JP2008232035A - Operation controller of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation controller of an internal combustion engine capable of more adequately implementing a lean operation even if alcohol concentration varies in a composite fuel of gasoline and alcohol. <P>SOLUTION: The operation controller is equipped with a fuel injection valve 15 which implements injection of the composite fuel of gasoline and alcohol, an ignition means 16 which ignites the composite fuel within a cylinder, an alcohol concentration detection means which detects the alcohol concentration α of the composite fuel, an operational region determining means A2 which sets a condition of whether or not the present operational region is one where the lean operation is possible based on the alcohol concentration, and a control means A0 which controls at least one of injection timing t1m of the injection valve or ignition timing ti1 of the ignition means so that when the condition has been judged to be in a region where the lean operation is possible, the higher the alcohol concentration in the composite fuel, the longer the period Δc1 from injection completion timing t1e of the fuel injection valve to ignition timing ti1 of the ignition means 16. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の運転制御装置、特に、ガソリンとアルコールとの混合燃料を筒内に直接に噴射供給し、リーン運転させる内燃機関の運転制御装置に関する。   The present invention relates to an operation control device for an internal combustion engine, and more particularly, to an operation control device for an internal combustion engine in which a mixed fuel of gasoline and alcohol is directly injected into a cylinder to perform a lean operation.

ガソリン代替燃料を用いた車両の一つである、ガソリンとアルコールとをどのような混合比であっても運転特性を良好に維持して走行できるようにした、いわゆるFFV(Flexible Fuel Vehicle)の開発が進んでいる。このようなガソリンとアルコールとの混合燃料を用いた混合燃料車両では、ガソリンに比べてアルコールの発熱量が低いことによる噴射量の増量補正が必要とされる。更に、アルコール混合量の多い高アルコール濃度であると、例えば、図9に一例として示すように、気化特性が低くなることに起因して始動特性の改善を図る必要が生じている。   Development of the so-called FFV (Flexible Fuel Vehicle), which is one of the vehicles using gasoline alternative fuel, which can maintain the driving characteristics while maintaining whatever the mixing ratio of gasoline and alcohol. Is progressing. In such a mixed fuel vehicle using a mixed fuel of gasoline and alcohol, it is necessary to make an increase correction of the injection amount because the calorific value of alcohol is lower than that of gasoline. Furthermore, when the alcohol concentration is high and the alcohol concentration is high, for example, as shown in FIG. 9 as an example, it is necessary to improve the starting characteristics due to the lowering of the vaporization characteristics.

ところで、筒内に向けて燃料を直接噴射供給する直接噴射エンジンが知られており、この直接噴射エンジンにガソリンとアルコールとの混合燃料を用いるべく開発が進んでいる。
例えば、特許文献1(特開2005−220820公報)に開示のガソリンとアルコールとの混合燃料を用いた直接噴射エンジンの制御装置では、アルコール濃度に対応させて予め定められた濃度範囲毎にリーン運転が可能な運転領域を示す成層領域判定マップとリーン運転のための噴射制御量が予め設定されたパラメータマップを用い、アルコール濃度に基づき、リーン運転領域と判断されたときは、パラメータマップに設定された噴射制御量によりリーン運転を行わせている。
By the way, a direct injection engine in which fuel is directly injected into a cylinder is known, and development is progressing to use a mixed fuel of gasoline and alcohol for the direct injection engine.
For example, in the control device for a direct injection engine using a mixed fuel of gasoline and alcohol disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-220820), a lean operation is performed for each predetermined concentration range corresponding to the alcohol concentration. When the stratified region determination map showing the operation region that can be operated and the parameter map in which the injection control amount for lean operation is set in advance are determined to be the lean operation region based on the alcohol concentration, it is set in the parameter map. The lean operation is performed by the injection control amount.

特開2005−220820公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-220820

しかし、ガソリンとアルコールとの混合燃料を用いた場合、燃料噴霧の気化特性はエンジン雰囲気温度、例えば水温や吸気温の高低により変動し易く、特に、リーン運転時においては水温や吸気温の変動に伴い燃焼性能が比較的大きく変動し易く、これが燃焼悪化を招く要因となると考えられている。
ところが、特許文献1のように、単に、アルコール濃度に対応して濃度範囲毎にリーン運転が可能な運転領域を設定し、更に、アルコール濃度に対応して点火時期、噴射時期、噴射期間等の制御パラメータ量が設定されるという制御処理をするだけでは、燃焼悪化を招くことなくリーン運転制御を行うことはできない。即ち、特許文献1の技術では、燃料噴霧の気化特性が十分に考慮されていないため、アルコール濃度変化に対応し、燃焼悪化を招くことなく安定してリーン運転制御を行うことはできない。
However, when using a fuel mixture of gasoline and alcohol, the vaporization characteristics of the fuel spray are likely to fluctuate depending on the engine ambient temperature, for example, the water temperature and intake air temperature. Along with this, the combustion performance is likely to fluctuate relatively greatly, and this is considered to be a factor causing deterioration in combustion.
However, as in Patent Document 1, an operation region in which a lean operation can be performed for each concentration range is simply set corresponding to the alcohol concentration, and further, an ignition timing, an injection timing, an injection period, etc. are set corresponding to the alcohol concentration. Lean operation control cannot be performed without causing deterioration of combustion only by performing a control process in which the control parameter amount is set. That is, in the technique of Patent Document 1, since the vaporization characteristics of the fuel spray are not sufficiently taken into account, it is not possible to stably perform lean operation control without causing deterioration of combustion in response to changes in alcohol concentration.

更に、混合燃料が高アルコール濃度である場合に、燃料噴射量の増量を図る必要が生じやすい。このような場合、これに対処する上で高噴射量の大型の燃料噴射弁を用いるとしたのでは、装着性に問題が生じやすく、この点でも改善が望まれている。
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、ガソリンとアルコールとの混合燃料のアルコール濃度が変化してもより適切にリーン運転させることができる内燃機関の運転制御装置を提供することを目的とするものである。
Further, when the mixed fuel has a high alcohol concentration, it is likely to increase the fuel injection amount. In such a case, if a large fuel injection valve with a high injection amount is used in order to cope with this, a problem is likely to occur in the mountability, and improvement is also desired in this respect.
The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and provides an operation control device for an internal combustion engine that can perform a lean operation more appropriately even if the alcohol concentration of a mixed fuel of gasoline and alcohol changes. It is intended to provide.

上述の目的を達成するため、請求項1の発明は、内燃機関の筒内にガソリンとアルコールとの混合燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記筒内で前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料に点火する点火手段と、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、前記アルコール濃度検出手段で検出されたアルコール濃度に基づき、前記内燃機関がリーン運転可能な運転域であるか否かを判定する運転域判定手段と、前記運転域判定手段で前記リーン運転可能な運転域と判定されたとき、前記混合燃料中のアルコール濃度が高いほど、前記燃料噴射弁の噴射終了時期から前記点火手段の点火時期までの期間が長くなるよう、前記燃料噴射弁の噴射時期又は前記点火手段の点火時期の少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is directed to a fuel injection valve that injects a mixed fuel of gasoline and alcohol into a cylinder of an internal combustion engine, and the mixture injected from the fuel injection valve in the cylinder. An operating range in which the internal combustion engine can perform a lean operation based on ignition means for igniting fuel, alcohol concentration detection means for detecting alcohol concentration in the mixed fuel, and alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means The fuel injection valve injection end timing is higher as the alcohol concentration in the mixed fuel is higher when the operation region determination means determines whether or not the operation region determination means determines that the operation region can be operated lean. Control means for controlling at least one of the injection timing of the fuel injection valve or the ignition timing of the ignition means so that the period from the ignition timing to the ignition timing of the ignition means becomes longer, Characterized in that it comprises.

請求項2の発明は、内燃機関の筒内にガソリンとアルコールとの混合燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記筒内で前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料に点火する点火手段と、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、前記アルコール濃度検出手段で検出されたアルコール濃度に基づき、前記内燃機関がリーン運転可能な運転域であるか否かを判定する運転域判定手段と、前記運転域判定手段で前記リーン運転可能な運転域と判定されたとき、前記混合燃料中のアルコール濃度が高いほど、前記点火手段の点火時期が遅くなるよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。   The invention of claim 2 is a fuel injection valve for injecting a mixed fuel of gasoline and alcohol into a cylinder of an internal combustion engine, and an ignition means for igniting the mixed fuel injected from the fuel injection valve in the cylinder, An alcohol concentration detecting means for detecting an alcohol concentration in the mixed fuel, and an operating range for determining whether or not the internal combustion engine is in an operating range where the lean operation is possible based on the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detecting means. Control means for controlling the ignition timing of the ignition means to be delayed as the alcohol concentration in the mixed fuel is higher when the determination means and the operation area determination means determine that the lean operation is possible. It is characterized by providing.

請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の内燃機関の運転制御装置において、前記燃料噴射弁の燃料噴射回数が、前記アルコール濃度に応じて設定可能となっており、前記アルコール濃度が高いほど前記燃料噴射弁から複数回噴射される前記リーン運転可能な運転域が広く設定されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the internal combustion engine operation control apparatus according to the first or second aspect, the number of fuel injections of the fuel injection valve can be set according to the alcohol concentration, and the alcohol concentration is The higher the operating range in which the lean operation can be performed by injecting the fuel injection valve a plurality of times, the wider is set.

請求項4の発明は、請求項1、2又は3に記載の内燃機関の運転制御装置において、前記運転域判定手段が、所定のアルコール濃度よりも低い低アルコール濃度時と、この低アルコール濃度時よりも高い高アルコール濃度時とに応じて判定を行うようになっており、前記リーン運転可能と判定される運転域が、前記高アルコール濃度時よりも前記低アルコール濃度時の方が広く設定されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the operation control device for an internal combustion engine according to the first, second, or third aspect, the operating range determination means includes a low alcohol concentration lower than a predetermined alcohol concentration, and a low alcohol concentration The determination is made according to the time when the alcohol concentration is higher than the high alcohol concentration, and the operation range in which it is determined that the lean operation is possible is set wider at the time of the low alcohol concentration than at the time of the high alcohol concentration. It is characterized by.

