JP2010037968A - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve low temperature startability in a cylinder injection type engine when alcohol fuel (100% alcohol or mixed fuel containing alcohol). <P>SOLUTION: When alcohol concentration of the fuel is not less than prescribed concentration and cooling water temperature is not higher than prescribed temperature, it is judged that injected fuel is not easily gasified, start target fuel pressure is set to an appropriate value according to alcohol concentration of fuel and cooling water temperature, and fuel injection of a fuel injection valve 21 is started after raising actual fuel pressure to pressure close to the start target fuel pressure by a high pressure pump 31 in start of the engine 11. Although high pressure fuel is directly injected into a cylinder by the fuel injection valve 21 after fuel injection start, time from fuel injection to start of combustion is shortened to start combustion and accelerate gasification of injected fuel before much injected fuel adheres on a cylinder inside wall surface, a piston and the like by executing compression stroke injection in which fuel is injected in compression stroke during engine start or a prescribed period after engine start. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、筒内噴射用の燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に関する発明である。   The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine provided with a fuel injection valve for in-cylinder injection.

近年、CO2 排出量削減、石油代替燃料の活用等の社会的要請から、燃料として、ガソリン、アルコール(エタノールやメタノール等)、ガソリンにアルコールを混合したアルコール混合燃料をいずれも使用可能な内燃機関を搭載した自動車の需要が増加してきている。しかし、アルコールは、ガソリンに比べて、気化潜熱が大きく、低温時に気化し難くなるため、アルコール燃料(アルコール100%又はアルコールを含む混合燃料)を使用した場合に、内燃機関の低温始動性が悪化するという問題がある。   In recent years, in response to social demands such as CO2 emission reduction and the use of alternative fuels for oil, internal combustion engines that can use gasoline, alcohol (ethanol, methanol, etc.), and alcohol-mixed fuels that are a mixture of gasoline and alcohol can be used as fuels. The demand for onboard vehicles is increasing. However, alcohol has a larger latent heat of vaporization than gasoline and is difficult to vaporize at low temperatures. Therefore, when alcohol fuel (100% alcohol or mixed fuel containing alcohol) is used, the low-temperature startability of the internal combustion engine deteriorates. There is a problem of doing.

この対策として、特許文献1(特開2006−214415号公報)に記載されているように、吸気通路噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式の内燃機関において、燃料のアルコール濃度が所定値以上で且つ内燃機関の温度(例えば冷却水温)が所定値以下のときに、吸気通路噴射用の燃料噴射弁の燃料噴射を停止して、筒内噴射用の燃料噴射弁で高圧の燃料を筒内に直接噴射することで、噴射燃料を微粒化して気化し易くするようにしたものがある。   As a countermeasure against this, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-214415), a dual-injection type equipped with both a fuel injection valve for intake passage injection and a fuel injection valve for in-cylinder injection is used. In the internal combustion engine, when the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the internal combustion engine (for example, cooling water temperature) is lower than the predetermined value, the fuel injection of the fuel injection valve for intake passage injection is stopped, and the in-cylinder injection In some cases, high-pressure fuel is directly injected into a cylinder with a fuel injection valve for atomizing the injected fuel to make it easier to vaporize.

また、特許文献2(特開平4−214965号公報)に記載されているように、吸気通路噴射式の内燃機関において、燃料の温度と内燃機関の温度のうちの低い方の温度を、燃料のアルコール濃度に基づいて設定した始動可能判定温度と比較して、始動可能か否かを判定し、始動困難と判定された場合に、吸気通路に配置したヒータで噴射燃料を加熱して気化し易くするようにしたものもある。   Further, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-214965), in an intake passage injection type internal combustion engine, the lower one of the temperature of the fuel and the temperature of the internal combustion engine is set to Compared with the startable determination temperature set based on the alcohol concentration, it is determined whether or not the start is possible, and if it is determined that the start is difficult, the injected fuel is easily heated and vaporized by the heater disposed in the intake passage There are also things to do.

一般に、筒内噴射式の内燃機関は、カム軸で駆動される高圧ポンプにより燃料を高圧にして燃料噴射弁に供給するため、内燃機関の始動時に燃圧(燃料圧力)が始動に適した高燃圧領域に上昇するまでには暫く時間がかかる。そこで、特許文献3(特開2003−328816号公報)に記載されているように、内燃機関を始動する際に高圧ポンプにより燃圧を始動に適した設定燃圧に上昇させてから燃料噴射を開始する昇圧始動制御を行うようにしたものがある。
特開2006−214415号公報 特開平4−214965号公報 特開2003−328816号公報
In general, in-cylinder injection internal combustion engines supply high pressure fuel to a fuel injection valve by a high-pressure pump driven by a camshaft, so that the fuel pressure (fuel pressure) is suitable for starting when the internal combustion engine is started. It takes some time to rise to the area. Therefore, as described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-328816), when the internal combustion engine is started, the fuel pressure is increased to a set fuel pressure suitable for starting by a high-pressure pump, and then fuel injection is started. There is one that performs boost start control.
JP 2006-214415 A JP-A-4-214965 JP 2003-328816 A

一般に、アルコールの理論空燃比は、ガソリンの理論空燃比よりも小さいため、アルコール燃料を使用した場合には、燃料噴射量を増加させる必要がある。上記特許文献1の技術では、燃料のアルコール濃度が所定値以上で且つ内燃機関の温度が所定値以下のときに、筒内噴射用の燃料噴射弁で燃料を筒内に直接噴射するようにしているが、アルコール燃料を使用した場合には、燃料噴射量を増加させる必要があるため、燃料が噴射されてから燃焼が開始されるまでの時間が長いと、多くの噴射燃料が筒内壁面やピストン等に付着した後に燃焼が開始される可能性がある。このため、筒内壁面やピストン等に付着するウエット燃料が増加して、低温始動性が悪化する可能性があると共に、ウエット燃料が筒内壁面とピストンの隙間からオイルパンに流れ落ちる量が増加してエンジンオイルがアルコール燃料で稀釈されて劣化する可能性がある。   In general, since the theoretical air-fuel ratio of alcohol is smaller than that of gasoline, it is necessary to increase the fuel injection amount when alcohol fuel is used. In the technique of Patent Document 1, when the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the internal combustion engine is equal to or lower than the predetermined value, the fuel is directly injected into the cylinder by the fuel injection valve for in-cylinder injection. However, when alcohol fuel is used, it is necessary to increase the fuel injection amount, so if the time from when the fuel is injected until combustion is started is long, a lot of injected fuel is Combustion may start after adhering to a piston or the like. For this reason, wet fuel adhering to the cylinder inner wall surface, piston, etc. may increase, and low temperature startability may deteriorate, and the amount of wet fuel flowing down from the gap between the cylinder inner wall surface and the piston to the oil pan increases. Engine oil can be diluted with alcohol fuel and deteriorate.

