JP2020026740A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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龍介 黒田
Ryusuke Kuroda
龍介 黒田
賢宏 尾関
Takahiro Ozeki
賢宏 尾関
井戸側 正直
Masanao Idogawa
正直 井戸側
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Abstract

To provide a control device of an internal combustion engine which can stabilize stratified charge combustion.SOLUTION: A CPU 42 generates a homogeneous air-fuel mixture by injecting fuel from a port injection valve 16 and an in-cylinder injection valve 20 one time at a time before the valve-closing of an intake valve for the purpose of the rapid warmup treatment of a catalyst 26, and after that, injects the fuel from the in-cylinder injection valve 20 for further and locally enriching the air-fuel mixture in the vicinity of an ignitor 22 at timing at a retardance side with respect to a compression top dead point TDC. Here, when alcohol concentrations of the fuel differs from each other between those of the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20, the CPU 42 generates the homogeneous air-fuel mixture by using only the in-cylinder injection valve 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料を吸気通路に噴射するポート噴射弁と、燃料を燃焼室に噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され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 applied to an internal combustion engine including a port injection valve for injecting fuel into an intake passage and a direct injection valve for injecting fuel into a combustion chamber.

たとえば下記特許文献1には、ポート噴射弁と筒内噴射弁との双方を用いて成層燃焼制御を実行する内燃機関の制御装置が記載されている。   For example, Patent Literature 1 below describes a control device for an internal combustion engine that executes stratified combustion control using both a port injection valve and an in-cylinder injection valve.

特開2009−299569号公報JP 2009-299569 A

発明者は、いわゆるFFV(Flexible Fuel Vehicle)に搭載された内燃機関において、空燃比が高い均質混合気を、ポート噴射弁と筒内噴射弁との双方を用いて生成した後、点火プラグ近傍にリッチな混合気を生成すべく筒内噴射弁によって燃料を噴射することを検討した。そしてその場合、給油後においてポート噴射弁から噴射される燃料中のアルコール濃度と筒内噴射弁から噴射される燃料中のアルコール濃度とが異なることとなると、上記均質混合気の均質性が低下し、燃焼が安定しないことを見出した。   The inventor of the present invention has found that, in an internal combustion engine mounted on a so-called FFV (Flexible Fuel Vehicle), a homogeneous air-fuel mixture having a high air-fuel ratio is generated using both the port injection valve and the in-cylinder injection valve, and then the vicinity of the ignition plug Injecting fuel by in-cylinder injection valve to generate a rich air-fuel mixture was studied. In this case, if the alcohol concentration in the fuel injected from the port injection valve after the refueling is different from the alcohol concentration in the fuel injected from the in-cylinder injection valve, the homogeneity of the homogeneous mixture decreases. , Found that combustion was not stable.

上記課題を解決すべく、燃料を吸気通路に噴射するポート噴射弁と、燃料を燃焼室に噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され、前記ポート噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度と前記筒内噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度との差が所定以上であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理によって所定以上と判定されない場合には、前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁の双方から燃料を噴射して成層燃焼を実現し、前記判定処理によって所定以上と判定されている場合には、前記筒内噴射弁のみから燃料を噴射して成層燃焼を実現する成層処理と、を実行する内燃機関の制御装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is applied to an internal combustion engine including a port injection valve that injects fuel into an intake passage and an in-cylinder injection valve that injects fuel into a combustion chamber. A determination process for determining whether or not a difference between the alcohol concentration and the alcohol concentration in the fuel supplied to the in-cylinder injection valve is equal to or greater than a predetermined value; The stratified combustion is realized by injecting fuel from both the injection valve and the in-cylinder injection valve. And a stratification process for realizing combustion.

