JP2013142301A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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fuel
intake passage
transport delay
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Shinichi Mitani
信一 三谷
Eiji Murase
栄二 村瀬
Takahiro Tsukakoshi
崇博 塚越
Kazuhisa Matsuda
和久 松田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To excellently hold combustibility, even if an estimation error of an alcohol concentration exists when starting.SOLUTION: An ECU 50 injects fuel exceeding an allowable limit in a transport delay out of fuel tried to be injected from an intake passage injection valve 26, from a cylinder injection valve 28 as a transport delay increase quantity, when simultaneously using intake passage injection and cylinder injection when starting an engine. Thus, even when an estimation error is caused when estimating an alcohol concentration in the fuel, a cylinder injection quantity for improving startability can be increased. Thus, influence of the estimation error on an intake passage injection quantity and a transport delay increase quantity is restrained, and starting time combustibility can be excellently held. A variation in the air-fuel ratio and the deterioration in exhaust emission caused by the transport delay of the intake passage injection are restrained, and the startability and an exhaust characteristic can be improved.

Description

本発明は、例えばFFV(Flexible-Fuel Vehicle)等の車両に搭載され、アルコール燃料を使用す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 is mounted on a vehicle such as an FFV (Flexible-Fuel Vehicle) and uses alcohol fuel.

従来技術として、例えば特許文献1(特開2006−214415号公報)に開示されているように、アルコール燃料を使用する内燃機関に適用され、吸気通路噴射弁から吸気通路(吸気ポート)に燃料を噴射する吸気通路噴射と、筒内噴射弁から燃焼室内(筒内)に燃料を噴射する筒内噴射とを実行する内燃機関の制御装置が知られている。従来技術では、始動時に筒内噴射を実行し、始動後には、運転状態に応じて吸気通路噴射と筒内噴射とを使い分ける噴き分け制御を実行する。筒内噴射によれば、吸気通路噴射と比較して始動を早く行うことができる。   As a conventional technique, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-214415), it is applied to an internal combustion engine using alcohol fuel, and fuel is supplied from an intake passage injection valve to an intake passage (intake port). 2. Description of the Related Art There is known a control device for an internal combustion engine that executes intake passage injection for injection and in-cylinder injection for injecting fuel into a combustion chamber (in-cylinder) from an in-cylinder injection valve. In the prior art, in-cylinder injection is executed at the time of starting, and after starting, injection division control that selectively uses intake passage injection and in-cylinder injection is executed according to the operating state. According to the in-cylinder injection, the start can be performed earlier than the intake passage injection.

一方、他の従来技術として、特許文献2(特開2009−191806号公報)には、吸気通路噴射を行う場合に、噴射された燃料が筒内に達するまでの輸送遅れを考慮して、噴射燃料を増量する制御(輸送遅れ増量)が開示されている。この制御では、燃料中のアルコール濃度に応じて噴射燃料の増量値を設定する。   On the other hand, as another conventional technique, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-191806) discloses an injection in consideration of a transport delay until the injected fuel reaches the cylinder in the intake passage injection. Control for increasing the amount of fuel (increase in transport delay) is disclosed. In this control, an increase value of the injected fuel is set according to the alcohol concentration in the fuel.

特開2006−214415号公報JP 2006-214415 A 特開2009−191806号公報JP 2009-191806 A 特開2011−1848号公報JP 2011-1848 A

上述した従来技術では、機関始動時(始動時)に燃料中のアルコール濃度が高い場合、即ち、多量の燃料噴射が要求される場合に、筒内噴射のみでは燃料を噴射し切れないことがある。この状態を回避するためには、例えば始動当初の段階で筒内噴射を実行し、その後に吸気通路噴射を併用する方法が考えられる。しかし、始動時には、水温が低くてアルコール燃料が気化し難いことが多い。このため、吸気通路噴射を行う場合には、特許文献2に記載されているように、吸気通路噴射の輸送遅れを考慮して、燃料中のアルコール濃度に応じて吸気通路噴射量を増量させる制御(輸送遅れ増量)を実行する必要がある。   In the above-described prior art, when the alcohol concentration in the fuel is high at the time of engine start (starting), that is, when a large amount of fuel injection is required, the fuel may not be completely injected by in-cylinder injection alone. . In order to avoid this state, for example, a method in which in-cylinder injection is executed at the initial stage of starting and then intake passage injection is used in combination is considered. However, at the time of start-up, the water temperature is often low and it is difficult for the alcohol fuel to vaporize. For this reason, when performing intake passage injection, as described in Patent Document 2, in consideration of transport delay of intake passage injection, control for increasing the intake passage injection amount in accordance with the alcohol concentration in the fuel (Transport delay increase) needs to be executed.

一方、始動時には、給油等により燃料中のアルコール濃度が変化していると、制御装置側で認識しているアルコール濃度の推定値(検出値)と、実際のアルコール濃度との間にずれが生じる場合がある。この場合には、誤差を含んだアルコール濃度に基いて吸気通路噴射量や輸送遅れ増量が設定されることになり、燃焼性が悪化するという問題がある。   On the other hand, when the alcohol concentration in the fuel is changed due to refueling or the like at the time of starting, a deviation occurs between the estimated value (detected value) of the alcohol concentration recognized on the control device side and the actual alcohol concentration. There is a case. In this case, the intake passage injection amount and the transport delay increase amount are set based on the alcohol concentration including an error, and there is a problem that the combustibility deteriorates.

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、始動時にアルコール濃度の推定誤差が存在したとしても、燃焼性を良好に保持す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-mentioned problems, and an object of the present invention is an internal combustion engine that can maintain good combustibility even when there is an estimation error in alcohol concentration at the start. It is to provide an engine control device.

第1の発明は、ガソリン及びアルコール燃料を使用する内燃機関に搭載され、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路噴射弁と、
内燃機関に搭載され、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
燃料中のアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得手段と、
機関始動時に前記筒内噴射弁を駆動して筒内噴射を実行する筒内噴射制御手段と、
前記吸気通路への燃料噴射が必要と判断される場合に、前記吸気通路噴射弁を駆動して吸気通路噴射を併用する吸気通路噴射併用手段と、
機関始動時に前記吸気通路噴射弁から噴射しようとする燃料のうち、噴射されてから筒内に到達するまでの輸送遅れが許容限度を超える燃料を、輸送遅れ増量として前記筒内噴射弁から噴射する輸送遅れ増量振替手段と、
を備えることを特徴とする。
1st invention is mounted in the internal combustion engine which uses gasoline and alcohol fuel, and the intake passage injection valve which injects fuel to an intake passage,
An in-cylinder injection valve mounted on the internal combustion engine for injecting fuel into the cylinder;
Alcohol concentration acquisition means for acquiring the alcohol concentration in the fuel;
In-cylinder injection control means for performing in-cylinder injection by driving the in-cylinder injection valve when starting the engine,
When it is determined that fuel injection into the intake passage is necessary, intake passage injection combined means for driving the intake passage injection valve and using intake passage injection together;
Of the fuel to be injected from the intake passage injection valve at the start of the engine, the fuel whose transport delay from injection until it reaches the cylinder exceeds the allowable limit is injected from the cylinder injection valve as an increase in transport delay. Transportation delay increase transfer means,
It is characterized by providing.

