JP2008255907A - Fuel injection control device for cylinder injection engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit adhesion of fuel on a cylinder inner wall surface irrespective of alcohol concentration, in an engine capable of divided injection of alcohol mixed fuel. <P>SOLUTION: Ethanol mixed gasoline to be fuel is dividedly injected from an injector when a cylinder injection engine injecting fuel directly into a cylinder by the injector is operated with homogeneous combustion. Number of times of divided injection is increased according to ethanol concentration of the ethanol mixed gasoline in order to keep one fuel injection period Te during divided injection within predetermined period Tk when ethanol concentration of ethanol mixed gasoline is not less than a predetermined value α. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンに関し、特に、エタノール混合ガソリンなどアルコールを含む燃料を使用する場合の燃料噴射制御に関する。   The present invention relates to an in-cylinder injection engine that directly injects fuel into a cylinder, and more particularly to fuel injection control in the case of using a fuel containing alcohol such as ethanol-mixed gasoline.

筒内噴射式ガソリンエンジンでは、均質燃焼による運転が可能であり、吸気行程内にインジェクタから燃料を噴射させ、燃料と空気とが均一な混合気を生成させる。筒内に燃料を直接噴射するため、燃料噴射量増加によって筒内壁面への燃料付着が増加する。燃料付着量の増加によってエンジンオイルが希釈化されることを防ぐため、例えば、燃料噴射を複数回に分けて分割噴射を行う(例えば、特許文献1参照)。   An in-cylinder injection type gasoline engine can be operated by homogeneous combustion, and fuel is injected from an injector in an intake stroke, thereby generating a uniform mixture of fuel and air. Since the fuel is directly injected into the cylinder, the fuel adhesion to the inner wall surface of the cylinder increases due to the increase in the fuel injection amount. In order to prevent the engine oil from being diluted due to an increase in the fuel adhesion amount, for example, fuel injection is divided into multiple injections (for example, refer to Patent Document 1).

一方、エタノール混合ガソリンなどのアルコール混合燃料もFFV(Flexible Fuel Vehicle)自動車などに供給されているが、アルコール混合燃料はアルコールの含まれない純ガソリンと比べて気化特性、発熱量などの燃料性状が異なる。また、アルコール濃度の違いによって燃料性状が変化し、アルコール濃度が高くなるほど理論空燃比の値は下がる。アルコール濃度に合わせた燃料噴射制御を行うため、例えば、アルコール濃度に応じて空燃比を補正し、燃料噴射量を調整する(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−52660号公報 特開平5−05446号公報
On the other hand, alcohol-mixed fuel such as ethanol-mixed gasoline is also supplied to FFV (Flexible Fuel Vehicle) automobiles, etc. However, alcohol-mixed fuel has fuel properties such as vaporization characteristics and calorific value compared to pure gasoline that does not contain alcohol. Different. Further, the fuel property changes depending on the alcohol concentration, and the theoretical air-fuel ratio value decreases as the alcohol concentration increases. In order to perform fuel injection control in accordance with the alcohol concentration, for example, the air-fuel ratio is corrected according to the alcohol concentration, and the fuel injection amount is adjusted (see, for example, Patent Document 2).
JP 2004-52660 A JP-A-5-05446

アルコール混合燃料を使用する場合、理論空燃比の違いによって、ガソリン使用時より燃料噴射量を増加させる必要がある。燃料を分割噴射してエンジン運転を行っても、燃料噴射量の増加に伴い、一回の燃料噴射の燃料噴射期間が長くなる。その結果、インジェクタからの噴霧長さが伸びて壁面に到達する燃料の量が増加し、燃料付着量の増加によってエンジンオイルが希釈化される。   When an alcohol mixed fuel is used, it is necessary to increase the fuel injection amount from the time of using gasoline due to the difference in the theoretical air-fuel ratio. Even if the engine is operated by split injection of fuel, the fuel injection period of one fuel injection becomes longer as the fuel injection amount increases. As a result, the spray length from the injector is increased and the amount of fuel reaching the wall surface is increased, and the engine oil is diluted by the increase in the fuel adhesion amount.

本発明の燃料噴射制御装置は、アルコール混合燃料を燃料として使用可能なFFVなどの自動車に取り付けられるエンジンの燃料噴射制御装置である。ここで、アルコール混合燃料は、アルコールをガソリンなどの燃料に混合させた燃料のことをいう。また、アルコール混合燃料には、アルコールが所定の割合で含まれた混合燃料だけではなく、アルコールを含まない燃料(アルコール濃度0%)、あるいはアルコールのみの燃料(アルコール100%)も含まれるものとする。   The fuel injection control device of the present invention is a fuel injection control device for an engine attached to an automobile such as an FFV that can use alcohol mixed fuel as fuel. Here, the alcohol-mixed fuel refers to a fuel obtained by mixing alcohol with a fuel such as gasoline. The alcohol mixed fuel includes not only a mixed fuel containing alcohol at a predetermined ratio but also a fuel not containing alcohol (alcohol concentration 0%) or a fuel containing only alcohol (alcohol 100%). To do.

本発明の燃料噴射制御装置は、アルコール混合燃料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、火花点火式エンジンの筒内にアルコール混合燃料を直接噴射する燃料噴射装置を制御する燃料噴射時期調整手段とを備える。燃料噴射時期調整手段は、アルコール濃度およびエンジン運転状態(負荷、エンジン回転数など)に応じた燃料噴射量に従い、アルコール混合燃料を吸気行程内で分割噴射させることが可能である。   The fuel injection control device of the present invention includes an alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel, and a fuel injection timing adjustment means for controlling the fuel injection device for directly injecting the alcohol mixed fuel into the cylinder of the spark ignition engine. With. The fuel injection timing adjusting means can divide and inject the alcohol-mixed fuel within the intake stroke according to the fuel injection amount corresponding to the alcohol concentration and the engine operating state (load, engine speed, etc.).