請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の運転制御装置において、前記運転域判定手段が、さらに前記内燃機関の吸気温度と水温を用いて前記リーン運転可能な運転域であるか否かを判定することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the operation control device for an internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, the operation range determination means further uses the intake air temperature and the water temperature of the internal combustion engine to perform the lean operation. It is characterized by determining whether it is a possible driving | operation area | region.

本請求項1記載の発明によれば、混合燃料のアルコール濃度に変化があっても、混合燃料を筒内噴射して適切にリーン燃焼させることができる。しかも、混合燃料のアルコール濃度が高いほど、噴射終了時期から点火時期までの経過時間が長くなるように、燃料噴射弁の噴射時期又は点火手段の点火時期の少なくとも一方を制御するので、筒内へ噴射された燃料の着火前までの霧化期間を十分確保でき、確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, even if there is a change in the alcohol concentration of the mixed fuel, the mixed fuel can be injected into the cylinder and appropriately lean burned. Moreover, as the alcohol concentration of the mixed fuel is higher, at least one of the injection timing of the fuel injection valve or the ignition timing of the ignition means is controlled so that the elapsed time from the injection end timing to the ignition timing becomes longer. A sufficient atomization period before ignition of the injected fuel can be ensured, ignition can be ensured, and lean operation characteristics can be improved.

本請求項2記載の発明によれば、混合燃料のアルコール濃度に変化があっても、混合燃料を筒内噴射して適切にリーン燃焼させることができる。しかも、混合燃料のアルコール濃度が高いほど、点火時期が遅くなるようにするので、筒内へ噴射された燃料の着火前までの霧化期間を十分確保でき、確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。   According to the second aspect of the present invention, even if there is a change in the alcohol concentration of the mixed fuel, the mixed fuel can be injected into the cylinder and appropriately lean burned. In addition, the higher the alcohol concentration of the mixed fuel, the slower the ignition timing, so that a sufficient atomization period before ignition of the fuel injected into the cylinder can be secured, ignition can be ensured, and lean operation characteristics can be achieved. Can be improved.

本請求項3記載の発明によれば、燃料噴射弁の噴射回数を内燃機関の運転域に応じて複数回に可変設定するので、アルコールとガソリンの当量比の相違により、高アルコール濃度の混合燃料では噴射量が増量される傾向にあるとしても複数回に分けて燃料噴射でき、単一の燃料噴射弁を用いるのみで対応でき、仕様の異なる燃料噴射弁を別途に用いる必要がない。   According to the third aspect of the present invention, the number of injections of the fuel injection valve is variably set to a plurality of times according to the operating range of the internal combustion engine. However, even if the injection amount tends to increase, the fuel can be injected in a plurality of times, which can be dealt with only by using a single fuel injection valve, and there is no need to separately use fuel injection valves having different specifications.

本請求項4記載の発明によれば、高アルコール濃度時よりも低アルコール濃度時の方がリーン運転可能と判定される運転域がより広く設定され、低アルコール濃度時にリーン運転可能と判定される運転域を拡大して燃費向上を図ることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the operating range in which it is determined that lean operation is possible at a low alcohol concentration is set wider than at high alcohol concentration, and it is determined that the lean operation is possible at a low alcohol concentration. The driving range can be expanded to improve fuel efficiency.

本請求項5記載の発明によれば、リーン運転可能な運転域が吸気温度に加えてエンジン水温に応じても適切に修正されるので、ガソリンとアルコールとの混合燃料を確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the operating range in which the lean operation can be performed is appropriately corrected according to the engine water temperature in addition to the intake air temperature, the fuel mixture of gasoline and alcohol can be reliably ignited, and the lean Driving characteristics can be improved.

図1には、内燃機関の運転制御装置が適用されたガソリンとアルコールとの混合燃料を用いることができる直噴エンジン(以後単にエンジンと記す)1を示した。このエンジン1は不図示の自動車に搭載される直列4気筒エンジンで、エンジン本体がクランク軸2にコンロッド3を介して連結されたピストン4を摺動可能に支持するシリンダブロック5を備える。シリンダブロック5の上側にはシリンダヘッド6及びヘッドカバー7が順次一体結合され、シリンダブロック5の下側にはその下方を閉鎖するオイルパン8が一体結合され、これらがエンジン本体を成している。   FIG. 1 shows a direct injection engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 that can use a mixed fuel of gasoline and alcohol to which an operation control device for an internal combustion engine is applied. The engine 1 is an in-line four-cylinder engine mounted on a vehicle (not shown), and an engine body includes a cylinder block 5 that slidably supports a piston 4 connected to a crankshaft 2 via a connecting rod 3. A cylinder head 6 and a head cover 7 are sequentially and integrally connected to the upper side of the cylinder block 5, and an oil pan 8 that closes the lower side is integrally connected to the lower side of the cylinder block 5, and these constitute an engine body.

図1に示すように、エンジン本体内に配備された複数のシリンダ(図1では1気筒のみを示した)9の各々の内部には燃焼室Cが設けられる。各燃焼室Cには吸気ポート11を介し吸気が導かれ、排気ポート12を介し排気が排出される。吸気ポート11を開閉する吸気弁13と排気ポート12を開閉する排気弁14とは、吸気系、排気系の不図示の動弁系によってそれぞれ駆動される。燃焼室Cで発生した回転エネルギーはピストン4、コンロッド3を介しクランク軸2に回転力として伝達される。シリンダヘッド6には各気筒の燃焼室Cと対向する部位に吸気弁13や排気弁14と干渉しないように燃料噴射弁(インジェクタ)15及び点火プラグ16がそれぞれ配設される。   As shown in FIG. 1, a combustion chamber C is provided inside each of a plurality of cylinders 9 (only one cylinder is shown in FIG. 1) provided in the engine body. Intake air is introduced into each combustion chamber C via an intake port 11, and exhaust gas is discharged via an exhaust port 12. The intake valve 13 that opens and closes the intake port 11 and the exhaust valve 14 that opens and closes the exhaust port 12 are driven by a valve system (not shown) of an intake system and an exhaust system, respectively. The rotational energy generated in the combustion chamber C is transmitted as a rotational force to the crankshaft 2 through the piston 4 and the connecting rod 3. The cylinder head 6 is provided with a fuel injection valve (injector) 15 and a spark plug 16 at a portion facing the combustion chamber C of each cylinder so as not to interfere with the intake valve 13 and the exhaust valve 14.

各気筒の燃焼室Cには、エアクリーナ17からの空気が吸気ポート11に連通する吸気通路IRを通して導入され、吸気通路IRの電制スロットル弁(以後単にスロットル弁と記す)18による流量制御を受けて吸入される。エンジン1からの排気は排気ポート12に連通する排気通路ERより排出される。この排気通路ERには排気浄化用の不図示の触媒が介装されている。
エンジン1の各気筒の燃料噴射弁(以後、インジェクタと記す)15は後述の燃料供給装置22よりガソリンとアルコールとの混合燃料の供給を受ける。更に、インジェクタ15は励磁コイル151を備え、これが後述する電子制御ユニット(以下、コントローラと称す)19により駆動制御されることで、燃料噴射駆動する。
Air from the air cleaner 17 is introduced into the combustion chamber C of each cylinder through an intake passage IR communicating with the intake port 11, and is subjected to flow control by an electric throttle valve (hereinafter simply referred to as a throttle valve) 18 in the intake passage IR. Inhaled. Exhaust gas from the engine 1 is discharged from an exhaust passage ER communicating with the exhaust port 12. A catalyst (not shown) for exhaust purification is interposed in the exhaust passage ER.
A fuel injection valve (hereinafter referred to as an injector) 15 of each cylinder of the engine 1 is supplied with a mixed fuel of gasoline and alcohol from a fuel supply device 22 described later. Further, the injector 15 includes an exciting coil 151, which is fuel-driven by being driven and controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as a controller) 19 described later.

各インジェクタ15の励磁コイル151は、コントローラ19からエンジン回転に同期して吸気行程や圧縮行程にて励磁され、噴射駆動制御される。ここでインジェクタ15は、図3、図4に示すような後述する噴射パルス信号(開弁信号)T1m,T2f,T2rに応じたパルスを受けることで開弁し、ガソリンとアルコールとの混合燃料を燃焼室Cに噴射する。ここで噴射されたガソリンとアルコールとの混合燃料は、吸気行程にある場合は燃焼室C内に均質な混合気として拡散される。また、圧縮行程である場合はピストンキャビティー21の働きで点火栓16の周りに集中的に層状の混合気として分布される。   The excitation coil 151 of each injector 15 is excited from the controller 19 in the intake stroke and the compression stroke in synchronization with the engine rotation, and injection drive control is performed. Here, the injector 15 is opened by receiving pulses corresponding to injection pulse signals (valve opening signals) T1m, T2f, and T2r, which will be described later, as shown in FIGS. 3 and 4, and a mixed fuel of gasoline and alcohol is supplied. It is injected into the combustion chamber C. The fuel mixture of gasoline and alcohol injected here is diffused as a homogeneous air-fuel mixture in the combustion chamber C in the intake stroke. Further, in the case of the compression stroke, the piston cavity 21 serves as a stratified mixture around the spark plug 16 in a concentrated manner.

ここで、インジェクタ15は燃焼室Cの中央側の点火プラグ16に比較的接近して(図1には概略的に示した)配備される。このため、インジェクタ15からの噴霧の上端側部分は点火プラグ16の火花放電ギャップ(放電空間)t(図1参照)に直接かかる位置を通過するように設定され、点火性の確保が図られている。
インジェクタ15は、吸気行程噴射時において、例えば、図3(a)に示すような1回の噴射パルス信号(開弁信号)T1mを受けて開弁し、燃焼室Cの全域に燃料噴霧を拡散する均質噴射を行うことができる。
Here, the injector 15 is arranged relatively close to the spark plug 16 on the center side of the combustion chamber C (shown schematically in FIG. 1). For this reason, the upper end side portion of the spray from the injector 15 is set so as to pass directly over the spark discharge gap (discharge space) t (see FIG. 1) of the spark plug 16 to ensure ignitability. Yes.
During the intake stroke injection, the injector 15 opens, for example, by receiving a single injection pulse signal (valve opening signal) T1m as shown in FIG. Homogeneous injection can be performed.