第2の発明によると、前記輸送遅れ増量は、燃料中のアルコール濃度が高いほど大きくなるように設定する構成としている。   According to the second invention, the increase in the transport delay is set so as to increase as the alcohol concentration in the fuel increases.

第3の発明によると、前記輸送遅れ増量は、機関始動時のサイクル数が増加するにつれて徐々に減少させる構成としている。   According to the third invention, the increase in the transport delay is configured to gradually decrease as the number of cycles at the start of the engine increases.

第4の発明によると、前記輸送遅れ増量の減少度合いは、燃料中のアルコール濃度が高いほど大きくなるように設定する構成としている。   According to the fourth aspect of the invention, the degree of decrease in the transport delay increase is set so as to increase as the alcohol concentration in the fuel increases.

第5の発明によると、燃料中のアルコール濃度が所定の判定値よりも低い場合には、前記輸送遅れ増量に相当する燃料を前記吸気通路噴射弁から噴射する構成としている。   According to the fifth aspect of the present invention, when the alcohol concentration in the fuel is lower than a predetermined determination value, the fuel corresponding to the increase in the transport delay is injected from the intake passage injection valve.

第1の発明によれば、吸気通路噴射と筒内噴射とを併用するサイクル(運転領域)において、アルコール濃度の推定誤差が生じた場合でも、始動性が向上する筒内噴射量を増加させることができる。これにより、吸気通路噴射量や輸送遅れ増量に対する推定誤差の影響を抑制し、始動時の燃焼性を良好に保持することができる。また、吸気通路噴射の輸送遅れにより生じる空燃比の変動や排気エミッションの悪化を抑制し、始動性及び排気特性を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, in the cycle (operating region) in which intake passage injection and in-cylinder injection are used in combination, even if an alcohol concentration estimation error occurs, the in-cylinder injection amount that improves startability is increased. Can do. As a result, it is possible to suppress the influence of the estimation error on the intake passage injection amount and the increase in the transport delay, and to keep the combustibility at the start at a good level. Further, it is possible to suppress air-fuel ratio fluctuations and exhaust emission deterioration caused by transport delay of intake passage injection, and to improve startability and exhaust characteristics.

第2の発明によれば、燃料中のアルコール濃度が高いほど、輸送遅れ増量を大きな値に設定することができる。即ち、吸気通路噴射量は、アルコール濃度が高くなるほど増加する傾向があるので、これに合わせて輸送遅れ増量を増加させることにより、アルコール濃度に応じて輸送遅れ増量を適切に変化させることができる。   According to the second invention, as the alcohol concentration in the fuel is higher, the transport delay increase can be set to a larger value. That is, since the intake passage injection amount tends to increase as the alcohol concentration increases, the increase in the transport delay can be appropriately changed in accordance with the alcohol concentration by increasing the increase in the transport delay accordingly.

第3の発明によれば、機関始動時のサイクル数が増加するにつれて、輸送遅れ増量を徐々に減少させることができる。これにより、輸送遅れ増量の急変を防止することができるので、空燃比を安定した状態で連続的に変化させることができ、燃焼性や排気エミッションをより改善することができる。   According to the third aspect of the present invention, the increase in transport delay can be gradually reduced as the number of cycles at the start of the engine increases. As a result, a sudden change in the increase in transport delay can be prevented, so that the air-fuel ratio can be continuously changed in a stable state, and combustibility and exhaust emission can be further improved.

第4の発明によれば、燃料中のアルコール濃度が高いほど、輸送遅れ増量の減少度合いを大きな値に設定することができる。これにより、アルコール濃度が高いほど、輸送遅れ増量をサイクル毎に大きく減少させることができる。従って、必要十分な量の輸送遅れ増量を確保しつつ、高アルコール濃度の燃料の温度上昇時に生じる空燃比のオーバーリッチを抑制することができる。   According to the fourth invention, as the alcohol concentration in the fuel is higher, the degree of decrease in the transport delay increase can be set to a larger value. As a result, the higher the alcohol concentration, the greater the increase in transport delay can be reduced for each cycle. Therefore, it is possible to suppress the over-richness of the air-fuel ratio that occurs when the temperature of the fuel with a high alcohol concentration rises, while ensuring a necessary and sufficient amount of increase in transport delay.

第5の発明によれば、燃料中のアルコール濃度が所定の判定値以下の場合には、輸送遅れ増量に相当する燃料を吸気通路噴射弁から噴射することができる。即ち、燃料中のアルコール濃度が前記判定値よりも低い場合には、吸気通路噴射量が少ないので、アルコール濃度の推定誤差が存在したとしても、当該推定誤差により吸気通路噴射量に生じる誤差は、アルコール濃度が高い場合と比較して小さくなる。この場合には、アルコール濃度の推定誤差を無視し、目標吸気通路噴射に対して輸送遅れ増量に相当する燃料を加算することにより、混合気の均一性を優先して向上させることができ、PM(粒子状物質)の排出を抑制することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, when the alcohol concentration in the fuel is equal to or less than the predetermined determination value, the fuel corresponding to the transport delay increase amount can be injected from the intake passage injection valve. That is, when the alcohol concentration in the fuel is lower than the determination value, the intake passage injection amount is small, so even if there is an estimation error in alcohol concentration, the error that occurs in the intake passage injection amount due to the estimation error is It is smaller than when the alcohol concentration is high. In this case, by ignoring the estimation error of the alcohol concentration and adding the fuel corresponding to the increase in the transport delay to the target intake passage injection, the uniformity of the air-fuel mixture can be improved with priority, and PM The discharge of (particulate matter) can be suppressed.

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. アルコール濃度が零の燃料(ガソリン)を使用した場合において、各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the fuel-injection state of each cylinder, when the fuel (gasoline) whose alcohol concentration is zero is used. アルコール燃料を使用した場合において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the fuel-injection state of each cylinder at the time of engine starting in the case of using alcohol fuel. 本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart of the control performed by ECU. 本発明の実施の形態2において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。In Embodiment 2 of this invention, it is explanatory drawing which shows the fuel-injection state of each cylinder at the time of engine starting. 本発明の実施の形態3において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。In Embodiment 3 of this invention, it is explanatory drawing which shows the fuel-injection state of each cylinder at the time of engine starting. 本発明の実施の形態4において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。In Embodiment 4 of this invention, it is explanatory drawing which shows the fuel-injection state of each cylinder at the time of engine starting.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図5を参照して、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等の車両に搭載される内燃機関として多気筒型のエンジン10を備えている。エンジン10は、例えばメタノール、エタノール等を含むアルコール燃料及びガソリンが使用可能となっている。なお、図1は、エンジン10に搭載された複数気筒のうちの1気筒を例示したものである。エンジン10の各気筒には、ピストン12により燃焼室14が形成されており、ピストン12はクランク軸16に連結されている。また、エンジン10は、各気筒に吸入空気を吸込む吸気通路18を備えており、吸気通路18には、吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ20が設けられている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described 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 a multi-cylinder engine 10 as an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an FFV. The engine 10 can use alcohol fuel and gasoline including, for example, methanol and ethanol. FIG. 1 exemplifies one cylinder among a plurality of cylinders mounted on the engine 10. Each cylinder of the engine 10 has a combustion chamber 14 formed by a piston 12, and the piston 12 is connected to a crankshaft 16. Further, the engine 10 includes an intake passage 18 that sucks intake air into each cylinder. The intake passage 18 is provided with an electronically controlled throttle valve 20 that adjusts the amount of intake air.

