JP5169653B2 - Control method and apparatus for spark ignition direct injection engine - Google Patents

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本発明は、火花点火式直噴エンジンの制御方法およびその装置に関するものである。 The present invention relates to a control method and apparatus for a spark ignition direct injection engine.

エンジン、特に自動車用の火花点火式のエンジンでは、燃料噴射時期選択の自由度の高さや効率の向上等の観点から、燃焼室内に直接燃料噴射を行う直噴式とする傾向が強くなっている。また、火花点火式直噴エンジンの燃料としては、ガソリンが一般的であるが、最近では、エタノールをガソリンに混合した混合燃料や、エタノール100%とした燃料が使用されることも多くなっている。エタノールをガソリンに混合した混合燃料は、エタノールの燃料中に占める含有割合に応じて、例えばE10(エタノール10%含有でガソリンが残りの90%ということ)、E25(エタノール25%含有)、E85(エタノール85%含有)等がある。 Engines, particularly spark ignition engines for automobiles, have a strong tendency to use direct injection in which fuel is directly injected into the combustion chamber from the viewpoint of a high degree of freedom in fuel injection timing selection and improved efficiency. In addition, gasoline is generally used as a fuel for a spark ignition direct injection engine, but recently, a mixed fuel in which ethanol is mixed with gasoline and a fuel in which ethanol is 100% are often used. . For example, E10 (contains 10% ethanol and the remaining 90% is gasoline), E25 (contains 25% ethanol), E85 (combined fuel in which ethanol is mixed with gasoline), depending on the content ratio of ethanol in the fuel. (Contains 85% ethanol).

特許文献1には、オクタン価の異なる複数種の燃料、例えばガソリンと、エタノールと、エタノールとガソリンとの混合燃料とを選択的に使用する際に、低負荷時には低オクタン価の燃料を使用しつつミラーサイクルとし、高負荷時には高オクタン価の燃料を使用しつつ高圧縮比で燃焼を行わせるものが開示されている。 In Patent Document 1, when a plurality of types of fuels having different octane numbers, for example, gasoline, ethanol, and a mixed fuel of ethanol and gasoline are selectively used, a mirror having a low octane number is used at low load. A cycle is disclosed in which combustion is performed at a high compression ratio while using a high-octane fuel at high loads.

特許文献2には、エンジンの高負荷領域でのノッキング防止のために、吸気上死点付近で排気弁を閉弁した後に、吸気弁が閉弁された状態の所定期間を設定して、この所定期間経過後の吸気行程途中で吸気弁を開弁させるネガティブオーバラップが開示されている。
特開2008−031948号公報 特開2002−213259号公報
In Patent Document 2, in order to prevent knocking in a high load region of the engine, a predetermined period in which the intake valve is closed after the exhaust valve is closed near the intake top dead center is set. A negative overlap is disclosed in which an intake valve is opened during an intake stroke after a predetermined period has elapsed.
JP 2008-031948 A JP 2002-213259 A

ところで、ガソリンとエタノールとの混合燃料を使用する場合に、燃料中に占めるエタノールの含有割合が、大幅に変化されることがある。すなわち、エタノールの含有割合が0%(つまりガソリン100%)から100%(つまりエタノール100%)の広い範囲に渡って変化する可能性がある。 By the way, when using a mixed fuel of gasoline and ethanol, the content ratio of ethanol in the fuel may be significantly changed. That is, the ethanol content may vary over a wide range from 0% (ie, gasoline 100%) to 100% (ie, ethanol 100%).

一方、ガソリンとエタノールとでは、燃料の気化特性に大きな相違があり、エタノールやエタノールの含有割合が多い燃料(特にエタノールの含有割合が10%以上)では、気化しやすい燃料成分が減少して燃料の気化特性がガソリンに比してかなり悪いものとなり、このためエンジンの冷間時や低速領域、特に低速・低負荷領域での燃焼安定性が悪いものとなる。 On the other hand, there is a large difference in fuel vaporization characteristics between gasoline and ethanol, and fuel with a high ethanol or ethanol content ratio (especially with an ethanol content ratio of 10% or more) reduces the fuel component that tends to vaporize and fuel. The vaporization characteristics of the engine are considerably poorer than those of gasoline, and therefore, the combustion stability is low when the engine is cold or in a low speed region, particularly in a low speed / low load region.

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、エタノールの含有割合にかかわらず、エンジンの低速領域での燃焼安定性を十分に確保できるようにした火花点火式直噴エンジンの制御方法およびその装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a spark ignition type direct current engine that can sufficiently ensure combustion stability in the low speed region of the engine regardless of the ethanol content. An object of the present invention is to provide an injection engine control method and apparatus.