この際、インジェクタ15はその励磁コイル151にコントローラ19からの燃料噴射弁駆動信号である1回のメイン噴射の駆動パルスT1m(噴射期間)を所定の噴射時期t1mより噴射終了時期t1eの間に印加される(図3参照)。これによって、駆動パルスT1mの噴射期間に応じた噴射量(パルス幅相当)Q1mの1回の均質噴射を行うよう噴射駆動できる。インジェクタ15からの噴霧は圧縮行程の経過に応じて燃焼室Cの中央側の点火プラグ16近傍側に集合される。その噴霧の上端側部分は点火プラグ16の火花放電ギャップ(放電空間)t(図1参照)に直接かかる位置を通過する際(図5の星印の時期)に点火が成される。   At this time, the injector 15 applies a single main injection drive pulse T1m (injection period), which is a fuel injection valve drive signal from the controller 19, to the excitation coil 151 between the predetermined injection timing t1m and the injection end timing t1e. (See FIG. 3). As a result, it is possible to perform injection driving so as to perform one homogeneous injection of an injection amount (corresponding to a pulse width) Q1m corresponding to the injection period of the drive pulse T1m. The spray from the injector 15 is collected near the ignition plug 16 on the center side of the combustion chamber C as the compression stroke progresses. The upper end portion of the spray is ignited when it passes through a position directly applied to the spark discharge gap (discharge space) t (see FIG. 1) of the spark plug 16 (the time indicated by the star in FIG. 5).

次に、インジェクタ15は、圧縮行程噴射時において、例えば、図4(a)に示すような2回の噴射パルス信号(開弁信号)T2f,T2rを受けて開弁し、キャビティー21内に燃料を層状噴射することができる。
この際、インジェクタ15はその励磁コイル151にコントローラ19からの燃料噴射弁駆動信号である2回のメイン噴射の駆動パルスT2f、T2r(噴射期間)を所定の噴射時期t2f、t2rより噴射終了時期t2fe,t2reの間に印加される(図4参照)。これによって、駆動パルスT2f、T2rの噴射期間に応じた噴射量(パルス幅相当)Qm2(=Q2f+Q2r)の2回の噴射を行うよう噴射駆動できる。インジェクタ15からの噴霧は圧縮上死点接近に応じて、キャビティー21内に層状に噴霧された混合気の上端側部分が点火プラグ16の火花放電ギャップtを通過する際(図5の星印の時期)に点火が成される。
Next, at the time of compression stroke injection, the injector 15 receives two injection pulse signals (valve opening signals) T2f and T2r as shown in FIG. Fuel can be injected in layers.
At this time, the injector 15 applies two main injection drive pulses T2f and T2r (injection period), which are fuel injection valve drive signals from the controller 19, to the excitation coil 151 from the predetermined injection timings t2f and t2r to the injection end timing t2fe. , T2re (see FIG. 4). As a result, it is possible to perform injection driving so as to perform two injections of the injection amount (corresponding to the pulse width) Qm2 (= Q2f + Q2r) corresponding to the injection period of the drive pulses T2f and T2r. As the spray from the injector 15 approaches the compression top dead center, the upper end side portion of the air-fuel mixture sprayed in layers in the cavity 21 passes through the spark discharge gap t of the spark plug 16 (the asterisk in FIG. 5). Ignition is performed at the time of ().

図1に示すように、燃料噴射弁(以後、インジェクタと記す)15に燃料供給する燃料供給装置22は燃料タンク26を備え、燃料タンク26内のガソリンとアルコールとの混合燃料を低圧供給通路28を介し低圧ポンプ27及び高圧ポンプ29に導いている。
低圧ポンプ27と高圧ポンプ29はポンプユニットPUとしてユニット化されている。このポンプユニットPUはエンジン1の不図示のドライブシャフトに回転伝達系を介して接続されたポンプ軸33を備え、ポンプ軸33を介しエンジン1の回転に同期して回転駆動される。なお、ポンプユニットPUでは、ポンプ軸33の回転に連動して不図示のベーン式フィードポンプ(低圧ポンプ27)や燃料圧送用の不図示のプランジャ(高圧ポンプ29)がそれぞれ駆動される。低圧ポンプ27は燃料タンク26からの燃料を不図示のポンプ内低圧室に圧送し、次いで、高圧ポンプ29が低圧混合燃料を高圧化して燃圧調整器34を介してデリバリパイプ23の一端に供給する。燃圧調整器34はコントローラ19に制御され、デリバリパイプ23内の燃圧が所定値となるよう燃圧調整可能である。
As shown in FIG. 1, a fuel supply device 22 that supplies fuel to a fuel injection valve (hereinafter referred to as an injector) 15 includes a fuel tank 26, and a low-pressure supply passage 28 supplies a mixed fuel of gasoline and alcohol in the fuel tank 26. To the low pressure pump 27 and the high pressure pump 29.
The low pressure pump 27 and the high pressure pump 29 are unitized as a pump unit PU. The pump unit PU includes a pump shaft 33 connected to a drive shaft (not shown) of the engine 1 via a rotation transmission system, and is driven to rotate in synchronization with the rotation of the engine 1 via the pump shaft 33. In the pump unit PU, a vane type feed pump (low pressure pump 27) (not shown) and a plunger (high pressure pump 29) (not shown) for pumping fuel are driven in conjunction with the rotation of the pump shaft 33. The low pressure pump 27 pumps the fuel from the fuel tank 26 to a low pressure chamber (not shown), and then the high pressure pump 29 increases the pressure of the low pressure mixed fuel and supplies it to one end of the delivery pipe 23 via the fuel pressure regulator 34. . The fuel pressure adjuster 34 is controlled by the controller 19 and can adjust the fuel pressure so that the fuel pressure in the delivery pipe 23 becomes a predetermined value.

図1に示すように、低圧供給通路28の途中にはガソリンとアルコールとの混合燃料のアルコール濃度αを誘電率の変化等に基づき検出するアルコール濃度検出手段としてのアルコール濃度センサ32が設けられている。
図1において、符号30は各インジェクタ15からの余剰の燃料を燃料タンク26に戻すリターン通路を示す。なお、デリバリパイプ23の他端には燃料圧の過度の上昇を抑えるよう機能する不図示のプレッシャリミッタが配備され、そのプレッシャリミッタからの不図示の低圧配管が余剰燃料を燃料タンク26に戻すよう接続されている。
シリンダヘッド6の燃焼室Cと対向する壁部中央には点火プラグ16が配備されている。
As shown in FIG. 1, an alcohol concentration sensor 32 is provided in the middle of the low pressure supply passage 28 as alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration α of the fuel mixture of gasoline and alcohol based on a change in dielectric constant. Yes.
In FIG. 1, reference numeral 30 indicates a return passage for returning surplus fuel from each injector 15 to the fuel tank 26. A pressure limiter (not shown) that functions to suppress an excessive increase in fuel pressure is provided at the other end of the delivery pipe 23, and a low-pressure pipe (not shown) from the pressure limiter returns excess fuel to the fuel tank 26. It is connected.
A spark plug 16 is provided in the center of the wall portion of the cylinder head 6 facing the combustion chamber C.

図1に示すように、この点火プラグ16の上端部にはイグナイタ24が連結される。イグナイタ24はコントローラ19からの点火信号を受けた際に点火用高電圧を発生させ、この点火用高電圧が点火プラグ16に印加され、その点火プラグ16の火花放電ギャップtに発生した火花放電によって燃焼室C内の混合気への着火が行なわれる。
コントローラ19は図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM、RAM、DRAM等)、中央処理装置(CPU)、図示しないタイマカウンタ等を備える。
As shown in FIG. 1, an igniter 24 is connected to the upper end portion of the spark plug 16. The igniter 24 generates an ignition high voltage when receiving an ignition signal from the controller 19, and the ignition high voltage is applied to the ignition plug 16, and the spark discharge generated in the spark discharge gap t of the ignition plug 16 The air-fuel mixture in the combustion chamber C is ignited.
The controller 19 includes an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, DRAM, etc.) used for storing control programs and control maps, a central processing unit (CPU), a timer counter (not shown), and the like.

コントローラ19の入力回路191側には、負荷信号であるアクセル開度θaを検出するアクセル開度センサ37、吸入空気量Qaを検出するエアーフローセンサ38、予め定めたクランク角位置で基準パルス信号(気筒判別信号にも用いる)Cbを出力すると共に、1〜2°毎に単位クランク角信号Δθを出力するクランクポジションセンサ39とが設けられている。
この他、入力回路191側には、エアクリーナ17内で吸気温度atを検出する吸気温センサ41、スロットル弁18の開度θsを検出するスロットルポジションセンサ40、エンジン1の冷却水温wtを検出する水温センサ42、排気通路ERにて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力する空燃比センサ43、さらにはアルコール濃度αを検出するアルコール濃度センサ32などが設けられている。
On the input circuit 191 side of the controller 19, an accelerator opening sensor 37 that detects an accelerator opening θa that is a load signal, an airflow sensor 38 that detects an intake air amount Qa, and a reference pulse signal ( A crank position sensor 39 for outputting Cb (used also for a cylinder discrimination signal) and outputting a unit crank angle signal Δθ every 1 to 2 ° is provided.
In addition, on the input circuit 191 side, an intake air temperature sensor 41 for detecting the intake air temperature at in the air cleaner 17, a throttle position sensor 40 for detecting the opening θs of the throttle valve 18, and a water temperature for detecting the cooling water temperature wt of the engine 1. A sensor 42, an air-fuel ratio sensor 43 that outputs a signal corresponding to the rich / lean exhaust air-fuel ratio in the exhaust passage ER, an alcohol concentration sensor 32 that detects the alcohol concentration α, and the like are provided.

