JP2011241807A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Shinichi Mitani
信一 三谷
Yasuyuki Irisawa
泰之 入澤
Taku Kadooka
卓 角岡
Satoshi Yoshizaki
聡 吉嵜
Satoru Sato
哲 佐藤
Shigeyuki Urano
繁幸 浦野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To speedily supply evaporated fuel into a cylinder even at a low-temperature start for improving the starting performance in a control device of an internal combustion engine.SOLUTION: An engine 10 includes a normal fuel tank 32, an evaporated fuel tank 36, a tank ejection valve 38 and an evaporated fuel supply valve 40 or the like. At starting, an ECU 60 supplies, to a surge tank 20, the evaporated fuel stored in the evaporated fuel tank 36 during the operation of the engine. When the evaporated fuel runs short at the starting, fuel is ejected into the evaporated fuel tank 36 from the tank ejection valve 38 while the normal fuel ejection is prohibited, and the evaporated fuel supply valve 40 and an atmospheric air introduction valve 42 are opened simultaneously with the fuel ejection. Thereby, the evaporated fuel can be quickly supplied into the cylinder, not only when a sufficient amount of the evaporated fuel is stored at the starting but even when the evaporated fuel runs short.

Description

本発明は、例えばアルコール燃料のように揮発性が低い燃料を用いる内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that uses a low volatility fuel such as alcohol fuel.

従来技術として、例えば特許文献1(特開2007−224878号公報)に開示されているように、アルコール燃料を用いる内燃機関の制御装置が知られている。アルコール燃料は、特に低温時に気化し難いため、従来技術の内燃機関には、始動時に燃料を気化させるための気化室が設けられている。この気化室は、外部から遮断された密閉構造を有し、絞り通路を介して吸気通路に接続されている。また、気化室には、その内部に燃料を噴射する始動用燃料噴射弁と、噴射燃料を加熱するためのヒータとが設けられている。   As a conventional technique, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-224878), a control device for an internal combustion engine using alcohol fuel is known. Since alcohol fuel is difficult to vaporize particularly at low temperatures, the internal combustion engine of the prior art is provided with a vaporization chamber for vaporizing the fuel at start-up. The vaporizing chamber has a sealed structure that is blocked from the outside, and is connected to the intake passage through a throttle passage. Further, the vaporizing chamber is provided with a starting fuel injection valve for injecting fuel therein and a heater for heating the injected fuel.

そして、内燃機関の始動時には、まず、内燃機関に対して始動信号が出力された時点でヒータを作動させ、その後に適宜時間が経過した時点で、始動用燃料噴射弁から気化室内に燃料を噴射する。燃料が噴射されるときに、気化室は、クランキングによる吸気負圧が作用することによって減圧状態となる。この結果、噴射燃料は、減圧状態の気化室内でヒータの熱を受けることにより気化し、吸気通路を介して各気筒に供給される。このように、従来技術では、始動時に燃料を気化室内で気化させることにより、冷間始動時等の始動性を確保するようにしている。   When starting the internal combustion engine, first, the heater is operated when a start signal is output to the internal combustion engine, and then fuel is injected from the start fuel injection valve into the vaporization chamber when an appropriate time has elapsed. To do. When fuel is injected, the vaporization chamber is in a decompressed state due to the intake negative pressure due to cranking. As a result, the injected fuel is vaporized by receiving the heat of the heater in the vaporization chamber in the decompressed state, and is supplied to each cylinder through the intake passage. As described above, in the prior art, fuel is vaporized in the vaporizing chamber at the time of starting, thereby ensuring startability at the time of cold starting or the like.

特開2007−224878号公報JP 2007-224878 A 特開2001−107805号公報JP 2001-107805 A 特開平9−88740号公報JP-A-9-88740

ところで、上述した従来技術では、始動時にヒータを作動させてから気化室内に燃料を噴射し、気化燃料を生成するようにしている。しかしながら、この場合には、内燃機関に対して始動信号が出力された後に、ヒータの昇温、噴射燃料の加熱及び気化室の減圧が行われ、その結果として気化燃料が生成される。このため、従来技術では、始動時に気化燃料を生成するのに時間がかかり、気化燃料を筒内に速やかに供給することができないという問題がある。   By the way, in the above-described prior art, after starting the heater at the start, fuel is injected into the vaporizing chamber to generate vaporized fuel. However, in this case, after the start signal is output to the internal combustion engine, the heater is heated, the injected fuel is heated, and the vaporization chamber is depressurized. As a result, vaporized fuel is generated. For this reason, in the prior art, there is a problem that it takes time to generate the vaporized fuel at the time of starting, and the vaporized fuel cannot be quickly supplied into the cylinder.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、低温始動時等の燃料が気化し難い状況でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to quickly supply vaporized fuel into a cylinder even in a situation where the fuel is difficult to vaporize, such as at low temperature start. Another object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can improve startability.

第1の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路に噴射する吸気通路噴射弁と、
前記燃料タンク内の燃料を筒内に噴射する筒内噴射弁と、
前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開,閉する常閉の気化燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料タンク内に保有している気化燃料の保有量が始動時要求量以上である場合に、前記気化燃料供給弁を開弁し、前記気化燃料タンクから前記吸気通路に気化燃料を供給する気化燃料供給手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料の保有量が前記始動時要求量よりも少ない場合に、前記吸気通路噴射弁及び前記筒内噴射弁の作動を禁止した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料供給弁を開弁する気化燃料生成供給手段と、
を備えることを特徴とする。
A first invention is a fuel tank for storing fuel;
An intake passage injection valve for injecting fuel in the fuel tank into the intake passage;
An in-cylinder injection valve that injects the fuel in the fuel tank into the cylinder;
A vaporized fuel tank connected to the intake passage and storing vaporized fuel vaporized by the fuel;
In-tank fuel supply means for supplying fuel in the fuel tank to the vaporized fuel tank;
A normally-closed vaporized fuel supply valve that opens and closes a connection between the vaporized fuel tank and the intake passage;
Vaporized fuel generating means for driving the fuel supply means in the tank with the vaporized fuel supply valve closed during operation of the internal combustion engine to generate vaporized fuel in the vaporized fuel tank;
When the amount of vaporized fuel held in the vaporized fuel tank when starting the internal combustion engine is equal to or greater than the required amount at startup, the vaporized fuel supply valve is opened, and the vaporized fuel tank is connected to the intake passage. Vaporized fuel supply means for supplying vaporized fuel;
When the amount of vaporized fuel held at the start of the internal combustion engine is smaller than the required amount at the start, the fuel supply means in the tank is driven in a state where the operation of the intake passage injection valve and the in-cylinder injection valve is prohibited. Vaporized fuel generation and supply means for opening the vaporized fuel supply valve;
It is characterized by providing.

第2の発明は、前記気化燃料生成供給手段により気化燃料を供給した後に、前記吸気通路の壁面に付着した燃料の付着量が基準付着量よりも多い場合に、前記吸気通路噴射弁を駆動する補助燃料噴射手段を備える。   The second invention drives the intake passage injection valve when the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage is larger than the reference amount after the vaporized fuel is supplied by the vaporized fuel generation and supply means. Auxiliary fuel injection means is provided.

第3の発明は、前記気化燃料生成供給手段により気化燃料を供給した後に、前記吸気通路の壁面に付着した燃料の付着量が基準付着量以下である場合に、前記筒内噴射弁を駆動する筒内噴射手段を備える。   A third invention drives the in-cylinder injection valve when the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage is equal to or less than a reference amount after the vaporized fuel is supplied by the vaporized fuel generation and supply means. In-cylinder injection means is provided.

第4の発明は、前記気化燃料タンクの内部と外部空間とを連通可能な位置に設けられた常閉の弁であって、前記気化燃料供給弁と一緒に開,閉する大気導入弁と、
前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを開弁するときに、前記気化燃料タンク内の圧力と大気圧との大小関係に基いて該各弁の開弁順序を切換える開弁順序切換手段と、
を備える。
4th invention is the normally closed valve provided in the position which can connect the inside of the said vaporization fuel tank, and external space, Comprising: The atmosphere introduction valve opened and closed with the said vaporization fuel supply valve,
A valve opening order switching means for switching the valve opening order of the respective valves based on the magnitude relationship between the pressure in the vaporized fuel tank and the atmospheric pressure when opening the vaporized fuel supply valve and the atmosphere introduction valve; ,
Is provided.

第5の発明は、前記燃料としてアルコール燃料を用いる構成としている。   In the fifth invention, alcohol fuel is used as the fuel.

第1の発明によれば、内燃機関の運転中に気化燃料を生成し、この気化燃料を機関停止後の自然減圧を利用して気化燃料タンク内に蓄えておくことができる。これにより、始動時に気化燃料を生成する必要がないので、低温始動時でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができる。また、始動時に気化燃料の蓄えがなかったり、気化燃料が不足した場合には、気化燃料生成供給手段により通常の燃料噴射を禁止した状態で気化燃料を効率よく生成し、これを筒内に速やかに供給することができる。従って、始動性を向上させることができる。   According to the first invention, vaporized fuel can be generated during operation of the internal combustion engine, and the vaporized fuel can be stored in the vaporized fuel tank using natural decompression after the engine is stopped. Thereby, since it is not necessary to generate vaporized fuel at the time of starting, vaporized fuel can be rapidly supplied into the cylinder even at the time of low temperature starting. Also, when there is no vaporized fuel storage at start-up or when there is a shortage of vaporized fuel, vaporized fuel is efficiently generated in a state where normal fuel injection is prohibited by the vaporized fuel generation and supply means, and this is quickly generated in the cylinder. Can be supplied to. Therefore, startability can be improved.