一方、エンジン10は、各気筒の排気ガスを排出する排気通路22を備えており、排気通路22には、排気ガスを浄化する三元触媒等の触媒24が設けられている。また、エンジンの各気筒は、吸気通路18(吸気ポート)に燃料を噴射する吸気通路噴射弁26と、燃焼室14内(筒内)に燃料を噴射する筒内噴射弁28と、混合気に点火する点火プラグ30と、吸気通路18を筒内に対して開閉する吸気バルブ32と、排気通路22を筒内に対して開閉する排気バルブ34とを備えている。   On the other hand, the engine 10 includes an exhaust passage 22 that exhausts exhaust gas of each cylinder, and the exhaust passage 22 is provided with a catalyst 24 such as a three-way catalyst that purifies the exhaust gas. Each cylinder of the engine has an intake passage injection valve 26 for injecting fuel into the intake passage 18 (intake port), an in-cylinder injection valve 28 for injecting fuel into the combustion chamber 14 (in-cylinder), and an air-fuel mixture. An ignition plug 30 for igniting, an intake valve 32 for opening and closing the intake passage 18 with respect to the inside of the cylinder, and an exhaust valve 34 for opening and closing the exhaust passage 22 with respect to the inside of the cylinder are provided.

また、本実施の形態のシステムは、エンジンの制御に必要な各種のセンサを含むセンサ系統と、エンジンの運転状態を制御するECU(Engine Control Unit)50とを備えている。まず、センサ系統について述べると、クランク角センサ40は、クランク軸16の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ42は、エンジンの吸入空気量を検出する。また、水温センサ44は、機関温度の一例として、エンジン冷却水の温度(エンジン水温)を検出し、吸気温センサ46は、吸入空気の温度(外気温度)を検出する。アルコール濃度センサ48は、燃料中のアルコール濃度を検出するもので、本実施の形態のアルコール濃度取得手段を構成している。センサ系統には、この他にも各種のセンサが含まれており、これらのセンサはECU50の入力側に接続されている。また、ECU50の出力側には、スロットルバルブ20、燃料噴射弁26,28、点火プラグ30等のアクチュエータが接続されている。   The system of the present embodiment includes a sensor system including various sensors necessary for engine control, and an ECU (Engine Control Unit) 50 that controls the operating state of the engine. First, the sensor system will be described. The crank angle sensor 40 outputs a signal synchronized with the rotation of the crankshaft 16, and the air flow sensor 42 detects the intake air amount of the engine. The water temperature sensor 44 detects the temperature of the engine cooling water (engine water temperature) as an example of the engine temperature, and the intake air temperature sensor 46 detects the temperature of the intake air (outside air temperature). The alcohol concentration sensor 48 detects the alcohol concentration in the fuel, and constitutes the alcohol concentration acquisition means of the present embodiment. Various other sensors are included in the sensor system, and these sensors are connected to the input side of the ECU 50. In addition, an actuator such as a throttle valve 20, fuel injection valves 26 and 28, and a spark plug 30 is connected to the output side of the ECU 50.

そして、ECU50は、センサ系統により検出したエンジンの運転情報に基いて各アクチュエータを駆動し、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ40の出力に基いて、各気筒の行程(ピストン12の位置)を判別する気筒判別を実行し、また、エンジン回転数(機関回転数)とクランク角とを検出する。なお、気筒判別は始動時にのみ行われる。また、ECU50は、エアフローセンサ42により吸入空気量を検出し、エンジン回転数と吸入空気量とに基いて負荷率(機関負荷)を算出する。そして、吸入空気量、機関負荷、エンジン水温、燃料中のアルコール濃度、エンジンの加減速状態等のパラメータに基いて、公知の方法により総燃料噴射量を算出する。   Then, the ECU 50 drives each actuator based on engine operation information detected by the sensor system, and performs operation control. Specifically, based on the output of the crank angle sensor 40, cylinder discrimination for discriminating the stroke of each cylinder (the position of the piston 12) is executed, and the engine speed (engine speed) and the crank angle are detected. To do. Note that cylinder discrimination is performed only at the start. Further, the ECU 50 detects the intake air amount by the air flow sensor 42 and calculates a load factor (engine load) based on the engine speed and the intake air amount. Then, based on parameters such as the intake air amount, the engine load, the engine water temperature, the alcohol concentration in the fuel, and the acceleration / deceleration state of the engine, the total fuel injection amount is calculated by a known method.

ここで、総燃料噴射量は、吸気通路噴射弁26から噴射(吸気通路噴射)する燃料噴射量の目標値(目標吸気通路噴射量)と、筒内噴射弁28から噴射(筒内噴射)する燃料噴射量の目標値(目標筒内噴射量)との総和である。そして、ECU50は、エンジンの運転状態や温度状態等に応じて、吸気通路噴射と筒内噴射の何れか一方または両方を実行する。詳しく述べると、何れか一方の噴射を実行する場合には、該当する噴射弁から総燃料噴射量に対応する量の燃料を噴射する。また、両方の噴射を実行する場合には、エンジンの運転状態等に基いて噴射弁26,28による燃料噴射量の比率(噴射比率)を算出する。そして、噴射比率と総燃料噴射量とに基いて、目標吸気通路噴射量及び目標筒内噴射量を算出し、これらの目標噴射量に対応する量の燃料を噴射弁26,28からそれぞれ噴射する。また、ECU50は、エンジンの運転状態等に応じて点火時期を決定し、点火プラグ30を駆動することにより、各気筒で混合気を燃焼させる。   Here, the total fuel injection amount is a target value (target intake passage injection amount) of the fuel injection amount injected from the intake passage injection valve 26 (intake passage injection), and injection (in-cylinder injection) from the in-cylinder injection valve 28. This is the sum of the fuel injection amount and the target value (target in-cylinder injection amount). Then, the ECU 50 executes one or both of intake passage injection and in-cylinder injection according to the operating state, temperature state, and the like of the engine. More specifically, when either one of the injections is executed, an amount of fuel corresponding to the total fuel injection amount is injected from the corresponding injection valve. Moreover, when performing both injections, the ratio (injection ratio) of the fuel injection amount by the injection valves 26 and 28 is calculated based on the operating state of the engine or the like. Based on the injection ratio and the total fuel injection amount, the target intake passage injection amount and the target in-cylinder injection amount are calculated, and fuel corresponding to these target injection amounts is injected from the injection valves 26 and 28, respectively. . Further, the ECU 50 determines the ignition timing according to the operating state of the engine and drives the spark plug 30 to burn the air-fuel mixture in each cylinder.