前記目的を達成するため、本発明における制御方法にあっては次のような第1の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御方法であって、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは、吸気行程において吸気弁および排気弁がそれぞれ閉弁された所定期間を設定して、該所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射が行われ、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは、吸気行程において吸気弁および排気弁がそれぞれ閉弁された所定期間を設定すると共に、吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射が行われる、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following first solution is adopted in the control method of the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control method in which the mixed fuel can be used.
When it is determined that the first fuel in which the content of ethanol in the fuel is 10% or more is used in the low speed region of the engine, the intake valve and the exhaust valve are each closed during the intake stroke. Fuel injection is performed in a period that sets a period and overlaps at least a part of the predetermined period,
When it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used in the low speed region of the engine , the intake valve and the exhaust valve are each closed during the intake stroke. In addition to setting the period, fuel injection is performed during the opening period of the intake valve in the intake stroke.
It is like that.

上記解決手法によれば、吸気弁と排気弁とが共に閉弁された所定期間中は、吸気行程の進行に伴って筒内が極めて大きな負圧とされる。したがって、燃料の気化特性の悪い第1燃料をこの所定期間の一部の期間とオーバラップするように噴射することにより、極めて大きな負圧とされている筒内で第1燃料が十分に蒸発されて(気化、霧化の十分な促進)、燃焼安定性が十分に確保されることになる。また、燃料の気化特性の良好な第2燃料を使用するときは、大きな負圧となる上記所定期間を避けて、通常の吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射することにより、筒内圧が低くて噴射燃料が飛びすぎ、ピストン頂面や燃焼室内壁面に多量に付着して気化しにくい燃料成分がスモーク発生の原因になってしまう事態が防止あるいは抑制され、また吸気弁を開弁させたときの吸気流動を利用して混合気の均質性を高めて燃焼安定性を十分に確保することができる。
以上に加えて、吸気行程において吸気弁が閉弁されているときに筒内に大きな負圧が生成されるので、吸気弁が開弁されたときには大きな筒内負圧を利用して大きな吸気流動が得られて、燃焼安定性をより一層向上することができる。また、エタノールの含有割合にかかわらず、エンジンの低速領域では一律に所定期間を設定するバルブタイミングとすることができ、バルブタイミングを頻繁に変更しないようにする上でも好ましいものとなる。
According to the above-described solution technique, during the predetermined period in which both the intake valve and the exhaust valve are closed, the inside of the cylinder is brought to a very large negative pressure as the intake stroke proceeds. Therefore, by injecting the first fuel having poor fuel vaporization characteristics so as to overlap with a part of the predetermined period, the first fuel is sufficiently evaporated in the cylinder having an extremely large negative pressure. (Sufficient promotion of vaporization and atomization) ensures sufficient combustion stability. Further, when using the second fuel with good fuel vaporization characteristics, the fuel injection is performed during the opening period of the intake valve in the normal intake stroke, avoiding the predetermined period in which a large negative pressure is generated, thereby The situation where the internal pressure is low and the injected fuel jumps too much, and the fuel component that adheres in large amounts to the piston top surface or combustion chamber wall surface and does not vaporize easily causes smoke generation, and opens the intake valve. It is possible to increase the homogeneity of the air-fuel mixture by utilizing the intake air flow at the time, and sufficiently ensure the combustion stability.
In addition to the above, since a large negative pressure is generated in the cylinder when the intake valve is closed in the intake stroke, a large intake flow using the large negative pressure in the cylinder is utilized when the intake valve is opened. Can be obtained, and the combustion stability can be further improved. Regardless of the content ratio of ethanol, it is possible to set the valve timing to uniformly set a predetermined period in the low speed region of the engine, which is also preferable in preventing the valve timing from being changed frequently.