第2の発明によれば、気化燃料の供給後において、吸気通路の壁面に付着した燃料の付着量が基準付着量よりも多い場合には、吸気通路の壁面で発生する気化燃料が筒内に安定的に供給される。この場合、補助燃料噴射手段は、補助的な燃料噴射として、筒内への燃料供給に多少時間がかかっても噴射燃料が気化し易い吸気通路噴射を実行することができる。これにより、吸気通路の壁面で発生する気化燃料と、吸気通路で気化した噴射燃料とを筒内に安定的に供給することができる。従って、筒内に供給される燃料ガスの量を十分に確保し、始動性を向上させることができる。   According to the second invention, after the vaporized fuel is supplied, if the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage is larger than the reference amount of adhering fuel, the vaporized fuel generated on the wall surface of the intake passage is in the cylinder. Stable supply. In this case, the auxiliary fuel injection means can execute the intake passage injection as the auxiliary fuel injection, in which the injected fuel is easily vaporized even if it takes some time to supply the fuel into the cylinder. Thereby, the vaporized fuel generated on the wall surface of the intake passage and the injected fuel vaporized in the intake passage can be stably supplied into the cylinder. Therefore, it is possible to secure a sufficient amount of the fuel gas supplied into the cylinder and improve the startability.

第3の発明によれば、吸気通路の壁面に付着した燃料の付着量が基準付着量以下の場合には、筒内噴射手段により筒内への燃料噴射を実行することができる。これにより、吸気通路の壁面で発生する気化燃料が少ない場合でも、筒内噴射により正確な量の燃料を筒内に即座に供給することができ、良好な燃焼性を確保することができる。   According to the third aspect, when the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage is equal to or less than the reference amount, fuel injection into the cylinder can be executed by the in-cylinder injection means. Thereby, even when the vaporized fuel generated on the wall surface of the intake passage is small, an accurate amount of fuel can be immediately supplied into the cylinder by in-cylinder injection, and good combustibility can be ensured.

第4の発明によれば、大気導入弁は、気化燃料タンクから気化燃料が流出した分だけ当該タンク内に空気を流入させることができ、これにより気化燃料の供給をスムーズに行うことができる。また、開弁順序切換手段は、例えば気化燃料タンク内の圧力が大気圧よりも高い場合に、最初に気化燃料供給弁を開弁してから大気導入弁を開弁することができる。それ以外の場合には、最初に大気導入弁を開弁してから気化燃料供給弁を開弁することができる。これにより、気化燃料が大気導入弁から大気中に流出したり、吸気通路側の空気が気化燃料供給弁から気化燃料タンク内に逆流するのを防止することができる。   According to the fourth aspect of the invention, the air introduction valve can cause air to flow into the tank as much as the vaporized fuel has flowed out of the vaporized fuel tank, whereby the vaporized fuel can be supplied smoothly. Further, the valve opening order switching means can open the air introduction valve after first opening the vaporized fuel supply valve when the pressure in the vaporized fuel tank is higher than the atmospheric pressure, for example. In other cases, the vaporization fuel supply valve can be opened after the air introduction valve is first opened. As a result, it is possible to prevent the vaporized fuel from flowing out into the atmosphere from the atmosphere introduction valve and the air on the intake passage side from flowing back into the vaporized fuel tank from the vaporized fuel supply valve.

第5の発明によれば、低温時に気化し難いアルコール燃料を用いる場合でも、内燃機関の運転中に気化燃料タンク内に気化燃料を蓄えておき、この気化燃料を始動時に供給することにより、始動性を向上させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, even when alcohol fuel that is difficult to vaporize at low temperatures is used, vaporized fuel is stored in the vaporized fuel tank during operation of the internal combustion engine, and the vaporized fuel is supplied at the time of start-up. Can be improved.

本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための全体構成図である。It is a whole block diagram for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるシステムの制御系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the control system of the system in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において、ECUによりエンジンの運転中に実行される制御を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows the control performed while driving | operation of an engine by ECU. 本発明の実施の形態1において、ECUによりエンジンの始動時に実行される制御を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows the control performed at the time of engine starting by ECU. 図4中の気化燃料供給制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vaporized fuel supply control in FIG.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図5を参照しつつ、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、FFV(Flexible Fuel Vehicle)に搭載される内燃機関としてのエンジン10を備えている。なお、図1には、4気筒エンジンを例示したが、本発明の内燃機関は、4気筒に限定されるものではない。エンジン10は、各気筒の燃焼室に吸入空気を吸込む吸気通路12と、燃焼室から排気ガスが排出される排気通路14とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system of the present embodiment includes an engine 10 as an internal combustion engine mounted on an FFV (Flexible Fuel Vehicle). Although FIG. 1 illustrates a four-cylinder engine, the internal combustion engine of the present invention is not limited to four cylinders. The engine 10 includes an intake passage 12 that sucks intake air into a combustion chamber of each cylinder, and an exhaust passage 14 through which exhaust gas is discharged from the combustion chamber.

吸気通路12には、上流側から順にエアクリーナ16、スロットルバルブ18及びサージタンク20が設けられている。スロットルバルブ18は、電子制御式のバタフライ弁により構成され、その開度に応じて吸気通路12を流れる吸入空気量を調整する。サージタンク20は、吸気脈動を減衰するために、吸気通路12の途中に一定の広がりをもつ空間を形成している。そして、サージタンク20の下流側は、複数の吸気管からなる吸気マニホールド22を介して各気筒の吸気ポート24に接続されている。なお、サージタンク20、吸気マニホールド22及び吸気ポート24は、吸気通路12の一部を構成している。   An air cleaner 16, a throttle valve 18, and a surge tank 20 are provided in the intake passage 12 in order from the upstream side. The throttle valve 18 is configured by an electronically controlled butterfly valve, and adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage 12 according to the opening degree. The surge tank 20 forms a space having a certain extent in the intake passage 12 in order to attenuate intake pulsation. The downstream side of the surge tank 20 is connected to the intake port 24 of each cylinder via an intake manifold 22 composed of a plurality of intake pipes. The surge tank 20, the intake manifold 22 and the intake port 24 constitute a part of the intake passage 12.

また、エンジン10の各気筒には、吸気ポート24に燃料を噴射する吸気ポート噴射弁26と、燃焼室内(筒内)に燃料を直接噴射する筒内噴射弁28とが設けられている。なお、吸気ポート噴射弁26は、本実施の形態の吸気通路噴射弁を構成している。また、各気筒には、気化燃料に点火する点火プラグ30(図2参照)と、図示しない吸気弁及び排気弁とが設けられている。噴射弁26,28には、車両の燃料タンク32内に液化状態で貯留されたアルコール燃料が供給される。   Each cylinder of the engine 10 is provided with an intake port injection valve 26 that injects fuel into the intake port 24 and an in-cylinder injection valve 28 that directly injects fuel into the combustion chamber (inside the cylinder). The intake port injection valve 26 constitutes the intake passage injection valve of the present embodiment. Each cylinder is provided with an ignition plug 30 (see FIG. 2) for igniting the vaporized fuel, and an intake valve and an exhaust valve (not shown). Alcohol fuel stored in a liquefied state in the fuel tank 32 of the vehicle is supplied to the injection valves 26 and 28.

また、エンジン10は、始動時にクランク軸を回転駆動するスタータモータ34を備えている。車両の運転者がスタータスイッチをONにした場合には、後述のECU60に対してエンジンの始動要求が発生する。これにより、ECU60は、スタータモータ34を起動してクランク軸を回転させる動作(クランキング)を実行し、エンジンが始動した時点、即ち、自立運転に移行した時点でクランキングを停止する。   The engine 10 also includes a starter motor 34 that rotationally drives the crankshaft at the start. When the driver of the vehicle turns on the starter switch, an engine start request is issued to the ECU 60 described later. Thereby, the ECU 60 executes the operation (cranking) for starting the starter motor 34 and rotating the crankshaft, and stops the cranking when the engine is started, that is, when it shifts to the independent operation.

次に、エンジン10に搭載された燃料気化系統について説明する。本実施の形態では、エンジンの運転中に生成した気化燃料をタンクに蓄えておき、この気化燃料を次回の始動時に使用することを特徴としている。そして、燃料気化系統は、以下に述べる気化燃料タンク36、タンク内噴射弁38、気化燃料供給弁40、大気導入弁42、リリーフ弁44等を備えている。   Next, the fuel vaporization system mounted on the engine 10 will be described. The present embodiment is characterized in that vaporized fuel generated during operation of the engine is stored in a tank, and this vaporized fuel is used at the next start. The fuel vaporization system includes a vaporized fuel tank 36, an in-tank injection valve 38, a vaporized fuel supply valve 40, an air introduction valve 42, a relief valve 44, and the like described below.