成層燃焼における均質混合気を生成する処理を、筒内噴射弁のみによって実行する場合には、ポート噴射弁を用いる場合と比較すると、均質性が低下しやすい。一方、ポート噴射弁のみを用いる場合には、均質混合気を生成するうえで適切な進角側の期間内に燃料を噴射しきれないおそれや、吸気通路に付着する燃料量が安定しないおそれがある。そこで、上記構成では、ポート噴射弁および筒内噴射弁を用いて均質混合気を生成する。ただし、ポート噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度と筒内噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度とが異なる場合、均質混合気の均質性が低下し、成層燃焼が安定しないおそれがある。そこで上記構成では、ポート噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度と筒内噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度との差が所定以上である場合には、筒内噴射弁のみを用いて成層燃焼を実現する。これにより、ポート噴射弁と筒内噴射弁との双方を用いる場合と比較して、成層燃焼を安定させることができる。   When the process of generating a homogeneous air-fuel mixture in stratified charge combustion is performed only by the in-cylinder injection valve, the homogeneity tends to be lower than in the case of using the port injection valve. On the other hand, when only the port injection valve is used, there is a possibility that the fuel cannot be completely injected within a period on the advance side that is appropriate for generating a homogeneous air-fuel mixture, and that the amount of fuel adhering to the intake passage may be unstable. is there. Therefore, in the above configuration, a homogeneous air-fuel mixture is generated using the port injection valve and the in-cylinder injection valve. However, if the alcohol concentration in the fuel supplied to the port injection valve is different from the alcohol concentration in the fuel supplied to the in-cylinder injection valve, the homogeneity of the homogeneous mixture is reduced, and the stratified combustion may not be stabilized. is there. Therefore, in the above configuration, when the difference between the alcohol concentration in the fuel supplied to the port injection valve and the alcohol concentration in the fuel supplied to the in-cylinder injection valve is equal to or greater than a predetermined value, only the in-cylinder injection valve is used. To achieve stratified combustion. This makes it possible to stabilize stratified combustion as compared with the case where both the port injection valve and the in-cylinder injection valve are used.

一実施形態にかかる制御装置および内燃機関を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a control device and an internal combustion engine according to one embodiment. 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。5 is a flowchart showing a procedure of a process executed by the control device according to the embodiment. (a)〜(c)は、同実施形態にかかる燃料噴射制御を示すタイムチャート。3A to 3C are time charts showing fuel injection control according to the embodiment.

以下、内燃機関の制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示す内燃機関10は、車両に搭載される。内燃機関10の吸気通路12には、上流側から順に、スロットルバルブ14およびポート噴射弁16が設けられている。吸気通路12に吸入された空気やポート噴射弁16から噴射された燃料は、燃焼室18に供給される。燃焼室18には、筒内噴射弁20および点火装置22が設けられている。燃焼室18内の混合気は、点火装置22による火花放電によって燃焼に供され、燃焼に供された混合気は、排気として排気通路24に排出される。排気通路24には、触媒26が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described with reference to the drawings.
The internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle. The intake passage 12 of the internal combustion engine 10 is provided with a throttle valve 14 and a port injection valve 16 in order from the upstream side. The air sucked into the intake passage 12 and the fuel injected from the port injection valve 16 are supplied to the combustion chamber 18. The combustion chamber 18 is provided with a direct injection valve 20 and an ignition device 22. The mixture in the combustion chamber 18 is used for combustion by spark discharge from the ignition device 22, and the mixture used for combustion is discharged to the exhaust passage 24 as exhaust gas. A catalyst 26 is provided in the exhaust passage 24.

ポート噴射弁16には、低圧側デリバリパイプ30から燃料が供給される。筒内噴射弁20には、高圧側デリバリパイプ32から燃料が供給される。低圧側デリバリパイプ30には、燃料タンク34内の燃料が供給され、高圧側デリバリパイプ32には、燃料タンク34内の燃料がポンプ38によって加圧されて供給される。   Fuel is supplied to the port injection valve 16 from the low pressure side delivery pipe 30. Fuel is supplied to the in-cylinder injection valve 20 from the high pressure side delivery pipe 32. The fuel in the fuel tank 34 is supplied to the low-pressure delivery pipe 30, and the fuel in the fuel tank 34 is supplied to the high-pressure delivery pipe 32 by being pressurized by a pump 38.