[実施の形態1の特徴]
アルコール燃料は揮発性が低く、燃料噴射量が増加する傾向があり、この傾向は、特に始動時に顕著となる。このため、始動時には、アルコール燃料を筒内に直接噴射して燃焼性を向上させたいという要求がある。しかし、燃料中のアルコール濃度が高い場合には、筒内噴射のみで燃料を噴射し切れないことがあり、吸気通路噴射の併用が必要となる。この場合には、例えば気筒判別後の1サイクル目に筒内噴射を実行し、2サイクル目以降は吸気通路噴射を併用するのが好ましい。但し、吸気通路噴射の実行時には、燃料が噴射されてから筒内に到達するまでの間に時間差(輸送遅れ)が存在する。このため、本実施の形態では、機関始動時に吸気通路噴射弁26から噴射しようとする燃料のうち輸送遅れが許容限度を超える燃料を、輸送遅れ増量として筒内噴射弁28から噴射する。
[Features of Embodiment 1]
Alcohol fuel has low volatility and tends to increase the fuel injection amount, and this tendency is particularly noticeable at the time of starting. For this reason, at the time of start-up, there is a demand for improving the combustibility by directly injecting alcohol fuel into the cylinder. However, when the alcohol concentration in the fuel is high, the fuel may not be completely injected only by the in-cylinder injection, and the intake passage injection must be used together. In this case, for example, in-cylinder injection is preferably executed in the first cycle after cylinder discrimination, and intake passage injection is preferably used in combination after the second cycle. However, when the intake passage injection is executed, there is a time difference (transport delay) between the time when the fuel is injected and the time when it reaches the cylinder. For this reason, in the present embodiment, of the fuel to be injected from the intake passage injection valve 26 when the engine is started, the fuel whose transport delay exceeds the allowable limit is injected from the in-cylinder injection valve 28 as an increase in transport delay.

ここで、輸送遅れが許容限度を超える燃料とは、吸気通路噴射弁26から噴射されたとしても、輸送遅れにより筒内に到達するのが遅延し、意図したサイクルで燃焼させることができない燃料として定義される。詳しく述べると、アルコール燃料を用いた始動時には、目標吸気通路噴射量が増加する傾向があり、この傾向は、燃料中のアルコール濃度が高いほど、また、始動時の機関温度が低いほど顕著となる。そして、目標吸気通路噴射量が極端に増加した場合には、燃料の噴射期間が長くなるので、例えば噴射期間の最後に噴射された燃料は、吸気行程の終了前に筒内に流入することができず、輸送遅れが許容限度を超えた状態となる。このような燃料は、意図したサイクルでの燃焼に寄与しないので、空燃比の制御性や排気エミッションを悪化させる要因となる。   Here, the fuel whose transport delay exceeds the allowable limit is the fuel that cannot be burned in the intended cycle because it is delayed from reaching the cylinder due to the transport delay even if it is injected from the intake passage injection valve 26. Defined. More specifically, when starting with alcohol fuel, the target intake passage injection amount tends to increase, and this tendency becomes more pronounced as the alcohol concentration in the fuel is higher and the engine temperature at the time of starting is lower. . When the target intake passage injection amount is extremely increased, the fuel injection period becomes longer. For example, the fuel injected at the end of the injection period may flow into the cylinder before the end of the intake stroke. It is not possible, and the transport delay exceeds the allowable limit. Since such fuel does not contribute to combustion in the intended cycle, it becomes a factor that deteriorates the controllability of the air-fuel ratio and the exhaust emission.

そこで、本実施の形態では、機関始動時に吸気通路噴射と筒内噴射とを併用する場合に、噴射燃料の輸送遅れを考慮した制御(輸送遅れ補正制御)を実行する。輸送遅れ補正制御では、目標吸気通路噴射量のうち輸送遅れが許容限度を超える燃料を、目標吸気通路噴射量に加算せず(目標吸気通路噴射量から減算し)、この燃料を輸送遅れ増量として目標筒内噴射量に加算する。以下、図2及び図3を参照して、本実施の形態の燃料噴射制御について具体的に説明する。これらの図では、6気筒エンジンを例に挙げ、燃料噴射が実行される順番に従って各気筒に番号(#1〜#6)を付している。   Therefore, in the present embodiment, when the intake passage injection and the in-cylinder injection are used at the time of starting the engine, a control (transport delay correction control) is performed in consideration of the transport delay of the injected fuel. In the transport delay correction control, the fuel whose transport delay exceeds the allowable limit in the target intake passage injection amount is not added to the target intake passage injection amount (subtracted from the target intake passage injection amount), and this fuel is used as the transport delay increase amount. Add to the target in-cylinder injection amount. Hereinafter, the fuel injection control of the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 2 and 3. In these drawings, a six-cylinder engine is taken as an example, and numbers (# 1 to # 6) are assigned to the respective cylinders in the order in which fuel injection is performed.

(ガソリンの使用時)
図2は、アルコール濃度が零の燃料(ガソリン)を使用した場合において、各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。ガソリンの使用時には、機関始動時(気筒判別後)の少なくとも1サイクル目において、筒内噴射のみを実行し、燃料を筒内に直接噴射することにより始動性を向上させる。次に、2サイクル目には、吸気通路噴射と筒内噴射とを併用する。特に、燃料中のアルコール濃度が高い状態での低温始動時には、総燃料噴射量の増加が顕著となり、筒内噴射だけでは必要量の燃料を噴射し切れない場合がある。このような点を考慮して、2サイクル目では、吸気通路噴射と筒内噴射とを併用する。なお、燃料中のアルコール濃度が筒内噴射のみで対応可能となる基準値よりも低い場合には、2サイクル目以降にも、吸気通路噴射を実行せずに筒内噴射のみを実行する構成としてもよい。
(When using gasoline)
FIG. 2 is an explanatory view showing the fuel injection state of each cylinder when fuel (gasoline) having a zero alcohol concentration is used. When using gasoline, at least in the first cycle after engine start (after cylinder discrimination), only in-cylinder injection is executed, and fuel is directly injected into the cylinder to improve startability. Next, in the second cycle, intake passage injection and in-cylinder injection are used in combination. In particular, at a low temperature start in a state where the alcohol concentration in the fuel is high, the increase in the total fuel injection amount becomes remarkable, and the required amount of fuel may not be completely injected only by the in-cylinder injection. In consideration of such points, intake passage injection and in-cylinder injection are used together in the second cycle. When the alcohol concentration in the fuel is lower than the reference value that can be handled only by in-cylinder injection, the in-cylinder injection is performed without performing the intake passage injection after the second cycle. Also good.