気化燃料タンク36は、密閉構造を有する耐圧容器として形成され、燃料タンク32内のアルコール燃料が気化した気化燃料を蓄えるように構成されている。また、気化燃料タンク36は、例えばエンジンルーム内において、エンジン10から熱が伝導し易い位置に設置されている。タンク内噴射弁38は、燃料タンク32に貯留された燃料を気化燃料タンク36内に噴射(供給)するもので、本実施の形態のタンク内燃料供給手段を構成している。タンク内噴射弁38は、例えば噴射弁26,28と同様の一般的な燃料噴射弁により構成され、その燃料噴射量は制御信号に応じて制御される。タンク内噴射弁38から噴射された燃料は、気化燃料タンク36内で気化することにより気化燃料となる。   The vaporized fuel tank 36 is formed as a pressure-resistant container having a sealed structure, and is configured to store vaporized fuel obtained by vaporizing alcohol fuel in the fuel tank 32. The vaporized fuel tank 36 is installed at a position where heat is easily conducted from the engine 10 in, for example, the engine room. The in-tank injection valve 38 injects (supplies) the fuel stored in the fuel tank 32 into the vaporized fuel tank 36, and constitutes the in-tank fuel supply means of the present embodiment. The in-tank injection valve 38 is constituted by a general fuel injection valve similar to the injection valves 26 and 28, for example, and the fuel injection amount is controlled in accordance with a control signal. The fuel injected from the in-tank injection valve 38 is vaporized in the vaporized fuel tank 36 to become vaporized fuel.

気化燃料タンク36は、スロットルバルブ18の下流側でサージタンク20と接続されている。この接続部には、常閉(ノーマル・クローズ)の電磁弁等により構成された気化燃料供給弁40が設けられている。気化燃料供給弁40の閉弁時には、気化燃料タンク36とサージタンク20との間が遮断され、気化燃料タンク36内に気化燃料を蓄えることが可能となる。また、気化燃料供給弁40の開弁時には、前記タンク20,36が相互に連通され、気化燃料タンク36に蓄えられた気化燃料がサージタンク20に供給される。   The vaporized fuel tank 36 is connected to the surge tank 20 on the downstream side of the throttle valve 18. The connecting portion is provided with a vaporized fuel supply valve 40 constituted by a normally closed solenoid valve or the like. When the vaporized fuel supply valve 40 is closed, the vaporized fuel tank 36 and the surge tank 20 are disconnected, and vaporized fuel can be stored in the vaporized fuel tank 36. Further, when the vaporized fuel supply valve 40 is opened, the tanks 20 and 36 are communicated with each other, and the vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank 36 is supplied to the surge tank 20.

また、気化燃料タンク36には、タンク内部と外部空間とを連通可能な位置に大気導入弁42が設けられている。大気導入弁42は常閉の電磁弁等により構成されており、開弁時には気化燃料タンク36を大気解放する。気化燃料の供給時には、気化燃料供給弁40と大気導入弁42とが多少の時間差をもって一緒に開弁され、気化燃料を供給した分だけ大気導入弁42から気化燃料タンク36内に大気が導入される。なお、これらの弁40,42は、気化燃料の供給時を除いて閉弁状態に保持される。また、大気導入弁42は、エアクリーナ16とスロットルバルブ18との間で吸気通路12に接続されている。このため、大気導入弁42の開弁時には、エアクリーナ16より清浄化され、かつ吸気負圧の影響を受けない空気が気化燃料タンク36に導入される。   The vaporized fuel tank 36 is provided with an air introduction valve 42 at a position where the inside of the tank can communicate with the external space. The air introduction valve 42 is constituted by a normally closed electromagnetic valve or the like, and releases the vaporized fuel tank 36 to the atmosphere when the valve is opened. At the time of supplying the vaporized fuel, the vaporized fuel supply valve 40 and the atmosphere introduction valve 42 are opened together with a slight time difference, and the atmosphere is introduced into the vaporized fuel tank 36 from the atmosphere introduction valve 42 by the amount of the vaporized fuel supplied. The These valves 40 and 42 are kept closed except when vaporized fuel is supplied. The air introduction valve 42 is connected to the intake passage 12 between the air cleaner 16 and the throttle valve 18. For this reason, when the air introduction valve 42 is opened, air that has been cleaned by the air cleaner 16 and is not affected by the negative intake pressure is introduced into the vaporized fuel tank 36.

さらに、気化燃料タンク36には、例えばチェック弁、リード弁等により構成された常閉のリリーフ弁44が設けられている。リリーフ弁44は、気化燃料タンク36内の圧力が所定の作動圧を超えたときに、この圧力を外部(例えば、吸気通路12)に解放するもので、リリーフ弁44の作動圧は、例えば大気圧程度の圧力か、または大気圧よりも数十kPa程度高い圧力に設定されている。この設定は、例えば気化燃料タンク36が常温程度かそれよりも少し高い温度に保持され、燃料の飽和蒸気圧がこの温度領域に対応した圧力となることを前提としている。これにより、リリーフ弁44は、気化燃料タンク36内に噴射された燃料が気化するときに、タンク内の空気を外部に逃がすように構成されている。また、リリーフ弁44は、気化燃料タンク36が密閉された状態において、タンク内の圧力が過大となるのを防止する安全弁としての機能も備えている。   Further, the vaporized fuel tank 36 is provided with a normally closed relief valve 44 constituted by, for example, a check valve, a reed valve or the like. The relief valve 44 releases the pressure to the outside (for example, the intake passage 12) when the pressure in the vaporized fuel tank 36 exceeds a predetermined operating pressure. The operating pressure of the relief valve 44 is, for example, a large value. It is set to a pressure of about atmospheric pressure or a pressure about several tens of kPa higher than atmospheric pressure. This setting is based on the premise that, for example, the vaporized fuel tank 36 is maintained at a temperature of about room temperature or slightly higher than that, and the saturated vapor pressure of the fuel becomes a pressure corresponding to this temperature region. Accordingly, the relief valve 44 is configured to release the air in the tank to the outside when the fuel injected into the vaporized fuel tank 36 is vaporized. The relief valve 44 also has a function as a safety valve that prevents the pressure in the tank from becoming excessive when the vaporized fuel tank 36 is sealed.

次に、図2を参照しつつ、エンジン10の制御系統について説明する。図2は、本発明の実施の形態1におけるシステムの制御系統を示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態のシステムは、複数のセンサ46〜56を含むセンサ系統と、エンジン10の運転状態を制御するECU(Electronic Control Unit)60とを備えている。   Next, the control system of the engine 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a control system of the system according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the system of the present embodiment includes a sensor system including a plurality of sensors 46 to 56 and an ECU (Electronic Control Unit) 60 that controls the operating state of the engine 10.

まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ46は、エンジン10のクランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、ECU60は、この出力に基いてエンジン回転数及びクランク角を検出することができる。また、エアフローセンサ48は吸入空気量を検出し、水温センサ50はエンジン冷却水の温度を検出する。また、タンク圧センサ52は気化燃料タンク36内の圧力を検出するもので、タンク温度センサ54は気化燃料タンク36内の温度を検出する。さらに、燃料性状センサ56は、燃料の性状として、燃料中のアルコール濃度を検出する。   First, the sensor system will be described. The crank angle sensor 46 outputs a signal synchronized with the rotation of the crankshaft of the engine 10, and the ECU 60 can detect the engine speed and the crank angle based on this output. it can. The air flow sensor 48 detects the amount of intake air, and the water temperature sensor 50 detects the temperature of engine cooling water. The tank pressure sensor 52 detects the pressure in the vaporized fuel tank 36, and the tank temperature sensor 54 detects the temperature in the vaporized fuel tank 36. Further, the fuel property sensor 56 detects the alcohol concentration in the fuel as the property of the fuel.

センサ系統には、上記センサ46〜56の他にも、車両やエンジンの制御に必要な各種のセンサ(例えば排気空燃比を検出する空燃比センサ、スロットルバルブ18の開度を検出するスロットルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ等)が含まれており、これらのセンサはECU60の入力側に接続されている。なお、本発明は、必ずしもタンク温度センサ54を必要とするものではなく、例えばタンク温度センサ54を使用せず、エンジンの温度や運転履歴、気化燃料タンク36への熱伝導特性等に基いてタンク内温度を推定する構成としてもよい。   The sensor system includes various sensors (for example, an air-fuel ratio sensor for detecting the exhaust air-fuel ratio, a throttle sensor for detecting the opening degree of the throttle valve 18) other than the sensors 46 to 56, which are necessary for controlling the vehicle and the engine. An accelerator opening degree sensor for detecting the accelerator opening degree) is included, and these sensors are connected to the input side of the ECU 60. The present invention does not necessarily require the tank temperature sensor 54. For example, the tank temperature sensor 54 is not used, and the tank temperature is based on the engine temperature, operation history, heat conduction characteristics to the vaporized fuel tank 36, and the like. The internal temperature may be estimated.

一方、ECU60の出力側には、スロットルバルブ18、噴射弁26,28,38、点火プラグ30、スタータモータ34、気化燃料供給弁40、大気導入弁42等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ECU60は、センサ系統によりエンジンの運転情報を検出し、その検出結果に基いて各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ46の出力に基いてエンジン回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ48により吸入空気量を検出する。また、以下に述べる通常の燃料噴射制御を実行しつつ、クランク角に基いて点火時期を決定し、点火プラグ30を駆動する。   On the other hand, on the output side of the ECU 60, various actuators including a throttle valve 18, injection valves 26, 28, and 38, a spark plug 30, a starter motor 34, a vaporized fuel supply valve 40, an air introduction valve 42, and the like are connected. . The ECU 60 detects the operation information of the engine by the sensor system, and controls the operation by driving each actuator based on the detection result. Specifically, the engine speed and the crank angle are detected based on the output of the crank angle sensor 46, and the intake air amount is detected by the air flow sensor 48. Further, while performing the normal fuel injection control described below, the ignition timing is determined based on the crank angle, and the spark plug 30 is driven.