図2に示すように、エンジンの運転制御装置として機能するコントローラ19は、制御手段A0と、目標噴射量設定手段A1と、運転域判定手段A2としての機能を備える。
制御手段A0は基本的には、目標噴射量設定手段A1、運転域判定手段A2からのデータと、アルコール濃度α、エンジン回転速度Ne、アクセル開度θa等のその他のエンジン運転情報とに応じて、各シリンダCの燃料噴射弁2及び点火プラグ16を駆動制御する。
As shown in FIG. 2, the controller 19 functioning as an engine operation control device has functions as a control means A0, a target injection amount setting means A1, and an operation range determination means A2.
The control means A0 basically depends on the data from the target injection amount setting means A1 and the operation range determination means A2 and other engine operation information such as the alcohol concentration α, the engine speed Ne, and the accelerator opening θa. The fuel injection valve 2 and the spark plug 16 of each cylinder C are driven and controlled.

次に、目標噴射量設定手段A1は、まず、エンジン1の各気筒に対してエンジン運転情報であるアクセル開度θa、エンジン回転速度Ne、空燃比A/F、水温wt、アルコール濃度α等を取り込む。その上でこれらデータに基づきアルコール濃度αがゼロ%(ガソリン100%)での基本燃料噴射量INJbを算出する。そして、算出された基本燃料噴射量INJbに空燃比A/F(ストイキオ、リーンの噴射モードで異なる値)、水温wt等の補正値QA/F、Qwtを加え、さらに、現在のアルコール濃度α相当の補正係数Kαを乗算して、各噴射モード(ここではストイキオあるいはエンリッチ噴射モードとリーン噴射モードでの各値)での目標噴射量QFS,QFR{=(INJb+QA/F+Qwt)×Kα}の演算を行っている。なお、補正係数Kαは後述のアルコール濃度αの増加に応じて増加する値としてアルコールの当量比等を考慮して適宜設定される。 Next, the target injection amount setting means A1 first sets the accelerator opening θa, the engine rotation speed Ne, the air-fuel ratio A / F, the water temperature wt, the alcohol concentration α, etc., which are engine operation information, for each cylinder of the engine 1. take in. Based on these data, the basic fuel injection amount INJb at the alcohol concentration α of zero% (gasoline 100%) is calculated. Then, correction values Q A / F and Qwt such as an air-fuel ratio A / F (a different value depending on the stoichiometric and lean injection modes) and a water temperature wt are added to the calculated basic fuel injection amount INJb, and the current alcohol concentration α Multiply by a corresponding correction coefficient Kα to calculate the target injection amount QFS, QFR {= (INJb + QA / F + Qwt) × Kα} in each injection mode (here, each value in stoichiometric or enriched injection mode and lean injection mode) It is carried out. The correction coefficient Kα is appropriately set in consideration of the equivalent ratio of alcohol as a value that increases as the alcohol concentration α described later increases.

運転域判定手段A2は、まず、アルコール濃度域(アルコール濃度変化域)を複数のアルコール濃度域に区分設定しておく。ここでは、図9に一例として示されたアルコール蒸気圧特性を考慮して、リーン運転が可能な運転域の判断に用いる所定のアルコール濃度を、高アルコール濃度判定値αa(例えばアルコール50%)として設定した。これにより、図9に示されたように、アルコール濃度域を低アルコール濃度域e1(例えばアルコール50%未満)と、高アルコール濃度域(例えばアルコール50%以上)e2とに分別設定している。   First, the operation region determination means A2 sets the alcohol concentration region (alcohol concentration change region) into a plurality of alcohol concentration regions. Here, in consideration of the alcohol vapor pressure characteristic shown as an example in FIG. 9, the predetermined alcohol concentration used for determination of the operation region where the lean operation is possible is set as the high alcohol concentration determination value αa (for example, alcohol 50%). Set. Accordingly, as shown in FIG. 9, the alcohol concentration range is set to be divided into a low alcohol concentration range e1 (for example, less than 50% alcohol) and a high alcohol concentration range (for example, 50% or more alcohol) e2.

なお、リーン運転が可能な運転域の判断のしきい値をアルコール50%として設定しているが、このリーン運転が可能な低アルコール濃度域e1のしきい値は、50%以外の値に修正することも可能である。
次に、運転域判定手段A2は、アルコール濃度センサ32により求めたアルコール濃度αが、あらかじめ設定された50%未満の低アルコール濃度域e1では低アルコール濃度信号Se1を出力し、50%以上の高アルコール濃度域e2では高アルコール濃度信号Se2を出力する。
Note that the threshold for determining the operation range in which lean operation is possible is set as 50% alcohol, but the threshold value in the low alcohol concentration region e1 in which lean operation is possible is corrected to a value other than 50%. It is also possible to do.
Next, the operating range determination means A2 outputs a low alcohol concentration signal Se1 in the low alcohol concentration range e1 where the alcohol concentration α obtained by the alcohol concentration sensor 32 is less than 50% set in advance, and the high concentration of 50% or more. In the alcohol concentration range e2, a high alcohol concentration signal Se2 is output.

その上で、低、高アルコール濃度域毎にそれぞれ複数のエンジン雰囲気温度パラメータである、エンジン1の吸気温度at及び水温wtを取り込み、これらに基づきリーン運転が可能な運転域か否かを判定する。ここではリーン運転可能な運転域が吸気温度atに加えて水温wtに応じても適切に修正されるので、ガソリンとアルコールとの混合燃料を確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。   In addition, the intake air temperature at and the water temperature wt of the engine 1, which are a plurality of engine atmosphere temperature parameters, are taken for each of the low and high alcohol concentration ranges, and it is determined based on these whether or not the operation range is capable of lean operation. . Here, the operating range in which the lean operation can be performed is appropriately corrected according to the water temperature wt in addition to the intake air temperature at, so that the fuel mixture of gasoline and alcohol can be reliably ignited and the lean operation characteristics can be improved. .

運転域判定処理は、具体的には図6(a),(b)に示すような、予め2つに区分されたアルコール濃度域毎に、リーン運転許可域設定マップMAPL,MAPHを用い、リーン運転が可能な許可運転域か、そうでないリーン運転を禁止する運転域か否かを判定する。即ち、高アルコール濃度信号Se2を読み取った場合、図6(b)の高アルコール濃度時として、リーン運転許可域設定マップMAPHを用いる。低アルコール濃度信号Se1を読み取った場合には、図6(a)の低アルコール濃度時として、リーン運転許可域設定マップMAPLを用いる。   Specifically, the operation region determination process uses lean operation permission region setting maps MAPL and MAPH for each alcohol concentration region divided into two as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). It is determined whether or not the vehicle is in a permitted operation range where operation is possible or an operation region in which lean operation is not permitted. That is, when the high alcohol concentration signal Se2 is read, the lean operation permission area setting map MAPH is used at the time of the high alcohol concentration of FIG. When the low alcohol concentration signal Se1 is read, the lean operation permission area setting map MAPL is used at the time of the low alcohol concentration in FIG.

ここで、図6(a)の低アルコール濃度時には、図6(b)の高アルコール濃度時と比べて、リーン運転許可域をより広く設定する。即ち、低アルコール濃度時において、高アルコール濃度時と比べて、比較的エンジン雰囲気温度の低温域側にまで拡大設定するようにし、これにより、燃費向上を図るようにしている。一方、図6(b)に示すように、高アルコール濃度時には噴霧燃料の気化性の低下を考慮し、リーン運転許可域をエンジン雰囲気温度の高温域側に比較的狭め、アルコール濃度αが高いことによる着火性の低下を抑制している。   Here, at the time of the low alcohol concentration of FIG. 6A, the lean operation permission area is set wider than that at the time of the high alcohol concentration of FIG. In other words, when the alcohol concentration is low, the engine atmosphere temperature is set to a relatively low temperature side compared to when the alcohol concentration is high, thereby improving fuel consumption. On the other hand, as shown in FIG. 6 (b), the lean operation permission region is relatively narrowed to the high temperature side of the engine atmosphere temperature in consideration of the lowering of the vaporization property of the spray fuel when the alcohol concentration is high, and the alcohol concentration α is high. Suppresses the decrease in ignitability due to.

次に、制御手段A0の機能を更に説明する。
制御手段A0は、具体的には、制御量設定部A01と噴射制御部A02と点火制御部A03との機能を有する。
制御量設定部A01は、燃料噴射弁15のリーン運転に影響を与えるパラメータ毎の制御量をアルコール濃度αに応じてそれぞれ設定する。
まず、リーン運転に影響を与えるパラメータとして、リーン運転が可能な運転域での噴射回数Niが設定され、燃料噴射弁15の噴射回数Niをエンジン1の運転域であるエンジン回転速度Neとエンジン負荷としてのアクセル開度θaに応じて可変設定する。
Next, the function of the control means A0 will be further described.
Specifically, the control means A0 has functions of a control amount setting unit A01, an injection control unit A02, and an ignition control unit A03.
The control amount setting unit A01 sets a control amount for each parameter that affects the lean operation of the fuel injection valve 15 according to the alcohol concentration α.
First, as a parameter that affects lean operation, the number of injections Ni in the operation region in which the lean operation is possible is set, and the number of injections Ni of the fuel injection valve 15 is set to the engine rotational speed Ne that is the operation region of the engine 1 and the engine load. Is variably set according to the accelerator opening θa.

即ち、図7(a),(b)に示すような噴射回数設定マップMAPNL,MAPNHを用いて設定する。
ここで、低アルコール濃度信号Se1を検出した場合、図7(a)の低アルコール濃度時の噴射回数設定マップMAPNLを用いる。ここでは、高アルコール濃度判定値αa(例えば50%)を下回り、ガソリン比率が大きい場合であり、目標噴射量QFSを1回噴射で行う領域を比較的大きく取る。
That is, the injection number setting maps MAPNL and MAPNH as shown in FIGS. 7A and 7B are used.
Here, when the low alcohol concentration signal Se1 is detected, the injection number setting map MAPNL at the time of low alcohol concentration in FIG. 7A is used. Here, it is a case where the high alcohol concentration determination value αa (for example, 50%) is below and the gasoline ratio is large, and a region where the target injection amount QFS is performed by one injection is relatively large.