制御装置40は、内燃機関10を制御対象とし、制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御すべく、スロットルバルブ14や、ポート噴射弁16、筒内噴射弁20、点火装置22等の内燃機関10の操作部を操作する。制御装置40は、操作部を操作する際、エアフローメータ50によって検出される吸入空気量Gaや、アルコール濃度センサ52によって検出される燃料通路36内のアルコール濃度Daを参照する。また、制御装置40は、水温センサ54によって検出される内燃機関10の冷却水の温度(水温THW)や、アクセルセンサ56によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量ACCP)を参照する。なお、制御装置40は、CPU42およびROM44を備えている。   The control device 40 controls the internal combustion engine 10 and controls the internal combustion engine 10 such as the throttle valve 14, the port injection valve 16, the in-cylinder injection valve 20, and the ignition device 22 in order to control a torque, an exhaust component ratio, or the like as a control amount. The operation unit of the engine 10 is operated. When operating the operation unit, the control device 40 refers to the intake air amount Ga detected by the air flow meter 50 and the alcohol concentration Da in the fuel passage 36 detected by the alcohol concentration sensor 52. Further, the control device 40 refers to the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10 (water temperature THW) detected by the water temperature sensor 54 and the depression amount of the accelerator pedal (accelerator operation amount ACCP) detected by the accelerator sensor 56. The control device 40 includes a CPU 42 and a ROM 44.

図2に、制御装置40が実行する処理の手順を示す。図2に示す処理は、ROM44に記憶されたプログラムをCPU42がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。   FIG. 2 shows a procedure of processing executed by the control device 40. The process shown in FIG. 2 is realized by the CPU 42 repeatedly executing the program stored in the ROM 44 at a predetermined cycle, for example. In the following, a step number of each process is represented by a number preceded by “S”.

図2に示す一連の処理において、CPU42は、まずポート噴射弁16から噴射される燃料中のアルコール濃度(ポート側濃度Dap)を算出する(S10)。ここでCPU42は、まず、燃料通路36のうち、低圧側デリバリパイプ30に接続される低圧側通路36aと高圧側デリバリパイプ32に接続される高圧側通路36bとへの分岐部B(図1参照)における濃度Dabを算出する。すなわち、CPU42は、ポート噴射弁16から噴射される燃料量と筒内噴射弁20から噴射される燃料量との和の積算値が、燃料通路36のうちのアルコール濃度センサ52が設けられている箇所から分岐部Bまでの容積だけ少なかった時点におけるアルコール濃度Daを、分岐部Bにおける濃度Dabとする。そしてCPU42は、ポート噴射弁16から噴射される燃料量の積算値が、低圧側通路36aの容積だけ小さかった時点における分岐部Bの濃度Dabを、低圧側デリバリパイプ30に流入する燃料のアルコール濃度とする。そしてCPU42は、ポート噴射弁16からの燃料の噴射に伴って、噴射された燃料と同量の燃料が低圧側デリバリパイプ30に流入するとして、低圧側デリバリパイプ30内のアルコール濃度であるポート側濃度Dapを算出する。   In the series of processes shown in FIG. 2, the CPU 42 first calculates the alcohol concentration (port-side concentration Dap) in the fuel injected from the port injection valve 16 (S10). Here, the CPU 42 first branches the fuel passage 36 into a low-pressure passage 36a connected to the low-pressure delivery pipe 30 and a high-pressure passage 36b connected to the high-pressure delivery pipe 32 (see FIG. 1). ) Is calculated. That is, the CPU 42 is provided with the alcohol concentration sensor 52 in the fuel passage 36 in which the integrated value of the sum of the fuel amount injected from the port injection valve 16 and the fuel amount injected from the in-cylinder injection valve 20 is provided. The alcohol concentration Da at the time when the volume from the location to the branch portion B is small is defined as the concentration Dab at the branch portion B. Then, the CPU 42 determines the concentration Dab of the branch portion B at the time when the integrated value of the amount of fuel injected from the port injection valve 16 is smaller by the volume of the low-pressure passage 36 a, the alcohol concentration of the fuel flowing into the low-pressure delivery pipe 30. And The CPU 42 determines that the same amount of fuel as the injected fuel flows into the low-pressure delivery pipe 30 with the injection of the fuel from the port injection valve 16, and determines the alcohol concentration in the low-pressure delivery pipe 30. The density Dap is calculated.