また、初回の吸気通路噴射では、比較的多量の噴射燃料が吸気通路の壁面に付着するので、燃焼に寄与する燃料の量が相対的に減少する傾向がある。このため、2サイクル目においては、目標吸気通路噴射量に対して壁面付着燃料量を加算する制御(壁面付着量補正制御)を実行する。ここで、壁面付着燃料量は、吸気通路に噴射した燃料のうち壁面に付着する燃料の量に対応するもので、目標吸気通路噴射量、エンジン水温、燃料中のアルコール濃度等に基いて公知の方法により算出される。3サイクル目以降においては、例えば吸気通路の壁面に付着する燃料と壁面から気化する燃料が一定の平衡状態に達すると考えられるので、壁面付着量補正制御を停止する。   In the first intake passage injection, since a relatively large amount of injected fuel adheres to the wall surface of the intake passage, the amount of fuel contributing to combustion tends to be relatively reduced. For this reason, in the second cycle, control for adding the wall surface attached fuel amount to the target intake passage injection amount (wall surface attached amount correction control) is executed. Here, the amount of fuel attached to the wall surface corresponds to the amount of fuel that adheres to the wall surface of the fuel injected into the intake passage, and is known based on the target intake passage injection amount, the engine water temperature, the alcohol concentration in the fuel, and the like. Calculated by the method. In the third and subsequent cycles, for example, it is considered that the fuel adhering to the wall surface of the intake passage and the fuel vaporized from the wall surface reach a certain equilibrium state, so the wall surface adhesion amount correction control is stopped.

(アルコール燃料の使用時)
次に、図3は、アルコール燃料を使用した場合において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。アルコール燃料を使用した場合にも、ガソリンの場合と同様に、1サイクル目に筒内噴射を実行する。また、2サイクル目以降には、吸気通路噴射と筒内噴射とを併用し、2サイクル目には壁面付着量補正制御を実行する。しかし、アルコール燃料の場合には、目標吸気通路噴射量がガソリンと比較して大きくなるので、2サイクル目においては、目標吸気通路噴射量のうち吸気通路噴射弁26から噴射しても当該サイクルの燃焼に間に合わない燃料、即ち、輸送遅れが許容限度を超える燃料が生じることになる。このため、ECU50は、輸送遅れ補正制御を実行する。
(When using alcohol fuel)
Next, FIG. 3 is an explanatory view showing a fuel injection state of each cylinder at the time of starting the engine when alcohol fuel is used. Even when alcohol fuel is used, in-cylinder injection is executed in the first cycle, as in the case of gasoline. In addition, after the second cycle, intake passage injection and in-cylinder injection are used together, and wall surface adhesion amount correction control is executed in the second cycle. However, in the case of alcohol fuel, the target intake passage injection amount is larger than that of gasoline. Therefore, in the second cycle, even if the target intake passage injection amount is injected from the intake passage injection valve 26, A fuel that is not in time for combustion, that is, a fuel whose transport delay exceeds an allowable limit, is generated. For this reason, the ECU 50 executes transport delay correction control.

輸送遅れ補正制御では、まず、目標吸気通路噴射量のうち、輸送遅れが許容限度を超える燃料の量を輸送遅れ増量として算出する。そして、目標吸気通路噴射量を輸送遅れ増量の分だけ減少させ、目標筒内噴射量を輸送遅れ増量の分だけ増加させる。ここで、輸送遅れ増量は、例えば吸気通路に噴射された燃料が筒内に到達するまでの挙動をモデル化した公知の計算モデル等を用いることより、エンジン回転数、負荷率、目標吸気通路噴射量、燃料中のアルコール濃度、燃料の輸送遅れに対応する時定数等のパラメータに基いて算出される。なお、図3では、例えば2,3サイクル目において輸送遅れ補正制御が実行され、筒内噴射量に対して輸送遅れ増量(白抜き部分)が加算される場合を例示している。   In the transport delay correction control, first, the amount of fuel whose transport delay exceeds the allowable limit among the target intake passage injection amount is calculated as the transport delay increase amount. Then, the target intake passage injection amount is decreased by the increase in transport delay, and the target in-cylinder injection amount is increased by the increase in transport delay. Here, the increase in the transport delay is achieved by using, for example, a known calculation model that models the behavior of the fuel injected into the intake passage until it reaches the cylinder, and the engine speed, load factor, target intake passage injection, and the like. It is calculated on the basis of parameters such as the amount, the alcohol concentration in the fuel, and the time constant corresponding to the fuel transportation delay. FIG. 3 illustrates the case where the transport delay correction control is executed in the second and third cycles, for example, and the transport delay increase amount (outlined portion) is added to the in-cylinder injection amount.

輸送遅れ補正制御によれば、吸気通路噴射と筒内噴射とを併用するサイクル(運転領域)において、アルコール濃度の推定誤差が生じた場合でも、始動性が向上する筒内噴射量を増加させることができる。これにより、吸気通路噴射量や輸送遅れ増量に対する推定誤差の影響を抑制し、始動時の燃焼性を良好に保持することができる。また、目標吸気通路噴射量のうち輸送遅れが許容限度を超える燃料を、輸送遅れ増量として目標筒内噴射量に加算し、この燃料を目標吸気通路噴射量から減算することができる。即ち、燃料中のアルコール濃度が高い場合でも、吸気通路噴射では輸送遅れが生じる分の燃料を、輸送遅れが生じない筒内噴射に振替えることができる。そして、吸気ポート側で気化することで空燃比荒れの要因となる燃料が筒内に流入するのを減少させることができる。従って、吸気通路噴射の輸送遅れにより生じる空燃比の変動や排気エミッションの悪化を抑制し、始動性及び排気特性を向上させることができる。   According to the transport delay correction control, in the cycle (operating region) in which the intake passage injection and the in-cylinder injection are used together, the in-cylinder injection amount that improves the startability can be increased even when an estimation error of the alcohol concentration occurs. Can do. As a result, it is possible to suppress the influence of the estimation error on the intake passage injection amount and the increase in the transport delay, and to keep the combustibility at the start at a good level. Further, the fuel whose transport delay exceeds the allowable limit in the target intake passage injection amount can be added to the target in-cylinder injection amount as the transport delay increase amount, and this fuel can be subtracted from the target intake passage injection amount. That is, even when the alcohol concentration in the fuel is high, the fuel corresponding to the transport delay in the intake passage injection can be transferred to the in-cylinder injection that does not cause the transport delay. Further, by evaporating on the intake port side, it is possible to reduce the amount of fuel that causes air-fuel ratio roughening from flowing into the cylinder. Therefore, it is possible to suppress air-fuel ratio fluctuations and exhaust emission deterioration caused by transport delay of intake passage injection, and to improve startability and exhaust characteristics.