燃料タンク内に様々なアルコール濃度の燃料が補給されると、噴射する燃料のアルコール濃度は使用中に変化し、それに応じて燃料噴射量も変化する。本発明の燃料噴射時期調整手段は、筒内壁面への燃料付着量を抑えるため、一回の燃料噴射期間が所定の期間内に収まるように燃料噴射回数を調整する。ここで、一回の燃料噴射期間とは、分割噴射の場合には、各燃料噴射における燃料噴射開始から終了までの燃料噴射期間に相当する。分割噴射せずに一度だけの燃料噴射の場合、その噴射期間に相当する。また、所定の期間とは、アルコール濃度に関わらず筒内壁面への燃料付着を抑える、すなわち、アルコール濃度の変化に伴って燃料噴射量が増加しても筒内壁面への燃料付着量増加を実質的に抑える燃料噴射を実現可能な期間を表す。所定期間は、燃料噴射装置の噴射特性、噴射方向、燃圧、エンジンの燃料室形状などに従って定められる。例えば、純ガソリン燃料を使用している時と比べて実質的な燃料付着の増加が現れない期間として定めてもよい。   When fuel with various alcohol concentrations is replenished in the fuel tank, the alcohol concentration of the fuel to be injected changes during use, and the fuel injection amount also changes accordingly. The fuel injection timing adjusting means of the present invention adjusts the number of times of fuel injection so that one fuel injection period falls within a predetermined period in order to suppress the amount of fuel adhering to the cylinder inner wall surface. Here, in the case of split injection, the single fuel injection period corresponds to a fuel injection period from the start to the end of fuel injection in each fuel injection. In the case of fuel injection only once without split injection, this corresponds to the injection period. In addition, the predetermined period is to suppress the fuel adhesion to the cylinder inner wall surface regardless of the alcohol concentration, that is, the fuel adhesion amount to the cylinder inner wall surface increases even if the fuel injection amount increases as the alcohol concentration changes. This represents a period during which fuel injection can be substantially suppressed. The predetermined period is determined according to the injection characteristics of the fuel injection device, the injection direction, the fuel pressure, the shape of the fuel chamber of the engine, and the like. For example, it may be determined as a period in which no substantial increase in fuel adhesion appears compared to when pure gasoline fuel is used.

分割噴射回数(1回を含む)は、燃料噴射装置の特性(例えば、一度に噴射できる燃料量の最小限度量、燃圧)、吸気行程期間などを考慮して定められる。また、分割噴射時の各燃料噴射期間は、燃圧などによって定められ、例えばすべて同じ期間に設定される。さらに、隣接する燃料噴射の間隔(前の燃料噴射終了時期から次の燃料噴射開始までの期間)も、燃料噴射装置の特性などによって決まる。アルコール濃度に応じて燃料噴射量の総量が増加するのに伴い、一回当たりの燃料噴射量も増加し、一回の燃料噴射期間が長くなる。   The number of divided injections (including one) is determined in consideration of the characteristics of the fuel injection device (for example, the minimum amount of fuel that can be injected at one time, fuel pressure), the intake stroke period, and the like. Further, each fuel injection period at the time of divided injection is determined by the fuel pressure or the like, and is set to the same period, for example. Further, the interval between adjacent fuel injections (the period from the previous fuel injection end timing to the start of the next fuel injection) is also determined by the characteristics of the fuel injection device. As the total amount of fuel injection increases according to the alcohol concentration, the amount of fuel injection per time also increases and the time of one fuel injection becomes longer.

燃料噴射時期調整手段は、燃料噴射回数を換えることによって一回の燃料噴射期間を短く抑える。例えば、アルコール濃度に応じた燃料噴射量の増加に伴って一回の燃料噴射期間が所定期間を超える場合、燃料噴射時期調整手段は、それまでの燃料噴射回数を増加させ、一回の燃料噴射期間を所定期間内に収める。また、時間の経過によってアルコール濃度が低くなれば、燃料噴射回数を減らせばよい。このように燃料噴射回数を分割することで、アルコール濃度の変化に関わらず筒内壁面への燃料付着増加を抑えながら、均質な混合気が形成される。   The fuel injection timing adjusting means keeps one fuel injection period short by changing the number of fuel injections. For example, when the fuel injection period exceeds a predetermined period as the fuel injection amount increases according to the alcohol concentration, the fuel injection timing adjustment means increases the number of fuel injections so far, and performs one fuel injection. Keep the period within a predetermined period. Further, if the alcohol concentration decreases with time, the number of fuel injections may be reduced. By dividing the number of times of fuel injection in this way, a homogeneous air-fuel mixture is formed while suppressing an increase in fuel adhesion to the cylinder inner wall surface regardless of changes in alcohol concentration.

燃料噴射回数の変更を容易に設定するため、純ガソリン燃料使用時もしくはアルコール濃度が相対的に低いアルコール混合燃料を使用した時の燃料噴射回数を基準とし、アルコール濃度の増加に合わせて燃料噴射回数を増加させるのが望ましい。例えば、燃料噴射時期調整手段は、一回の燃料噴射期間が所定の期間を超える所定濃度値以上のアルコール濃度である場合、アルコール濃度に応じて燃料噴射回数を増加させればよい。所定濃度値は、例えば、総燃料噴射量が純ガソリン燃料と実質的に変わらない低濃度値として定められる。   In order to easily set the change in the number of fuel injections, the number of fuel injections is adjusted in accordance with the increase in alcohol concentration, based on the number of fuel injections when using pure gasoline fuel or when using alcohol-mixed fuel with a relatively low alcohol concentration. It is desirable to increase For example, the fuel injection timing adjusting means may increase the number of times of fuel injection according to the alcohol concentration when the fuel injection period is an alcohol concentration equal to or higher than a predetermined concentration value exceeding a predetermined period. The predetermined concentration value is determined as, for example, a low concentration value at which the total fuel injection amount does not substantially change from that of pure gasoline fuel.

燃料噴射回数を増加させた場合、分割噴射における最後の燃料噴射の終了時期が吸気行程終了付近まで達すると、噴射燃料の気化期間、混合気形成期間が短くなり、混合気の均質性が不安定になる。そのため、燃料噴射時期調整手段は、アルコール濃度が所定の限界濃度以下であるか否かを判断するのがよい。ここで、限界濃度は、アルコール濃度に応じた燃料噴射回数による分割噴射を均質混合気生成の限度となる噴射終了限度時期(例えば、ピストンが下死点に位置する時期)以前にすべて終了する限度値を示す。燃料噴射をすべて終了可能と判断した場合、アルコール濃度に応じた燃料噴射回数に従って分割噴射させればよい。   When the number of fuel injections is increased, if the end timing of the last fuel injection in the split injection reaches near the end of the intake stroke, the vaporization period and mixture formation period of the injected fuel become shorter, and the homogeneity of the mixture becomes unstable become. Therefore, it is preferable that the fuel injection timing adjusting means determine whether or not the alcohol concentration is equal to or lower than a predetermined limit concentration. Here, the limit concentration is the limit at which all of the divided injections according to the number of fuel injections according to the alcohol concentration are completed before the injection end limit time (for example, the time when the piston is located at the bottom dead center), which is the limit for generating a homogeneous mixture. Indicates the value. When it is determined that all fuel injections can be completed, the divided injections may be performed according to the number of fuel injections according to the alcohol concentration.