通常の燃料噴射制御は、後述の気化燃料供給制御が実行される場合を除いて、エンジンの運転中に実行されるもので、始動時の燃料噴射制御も含んでいる。この燃料噴射制御では、吸入空気量、エンジン回転数、エンジン冷却水の温度等に基いて燃料噴射量を算出し、クランク角に基いて燃料噴射時期を決定した後に、噴射弁26,28を駆動する。この場合、吸気ポート噴射弁26と筒内噴射弁28の噴射量の比率は、エンジンの運転状態や燃料の性状に応じて可変に設定される。さらに、ECU60は、燃料気化系統の制御として、以下に述べる気化燃料生成制御と、気化燃料供給制御とを実行する。   The normal fuel injection control is executed during the operation of the engine except when vaporized fuel supply control, which will be described later, is executed, and includes fuel injection control at start-up. In this fuel injection control, the fuel injection amount is calculated based on the intake air amount, the engine speed, the engine coolant temperature, etc., and the fuel injection timing is determined based on the crank angle, and then the injection valves 26 and 28 are driven. To do. In this case, the ratio of the injection amounts of the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 is variably set according to the operating state of the engine and the properties of the fuel. Further, the ECU 60 executes vaporized fuel generation control and vaporized fuel supply control described below as control of the fuel vaporization system.

[実施の形態1の動作]
(気化燃料生成制御)
気化燃料生成制御は、エンジン10の運転中(好ましくは、暖機終了後の運転中)に、気化燃料タンク36内で燃料を気化させ、気化燃料を生成するものである。具体的に述べると、気化燃料生成制御では、気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを閉弁した状態で、タンク内噴射弁38から燃料を噴射する。このとき、燃料の噴射量は、気化燃料タンク36内の温度、燃料中のアルコール濃度等に基いて、噴射燃料の全てが気化するように決定される。噴射された燃料は、タンク内の空気をリリーフ弁44から追い出しつつ、速やかに気化して気化燃料となる。このとき、リリーフ弁44は、タンク内の空気圧により燃料の気化が抑制されるのを回避し、気化燃料の生成を促進することができる。この結果、噴射燃料の気化が完了すると、タンク内の空気は殆ど排出され、気化燃料タンク36内には、気化燃料が飽和蒸気圧に近い圧力で充満した状態となる。
[Operation of Embodiment 1]
(Vaporized fuel generation control)
The vaporized fuel generation control is to vaporize the fuel in the vaporized fuel tank 36 during the operation of the engine 10 (preferably during the operation after the warm-up is completed) to generate vaporized fuel. More specifically, in the vaporized fuel generation control, fuel is injected from the in-tank injection valve 38 with the vaporized fuel supply valve 40 and the atmosphere introduction valve 42 closed. At this time, the fuel injection amount is determined so that all of the injected fuel is vaporized based on the temperature in the vaporized fuel tank 36, the alcohol concentration in the fuel, and the like. The injected fuel quickly evaporates and becomes vaporized fuel while expelling air in the tank from the relief valve 44. At this time, the relief valve 44 can prevent the vaporization of the fuel from being suppressed by the air pressure in the tank, and can promote the generation of the vaporized fuel. As a result, when the vaporization of the injected fuel is completed, the air in the tank is almost exhausted, and the vaporized fuel tank 36 is filled with the vaporized fuel at a pressure close to the saturated vapor pressure.

上述した気化燃料生成制御により、気化燃料タンク36内には、エンジンの運転中に気化燃料を蓄えることができる。そして、気化燃料タンク36は、タンク内で生じる自然減圧を利用して、エンジン停止後の冷間時にも、気化燃料の少なくとも一部を気相状態に保持することができる。なお、気化燃料生成制御は、気化燃料タンク36内の温度が気化燃料を生成し得る所定の判定温度以上の場合にのみ実行するのが好ましい。   By the vaporized fuel generation control described above, vaporized fuel can be stored in the vaporized fuel tank 36 during engine operation. And the vaporized fuel tank 36 can hold | maintain at least one part of vaporized fuel in a gaseous-phase state also at the time of the cold after an engine stop using the natural pressure reduction produced in a tank. The vaporized fuel generation control is preferably executed only when the temperature in the vaporized fuel tank 36 is equal to or higher than a predetermined determination temperature at which vaporized fuel can be generated.

(気化燃料供給制御)
気化燃料供給制御は、エンジンの始動時に気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを開弁し、気化燃料タンク36内に蓄えられていた気化燃料をサージタンク20に供給するものである。以下の説明では、まず、エンジンの始動時に気化燃料タンク36内に十分な量の気化燃料が蓄えられている場合の制御について説明する。
(Vaporized fuel supply control)
In the vaporized fuel supply control, the vaporized fuel supply valve 40 and the air introduction valve 42 are opened when the engine is started, and the vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank 36 is supplied to the surge tank 20. In the following description, first, control when a sufficient amount of vaporized fuel is stored in the vaporized fuel tank 36 when the engine is started will be described.

ECU60は、スタータスイッチがONされたときに、クランキングを開始する。この結果、サージタンク20内には、クランキングにより吸気負圧が生じるので、ECU60は、気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを開弁し、気化燃料タンク36内の気化燃料を吸気負圧によってサージタンク20に供給する。このとき、気化燃料タンク36内には、気化燃料が流出した分だけ大気導入弁42から空気が流入するので、気化燃料の供給をスムーズに行うことができる。なお、気化燃料の供給時には、必要に応じて吸気ポート噴射弁26や筒内噴射弁28を駆動し、通常の燃料噴射を併用してもよい。これにより、気化燃料だけでは始動が難しい場合でも、通常の燃料噴射を補助的に用いることで始動性を確保することができる。   The ECU 60 starts cranking when the starter switch is turned on. As a result, an intake negative pressure is generated in the surge tank 20 due to cranking. Therefore, the ECU 60 opens the vaporized fuel supply valve 40 and the atmospheric introduction valve 42 to take in the vaporized fuel in the vaporized fuel tank 36 as an intake negative. The surge tank 20 is supplied by pressure. At this time, since air flows into the vaporized fuel tank 36 from the atmosphere introduction valve 42 by the amount of vaporized fuel flowing out, the vaporized fuel can be supplied smoothly. Note that when supplying vaporized fuel, the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 may be driven as necessary to use normal fuel injection together. Thereby, even if it is difficult to start with vaporized fuel alone, startability can be ensured by using normal fuel injection as an auxiliary.

気化燃料タンク36からサージタンク20に供給された気化燃料は、吸気ポート24を介して筒内に流入し、筒内で点火されて燃焼する。これにより、各気筒での燃焼が連続するようになると、エンジン回転数が上昇し、エンジンが自立運転に移行する。ECU60は、エンジン回転数等によりエンジンが始動したことを確認した時点で、クランキングを停止する。また、気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを閉弁し、気化燃料供給制御を終了する。そして、吸気ポート噴射弁26や筒内噴射弁28から燃料を噴射する通常の燃料噴射制御を開始する。   The vaporized fuel supplied from the vaporized fuel tank 36 to the surge tank 20 flows into the cylinder via the intake port 24, and is ignited and burned in the cylinder. As a result, when the combustion in each cylinder continues, the engine speed increases and the engine shifts to a self-sustained operation. The ECU 60 stops the cranking when confirming that the engine has started based on the engine speed or the like. Further, the vaporized fuel supply valve 40 and the air introduction valve 42 are closed, and the vaporized fuel supply control is ended. Then, normal fuel injection control for injecting fuel from the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 is started.

このように、エンジンの運転中に蓄えておいた気化燃料を使用すれば、始動時に気化燃料を生成する場合と比較して、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、燃料が気化し難い低温始動時でも、始動性を向上させることができる。なお、気化燃料供給制御は、始動時の機関温度(例えば、エンジン冷却水の温度等)が気化燃料を必要とする所定の判定温度以下の場合にのみ実行するのが好ましい。   As described above, when the vaporized fuel stored during the operation of the engine is used, the vaporized fuel can be quickly supplied into the cylinder as compared with the case where the vaporized fuel is generated at the time of starting. Even at a low temperature start that is difficult to achieve, startability can be improved. Note that the vaporized fuel supply control is preferably executed only when the engine temperature at the time of starting (for example, the temperature of engine cooling water or the like) is equal to or lower than a predetermined determination temperature that requires vaporized fuel.

上述した気化燃料供給制御は、エンジンの運転中に十分な量の気化燃料を蓄えておくことにより、効果を発揮することができる。しかし、例えばエンジンが始動されてから短時間で停止される運転(所謂ショートトリップ運転)が繰返された場合等には、気化燃料タンク36内に蓄えられている気化燃料の量が不足し易い。この状態で、冷間始動等が行われると、吸気系に十分な量の気化燃料が供給されず、始動性が低下する。このため、本実施の形態では、まず、エンジンの始動時に気化燃料タンク36内に保有している気化燃料の保有量(始動時保有量)を推定する。そして、始動時に必要な気化燃料の量(始動時要求量)Fgasを算出し、始動時保有量が始動時要求量Fgas以上の場合には、前述した通常の気化燃料供給制御を実行する。一方、始動時保有量が始動要求量Fgasよりも少ない場合には、気化燃料生成供給制御を実行する。以下、これらの処理について説明する。   The above-described vaporized fuel supply control can exert an effect by storing a sufficient amount of vaporized fuel during operation of the engine. However, for example, when an operation that is stopped in a short time after the engine is started (so-called short trip operation) is repeated, the amount of vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank 36 tends to be insufficient. If a cold start or the like is performed in this state, a sufficient amount of vaporized fuel is not supplied to the intake system, and the startability is reduced. For this reason, in the present embodiment, first, the amount of vaporized fuel held in the vaporized fuel tank 36 at the start of the engine (the amount held at startup) is estimated. Then, the amount of vaporized fuel required at startup (startup required amount) Fgas is calculated, and when the start-time possessed amount is equal to or greater than the startup required amount Fgas, the above-described normal vaporized fuel supply control is executed. On the other hand, when the starting amount is less than the starting request amount Fgas, vaporized fuel generation and supply control is executed. Hereinafter, these processes will be described.