次にCPU42は、筒内噴射弁20から噴射される燃料中のアルコール濃度(筒内側濃度Dad)を算出する(S12)。詳しくは、CPU42は、筒内噴射弁20から噴射される燃料量の積算値が、高圧側通路36bの容積だけ小さかった時点における分岐部Bの濃度Dabを、高圧側デリバリパイプ32に流入する燃料のアルコール濃度とする。そしてCPU42は、筒内噴射弁20からの燃料の噴射に伴って、噴射された燃料と同量の燃料が高圧側デリバリパイプ32に流入するとして、高圧側デリバリパイプ32内のアルコール濃度である筒内側濃度Dadを算出する。   Next, the CPU 42 calculates the alcohol concentration (in-cylinder concentration Dad) in the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 (S12). More specifically, the CPU 42 determines the concentration Dab of the branch portion B at the time when the integrated value of the amount of fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 is smaller by the volume of the high-pressure side passage 36b and the fuel flowing into the high-pressure side delivery pipe 32. Alcohol concentration. Then, the CPU 42 determines that the same amount of fuel as the injected fuel flows into the high-pressure side delivery pipe 32 with the injection of the fuel from the in-cylinder injection valve 20, and determines the alcohol concentration in the high-pressure side delivery pipe 32. The inside density Dad is calculated.

次にCPU42は、触媒急速暖機フラグFが「1」であるか否かを判定する(S14)。触媒急速暖機フラグFは、「1」である場合に触媒急速暖機処理を実行することを示し、「0」である場合に、触媒急速暖機処理を実行しないことを示す。なお、触媒急速暖機フラグFの初期値は、「0」とされている。   Next, the CPU 42 determines whether or not the catalyst rapid warm-up flag F is "1" (S14). The catalyst rapid warm-up flag F indicates that the catalyst rapid warm-up process is executed when it is “1”, and indicates that the catalyst rapid warm-up process is not executed when it is “0”. Note that the initial value of the catalyst rapid warm-up flag F is set to “0”.

CPU42は、触媒急速暖機フラグFが「0」であると判定する場合(14:NO)、内燃機関10の始動が完了している旨の条件(ア)と、水温THWが所定温度Tth以下である旨の条件(イ)との論理積が真であるか否かを判定する(S16)。S16の処理は、触媒急速暖機処理の実行条件が成立するか否かを判定するためのものである。なお、条件(イ)は、触媒26の温度が低い旨の条件である。CPU42は、論理積が真であると判定する場合(S16:YES)、触媒急速暖機フラグFに「1」を代入する(S18)。   When the CPU 42 determines that the catalyst rapid warm-up flag F is “0” (14: NO), the condition (A) that the start of the internal combustion engine 10 is completed, and the water temperature THW is equal to or lower than the predetermined temperature Tth. It is determined whether the logical product of the condition (a) and the condition (1) is true (S16). The processing in S16 is for determining whether or not the conditions for executing the catalyst rapid warm-up processing are satisfied. The condition (a) is a condition that the temperature of the catalyst 26 is low. When determining that the logical product is true (S16: YES), the CPU 42 substitutes “1” for the catalyst rapid warm-up flag F (S18).