限界噴射時期以前に燃料噴射をすべて終了させることができない、すなわちアルコール濃度が限界濃度を超えていると判断した場合、一回の燃料噴射期間を増加させずに燃料すべてを噴射させるため、燃料噴射装置の燃圧を上げるのがよい。すなわち、燃料噴射装置の燃圧を上げて一回の燃料噴射期間に噴射する燃料噴射量を増加させるのがよい。そして、燃料噴射時期調整手段は、限界噴射時期以前にすべての分割噴射を行う。あるいは、燃料噴射時期調整手段は、燃焼の安定性を確保するため、噴射終了限度時期以前に終了できる一部の燃料噴射を吸気行程で行い、残りの燃料噴射を、層状混合気を形成するように圧縮行程で行うのが望ましい。   When it is determined that all fuel injections cannot be completed before the limit injection time, that is, the alcohol concentration exceeds the limit concentration, fuel injection is performed without increasing the fuel injection period. The fuel pressure of the device should be increased. That is, it is preferable to increase the fuel injection amount to be injected in one fuel injection period by increasing the fuel pressure of the fuel injection device. The fuel injection timing adjusting means performs all the divided injections before the limit injection timing. Alternatively, the fuel injection timing adjusting means performs a part of fuel injection that can be completed before the injection end limit time in the intake stroke and ensures the remaining fuel injection to form a stratified mixture in order to ensure the stability of combustion. It is desirable to carry out in the compression stroke.

圧縮行程において層状混合気を形成するためには、最後の燃料噴射の終了時期から点火時期までの期間を少なくとも層状混合気形成に必要な期間以上にする必要がある。この期間は、燃焼室(ピストン表面)の形状、燃圧、単位時間当たりの燃料噴射量などに従って変わる。一方で、点火時期は、エンジン運転状態に応じて進角側、遅角側にシフトする。そのため、燃料噴射時期調整手段は、エンジン運転状態に応じて変化する点火時期に基づき、圧縮行程における最後の燃料噴射終了時期から点火時期までの期間が少なくとも層状混合気形成に必要な期間以上となるように、圧縮行程の燃料噴射タイミングを調整するのが望ましい。   In order to form a stratified mixture in the compression stroke, it is necessary to make the period from the end timing of the last fuel injection to the ignition timing at least longer than the period necessary for stratified mixture formation. This period changes according to the shape of the combustion chamber (piston surface), fuel pressure, fuel injection amount per unit time, and the like. On the other hand, the ignition timing is shifted to the advance side and the retard side according to the engine operating state. Therefore, the fuel injection timing adjusting means is based on the ignition timing that changes according to the engine operating state, and the period from the last fuel injection end timing to the ignition timing in the compression stroke is at least longer than the period necessary for the formation of the stratified mixture. Thus, it is desirable to adjust the fuel injection timing of the compression stroke.

エンジンとして特徴づけられる本発明の筒内噴射式エンジンは、筒内にアルコール混合燃料を直接噴射する燃料噴射装置と、筒内に吸入された空気とアルコール混合燃料との均質混合気を点火し、燃焼させる点火栓とを備える。燃料噴射装置は、アルコール濃度およびエンジン運転状態に応じた燃料噴射量に従ってアルコール混合燃料を吸気行程内で分割噴射可能であって、一回の燃料噴射期間が筒内壁面への燃料付着量を抑える所定の期間内に収まるように、アルコール濃度に応じて燃料噴射回数を変更しながらアルコール混合燃料を噴射することを特徴とする。   The in-cylinder injection engine of the present invention characterized as an engine ignites a fuel injection device that directly injects alcohol-mixed fuel into the cylinder, and a homogeneous mixture of air and alcohol-mixed fuel sucked into the cylinder, And a spark plug for burning. The fuel injection device can perform split injection of alcohol-mixed fuel in the intake stroke according to the fuel injection amount according to the alcohol concentration and the engine operating state, and a single fuel injection period suppresses the amount of fuel adhering to the cylinder inner wall surface. The alcohol-mixed fuel is injected while changing the number of fuel injections according to the alcohol concentration so as to be within a predetermined period.

本発明によれば、アルコール混合燃料の分割噴射可能なエンジンにおいて、アルコール濃度に関わらず筒内壁面の燃料付着を抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the engine which can carry out the division injection of alcohol mixed fuel, fuel adhesion to a cylinder inner wall surface can be suppressed irrespective of alcohol concentration.

以下では、図面を参照して、本発明の実施形態である筒内噴射式エンジンについて説明する。   Below, with reference to drawings, the direct injection engine which is an embodiment of the present invention is explained.

図1は、第1の実施形態である筒内噴射式エンジンを含めた燃料噴射制御系全体の概略的構成を示した図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an entire fuel injection control system including a direct injection engine according to the first embodiment.

筒内噴射式の多気筒エンジン10は、FFV(Flexible Fuel Vehicle)などの自動車(図示せず)に装備されており、図1には、1つの気筒が図示されている。エアクリーナー12を通って吸気管14に吸入された空気は、電子制御式スロットルバルブ16を介して吸気管14の吸気ポート14Aまで給送され、エンジン本体のシリンダ13内へ吸入される。   The in-cylinder injection type multi-cylinder engine 10 is mounted on an automobile (not shown) such as an FFV (Flexible Fuel Vehicle), and one cylinder is shown in FIG. The air sucked into the intake pipe 14 through the air cleaner 12 is supplied to the intake port 14A of the intake pipe 14 via the electronically controlled throttle valve 16 and is sucked into the cylinder 13 of the engine body.

高圧噴射型インジェクタ18は、シリンダ13内部へ燃料を直接噴射するようにシリンダヘッド15に取り付けられており、吸入空気の入ったシリンダ13内に燃料を噴射する。シリンダヘット15の頂部付近に取り付けられた点火栓19は、燃料と吸入空気の混合気を点火し、燃焼させる。燃焼ガスは、排気管26の排気ポート26Aから排出される。   The high-pressure injector 18 is attached to the cylinder head 15 so as to directly inject fuel into the cylinder 13 and injects fuel into the cylinder 13 containing intake air. A spark plug 19 attached near the top of the cylinder head 15 ignites and burns a mixture of fuel and intake air. The combustion gas is discharged from the exhaust port 26 </ b> A of the exhaust pipe 26.

コンロッド22を介してクランクシャフト20に接続されたピストン24は、吸入〜排気のサイクルに合わせてシリンダ13内を往復運動する。一方、カムシャフト(図示せず)の回転に従ってリフト動作する吸排気弁(図示せず)は、クランクシャフト20の回転に従って吸気ポート14A、排気ポート26Aを開閉し、これにより、ピストン24の動きに合わせて空気の吸入、排気が行われる。   The piston 24 connected to the crankshaft 20 via the connecting rod 22 reciprocates in the cylinder 13 in accordance with the intake-exhaust cycle. On the other hand, an intake / exhaust valve (not shown) that lifts in accordance with the rotation of the camshaft (not shown) opens and closes the intake port 14A and the exhaust port 26A in accordance with the rotation of the crankshaft 20, thereby causing the piston 24 to move. At the same time, air is sucked and exhausted.

