JP4466697B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、噴射前の燃料を加熱させることの可能な内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of heating fuel before injection.
近年、自動車業界においては、自動車を取り巻く環境の変化に対応させる為に様々な取り組みが行われている。例えば、内燃機関の分野では、異なる燃料性状の燃料を用いても運転を行うことのできる所謂多種燃料内燃機関についての取り組みが為されている。この種の多種燃料内燃機関が搭載された車輌は、一般にフレキシブル燃料車(FFV:Flexible Fuel Vehicle)と呼ばれており、その一例としては、ガソリン燃料,アルコール燃料又はこれらの混合燃料の何れを利用しても運転を可能にし、埋蔵量の限界が謳われ続けているガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図らんとするものが知られている。例えば、下記の特許文献1には、ガソリン燃料とアルコール燃料からなるアルコール混合燃料を使用して運転させる多種燃料内燃機関について開示されている。 In recent years, in the automobile industry, various efforts have been made to cope with changes in the environment surrounding automobiles. For example, in the field of internal combustion engines, efforts have been made for so-called multi-fuel internal combustion engines that can be operated even with fuels having different fuel properties. A vehicle equipped with this kind of multi-fuel internal combustion engine is generally called a flexible fuel vehicle (FFV). For example, any of gasoline fuel, alcohol fuel, or a mixed fuel thereof is used. However, it is known to improve the environmental performance such as the suppression of the consumption of fossil fuels such as gasoline fuel, which can be operated and the limits of reserves continue to be sought. For example, the following Patent Document 1 discloses a multi-fuel internal combustion engine that is operated using an alcohol mixed fuel composed of gasoline fuel and alcohol fuel.
ところで、一般に、ガソリン燃料に比べるとアルコール燃料の方が蒸発特性に劣る(つまり、蒸発潜熱が大きい)ので、外気温、機関冷却水の温度や機関潤滑油の温度が低い状態での低温始動時には、アルコール濃度が高いほど始動性が悪化してしまう。これが為、従来においては、噴射前の燃料をヒータ等の加熱手段で加熱することによって蒸発特性を向上させ、これにより低温始動性の向上を図らんとする技術について知られている。例えば、かかる技術については、下記の特許文献2に開示されている。 By the way, in general, alcohol fuel is inferior to gasoline fuel in terms of evaporation characteristics (that is, the latent heat of evaporation is large), so at the time of low temperature start with the outside air temperature, engine cooling water temperature and engine lubricating oil temperature being low The higher the alcohol concentration, the worse the startability. For this reason, conventionally, there is known a technique for improving evaporation characteristics by heating the fuel before injection by a heating means such as a heater, thereby improving low temperature startability. For example, this technique is disclosed in Patent Document 2 below.
ここで、そのような燃料の加熱により低温始動性の向上を図る技術においては、燃料が噴射されるに従って、加熱手段よりも上流側(つまり、燃料タンク側)の低温の燃料が加熱手段で暖められる前に燃料噴射弁側へと送り出される。従って、かかる技術においては、予め加熱手段で暖められていた燃料が燃料供給経路上で低温の燃料と混ざり合って温度を下げてしまい、せっかく向上していた蒸発特性を低下させてしまうので、低温始動性の改善が図れなくなる。 Here, in the technology for improving the low temperature startability by heating such fuel, as the fuel is injected, the low temperature fuel upstream of the heating means (that is, the fuel tank side) is warmed by the heating means. Before being sent to the fuel injection valve side. Therefore, in such a technique, the fuel that has been warmed in advance by the heating means mixes with the low-temperature fuel on the fuel supply path and lowers the temperature, so that the evaporation characteristics that have been improved are reduced. Startability cannot be improved.
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、加熱された燃料による低温始動性の改善効果を実効あるものにすることが可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを、その目的とする。 Accordingly, the present invention provides a fuel injection control device for an internal combustion engine that can improve the disadvantages of the conventional example and can effectively improve the low temperature startability by the heated fuel. For that purpose.
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、燃料ポンプからの送出後に加熱された燃料を燃料デリバリパイプに繋がれた気筒毎の燃料噴射弁に噴射させることの可能な内燃機関の燃料噴射制御装置において、その燃料デリバリパイプ内の加熱された燃料が所定量以下になるまで燃料ポンプの駆動を停止させる燃料ポンプ制御手段を設けている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the fuel of the internal combustion engine capable of injecting the heated fuel after delivery from the fuel pump to the fuel injection valve for each cylinder connected to the fuel delivery pipe. The injection control device is provided with fuel pump control means for stopping the driving of the fuel pump until the heated fuel in the fuel delivery pipe becomes a predetermined amount or less.
この請求項1記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、非加熱燃料の燃料デリバリパイプ内への供給を止めて、加熱された燃料のみを噴射させることができる。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1 can stop the supply of unheated fuel into the fuel delivery pipe and inject only the heated fuel.
また、上記目的を達成する為、請求項2記載の発明では、燃料ポンプからの送出後に加熱された燃料を燃料デリバリパイプに繋がれた気筒毎の燃料噴射弁に噴射させることの可能な内燃機関の燃料噴射制御装置において、機関始動時に最初に燃料が供給される第1燃料噴射気筒の特定を行う第1燃料噴射気筒特定手段と、燃料デリバリパイプ内へと供給される非加熱燃料で低温始動性を低下させぬように、その特定された第1燃料噴射気筒と各燃料噴射弁の噴射順序に応じて前記燃料ポンプの燃料送出量を減量させる燃料ポンプ制御手段と、を設けている。 In order to achieve the above object, according to the second aspect of the present invention, the internal combustion engine capable of injecting the heated fuel after delivery from the fuel pump to the fuel injection valve for each cylinder connected to the fuel delivery pipe. In the fuel injection control apparatus, the first fuel injection cylinder specifying means for specifying the first fuel injection cylinder to which fuel is first supplied at the time of engine start , and the non-heated fuel supplied into the fuel delivery pipe are used for low temperature start. The fuel pump control means for reducing the fuel delivery amount of the fuel pump according to the identified first fuel injection cylinder and the injection order of each fuel injection valve is provided so as not to lower the performance.
また、上記目的を達成する為、請求項3記載の発明では、燃料ポンプからの送出後に加熱された燃料を燃料デリバリパイプに繋がれた気筒毎の燃料噴射弁に噴射させることの可能な内燃機関の燃料噴射制御装置において、機関始動時に最初に燃料が供給される第1燃料噴射気筒の特定を行う第1燃料噴射気筒特定手段と、この特定された第1燃料噴射気筒と各燃料噴射弁の噴射順序に基づいて燃料デリバリパイプ内に供給される非加熱燃料の噴射が行われる燃料噴射弁を特定する非加熱燃料噴射弁特定手段と、その特定された燃料噴射弁による非加熱燃料の噴射時期が早く訪れるほど燃料ポンプの燃料送出量を減量させていく燃料ポンプ制御手段と、を設けている。 In order to achieve the above object, according to the third aspect of the present invention, an internal combustion engine capable of injecting heated fuel after delivery from the fuel pump to a fuel injection valve for each cylinder connected to a fuel delivery pipe. In the fuel injection control apparatus, the first fuel injection cylinder specifying means for specifying the first fuel injection cylinder to which fuel is first supplied at the time of engine start, and the specified first fuel injection cylinder and each fuel injection valve Non-heated fuel injection valve specifying means for specifying a fuel injection valve for injection of non-heated fuel supplied into the fuel delivery pipe based on the injection order, and injection timing of non-heated fuel by the specified fuel injection valve And a fuel pump control means for reducing the amount of fuel delivered from the fuel pump as soon as the fuel gas comes.
これにより、これら請求項2,3記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、非加熱燃料の燃料デリバリパイプ内への供給量を第1燃料噴射気筒に応じて減少させ、加熱された燃料のみを噴射させることができる。また、非加熱燃料の供給を止めることによって燃料デリバリパイプ内に負圧が発生し、その負圧の上昇と共に意図していないにも拘わらず非加熱燃料が燃料デリバリパイプ内に供給されてしまうが、この燃料噴射制御装置は、第1燃料噴射気筒に応じた量の非加熱燃料を燃料デリバリパイプ内に供給するので、その負圧の上昇を抑えることができる。 Thus, the fuel injection control device for the internal combustion engine according to claims 2 and 3 reduces the supply amount of the non-heated fuel into the fuel delivery pipe according to the first fuel injection cylinder, and only the heated fuel is supplied. Can be injected. Further, by stopping the supply of unheated fuel, a negative pressure is generated in the fuel delivery pipe, and unheated fuel is supplied into the fuel delivery pipe in spite of an unintentional increase in the negative pressure. The fuel injection control device supplies the non-heated fuel in an amount corresponding to the first fuel injection cylinder into the fuel delivery pipe, so that an increase in the negative pressure can be suppressed.