一方、CPU42は、触媒急速暖機フラグFが「1」であると判定する場合(S14:YES)、吸入空気量Gaの積算値InGに、吸入空気量Gaを加算することによって、積算値InGを更新する(S20)。積算値InGは、初期値が「0」であり、内燃機関10の始動後における燃焼エネルギ総量を示すパラメータである。次にCPU42は、アクセルが踏み込まれている旨の条件(ウ)と、積算値InGが所定値Inth以上である旨の条件(エ)との論理和が真であるか否かを判定する(S22)。ここで、CPU42は、アクセル操作量ACCPが所定値以上である場合に、条件(ウ)が成立していると判定する。また、CPU42は、所定値Inthを、水温THWが高い場合に低い場合よりも小さい値に算出する。この処理は、触媒急速暖機処理を停止する条件が成立するか否かを判定するためのものである。ここで、条件(ウ)が成立する場合、成立しない場合であって且つ触媒急速暖機処理を実行しない場合と比較して排気の温度が上昇することから、触媒急速暖機処理を停止する。また、条件(エ)が成立する場合、触媒26の暖機が完了したとみなせることから、触媒急速暖機処理を停止する。   On the other hand, when determining that the catalyst rapid warm-up flag F is “1” (S14: YES), the CPU 42 adds the intake air amount Ga to the integrated value InG of the intake air amount Ga to thereby obtain the integrated value InG. Is updated (S20). The integrated value InG has an initial value of “0” and is a parameter indicating the total amount of combustion energy after the start of the internal combustion engine 10. Next, the CPU 42 determines whether or not the logical sum of the condition (c) that the accelerator is depressed and the condition (d) that the integrated value InG is equal to or more than the predetermined value Inth is true ( S22). Here, when the accelerator operation amount ACCP is equal to or more than the predetermined value, the CPU 42 determines that the condition (C) is satisfied. Further, the CPU 42 calculates the predetermined value Inth to be smaller when the water temperature THW is higher than when the water temperature THW is lower. This process is for determining whether or not a condition for stopping the catalyst rapid warm-up process is satisfied. Here, when the condition (c) is satisfied, when the condition is not satisfied, and when the temperature of the exhaust gas increases as compared with the case where the catalyst rapid warm-up process is not executed, the catalyst rapid warm-up process is stopped. If the condition (d) is satisfied, it can be considered that the warm-up of the catalyst 26 has been completed, so the catalyst rapid warm-up process is stopped.

CPU42は、上記論理和が偽であると判定する場合(S22:NO)、ポート側濃度Dapとアルコール濃度Daとの差の絶対値が規定値Dth以下である旨の条件(オ)と、筒内側濃度Dadとアルコール濃度Daとの差の絶対値が規定値Dth以下である旨の条件(カ)との論理積が真であるか否かを判定する(S24)。この処理は、ポート噴射弁16から噴射される燃料中のアルコール濃度と筒内噴射弁20から噴射される燃料中のアルコール濃度とがともに収束したか否かを判定するための処理である。すなわち、給油がなされると、燃料タンク34内の燃料中のアルコール濃度が変化しうる。その場合であっても、低圧側デリバリパイプ30や、低圧側通路36a、高圧側デリバリパイプ32、高圧側通路36b、燃料通路36内の燃料は、給油前のアルコール濃度にとどまっている。そして、ポート噴射弁16や筒内噴射弁20から燃料が噴射されることにより、燃料タンク34内の燃料が低圧側デリバリパイプ30や高圧側デリバリパイプ32に到達して低圧側デリバリパイプ30や高圧側デリバリパイプ32内の燃料が次第に入れ替わっていく。これにより、アルコール濃度センサ52によって検出されるアルコール濃度Daが、低圧側デリバリパイプ30内や高圧側デリバリパイプ32内の燃料中のアルコール濃度と等しくなると、ポート噴射弁16から噴射される燃料中のアルコール濃度と筒内噴射弁20から噴射される燃料中のアルコール濃度とが収束したこととなる。   When determining that the logical sum is false (S22: NO), the CPU 42 determines whether the absolute value of the difference between the port-side concentration Dap and the alcohol concentration Da is equal to or less than the specified value Dth (E), It is determined whether the logical product of the absolute value of the difference between the inner concentration Dad and the alcohol concentration Da is equal to or less than the specified value Dth is true (S24). This process is a process for determining whether or not the alcohol concentration in the fuel injected from the port injection valve 16 and the alcohol concentration in the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 have both converged. That is, when refueling is performed, the alcohol concentration in the fuel in the fuel tank 34 may change. Even in this case, the fuel in the low-pressure side delivery pipe 30, the low-pressure side passage 36a, the high-pressure side delivery pipe 32, the high-pressure side passage 36b, and the fuel in the fuel passage 36 remains at the alcohol concentration before refueling. Then, fuel is injected from the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20, so that the fuel in the fuel tank 34 reaches the low pressure side delivery pipe 30 and the high pressure side delivery pipe 32, and the low pressure side delivery pipe 30 The fuel in the side delivery pipe 32 is gradually replaced. Thereby, when the alcohol concentration Da detected by the alcohol concentration sensor 52 becomes equal to the alcohol concentration in the fuel in the low-pressure side delivery pipe 30 or the high-pressure side delivery pipe 32, the fuel in the fuel injected from the port injection valve 16 The alcohol concentration and the alcohol concentration in the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 have converged.