(始動時保有量の推定処理)
エンジンの運転中には、前述した気化燃料生成制御が実行されるので、気化燃料タンク36内には、気化燃料が飽和蒸気圧に近い圧力で充満した状態となる。この状態で、エンジンが停止されると、タンク内に自然減圧が生じることにより、気化燃料の大部分は気体として残留する。このとき、タンク内に保有される気化燃料の保有量は、気化燃料生成制御の実行時(タンク内噴射弁38による燃料噴射時)のタンク内温度と、自然減圧後(始動時)のタンク内温度とに応じて変化する。ECU60には、上記2つの時点のタンク温度と、気化燃料の残留量との関係をデータ化したマップデータが予め記憶されている。このため、ECU60は、タンク温度センサ54により検出した上記2つの時点のタンク温度と、既知であるタンク容量とに基いて、気化燃料の保有量を算出することができる。
(Process for estimating the amount held at start-up)
During the operation of the engine, the vaporized fuel generation control described above is executed, so that the vaporized fuel tank 36 is filled with vaporized fuel at a pressure close to the saturated vapor pressure. In this state, when the engine is stopped, natural decompression occurs in the tank, so that most of the vaporized fuel remains as a gas. At this time, the amount of vaporized fuel held in the tank depends on the temperature in the tank when vaporized fuel generation control is executed (when fuel is injected by the tank injection valve 38) and in the tank after natural pressure reduction (when starting) Varies with temperature. The ECU 60 stores in advance map data in which the relationship between the tank temperature at the above two points in time and the remaining amount of vaporized fuel is converted into data. For this reason, the ECU 60 can calculate the amount of vaporized fuel held based on the tank temperatures at the two points in time detected by the tank temperature sensor 54 and the known tank capacity.

また、ショートトリップ運転等により、気化燃料が生成されずに消費された場合には、気化燃料の消費量を算出し、上記保有量から消費量を減算する補正を実行してもよい。具体的に述べると、まず、ECU60は、気化燃料を供給するときに、吸気圧センサ(図示せず)等により検出したサージタンク20内の圧力と、タンク圧センサ52により検出した気化燃料タンク36内の圧力との差圧ΔPを算出する。次に、気化燃料供給弁40の開弁時の流路面積(予め記憶されている)と、差圧ΔPの算出値とに基いて単位時間当りの気化燃料の供給量を算出する。そして、単位時間当りの供給量を一定のサンプリング周期で算出しつつ、この算出値を気化燃料の供給中に積算することにより、気化燃料の積算供給量(消費量)を算出する。このようにして算出された気化燃料の消費量は、ECU60に搭載された不揮発性メモリ等に記憶され、次回の始動時に気化燃料の保有量を補正するためのパラメータとして使用される。以上の処理により、エンジンの始動時には、その時点での気化燃料の保有量を推定することができる。   Further, when vaporized fuel is consumed without being generated due to a short trip operation or the like, a consumption amount of vaporized fuel may be calculated, and a correction may be performed to subtract the consumption amount from the possessed amount. Specifically, first, the ECU 60 supplies the vaporized fuel tank 36 detected by the pressure in the surge tank 20 detected by an intake pressure sensor (not shown) or the like and the tank pressure sensor 52 when supplying vaporized fuel. The pressure difference ΔP with the internal pressure is calculated. Next, the supply amount of vaporized fuel per unit time is calculated based on the flow path area (stored in advance) when the vaporized fuel supply valve 40 is opened and the calculated value of the differential pressure ΔP. Then, while calculating the supply amount per unit time at a constant sampling cycle, the calculated value is integrated during the supply of the vaporized fuel, thereby calculating the integrated supply amount (consumption amount) of the vaporized fuel. The vaporized fuel consumption calculated in this way is stored in a nonvolatile memory or the like mounted on the ECU 60, and is used as a parameter for correcting the vaporized fuel holding amount at the next start. By the above processing, when the engine is started, the amount of vaporized fuel held at that time can be estimated.

(始動時要求量の算出処理)
この算出処理では、エンジンの始動時に要求される気化燃料の量を、始動時要求量Fgasとして算出する。始動時要求量Fgasは、前述した気化燃料の保有量と比較される判定値である。始動時要求量Fgasは、例えば始動時の外気温や機関温度(エンジン冷却水の温度等)に基いて可変に設定される。ECU60には、外気温や機関温度に基いて始動時要求量Fgasを算出するためのマップデータが予め記憶されている。始動時には、外気温や機関温度が低いほど、多量の気化燃料が必要となる。このため、上記のマップデータは、吸気温が低いほど、また、冷却水の温度が低いほど、始動時要求量Fgasが多くなるように設定されている。
(Calculation process of required amount at start-up)
In this calculation process, the amount of vaporized fuel required when the engine is started is calculated as the required amount Fgas at the time of start. The startup required amount Fgas is a determination value that is compared with the amount of vaporized fuel held as described above. The startup required amount Fgas is variably set based on, for example, the outside air temperature or engine temperature (engine cooling water temperature or the like) at startup. The ECU 60 stores in advance map data for calculating the starting required amount Fgas based on the outside air temperature and the engine temperature. At start-up, the lower the outside air temperature and the engine temperature, the more vaporized fuel is required. For this reason, the map data is set so that the startup required amount Fgas increases as the intake air temperature is lower and the coolant temperature is lower.

従って、ECU60は、水温センサ50や吸気温センサの出力に基いて、温度環境に対応する適切な始動時要求量Fgasを算出することができる。また、始動時要求量Fgasは、始動時に供給される気化燃料の濃度にも影響される。これに対し、本実施の形態では、前述したように、気化燃料タンク36内に気化燃料を飽和蒸気圧に近い規定の状態で蓄える構成としており、始動時要求量Fgasは、この状態の気化燃料が供給されることを前提として設定されている。   Accordingly, the ECU 60 can calculate an appropriate startup required amount Fgas corresponding to the temperature environment based on the outputs of the water temperature sensor 50 and the intake air temperature sensor. Further, the startup required amount Fgas is also affected by the concentration of vaporized fuel supplied at startup. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the vaporized fuel is stored in the vaporized fuel tank 36 in a prescribed state close to the saturated vapor pressure, and the startup required amount Fgas is the vaporized fuel in this state. It is set on the assumption that is supplied.

(気化燃料生成供給制御)
エンジンの始動時に、気化燃料タンク36内に気化燃料が存在していない場合や、気化燃料の保有量が始動時要求量Fgasよりも少ない場合には、気化燃料生成供給制御を実行する。この制御は、始動時に燃料が気化し易い状態を実現した上で、気化燃料を生成しつつ、これを即座に筒内に供給するものである。気化燃料生成供給制御では、まず、通常の気化燃料供給制御で併用することがある燃料噴射を禁止する。即ち、吸気ポート噴射弁26及び筒内噴射弁28の作動を禁止する。そして、タンク内噴射弁38から燃料を噴射し、この燃料噴射と一緒(ほぼ同時)に気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを開弁する。なお、タンク内噴射弁38の作動タイミングと気化燃料供給弁40(及び大気導入弁42)の作動タイミングとの関係は、必ずしも同時である必要はなく、多少の時間差が生じたり、作動順序が前後してもよい。即ち、気化燃料生成供給制御では、吸気ポート噴射弁26及び筒内噴射弁28の作動を禁止した状態で、タンク内噴射弁38を駆動するときに弁40,42を開弁させればよいものである。
(Vaporized fuel generation and supply control)
When the vaporized fuel does not exist in the vaporized fuel tank 36 at the time of starting the engine, or when the amount of vaporized fuel held is smaller than the required fuel amount Fgas at the start, vaporized fuel generation and supply control is executed. In this control, after realizing a state in which the fuel is easily vaporized at the start, vaporized fuel is generated and immediately supplied into the cylinder. In vaporized fuel generation and supply control, first, fuel injection, which may be used in combination with normal vaporized fuel supply control, is prohibited. That is, the operation of the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 is prohibited. Then, fuel is injected from the in-tank injection valve 38, and the vaporized fuel supply valve 40 and the air introduction valve 42 are opened together with (almost simultaneously with) the fuel injection. The relationship between the operation timing of the in-tank injection valve 38 and the operation timing of the vaporized fuel supply valve 40 (and the air introduction valve 42) does not necessarily have to be the same. May be. That is, in the vaporized fuel generation and supply control, the valves 40 and 42 may be opened when the in-tank injection valve 38 is driven with the operation of the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 prohibited. It is.