また、上記特許文献2の技術では、噴射燃料を加熱するヒータを設ける必要があるため、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができないという欠点がある。   Further, the technique disclosed in Patent Document 2 has a drawback that it is not possible to meet the demand for cost reduction, which is an important technical problem in recent years, because it is necessary to provide a heater for heating the injected fuel.

また、上記特許文献3の技術では、筒内噴射式の内燃機関において、内燃機関を始動する際に高圧ポンプにより燃圧を始動に適した設定燃圧に上昇させてから燃料噴射を開始する昇圧始動制御を行うようにしているが、アルコール燃料の使用を想定しておらず、燃料のアルコール濃度や内燃機関の温度によって燃料の気化特性が変化して始動に適した燃圧が変化することが全く考慮されていないため、アルコール燃料を使用するシステムに適用した場合に、噴射燃料を十分に微粒化することができず、低温始動性が悪化する可能性がある。   In the technique disclosed in Patent Document 3, in a cylinder injection internal combustion engine, when starting the internal combustion engine, the fuel pressure is increased to a set fuel pressure suitable for starting by a high-pressure pump and then fuel injection is started. However, the use of alcohol fuel is not assumed, and the fuel vaporization characteristics change depending on the alcohol concentration of the fuel and the temperature of the internal combustion engine, and the fuel pressure suitable for starting changes completely. Therefore, when applied to a system using alcohol fuel, the injected fuel cannot be sufficiently atomized, and the cold startability may deteriorate.

本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、低コスト化の要求を満たしながら、アルコール燃料を使用した場合の低温始動性を向上させることができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of these circumstances. Therefore, the object of the present invention is to improve the low-temperature startability when alcohol fuel is used while satisfying the demand for cost reduction. An object of the present invention is to provide an engine fuel injection control device.

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、筒内噴射用の燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度をアルコール濃度判定手段により検出又は推定すると共に、内燃機関の温度又はこれに関連性のある情報(以下これらを「機関温度等」という)を機関温度判定手段により検出又は推定し、始動噴射制御手段によって、燃料のアルコール濃度が所定値以上で且つ機関温度等が所定値以下の場合に内燃機関の始動中及び/又は始動後の所定期間に燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を圧縮行程に設定するようにしたものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a fuel injection control device for an internal combustion engine having a fuel injection valve for in-cylinder injection, wherein the alcohol concentration of the fuel supplied to the fuel injection valve is determined as the alcohol concentration. It is detected or estimated by the judging means, and the temperature of the internal combustion engine or information related thereto (hereinafter referred to as “engine temperature etc.”) is detected or estimated by the engine temperature judging means, and the start injection control means The fuel injection end timing of the fuel injection valve is set to the compression stroke during the start of the internal combustion engine and / or for a predetermined period after the start when the alcohol concentration of the engine is equal to or higher than the predetermined value and the engine temperature is lower than the predetermined value. Is.

この構成では、筒内噴射用の燃料噴射弁で高圧の燃料を筒内に直接噴射することで、噴射燃料を微粒化して気化し易くすることができるが、燃料のアルコール濃度が所定値以上で且つ機関温度等(例えば冷却水温)が所定値以下の場合には、噴射燃料が気化し難いと判断して、内燃機関の始動中や始動後の所定期間に、燃料噴射終了時期を圧縮行程に設定して、主に圧縮行程で燃料を噴射することができるため、吸気行程で燃料を噴射する場合に比べて、燃料が噴射されてから燃焼が開始されるまでの時間を短くして、多くの噴射燃料が筒内壁面やピストン等に付着する前に燃焼を開始して噴射燃料の気化を促進させることができる。これにより、アルコール燃料(アルコール100%又はアルコールを含む混合燃料)を使用した場合でも、筒内壁面やピストン等に付着するウエット燃料を減少させることができ、低温始動性を向上させることができると共に、ウエット燃料が筒内壁面とピストンの隙間からオイルパンに流れ落ちる量を減少させることができて、エンジンオイルの稀釈化を少なくすることができる。しかも、噴射燃料を加熱するヒータ等を設ける必要がないため、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。   In this configuration, the fuel injection valve for in-cylinder injection directly injects high-pressure fuel into the cylinder, so that the injected fuel can be atomized and easily vaporized. However, the alcohol concentration of the fuel exceeds a predetermined value. When the engine temperature or the like (for example, the cooling water temperature) is lower than a predetermined value, it is determined that the injected fuel is difficult to vaporize, and the fuel injection end timing is set to the compression stroke during a predetermined period during or after the internal combustion engine is started. Since the fuel can be injected mainly in the compression stroke, the time from the fuel injection to the start of combustion is shortened compared to the case where the fuel is injected in the intake stroke. Before the injected fuel adheres to the cylinder inner wall surface, the piston, or the like, combustion can be started to promote vaporization of the injected fuel. Thereby, even when alcohol fuel (100% alcohol or mixed fuel containing alcohol) is used, the wet fuel adhering to the inner wall surface of the cylinder, the piston, and the like can be reduced, and the low temperature startability can be improved. The amount of wet fuel flowing down from the gap between the cylinder inner wall surface and the piston to the oil pan can be reduced, and the dilution of engine oil can be reduced. In addition, since there is no need to provide a heater or the like for heating the injected fuel, it is possible to satisfy the demand for cost reduction, which is an important technical issue in recent years.

一般に、燃料のアルコール濃度が高くなるほど燃料が気化し難くなると共に、内燃機関の温度が低くなるほど燃料が気化し難くなるため、請求項2のように、燃料のアルコール濃度が高くなるほど及び/又は機関温度等が低くなるほど燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けるようにすると良い。このようにすれば、燃料が気化し難くなる条件になるほど、燃料噴射時期を圧縮上死点(つまり点火時期付近)に近付けて、燃料が噴射されてから燃焼が開始されるまでの時間を短くすることができ、ウエット燃料の低減効果を高めることができる。   In general, as the alcohol concentration of the fuel becomes higher, the fuel becomes harder to vaporize and as the temperature of the internal combustion engine becomes lower, the fuel becomes harder to vaporize. Therefore, as the alcohol concentration of the fuel becomes higher and / or the engine as in claim 2. The lower the temperature or the like, the closer the fuel injection end timing of the fuel injection valve is to the compression top dead center. In this way, the fuel injection timing is brought closer to the compression top dead center (that is, near the ignition timing) and the time from when the fuel is injected until the start of combustion is shortened so that the fuel is less likely to vaporize. It is possible to increase the wet fuel reduction effect.