これに対して、高アルコール濃度信号Se2を検出した場合、図7(b)の高アルコール濃度時の噴射回数設定マップMAPNHを用いる。ここでは高アルコール濃度判定値αaを上回り、アルコール比率が大きい場合であり、高アルコール濃度時に目標燃料噴射量QFRが比較的増加することに対処すべく、アルコール濃度αが高いほど、複数回噴射域である2回噴射域を広く設定しており、1回噴射域を比較的小さく設定している。
更に、制御量設定部A01は、燃料噴射弁15のリーン運転に影響を与えるパラメータ毎の制御量をアルコール濃度αに応じてそれぞれ設定する。
On the other hand, when the high alcohol concentration signal Se2 is detected, the injection number setting map MAPNH at the time of high alcohol concentration in FIG. 7B is used. Here, the high alcohol concentration determination value αa is exceeded and the alcohol ratio is large, and in order to cope with the relatively increased target fuel injection amount QFR at the time of high alcohol concentration, the higher the alcohol concentration α, the more the multiple injection region. The two-time injection region is set to be wide, and the one-time injection region is set to be relatively small.
Further, the control amount setting unit A01 sets a control amount for each parameter that affects the lean operation of the fuel injection valve 15 according to the alcohol concentration α.

まず、制御量設定部A01は、運転域判定手段A2からのデータである、低アルコール濃度信号Se1(低アルコール濃度域e1)や高アルコール濃度信号Se2(高アルコール濃度域e2)を取り込む。
更に、アルコール濃度αに関係なく、ストイキオ、エンリッチ運転の場合には、それに応じて均一燃焼に影響を与えるパラメータ毎の制御量が設定される。
First, the control amount setting unit A01 takes in the low alcohol concentration signal Se1 (low alcohol concentration region e1) and the high alcohol concentration signal Se2 (high alcohol concentration region e2), which are data from the operation region determination means A2.
Furthermore, irrespective of the alcohol concentration α, in the case of stoichiometric or enrichment operation, a control amount for each parameter that affects uniform combustion is set accordingly.

例えば、予め演算された目標噴射量QFSの入力信号を受け取ると、これに相当する噴射パルス幅Tsmと、噴射時期tsmとを図5におけるストイキオ、エンリッチ運転域に示すように設定する。更に、制御量設定部A01は、ストイキオ、エンリッチ運転域における定常の点火時期ti1(エンジン回転数に応じた基準値を負荷に応じて補正した値)を設定する。
これら噴射データ「Tsm、tsm」に応じて噴射制御部A02が噴射駆動制御し、点火データ「ti1」に応じて点火制御部A03が点火駆動制御する。
For example, when an input signal of the target injection amount QFS calculated in advance is received, the corresponding injection pulse width Tsm and injection timing tsm are set as shown in the stoichiometric / enriched operation region in FIG. Further, the control amount setting unit A01 sets a steady ignition timing ti1 (a value obtained by correcting a reference value corresponding to the engine speed according to the load) in the stoichiometric and enriched operation region.
The injection control unit A02 performs injection drive control according to the injection data “Tsm, tsm”, and the ignition control unit A03 performs ignition drive control according to the ignition data “ti1”.

次に、制御量設定部A01では、運転域判定手段A2から低アルコール濃度信号Se1を受けた場合において、図5におけるリーン運転モードでの運転域(圧縮行程:2回噴射)での制御量や、リーン運転モードでの運転域(吸気行程:1回噴射)での制御量が設定される。
ここでは、先に求めた噴射回数Niデータより、選択された1回あるいは2回のいずれかに応じて、リーン運転に影響を与えるパラメータである噴射量(パルス幅相当)Q1m、Q2f,Q2r(図3,4参照)に相当する1あるいは2回の噴射パルスT1m、T2f、T2rと、噴射時期t1m、t2f、t2r、噴射終了時期t1e、t2fe、t2reとが設定される。更に、制御量設定部A01は、低アルコール濃度信号Se1を受け、リーン運転モードでの運転域における点火時期ti1(エンジン回転数に応じた基準値を負荷に応じて補正した値)を設定する。
Next, in the control amount setting unit A01, when the low alcohol concentration signal Se1 is received from the operation region determination means A2, the control amount in the operation region (compression stroke: double injection) in the lean operation mode in FIG. The control amount in the operation region (intake stroke: single injection) in the lean operation mode is set.
Here, the injection amount (corresponding to the pulse width) Q1m, Q2f, Q2r (which is a parameter that affects the lean operation according to either one or two times selected from the injection number Ni data obtained previously. 1 or 2 injection pulses T1m, T2f, T2r, injection timings t1m, t2f, t2r, and injection end timings t1e, t2fe, t2re are set. Further, the control amount setting unit A01 receives the low alcohol concentration signal Se1 and sets the ignition timing ti1 (a value obtained by correcting the reference value according to the engine speed according to the load) in the operation region in the lean operation mode.

これら噴射データ「T1m、T2f、T2r、t1m、t2f、t2r、t1e、t2fe、t2re」に応じて噴射制御部A02が噴射駆動制御し、点火データ「ti1」に応じて点火制御部A03が点火駆動制御する。
更に、運転域判定手段A2からのデータに基づき高アルコール濃度信号Se2を受けた場合には、図5におけるリーン運転モードでの運転域(圧縮行程:2回噴射)での制御量や、リーン運転モードでの運転域(吸気行程:1回噴射)での制御量が設定される。
The injection control unit A02 performs injection driving control according to these injection data “T1m, T2f, T2r, t1m, t2f, t2r, t1e, t2fe, t2re”, and the ignition control unit A03 performs ignition driving according to the ignition data “ti1”. Control.
Further, when the high alcohol concentration signal Se2 is received based on the data from the operation region determination means A2, the control amount in the operation region (compression stroke: twice injection) in the lean operation mode in FIG. A control amount is set in the operation region in the mode (intake stroke: one injection).

ここでは、先に求めた噴射回数Niデータより、選択された1回あるいは2回のいずれかに応じて、リーン運転に影響を与えるパラメータである、不図示の噴射量Q1m’、Q2f’,Q2r’に相当する1あるいは2回の噴射パルスT1m’、T2f’,T2r’と、噴射時期t1m’、t2f’、t2r’と、噴射終了時期t1e’、t2fe’、t2re’とが設定される。更に、制御量設定部A01は、高アルコール濃度信号Se2を受け、リーン運転モードでの運転域における点火時期ti2(エンジン回転数に応じた基準値を負荷に応じて補正した値)を設定する。   Here, injection amounts Q1m ′, Q2f ′, and Q2r (not shown), which are parameters that affect the lean operation according to either one or two selected from the injection number Ni data obtained previously. One or two injection pulses T1m ', T2f', T2r 'corresponding to', injection timings t1m ', t2f', t2r ', and injection end timings t1e', t2fe ', t2re' are set. Further, the control amount setting unit A01 receives the high alcohol concentration signal Se2 and sets the ignition timing ti2 (a value obtained by correcting the reference value according to the engine speed according to the load) in the operation region in the lean operation mode.

これら噴射データ「T1m’、T2f’,T2r’と、噴射時期t1m’、t2f’、t2r’と、噴射終了時期t1e’、t2fe’、t2re’」に応じて噴射制御部A02が噴射駆動制御し、点火データ「ti2」に応じて点火制御部A03が点火駆動制御する。
なお、ここでの制御処理において、高アルコール濃度時におけるガソリンに対するメタノールの当量比のずれを考慮し、低アルコール濃度時より、ここでの噴射量、噴射パルスはそれぞれ比較的大きく、噴射時期、噴射終了時期はそれぞれ早く設定される。特に、ここでは、混合燃料が高アルコール濃度ほど、図5に示すように、噴射終了時期t2re’を低アルコール濃度時の噴射終了時期t2reよりも早くなるように設定される。これによって、アルコール濃度が高いことで霧化期間が比較的長引くことに対処でき、着火を確実に行うことができる。
The injection control unit A02 performs injection driving control according to these injection data “T1m ′, T2f ′, T2r ′, injection timings t1m ′, t2f ′, t2r ′, and injection end timings t1e ′, t2fe ′, t2re ′”. The ignition control unit A03 performs ignition drive control in accordance with the ignition data “ti2”.
In this control process, the deviation of the equivalent ratio of methanol to gasoline at high alcohol concentration is taken into consideration, and the injection amount and injection pulse here are relatively larger than those at low alcohol concentration. Each end time is set earlier. In particular, as shown in FIG. 5, the higher the alcohol concentration in the blended fuel, the higher the end-of-injection time t2re 'is set to be earlier than the end-of-injection time t2re at the low alcohol concentration. Thereby, it is possible to cope with a relatively long atomization period due to a high alcohol concentration, and ignition can be reliably performed.

更に、図5に示すように、制御量設定部A01は、エンジン1の点火時期ti1、ti1’を設定し、混合燃料のアルコール濃度αが高い高アルコール濃度時ほど、点火時期ti1’を遅く(図5におけるΔta)設定する。これにより、ガソリンとアルコールとの混合燃料の気化特性が、例えば図9に示すように、高アルコール濃度側にあるほど低下するという点を考慮し、混合燃料のアルコール濃度が高い高アルコール濃度時ほど、点火時期を遅く設定する。これにより、筒内へ噴射された燃料への着火を遅らせ、霧化期間を確保し、確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 5, the control amount setting unit A01 sets the ignition timings ti1 and ti1 ′ of the engine 1, and the ignition timing ti1 ′ is delayed as the alcohol concentration α of the mixed fuel is higher (higher alcohol concentration). Δta) in FIG. 5 is set. Accordingly, in consideration of the fact that the vaporization characteristic of the mixed fuel of gasoline and alcohol decreases as it is on the high alcohol concentration side, for example, as shown in FIG. 9, the higher the alcohol concentration of the mixed fuel is, the higher the alcohol concentration is. Set the ignition timing late. Thereby, the ignition to the fuel injected into the cylinder is delayed, the atomization period is ensured, the ignition can be surely performed, and the lean operation characteristics can be improved.