気化燃料生成供給制御において、通常の燃料噴射を禁止するのは、気化燃料タンク36内に噴射された燃料(以下、タンク内噴射燃料と称す)が気化するための空間及び時間を確保することを目的としている。即ち、タンク内噴射燃料の少なくとも一部は、気化燃料供給弁40が開弁すると、サージタンク20から吸気ポート24を介して筒内に至る流通経路を流れながら、その途中で蒸発して気化燃料となる。このとき、上述した流通経路で通常の燃料噴射が行われていると、この噴射燃料が気化することにより、吸気ポート24や筒内の壁面が冷却されて流通経路の雰囲気温度が低下し、タンク内噴射燃料の気化が妨げられることになる。従って、本実施の形態では、通常の燃料噴射を禁止することにより、前記流通経路の雰囲気温度が低下するのを防止し、燃料の気化に適した空間及び時間を流通経路中に十分に確保することができる。   In the vaporized fuel generation and supply control, normal fuel injection is prohibited by ensuring space and time for vaporizing the fuel injected into the vaporized fuel tank 36 (hereinafter referred to as in-tank injected fuel). It is aimed. That is, when the vaporized fuel supply valve 40 is opened, at least a part of the fuel injected into the tank evaporates in the middle of the vaporized fuel while flowing through the flow path from the surge tank 20 to the cylinder through the intake port 24. It becomes. At this time, if normal fuel injection is performed in the above-described distribution path, the injected fuel is vaporized, whereby the intake port 24 and the wall surface in the cylinder are cooled, and the atmospheric temperature of the distribution path is lowered, and the tank The vaporization of the internal injection fuel will be hindered. Therefore, in the present embodiment, by prohibiting normal fuel injection, it is possible to prevent the ambient temperature of the circulation path from being lowered, and to ensure a sufficient space and time suitable for fuel vaporization in the circulation path. be able to.

このため、始動時にやむを得ず気化燃料を生成する場合でも、サージタンク20から筒内に至る広い空間と、この空間を燃料が通過するときの時間とを用いて、タンク内噴射燃料の気化を促進し、気化燃料を迅速かつ効率的に生成することができる。また、タンク内噴射弁38による燃料噴射と弁40,42の開弁とを一緒に行うことにより、噴射燃料を最短時間でサージタンク20側に流入させ、広い空間での気化を開始させることができ、気化燃料の生成を更に促進することができる。   For this reason, even when vaporized fuel is inevitably generated at the time of starting, vaporization of fuel injected into the tank is promoted by using a wide space from the surge tank 20 to the inside of the cylinder and a time when the fuel passes through the space. The vaporized fuel can be generated quickly and efficiently. Further, by performing the fuel injection by the in-tank injection valve 38 and the opening of the valves 40 and 42 together, it is possible to cause the injected fuel to flow into the surge tank 20 in the shortest time and to start vaporization in a wide space. The generation of vaporized fuel can be further promoted.

また、気化燃料生成供給制御では、始動時要求量Fgasに相当する量の気化燃料が供給された時点で、気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを閉弁する。そして、前記流通経路の壁面に付着した燃料の付着量(以下、吸気通路燃料付着量と称す)の大小に基いて、噴射弁26,28の何れかにより補助的な燃料噴射を実行する。具体的に述べると、ECU60は、まず、タンク内噴射燃料の噴射量、噴射開始からの経過時間、機関温度、流通経路の壁面面積等のパラメータに基いて吸気通路燃料付着量を算出する。これらのパラメータと吸気通路燃料付着量との関係は、実験等により求めることができ、マップデータとしてECU60に予め記憶されている。   Further, in the vaporized fuel generation and supply control, the vaporized fuel supply valve 40 and the air introduction valve 42 are closed when an amount of vaporized fuel corresponding to the startup required amount Fgas is supplied. Then, auxiliary fuel injection is executed by one of the injection valves 26 and 28 based on the amount of fuel adhering to the wall surface of the flow path (hereinafter referred to as intake passage fuel adhering amount). Specifically, the ECU 60 first calculates the intake passage fuel adhesion amount based on parameters such as the injection amount of the fuel injected into the tank, the elapsed time from the start of injection, the engine temperature, and the wall surface area of the flow path. The relationship between these parameters and the intake passage fuel adhesion amount can be obtained by experiments or the like, and is stored in advance in the ECU 60 as map data.

そして、吸気通路燃料付着量が基準付着量Fwetよりも多い場合には、吸気ポート噴射弁26により燃料の吸気ポート噴射を実行する。また、吸気通路燃料付着量が基準付着量Fwet以下の場合には、筒内噴射弁28により燃料の筒内噴射を実行する。このように、補助的な燃料噴射として吸気ポート噴射と筒内噴射を使い分ける理由は、次の通りである。まず、噴射した燃料の気化し易さを考慮すると、燃料噴射は、基本的に筒内から出来るだけ離れた位置、即ち、吸気ポート噴射により実行するのが好ましい。しかし、吸気ポート噴射は、筒内噴射と比較して噴射燃料が筒内に到達するまでの時間が長くなる上に、噴射燃料が吸気ポートの壁面に付着することで筒内に到達する燃料の量が変動し易いという特性がある。   When the intake passage fuel adhesion amount is larger than the reference adhesion amount Fwet, the intake port injection valve 26 performs fuel intake port injection. When the intake passage fuel adhesion amount is equal to or less than the reference adhesion amount Fwet, in-cylinder injection of fuel is executed by the in-cylinder injection valve 28. As described above, the reason why the intake port injection and the in-cylinder injection are properly used as the auxiliary fuel injection is as follows. First, considering the ease of vaporization of the injected fuel, it is preferable that the fuel injection is basically performed at a position as far as possible from the inside of the cylinder, that is, by intake port injection. However, in the intake port injection, compared with the in-cylinder injection, the time until the injected fuel reaches the cylinder becomes longer and the injected fuel adheres to the wall surface of the intake port so that the fuel that reaches the cylinder There is a characteristic that the amount is likely to fluctuate.

これに対し、吸気通路燃料付着量が多い場合には、吸気通路の壁面に付着した燃料が気化することにより、筒内に気化燃料が安定的に供給されるので、上述した吸気ポート噴射の特性はそれほど問題とならない。そこで、吸気通路燃料付着量が基準付着量Fwetよりも多い場合には、筒内への燃料供給に多少時間がかかっても噴射燃料が気化し易い吸気ポート噴射を実行する。ここで、基準付着量Fwetは、吸気ポート噴射の特性が問題とならないような吸気通路燃料付着量の下限値に対応して設定される。   On the other hand, when the amount of fuel adhering to the intake passage is large, the fuel adhering to the wall surface of the intake passage is vaporized so that the vaporized fuel is stably supplied into the cylinder. Does not matter so much. Therefore, when the intake passage fuel adhesion amount is larger than the reference adhesion amount Fwet, the intake port injection is performed in which the injected fuel is easily vaporized even if it takes some time to supply the fuel into the cylinder. Here, the reference adhesion amount Fwet is set corresponding to the lower limit value of the intake passage fuel adhesion amount so that the characteristics of the intake port injection do not become a problem.

従って、吸気ポート噴射の実行時には、吸気通路の壁面から発生する気化燃料と、吸気ポート内で気化した噴射燃料とを筒内に安定的に供給することができる。これにより、筒内に供給される燃料ガスの量を十分に確保し、始動性を向上させることができる。一方、吸気通路燃料付着量が基準付着量Fwet以下である場合には、吸気通路の壁面で発生する気化燃料が少ないので、筒内の気化燃料が不足する虞れがある。そこで、この場合には、筒内噴射により正確な量の燃料を筒内に即座に供給する。これにより、吸気通路燃料付着量が少ない場合でも、良好な燃焼性を確保することができる。   Therefore, when the intake port injection is executed, the vaporized fuel generated from the wall surface of the intake passage and the injected fuel vaporized in the intake port can be stably supplied into the cylinder. As a result, a sufficient amount of the fuel gas supplied into the cylinder can be ensured and the startability can be improved. On the other hand, when the intake passage fuel adhesion amount is equal to or less than the reference adhesion amount Fwet, the vaporized fuel generated on the wall surface of the intake passage is small. Therefore, in this case, an accurate amount of fuel is immediately supplied into the cylinder by in-cylinder injection. Thereby, even when the intake passage fuel adhesion amount is small, good combustibility can be ensured.

従って、気化燃料生成供給制御によれば、始動時に気化燃料が存在しなかったり、気化燃料が不足した場合でも、通常の燃料噴射を禁止した状態で気化燃料を効率よく生成し、これを筒内に速やかに供給することができる。そして、吸気ポート噴射または筒内噴射により、筒内への燃料供給を補う補助的な燃料を噴射することができ、この燃料噴射時には、タンク内噴射燃料の気化状態に応じて、吸気ポート噴射と筒内噴射を適切に使い分けることができる。これにより、補助的な燃料噴射を有効に活用し、エンジンを円滑に始動することができる。   Therefore, according to the vaporized fuel generation and supply control, even when the vaporized fuel does not exist at the start or when the vaporized fuel is insufficient, the vaporized fuel is efficiently generated in a state where normal fuel injection is prohibited, and this is generated in the cylinder. Can be supplied promptly. An auxiliary fuel that supplements the fuel supply into the cylinder can be injected by the intake port injection or the in-cylinder injection. At the time of this fuel injection, the intake port injection and the fuel are injected according to the vaporization state of the fuel injected into the tank. In-cylinder injection can be used properly. Thereby, an auxiliary fuel injection can be used effectively and an engine can be started smoothly.

[実施の形態1を実現するための具体的な処理]
次に、図3乃至図5を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。まず、図3は、本発明の実施の形態1において、ECUによりエンジンの運転中に実行される制御を示すフローチャートである。図3に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 1]
Next, specific processing for realizing the above-described control will be described with reference to FIGS. 3 to 5. First, FIG. 3 is a flowchart showing the control executed by the ECU during the operation of the engine in the first embodiment of the present invention. The routine shown in FIG. 3 is repeatedly executed during operation of the engine.