また、輸送遅れ補正制御は、例えば燃料中のアルコール濃度が所定の判定値以上の場合に実行される。この判定値は、許容限度を超える輸送遅れが発生するようなアルコール濃度の最小値等に対応して設定される。アルコール濃度が前記判定値以上の場合には、目標吸気通路噴射量が増加し、輸送遅れが許容限度を超える燃料が生じるので、輸送遅れ補正制御を実行する。一方、アルコール濃度が前記判定値よりも低い場合には、許容限度を超える輸送遅れが発生するほど目標吸気通路噴射量が増加しないので、輸送遅れ補正制御を実行せず、輸送遅れ増量に相当する燃料を吸気通路噴射弁26から噴射する。これにより、次のような作用効果を得ることができる。   The transport delay correction control is executed when, for example, the alcohol concentration in the fuel is equal to or higher than a predetermined determination value. This determination value is set corresponding to the minimum value of the alcohol concentration that causes a transport delay exceeding the allowable limit. When the alcohol concentration is equal to or higher than the determination value, the target intake passage injection amount increases, and fuel is generated in which the transport delay exceeds the allowable limit. Therefore, transport delay correction control is executed. On the other hand, when the alcohol concentration is lower than the determination value, the target intake passage injection amount does not increase so that the transport delay exceeding the allowable limit occurs, and therefore, the transport delay correction control is not executed, which corresponds to the transport delay increase amount. Fuel is injected from the intake passage injection valve 26. Thereby, the following effects can be obtained.

燃料中のアルコール濃度が前記判定値よりも低い場合には、吸気通路噴射量が少ないので、アルコール濃度の推定誤差が存在したとしても、当該推定誤差により吸気通路噴射量に生じる誤差は、アルコール濃度が高い場合と比較して小さくなる。この場合には、アルコール濃度の推定誤差を無視し、目標吸気通路噴射に対して輸送遅れ増量に相当する燃料を加算することにより、混合気の均一性を優先して向上させることができ、PM(粒子状物質)の排出を抑制することができる。なお、図3は、燃料中のアルコール濃度が前記判定値以上の場合を例示したものである。   When the alcohol concentration in the fuel is lower than the determination value, since the intake passage injection amount is small, even if there is an estimation error in the alcohol concentration, the error that occurs in the intake passage injection amount due to the estimation error is the alcohol concentration. It becomes smaller compared to when it is high. In this case, by ignoring the estimation error of the alcohol concentration and adding the fuel corresponding to the increase in the transport delay to the target intake passage injection, the uniformity of the air-fuel mixture can be improved with priority, and PM The discharge of (particulate matter) can be suppressed. FIG. 3 illustrates a case where the alcohol concentration in the fuel is equal to or higher than the determination value.

また、輸送遅れ増量は、燃料中のアルコール濃度が高いほど、大きくなるように設定する。目標吸気通路噴射量は、アルコール濃度が高くなるほど増加する傾向があり、これに伴って目標吸気通路噴射量のうち輸送遅れが許容限度を超える燃料の量も増加する。従って、本実施の形態によれば、燃料中のアルコール濃度に応じて輸送遅れ増量を適切に変化させることができる。なお、輸送遅れ補正制御は、燃料中のアルコール濃度、目標吸気通路噴射量の大きさ等に基いて必要と判断される場合に実行される。即ち、図3に示す輸送遅れ補正制御の実行タイミング(2,3サイクル目)は、一例を示すものに過ぎず、本発明は、この実行タイミングに限定されるものではない。また、輸送遅れ補正制御は、例えば目標吸気通路噴射量が輸送遅れ増量を必要としない量まで減少した場合に終了される。   Further, the transport delay increase amount is set so as to increase as the alcohol concentration in the fuel increases. The target intake passage injection amount tends to increase as the alcohol concentration increases, and accordingly, the amount of fuel whose transport delay exceeds the allowable limit among the target intake passage injection amount also increases. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to appropriately change the transport delay increase according to the alcohol concentration in the fuel. The transport delay correction control is executed when it is determined necessary based on the alcohol concentration in the fuel, the target intake passage injection amount, and the like. That is, the execution timing (second and third cycles) of the transport delay correction control shown in FIG. 3 is merely an example, and the present invention is not limited to this execution timing. Further, the transport delay correction control is terminated when, for example, the target intake passage injection amount is reduced to an amount that does not require the transport delay increase amount.

[実施の形態1を実現するための具体的な処理]
次に、図4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。図4は、本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。この図に示すルーチンでは、まず、ステップ100において、イグニッションスイッチ(IG)がONであるか否かを判定し、ONである場合には、ステップ102に移行する。そして、ステップ102,104,106では、センサ系統の出力に基いて、エンジン水温ethw、外気(環境)温度etha、燃料中のアルコール濃度ealchをそれぞれ算出する。なお、アルコール濃度ealchは、アルコール濃度センサ48を使用せずに、排気空燃比等に基いて推定する構成としてもよい。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 1]
Next, a specific process for realizing the above-described control will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of control executed by the ECU in the first embodiment of the present invention. In the routine shown in this figure, first, at step 100, it is determined whether or not the ignition switch (IG) is ON. If it is ON, the routine proceeds to step 102. In steps 102, 104, and 106, the engine water temperature ethw, the outside air (environment) temperature etha, and the alcohol concentration ealch in the fuel are calculated based on the output of the sensor system. The alcohol concentration ealch may be estimated based on the exhaust air / fuel ratio without using the alcohol concentration sensor 48.

次に、ステップ108では、スタータスイッチがONであるか否かを判定し、ONである場合には、ステップ110に移行する。ステップ110では、スタータモータを駆動してクランキングを実行(開始)しつつ、クランク角センサ40の出力に基いてクランク角の検出及び気筒判別を実行する。次に、ステップ112では、前述のように、まず、総燃料噴射量(基本噴射量)を算出し、何サイクル目であるかに応じて目標吸気通路噴射量及び/又は筒内噴射量を算出する。また、ステップ112では、例えば2サイクル目である場合に、壁面付着燃料量を算出し、その算出結果を目標吸気通路噴射量に加算する。   Next, in step 108, it is determined whether or not the starter switch is ON. If it is ON, the process proceeds to step 110. In step 110, crank angle detection and cylinder discrimination are executed based on the output of the crank angle sensor 40 while driving (starting) cranking by driving the starter motor. Next, in step 112, as described above, first, the total fuel injection amount (basic injection amount) is calculated, and the target intake passage injection amount and / or the in-cylinder injection amount are calculated according to the number of cycles. To do. In step 112, for example, in the second cycle, the wall surface attached fuel amount is calculated, and the calculation result is added to the target intake passage injection amount.