また、請求項3のように、高圧ポンプで燃料を高圧にして筒内噴射用の燃料噴射弁に供給する内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度をアルコール濃度判定手段により検出又は推定すると共に、内燃機関の温度又はこれに関連性のある情報(以下これらを「機関温度等」という)を機関温度判定手段により検出又は推定して、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力(以下「燃圧」という)を燃圧検出手段により検出し、燃料のアルコール濃度と機関温度等に応じて始動時目標燃圧を始動時目標燃圧設定手段により設定して、内燃機関を始動する際に始動時目標燃圧と燃圧検出手段で検出した燃圧との差が所定値以下になるまで燃料噴射弁の燃料噴射を噴射禁止手段により禁止するようにしても良い。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel injection control device for an internal combustion engine which supplies a high pressure fuel to a fuel injection valve for in-cylinder injection with a high pressure pump. The temperature is detected or estimated by the concentration determining means, and the temperature of the internal combustion engine or information related thereto (hereinafter referred to as “engine temperature etc.”) is detected or estimated by the engine temperature determining means and supplied to the fuel injection valve. The fuel pressure (hereinafter referred to as “fuel pressure”) is detected by the fuel pressure detection means, the target fuel pressure at start is set by the start target fuel pressure setting means according to the alcohol concentration of the fuel and the engine temperature, etc. When starting, the fuel injection of the fuel injection valve may be prohibited by the injection prohibiting means until the difference between the starting target fuel pressure and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means becomes a predetermined value or less.

この構成では、内燃機関を始動する際に高圧ポンプにより燃圧を始動時目標燃圧に上昇させてから燃料噴射を開始することができる。その際、本発明では、燃料のアルコール濃度と機関温度等に応じて始動時目標燃圧を設定することができるため、燃料のアルコール濃度や内燃機関の温度によって燃料の気化特性が変化して始動に適した燃圧が変化するのに対応して、始動時目標燃圧を適正な燃圧に設定することができる。これにより、アルコール燃料を使用した場合でも、噴射燃料を十分に微粒化して気化を促進することができ、低温始動性を向上させることができる。   In this configuration, when the internal combustion engine is started, the fuel injection can be started after the fuel pressure is raised to the target fuel pressure at the start by the high pressure pump. In this case, in the present invention, since the target fuel pressure at start-up can be set according to the alcohol concentration of the fuel, the engine temperature, etc., the vaporization characteristic of the fuel changes depending on the alcohol concentration of the fuel and the temperature of the internal combustion engine. Corresponding to the change of the appropriate fuel pressure, the target fuel pressure at start-up can be set to an appropriate fuel pressure. As a result, even when alcohol fuel is used, the injected fuel can be sufficiently atomized to promote vaporization, and the low-temperature startability can be improved.

この場合、請求項4のように、燃料のアルコール濃度が高くなるほど及び/又は機関温度等が低くなるほど始動時目標燃圧を高くするようにすると良い。このようにすれば、燃料が気化し難くなる条件になるほど、始動時目標燃圧を高くして、噴射燃料を更に微粒化することができ、噴射燃料の気化促進効果を高めることができる。   In this case, it is preferable that the target fuel pressure at start-up is increased as the alcohol concentration of the fuel increases and / or as the engine temperature or the like decreases. In this way, the target fuel pressure at the time of starting can be increased and the injected fuel can be further atomized as the fuel is harder to vaporize, and the vaporization promotion effect of the injected fuel can be enhanced.

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
筒内噴射式の内燃機関である筒内噴射式エンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、モータ14によって開度調節されるスロットルバルブ15と、このスロットルバルブ15の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ16とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment embodying the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG.
An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12 of the cylinder injection engine 11 which is a cylinder injection internal combustion engine, and a throttle valve whose opening is adjusted by a motor 14 on the downstream side of the air cleaner 13. 15 and a throttle opening sensor 16 for detecting the opening of the throttle valve 15 (throttle opening).

更に、スロットルバルブ15の下流側には、サージタンク17が設けられ、このサージタンク17に、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド18が設けられている。また、スロットルバルブ15の上流側に、吸気温を検出する吸気温センサ19が設けられ、スロットルバルブ15の下流側に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ20が設けられている。   Further, a surge tank 17 is provided on the downstream side of the throttle valve 15, and an intake manifold 18 for introducing air into each cylinder of the engine 11 is provided in the surge tank 17. An intake air temperature sensor 19 that detects intake air temperature is provided upstream of the throttle valve 15, and an intake pipe pressure sensor 20 that detects intake pipe pressure is provided downstream of the throttle valve 15.

エンジン11の各気筒には、それぞれ燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。一方、エンジン11の排気管23には、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒24が設けられている。   A fuel injection valve 21 that directly injects fuel into the cylinder is attached to each cylinder of the engine 11. An ignition plug 22 is attached to the cylinder head of the engine 11 for each cylinder, and the air-fuel mixture in the cylinder is ignited by spark discharge of each ignition plug 22. On the other hand, the exhaust pipe 23 of the engine 11 is provided with a catalyst 24 such as a three-way catalyst for purifying exhaust gas.

また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温(エンジン温度の情報)を検出する冷却水温センサ25(機関温度判定手段)や、クランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ26が取り付けられ、このクランク角センサ26の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。更に、アクセルセンサ27によってアクセル操作量(アクセルペダルの踏込量)が検出される。   Further, the cylinder block of the engine 11 has a coolant temperature sensor 25 (engine temperature determination means) that detects coolant temperature (engine temperature information), and a crank angle that outputs a pulse signal every time the crankshaft rotates a predetermined crank angle. A sensor 26 is attached, and a crank angle and an engine rotation speed are detected based on an output signal of the crank angle sensor 26. Further, the accelerator operation amount (depressed amount of the accelerator pedal) is detected by the accelerator sensor 27.