図3に示すルーチンでは、まず、タンク温度センサ54により気化燃料タンク36内の温度Tを検出し(ステップ100)、このタンク内温度Tが判定温度T1よりも高いか否かを判定する(ステップ102)。ここで、判定温度T1とは、気化燃料を生成し得る温度の下限値に対応して設定されるもので、タンク内での燃料噴射を許可するための判定温度である。ステップ102の判定成立時には、燃料が気化し易い温度状態なので、気化燃料タンク36内に噴射する燃料の噴射量を算出し、気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを閉弁した状態でタンク内噴射弁38を駆動する(ステップ104)。これにより、エンジンの運転中には、気化燃料タンク36内に気化燃料を蓄えることができる。   In the routine shown in FIG. 3, first, the temperature T in the vaporized fuel tank 36 is detected by the tank temperature sensor 54 (step 100), and it is determined whether or not the tank temperature T is higher than the determination temperature T1 (step 100). 102). Here, the determination temperature T1 is set corresponding to the lower limit value of the temperature at which vaporized fuel can be generated, and is a determination temperature for permitting fuel injection in the tank. When the determination in step 102 is satisfied, since the temperature of the fuel is easily vaporized, the amount of fuel injected into the vaporized fuel tank 36 is calculated, and the vaporized fuel supply valve 40 and the air introduction valve 42 are closed. The inner injection valve 38 is driven (step 104). Thereby, vaporized fuel can be stored in the vaporized fuel tank 36 during operation of the engine.

次に、図4は、本発明の実施の形態1において、ECUによりエンジンの始動時に実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。そして、図4に示すルーチンでは、まず、イグニッションスイッチ(IGSW)がONになったか否かを判定する(ステップ200)。この判定成立時には、センサ50〜56の出力に基いて、燃料中のアルコール濃度、エンジン水温(冷却水温)、気化燃料タンク36内の温度及び圧力を検出する(ステップ202)。そして、前述した推定処理により気化燃料の始動時保有量を推定する(ステップ204)。   Next, FIG. 4 is a flowchart showing the control executed by the ECU when starting the engine in the first embodiment of the present invention. The routine shown in this figure is repeatedly executed during operation of the engine. In the routine shown in FIG. 4, it is first determined whether or not the ignition switch (IGSW) is turned on (step 200). When this determination is established, the alcohol concentration in the fuel, the engine water temperature (cooling water temperature), the temperature and pressure in the vaporized fuel tank 36 are detected based on the outputs of the sensors 50 to 56 (step 202). Then, the amount of vaporized fuel at start-up is estimated by the above-described estimation process (step 204).

次の処理では、スタータスイッチがONとなったか否かを判定し(ステップ206)、この判定成立時には、クランキングを実行する(ステップ208)。そして、エンジン水温が気化燃料供給判定温度ethw1よりも低いか否かを判定する(ステップ210)。ここで、気化燃料供給判定温度ethw1とは、気化燃料の供給を許可するための判定温度であり、気化燃料を必要とする機関温度の上限値に対応して設定される。また、気化燃料供給判定温度ethw1は、燃料性状センサ56の出力に基いて、燃料中のアルコール濃度が高いほど(即ち、燃料の揮発性が低いほど)、高い温度に設定される。ステップ210の判定が不成立の場合には、気化燃料が必要となるほど機関温度が低くないので、気化燃料を使用せず、通常の始動時噴射制御を実行する(ステップ212)。   In the next process, it is determined whether or not the starter switch is turned on (step 206). When this determination is satisfied, cranking is executed (step 208). Then, it is determined whether or not the engine water temperature is lower than the vaporized fuel supply determination temperature ethw1 (step 210). Here, the vaporized fuel supply determination temperature ethw1 is a determination temperature for permitting the supply of vaporized fuel, and is set corresponding to the upper limit value of the engine temperature that requires vaporized fuel. The vaporized fuel supply determination temperature ethw1 is set to a higher temperature based on the output of the fuel property sensor 56 as the alcohol concentration in the fuel is higher (that is, the lower the fuel volatility is). If the determination in step 210 is not satisfied, the engine temperature is not so low as to require vaporized fuel, so that normal startup injection control is executed without using vaporized fuel (step 212).

一方、ステップ210の判定成立時には、気化燃料を使用しないと始動が難しいので、前述した算出処理により始動時要求量Fgasを算出する。そして、ステップ204で推定した始動時保有量が始動時要求量Fgas未満であるか否かを判定する(ステップ214)。この判定成立時には、気化燃料の保有量が不足しているので、ステップ216〜224において、前述した気化燃料生成供給制御を実行する。   On the other hand, when the determination in step 210 is satisfied, it is difficult to start unless vaporized fuel is used. Therefore, the startup required amount Fgas is calculated by the calculation process described above. Then, it is determined whether or not the starting amount held in step 204 is less than the starting required amount Fgas (step 214). When this determination is established, the amount of vaporized fuel is insufficient, so the vaporized fuel generation and supply control described above is executed in steps 216 to 224.

具体的に述べると、ステップ216では、始動時要求量Fgasに相当する量の気化燃料を生成することが可能な燃料噴射量を算出し、通常の燃料噴射を禁止した状態でタンク内噴射弁38を駆動する。そして、ステップ218では、後述の図5で説明する気化燃料供給制御を実行し、気化燃料タンク36からサージタンク20に気化燃料を供給する。次に、ステップ220では、気化燃料の供給が終了した後に、前述したように吸気通路燃料付着量を算出し、この算出値が基準付着量Fwetよりも多いか否かを判定する。   More specifically, in step 216, a fuel injection amount capable of generating an amount of vaporized fuel corresponding to the startup required amount Fgas is calculated, and in-tank injection valve 38 in a state where normal fuel injection is prohibited. Drive. In step 218, vaporized fuel supply control described in FIG. 5 to be described later is executed to supply vaporized fuel from the vaporized fuel tank 36 to the surge tank 20. Next, in step 220, after the supply of vaporized fuel is completed, the intake passage fuel adhesion amount is calculated as described above, and it is determined whether or not this calculated value is larger than the reference adhesion amount Fwet.

そして、ステップ220の判定成立時には、ステップ222で吸気ポート噴射弁26を駆動し、吸気ポート24に燃料を噴射する。また、ステップ220の判定が不成立の場合には、ステップ224で筒内噴射弁28を駆動し、筒内に燃料を噴射する。なお、ステップ222,224では、気化燃料の供給量を補って始動性を確保することができるような燃料噴射量が算出される。一方、ステップ214の判定が不成立の場合には、気化燃料タンク36内に十分な量の気化燃料が保有されているので、始動時に気化燃料を生成せず、通常の気化燃料供給制御を実行する(ステップ226)。   When the determination in step 220 is satisfied, the intake port injection valve 26 is driven in step 222 to inject fuel into the intake port 24. If the determination in step 220 is not established, the cylinder injection valve 28 is driven in step 224 to inject fuel into the cylinder. Note that in steps 222 and 224, the fuel injection amount is calculated such that the startability can be ensured by supplementing the supply amount of the vaporized fuel. On the other hand, if the determination in step 214 is not established, a sufficient amount of vaporized fuel is held in the vaporized fuel tank 36, so that vaporized fuel is not generated at the start, and normal vaporized fuel supply control is executed. (Step 226).

次に、図5は、図4中のステップ218,226で実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。図5に示すルーチンでは、まず、タンク圧センサ52により検出した気化燃料タンク36内の圧力が大気圧P0よりも高いか否かを判定する(ステップ300)。そして、この判定成立時には、最初に気化燃料供給弁40を開弁して気化燃料タンク36内の圧力を低下させ、その後に大気導入弁42を開弁することにより、気化燃料を供給する(ステップ302,304)。また、ステップ300の判定が不成立の場合には、最初に大気導入弁42を開弁して気化燃料タンク36内の圧力を大気圧まで上昇させ、その後に気化燃料供給弁40を開弁することにより、気化燃料を供給する(ステップ308,310)。そして、何れの場合にも、気化燃料の供給が済んだ時点で気化燃料供給弁40と大気導入弁42とを閉弁する(ステップ306,312)。これにより、気化燃料が大気導入弁42から大気中に流出したり、サージタンク20内の空気が気化燃料供給弁40から気化燃料タンク36内に逆流するのを防止することができる。   Next, FIG. 5 is a flowchart showing the vaporized fuel supply control executed in steps 218 and 226 in FIG. In the routine shown in FIG. 5, it is first determined whether or not the pressure in the vaporized fuel tank 36 detected by the tank pressure sensor 52 is higher than the atmospheric pressure P0 (step 300). When this determination is established, the vaporized fuel supply valve 40 is first opened to reduce the pressure in the vaporized fuel tank 36, and then the atmospheric introduction valve 42 is opened to supply vaporized fuel (step) 302, 304). If the determination in step 300 is not established, the air introduction valve 42 is first opened to increase the pressure in the vaporized fuel tank 36 to atmospheric pressure, and then the vaporized fuel supply valve 40 is opened. Thus, vaporized fuel is supplied (steps 308 and 310). In any case, the vaporized fuel supply valve 40 and the air introduction valve 42 are closed when the vaporized fuel has been supplied (steps 306 and 312). Thereby, vaporized fuel can be prevented from flowing out into the atmosphere from the atmosphere introduction valve 42, and air in the surge tank 20 can be prevented from flowing back into the vaporized fuel tank 36 from the vaporized fuel supply valve 40.