本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、非加熱燃料の燃料デリバリパイプ内への流入を抑えることによって、加熱燃料だけで内燃機関の運転を行うことができる。従って、この燃料噴射制御装置は、その加熱燃料による低温始動時の始動性の改善効果を非加熱燃料によって阻害されることなく維持することができる。つまり、この内燃機関の燃料噴射制御装置によって、加熱された燃料による低温始動性の改善効果は、実効あるものとなる。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention can operate the internal combustion engine using only heated fuel by suppressing the inflow of unheated fuel into the fuel delivery pipe. Therefore, this fuel injection control device can maintain the effect of improving the startability at the low temperature start by the heated fuel without being hindered by the non-heated fuel. That is, the effect of improving the low-temperature startability by the heated fuel becomes effective by the fuel injection control device of the internal combustion engine.
以下に、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の実施例1を図1から図8に基づいて説明する。以下においては、適用対象たる内燃機関の一例を説明しつつ本実施例1の燃料噴射制御装置について詳述する。 First Embodiment A fuel injection control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the fuel injection control apparatus according to the first embodiment will be described in detail while explaining an example of the internal combustion engine to be applied.
ここで例示する内燃機関とは、ガソリン燃料,アルコール燃料(エタノール、メタノール、ブタノール等)又はこれらの混合燃料等のように異なる燃料性状の燃料を用いても運転を行うことのできる所謂フレキシブル燃料車に搭載される多種燃料内燃機関であって、図1に示す電子制御装置(ECU)1によって燃焼制御等の各種制御動作が実行されるものである。尚、その電子制御装置1は、図示しないCPU(中央演算処理装置),所定の制御プログラム等を予め記憶しているROM(Read Only Memory),そのCPUの演算結果を一時記憶するRAM(Random Access Memory),予め用意された情報等を記憶するバックアップRAM等で構成されている。 The internal combustion engine exemplified here is a so-called flexible fuel vehicle that can be operated even by using fuels having different fuel properties such as gasoline fuel, alcohol fuel (ethanol, methanol, butanol, etc.) or a mixed fuel thereof. 1 is a multi-fuel internal combustion engine, in which various control operations such as combustion control are executed by an electronic control unit (ECU) 1 shown in FIG. The electronic control unit 1 includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program and the like, and a RAM (Random Access) that temporarily stores the calculation result of the CPU. Memory) and a backup RAM for storing information prepared in advance.
最初に、ここで例示する内燃機関の構成について図1に基づき説明を行う。尚、その図1においては、便宜上1気筒のみを図示しているが、実際には複数の気筒が具備されている。 First, the configuration of the internal combustion engine exemplified here will be described with reference to FIG. In FIG. 1, only one cylinder is shown for convenience, but a plurality of cylinders are actually provided.
この内燃機関には、燃焼室CCを形成するシリンダヘッド11,シリンダブロック12及びピストン13が備えられている。ここで、そのシリンダヘッド11とシリンダブロック12は図1に示すヘッドガスケット14を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド11の下面の凹部11aとシリンダブロック12のシリンダボア12aとの空間内にピストン13が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室CCは、そのシリンダヘッド11の凹部11aの壁面とシリンダボア12aの壁面とピストン13の頂面13aとで囲まれた空間によって構成される。
The internal combustion engine includes a cylinder head 11, a
この内燃機関は、機関回転数や機関負荷等の運転条件に従って空気と燃料を燃焼室CCに送り込み、その運転条件に応じた燃焼制御を実行する。その空気については、図1に示す吸気通路21とシリンダヘッド11の吸気ポート11bを介して外部から吸入される。一方、その燃料については、図1に示す燃料供給装置50を用いて供給される。
This internal combustion engine sends air and fuel into the combustion chamber CC in accordance with operating conditions such as engine speed and engine load, and executes combustion control in accordance with the operating conditions. The air is sucked from the outside through the
先ず、空気の供給経路について説明する。 First, the air supply path will be described.
この内燃機関の吸気通路21上には、外部から導入した空気に含まれる塵埃等の異物を除去するエアクリーナ22と、外部からの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段23と、が設けられている。その吸入空気量検出手段23としては、吸入空気量を直接検出するエアフロメータ等の空気量検出センサ、吸気通路21内の圧力(即ち、吸気圧)を検出する吸気管圧センサなどが考えられる。後者の吸気管圧センサを利用する場合、吸入空気量は、その吸気圧と機関回転数から間接的に求める。この内燃機関においては、その吸入空気量検出手段23の検出信号が電子制御装置1へと送られ、その検出信号に基づいて電子制御装置1が吸入空気量や機関負荷等を算出する。尚、機関回転数については、クランクシャフト15の回転角度の検出を行うクランク角センサ16の検出信号から把握させることができる。
On the
また、その吸気通路21上における吸入空気量検出手段23よりも下流側には、燃焼室CC内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ24と、このスロットルバルブ24を開閉駆動するスロットルバルブアクチュエータ25と、が設けられている。本実施例1の電子制御装置1には、そのスロットルバルブアクチュエータ25を運転条件に従って駆動制御し、その運転条件に応じた弁開度(換言すれば、吸入空気量)となるようにスロットルバルブ24の開弁角度を調節させるスロットルバルブ制御手段が用意されている。ここでは、そのスロットルバルブアクチュエータ25とスロットルバルブ制御手段とでスロットルバルブ開度制御手段を構成する。例えば、そのスロットルバルブ24については、運転条件に応じた空燃比を成す為に必要な吸入空気量の空気が燃焼室CCへと吸入されるよう調節される。この内燃機関においては、そのスロットルバルブ24の弁開度を検出し、その検出信号を電子制御装置1に送信するスロットル開度センサ26が設けられている。
A
一方、吸気ポート11bはその一端が燃焼室CCに開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させる吸気バルブ31が配設されている。その開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ31が配備される。従って、この内燃機関においては、その吸気バルブ31を開弁させることによって吸気ポート11bから燃焼室CC内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ31を閉弁させることによって燃焼室CC内への空気の流入が遮断される。
On the other hand, one end of the
ここで、その吸気バルブ31としては、例えば、図示しない吸気側カムシャフトの回転と弾性部材(弦巻バネ)の弾発力に伴って開閉駆動されるものがある。この種の吸気バルブ31においては、その吸気側カムシャフトとクランクシャフト15の間にチェーンやスプロケット等からなる動力伝達機構を介在させることによってその吸気側カムシャフトをクランクシャフト15の回転に連動させ、予め設定された開閉時期に開閉駆動させる。ここで例示する内燃機関においては、このようなクランクシャフト15の回転に同期して開閉駆動される吸気バルブ31を適用することができる。
Here, as the intake valve 31, for example, there is a valve that is driven to open and close in accordance with the rotation of an intake camshaft (not shown) and the elastic force of an elastic member (string spring). In this type of intake valve 31, by interposing a power transmission mechanism such as a chain or a sprocket between the intake side camshaft and the
但し、この内燃機関は、その吸気バルブ31の開閉時期やリフト量を変更可能な所謂可変バルブタイミング&リフト機構等の可変バルブ機構を具備してもよく、これにより、その吸気バルブ31の開閉時期やリフト量を運転条件及び運転モードに応じた好適なものへと可変させることができるようになる。更にまた、この内燃機関においては、かかる可変バルブ機構と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して吸気バルブ31を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。 However, the internal combustion engine may be provided with a variable valve mechanism such as a so-called variable valve timing and lift mechanism that can change the opening / closing timing and lift amount of the intake valve 31, and thereby the opening / closing timing of the intake valve 31. And the lift amount can be changed to a suitable one according to the operation condition and the operation mode. Furthermore, in this internal combustion engine, a so-called electromagnetically driven valve that opens and closes the intake valve 31 using electromagnetic force may be used in order to obtain the same effect as the variable valve mechanism.