更に、図5に示すように、制御量設定部A01は、混合燃料のアルコール濃度αに応じて、2回噴射時における噴射終了時期t2re、t2re’から点火時期ti1、ti1’までの経過時間Δc1、Δc2を設定する。
ここでアルコール濃度αが高いほど、即ち、図5に示すように、低アルコール濃度時の経過時間Δc1より高アルコール濃度時の経過時間Δc2を長く設定する。これにより、混合燃料のアルコール濃度が高い高アルコール濃度時ほど、経過時間Δc2を長く設定するで、筒内へ噴射された燃料の着火前までの霧化期間を十分確保でき、確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the control amount setting unit A01 determines the elapsed time Δc1 from the injection end timings t2re and t2re ′ to the ignition timings ti1 and ti1 ′ at the time of the two injections according to the alcohol concentration α of the mixed fuel. , Δc2 is set.
Here, as the alcohol concentration α is higher, that is, as shown in FIG. 5, the elapsed time Δc2 at the time of high alcohol concentration is set longer than the elapsed time Δc1 at the time of low alcohol concentration. Thereby, as the alcohol concentration of the mixed fuel is high and the alcohol concentration is high, the elapsed time Δc2 is set longer, so that the atomization period until ignition of the fuel injected into the cylinder can be sufficiently secured, and ignition can be surely performed. Lean operation characteristics can be improved.

更に、図5に示すように、制御量設定部A01は、2回の噴射パルスT2f,T2r、T2f’,T2r’の設定に当たり、両パルスの間隔は予め所定値Δdが設定され、この間隔Δdを確保することで、2回目の噴射パルスT2r、T2r’での噴射圧の立ち上がりを確保し、2回目の霧化特性を確保するように間隔Δdを設定している。
更に、2回のメイン噴射モードにおいて、2回の噴射パルスT2f,T2r(あるいはT2f’,T2r’)は互いに等しい値に設定され、この処理で演算の容易化を図れる。
Further, as shown in FIG. 5, the control amount setting unit A01 sets a predetermined value Δd in advance as the interval between the two pulses when setting the two injection pulses T2f, T2r, T2f ′, T2r ′, and this interval Δd. By ensuring this, the rise of the injection pressure at the second injection pulse T2r, T2r ′ is ensured, and the interval Δd is set so as to ensure the second atomization characteristic.
Further, in the two main injection modes, the two injection pulses T2f and T2r (or T2f ′ and T2r ′) are set to the same value, and this processing can facilitate the calculation.

一方、高アルコール濃度での2回の噴射パルスT2f’,T2r’の場合の噴射終了時期t2e’と基準クランク角位置(ここでは圧縮所上死点TDC)との間隔はΔc1より大きなΔc2に設定される。これにより、点火時期ti1、ti1’を噴射終了時期t2e’に対して十分遅らせるよう設定している。この処理によって、ガソリンとアルコールとの混合燃料の気化特性が、例えば図9に示すように、高アルコール濃度側にあるほど低下するという点を考慮し、即ち、高アルコール濃度でのリーン運転時の燃料の気化促進を十分図り、着火性を保持している。   On the other hand, the interval between the injection end timing t2e 'in the case of two injection pulses T2f' and T2r 'at a high alcohol concentration and the reference crank angle position (here, the compression center top dead center TDC) is set to Δc2, which is larger than Δc1. Is done. Accordingly, the ignition timings ti1 and ti1 'are set to be sufficiently delayed with respect to the injection end timing t2e'. In consideration of the fact that the vaporization characteristic of the mixed fuel of gasoline and alcohol decreases as it is on the higher alcohol concentration side, for example, as shown in FIG. 9, that is, during the lean operation at the higher alcohol concentration. Sufficiently promotes fuel vaporization and maintains ignitability.

次に、図1の内燃機関の運転制御装置の制御作動を、図8に示すコントローラ19が行う運転制御ルーチンのフローチャートを参照して説明する。この運転制御ルーチンはエンジン1が始動された後、所定時間(例えば、10ms)毎に実行される。
まず、ステップs1において、最新のエンジン運転情報である、エンジン回転数Ne、負荷であるアクセル開度θa、が取り込まれる。ステップs2ではアルコール濃度センサ32からの計測値に基づき、デリバリパイプ23内に送給されているガソリンとアルコールとの混合燃料のアルコール濃度αが読込まれる。更に、ステップs3ではエンジン雰囲気温度である、水温wtや吸気温atが取り込まれる。
Next, the control operation of the operation control device for the internal combustion engine of FIG. 1 will be described with reference to a flowchart of an operation control routine performed by the controller 19 shown in FIG. This operation control routine is executed every predetermined time (for example, 10 ms) after the engine 1 is started.
First, in step s1, the latest engine operation information, that is, the engine speed Ne and the accelerator opening degree θa that is a load are captured. In step s2, based on the measured value from the alcohol concentration sensor 32, the alcohol concentration α of the mixed fuel of gasoline and alcohol fed into the delivery pipe 23 is read. Further, in step s3, the water temperature wt and the intake air temperature at, which are engine ambient temperatures, are captured.

ステップs4に達すると、現在のアルコール濃度αが高アルコール濃度判定値αa(例えばアルコール50%)と比較され、高アルコール濃度判定値αaを上回る場合高アルコール濃度信号Se2が出力され、図6(b)のリーン運転許可域設定マップMAPHが選択される。高アルコール濃度判定値αaを下回る場合、低アルコール濃度信号Se1が出力され、図6(a)のリーン運転許可域設定マップMAPLが選択される。
そして、選択されたマップに応じて現在のエンジン水温wt及び吸気温度atに基づきリーン運転許可域か否か演算処理される。その後、ステップs5では前の判断結果がリーン運転許可域ではステップs6に、そうでないとステップs7に進む。
When step s4 is reached, the current alcohol concentration α is compared with a high alcohol concentration determination value αa (for example, 50% alcohol), and if it exceeds the high alcohol concentration determination value αa, a high alcohol concentration signal Se2 is output, and FIG. ) Lean operation permission area setting map MAPH is selected. When the value is lower than the high alcohol concentration determination value αa, the low alcohol concentration signal Se1 is output, and the lean operation permission area setting map MAPL in FIG. 6A is selected.
Based on the selected map, whether or not the engine is in the lean operation permission range is calculated based on the current engine water temperature wt and the intake air temperature at. Thereafter, in step s5, if the previous determination result is the lean operation permission region, the process proceeds to step s6, and if not, the process proceeds to step s7.

ステップs7に達すると、ストイキオ、あるいはエンリッチの理論空燃比A/Fにあり、アルコール濃度α相当の補正係数Kαが算出され、ストイキオ、あるいはエンリッチでの目標噴射量QFS{=(INJb+QA/F+Qwt)×Kα}が演算される。
次いでステップs8に進み、ここで、ストイキオ、あるいはエンリッチでの1回噴射モード(図5の2点差線参照)での制御パラメータ量、即ち、噴射量(パルス幅相当)Qsm相当の噴射パルス信号(開弁信号)Tsmと、所定の噴射時期tsmとがセットされ、不図示のメインルーチンに戻る。これによって、所定量の単位クランク角のカウントの後の噴射時期tsmに噴射パルス信号Tsm開弁され、噴射量(パルス幅相当)Qsmの噴射を行うことができる。
When step s7 is reached, the stoichiometric or enriched stoichiometric air-fuel ratio A / F is reached, a correction coefficient Kα corresponding to the alcohol concentration α is calculated, and the stoichiometric or enriched target injection amount QFS {= (INJb + QA / F + Qwt) × Kα} is calculated.
Next, the routine proceeds to step s8, where the control parameter amount in the stoichiometric or enriched one-time injection mode (see the two-dot difference line in FIG. 5), that is, the injection pulse signal (corresponding to the injection amount (corresponding to the pulse width) Qsm) A valve opening signal Tsm and a predetermined injection timing tsm are set, and the process returns to the main routine (not shown). As a result, the injection pulse signal Tsm is opened at the injection timing tsm after a predetermined amount of unit crank angle is counted, and the injection amount (corresponding to the pulse width) Qsm can be injected.

上述のステップs5の判断で、リーン運転が可能なリーン運転許可域であるとしてステップs6に達すると、ここでは、リーン運転でのリーン空燃比A/Fと、アルコール濃度α相当の補正係数Kαが算出され、リーン空燃比での目標噴射量QFR{=(INJb+QA/F+Qwt)×Kα}が演算される。
次いで、ステップs9において、現在の混合燃料中のアルコール濃度αとエンジン回転数Ne及びアクセル開度θaに基づき、噴射回数設定マップMAPNL,MAPNHを用いて1、2回噴射域を設定する。ここでは、図7(a)に示すように、低アルコール濃度時は1回噴射域が比較的広い運転域で選択され、高アルコール濃度時は図7(b)に示すように、2回噴射域が比較的広い運転域で選択される。
If it is determined in the above step s5 that the lean operation permission range where the lean operation is possible is reached, the process reaches step s6. Here, the lean air-fuel ratio A / F in the lean operation and the correction coefficient Kα corresponding to the alcohol concentration α are obtained. The target injection amount QFR {= (INJb + QA / F + Qwt) × Kα} at the lean air-fuel ratio is calculated.
Next, in step s9, based on the current alcohol concentration α in the mixed fuel, the engine speed Ne, and the accelerator opening θa, the injection region is set once or twice using the injection number setting maps MAPNL and MAPNH. Here, as shown in FIG. 7 (a), when the alcohol concentration is low, the single injection region is selected in a relatively wide operating region, and when the alcohol concentration is high, the injection is twice as shown in FIG. 7 (b). The range is selected in a relatively wide operating range.