なお、前記実施の形態1では、図3中に示すステップ100〜104が請求項1における気化燃料生成手段の具体例を示している。また、図4中に示すステップ214,226は、請求項1における気化燃料供給手段の具体例を示し、ステップ214〜218は、気化燃料生成供給手段の具体例を示している。さらに、ステップ220,222は、請求項1における補助燃料噴射手段の具体例、ステップ220,224は、請求項2における筒内噴射手段の具体例をそれぞれ示している。一方、図5中に示すステップ300〜312は、請求項3における開弁順序切換手段の具体例を示している。   In the first embodiment, steps 100 to 104 shown in FIG. 3 show a specific example of the vaporized fuel generating means in claim 1. Steps 214 and 226 shown in FIG. 4 show a specific example of the vaporized fuel supply means in claim 1, and steps 214 to 218 show a specific example of the vaporized fuel generation and supply means. Further, steps 220 and 222 show a specific example of the auxiliary fuel injection means in claim 1, and steps 220 and 224 show a specific example of the in-cylinder injection means in claim 2, respectively. On the other hand, steps 300 to 312 shown in FIG. 5 show a specific example of the valve opening order switching means in claim 3.

また、実施の形態では、吸気通路燃料付着量が基準付着量Fwetよりも多い場合に吸気ポート噴射を実行し、それ以外の場合には筒内噴射を実行する構成とした。しかし、本発明は、少なくとも、吸気通路燃料付着量が基準付着量Fwetよりも多い場合に吸気ポート噴射を実行すればよいもので、必ずしも筒内噴射を行う必要はない。また、実施の形態では、吸気通路噴射弁として吸気ポート噴射弁26を例示したが、本発明では、吸気通路噴射弁により吸気通路12の適切な部位に噴射すればよいもので、必ずしも吸気ポート24に燃料を噴射する必要はない。   In the embodiment, the intake port injection is executed when the intake passage fuel adhesion amount is larger than the reference adhesion amount Fwet, and the in-cylinder injection is executed otherwise. However, according to the present invention, it is only necessary to execute the intake port injection when the intake passage fuel adhesion amount is larger than the reference adhesion amount Fwet, and it is not always necessary to perform in-cylinder injection. In the embodiment, the intake port injection valve 26 is exemplified as the intake passage injection valve. However, in the present invention, the intake port injection valve 24 may be injected into an appropriate portion of the intake passage 12 by the intake passage injection valve. There is no need to inject fuel.

また、実施の形態では、吸気通路12に対する気化燃料の供給部位として、サージタンク20を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、スロットルバルブ18の下流側であれば、吸気通路12の任意の部位に気化燃料タンク36を接続し、この部位に気化燃料を供給する構成としてよいものである。   In the embodiment, the surge tank 20 has been described as an example of the supply portion of the vaporized fuel to the intake passage 12. However, the present invention is not limited to this, and the vaporized fuel tank 36 may be connected to any part of the intake passage 12 and the vaporized fuel may be supplied to this part as long as it is downstream of the throttle valve 18. .

また、実施の形態では、気化燃料タンク36をエンジン10からの熱が伝わり易い場所に配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、エンジン10で発生する熱により気化燃料タンク36を積極的に加熱する構成としてもよい。一例を挙げれば、エンジン10と気化燃料タンク36との間に冷却水配管を設け、エンジン冷却水により気化燃料タンク36を加熱する構成としてもよい。また、排気通路14と気化燃料タンク36との間にヒートパイプ等の熱伝導部材を設け、排気熱により気化燃料タンク36を加熱する構成としてもよい。これらの構成により、気化燃料タンク36内での燃料の飽和蒸気圧を高め、蓄えられる気化燃料の量を増やすことができる。   In the embodiment, the vaporized fuel tank 36 is arranged in a place where heat from the engine 10 is easily transmitted. However, the present invention is not limited to this, and the vaporized fuel tank 36 may be positively heated by the heat generated by the engine 10. For example, a cooling water pipe may be provided between the engine 10 and the vaporized fuel tank 36, and the vaporized fuel tank 36 may be heated by the engine cooling water. Further, a heat conducting member such as a heat pipe may be provided between the exhaust passage 14 and the vaporized fuel tank 36, and the vaporized fuel tank 36 may be heated by the exhaust heat. With these configurations, the saturated vapor pressure of the fuel in the vaporized fuel tank 36 can be increased, and the amount of vaporized fuel that can be stored can be increased.

また、実施の形態では、吸気ポート噴射弁26と筒内噴射弁28の両方を備えたエンジン10を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、噴射弁26,28のうち何れか一方を備えず、他方のみを備えた内燃機関に適用してもよい。   Further, in the embodiment, the engine 10 including both the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an internal combustion engine that does not include any one of the injection valves 26 and 28 but includes only the other.

また、実施の形態では、アルコール燃料を使用するエンジン10を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、通常のガソリンや、ガソリンにアルコール以外の成分を添加した各種の燃料に対しても適用し得るものである。   In the embodiment, the engine 10 using alcohol fuel has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to normal gasoline and various fuels obtained by adding components other than alcohol to gasoline.

10 エンジン(内燃機関)
12 吸気通路
14 排気通路
16 エアクリーナ
18 スロットルバルブ
20 サージタンク(吸気通路)
22 吸気マニホールド(吸気通路)
24 吸気ポート(吸気通路)
26 吸気ポート噴射弁(吸気通路噴射弁)
28 筒内噴射弁
32 燃料タンク
34 スタータモータ
36 気化燃料タンク
38 タンク内噴射弁(タンク内燃料供給手段)
40 気化燃料供給弁
42 大気導入弁
44 リリーフ弁
52 タンク圧センサ
54 タンク温度センサ
56 燃料性状センサ
60 ECU
10 Engine (Internal combustion engine)
12 Intake passage 14 Exhaust passage 16 Air cleaner 18 Throttle valve 20 Surge tank (intake passage)
22 Intake manifold (intake passage)
24 Intake port (intake passage)
26 Intake port injection valve (intake passage injection valve)
28 In-cylinder injection valve 32 Fuel tank 34 Starter motor 36 Vaporized fuel tank 38 In-tank injection valve (in-tank fuel supply means)
40 Vaporized fuel supply valve 42 Air introduction valve 44 Relief valve 52 Tank pressure sensor 54 Tank temperature sensor 56 Fuel property sensor 60 ECU

Claims (5)

燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路に噴射する吸気通路噴射弁と、
前記燃料タンク内の燃料を筒内に噴射する筒内噴射弁と、
前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開,閉する常閉の気化燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料タンク内に保有している気化燃料の保有量が始動時要求量以上である場合に、前記気化燃料供給弁を開弁し、前記気化燃料タンクから前記吸気通路に気化燃料を供給する気化燃料供給手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料の保有量が前記始動時要求量よりも少ない場合に、前記吸気通路噴射弁及び前記筒内噴射弁の作動を禁止した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料供給弁を開弁する気化燃料生成供給手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A fuel tank for storing fuel;
An intake passage injection valve for injecting fuel in the fuel tank into the intake passage;
An in-cylinder injection valve that injects the fuel in the fuel tank into the cylinder;
A vaporized fuel tank connected to the intake passage and storing vaporized fuel vaporized by the fuel;
In-tank fuel supply means for supplying fuel in the fuel tank to the vaporized fuel tank;
A normally-closed vaporized fuel supply valve that opens and closes a connection between the vaporized fuel tank and the intake passage;
Vaporized fuel generating means for driving the fuel supply means in the tank with the vaporized fuel supply valve closed during operation of the internal combustion engine to generate vaporized fuel in the vaporized fuel tank;
When the amount of vaporized fuel held in the vaporized fuel tank when starting the internal combustion engine is equal to or greater than the required amount at startup, the vaporized fuel supply valve is opened, and the vaporized fuel tank is connected to the intake passage. Vaporized fuel supply means for supplying vaporized fuel;
When the amount of vaporized fuel held at the start of the internal combustion engine is smaller than the required amount at the start, the fuel supply means in the tank is driven in a state where the operation of the intake passage injection valve and the in-cylinder injection valve is prohibited. Vaporized fuel generation and supply means for opening the vaporized fuel supply valve;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記気化燃料生成供給手段により気化燃料を供給した後に、前記吸気通路の壁面に付着した燃料の付着量が基準付着量よりも多い場合に、前記吸気通路噴射弁を駆動する補助燃料噴射手段を備えてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   Auxiliary fuel injection means for driving the intake passage injection valve is provided when the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage after the supply of vaporized fuel by the vaporized fuel generation and supply means is larger than the reference amount of attachment. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1. 前記気化燃料生成供給手段により気化燃料を供給した後に、前記吸気通路の壁面に付着した燃料の付着量が基準付着量以下である場合に、前記筒内噴射弁を駆動する筒内噴射手段を備えてなる請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。   In-cylinder injection means for driving the in-cylinder injection valve when the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage is equal to or less than a reference adhesion amount after the vaporized fuel is supplied by the vaporized fuel generation and supply means. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2. 前記気化燃料タンクの内部と外部空間とを連通可能な位置に設けられた常閉の弁であって、前記気化燃料供給弁と一緒に開,閉する大気導入弁と、
前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを開弁するときに、前記気化燃料タンク内の圧力と大気圧との大小関係に基いて該各弁の開弁順序を切換える開弁順序切換手段と、
を備えてなる請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
A normally closed valve provided at a position where the inside of the vaporized fuel tank and the external space can communicate with each other, and an atmospheric introduction valve that opens and closes together with the vaporized fuel supply valve;
A valve opening order switching means for switching the valve opening order of the respective valves based on the magnitude relationship between the pressure in the vaporized fuel tank and the atmospheric pressure when opening the vaporized fuel supply valve and the atmosphere introduction valve; ,
The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記燃料としてアルコール燃料を用いてなる請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein alcohol fuel is used as the fuel.
JP2010117334A 2010-05-21 2010-05-21 Control device of internal combustion engine Pending JP2011241807A (en)

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