続いて、燃料供給装置50について説明する。
Next, the
この燃料供給装置50としては、1つの燃料タンク内の燃料を吸気ポート11b内又は/及び燃焼室CC内に噴射するもの,複数の燃料タンク内に貯留された燃料性状の異なる燃料を燃料混合装置等で混ぜ合わせて吸気ポート11b又は/及び燃焼室CC内に噴射するもの等が考えられる。本実施例1においては、1つの燃料タンク41に貯留されている燃料Fを吸気ポート11bに噴射し、吸入空気と共に燃焼室CCへと導くポート噴射式のものを代表して例示する。
As this
具体的に、この燃料供給装置50は、その燃料Fを燃料タンク41から吸い上げて燃料通路51に送出する燃料ポンプとしてのフィードポンプ52と、その燃料通路51の燃料Fを夫々の気筒に分配する燃料デリバリパイプ53と、この燃料デリバリパイプ53から供給された燃料Fを夫々の吸気ポート11bに噴射する各気筒の燃料噴射弁(燃料噴射手段)54と、を備える。
Specifically, the
この燃料供給装置50は、そのフィードポンプ52及び燃料噴射弁54を運転条件に従って燃料噴射制御装置としても機能する電子制御装置1に駆動制御させ、これにより、その運転条件に対応させた燃料噴射量,燃料噴射時期及び燃料噴射期間等の燃料噴射条件で燃料Fが噴射されるように構成する。例えば、その電子制御装置1には、その燃料Fをフィードポンプ52で燃料タンク41から吸い上げさせ、運転条件に応じた燃料噴射条件で燃料噴射弁54に噴射を実行させる。
The
このようにして吸気ポート11bに供給された燃料Fは、その吸気ポート11b内で上述した空気と混ざり合いながら吸気バルブ31の開弁と共に燃焼室CC内へと供給され、運転条件に応じた点火時期になると点火プラグ61の着火動作によって燃焼させられる。そして、その燃焼された後の筒内ガス(燃焼ガス)は、燃焼室CCから図1に示す排気ポート11cへと排出され、排気通路81を介して大気へと放出される。
The fuel F supplied to the
その排気ポート11cには、燃焼室CCとの間の開口を開閉させる排気バルブ71が配設されている。その開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ71が配備される。従って、この内燃機関においては、その排気バルブ71を開弁させることによって燃焼室CC内から排気ポート11cに燃焼ガスが排出され、その排気バルブ71を閉弁させることによって燃焼ガスの排気ポート11cへの排出が遮断される。
An
ここで、その排気バルブ71としては、上述した吸気バルブ31と同様に、動力伝達機構を介在させたもの、所謂可変バルブタイミング&リフト機構等の可変バルブ機構を具備したものや所謂電磁駆動弁を適用することができる。
Here, as the
また、排気通路81上には排気浄化装置82が配設されており、排気ガス中の有害成分の浄化が行われる。
An
ここで、本機関に使用可能な燃料Fとしては、主として上述したが如くガソリン燃料,アルコール燃料又はアルコール混合燃料が考えられる。そのアルコール混合燃料とは、アルコール燃料とこれとは燃料性状の異なる少なくとも1種類の燃料との混合燃料であり、ここでは炭化水素系燃料(例えばガソリン燃料)と混合されているものとする。従って、純粋なガソリン燃料が使用されているならば問題は起こり難いが、純粋なアルコール燃料やアルコール混合燃料が低温始動時に使用された場合には、そのアルコール燃料やアルコール混合燃料はガソリン燃料よりも蒸発特性の点で劣っているので、点火プラグ61で着火させることができなくなる又は着火したとしても直ぐに失火してしまう可能性がある。かかる不都合は、アルコール濃度が高くなるにつれて顕著に表れるようになる。
Here, as the fuel F that can be used in the engine, as described above, gasoline fuel, alcohol fuel, or alcohol mixed fuel can be considered. The alcohol mixed fuel is a mixed fuel of an alcohol fuel and at least one fuel having a different fuel property, and here, it is assumed that it is mixed with a hydrocarbon fuel (for example, gasoline fuel). Therefore, if pure gasoline fuel is used, problems are unlikely to occur, but if pure alcohol fuel or alcohol blended fuel is used during cold start, the alcohol fuel or alcohol blended fuel is less than gasoline fuel. Since it is inferior in terms of evaporation characteristics, it may not be possible to ignite with the
そこで、この内燃機関においては、アルコール燃料やアルコール混合燃料で運転する際の低温始動時における始動性の悪化に対処すべく、燃料供給装置50上にヒータ等の加熱手段を設け、予め燃料Fを暖めて蒸発特性の改善を図っている。
Therefore, in this internal combustion engine, in order to cope with deterioration of startability at the time of low temperature start when operating with alcohol fuel or alcohol mixed fuel, heating means such as a heater is provided on the
例えば、ここでは、図2に示す如く、燃料デリバリパイプ53に加熱手段55を配設し、燃料通路51から送られてきた燃料デリバリパイプ53内の燃料Fを加熱させるように構成している。その加熱手段55は、電子制御装置1によってそのON/OFF動作が制御される。つまり、例えば暖機運転終了後やガソリン燃料で運転する際には燃料Fを暖めなくとも適切に着火動作が行われると考えられるので、この加熱手段55は、主に低温始動性に劣るアルコール燃料又はアルコール混合燃料で機関始動させるときに加熱動作(ON動作)させる。その加熱動作は、例えば、イグニッションON信号が検出された際やドアロック解除信号が検出された際に機関冷却水温が所定よりも低ければ、機関始動動作(つまり、クランキング動作)が行われるよりも前から予め実行しておく。また、加熱動作は、暖機運転終了後であっても、機関冷却水温が所定よりも低くなったときに実行させてもよい。その機関冷却水温については、図1に示す水温センサ17から検出することができる。
For example, here, as shown in FIG. 2, a heating means 55 is provided in the
ところで、フィードポンプ52は、フューエルカット等が行われない限り一般に常時駆動状態にある。このようなことから、燃料噴射弁54から燃料Fが噴射された際には、燃料デリバリパイプ53内にその噴射された分だけ燃料通路51から燃料Fが補給される。例えば、図2には直列4気筒内燃機関用の燃料デリバリパイプ53と#1気筒から#4気筒用の第1から第4の燃料噴射弁54a〜54dを図示しているが、図3に示す如く第1燃料噴射弁54aから燃料Fが噴射された際には、その噴射に使われた分の燃料Fがフィードポンプ52の圧送動作によって燃料デリバリパイプ53内に押し入ってくることになる。尚、ここでは、その燃料デリバリパイプ53における燃料供給口(燃料デリバリパイプ53と燃料通路51の繋ぎ目部分)が第4燃料噴射弁54d側に設定されている。
By the way, the
ここで、その図2は機関始動前であって燃料Fの噴射開始前の状態を表しているので、アルコール燃料又はアルコール混合燃料で低温始動する場合、その図2に示す状態においては、燃料デリバリパイプ53内の燃料Fが加熱手段55によって暖められた状態にある。これが為、図3に示す如く第1燃料噴射弁54aから加熱された燃料(以下、「加熱燃料」という。)Fが噴射されたときには、その噴射に使われた分の加熱されていない燃料(以下、「非加熱燃料」という。)Fが燃料通路51から燃料デリバリパイプ53内に送られてくる。そして、夫々の燃料噴射弁(第1から第4の燃料噴射弁54a〜54d)からは極僅かな時間内で立て続けに燃料噴射が行われるので、新しく燃料デリバリパイプ53内に送り込まれてきた非加熱燃料Fの殆どは、加熱手段55で暖められる間もなく噴射される。また、その非加熱燃料Fは、燃料デリバリパイプ53内の加熱燃料Fの熱を奪い取るので、せっかく加熱手段55の加熱動作によって向上した加熱燃料Fの蒸発特性を再び低下させてしまう。従って、この内燃機関においては、その非加熱燃料Fや熱の奪われた加熱燃料Fが機関始動動作後の早い段階で噴射された場合、失火等を引き起こしてしまうので、低温始動性の改善が図れなくなる可能性がある。
Here, FIG. 2 shows a state before starting the engine and before starting the injection of the fuel F. Therefore, when starting at a low temperature with alcohol fuel or alcohol mixed fuel, in the state shown in FIG. The fuel F in the
そこで、本実施例1においては、加熱手段55による燃料Fへの加熱動作が実行されているときに所定の間だけフィードポンプ52を停止させ、非加熱燃料Fの燃料デリバリパイプ53内への供給が行われないようにする。
Therefore, in the first embodiment, the
例えば、この内燃機関は、#1気筒→#3気筒→#4気筒→#2気筒の順に燃料噴射が行われ、低温始動時に少なくとも3回連続で燃料Fに着火できればその後も安定した燃焼動作が行われるものとする。また、この内燃機関の燃料供給装置50においては、燃料デリバリパイプ53内に燃料Fが供給されなくても少なくとも3回は燃料噴射を行えるように、燃料デリバリパイプ53内に留めることの可能な燃料量と第1から第4の燃料噴射弁54a〜54dの夫々の燃料噴射量とが設定されている。この場合には、フィードポンプ52を停止することによって、例えば#1気筒の第1燃料噴射弁54aから加熱燃料Fが噴射された後でも図4に示す如く燃料デリバリパイプ53内に非加熱燃料Fが送り込まれてこないので、その次に燃料噴射を行う#3気筒の第3燃料噴射弁54cや更にその次に燃料噴射を行う#4気筒の第4燃料噴射弁54dからも加熱燃料Fが噴射されるようになり、低温始動性の悪化が回避される。
For example, in this internal combustion engine, fuel injection is performed in the order of # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 2 cylinder, and if the fuel F can be ignited at least three times continuously at a low temperature start, a stable combustion operation is performed thereafter. Shall be done. Further, in the
具体的に、本実施例1の電子制御装置1(燃料噴射制御装置)は、図5のフローチャートに示す如く、加熱手段55による燃料Fへの加熱動作が実行されているのか否かについての判断を行う(ステップST1)。この判断は、その電子制御装置1自身が加熱手段55に対してON動作を指令しているのか、それともOFF動作を指令しているのかを観ることによって行うことができる。 Specifically, the electronic control device 1 (fuel injection control device) of the first embodiment determines whether or not the heating operation to the fuel F by the heating means 55 is being performed as shown in the flowchart of FIG. Is performed (step ST1). This determination can be made by observing whether the electronic control unit 1 itself commands the heating means 55 to perform an ON operation or an OFF operation.