筒内噴射式エンジン10は、均質燃焼とともに成層燃焼が可能であり、ここでは、部分負荷時および高速、高負荷時において、均質燃焼による運転が通常行われる。吸気行程では、吸気ポート14Aからシリンダ13に流入した空気が渦流となって流動し、インジェクタ18から流動する空気に燃料が噴射される。その結果、空気と燃料が均一に混ざった均質混合気が形成される。そして、点火栓19によって混合気が点火され、燃焼が生じる。後述するように、ここでは、燃料を複数回に分けて噴射する分割噴射が実行される。   The in-cylinder injection engine 10 can perform stratified combustion as well as homogeneous combustion. Here, the operation by homogeneous combustion is normally performed at the time of partial load, high speed, and high load. In the intake stroke, the air flowing into the cylinder 13 from the intake port 14A flows as a vortex, and fuel is injected into the air flowing from the injector 18. As a result, a homogeneous mixture in which air and fuel are uniformly mixed is formed. Then, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 19 and combustion occurs. As will be described later, here, split injection is performed in which the fuel is injected in a plurality of times.

燃焼ガスは、排気管26を通って触媒コンバータ28へ送られ、三元触媒の触媒作用によって浄化される。浄化された排ガスは、エキゾーストパイプ(図示せず)へ送られるとともに、EGRバルブ30、EGR管路32を通って吸気管14へ環流される。Oセンサ40は、排気ガスの酸素濃度を検出する。 The combustion gas is sent to the catalytic converter 28 through the exhaust pipe 26 and purified by the catalytic action of the three-way catalyst. The purified exhaust gas is sent to an exhaust pipe (not shown) and is circulated to the intake pipe 14 through the EGR valve 30 and the EGR pipe line 32. The O 2 sensor 40 detects the oxygen concentration of the exhaust gas.

一方、所定の条件に従って成層燃焼による運転を行う場合、インジェクタ18が圧縮行程後半に燃料を噴射する。ピストン24の上面24Aには凹部が形成されており、噴射された燃料は凹部に沿って流動する。その結果、層状混合気(成層混合気)が生成され、点火栓19周りにはほぼ理論空燃比に近い燃料濃度の混合気が、その周囲には希薄混合気が生成される。層状混合気が点火栓19によって点火されることによって成層燃焼が生じる。   On the other hand, when performing operation by stratified charge combustion according to a predetermined condition, the injector 18 injects fuel in the latter half of the compression stroke. A recess is formed in the upper surface 24A of the piston 24, and the injected fuel flows along the recess. As a result, a stratified mixture (stratified mixture) is generated, and an air-fuel mixture having a fuel concentration close to the theoretical air-fuel ratio is generated around the spark plug 19, and a lean air-fuel mixture is generated around it. Stratified combustion occurs when the stratified mixture is ignited by the spark plug 19.

CPU,ROM、RAMを含むECU34は、エンジン10の動作を制御し、クランクポジションセンサ36,吸気温センサ37、スロットルバルブポジションセンサ38,吸気管圧センサ39ととともに、Oセンサ40、アクセル開度センサ41、水温センサ42など各センサからの信号を検出する。また、ECU34は、検出されるアクセル開度、クランクシャフト20の回転数および回転位置などのパラメータ情報に基づいて、インジェクタ18、点火栓19、スロットルバルブ14、EGRバルブ30等へ制御信号を出力し、燃料噴射時期、点火時期とともに、燃料噴射量、吸入空気量、EGR率などを調整する。ここでは、理論空燃比(ストイキ値)に基づいた燃焼運転が行われ、検出された酸素濃度に基づいて燃料噴射量などが調整される。 The ECU 34 including a CPU, a ROM, and a RAM controls the operation of the engine 10, and together with a crank position sensor 36, an intake air temperature sensor 37, a throttle valve position sensor 38, and an intake pipe pressure sensor 39, an O 2 sensor 40, an accelerator opening degree. Signals from sensors such as the sensor 41 and the water temperature sensor 42 are detected. Further, the ECU 34 outputs a control signal to the injector 18, spark plug 19, throttle valve 14, EGR valve 30, etc., based on parameter information such as the detected accelerator opening, the rotational speed and rotational position of the crankshaft 20. In addition to the fuel injection timing and ignition timing, the fuel injection amount, the intake air amount, the EGR rate, and the like are adjusted. Here, the combustion operation based on the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric value) is performed, and the fuel injection amount and the like are adjusted based on the detected oxygen concentration.

図2に示すように、燃料タンク44に貯留された燃料は、燃料タンク44に取り付けられた低圧ポンプ46によって吸い上げられ、高圧ポンプ48へ送られる。吸い上げられた燃料は、高圧ポンプ48によって目標噴射圧(燃圧)まで加圧され、燃料分配管50を介してインジェクタ18へ供給される。燃料タンク44内には、低圧用レギュレータ53が設けられ、また、高圧ポンプ48内部に高圧用レギュレータ(図示せず)が設けられており、それぞれ燃圧を調整する。   As shown in FIG. 2, the fuel stored in the fuel tank 44 is sucked up by the low-pressure pump 46 attached to the fuel tank 44 and sent to the high-pressure pump 48. The sucked fuel is pressurized to the target injection pressure (fuel pressure) by the high pressure pump 48 and supplied to the injector 18 through the fuel distribution pipe 50. A low pressure regulator 53 is provided in the fuel tank 44, and a high pressure regulator (not shown) is provided in the high pressure pump 48, and each adjusts the fuel pressure.

燃料タンク44には、エタノール含有のエタノール混合ガソリン、エタノール100%のニートエタノール、あるいはエタノールの含まない純ガソリンなどが燃料として補給される。燃料分配管50に設けられた静電容量型のエタノール濃度センサ52は、エタノールの誘電率に基づいてシリンダ内へ噴射する燃料のエタノール濃度(0%〜100%)を検出する。また、燃圧センサ51は、燃料分配管50内の燃圧を検出する。   The fuel tank 44 is replenished with fuel such as ethanol-containing ethanol-containing gasoline, ethanol 100% neat ethanol, or pure gasoline not containing ethanol. A capacitance type ethanol concentration sensor 52 provided in the fuel distribution pipe 50 detects the ethanol concentration (0% to 100%) of the fuel injected into the cylinder based on the dielectric constant of ethanol. The fuel pressure sensor 51 detects the fuel pressure in the fuel distribution pipe 50.