エンジン11は、燃料として、ガソリン、アルコール(エタノールやメタノール等)、ガソリンにアルコールを混合したアルコール混合燃料をいずれも使用可能であり、これらのガソリン、アルコール、アルコール混合燃料のいずれかを給油してエンジン11に供給するようになっている。燃料を貯溜する燃料タンク28には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ29が設置されている。この低圧ポンプ29は、バッテリ(図示せず)を電源とする電動モータ(図示せず)によって駆動される。この低圧ポンプ29から吐出される燃料は、燃料配管30を通して高圧ポンプ31に供給される。この高圧ポンプ31は、エンジン11のカム軸によって駆動される。高圧ポンプ31から吐出される燃料は、デリバリパイプ32に送られ、このデリバリパイプ32から各気筒の燃料噴射弁21に高圧の燃料が分配される。デリバリパイプ32には、デリバリパイプ32内の燃圧(燃料圧力)を検出する燃圧センサ33(燃圧検出手段)が設けられている。   The engine 11 can use any of gasoline, alcohol (ethanol, methanol, etc.), and alcohol mixed fuel obtained by mixing alcohol in gasoline as fuel, and any one of these gasoline, alcohol, alcohol mixed fuel can be refueled. The engine 11 is supplied. A low pressure pump 29 that pumps up the fuel is installed in the fuel tank 28 that stores the fuel. The low-pressure pump 29 is driven by an electric motor (not shown) that uses a battery (not shown) as a power source. The fuel discharged from the low pressure pump 29 is supplied to the high pressure pump 31 through the fuel pipe 30. The high pressure pump 31 is driven by the cam shaft of the engine 11. The fuel discharged from the high-pressure pump 31 is sent to the delivery pipe 32, and the high-pressure fuel is distributed from the delivery pipe 32 to the fuel injection valve 21 of each cylinder. The delivery pipe 32 is provided with a fuel pressure sensor 33 (fuel pressure detection means) that detects the fuel pressure (fuel pressure) in the delivery pipe 32.

また、デリバリパイプ32には、リリーフ弁34が設けられ、このリリーフ弁34の排出ポートがリターン配管35を介して燃料タンク28に接続されている。リリーフ弁34は、開閉状態を制御可能な電磁駆動式であり、リリーフ弁34の閉弁時には、デリバリパイプ32内の燃圧が保持される。そして、リリーフ弁34が開弁されると、デリバリパイプ32内の燃料の一部がリターン配管35を通して燃料タンク28に戻されて、デリバリパイプ32内の燃圧が低下する。   The delivery pipe 32 is provided with a relief valve 34, and a discharge port of the relief valve 34 is connected to the fuel tank 28 via a return pipe 35. The relief valve 34 is an electromagnetic drive type that can control the open / close state, and the fuel pressure in the delivery pipe 32 is held when the relief valve 34 is closed. When the relief valve 34 is opened, part of the fuel in the delivery pipe 32 is returned to the fuel tank 28 through the return pipe 35, and the fuel pressure in the delivery pipe 32 decreases.

また、燃料タンク28から燃料噴射弁21までの燃料供給系の適宜の箇所に、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ36(アルコール濃度判定手段)が設けられている。本実施例では、低圧ポンプ29と高圧ポンプ31とを接続する燃料配管30に、アルコール濃度センサ36が設けられている。このアルコール濃度センサ36は、どのような方式のアルコール濃度センサを用いても良く、例えば、燃料の誘電率に応じた静電容量を測定してアルコール濃度を検出する静電容量式のアルコール濃度センサ、或は、燃料の透過光量(透過率)を測定してアルコール濃度を検出する光学式(透過式)のアルコール濃度センサを用いても良い。   Further, an alcohol concentration sensor 36 (alcohol concentration determination means) for detecting the alcohol concentration of the fuel is provided at an appropriate location in the fuel supply system from the fuel tank 28 to the fuel injection valve 21. In this embodiment, an alcohol concentration sensor 36 is provided in the fuel pipe 30 that connects the low pressure pump 29 and the high pressure pump 31. The alcohol concentration sensor 36 may be any type of alcohol concentration sensor. For example, a capacitance-type alcohol concentration sensor that detects the alcohol concentration by measuring the capacitance according to the dielectric constant of the fuel. Alternatively, an optical (transmission type) alcohol concentration sensor that measures the amount of light transmitted through the fuel (transmittance) to detect the alcohol concentration may be used.

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)37に入力される。このECU37は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁21の燃料噴射量や点火プラグ22の点火時期を制御する。   Outputs of these various sensors are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 37. The ECU 37 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), so that the fuel injection amount of the fuel injection valve 21 can be changed according to the engine operating state. The ignition timing of the spark plug 22 is controlled.

また、ECU37は、後述する図2の始動噴射制御ルーチンを実行することで、始動噴射制御を次のようにして行う。
燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温(エンジン温度の情報)が所定温度以下の場合には、噴射燃料が気化し難いと判断して、エンジン11を始動する際に始動時目標燃圧と実燃圧(燃圧センサ33で検出した燃圧)との差が所定値以下になるまで燃料噴射弁21の燃料噴射を禁止して、高圧ポンプ31により燃圧を始動時目標燃圧付近に上昇させてから燃料噴射を開始する。その際、燃料のアルコール濃度と冷却水温に応じて始動時目標燃圧を設定することで、燃料のアルコール濃度やエンジン温度によって燃料の気化特性が変化して始動に適した燃圧が変化するのに対応して、始動時目標燃圧を適正値に設定する。
Further, the ECU 37 performs a start injection control as follows by executing a start injection control routine of FIG. 2 described later.
When the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than the predetermined concentration and the coolant temperature (engine temperature information) is equal to or lower than the predetermined temperature, it is determined that the injected fuel is difficult to vaporize, and when the engine 11 is started, The fuel injection of the fuel injection valve 21 is prohibited until the difference from the actual fuel pressure (the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 33) becomes a predetermined value or less, and the fuel pressure is increased to the vicinity of the target fuel pressure at the start by the high-pressure pump 31. Start jetting. At that time, by setting the target fuel pressure at start-up according to the alcohol concentration of the fuel and the coolant temperature, the fuel vaporization characteristics change according to the alcohol concentration of the fuel and the engine temperature, so that the fuel pressure suitable for start-up changes Then, set the target fuel pressure at start to an appropriate value.

燃料噴射開始後は、燃料噴射弁21で高圧の燃料を筒内に直接噴射することで、噴射燃料を微粒化して気化し易くすることができるが、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温が所定温度以下の場合には、噴射燃料が気化し難いと判断して、エンジン始動中及びエンジン始動後の所定期間に、圧縮行程で燃料を噴射する圧縮行程噴射を実行することで、吸気行程で燃料を噴射する場合に比べて、燃料が噴射されてから燃焼が開始されるまでの時間を短くして、多くの噴射燃料が筒内壁面やピストン等に付着する前に燃焼を開始して噴射燃料の気化を促進させる。   After the fuel injection is started, the fuel injection valve 21 directly injects high-pressure fuel into the cylinder, whereby the injected fuel can be atomized and easily vaporized. However, the alcohol concentration of the fuel is higher than a predetermined concentration and is cooled. When the water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, it is determined that the injected fuel is difficult to vaporize, and during the predetermined period after the engine is started and after the engine is started, the compression stroke injection for injecting the fuel in the compression stroke is performed. Compared to the case where fuel is injected in the stroke, the time from when the fuel is injected until the start of combustion is shortened, and combustion is started before much injected fuel adheres to the cylinder inner wall surface, piston, etc. To accelerate the vaporization of the injected fuel.