ここで、その加熱動作が行われていなければ、この電子制御装置1の燃料ポンプ制御手段は、後述するステップST4に進んでフィードポンプ52の駆動を開始させる。ここでは、既にフィードポンプ52が駆動しているものとして、その駆動を継続させることとなる。
Here, if the heating operation is not performed, the fuel pump control means of the electronic control unit 1 proceeds to step ST4 described later to start driving the
一方、加熱手段55による加熱動作が実行中の場合、その燃料ポンプ制御手段は、フィードポンプ52の駆動動作を停止させるよう指令を行う(ステップST2)。
On the other hand, when the heating operation by the
これにより、かかる内燃機関の燃料供給装置50においては、フィードポンプ52からの非加熱燃料Fの圧送が止められるので、燃料デリバリパイプ53内に加熱燃料Fのみが残ることとなる。従って、この燃料供給装置50においては、燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りに配置されている燃料噴射弁からの燃料噴射が機関始動動作後の早い段階で行われるとしても、その燃料噴射弁からは蒸発特性の改善された加熱燃料Fのみが噴射されるようになる。これが為、かかる内燃機関においては、低温始動性の向上が図られることとなる。
As a result, in the
例えば、#1気筒が低温始動時における最初の燃料噴射対象の気筒(以下、「第1燃料噴射気筒」という。)の場合には、2番目に燃料噴射が行われる気筒(以下、「第2燃料噴射気筒」という。)である#3気筒や3番目に燃料噴射が行われる気筒(以下、「第3燃料噴射気筒」という。)である#4気筒にも加熱燃料Fが供給される。つまり、この場合には、燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りの2番目に噴射動作を行う#3気筒の第3燃料噴射弁54cや3番目に噴射動作を行う#4気筒の第4燃料噴射弁54dからも加熱燃料Fが噴射されるようになるので、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。ここで、この場合にフィードポンプ52が停止されなかったと仮定すれば、第2燃料噴射気筒たる#3気筒においては非加熱燃料Fへの放熱によって蒸発特性の低下した加熱燃料Fの供給が行われる可能性が高く、その次の第3燃料噴射気筒たる#4気筒には非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が高いので、内燃機関は、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になってしまう虞がある。
For example, when the cylinder # 1 is the first fuel injection target cylinder (hereinafter referred to as “first fuel injection cylinder”) at the time of low temperature start, the second fuel injection is performed (hereinafter referred to as “second fuel injection cylinder”). The heated fuel F is also supplied to the # 3 cylinder, which is referred to as “fuel injection cylinder”), and the # 4 cylinder, which is the third fuel injection cylinder (hereinafter referred to as “third fuel injection cylinder”). That is, in this case, the third
また、#2気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒である場合には#2気筒→#1気筒→#3気筒の順に噴射動作が行われるが、フィードポンプ52が停止されなかったと仮定すれば、第3燃料噴射気筒たる#3気筒に非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が高いので、内燃機関は、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になってしまう虞がある。しかしながら、この場合には、フィードポンプ52が停止されて燃料デリバリパイプ53内への非加熱燃料Fの供給が止められるので、燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りの#3気筒の第3燃料噴射弁54cからも加熱燃料Fが噴射されるようになり、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。
Further, when the # 2 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of cold start, the injection operation is performed in the order of # 2 cylinder → # 1 cylinder → # 3 cylinder, but it is assumed that the
また、#3気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒である場合には#3気筒→#4気筒→#2気筒の順に噴射動作が行われるが、フィードポンプ52が停止されなかったと仮定すれば、第2燃料噴射気筒たる#4気筒に非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が極めて高いので、内燃機関は、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になり易い。つまり、その#4気筒の第4燃料噴射弁54dは、最も燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りに配置されているので、少しでも非加熱燃料Fが燃料デリバリパイプ53内に入ってくると、その非加熱燃料Fを噴射してしまい、低温始動性の悪化を招いてしまう。しかしながら、この場合には、フィードポンプ52が停止されて燃料デリバリパイプ53内への非加熱燃料Fの供給が止められるので、燃料デリバリパイプ53の燃料供給口に最も近い#4気筒の第4燃料噴射弁54dからも加熱燃料Fが噴射されるようになり、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。
In addition, when the # 3 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, the injection operation is performed in the order of # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 2 cylinder, but it is assumed that the
尚、#4気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒である場合には、#4気筒→#2気筒→#1気筒の順に噴射動作が行われるので、フィードポンプ52を駆動させたとしても加熱燃料Fが夫々の気筒に供給され、低温始動性を悪化させる可能性は少ない。これが為、かかる場合には、第1燃料噴射気筒が#4気筒であると特定し得ることを条件に敢えてフィードポンプ52を停止させずともよい。その特定は、例えば、クランクシャフト15の回転角度等に基づいて行えばよい。
When the # 4 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, the injection operation is performed in the order of # 4 cylinder → # 2 cylinder → # 1 cylinder, so even if the
また、この内燃機関が3回連続の加熱燃料Fの供給によっても低温始動時の安定した燃焼状態を確保することができないならば、燃料デリバリパイプ53内に燃料Fを留めることの可能な容量を大きくすればよい。
Further, if this internal combustion engine cannot secure a stable combustion state at the time of low temperature start even by supplying the heated fuel F three times continuously, the capacity capable of retaining the fuel F in the
このようにして本実施例1の電子制御装置1(燃料噴射制御装置)は低温始動性を向上させるべくフィードポンプ52の駆動を停止させるが、その停止状態が長く続くことによって燃料デリバリパイプ53内の燃料Fが不足し、燃料噴射弁54からの燃料噴射が行われなくなるので、内燃機関においては、燃焼動作が停止してしまう。
In this way, the electronic control device 1 (fuel injection control device) of the first embodiment stops the drive of the
従って、本実施例1の電子制御装置1の燃料ポンプ制御手段は、第1燃料噴射気筒に対する燃料噴射時を起算点とした燃料噴射回数が所定回数α以上になったのか否かについての判定を行い(ステップST3)、ここで肯定判定(燃料噴射回数が所定回数α以上になったとの判定)が行われるまでフィードポンプ52の停止状態を継続させる。
Accordingly, the fuel pump control means of the electronic control unit 1 according to the first embodiment determines whether or not the number of fuel injections starting from the time of fuel injection to the first fuel injection cylinder has become a predetermined number α or more. (Step ST3), and the
一方、このステップST3で肯定判定が行われた場合、これ以上のフィードポンプ52の停止は燃料デリバリパイプ53内の燃料不足を引き起こすと判断して、その燃料ポンプ制御手段は、フィードポンプ52の駆動を開始させる(ステップST4)。これにより、この内燃機関においては、燃料Fが噴射されないことを原因とする燃焼不良の回避が可能になる。
On the other hand, if an affirmative determination is made in step ST3, it is determined that further stoppage of the
尚、この例示における燃料デリバリパイプ53内の容量と燃料噴射弁54(第1から第4の燃料噴射弁54a〜54d)の燃料噴射量との関係については、その燃料デリバリパイプ53内が燃料Fで満たされていれば補充無しに燃料噴射を3度行うことができるものとして設定している。更に、この内燃機関は、低温始動時に少なくとも3回連続で燃料Fに着火できればその後も安定した燃焼動作が行われるものとしている。これが為、ここでの所定回数αについては、「α=3」とする。
In this example, regarding the relationship between the capacity in the
以上示した如く、本実施例1の燃料噴射制御装置は、低温始動時に非加熱燃料Fの噴射や非加熱燃料Fによる加熱燃料Fの温度低下を防ぐことができ、加熱燃料Fのみが噴射されるようになるので、そのときの始動性の改善を図ることができる。 As described above, the fuel injection control apparatus according to the first embodiment can prevent the non-heating fuel F from being injected or the temperature of the heating fuel F from being lowered due to the non-heating fuel F at the time of low temperature start, and only the heating fuel F is injected. Therefore, the startability at that time can be improved.