次いで、リーン運転域での1、2回噴射域が設定された後、ステップs10に進み、ここでは、2回噴射域であるとステップs11に、1回噴射域であるとステップs12に進む。
1回噴射域でステップs12に達すると、ここでは1回噴射でのリーン運転モードでの運転域(圧縮行程)でのリーン運転に影響を与えるパラメータ毎の制御量が設定される。即ち、図3(a)に示すように、リーン空燃比での目標噴射量QFRを1回で噴射すべく、これを噴射量(パルス幅相当)Q1m(高アルコール濃度時はQ1m’)に設定し、これに応じた1回の噴射パルスT1m(高アルコール濃度時はT1m’)と、噴射時期t1m(高アルコール濃度時はt1m’)が設定される。更に、エンジン1の点火時期ti1、ti1’を設定し、混合燃料のアルコール濃度αが高い高アルコール濃度時ほど、点火時期ti1’を遅く(図5におけるΔta)設定する。
Next, after the 1st and 2nd injection regions in the lean operation region are set, the process proceeds to step s10. Here, the process proceeds to step s11 when it is the 2nd injection region, and to step s12 when it is the 1st injection region.
When step s12 is reached in the single injection region, here, a control amount for each parameter that affects the lean operation in the operation region (compression stroke) in the lean operation mode in the single injection is set. That is, as shown in FIG. 3 (a), in order to inject the target injection amount QFR at the lean air-fuel ratio at one time, this is set to the injection amount (corresponding to the pulse width) Q1m (Q1m ′ at high alcohol concentration). In response to this, one injection pulse T1m (T1m ′ at high alcohol concentration) and injection timing t1m (t1m ′ at high alcohol concentration) are set. Further, the ignition timings ti1 and ti1 ′ of the engine 1 are set, and the ignition timing ti1 ′ is set later (Δta in FIG. 5) as the alcohol concentration α of the mixed fuel is higher and the alcohol concentration is higher.

更に、噴射燃料の気化促進を図り着火性を保持すべく、1回の噴射パルスT1m(高アルコール濃度時はT1m’)と噴射終了時期t1e(高アルコール濃度時はt1e’)と点火時期ti1、ti1’との間隔Δc1が設定される。
次いで、ステップs13に達すると、ここで、リーン空燃比での1回噴射モード(図5参照)でのパラメータ毎の制御量、即ち、噴射パルス信号T1m(高アルコール濃度時はT1m’)、噴射時期t1m(高アルコール濃度時はt1m’)、噴射終了時期t1e(高アルコール濃度時はt1e’)、点火時期ti1、ti1’がセットされ、不図示のメインルーチンに戻る。これによって噴射量(パルス幅相当)Q1m(高アルコール濃度時はQ1m’)の噴射を行い、点火時期ti1、ti1’に点火処理が成される。
Further, in order to promote the vaporization of the injected fuel and maintain the ignitability, one injection pulse T1m (T1m ′ at high alcohol concentration), injection end timing t1e (t1e ′ at high alcohol concentration), and ignition timing ti1, An interval Δc1 with ti1 ′ is set.
Next, when step s13 is reached, the control amount for each parameter in the single injection mode (see FIG. 5) at the lean air-fuel ratio, that is, the injection pulse signal T1m (T1m ′ at high alcohol concentration), injection Timing t1m (t1m 'at high alcohol concentration), injection end timing t1e (t1e' at high alcohol concentration), ignition timings ti1, ti1 'are set, and the process returns to the main routine (not shown). As a result, the injection amount (corresponding to the pulse width) Q1m (Q1m ′ when the alcohol concentration is high) is injected, and an ignition process is performed at the ignition timings ti1 and ti1 ′.

一方、ステップs10において、現在の混合燃料中のアルコール濃度αとエンジン回転数Ne及びアクセル開度θaに基づき、2回噴射域であるとしてステップs11に達するとする。
ここでは、リーン運転モードでの運転域(圧縮行程)での2回噴射(図5参照)でのリーン運転に影響を与えるパラメータ毎の制御量が設定される。即ち、リーン空燃比での目標噴射量QFRを2回に分割して噴射すべく、即ち、目標噴射量QFR(=Q2f+Q2r)を達成すべく、2等分割の噴射量(パルス幅相当)Q2f、Q2r(Q2f=Q2r)に相当する、2回の噴射パルスT2f、T2r(高アルコール濃度時はT2f’、T2r’)が設定される。
On the other hand, in step s10, based on the current alcohol concentration α in the mixed fuel, the engine speed Ne, and the accelerator opening θa, it is assumed that step s11 is reached, assuming that it is the two-time injection region.
Here, the control amount for each parameter that affects the lean operation in the double injection (see FIG. 5) in the operation region (compression stroke) in the lean operation mode is set. That is, in order to divide the target injection amount QFR at the lean air-fuel ratio into two injections, that is, to achieve the target injection amount QFR (= Q2f + Q2r), the injection amount is divided into two equal parts (equivalent to pulse width) Q2f, Two injection pulses T2f and T2r (T2f ′ and T2r ′ at high alcohol concentration) corresponding to Q2r (Q2f = Q2r) are set.

さらに、2回の噴射時期t2f、t2r(高アルコール濃度時はt2f’、t2r’)及び噴射終了時期t2fe、t2re(高アルコール濃度時はt2fe’、t2re’)が設定される。更に、エンジン1の点火時期ti1、ti1’を設定し、混合燃料のアルコール濃度αが高い高アルコール濃度時ほど、点火時期ti1’を遅く(図5におけるΔta)設定する。ここで、噴射燃料の気化促進を図り着火性を保持すべく、2回目の噴射パルスT2rの噴射終了時期t2re(高アルコール濃度時はt2re’)と点火時期ti1(高アルコール濃度時はti1’)との間隔Δc1(高アルコール濃度時はΔc2)が設定される。この処理によって、高アルコール濃度でのリーン運転時の燃料の気化促進を十分図り、着火性を保持できる。   Further, two injection timings t2f and t2r (t2f 'and t2r' at high alcohol concentration) and injection end timings t2fe and t2re (t2fe 'and t2re' at high alcohol concentration) are set. Further, the ignition timings ti1 and ti1 'of the engine 1 are set, and the ignition timing ti1' is set later (Δta in FIG. 5) as the alcohol concentration α of the mixed fuel is higher and the alcohol concentration is higher. Here, the injection end timing t2re (t2re 'at high alcohol concentration) and the ignition timing ti1 (ti1' at high alcohol concentration) of the second injection pulse T2r in order to promote the vaporization of the injected fuel and maintain the ignitability. Interval Δc1 (Δc2 at high alcohol concentration) is set. This treatment can sufficiently promote fuel vaporization during lean operation at a high alcohol concentration, and maintain ignitability.

次いで、ステップs14に達すると、ここで、リーン空燃比での2回噴射モード(図5参照)でのパラメータ毎の制御量、即ち、噴射パルス信号T2f、T2r(高アルコール濃度時はT2f’、T2r’)、噴射時期t2f、t2r(高アルコール濃度時はt2f’、t2r’)、点火時期ti1、ti1’等がセットされ、不図示のメインルーチンに戻る。
これによって、噴射量(パルス幅相当)Q2f、Q2r(あるいはQ2f’,Q2r’)の2回の噴射を行うよう噴射駆動でき、点火時期ti1、ti1’に点火処理が成される。
Next, when step s14 is reached, the control amount for each parameter in the two-time injection mode (see FIG. 5) at the lean air-fuel ratio, that is, the injection pulse signals T2f, T2r (T2f ′ at high alcohol concentration, T2r ′), injection timings t2f, t2r (t2f ′, t2r ′ at high alcohol concentration), ignition timings ti1, ti1 ′, etc. are set, and the process returns to the main routine (not shown).
As a result, it is possible to perform injection driving so as to perform injection twice (equivalent to pulse width) Q2f, Q2r (or Q2f ′, Q2r ′), and an ignition process is performed at the ignition timings ti1, ti1 ′.

このように、図1の内燃機関の運転制御装置によれば、エンジン1へのガソリンとアルコールとの混合燃料の供給時に、そのアルコール濃度αが変わった場合であっても、リーン運転のためのパラメータ毎の制御量(噴射量、点火時期等)がアルコール濃度αの変化に応じてそれぞれ設定されるので、混合燃料を筒内噴射し適切にリーン燃焼させることができ、エンジン1におけるリーン運転特性を向上させることができる。
図1の内燃機関の運転制御装置によれば、混合燃料のアルコール濃度αが高いほど、噴射終了時期から時期までの経過時間(Δc1<Δc2)を長く設定するで、筒内へ噴射された燃料の着火前までの霧化期間を十分確保でき、確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。
As described above, according to the operation control device for the internal combustion engine of FIG. 1, even when the alcohol concentration α is changed when the mixed fuel of gasoline and alcohol is supplied to the engine 1, Since the control amount (injection amount, ignition timing, etc.) for each parameter is set in accordance with the change in the alcohol concentration α, the mixed fuel can be injected into the cylinder and appropriately lean burned. Can be improved.
According to the operation control apparatus for the internal combustion engine of FIG. 1, the higher the alcohol concentration α of the mixed fuel, the longer the elapsed time (Δc1 <Δc2) from the injection end timing to the timing, and the fuel injected into the cylinder It is possible to ensure a sufficient atomization period until the ignition of, to ensure ignition, and to improve the lean operation characteristics.