図3は、ECU34によって実行される燃料噴射制御処理のフローチャートである。ここでは、均質燃焼による運転時の燃料噴射制御処理を示す。また、図4は、燃料噴射のタイミングチャートであり、クランク角によって燃料噴射時期を表している。燃料噴射制御処理は、メイン処理に対する割り込み処理として、所定時間間隔で実行される。   FIG. 3 is a flowchart of a fuel injection control process executed by the ECU 34. Here, a fuel injection control process during operation by homogeneous combustion is shown. FIG. 4 is a timing chart of fuel injection, and the fuel injection timing is represented by the crank angle. The fuel injection control process is executed at predetermined time intervals as an interrupt process for the main process.

ステップS101では、エタノール濃度センサ52によってエタノール濃度(%)が検出される。燃料タンク44には、前述したようにエタノール混合ガソリン、ニートエタノール、あるいはエタノールの含まれていない純ガソリンなどが補給されるため、燃料のエタノール濃度は、補給される燃料の種類、混合の程度によって随時変化する。エタノールの発熱量、気化特性は、ガソリンと異なり、理論空燃比はガソリンに比べて低い(純エタノールの場合、理論空燃比は約9)。エタノール濃度が高くなるほど燃料噴射量を増加させる必要がある。ステップS102では、エタノール濃度が所定値α以上であるか否かが判断される。   In step S101, the ethanol concentration sensor 52 detects the ethanol concentration (%). Since the fuel tank 44 is supplemented with ethanol-mixed gasoline, neat ethanol, or pure gasoline not containing ethanol as described above, the ethanol concentration of the fuel depends on the type of fuel to be supplemented and the degree of mixing. It changes from time to time. Unlike gasoline, the calorific value and vaporization characteristics of ethanol are lower than those of gasoline (in the case of pure ethanol, the theoretical air-fuel ratio is about 9). It is necessary to increase the fuel injection amount as the ethanol concentration increases. In step S102, it is determined whether the ethanol concentration is equal to or greater than a predetermined value α.

ステップS102において、エタノール濃度が所定値αより低い、すなわち、エタノール濃度が低く、純ガソリンの燃料性状に近いと判断された場合、ステップS103に進み、純ガソリン使用時の分割噴射を実行するように、分割噴射回数、燃料噴射タイミング等が設定される。上述したように、均質燃焼による運転では、燃料の分割噴射が実行され、所定値αより低いエタノール濃度の場合、燃料噴射回数を3回とする分割噴射が行われる。   In step S102, when it is determined that the ethanol concentration is lower than the predetermined value α, that is, the ethanol concentration is low and close to the fuel property of pure gasoline, the process proceeds to step S103, and split injection when pure gasoline is used is executed. The number of divided injections, the fuel injection timing, etc. are set. As described above, in the operation by homogeneous combustion, fuel split injection is executed, and when the ethanol concentration is lower than the predetermined value α, split injection is performed with the number of fuel injections being three.

図4には、分割噴射のタイミングが図示されている。分割噴射における各燃料噴射期間Tgは同じであり、一回の燃料噴射期間Tgは、シリンダ13の壁面への燃料付着を防ぐように定められている。燃料噴射期間Tgは、インジェクタ18の燃圧などの噴射特性に従って変わる。また、燃料噴射間隔(一回の燃料噴射終了から次の燃料噴射開始までの時間間隔)Thは、インジェクタ18の噴射特性等に従って定められる。ここでは、燃料噴射期間Tg、燃料噴射間隔Thは、いずれも同じ期間、間隔に定められている。   FIG. 4 shows the timing of divided injection. Each fuel injection period Tg in the divided injection is the same, and one fuel injection period Tg is determined so as to prevent fuel from adhering to the wall surface of the cylinder 13. The fuel injection period Tg varies according to the injection characteristics such as the fuel pressure of the injector 18. Further, the fuel injection interval (time interval from the end of one fuel injection to the start of the next fuel injection) Th is determined according to the injection characteristics of the injector 18 and the like. Here, the fuel injection period Tg and the fuel injection interval Th are both set to the same period and interval.

一方、ステップS102において、エタノール濃度が所定値α以上であると判断された場合、ステップS104において、エタノール濃度に基づいた燃料噴射量に従い、分割噴射回数が求められる。そして、求められた燃料噴射回数および燃料噴射量に従って、一回の燃料噴射における燃料噴射期間、燃料噴射開始タイミングが求められる。一回の燃料噴射期間をいずれも一定とするため、燃料噴射量の総量を燃料噴射回数で割った燃料量が一回の燃料噴射期として定められる。   On the other hand, if it is determined in step S102 that the ethanol concentration is greater than or equal to the predetermined value α, the number of divided injections is determined in accordance with the fuel injection amount based on the ethanol concentration in step S104. Then, the fuel injection period and the fuel injection start timing in one fuel injection are determined according to the determined number of fuel injections and the amount of fuel injection. In order to make each fuel injection period constant, a fuel amount obtained by dividing the total amount of fuel injection by the number of fuel injections is determined as one fuel injection period.

図4には、所定のエタノール濃度(≧α)の燃料噴射量に対して分割噴射回数を変更せず、純ガソリンと同じ回数(=3回)に設定したときの噴射タイミングが破線によって図示されている。一般に、シリンダ13の壁面への燃料付着量は、燃圧だけでなく燃料噴射期間によっても影響され、燃料噴射期間が長くなるほど燃料付着量が多くなる。燃料噴射期間T’eは、シリンダ13の壁面への燃料付着量を期間Tgに比べて増加させる。   In FIG. 4, the injection timing when the number of divided injections is not changed with respect to the fuel injection amount of a predetermined ethanol concentration (≧ α) and set to the same number of times as that of pure gasoline (= 3 times) is indicated by a broken line. ing. In general, the amount of fuel adhering to the wall surface of the cylinder 13 is influenced not only by the fuel pressure but also by the fuel injection period. The longer the fuel injection period, the greater the amount of fuel adhering. In the fuel injection period T'e, the amount of fuel attached to the wall surface of the cylinder 13 is increased compared to the period Tg.

本実施形態では、エタノール濃度に関わらず一回の燃料噴射期間が所定期間(以下、符号Tkで表す)内に収まるように、分割噴射回数が定められる。所定期間Tkは、インジェクタ18の噴射特性、燃焼室形状などに従って変化し、燃料付着量を抑えてエンジンオイルに希釈される燃料の増加を防ぐ限度期間として定められる。図4に示すように、分割噴射回数が4回に設定された時の燃料噴射タイミングが図示されている。一回の燃料噴射期間Teは所定期間Tkより短い。なお、燃料噴射期間Teは、インジェクタ18の性能によって決まる最短噴射期間、すなわち限度となる噴射期間を超えるように設定されている。   In the present embodiment, the number of divided injections is determined so that one fuel injection period falls within a predetermined period (hereinafter, represented by reference sign Tk) regardless of the ethanol concentration. The predetermined period Tk changes according to the injection characteristics of the injector 18, the shape of the combustion chamber, and the like, and is defined as a limit period for preventing an increase in the amount of fuel diluted with engine oil by suppressing the fuel adhesion amount. As shown in FIG. 4, the fuel injection timing when the number of divided injections is set to 4 is shown. One fuel injection period Te is shorter than the predetermined period Tk. The fuel injection period Te is set so as to exceed the shortest injection period determined by the performance of the injector 18, that is, the limit injection period.