ところで、上述したステップST3においては燃料噴射回数と所定回数αの比較によってフィードポンプ52の駆動開始時期の判断を行っているが、これに替えて、かかる判断は、燃料デリバリパイプ53内の加熱燃料Fの残存量が所定量以下にまで減ったのか否かを観ることによって行ってもよい。この場合には、その加熱燃料Fの残存量が所定量以下になったときにフィードポンプ52の駆動開始時期になったと判断させる。その燃料デリバリパイプ53内の加熱燃料Fの残存量については、第1燃料噴射気筒を起算点とした総燃料噴射量や燃料噴射回数から把握可能である。従って、この場合の所定量としては、燃料噴射が上記所定回数α行われたときの燃料デリバリパイプ53内の加熱燃料Fの残存量を設定すればよい。
Incidentally, in step ST3 described above, the drive start timing of the
また、その判断は、第1燃料噴射気筒に係る燃料噴射時から起算した経過時間を用いてもよい。この場合には、その経過時間が所定時間以上になったときにフィードポンプ52の駆動開始時期と判断させる。ここで、この場合の所定時間としては、燃料噴射が上記所定回数α行われたときの第1燃料噴射気筒に係る燃料噴射時からの経過時間を設定すればよい。
The determination may be made using an elapsed time calculated from the time of fuel injection related to the first fuel injection cylinder. In this case, when the elapsed time becomes equal to or longer than a predetermined time, it is determined that the
更に、本実施例1においては燃料デリバリパイプ53に加熱手段55を設けているが、その加熱手段55は、フィードポンプ52よりも下流の燃料通路51上に配設してもよい。尚、その場合には、燃料通路51における加熱手段55よりも下流側に加熱燃料Fが存在することになる。
Further, in the first embodiment, the heating means 55 is provided in the
また更に、上記においては直列4気筒の内燃機関を例として挙げたが、上述した本実施例1の燃料噴射制御装置は、それとは異なる型式の内燃機関に対しても適用可能である。例えば、ここでは、V型6気筒の内燃機関について説明する。この内燃機関は、#1気筒→#2気筒→#3気筒→#4気筒→#5気筒→#6気筒の順に燃料噴射が行われ、低温始動時に少なくとも3回連続で燃料Fに着火できればその後も安定した燃焼動作が行われるものとする。 Furthermore, in the above description, an in-line four-cylinder internal combustion engine has been described as an example. However, the fuel injection control device of the first embodiment described above can also be applied to a different type of internal combustion engine. For example, a V-type 6-cylinder internal combustion engine will be described here. In this internal combustion engine, fuel injection is performed in the order of # 1 cylinder → # 2 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 5 cylinder → # 6 cylinder, and if the fuel F can be ignited at least three times continuously at low temperature start, then Also, a stable combustion operation is performed.
このV型6気筒の内燃機関には、図6に示す燃料デリバリパイプ153と#1気筒から#6気筒用の第1から第6の燃料噴射弁154a〜154fが用意されている。その燃料デリバリパイプ153は、#1気筒,#3気筒及び#5気筒を有する一方のバンク用の第1デリバリパイプ主体153aと、#2気筒,#4気筒及び#6気筒を有する他方のバンク用の第2デリバリパイプ主体153bと、これら第1及び第2のデリバリパイプ主体153a,153b同士を連通させる燃料通路153cと、を備えている。また、その第1及び第2のデリバリパイプ主体153a,153bには各々にヒータ等の加熱手段155が用意されており、その各加熱手段155は、第1及び第2のデリバリパイプ主体153a,153bの中に供給されてきた燃料Fの加熱を行う。
The V-type 6-cylinder internal combustion engine is provided with a
ここで、その第1デリバリパイプ主体153aには第1,第3及び第5の燃料噴射弁154a,154c,154eが接続されており、第2デリバリパイプ主体153bには第2,第4及び第6の燃料噴射弁154b,154d,154fが接続されている。そして、この燃料デリバリパイプ153においては、その第2デリバリパイプ主体153bに燃料通路51が接続されており、フィードポンプ52から圧送されてきた燃料Fが第2デリバリパイプ主体153bに供給され、燃料通路51を介して第1デリバリパイプ主体153aへと供給される。ここでは、その燃料デリバリパイプ153における燃料供給口(燃料デリバリパイプ153と燃料通路51の繋ぎ目部分)が第2デリバリパイプ主体153bの第6燃料噴射弁154f側に設定されている。
Here, the first delivery pipe
このV型6気筒の内燃機関においても、電子制御装置1(燃料噴射制御装置)は、夫々の加熱手段155による燃料Fの加熱が行われているならば、燃料ポンプ制御手段は、上述したステップST2に進んでフィードポンプ52の駆動動作を停止させる。
Also in this V-type 6-cylinder internal combustion engine, if the electronic control device 1 (fuel injection control device) is heating the fuel F by the respective heating means 155, the fuel pump control means performs the steps described above. Proceeding to ST2, the drive operation of the
これにより、かかる内燃機関においては、第1及び第2のデリバリパイプ主体153a,153b内に加熱燃料Fのみが残ることとなり、上述した直列4気筒の内燃機関のときと同様に、燃料デリバリパイプ153の燃料供給口寄りに配置されている燃料噴射弁からの燃料噴射が機関始動動作後の早い段階で行われるとしても、その燃料噴射弁からは蒸発特性の改善された加熱燃料Fのみが噴射されるようになるので、低温始動性が向上する。
Thus, in such an internal combustion engine, only the heated fuel F remains in the first and second delivery pipe
ここで、#1気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、#1気筒→#2気筒→#3気筒…の順に噴射動作が行われるので、フィードポンプ52を駆動させたとしても加熱燃料Fが夫々の気筒に供給される可能性が高い。これが為、かかる場合には、第1燃料噴射気筒が#1気筒であると特定し得ることを条件に敢えてフィードポンプ52を停止させずともよい。これについては、#6気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒のときにも同様のことが言える。
Here, when the # 1 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, since the injection operation is performed in the order of # 1 cylinder → # 2 cylinder → # 3 cylinder, etc., the
また、#3気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、#3気筒→#4気筒→#5気筒…の順に噴射動作が行われ、燃料デリバリパイプ153の燃料供給口寄りに配置されている第2燃料噴射気筒としての#4気筒の第4燃料噴射弁154dからも加熱燃料Fが噴射される可能性が高いので、第1燃料噴射気筒が#3気筒であると特定し得ることを条件に敢えてフィードポンプ52を停止させずともよい。
When the # 3 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, the injection operation is performed in the order of # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 5 cylinder, and so on, closer to the fuel supply port of the
一方、#2気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒である場合には#2気筒→#3気筒→#4気筒…の順に噴射動作が行われるが、フィードポンプ52が停止されなかったと仮定すると、第3燃料噴射気筒たる燃料デリバリパイプ153の燃料供給口寄りの#4気筒に非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が高いので、内燃機関は、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になってしまう虞がある。しかしながら、この場合には、フィードポンプ52が停止されて燃料デリバリパイプ153内への非加熱燃料Fの供給が止められるので、燃料デリバリパイプ153の燃料供給口寄りの#4気筒の第4燃料噴射弁154dからも加熱燃料Fが噴射されるようになり、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。このことは#4気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒である場合にも同様であり、この内燃機関においては、フィードポンプ52の停止によって燃料デリバリパイプ153の燃料供給口に最も近い第3燃料噴射気筒としての#6気筒の第6燃料噴射弁154fからも加熱燃料Fが噴射されるようになる。