以下、ECU37が実行する図2の始動噴射制御ルーチンの処理内容を説明する。
図2に示す始動噴射制御ルーチンは、ECU37の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう始動噴射制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、アルコール濃度センサ36で検出した燃料のアルコール濃度を読み込むと共に、冷却水温センサ25で検出した冷却水温を読み込む。
The processing contents of the start injection control routine of FIG. 2 executed by the ECU 37 will be described below.
The start injection control routine shown in FIG. 2 is executed at a predetermined cycle while the ECU 37 is turned on, and serves as a start injection control means in the claims. When this routine is started, first, in step 101, the alcohol concentration of the fuel detected by the alcohol concentration sensor 36 is read, and the cooling water temperature detected by the cooling water temperature sensor 25 is read.

この後、ステップ102に進み、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温が所定温度以下であるか否かによって、噴射燃料が気化し難い領域であるか否かを判定する。尚、冷却水温を判定する所定温度を、燃料のアルコール濃度に応じて変化させるようにしても良い。   Thereafter, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether or not the injected fuel is in a region that is difficult to vaporize depending on whether or not the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than a predetermined concentration and the coolant temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. The predetermined temperature for determining the cooling water temperature may be changed according to the alcohol concentration of the fuel.

このステップ102で、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温が所定温度以下である(噴射燃料が気化し難い領域である)と判定された場合には、ステップ103に進み、圧縮行程噴射フラグをオンにセットした後、図3の燃料噴射時期設定用のマップを参照して、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じた燃料噴射時期を設定する。   If it is determined in step 102 that the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than the predetermined concentration and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature (the injected fuel is a region that is difficult to vaporize), the process proceeds to step 103 and the compression stroke injection is performed. After the flag is turned on, the fuel injection timing corresponding to the alcohol concentration of the fuel and the coolant temperature is set with reference to the fuel injection timing setting map shown in FIG.

ここで、図3の燃料噴射時期設定用のマップは、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温が所定温度以下の領域(つまり噴射燃料が気化し難い領域)が、燃料のアルコール濃度と冷却水温に応じて2つの領域A,Bに区分されている。   Here, the map for setting the fuel injection timing in FIG. 3 shows that the region where the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than the predetermined concentration and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature (that is, the region where the injected fuel is hard to vaporize) is the alcohol concentration of the fuel. It is divided into two areas A and B according to the cooling water temperature.

領域A(アルコール濃度が非常に高い領域)では、燃料噴射量の増加量が多くなって噴射時間が長くなるため、燃料噴射開始時期が吸気行程になり、燃料噴射終了時期が圧縮行程になるように燃料噴射時期を設定して、吸気行程から圧縮行程で燃料を噴射する吸気・圧縮行程噴射を行うように設定する。   In region A (region where the alcohol concentration is very high), the amount of increase in the fuel injection amount increases and the injection time becomes longer, so that the fuel injection start timing becomes the intake stroke and the fuel injection end timing becomes the compression stroke. The fuel injection timing is set to the intake / compression stroke injection for injecting fuel from the intake stroke to the compression stroke.

領域B(領域Aよりもアルコール濃度が低い領域)では、燃料噴射開始時期と燃料噴射終了時期が両方とも圧縮行程になるように燃料噴射時期を設定して、圧縮行程で燃料を噴射する圧縮行程噴射を行うように設定する。この場合、燃料のアルコール濃度が高くなるほど燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けると共に、冷却水温が低くなるほど燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けるように設定する。   In region B (region in which the alcohol concentration is lower than region A), the fuel injection timing is set so that both the fuel injection start timing and the fuel injection end timing are in the compression stroke, and the fuel is injected in the compression stroke. Set to inject. In this case, the fuel injection end timing is set closer to the compression top dead center as the alcohol concentration of the fuel increases, and the fuel injection end timing is set closer to the compression top dead center as the coolant temperature decreases.

この後、ステップ104に進み、昇圧始動制御フラグをオンにセットした後、図4の始動時目標燃圧のマップを参照して、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じた始動時目標燃圧を設定する。   Thereafter, the routine proceeds to step 104, the boost start control flag is set to ON, and the target fuel pressure at start is set according to the alcohol concentration of the fuel and the cooling water temperature with reference to the map of the target fuel pressure at start in FIG. To do.

ここで、図4の始動時目標燃圧のマップは、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温が所定温度以下の領域(つまり噴射燃料が気化し難い領域)が、燃料のアルコール濃度と冷却水温に応じて複数の領域C〜Eに区分され、各領域C〜E毎に始動時目標燃圧が設定されることで、燃料のアルコール濃度が高くなるほど始動時目標燃圧を高くすると共に、冷却水温が低くなるほど始動時目標燃圧を高くするように設定されている。例えば、図4の領域Eでは始動時目標燃圧が8MPaに設定され、領域Dでは始動時目標燃圧が12MPaに設定され、領域Cでは始動時目標燃圧が16MPaに設定される。このステップ104の処理が特許請求の範囲でいう始動時目標燃圧設定手段としての役割を果たす。   Here, the map of the target fuel pressure at start-up in FIG. 4 shows that the region where the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than the predetermined concentration and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature (that is, the region where the injected fuel is difficult to vaporize) According to the water temperature, it is divided into a plurality of regions C to E, and the target fuel pressure at start is set for each of the regions C to E, so that the target fuel pressure at start is increased as the alcohol concentration of the fuel increases, and the cooling water temperature The lower the is, the higher the target fuel pressure at start is set. For example, in region E in FIG. 4, the target fuel pressure at start is set to 8 MPa, in region D the target fuel pressure at start is set to 12 MPa, and in region C, the target fuel pressure at start is set to 16 MPa. The process in step 104 serves as a starting target fuel pressure setting means in the claims.

一方、上記ステップ102で、燃料のアルコール濃度が所定濃度よりも低いか又は冷却水温が所定温度よりも高いと判定された場合には、噴射燃料が気化し易いと判断して、ステップ105に進み、圧縮行程噴射フラグをオフにリセットした後、燃料噴射開始時期と燃料噴射終了時期が両方とも吸気行程になるように燃料噴射時期を設定して、吸気行程で燃料を噴射する吸気行程噴射を行うように設定する。尚、燃料噴射量が多い領域では、吸気行程で燃料を噴射した後に圧縮行程で燃料を噴射するように設定しても良い。この後、ステップ106に進み、昇圧始動制御フラグをオフにリセットする。   On the other hand, if it is determined in step 102 that the alcohol concentration of the fuel is lower than the predetermined concentration or the cooling water temperature is higher than the predetermined temperature, it is determined that the injected fuel is easily vaporized, and the process proceeds to step 105. After the compression stroke injection flag is reset to OFF, the fuel injection timing is set so that both the fuel injection start timing and the fuel injection end timing are the intake stroke, and the intake stroke injection for injecting fuel in the intake stroke is performed. Set as follows. In a region where the fuel injection amount is large, the fuel may be set to be injected in the compression stroke after being injected in the intake stroke. Thereafter, the process proceeds to step 106, and the boost start control flag is reset to OFF.