ECU34のROMには、所定濃度値αより低い濃度のエタノール混合ガソリンを使用する時に基準となっている燃料噴射回数(ここでは3回)に対して上乗せする回数、すなわち、基準の燃料噴射回数に対して増加させる噴射回数が、エタノール濃度に応じて記憶されている。図4では、基準となる燃料噴射回数に対して噴射回数が1つ増加されている。   In the ROM of the ECU 34, the number of times of addition to the reference number of fuel injections (here, 3 times) when using ethanol-mixed gasoline having a concentration lower than the predetermined concentration value α, that is, the reference number of fuel injections. The number of injections to be increased is stored according to the ethanol concentration. In FIG. 4, the number of injections is increased by one with respect to the reference number of fuel injections.

ステップS105では、エンジン回転数に従う吸気行程期間、そして設定された燃料噴射期間Te、燃料噴射間隔Thに基づき、分割噴射における最後の燃料噴射の終了時期、すなわち分割噴射終了時期Kfが算出される。ただし、分割噴射中の最初の燃料噴射における噴射開始時期は、エタノール濃度に関わらず一定であり、燃料噴射間隔Thもエタノール濃度によって変化しない。そして、ステップS106では、算出された分割噴射終了時期Kfがピストン24の下死点位置に応じた時期以前であるか、すなわち、分割噴射が吸気行程期間内ですべて終了するか否かが判断される。この分割噴射終了時期Kfが下死点以前になるアルコール濃度(限界濃度)では、すべて吸気行程内で燃料を噴射することが出来る。燃料噴射時期が遅くなると、噴射燃料の霧化、混合気の形成までの時間が短くなり、混合気の均質性が悪化する。ここでは、噴射終了限度時期Kfを下死点に応じた時期に定める。   In step S105, the end timing of the last fuel injection in the split injection, that is, the split injection end timing Kf is calculated based on the intake stroke period according to the engine speed, the set fuel injection period Te, and the fuel injection interval Th. However, the injection start timing in the first fuel injection during the divided injection is constant regardless of the ethanol concentration, and the fuel injection interval Th does not change with the ethanol concentration. In step S106, it is determined whether the calculated divided injection end timing Kf is before the timing corresponding to the bottom dead center position of the piston 24, that is, whether all the divided injections are completed within the intake stroke period. The At the alcohol concentration (limit concentration) at which the divided injection end timing Kf is before the bottom dead center, fuel can be injected within the intake stroke. When the fuel injection timing is delayed, the time until atomization of the injected fuel and formation of the air-fuel mixture is shortened, and the homogeneity of the air-fuel mixture deteriorates. Here, the injection end limit time Kf is set to a time according to the bottom dead center.

ステップS106において、分割噴射終了時期が噴射終了限度時期Kf以前であると判断されると、ステップS107へ進み、ステップS102で求められた燃料噴射回数が設定されるとともに、一回の燃料噴射期間、燃料噴射間隔が設定される。インジェクタ18は、設定された燃料噴射回数、燃料噴射期間、燃料噴射間隔に従って燃料を分割噴射する。   If it is determined in step S106 that the divided injection end timing is before the injection end limit timing Kf, the process proceeds to step S107, the number of times of fuel injection obtained in step S102 is set, and one fuel injection period, A fuel injection interval is set. The injector 18 divides and injects fuel according to the set number of fuel injections, fuel injection period, and fuel injection interval.

一方、ステップS106において、分割噴射終了時期が噴射終了限度時期Kfを超える場合、ステップS108へ進む。ステップS108では、噴射終了限度時期Kf以前に燃料噴射がすべて終了するように、各燃料噴射時におけるインジェクタ18の燃圧が所定量だけ上げられる。これにより、一回の燃料噴射で噴出される燃料量が増加し、噴射終了限度時期Kfを超えた燃料噴射回数分だけ少ない噴射回数によって分割噴射が行われる。ただし、燃料付着が増加しない限度で燃圧が補正される。   On the other hand, when the divided injection end timing exceeds the injection end limit timing Kf in step S106, the process proceeds to step S108. In step S108, the fuel pressure of the injector 18 at each fuel injection is increased by a predetermined amount so that all fuel injections are completed before the injection end limit time Kf. As a result, the amount of fuel injected in one fuel injection increases, and the divided injection is performed with the number of injections that is less by the number of times of fuel injection exceeding the injection end limit timing Kf. However, the fuel pressure is corrected as long as the fuel adhesion does not increase.

このように第1の実施形態によれば、筒内噴射式エンジン10で均質燃焼による運転を行う場合、燃料となるエタノール混合ガソリンが吸気行程においてインジェクタ18から分割噴射される。そして、エタノール混合ガソリンのエタノール濃度が所定値α以上である場合、エタノール濃度に応じて燃料噴射回数が増加される。これにより、分割噴射時における一回の燃料噴射期間Teが所定期間Tk内に収まることとなり、壁面への燃料付着によるエンジンオイルの希釈を防ぐことができる。その結果、オイル希釈による潤滑性能の悪化および未燃燃料の蒸発によるストイキ運転の不安定化を防ぐことができる。また、噴射終了限度時期Kf以前に分割噴射がすべて終了するため、均質混合気が確実に形成される。   As described above, according to the first embodiment, when the in-cylinder injection engine 10 is operated by homogeneous combustion, ethanol mixed gasoline serving as fuel is dividedly injected from the injector 18 in the intake stroke. When the ethanol concentration of the ethanol mixed gasoline is equal to or greater than the predetermined value α, the number of fuel injections is increased according to the ethanol concentration. As a result, a single fuel injection period Te at the time of divided injection is within the predetermined period Tk, and dilution of engine oil due to fuel adhering to the wall surface can be prevented. As a result, it is possible to prevent deterioration in lubrication performance due to oil dilution and instability of stoichiometric operation due to evaporation of unburned fuel. In addition, since all the divided injections are completed before the injection end limit time Kf, a homogeneous mixture is reliably formed.

次に、図5,6を用いて、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、第1の実施形態と異なり、下死点以前(吸気行程期間)で分割噴射をすべて終了できない場合、圧縮行程で残りの燃料噴射を行う。それ以外の構成については、実質的に第1の実施形態と同じである。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, unlike the first embodiment, when all the divided injections cannot be completed before the bottom dead center (intake stroke period), the remaining fuel is injected in the compression stroke. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.