On the other hand, when the # 2 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, the injection operation is performed in the order of # 2 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder, etc., but it is assumed that the
また、#5気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒である場合には#5気筒→#6気筒→#1気筒…の順に噴射動作が行われるので、フィードポンプ52が停止されなかったと仮定すると、図7や図8に示す如く#5気筒の第5燃料噴射弁154eから燃料噴射が行われると、燃料デリバリパイプ153の燃料供給口に最も近い第2燃料噴射気筒としての#6気筒に非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が高い。これが為、この場合の内燃機関は、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になってしまう虞がある。しかしながら、この場合にもフィードポンプ52が停止されて燃料デリバリパイプ153内への非加熱燃料Fの供給が止められるので、その#6気筒の第6燃料噴射弁154fからも加熱燃料Fが噴射されるようになり、この内燃機関においては、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。
Further, when the # 5 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, since the injection operation is performed in the order of # 5 cylinder → # 6 cylinder → # 1 cylinder, etc., it is assumed that the
次に、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の実施例2を図9から図13に基づいて説明する。本実施例2の燃料噴射制御装置は、実施例1と同様に電子制御装置1の一機能として用意されているものとする。また、本実施例2においては、実施例1で例示した直列4気筒の内燃機関を用いて燃料噴射制御装置の説明を行う。 Next, a second embodiment of the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. The fuel injection control device of the second embodiment is prepared as one function of the electronic control device 1 as in the first embodiment. In the second embodiment, the fuel injection control apparatus will be described using the in-line four-cylinder internal combustion engine exemplified in the first embodiment.
前述した実施例1の燃料噴射制御装置は、燃料Fへの加熱が行われているならば低温始動時にフィードポンプ52を所定の間だけ完全に停止させ、非加熱燃料Fの燃料デリバリパイプ53内への供給を止めて、加熱燃料Fのみの噴射による低温始動性の改善を図っている。
In the fuel injection control device of the first embodiment described above, if the fuel F is heated, the
しかしながら、フィードポンプ52を停止させた状態で燃料噴射が行われた場合には、燃料デリバリパイプ53内に負圧が発生し、その停止状態での燃料噴射回数が増えるにつれて負圧が上昇していくので、次のような不都合を生じさせてしまう可能性がある。
However, when fuel injection is performed with the
先ず、その負圧によって燃料デリバリパイプ53内に燃料通路51の非加熱燃料Fが流れ込む虞があるので、その場合には、その意図しない非加熱燃料Fによって内燃機関の低温始動性を悪化させてしまう可能性がある。つまり、その非加熱燃料Fの流入時期によっては、その非加熱燃料F又は非加熱燃料Fにより放熱させられた加熱燃料Fが燃料噴射動作開始後の2回目や3回目等の早い段階で噴射されてしまう場合がある。そして、この場合には、その噴射された燃料Fによって低温始動性の悪化を招いてしまう可能性が高くなる。また、燃料噴射弁54の気密性が低い場合には、その負圧によって燃料デリバリパイプ53内に燃焼室CC内の燃焼ガスや空気が燃料噴射弁54を介して吸い込まれてしまう虞がある。これが為、その燃料噴射弁54が次に燃料噴射動作を行う際には、吸い込んだ燃焼ガス等のみが噴かれて燃料Fの噴射が行われない又は燃料噴射量が少なくなる等の燃料Fの噴射制限を引き起こす可能性がある。
First, the non-heated fuel F in the
このように、燃料加熱時であれば如何なるときにもフィードポンプ52を停止させる、ということは時として好ましくなく、かかる不都合を改善する為には、非加熱燃料Fが流入してきても低温始動性を悪化させないときにはフィードポンプ52を駆動させることで燃料通路51の非加熱燃料Fを強制的に燃料デリバリパイプ53内へと供給する一方、非加熱燃料Fの流入によって低温始動性の悪化が懸念されるときにはその強制的な非加熱燃料Fの供給を抑えればよい。即ち、その不都合の改善策としては、適切な時期に適切な流量の非加熱燃料Fを燃料通路51から供給すればよい。
As described above, it is sometimes undesirable to stop the
具体的に、燃料デリバリパイプ53内への非加熱燃料Fの供給時期及び供給量とこの非加熱燃料Fによる低温始動性への影響については、その非加熱燃料Fが燃料噴射動作開始後のどの段階で噴射されるのかに関わるものであり、第1燃料噴射気筒を特定することによって判断できる。つまり、本実施例2においては、その特定された第1燃料噴射気筒に応じてフィードポンプ52の駆動量(換言するならば、フィードポンプ52からの燃料送出量)の制御を行う。従って、本実施例2の電子制御装置1には、第1燃料噴射気筒の特定を行う第1燃料噴射気筒特定手段を設ける。そして、この電子制御装置1の燃料ポンプ制御手段は、第1燃料噴射気筒に応じて低温始動時におけるフィードポンプ52からの燃料送出量の制御を行うように構成する。
Specifically, regarding the supply timing and supply amount of the non-heated fuel F into the
その第1燃料噴射気筒特定手段は、例えば、クランク角センサ16により検出されたクランクシャフト15の回転角度と吸気バルブ31や排気バルブ71に係る図示しないカムシャフトの回転角度に基づいて第1燃料噴射気筒の特定を行うように構成する。つまり、クランクシャフト15の回転角度を知ることによって夫々の気筒におけるピストン13の往復運動方向位置の把握が可能であり、更に、カムシャフトの回転角度を知ることによって夫々の気筒が如何様な行程なのか(即ち、吸気行程なのか等)の把握が可能であるので、第1燃料噴射気筒特定手段は、これらの情報に基づいて第1燃料噴射気筒を特定することができる。
The first fuel injection cylinder specifying means is, for example, the first fuel injection based on the rotation angle of the
このようにして第1燃料噴射気筒が特定されれば、夫々の燃料噴射弁54(第1から第4の燃料噴射弁54a〜54d)の噴射順序に基づいて第2燃料噴射気筒や第3燃料噴射気筒等についての特定も可能になる。従って、燃料デリバリパイプ53内に非加熱燃料Fを供給した際に、その非加熱燃料Fは、どの気筒に係る燃料噴射弁から噴射されるのか把握することができる。以下、その際に非加熱燃料Fの噴射を行う燃料噴射弁のことを「非加熱燃料噴射弁」という。そして、内燃機関の低温始動性については、その非加熱燃料噴射弁による非加熱燃料Fの噴射時期が第1燃料噴射気筒に係る加熱燃料Fの噴射時期から起算して早い段階で訪れるほど悪化していく。これが為、本実施例2においては、非加熱燃料噴射弁による非加熱燃料Fの噴射時期が早く訪れるほどフィードポンプ52の燃料送出量を減らしていくように構成する。例えば、本実施例2の電子制御装置1には、第1燃料噴射気筒の情報と夫々の燃料噴射弁54(第1から第4の燃料噴射弁54a〜54d)の噴射順序に基づいて非加熱燃料噴射弁の特定を行う非加熱燃料噴射弁特定手段を設ける。また、燃料ポンプ制御手段の行う第1燃料噴射気筒に応じたフィードポンプ52の駆動量制御については、その非加熱燃料噴射弁による非加熱燃料Fの噴射時期が早く訪れるほどフィードポンプ52の駆動量を低下させるようにする。
If the first fuel injection cylinder is specified in this way, the second fuel injection cylinder and the third fuel are based on the injection order of the respective fuel injection valves 54 (first to fourth
以下に、本実施例2の燃料噴射制御装置(電子制御装置1)の低温始動時における制御動作について図9のフローチャートに基づき説明する。尚、ここで例示する内燃機関は、実施例1と同様に、#1気筒→#3気筒→#4気筒→#2気筒の順に燃料噴射が行われるものとする。 Hereinafter, the control operation at the time of low temperature start of the fuel injection control device (electronic control device 1) of the second embodiment will be described based on the flowchart of FIG. In the internal combustion engine exemplified here, as in the first embodiment, fuel injection is performed in the order of # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 2 cylinder.