次に、ステップ114では、燃料中のアルコール濃度等に基いて輸送遅れ増量を算出する。そして、アルコール濃度が前記判定値以上の場合には、算出した輸送遅れ増量を目標筒内噴射量に加算する。また、アルコール濃度が前記判定値よりも低い場合には、輸送遅れ増量を目標吸気通路噴射量に加算する。次に、ステプ116では、ステップ112〜114の算出結果と、何サイクル目であるかとに応じて吸気通路噴射及び/又は筒内噴射を実行する。なお、上記ルーチンによりエンジンが自立運転に移行した後には、エンジンの運転状態に応じて吸気通路噴射と筒内噴射の何れかを実行するか、または両者を併用して噴射比率を可変に設定する噴き分け制御が実行される。   Next, in step 114, an increase in transport delay is calculated based on the alcohol concentration in the fuel. When the alcohol concentration is equal to or higher than the determination value, the calculated transport delay increase amount is added to the target in-cylinder injection amount. When the alcohol concentration is lower than the determination value, the transport delay increase amount is added to the target intake passage injection amount. Next, in step 116, intake passage injection and / or in-cylinder injection are executed according to the calculation results of steps 112 to 114 and the number of cycles. After the engine shifts to the self-sustained operation by the above routine, either the intake passage injection or the in-cylinder injection is executed or the injection ratio is set to be variable by using both in accordance with the operating state of the engine. Blowing control is executed.

前記実施の形態1では、図4中のステップ116が請求項1における筒内噴射制御手段及び吸気通路噴射併用手段の具体例を示し、ステップ114が輸送遅れ増量振替手段の具体例を示している。   In the first embodiment, step 116 in FIG. 4 shows a specific example of the in-cylinder injection control means and the intake passage injection combined means in claim 1, and step 114 shows a specific example of the transport delay increase transfer means. .

実施の形態2.
次に、図5を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態1と同様の構成及び制御に加えて、機関始動時のサイクル数が増加するにつれて輸送遅れ増量を徐々に減少させることを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in addition to the same configuration and control as in the first embodiment, the increase in the transport delay is gradually reduced as the number of cycles at the start of the engine increases. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

[実施の形態2の特徴]
図5は、本発明の実施の形態2において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。この図は、燃料中のアルコール濃度が前記判定値以上の場合(図3と同様の場合)を例示している。図5に示すように、本実施の形態では、機関始動時のサイクル数が増加する(サイクルが進行する)毎に、輸送遅れ増量を徐々に減少させる。本実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
[Features of Embodiment 2]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the fuel injection state of each cylinder when the engine is started in the second embodiment of the present invention. This figure illustrates the case where the alcohol concentration in the fuel is equal to or higher than the determination value (the same case as in FIG. 3). As shown in FIG. 5, in this embodiment, every time the number of cycles at the start of the engine increases (the cycle progresses), the increase in transport delay is gradually reduced. According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.

前記実施の形態1では、目標吸気通路噴射量が輸送遅れ増量を必要としない量まで減少した場合に、輸送遅れ補正制御を終了し、輸送遅れ増量を零に設定する。しかし、輸送遅れ補正制御を急激に停止した場合には、空燃比が急変して不連続となり、エンジン回転数や排気エミッションが不安定となる虞れがある。これに対し、本実施の形態では、図5に示すように、輸送遅れ増量、即ち、筒内噴射量を徐々に減少させることができる。これにより、前記実施の形態1による作用効果に加えて、空燃比を安定した状態で連続的に変化させることができ、燃焼性や排気エミッションをより改善することができる。   In the first embodiment, when the target intake passage injection amount has decreased to an amount that does not require an increase in transport delay, the transport delay correction control is terminated and the transport delay increase is set to zero. However, when the transportation delay correction control is suddenly stopped, the air-fuel ratio changes suddenly and becomes discontinuous, which may cause the engine speed and exhaust emission to become unstable. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the transport delay increase amount, that is, the in-cylinder injection amount can be gradually decreased. Thereby, in addition to the effect by the said Embodiment 1, an air fuel ratio can be changed continuously in the stable state, and combustibility and exhaust emission can be improved more.

実施の形態3.
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態では、輸送遅れ補正制御において、燃料中のアルコール濃度が前記判定値よりも低い場合に、輸送遅れ増量を吸気通路噴射量に加算する処理を例示している。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the transport delay correction control, a process of adding the transport delay increase amount to the intake passage injection amount when the alcohol concentration in the fuel is lower than the determination value is illustrated. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

[実施の形態3の特徴]
図6は、本発明の実施の形態3において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。輸送遅れ補正制御では、前記図3に示すように、燃料中のアルコール濃度が前記判定値以上の場合に、輸送遅れ増量を目標筒内噴射量に加算する。一方、燃料中のアルコール濃度が前記判定値よりも低い場合には、図6に示すように、輸送遅れ増量を目標吸気通路噴射量に加算する。このような処理を行う理由については前述の通りである。即ち、本実施の形態によれば、燃料中のアルコール濃度が前記判定値よりも低い場合には、アルコール濃度の推定誤差等が存在したとしてもこれを無視し、目標吸気通路噴射に対して輸送遅れ増量に相当する燃料を加算することにより、混合気の均一性を優先して向上させることができる。
[Features of Embodiment 3]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the fuel injection state of each cylinder when the engine is started in the third embodiment of the present invention. In the transport delay correction control, as shown in FIG. 3, when the alcohol concentration in the fuel is equal to or higher than the determination value, the transport delay increase amount is added to the target in-cylinder injection amount. On the other hand, when the alcohol concentration in the fuel is lower than the determination value, the transport delay increase is added to the target intake passage injection amount as shown in FIG. The reason for performing such processing is as described above. That is, according to the present embodiment, when the alcohol concentration in the fuel is lower than the determination value, even if there is an alcohol concentration estimation error or the like, it is ignored and transported with respect to the target intake passage injection. By adding the fuel corresponding to the delay increase, the uniformity of the air-fuel mixture can be improved with priority.

実施の形態4.
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態では、輸送遅れ補正制御において、輸送遅れ増量の減少度合いを、燃料中のアルコール濃度が高いほど大きくなるように設定したことにある。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the transportation delay correction control, the degree of decrease in the transportation delay increase is set so as to increase as the alcohol concentration in the fuel increases. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

[実施の形態4の特徴]
図7は、本発明の実施の形態4において、機関始動時の各気筒の燃料噴射状態を示す説明図である。この図の下部側は、輸送遅れ補正制御により各気筒の吸気通路噴射量に輸送遅れ増量を加算する動作を示している。また、図7の上部側は、2サイクル目において各気筒の吸気通路噴射量に加算した輸送遅れ増量を徐々に減少させる動作を示している。この図に示すように、本実施の形態では、前記実施の形態2とほぼ同様に、機関始動時のサイクル数が増加する(サイクルが進行する)毎に、輸送遅れ増量を徐々に減少させる。そして、輸送遅れ増量を減少させるときの減少度合い(輸送遅れ増量の時間的な減少割合)を、燃料中のアルコール濃度が高いほど大きくなるように設定している。
[Features of Embodiment 4]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the fuel injection state of each cylinder when the engine is started in the fourth embodiment of the present invention. The lower side of this figure shows the operation of adding an increase in transport delay to the intake passage injection amount of each cylinder by transport delay correction control. Further, the upper side of FIG. 7 shows an operation of gradually decreasing the transport delay increase amount added to the intake passage injection amount of each cylinder in the second cycle. As shown in this figure, in the present embodiment, as in the second embodiment, the increase in the transport delay is gradually reduced each time the number of cycles at the start of the engine increases (the cycle progresses). Then, the degree of decrease when the transport delay increase is decreased (the time decrease rate of the transport delay increase) is set so as to increase as the alcohol concentration in the fuel increases.