図5は、第2の実施形態における燃料噴射制御処理のフローチャートである。図6は、第2の実施形態における分割噴射のタイミングチャートである。   FIG. 5 is a flowchart of the fuel injection control process in the second embodiment. FIG. 6 is a timing chart of divided injection in the second embodiment.

ステップS201〜S206の実行は、図3のステップS101〜S106の実行と同じである。すなわち、エタノール濃度が所定値α以上である場合、燃料噴射の分割回数を増加し、その分割噴射回数に従って噴射終了時期が算出される。そして、算出された噴射終了時期が下死点に応じた噴射終了限度時期Kfであるか否かが判断される。算出された噴射終了時期が噴射終了限度時期Kf以前である場合、ステップS207へ進み、分割噴射回数、燃料噴射時期がそのまま設定される。一方、ステップS206において、噴射終了時期が噴射終了限度時期Kfを超えると判断された場合、ステップS208へ進み、圧縮行程における燃料噴射時期が求められる。   The execution of steps S201 to S206 is the same as the execution of steps S101 to S106 in FIG. That is, when the ethanol concentration is equal to or greater than the predetermined value α, the number of fuel injection divisions is increased, and the injection end timing is calculated according to the number of division injections. Then, it is determined whether or not the calculated injection end timing is an injection end limit timing Kf corresponding to the bottom dead center. When the calculated injection end time is before the injection end limit time Kf, the process proceeds to step S207, and the number of divided injections and the fuel injection time are set as they are. On the other hand, when it is determined in step S206 that the injection end timing exceeds the injection end limit timing Kf, the process proceeds to step S208, and the fuel injection timing in the compression stroke is obtained.

図6には、エタノール濃度に応じた分割噴射回数による燃料噴射タイミングが破線で図示されている。求められた分割噴射回数(ここでは4回)によって燃料を分割噴射させると、燃料噴射終了時期が噴射終了限度時期Kf(下死点)を超える。第2の実施形態では、吸気行程内で終了できない燃料噴射(図4では、4回目の燃料噴射)を圧縮行程で実行し、層状混合気を形成する。層状混合気を形成して弱成層燃焼による運転を行うため、燃料噴射時期は、点火時期Ksに近い圧縮行程後半に定められる。   In FIG. 6, the fuel injection timing based on the number of divided injections according to the ethanol concentration is shown by a broken line. When fuel is divided and injected at the determined number of divided injections (here, 4 times), the fuel injection end timing exceeds the injection end limit timing Kf (bottom dead center). In the second embodiment, fuel injection that cannot be completed within the intake stroke (fourth fuel injection in FIG. 4) is executed in the compression stroke to form a stratified mixture. The fuel injection timing is determined in the latter half of the compression stroke close to the ignition timing Ks in order to perform operation by weak stratified combustion by forming a stratified mixture.

ステップS209では、エンジン回転数、要求トルクなどのパラメータ情報に基づき、要求される点火時期Ksが算出される。そして、ステップS210では、得られた点火時期Ksに所定期間Lmだけ進角側にシフトした時期を、圧縮行程時における噴射終了時期として設定する。   In step S209, the required ignition timing Ks is calculated based on parameter information such as the engine speed and the required torque. In step S210, the timing at which the obtained ignition timing Ks is shifted to the advance side by a predetermined period Lm is set as the injection end timing during the compression stroke.

弱成層燃焼を生じさせるため、点火時期Ksに近い圧縮行程後半に燃料を噴射させるが、過度に点火時期Ksに接近すると、層状混合気が形成されず、不完全な成層燃焼が生じる。そのため、層状混合気形成に必要な燃料噴射終了時期から点火時期までの所定期間Lmを確保するように、運転状況に応じて変化する点火時期Kfに合わせて燃料噴射時期が修正される。この所定期間Lmは、エンジンのシリンダ13の内面形状、燃圧、単位時間当たりの燃料噴射量など様々な特性に従って決まる。   In order to cause weak stratified combustion, fuel is injected in the latter half of the compression stroke close to the ignition timing Ks. However, if the fuel is too close to the ignition timing Ks, a stratified mixture is not formed and incomplete stratified combustion occurs. For this reason, the fuel injection timing is corrected in accordance with the ignition timing Kf that changes in accordance with the operating condition so as to ensure a predetermined period Lm from the fuel injection end timing to the ignition timing necessary for the formation of the stratified mixture. The predetermined period Lm is determined according to various characteristics such as the shape of the inner surface of the cylinder 13 of the engine, the fuel pressure, and the fuel injection amount per unit time.

ステップS211では、ステップS204において求められた分割噴射回数、吸気行程における燃料噴射期間、燃料噴射間隔、さらには圧縮行程における燃料噴射時期が設定される。インジェクタ18は、ECU34からの制御信号に基づき、吸気行程から圧縮行程に渡って燃料を分割噴射する。   In step S211, the number of divided injections obtained in step S204, the fuel injection period in the intake stroke, the fuel injection interval, and the fuel injection timing in the compression stroke are set. The injector 18 divides and injects fuel from the intake stroke to the compression stroke based on a control signal from the ECU 34.

なお、分割噴射回数は任意に設定可能であり、インジェクタ18の噴射性能などに合わせて設定すればよい。純ガソリン使用時には一度に燃料を噴射し(燃料噴射回数が1回)、エタノール濃度が高くなった場合に分割噴射し、その分割噴射回数を2回、3回と設定するように構成してもよい。また、一回の燃料噴射期間Teを各燃料噴射で異なる期間に設定してもよく、所定期間Tk内に各燃料噴射期間が収まるように設定すればよい。また、エタノール濃度から直接燃料噴射回数の増加分を求める代わりに、エタノール濃度に従って燃料噴射量の総量を最初に算出し、その後、エタノール濃度に応じて燃料噴射回数を調整するように構成してもよい。   The number of divided injections can be arbitrarily set, and may be set according to the injection performance of the injector 18 and the like. When pure gasoline is used, fuel may be injected at one time (the number of times of fuel injection is 1), divided injection when the ethanol concentration becomes high, and the number of divided injections may be set to 2 or 3 Good. Further, one fuel injection period Te may be set to a different period for each fuel injection, and may be set so that each fuel injection period falls within a predetermined period Tk. Further, instead of obtaining the increase in the number of fuel injections directly from the ethanol concentration, the total amount of fuel injections is calculated first according to the ethanol concentration, and then the number of fuel injections is adjusted according to the ethanol concentration. Good.

第1、第2の実施形態では、理論空燃比に基づいた燃料噴射制御を行っているが、運転状況、走行状況に合わせて要求すべき目標空燃比を設定し、その設定された目標空燃比に基づいて燃料噴射量を制御してもよい。エンジン運転状態、そしてエタノール濃度に応じて燃料噴射制御を行えばよい。   In the first and second embodiments, the fuel injection control is performed based on the theoretical air-fuel ratio. However, the target air-fuel ratio to be requested is set according to the driving situation and the driving situation, and the set target air-fuel ratio is set. The fuel injection amount may be controlled based on the above. Fuel injection control may be performed according to the engine operating state and the ethanol concentration.