先ず、本実施例2の電子制御装置1は、実施例1のときと同様にして、加熱手段55による燃料Fへの加熱動作が実行されているのか否かについての判断を行う(ステップST11)。
First, the electronic control unit 1 according to the second embodiment determines whether or not the heating operation to the fuel F by the
ここで、その加熱動作が行われていなければ、この電子制御装置1は、本制御動作を終了させる。尚、その際には、後述するフィードポンプ52の駆動量制御とは異なるフィードポンプ52の駆動制御が実行される。
Here, if the heating operation is not performed, the electronic control unit 1 ends the control operation. At that time, drive control of the
一方、加熱手段55による加熱動作が実行中の場合、本実施例2の電子制御装置1は、その第1燃料噴射気筒特定手段に第1燃料噴射気筒の特定を行わせる(ステップST12)。 On the other hand, when the heating operation by the heating means 55 is being executed, the electronic control unit 1 of the second embodiment causes the first fuel injection cylinder specifying means to specify the first fuel injection cylinder (step ST12).
そして、本実施例2の燃料ポンプ制御手段は、その第1燃料噴射気筒に応じたフィードポンプ52の駆動量を求め(ステップST13)、その駆動量に応じてフィードポンプ52の駆動制御、つまりフィードポンプ52の駆動量制御を行う(ステップST14)。
Then, the fuel pump control means of the second embodiment obtains the drive amount of the
ここでは、その第1燃料噴射気筒とフィードポンプ52の駆動量との対応関係を予めマップデータとして用意しておく。
Here, the correspondence between the first fuel injection cylinder and the drive amount of the
例えば、#1気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、図10に示す如く、燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りに配置されている第3燃料噴射弁54cや第4燃料噴射弁54dが夫々に第2燃料噴射気筒、第3燃料噴射気筒となる。これが為、この場合には、フィードポンプ52の駆動量を低下させなければ、第2燃料噴射気筒たる#3気筒においては非加熱燃料Fへの放熱によって蒸発特性の低下した加熱燃料Fの供給が行われる可能性が高く、その次の第3燃料噴射気筒たる#4気筒には非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が高いので、内燃機関は、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になってしまう虞がある。
For example, when the # 1 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of cold start, as shown in FIG. 10, the third
そこで、この場合には、その第3燃料噴射弁54cや第4燃料噴射弁54dから非加熱燃料Fが噴射されないようにフィードポンプ52の駆動量を低下させる。つまり、#1気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、フィードポンプ52の駆動量を低く設定して、このフィードポンプ52からの燃料送出量が少なくなるようにマップデータを定めておく。これにより、この場合のステップST14においては、フィードポンプ52の駆動量が絞られるので、燃料デリバリパイプ53内への非加熱燃料Fの供給量が減少させられる。
Therefore, in this case, the drive amount of the
従って、この場合には、2番目に噴射動作を行う#3気筒の第3燃料噴射弁54cや3番目に噴射動作を行う#4気筒の第4燃料噴射弁54dからも加熱燃料Fが噴射されるようになるので、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。一方、その際には少量ではあるが非加熱燃料Fを燃料デリバリパイプ53内に送り込んでいるので、その燃料デリバリパイプ53内においては、負圧の上昇が抑えられ、負圧の上昇に伴う意図しない非加熱燃料Fの流入や燃料噴射弁54(第1から第4の燃料噴射弁54a〜54d)を介した燃焼ガス等の流入を防ぐことができる。これが為、ここでは、その意図しない非加熱燃料Fの不適切な時期における噴射、燃焼ガス等による燃料Fの噴射制限を回避することができるので、フィードポンプ52の駆動量制御により得た低温始動性の改善効果を保つことができるようになる。
Therefore, in this case, the heated fuel F is also injected from the # 3 cylinder third
また、#2気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、図11に示す如く、燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りに配置されている第3燃料噴射弁54cが第3燃料噴射気筒となる。これが為、この場合には、フィードポンプ52の駆動量を低下させなければ、第3燃料噴射気筒たる#3気筒に非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が高いので、内燃機関は、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になってしまう虞がある。
Further, when the # 2 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, the third
そこで、この場合には、その第3燃料噴射弁54cから非加熱燃料Fが噴射されないようにフィードポンプ52の駆動量を低下させる。つまり、#2気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合であっても、フィードポンプ52の駆動量を低く設定して、このフィードポンプ52からの燃料送出量が少なくなるようにマップデータを定めておく。ここでは、#1気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒のときと同等の燃料送出量、又はそのときよりも少し多めの燃料送出量となるようにフィードポンプ52の駆動量を低下させる。これにより、この場合のステップST14においては、フィードポンプ52の駆動量が絞られるので、燃料デリバリパイプ53内への非加熱燃料Fの供給量が減少させられる。
Therefore, in this case, the drive amount of the
従って、この場合には、3番目に噴射動作を行う#3気筒の第3燃料噴射弁54cからも加熱燃料Fが噴射されるようになるので、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。一方、その際には少量ではあるが非加熱燃料Fを燃料デリバリパイプ53内に送り込んでいるので、#1気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒のときと同様に、フィードポンプ52の駆動量制御により得た低温始動性の改善効果を保つことができる。
Accordingly, in this case, since the heated fuel F is also injected from the third
また、#3気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、図12に示す如く、燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りに配置されている第4燃料噴射弁54dが第2燃料噴射気筒となる。これが為、この場合には、フィードポンプ52の駆動量を低下させなければ、第2燃料噴射気筒たる#4気筒に非加熱燃料Fがそのまま供給される可能性が極めて高い。つまり、その#4気筒の第4燃料噴射弁54dは、最も燃料デリバリパイプ53の燃料供給口寄りに配置されているので、少しでも非加熱燃料Fが燃料デリバリパイプ53内に入ってくると、その非加熱燃料Fを噴射してしまう。従って、その際の内燃機関においては、着火不良や失火等が起こって低温状態での始動が不可能になってしまう虞がある。
When the # 3 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, as shown in FIG. 12, the fourth
そこで、この場合には、その第4燃料噴射弁54dから非加熱燃料Fが噴射されないようにフィードポンプ52の駆動量を限りなく低下させる。つまり、#3気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、フィードポンプ52の駆動量を極力低く設定して、このフィードポンプ52からの燃料送出量が殆どなくなるようにマップデータを定めておく。ここでは、そのフィードポンプ52を停止させるようにして、フィードポンプ52に非加熱燃料Fを送出させないようにする。これにより、この場合のステップST14においては、フィードポンプ52の駆動が止められるので、燃料デリバリパイプ53内への非加熱燃料Fの供給が停止される。
Therefore, in this case, the drive amount of the
従って、この場合には、2番目に噴射動作を行う#4気筒の第4燃料噴射弁54dからも加熱燃料Fが噴射されるようになるので、着火不良や失火等が回避されて良好な低温始動性を得ることができる。ここで、その際の燃料デリバリパイプ53内には非加熱燃料Fが供給されないので負圧を発生させてしまうが、ここでは、第2燃料噴射気筒たる#4気筒への非加熱燃料Fの供給に伴い生じる失火等の回避に重きを置くこととする。尚、この場合の燃料ポンプ制御手段には、その第4燃料噴射弁54dの燃料噴射が終わった時点でフィードポンプ52を駆動させ、燃料デリバリパイプ53内に非加熱燃料Fを供給させるようにすることが望ましい。これにより、ここでは、それ以上の負圧の上昇が防がれるので、改善された低温始動性が維持されるようになる。
Accordingly, in this case, since the heated fuel F is also injected from the fourth
一方、#4気筒が低温始動時の第1燃料噴射気筒の場合には、図13に示す如く#4気筒→#2気筒→#1気筒の順に噴射動作が行われることから、フィードポンプ52の駆動量を調整せずとも加熱燃料Fが夫々の気筒に供給されるので、低温始動性を悪化させる可能性は少ない。これが為、かかる場合には、フィードポンプ52の駆動量を低下させないように設定し、このフィードポンプ52からの燃料送出量が変化しないように(換言すれば、最大又はこれに近い燃料送出量となるように)マップデータを定めておく。つまり、この場合のステップST14においては、燃料デリバリパイプ53内への非加熱燃料Fの供給が通常通り行われるので、#4気筒の第4燃料噴射弁54dから噴射した加熱燃料Fの噴射量の分だけその非加熱燃料Fが補充される。従って、その際には、燃料デリバリパイプ53内の負圧の上昇が起こらないので、その負圧の上昇に伴う意図しない非加熱燃料Fの流入や燃料噴射弁54(第1から第4の燃料噴射弁54a〜54d)を介した燃焼ガス等の流入を防ぐことができ、フィードポンプ52の駆動量制御により得た低温始動性の改善効果を維持し続けることができるようになる。
On the other hand, when the # 4 cylinder is the first fuel injection cylinder at the time of low temperature start, the injection operation is performed in the order of # 4 cylinder → # 2 cylinder → # 1 cylinder as shown in FIG. Since the heated fuel F is supplied to each cylinder without adjusting the drive amount, there is little possibility of deteriorating the cold startability. For this reason, in such a case, the drive amount of the