CPU42は、論理積が真であると判定する場合(S24:YES)、通常時の触媒急速暖機処理を実行する(S26)。すなわち、CPU42は、吸気バルブの閉弁前にポート噴射弁16と筒内噴射弁20とのそれぞれから1回ずつ燃料を噴射させて均質混合気を生成し、その後、圧縮上死点TDCよりも遅角側のタイミングにて点火装置22付近の混合気を局所的によりリッチとするために筒内噴射弁20から燃料を噴射させる。これにより、成層燃焼をさせることができ、しかも、排気の温度を高めることができる。   When determining that the logical product is true (S24: YES), the CPU 42 executes a normal catalyst rapid warm-up process (S26). That is, the CPU 42 injects the fuel once from each of the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20 to generate a homogeneous mixture before closing the intake valve, and thereafter generates a homogeneous mixture. At the timing on the retard side, fuel is injected from the in-cylinder injection valve 20 in order to locally make the mixture near the ignition device 22 richer. Thus, stratified combustion can be performed, and the temperature of exhaust gas can be increased.

ここで、均質混合気の生成に、ポート噴射弁16のみならず筒内噴射弁20をも利用するのは、第1に、ポート噴射弁16のみによっては、点火装置22による火花点火の前に燃料を十分に霧化させることができる期間内に全ての燃料を噴射することが困難であるためである。第2に、アルコール濃度Daがある程度高い場合、ポート噴射弁16から噴射される燃料量が多いと、吸気通路12に付着する燃料量が過度に多くなり、しかもアルコール濃度Daの微小な差によって、吸気通路12内に付着する燃料量が大きく変動するためである。このため、ポート噴射弁16のみを用いて狙いとする均質混合気を生成することが困難であるため、筒内噴射弁20を併用する。ちなみに、筒内噴射弁20のみを用いて均質混合気を生成する場合にはポート噴射弁16を併用する場合と比較して、点火装置22による火花点火の前に燃料を十分に霧化させることができる期間内に燃料を霧化させることが困難であり、結果、ポート噴射弁16を併用する場合と比較して燃料を均質化しにくい。   Here, the reason that not only the port injection valve 16 but also the in-cylinder injection valve 20 is used to generate the homogeneous mixture is that, depending on only the port injection valve 16, before the spark ignition by the ignition device 22, This is because it is difficult to inject all the fuel within a period in which the fuel can be sufficiently atomized. Secondly, when the alcohol concentration Da is high to some extent, if the amount of fuel injected from the port injection valve 16 is large, the amount of fuel adhering to the intake passage 12 becomes excessively large. This is because the amount of fuel adhering in the intake passage 12 fluctuates greatly. For this reason, it is difficult to generate a target homogeneous mixture using only the port injection valve 16, so the in-cylinder injection valve 20 is also used. By the way, when generating a homogeneous mixture using only the in-cylinder injection valve 20, compared with the case of using the port injection valve 16 together, the fuel is sufficiently atomized before spark ignition by the ignition device 22. It is difficult to atomize the fuel within the period in which the fuel injection is possible, and as a result, it is difficult to homogenize the fuel as compared with the case where the port injection valve 16 is used together.

一方、CPU42は、論理積が偽であると判定する場合(S24:NO)、アルコール濃度が変化する過渡時における触媒急速暖機処理を実行する(S28)。詳しくはCPU42は、吸気バルブの閉弁前に筒内噴射弁20から燃料を噴射させて均質混合気を生成し、その後、圧縮上死点TDCよりも遅角側のタイミングにて点火装置22付近の混合気を局所的によりリッチとするために筒内噴射弁20から燃料を噴射させる。   On the other hand, when determining that the logical product is false (S24: NO), the CPU 42 executes the catalyst rapid warm-up process at the time of transition when the alcohol concentration changes (S28). Specifically, the CPU 42 injects fuel from the in-cylinder injection valve 20 to generate a homogeneous mixture before closing the intake valve, and thereafter, near the ignition device 22 at a timing retarded from the compression top dead center TDC. The fuel is injected from the in-cylinder injection valve 20 in order to locally make the air-fuel mixture richer.