図1の内燃機関の運転制御装置によれば、混合燃料のアルコール濃度αが高いほど、点火時期ti1、ti1’を遅く(図5におけるΔta)なるように設定するで、筒内へ噴射された燃料の着火前までの霧化期間を十分確保でき、確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。
図1の内燃機関の運転制御装置によれば、燃料噴射弁15の噴射回数Niをエンジン1の運転域であるエンジン回転速度Neとアクセル開度θaに応じて複数回(図7参照)に可変設定するので、アルコールとガソリンの当量比の相違により、高アルコール濃度の混合燃料では噴射量が増量される傾向にあるとしても複数回に分けて燃料噴射でき、単一の燃料噴射弁を用いるのみで対応でき、仕様の異なる燃料噴射弁を別途に用いる必要がない。
According to the operation control apparatus for the internal combustion engine of FIG. 1, the higher the alcohol concentration α of the mixed fuel, the slower the ignition timings ti1 and ti1 ′ (Δta in FIG. 5), and the fuel is injected into the cylinder. A sufficient atomization period before fuel ignition can be ensured, ignition can be ensured, and lean operation characteristics can be improved.
According to the operation control apparatus for the internal combustion engine of FIG. 1, the number of injections Ni of the fuel injection valve 15 can be varied a plurality of times (see FIG. 7) in accordance with the engine speed Ne and the accelerator opening θa that are the operating range of the engine 1. Because of the difference in the equivalent ratio between alcohol and gasoline, even if there is a tendency to increase the injection amount with high alcohol concentration mixed fuel, fuel injection can be divided into multiple times and only a single fuel injection valve is used This eliminates the need for a separate fuel injection valve with different specifications.

図1の内燃機関の運転制御装置によれば、図6(a)、(b)に示したように、高アルコール濃度時(Se2時:MAPL)よりも低アルコール濃度時(Se1時:MAPH)の方がリーン運転可能と判定される運転域がより広く設定されるようにした。このため、低アルコール濃度時にリーン運転可能と判定される運転域を拡大して燃費向上を図ることができる。
図1の内燃機関の運転制御装置によれば、リーン運転可能な運転域が吸気温度atに加えてエンジン水温wtに応じても適切に修正されるので、ガソリンとアルコールとの混合燃料を確実に着火でき、リーン運転特性を向上させることができる。
According to the operation control apparatus for the internal combustion engine of FIG. 1, as shown in FIGS. 6A and 6B, when the alcohol concentration is lower (Se1 time: MAPH) than when the alcohol concentration is high (Se2 time: MAPL). The driving range where it is determined that the lean operation is possible is set wider. For this reason, the fuel consumption can be improved by expanding the operating range in which it is determined that the lean operation is possible when the alcohol concentration is low.
According to the operation control device for the internal combustion engine of FIG. 1, the operating range in which the lean operation can be performed is appropriately corrected even in accordance with the engine water temperature wt in addition to the intake air temperature at. It can ignite and improve the lean operation characteristics.

上述の図1の内燃機関の運転制御装置では、噴射回数Niを2回に分けていたが、場合により3回以上の複数回に分けて、分割噴射するように構成し、噴射量の増量に容易に対処しても良い。   In the operation control device for the internal combustion engine of FIG. 1 described above, the number of injections Ni is divided into two. However, in some cases, the injection is divided into three or more times and divided injection is performed to increase the injection amount. It may be easily dealt with.

本発明の一実施形態としての内燃機関の運転制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine to which an operation control device for an internal combustion engine as one embodiment of the present invention is applied. FIG. 図1の内燃機関の運転制御装置の制御機能ブロック図である。FIG. 2 is a control function block diagram of the internal combustion engine operation control device of FIG. 1. 図1の運転制御装置が行う1回噴射モードでの特性線図である。FIG. 2 is a characteristic diagram in a single injection mode performed by the operation control device of FIG. 1. 図1の運転制御装置が行う2回噴射モードでの特性線図である。FIG. 2 is a characteristic diagram in a double injection mode performed by the operation control device of FIG. 1. 図1の運転制御装置が行う低、高アルコール濃度における各1、2回噴射モードの比較線図である。FIG. 2 is a comparison diagram for each of the 1 and 2 injection modes at low and high alcohol concentrations performed by the operation control device of FIG. 1. 図1の運転制御装置が用いるリーン運転許可域設定マップで、(a)は低アルコール濃度時用で、(b)は高アルコール濃度時用である。In the lean operation permission area setting map used by the operation control device of FIG. 1, (a) is for a low alcohol concentration, and (b) is for a high alcohol concentration. 図1の運転制御装置が用いる1,2回噴射域設定マップで、(a)は低アルコール濃度時用で、(b)は高アルコール濃度時用である。FIG. 1 is a map for setting the first and second injection ranges used by the operation control apparatus of FIG. 1, (a) is for a low alcohol concentration, and (b) is for a high alcohol concentration. 図1の運転制御装置のコントローラが用いる運転制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the operation control routine which the controller of the operation control apparatus of FIG. 1 uses. ガソリンとアルコールとの混合燃料におけるメタノール濃度特性線図で、本発明の構成説明にも採用されている。It is a methanol concentration characteristic diagram in a mixed fuel of gasoline and alcohol, and is also used for explanation of the configuration of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
15 インジェクタ
16 点火プラグ(点火手段)
19 コントローラ(運転制御装置)
31 アクセル開度センサ
32 アルコール濃度センサ(アルコール濃度検出手段)
37 アクセル開度センサ
41 吸気温センサ
42 水温センサ
α アルコール濃度
at 吸気温
Δc1、Δc2 経過時間
ti1 点火時期
wt 水温
Tsm 噴射パルス(パラメータ毎の制御量)
t1m、t2f、t2r 噴射時期(パラメータ毎の制御量)
t1e、t2fe,t2re 噴射終了時期(パラメータ毎の制御量)
A0 制御手段
A01 制御量設定部
A02 噴射制御部
A03 点火制御部
A1 目標噴射量設定手段
A2 運転域判定手段
1 Engine 15 Injector 16 Spark plug (ignition means)
19 Controller (Operation control device)
31 Accelerator opening sensor 32 Alcohol concentration sensor (alcohol concentration detection means)
37 Accelerator opening sensor 41 Intake temperature sensor 42 Water temperature sensor α Alcohol concentration at Intake temperature Δc1, Δc2 Elapsed time ti1 Ignition timing wt Water temperature Tsm Injection pulse (control amount for each parameter)
t1m, t2f, t2r Injection timing (control amount for each parameter)
t1e, t2fe, t2re Injection end timing (control amount for each parameter)
A0 Control means A01 Control amount setting part A02 Injection control part A03 Ignition control part A1 Target injection amount setting means A2 Driving range determination means

Claims (5)

内燃機関の筒内にガソリンとアルコールとの混合燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記筒内で前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料に点火する点火手段と、
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、
前記アルコール濃度検出手段で検出されたアルコール濃度に基づき、前記内燃機関がリーン運転可能な運転域であるか否かを判定する運転域判定手段と、
前記運転域判定手段で前記リーン運転可能な運転域と判定されたとき、前記混合燃料中のアルコール濃度が高いほど、前記燃料噴射弁の噴射終了時期から前記点火手段の点火時期までの期間が長くなるよう、前記燃料噴射弁の噴射時期又は前記点火手段の点火時期の少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
A fuel injection valve for injecting a mixed fuel of gasoline and alcohol into a cylinder of the internal combustion engine;
Ignition means for igniting the mixed fuel injected from the fuel injection valve in the cylinder;
Alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the mixed fuel;
Based on the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means, an operating range determination means for determining whether or not the internal combustion engine is in an operating range where lean operation is possible;
When the operation region determination unit determines that the lean operation is possible, the higher the alcohol concentration in the mixed fuel, the longer the period from the injection end timing of the fuel injection valve to the ignition timing of the ignition unit. Control means for controlling at least one of the injection timing of the fuel injection valve or the ignition timing of the ignition means,
An operation control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関の筒内にガソリンとアルコールとの混合燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記筒内で前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料に点火する点火手段と、
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、
前記アルコール濃度検出手段で検出されたアルコール濃度に基づき、前記内燃機関がリーン運転可能な運転域であるか否かを判定する運転域判定手段と、
前記運転域判定手段で前記リーン運転可能な運転域と判定されたとき、前記混合燃料中のアルコール濃度が高いほど、前記点火手段の点火時期が遅くなるよう制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
A fuel injection valve for injecting a mixed fuel of gasoline and alcohol into a cylinder of the internal combustion engine;
Ignition means for igniting the mixed fuel injected from the fuel injection valve in the cylinder;
Alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the mixed fuel;
Based on the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means, an operating range determination means for determining whether or not the internal combustion engine is in an operating range where lean operation is possible;
Control means for controlling the ignition timing of the ignition means to be delayed as the alcohol concentration in the mixed fuel is higher when the operation area determination means determines that the lean operation is possible.
An operation control device for an internal combustion engine, comprising:
請求項1又は2に記載の内燃機関の運転制御装置において、
前記燃料噴射弁の燃料噴射回数が、前記アルコール濃度に応じて設定可能となっており、前記アルコール濃度が高いほど、前記燃料噴射弁から複数回噴射される前記リーン運転可能な運転域が広く設定されていることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
The operation control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The number of fuel injections of the fuel injection valve can be set according to the alcohol concentration, and the higher the alcohol concentration, the wider the operating range in which the lean operation can be performed by injecting the fuel injection valve a plurality of times. An operation control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that
請求項1、2又は3に記載の内燃機関の運転制御装置において、
前記運転域判定手段が、所定のアルコール濃度よりも低い低アルコール濃度時と、この低アルコール濃度時よりも高い高アルコール濃度時とに応じて判定を行うようになっており、前記リーン運転可能と判定される運転域が、前記高アルコール濃度時よりも前記低アルコール濃度時の方が広く設定されていることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
The internal combustion engine operation control device according to claim 1, 2, or 3,
The operating range determination means is configured to perform a determination according to a low alcohol concentration lower than a predetermined alcohol concentration and a high alcohol concentration higher than the low alcohol concentration, and the lean operation is possible. The operation control device for an internal combustion engine, wherein the operation range to be determined is set wider at the low alcohol concentration than at the high alcohol concentration.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の運転制御装置において、
前記運転域判定手段が、さらに前記内燃機関の吸気温度と水温を用いて前記リーン運転可能な運転域であるか否かを判定することを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
The operation control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The operation control device for an internal combustion engine, wherein the operation region determination means further determines whether or not the operation region is an operation region in which the lean operation can be performed using an intake air temperature and a water temperature of the internal combustion engine.
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