本実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。アルコール燃料は低温時の揮発性が低いものの、温度が沸点を超えると急激に蒸発する特性がある。このため、燃料中のアルコール濃度が高いほど、温度が沸点を超えた場合の燃料の蒸発量が急増し、空燃比がオーバーリッチとなり易い。一方、燃料中のアルコール濃度が低い場合に、輸送遅れ増量を急減させると、輸送遅れ増量の効果が十分に発揮されない虞れがある。これに対し、本実施の形態では、燃料中のアルコール濃度が高いほど、輸送遅れ増量をサイクル毎に大きく減少させることができる。従って、前記実施の形態1,2による作用効果に加えて、必要十分な量の輸送遅れ増量を確保しつつ、高アルコール濃度の燃料の温度上昇時に生じる空燃比のオーバーリッチを抑制することができる。   According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained. Although alcohol fuel has low volatility at low temperatures, it has the property of evaporating rapidly when the temperature exceeds the boiling point. For this reason, the higher the alcohol concentration in the fuel, the more rapidly the amount of fuel evaporation when the temperature exceeds the boiling point, and the air-fuel ratio tends to become over-rich. On the other hand, when the alcohol concentration in the fuel is low, if the increase in transportation delay is rapidly decreased, the effect of the transportation delay increase may not be sufficiently exhibited. In contrast, in this embodiment, the higher the alcohol concentration in the fuel, the greater the increase in transport delay can be reduced for each cycle. Therefore, in addition to the operational effects of the first and second embodiments, it is possible to suppress the over-richness of the air-fuel ratio that occurs when the temperature of the fuel with a high alcohol concentration rises, while ensuring a necessary and sufficient amount of transport delay increase. .

また、本実施の形態では、輸送遅れ増量を徐々に減少させるので、前記実施の形態2と同様に、空燃比を安定した状態で連続的に変化させることができ、燃焼性や排気エミッションをより改善することができる。なお、本実施の形態では、各気筒の目標吸気通路噴射量に加算した輸送遅れ増量を徐々に減少させる場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、各気筒の目標筒内噴射量に加算した輸送遅れ増量を徐々に減少させ、その減少割合を燃料中のアルコール濃度が高いほど大きくなるように設定してもよい。   Further, in this embodiment, since the increase in transport delay is gradually decreased, the air-fuel ratio can be continuously changed in a stable state as in the second embodiment, and the combustibility and exhaust emission can be further improved. Can be improved. In the present embodiment, the case where the increase in transport delay added to the target intake passage injection amount of each cylinder is gradually reduced is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to gradually decrease the increase in transport delay added to the target in-cylinder injection amount of each cylinder and set the decrease rate so that the alcohol concentration in the fuel increases. Good.

10 エンジン
12 ピストン
14 燃焼室
16 クランク軸
18 吸気通路
20 スロットルバルブ
22 排気通路
24 触媒
26,28 燃料噴射弁
30 点火プラグ
32 吸気バルブ
34 排気バルブ
40 クランク角センサ
42 エアフローセンサ
44 水温センサ
46 吸気温センサ
48 アルコール濃度センサ(アルコール濃度取得手段)
50 ECU
10 Engine 12 Piston 14 Combustion chamber 16 Crankshaft 18 Intake passage 20 Throttle valve 22 Exhaust passage 24 Catalysts 26 and 28 Fuel injection valve 30 Spark plug 32 Intake valve 34 Exhaust valve 40 Crank angle sensor 42 Air flow sensor 44 Water temperature sensor 46 Intake temperature sensor 48 Alcohol concentration sensor (Alcohol concentration acquisition means)
50 ECU

Claims (5)

ガソリン及びアルコール燃料を使用する内燃機関に搭載され、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路噴射弁と、
内燃機関に搭載され、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
燃料中のアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得手段と、
機関始動時に前記筒内噴射弁を駆動して筒内噴射を実行する筒内噴射制御手段と、
前記吸気通路への燃料噴射が必要と判断される場合に、前記吸気通路噴射弁を駆動して吸気通路噴射を併用する吸気通路噴射併用手段と、
機関始動時に前記吸気通路噴射弁から噴射しようとする燃料のうち、噴射されてから筒内に到達するまでの輸送遅れが許容限度を超える燃料を、輸送遅れ増量として前記筒内噴射弁から噴射する輸送遅れ増量振替手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
An intake passage injection valve mounted on an internal combustion engine that uses gasoline and alcohol fuel, and injects fuel into the intake passage;
An in-cylinder injection valve mounted on the internal combustion engine for injecting fuel into the cylinder;
Alcohol concentration acquisition means for acquiring the alcohol concentration in the fuel;
In-cylinder injection control means for performing in-cylinder injection by driving the in-cylinder injection valve when starting the engine,
When it is determined that fuel injection into the intake passage is necessary, intake passage injection combined means for driving the intake passage injection valve and using intake passage injection together;
Of the fuel to be injected from the intake passage injection valve at the start of the engine, the fuel whose transport delay from injection until it reaches the cylinder exceeds the allowable limit is injected from the cylinder injection valve as an increase in transport delay. Transportation delay increase transfer means,
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記輸送遅れ増量は、燃料中のアルコール濃度が高いほど大きくなるように設定する構成としてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the increase in the transport delay is set so as to increase as the alcohol concentration in the fuel increases. 前記輸送遅れ増量は、機関始動時のサイクル数が増加するにつれて徐々に減少させる構成としてなる請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the increase in the transport delay is configured to gradually decrease as the number of cycles at the start of the engine increases. 前記輸送遅れ増量の減少度合いは、燃料中のアルコール濃度が高いほど大きくなるように設定する構成としてなる請求項3に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the degree of decrease in the increase in transport delay is set so as to increase as the alcohol concentration in the fuel increases. 燃料中のアルコール濃度が所定の判定値よりも低い場合には、前記輸送遅れ増量に相当する燃料を前記吸気通路噴射弁から噴射する構成としてなる請求項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。   5. The structure according to claim 1, wherein when the alcohol concentration in the fuel is lower than a predetermined determination value, the fuel corresponding to the increase in the transport delay is injected from the intake passage injection valve. Control device for internal combustion engine.
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