これに対しCPU42は、S22の処理において肯定判定する場合、触媒急速暖機フラグFを「0」とする(S30)。なお、CPU42は、S18,S26,S28,S30の処理が完了する場合や、S16の処理において否定判定する場合には、図2に示す一連の処理を一旦終了する。   On the other hand, when the CPU 42 makes an affirmative determination in the processing of S22, it sets the catalyst rapid warm-up flag F to “0” (S30). Note that the CPU 42 temporarily ends the series of processing illustrated in FIG. 2 when the processing of S18, S26, S28, and S30 is completed, or when a negative determination is made in the processing of S16.

ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図3(a)は、給油後、低圧側デリバリパイプ30および高圧側デリバリパイプ32の双方における燃料の入れ替わりが完了したか否かの状態推移を示し、図3(b)は、内燃機関10のクランク軸の回転速度NEの推移を示し、図3(c)は、1燃焼サイクルにおいて噴射される燃料のうちのポート噴射弁16から噴射される燃料の割合の推移を示す。
Here, the operation and effect of the present embodiment will be described.
FIG. 3A shows a state transition of whether or not the replacement of the fuel in both the low-pressure side delivery pipe 30 and the high-pressure side delivery pipe 32 has been completed after refueling, and FIG. FIG. 3C shows the transition of the rotational speed NE of the crankshaft, and FIG. 3C shows the transition of the proportion of the fuel injected from the port injection valve 16 in the fuel injected in one combustion cycle.

図3に示すように、車両が停止した状態で時刻t1において給油がなされた後、時刻t2においてCPU42により内燃機関10が始動される。本実施形態においてCPU42は、ポート噴射弁16を用いて始動処理を実行するため、始動が完了する時刻t3まではポート噴射弁16から噴射される割合が「1」となっている。しかし、始動が完了する時刻t3以降においては、CPU42は、筒内噴射弁20のみを用いて触媒急速暖機処理を実行する。   As shown in FIG. 3, after refueling is performed at time t1 with the vehicle stopped, the internal combustion engine 10 is started by the CPU 42 at time t2. In the present embodiment, since the CPU 42 executes the start process using the port injection valve 16, the rate of injection from the port injection valve 16 is "1" until time t3 when the start is completed. However, after time t3 when the start is completed, the CPU 42 executes the catalyst rapid warm-up process using only the in-cylinder injection valve 20.

給油後、低圧側デリバリパイプ30および高圧側デリバリパイプ32の双方において燃料が給油後のものに入れ替わるまでは、ポート噴射弁16から噴射される燃料中のアルコール濃度と筒内噴射弁20から噴射される燃料中のアルコール濃度とが異なる傾向がある。そしてその場合、S26の処理によって均質混合気を生成する場合、ポート噴射弁16から噴射される燃料中のアルコール濃度と筒内噴射弁20から噴射される燃料中のアルコール濃度とが異なることに起因して、均質性が低下するおそれがある。均質混合気の均質性が低下すると、火炎伝搬が連続的に生じにくくなり、成層燃焼が安定しない。そこで本実施形態では、低圧側デリバリパイプ30および高圧側デリバリパイプ32の双方において燃料が給油後のものに入れ替わっていない期間において、CPU42は、筒内噴射弁20のみを用いて成層燃焼を実行する。このため、同期間においてポート噴射弁16と筒内噴射弁20との協働で均質混合気を生成する場合と比較すると、均質混合気の均質性を高めることができることから、協働で均質混合気を生成する場合と比較して成層燃焼を安定させることができる。   After the refueling, the alcohol concentration in the fuel injected from the port injection valve 16 and the injection from the in-cylinder injection valve 20 are performed until the fuel is replaced with the fuel after the refueling in both the low pressure side delivery pipe 30 and the high pressure side delivery pipe 32. And the alcohol concentration in the fuel tends to be different. In this case, when the homogeneous mixture is generated by the process of S26, the alcohol concentration in the fuel injected from the port injection valve 16 and the alcohol concentration in the fuel injected from the in-cylinder injection valve 20 are different. As a result, the homogeneity may be reduced. If the homogeneity of the homogeneous mixture is reduced, it is difficult for the flame propagation to occur continuously, and the stratified combustion is not stabilized. Therefore, in the present embodiment, the CPU 42 executes the stratified combustion using only the in-cylinder injection valve 20 during a period in which the fuel is not replaced by the one after the refueling in both the low-pressure side delivery pipe 30 and the high-pressure side delivery pipe 32. . For this reason, compared with the case where the homogeneous mixture is generated by the cooperation of the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 20 during the same period, the homogeneity of the homogeneous mixture can be improved. It is possible to stabilize stratified combustion as compared with the case where air is generated.