本実施形態ではエタノール混合ガソリンが使用されているが、エタノール以外のアルコール混合燃料を使用してもよく、アルコールの種類に応じて燃料噴射量の増加量を調整すればよい。   In this embodiment, ethanol-mixed gasoline is used, but alcohol-mixed fuel other than ethanol may be used, and the amount of increase in the fuel injection amount may be adjusted according to the type of alcohol.

第1の実施形態である筒内噴射式エンジンを含めた燃料噴射制御系全体の概略的構成図である。It is a schematic block diagram of the whole fuel-injection control system including the cylinder injection type engine which is 1st Embodiment. 燃料供給系の概略的構成図である。It is a schematic block diagram of a fuel supply system. ECUによって実行される燃料噴射制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the fuel-injection control process performed by ECU. 分割噴射のタイミングチャートである。It is a timing chart of divided injection. 第2の実施形態における燃料噴射制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the fuel-injection control process in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における分割噴射のタイミングチャートである。It is a timing chart of the division | segmentation injection in 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 筒内噴射式エンジン
13 シリンダ
14 吸気管
26 排気管
18 インジェクタ
19 点火栓
34 ECU
52 エタノール濃度センサ
Te、Tg 一回の燃料噴射期間
Kf 噴射終了限度時期
Tk 所定期間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 In-cylinder injection type engine 13 Cylinder 14 Intake pipe 26 Exhaust pipe 18 Injector 19 Spark plug 34 ECU
52 Ethanol concentration sensor Te, Tg Single fuel injection period Kf Injection end limit timing Tk Predetermined period

Claims (7)

アルコール混合燃料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、
火花点火式エンジンの筒内にアルコール混合燃料を直接噴射する燃料噴射装置を制御し、アルコール濃度およびエンジン運転状態に応じた燃料噴射量に従ってアルコール混合燃料を吸気行程内で分割噴射させることが可能な燃料噴射時期調整手段とを備え、
前記燃料噴射時期調整手段が、一回の燃料噴射期間が所定の期間内に収まるように、アルコール濃度に応じて燃料噴射回数を調整することを特徴とする燃料噴射制御装置。
Alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel;
A fuel injection device that directly injects alcohol-mixed fuel into a cylinder of a spark-ignition engine can be controlled, and alcohol-mixed fuel can be dividedly injected in the intake stroke according to the fuel injection amount according to the alcohol concentration and engine operating state. Fuel injection timing adjustment means,
The fuel injection control device, wherein the fuel injection timing adjustment means adjusts the number of times of fuel injection according to the alcohol concentration so that one fuel injection period falls within a predetermined period.
前記燃料噴射時期調整手段が、前記一回の燃料噴射期間が前記所定の期間を超える所定濃度値以上のアルコール濃度である場合、燃料噴射回数をアルコール濃度に応じて増加させることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection timing adjusting means increases the number of fuel injections according to the alcohol concentration when the one fuel injection period is an alcohol concentration equal to or higher than a predetermined concentration value exceeding the predetermined period. Item 4. The fuel injection control device according to Item 1. 前記燃料噴射時期調整手段が、アルコール濃度が所定の限界濃度以下の場合、アルコール濃度に応じた燃料噴射回数に従って分割噴射させることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射制御装置。   3. The fuel injection control device according to claim 2, wherein the fuel injection timing adjusting unit performs split injection according to the number of fuel injections according to the alcohol concentration when the alcohol concentration is equal to or less than a predetermined limit concentration. 前記燃料噴射時期調整手段が、アルコール濃度が前記限界濃度を超える場合、前記燃料噴射装置の燃圧を上げて一回の燃料噴射期間に噴射する燃料噴射量を増加させ、前記限界噴射時期以前に分割噴射をすべて行うことを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射制御装置。   When the alcohol concentration exceeds the limit concentration, the fuel injection timing adjustment means increases the fuel pressure of the fuel injection device to increase the fuel injection amount injected in one fuel injection period, and is divided before the limit injection timing. The fuel injection control device according to claim 3, wherein all injections are performed. 前記燃料噴射時期調整手段が、アルコール濃度が前記限界濃度を超える場合、前記噴射終了限度時期以前に終了できる一部の燃料噴射を吸気行程で行い、残りの燃料噴射を層状混合気を形成するように圧縮行程で行うことを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射制御装置。   When the alcohol concentration exceeds the limit concentration, the fuel injection timing adjustment means performs a part of fuel injection that can be terminated before the injection end limit timing in an intake stroke, and forms the stratified mixture with the remaining fuel injection The fuel injection control device according to claim 3, wherein the fuel injection control device is performed in a compression stroke. 前記燃料噴射時期調整手段が、圧縮行程における最後の燃料噴射の終了時期から点火時期までの期間が少なくとも層状混合気形成に必要な期間以上となるように、エンジン運転状態に応じて変化する点火時期に従って圧縮行程の燃料噴射タイミングを調整することを特徴とする請求項5に記載の燃料噴射制御装置。   The fuel injection timing adjusting means changes the ignition timing according to the engine operating state so that the period from the end timing of the last fuel injection in the compression stroke to the ignition timing is at least a period necessary for the formation of the stratified mixture. 6. The fuel injection control device according to claim 5, wherein the fuel injection timing of the compression stroke is adjusted according to the above. 筒内にアルコール混合燃料を直接噴射する燃料噴射装置と、
筒内に吸入された空気とアルコール混合燃料との均質混合気を点火し、燃焼させる点火栓とを備え、
前記燃料噴射装置が、アルコール濃度およびエンジン運転状態に応じた燃料噴射量に従ってアルコール混合燃料を吸気行程内で分割噴射可能であって、一回の燃料噴射期間が筒内壁面への燃料付着量を抑える所定の期間内に収まるように、アルコール濃度に応じて燃料噴射回数を変更しながらアルコール混合燃料を噴射することを特徴とする筒内噴射式エンジン。
A fuel injection device for directly injecting alcohol-mixed fuel into the cylinder;
A spark plug that ignites and burns a homogeneous mixture of air and alcohol mixed fuel sucked into the cylinder;
The fuel injection device can perform split injection of alcohol-mixed fuel in the intake stroke according to the fuel injection amount according to the alcohol concentration and the engine operating state, and one fuel injection period can reduce the amount of fuel adhering to the cylinder inner wall surface. An in-cylinder injection engine characterized by injecting alcohol-mixed fuel while changing the number of times of fuel injection according to the alcohol concentration so as to be within a predetermined period of time.
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