この後、ステップ107に進み、エンジン始動中(クランキング中)又はエンジン始動後所定時間内(エンジン始動完了からの経過時間が所定時間以内)であるか否かを判定する。ここで、所定時間は、エンジン11の暖機完了までに要する時間よりも短い時間に設定されている。   Thereafter, the routine proceeds to step 107, where it is determined whether or not the engine is being started (cranking) or within a predetermined time after the engine is started (the elapsed time from completion of the engine start is within a predetermined time). Here, the predetermined time is set to a time shorter than the time required to complete the warm-up of the engine 11.

このステップ107で、エンジン始動中又はエンジン始動後所定時間内であると判定されれば、ステップ108に進み、昇圧始動制御フラグがオンであるか否かを判定する。このステップ108で、昇圧始動制御フラグがオンであると判定された場合には、ステップ109に進み、燃圧センサ33で検出した実燃圧を読み込んだ後、ステップ110に進み、始動時目標燃圧と実燃圧との差が所定値よりも小さいか否かを判定し、始動時目標燃圧と実燃圧との差が所定値以上であると判定されれば、実燃圧が始動時目標燃圧付近まで上昇していないと判断して、ステップ111に進み、燃料噴射を禁止する。このステップ111の処理が特許請求の範囲でいう噴射禁止手段としての役割を果たす。   If it is determined in step 107 that the engine is being started or within a predetermined time after the engine is started, the routine proceeds to step 108, where it is determined whether or not the boost start control flag is on. If it is determined in step 108 that the boost start control flag is ON, the process proceeds to step 109, the actual fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 33 is read, and then the process proceeds to step 110, where the target fuel pressure at start and the actual fuel pressure are detected. It is determined whether or not the difference from the fuel pressure is smaller than the predetermined value. If it is determined that the difference between the target fuel pressure at start and the actual fuel pressure is greater than or equal to the predetermined value, the actual fuel pressure increases to near the target fuel pressure at start. If not, the process proceeds to step 111, and fuel injection is prohibited. The processing in step 111 serves as an injection prohibiting means in the claims.

その後、上記ステップ110で、始動時目標燃圧と実燃圧との差が所定値よりも小さいと判定された時点で、実燃圧が始動時目標燃圧付近まで上昇したと判断して、ステップ112に進み、圧縮行程噴射フラグがオンであるか否かを判定し、圧縮行程噴射フラグがオンであると判定されれば、ステップ113に進み、圧縮行程で燃料を噴射する圧縮行程噴射を実行する(又は吸気行程から圧縮行程で燃料を噴射する吸気・圧縮行程噴射を行う)。尚、上記ステップ112で、圧縮行程噴射フラグがオフであると判定された場合には、ステップ114に進み、吸気行程噴射を実行する。   Thereafter, when it is determined in step 110 that the difference between the target fuel pressure at start and the actual fuel pressure is smaller than a predetermined value, it is determined that the actual fuel pressure has increased to near the target fuel pressure at start. Then, it is determined whether or not the compression stroke injection flag is ON. If it is determined that the compression stroke injection flag is ON, the process proceeds to step 113, and the compression stroke injection for injecting fuel in the compression stroke is executed (or Intake / compression stroke injection is performed in which fuel is injected from the intake stroke to the compression stroke). If it is determined in step 112 that the compression stroke injection flag is off, the routine proceeds to step 114 where the intake stroke injection is executed.

一方、上記ステップ108で、昇圧始動制御フラグがオフであると判定された場合には、ステップ115に進み、圧縮行程噴射フラグがオンであるか否かを判定し、圧縮行程噴射フラグがオフであると判定されれば、ステップ116に進み、吸気行程で燃料を噴射する吸気行程噴射を実行する。尚、上記ステップ115で、圧縮行程噴射フラグがオンであると判定された場合には、ステップ117に進み、圧縮行程噴射を実行する。   On the other hand, if it is determined in step 108 that the boost start control flag is off, the routine proceeds to step 115, where it is determined whether or not the compression stroke injection flag is on, and the compression stroke injection flag is off. If it is determined that there is, the routine proceeds to step 116 where the intake stroke injection for injecting fuel in the intake stroke is executed. If it is determined in step 115 that the compression stroke injection flag is on, the process proceeds to step 117, and the compression stroke injection is executed.

以上説明した本実施例の始動噴射制御の実行例を図5及び図6のタイムチャートを用いて説明する。
図5に示すように、燃料のアルコール濃度が所定濃度よりも低い場合には、冷却水温が所定温度以下の低温始動時でも、噴射燃料が気化し易いと判断して、エンジン11のクランキング開始後に、実燃圧がエンジン運転中の目標燃圧に上昇する前の時点t1 (例えば気筒判別が終了した時点)で、燃料噴射を許可して、吸気行程噴射を実行する。
An execution example of the start injection control of the present embodiment described above will be described with reference to the time charts of FIGS.
As shown in FIG. 5, when the alcohol concentration of the fuel is lower than the predetermined concentration, it is determined that the injected fuel is easily vaporized even when the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, and cranking of the engine 11 is started. Later, at the time t1 before the actual fuel pressure rises to the target fuel pressure during engine operation (for example, when the cylinder discrimination is completed), the fuel injection is permitted and the intake stroke injection is executed.

一方、図6に示すように、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上の場合には、冷却水温が所定温度以下の低温始動時に、噴射燃料が気化し難いと判断して、エンジン11のクランキング開始後に、始動時目標燃圧と実燃圧との差が所定値以下になるまで燃料噴射を禁止する。その後、始動時目標燃圧と実燃圧との差が所定値よりも小さいと判定された時点t2 で、実燃圧が始動時目標燃圧付近まで上昇したと判断して、燃料噴射を許可して、圧縮行程噴射を実行する。   On the other hand, as shown in FIG. 6, when the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than the predetermined concentration, it is determined that the injected fuel is difficult to vaporize at the time of low temperature start where the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. Later, fuel injection is prohibited until the difference between the target fuel pressure at start and the actual fuel pressure becomes a predetermined value or less. After that, at the time t2 when it is determined that the difference between the target fuel pressure at start and the actual fuel pressure is smaller than the predetermined value, it is determined that the actual fuel pressure has increased to near the target fuel pressure at start, and fuel injection is permitted and compression is performed. Perform stroke injection.