<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。判定処理は、S24の処理に対応し、成層処理は、S26,S28の処理に対応する。
<Correspondence>
The correspondence between the items in the above embodiment and the items described in the section of “Means for Solving the Problem” is as follows. The determination processing corresponds to the processing of S24, and the stratification processing corresponds to the processing of S26 and S28.

<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
The present embodiment can be modified and implemented as follows. This embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・上記実施形態では、点火装置22付近の混合気を局所的によりリッチとするための筒内噴射弁20からの燃料噴射を、圧縮上死点よりも遅角側としたが、これに限らない。
・成層燃焼としては、触媒急速暖機処理のためのものに限らない。
In the above-described embodiment, the fuel injection from the in-cylinder injection valve 20 for locally enriching the air-fuel mixture near the ignition device 22 is retarded from the compression top dead center, but is not limited to this. .
-The stratified combustion is not limited to the catalyst rapid warm-up treatment.

10…内燃機関、12…吸気通路、14…スロットルバルブ、16…ポート噴射弁、18…燃焼室、20…筒内噴射弁、22…点火装置、24…排気通路、26…触媒、30…低圧側デリバリパイプ、32…高圧側デリバリパイプ、34…燃料タンク、36…燃料通路、36a…低圧側通路、36b…高圧側通路、38…ポンプ、40…制御装置、42…CPU、44…ROM、50…エアフローメータ、52…アルコール濃度センサ、54…水温センサ、56…アクセルセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 12 ... Intake passage, 14 ... Throttle valve, 16 ... Port injection valve, 18 ... Combustion chamber, 20 ... In-cylinder injection valve, 22 ... Ignition device, 24 ... Exhaust passage, 26 ... Catalyst, 30 ... Low pressure Side delivery pipe, 32 ... High pressure side delivery pipe, 34 ... Fuel tank, 36 ... Fuel passage, 36a ... Low pressure side passage, 36b ... High pressure side passage, 38 ... Pump, 40 ... Control device, 42 ... CPU, 44 ... ROM, 50: air flow meter, 52: alcohol concentration sensor, 54: water temperature sensor, 56: accelerator sensor.

Claims (1)

燃料を吸気通路に噴射するポート噴射弁と、燃料を燃焼室に噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され、
前記ポート噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度と前記筒内噴射弁に供給される燃料中のアルコール濃度との差が所定以上であるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理によって所定以上と判定されない場合には、前記ポート噴射弁および前記筒内噴射弁の双方から燃料を噴射して成層燃焼を実現し、前記判定処理によって所定以上と判定されている場合には、前記筒内噴射弁のみから燃料を噴射して成層燃焼を実現する成層処理と、を実行する内燃機関の制御装置。
Applied to an internal combustion engine including a port injection valve that injects fuel into an intake passage and an in-cylinder injection valve that injects fuel into a combustion chamber,
A determination process of determining whether a difference between an alcohol concentration in fuel supplied to the port injection valve and an alcohol concentration in fuel supplied to the in-cylinder injection valve is equal to or greater than a predetermined value;
When it is not determined that the predetermined value or more by the determination process, stratified combustion is realized by injecting fuel from both the port injection valve and the in-cylinder injection valve, and when it is determined that the predetermined value or more by the determination process Is a control device for an internal combustion engine that executes a stratification process of injecting fuel only from the in-cylinder injection valve to realize stratified combustion.
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