以上示した如く、本実施例2の燃料噴射制御装置は、低温始動時に非加熱燃料Fの噴射や非加熱燃料Fによる加熱燃料Fの温度低下を防いで加熱燃料Fのみを噴射させることができ、また、その際に第1燃料噴射気筒に応じて非加熱燃料Fの供給量の調節を行うことで燃料デリバリパイプ53内の負圧の上昇を防いでいるので、低温始動時における始動性の改善効果を実施例1よりも高めることができる。
As described above, the fuel injection control apparatus according to the second embodiment can inject only the heated fuel F while preventing the non-heated fuel F from being injected or the temperature of the heated fuel F from being lowered by the non-heated fuel F at the time of low temperature start. In addition, since the negative pressure in the
ところで、本実施例2においても実施例1と同様に加熱手段55を燃料デリバリパイプ53に設けているが、その加熱手段55は、フィードポンプ52よりも下流の燃料通路51上に配設してもよい。そして、その場合には、燃料通路51における加熱手段55よりも下流側に加熱燃料Fが存在するので、フィードポンプ52を駆動させた際に、その燃料通路51内に存在している加熱燃料Fが燃料デリバリパイプ53内へと流れ込むことになる。従って、この場合には、その存在している量(換言するならば、燃料通路51における加熱手段55よりも下流側の経路長)に応じてフィードポンプ52からの燃料送出量を上述した例示より増やしてもよく、これにより燃料デリバリパイプ53内の負圧の上昇を更に抑えることができるようになる。
In the second embodiment, the heating means 55 is provided in the
ここで、前述した実施例1,2では燃料Fのアルコール濃度が一定のものとして例示したが、異なるアルコール濃度の燃料Fが給油された場合を考慮に入れて、実施例1,2の燃料噴射制御装置(電子制御装置1)には、そのアルコール濃度の検出を行うアルコール濃度検出手段やアルコール濃度の推定を行うアルコール濃度推定手段を設けておくことが望ましい。そのアルコール濃度検出手段やアルコール濃度推定手段は、この技術分野において周知の技術により成されたものであり、アルコール濃度センサの検出値や給油時の燃焼性状情報、排気ガス中の酸素濃度等を利用する。この場合には、そのアルコール濃度に応じて加熱手段55(加熱手段155)による燃料Fの加熱動作の要否を判断させる。例えば、燃料Fは、そのアルコール濃度が濃くなるにつれて加熱手段55による加熱動作が行われ易くなる。 Here, in the first and second embodiments, the alcohol concentration of the fuel F is illustrated as being constant, but the fuel injection of the first and second embodiments is taken into consideration when the fuel F having a different alcohol concentration is supplied. The control device (electronic control device 1) is preferably provided with alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration and alcohol concentration estimation means for estimating the alcohol concentration. The alcohol concentration detection means and the alcohol concentration estimation means are made by techniques well known in this technical field, and use detection values of the alcohol concentration sensor, combustion property information at the time of refueling, oxygen concentration in the exhaust gas, etc. To do. In this case, the necessity of the heating operation of the fuel F by the heating means 55 (heating means 155) is determined according to the alcohol concentration. For example, the fuel F is easily heated by the heating means 55 as its alcohol concentration increases.
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、加熱された燃料による低温始動性の改善効果を実効あるものにする技術として有用である。 As described above, the fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention is useful as a technique for effectively improving the low-temperature startability by the heated fuel.
1 電子制御装置
11b 吸気ポート
16 クランク角センサ
41 燃料タンク
50 燃料供給装置
51 燃料通路
52 フィードポンプ(燃料ポンプ)
53,153 燃料デリバリパイプ
54 燃料噴射弁
54a 第1燃料噴射弁
54b 第2燃料噴射弁
54c 第3燃料噴射弁
54d 第4燃料噴射弁
55,155 加熱手段
154a 第1燃料噴射弁
154b 第2燃料噴射弁
154c 第3燃料噴射弁
154d 第4燃料噴射弁
154e 第5燃料噴射弁
154f 第6燃料噴射弁
CC 燃焼室
F 燃料(加熱燃料,非加熱燃料)
1
53, 153
Claims (3)
前記燃料デリバリパイプ内の加熱された燃料が所定量以下になるまで前記燃料ポンプの駆動を停止させる燃料ポンプ制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of injecting fuel heated after delivery from a fuel pump into a fuel injection valve for each cylinder connected to a fuel delivery pipe,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising fuel pump control means for stopping the driving of the fuel pump until the heated fuel in the fuel delivery pipe becomes a predetermined amount or less.
機関始動時に最初に燃料が供給される第1燃料噴射気筒の特定を行う第1燃料噴射気筒特定手段と、前記燃料デリバリパイプ内へと供給される非加熱燃料で低温始動性を低下させぬように、前記特定された第1燃料噴射気筒と前記各燃料噴射弁の噴射順序に応じて前記燃料ポンプの燃料送出量を減量させる燃料ポンプ制御手段と、を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of injecting fuel heated after delivery from a fuel pump into a fuel injection valve for each cylinder connected to a fuel delivery pipe,
The first fuel injection cylinder specifying means for specifying the first fuel injection cylinder to which fuel is first supplied at the time of engine start and the non-heated fuel supplied into the fuel delivery pipe will not lower the low temperature startability. , the internal combustion engine, characterized in that a, a fuel pump control means for reduction of the fuel delivery amount of the fuel pump in response to the ejection order of the first fuel injection cylinder and the fuel injection valves, which are the specific Fuel injection control device.
機関始動時に最初に燃料が供給される第1燃料噴射気筒の特定を行う第1燃料噴射気筒特定手段と、該特定された第1燃料噴射気筒と前記各燃料噴射弁の噴射順序に基づいて前記燃料デリバリパイプ内に供給される非加熱燃料の噴射が行われる燃料噴射弁を特定する非加熱燃料噴射弁特定手段と、該特定された燃料噴射弁による非加熱燃料の噴射時期が早く訪れるほど前記燃料ポンプの燃料送出量を減量させていく燃料ポンプ制御手段と、を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 In a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of injecting fuel heated after delivery from a fuel pump into a fuel injection valve for each cylinder connected to a fuel delivery pipe,
First fuel injection cylinder specifying means for specifying a first fuel injection cylinder to which fuel is first supplied at the time of engine start, and the injection order of the specified first fuel injection cylinder and each fuel injection valve The non-heated fuel injection valve specifying means for specifying the fuel injection valve in which the non-heated fuel supplied into the fuel delivery pipe is injected , and the earlier the injection timing of the non-heated fuel by the specified fuel injection valve comes the fuel injection control apparatus for internal combustion engine you characterized by providing a fuel pump control means for gradually was reduced fuel delivery amount of the fuel pump, the.
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