その際、本実施例では、燃料のアルコール濃度と冷却水温(エンジン温度の情報)に応じて始動時目標燃圧を設定するようにしたので、燃料のアルコール濃度やエンジン温度によって燃料の気化特性が変化して始動に適した燃圧が変化するのに対応して、始動時目標燃圧を適正値に設定することができる。これにより、アルコール燃料(アルコールやアルコール混合燃料)を使用した場合でも、噴射燃料を十分に微粒化して気化を促進することができ、低温始動性を向上させることができる。   At this time, in this embodiment, since the target fuel pressure at start-up is set according to the alcohol concentration of the fuel and the coolant temperature (engine temperature information), the fuel vaporization characteristics change depending on the alcohol concentration of the fuel and the engine temperature. Accordingly, the target fuel pressure at the start can be set to an appropriate value in response to the change in the fuel pressure suitable for the start. Thereby, even when alcohol fuel (alcohol or alcohol mixed fuel) is used, the injected fuel can be sufficiently atomized to promote vaporization, and the low-temperature startability can be improved.

更に、本実施例では、燃料のアルコール濃度が高くなるほど始動時目標燃圧を高くすると共に、冷却水温が低くなるほど始動時目標燃圧を高くするようにしたので、燃料が気化し難くなる条件になるほど、始動時目標燃圧を高くして、噴射燃料を更に微粒化することができ、噴射燃料の気化促進効果を高めることができる。   Furthermore, in this example, the higher the alcohol concentration of the fuel, the higher the target fuel pressure at start-up, and the lower the coolant temperature, the higher the target fuel pressure at start-up. The target fuel pressure at start-up can be increased, and the injected fuel can be further atomized, and the vaporization promotion effect of the injected fuel can be enhanced.

また、本実施例では、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温が所定温度以下の場合には、噴射燃料が気化し難いと判断して、エンジン始動中及びエンジン始動後所定時間が経過するまで、圧縮行程噴射を行うようにしたので、吸気行程噴射に比べて、燃料が噴射されてから燃焼が開始されるまでの時間を短くして、多くの噴射燃料が筒内壁面やピストン等に付着する前に燃焼を開始して噴射燃料の気化を促進させることができる。これにより、アルコール燃料を使用した場合でも、筒内壁面やピストン等に付着するウエット燃料を減少させることができ、低温始動性を向上させることができると共に、ウエット燃料が筒内壁面とピストンの隙間からオイルパンに流れ落ちる量を減少させることができて、エンジンオイルの稀釈化を少なくすることができる。しかも、噴射燃料を加熱するヒータ等を設ける必要がないため、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。   Further, in this embodiment, when the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than the predetermined concentration and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, it is determined that the injected fuel is difficult to vaporize, and a predetermined time elapses during and after the engine start. Since the compression stroke injection is performed until the fuel is injected, the time until the combustion is started after the fuel is injected is shortened compared to the intake stroke injection, so that much injected fuel is injected into the cylinder inner wall surface, the piston, etc. Before adhering to the fuel, combustion can be started to promote vaporization of the injected fuel. As a result, even when alcohol fuel is used, the wet fuel adhering to the cylinder inner wall surface and the piston can be reduced, the low temperature startability can be improved, and the wet fuel can be removed between the cylinder inner wall surface and the piston. The amount of oil flowing down from the oil pan to the oil pan can be reduced, and the dilution of the engine oil can be reduced. In addition, since there is no need to provide a heater or the like for heating the injected fuel, it is possible to satisfy the demand for cost reduction, which is an important technical issue in recent years.

更に、本実施例では、燃料のアルコール濃度が高くなるほど燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けると共に、冷却水温が低くなるほど燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けるようにしたので、燃料が気化し難くなる条件になるほど、燃料噴射時期を圧縮上死点(つまり点火時期付近)に近付けて、燃料が噴射されてから燃焼が開始されるまでの時間を短くすることができ、ウエット燃料の低減効果を高めることができる。   Further, in this embodiment, the fuel injection end timing is brought closer to the compression top dead center as the alcohol concentration of the fuel becomes higher, and the fuel injection end timing is brought closer to the compression top dead center as the cooling water temperature becomes lower. The more difficult it is to vaporize, the closer the fuel injection timing is to the compression top dead center (that is, near the ignition timing), and the time from fuel injection until combustion starts can be shortened. The reduction effect can be enhanced.

尚、上記実施例では、燃料のアルコール濃度が所定濃度以上で且つ冷却水温が所定温度以下の場合に、エンジン始動中及びエンジン始動後の所定期間(エンジン始動完了から所定時間が経過するまでの期間)に圧縮行程噴射を行うようにしたが、エンジン始動中のみに圧縮行程噴射を行うようにしたり、或は、エンジン始動後の所定期間のみに圧縮行程噴射を行うようにしても良い。   In the above embodiment, when the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than the predetermined concentration and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, a predetermined period during the engine start and after the engine start (a period until a predetermined time elapses after the engine start is completed). ), The compression stroke injection may be performed only during engine startup, or the compression stroke injection may be performed only during a predetermined period after engine startup.

また、上記実施例では、燃料のアルコール濃度が高くなるほど始動時目標燃圧を高くすると共に、冷却水温が低くなるほど始動時目標燃圧を高くするようにしたが、燃料のアルコール濃度が高くなるほど又は冷却水温が低くなるほど始動時目標燃圧を高くするようにしても良い。   In the above embodiment, the target fuel pressure at start-up is increased as the alcohol concentration of the fuel increases, and the target fuel pressure at start-up is increased as the coolant temperature decreases. However, the alcohol concentration of the fuel increases or the coolant temperature increases. The target fuel pressure at start-up may be increased as the value decreases.

また、上記実施例では、燃料のアルコール濃度が高くなるほど燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けると共に、冷却水温が低くなるほど燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けるようにしたが、燃料のアルコール濃度が高くなるほど又は冷却水温が低くなるほど燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けるようにしても良い。   Further, in the above embodiment, the fuel injection end timing is brought closer to the compression top dead center as the alcohol concentration of the fuel becomes higher, and the fuel injection end timing is brought closer to the compression top dead center as the cooling water temperature becomes lower. The higher the alcohol concentration or the lower the coolant temperature, the closer the fuel injection end time is to the compression top dead center.

また、上記実施例では、エンジン温度の情報として、冷却水温センサ25で検出した冷却水温を用いるようにしたが、冷却水温に代えて、油温、吸気温等を用いるようにしても良い。或は、冷却水温、油温、吸気温等のうちの1つ又は2つ以上に基づいてエンジン温度を推定するようにしても良い。   In the above embodiment, the coolant temperature detected by the coolant temperature sensor 25 is used as the engine temperature information. However, the oil temperature, the intake air temperature, etc. may be used instead of the coolant temperature. Alternatively, the engine temperature may be estimated based on one or more of the cooling water temperature, the oil temperature, the intake air temperature, and the like.

また、上記実施例では、アルコール濃度センサ36で燃料のアルコール濃度を検出するようにしたが、アルコール濃度センサ36を備えていないシステムの場合には、例えば、空燃比フィードバック補正量、空燃比のずれ量、燃焼安定性(エンジン回転変動)、エンジントルク、高温始動時の燃圧上昇速度等の少なくとも1つに基づいて燃料のアルコール濃度を推定するようにしても良い。   In the above-described embodiment, the alcohol concentration sensor 36 detects the alcohol concentration of the fuel. However, in the case of a system that does not include the alcohol concentration sensor 36, for example, an air-fuel ratio feedback correction amount, an air-fuel ratio shift The alcohol concentration of the fuel may be estimated based on at least one of the amount, the combustion stability (engine rotation fluctuation), the engine torque, the fuel pressure increase rate at the time of high temperature start, and the like.

その他、本発明は、図1に示すような筒内噴射式エンジンに限定されず、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。   In addition, the present invention is not limited to the in-cylinder injection engine as shown in FIG. 1, and is a dual-injection engine having both a fuel injection valve for intake port injection and a fuel injection valve for in-cylinder injection. Can also be applied.

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the whole engine control system in one Example of this invention. 始動噴射制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of a process of a starting injection control routine. 燃料噴射時期設定用のマップの一例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally an example of the map for fuel injection timing setting. 始動時目標燃圧のマップの一例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally an example of the map of the target fuel pressure at the time of starting. 燃料のアルコール濃度が低い場合の始動噴射制御の実行例を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the example of execution of starting injection control when the alcohol concentration of fuel is low. 燃料のアルコール濃度が高い場合の始動噴射制御の実行例を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the example of execution of starting injection control when the alcohol concentration of fuel is high.

符号の説明Explanation of symbols

11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、15…スロットルバルブ、21…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…排気管、25…冷却水温センサ(機関温度判定手段)、28…燃料タンク、29…低圧ポンプ、31…高圧ポンプ、33…燃圧センサ(燃圧検出手段)、36…アルコール濃度センサ(アルコール濃度判定手段)、37…ECU(始動噴射制御手段,始動時目標燃圧設定手段,噴射禁止手段)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Intake pipe, 15 ... Throttle valve, 21 ... Fuel injection valve, 22 ... Spark plug, 23 ... Exhaust pipe, 25 ... Cooling water temperature sensor (engine temperature determination means), 28 ... Fuel tank , 29 ... low pressure pump, 31 ... high pressure pump, 33 ... fuel pressure sensor (fuel pressure detection means), 36 ... alcohol concentration sensor (alcohol concentration determination means), 37 ... ECU (starting injection control means, starting target fuel pressure setting means, injection) Prohibited means)

Claims (4)

筒内噴射用の燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度を検出又は推定するアルコール濃度判定手段と、
内燃機関の温度又はこれに関連性のある情報(以下これらを「機関温度等」という)を検出又は推定する機関温度判定手段と、
前記燃料のアルコール濃度が所定値以上で且つ前記機関温度等が所定値以下の場合に内燃機関の始動中及び/又は始動後の所定期間に前記燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を圧縮行程に設定する始動噴射制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
In a fuel injection control device for an internal combustion engine provided with a fuel injection valve for in-cylinder injection,
Alcohol concentration determination means for detecting or estimating the alcohol concentration of fuel supplied to the fuel injection valve;
Engine temperature determination means for detecting or estimating the temperature of the internal combustion engine or information related thereto (hereinafter referred to as “engine temperature etc.”);
When the alcohol concentration of the fuel is equal to or higher than a predetermined value and the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value, the fuel injection end timing of the fuel injection valve is set to the compression stroke during the start of the internal combustion engine and / or a predetermined period after the start A fuel injection control device for an internal combustion engine.
前記始動噴射制御手段は、前記燃料のアルコール濃度が高くなるほど及び/又は前記機関温度等が低くなるほど前記燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を圧縮上死点に近付けることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。   2. The fuel injection end timing of the fuel injection valve approaches the compression top dead center as the alcohol concentration of the fuel increases and / or as the engine temperature decreases. A fuel injection control device for an internal combustion engine as described. 高圧ポンプで燃料を高圧にして筒内噴射用の燃料噴射弁に供給する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度を検出又は推定するアルコール濃度判定手段と、
内燃機関の温度又はこれに関連性のある情報(以下これらを「機関温度等」という)を検出又は推定する機関温度判定手段と、
前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力(以下「燃圧」という)を検出する燃圧検出手段と、
前記燃料のアルコール濃度と前記機関温度等に応じて始動時目標燃圧を設定する始動時目標燃圧設定手段と、
内燃機関を始動する際に前記始動時目標燃圧と前記燃圧検出手段で検出した燃圧との差が所定値以下になるまで前記燃料噴射弁の燃料噴射を禁止する噴射禁止手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
In a fuel injection control device for an internal combustion engine that supplies high pressure fuel to a fuel injection valve for in-cylinder injection with a high-pressure pump,
Alcohol concentration determination means for detecting or estimating the alcohol concentration of fuel supplied to the fuel injection valve;
Engine temperature determination means for detecting or estimating the temperature of the internal combustion engine or information related thereto (hereinafter referred to as “engine temperature etc.”);
Fuel pressure detecting means for detecting the pressure of fuel supplied to the fuel injection valve (hereinafter referred to as “fuel pressure”);
A starting target fuel pressure setting means for setting a starting target fuel pressure according to the alcohol concentration of the fuel and the engine temperature;
Injection prohibiting means for prohibiting fuel injection of the fuel injection valve until a difference between the starting target fuel pressure and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means when the internal combustion engine is started becomes a predetermined value or less. A fuel injection control device for an internal combustion engine.
前記始動時目標燃圧設定手段は、前記燃料のアルコール濃度が高くなるほど及び/又は前記機関温度等が低くなるほど前記始動時目標燃圧を高くすることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。   The fuel for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the starting target fuel pressure setting means increases the starting target fuel pressure as the alcohol concentration of the fuel increases and / or as the engine temperature or the like decreases. Injection control device.
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