前記目的を達成するため、本発明における制御方法にあっては次のような第2の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項に記載のように、
燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御方法であって、
エンジンの低速・高負荷領域において、吸気上死点後に排気弁を閉弁すると共に、排気弁の閉弁後所定期間遅れた吸気行程途中で吸気弁を開弁させ、
エンジンの低速・高負荷領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは前記所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射が行なわれる一方、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射が行われ、
前記第1燃料の前記所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間での燃料噴射は一括噴射とされ、
前記第2燃料の吸気行程における吸気弁の開弁期間での燃料噴射は、吸気行程中での分割噴射、または吸気行程と圧縮行程とでの分割噴射とされる、
ようにしてある。上記第2の解決手法によれば、エタノールの含有割合にかかわらず、吸気行程において吸気弁および排気弁が共に閉弁された所定期間が設定されることにより、吸気弁が遅く閉じるので有効圧縮比が下がって筒内温度が低下することと、吸気弁が開弁された後の大きな吸気流動を利用して燃焼時間の短縮化によってノッキングを抑制できることになる。したがって、ノッキングが問題となり易い第2燃料を使用しているときは、吸気行程における吸気弁の開弁期間に燃料噴射することによって、吸気流動を加速する効果が得られるので燃焼時間の短縮化による燃焼安定性が確保されて、ノッキングを確実に防止することができる。また、燃料の気化特性の悪い、第1燃料を使用しているときは、少なくとも所定期間の一部とオーバラップする期間での燃料噴射によって、筒内の大きな負圧を利用して気化、霧化が促進されて、燃焼安定を確保することができる。
In order to achieve the above object, the following second solution is adopted in the control method of the present invention. That is, as described in claim 2 in the scope of claims,
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control method in which the mixed fuel can be used.
In the low speed / high load region of the engine, the exhaust valve is closed after the intake top dead center, and the intake valve is opened during the intake stroke delayed for a predetermined period after the exhaust valve is closed,
When it is determined that the first fuel in which the content of ethanol in the fuel is 10% or more is used in the low speed / high load region of the engine, it is in a period overlapping with at least a part of the predetermined period. On the other hand, when it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used, the fuel injection is performed during the intake valve opening period in the intake stroke. And
The fuel injection in a period overlapping with at least a part of the predetermined period of the first fuel is a batch injection,
The fuel injection in the opening period of the intake valve in the intake stroke of the second fuel is divided injection in the intake stroke, or divided injection in the intake stroke and the compression stroke.
It is like that. According to the second solution described above, regardless of the ethanol content ratio, the intake valve is closed late by setting a predetermined period in which both the intake valve and the exhaust valve are closed in the intake stroke. As a result, the in-cylinder temperature decreases and knocking can be suppressed by shortening the combustion time using the large intake flow after the intake valve is opened. Therefore, when the second fuel, which is likely to cause knocking, is used, the effect of accelerating the intake air flow can be obtained by injecting fuel during the intake valve opening period in the intake stroke. Combustion stability is ensured and knocking can be reliably prevented. Also, when using the first fuel with poor fuel vaporization characteristics, the fuel is injected in a period that overlaps at least a part of the predetermined period, and vaporization and fog are generated using a large negative pressure in the cylinder. Acceleration can be promoted to ensure stable combustion.

以上に加えて、燃料の気化特性の悪い第1燃料は、一括噴射とすることによって、一気にその気化、霧化を促進させて、燃焼安定性確保の上で好ましいものとなり、また短い所定期間に対応させて比較的多量となる燃料を噴射することが可能となる。また、燃料の気化特性の良好な第2燃料は、比較的多量となる燃料を分割噴射とすることによって、混合気の均質化と、燃料の一部がピストン頂面や燃焼室内壁面に多量に付着することの防止とを共に満足させて、ノッキング防止や燃焼安定性確保の上で好ましいものとなる。 In addition to the above, a bad first fuel vaporization characteristics of the fuel is by a batch injection, once its vaporization and to promote atomization, be preferred over the combustion stability ensured, also short predetermined period of time It becomes possible to inject a relatively large amount of fuel corresponding to the above. In addition, the second fuel with good fuel vaporization characteristics uses split injection of a relatively large amount of fuel to homogenize the air-fuel mixture and a part of the fuel to the piston top surface and combustion chamber wall surface. It is preferable in terms of prevention of knocking and ensuring of combustion stability by satisfying both prevention of adhesion.

前記目的を達成するため、本発明における制御装置にあっては次のような第1の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項に記載のように、
燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御装置であって、
吸気行程において吸気弁および排気弁がそれぞれ閉弁された所定期間を設定するバルブタイミング調整手段と、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは、前記バルブタイミング調整手段を制御して前記所定期間を設定させて、該所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射を行わせる第1燃料噴射制御手段と、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは、前記バルブタイミング調整手段を制御して前記所定期間を設定すると共に、吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射を行わせる第2燃料噴射制御手段と、
を備えているようにしてある。上記解決手法によれば、請求項1に記載の制御方法を実行するための制御装置が提供される。
In order to achieve the above object, the following first solution is adopted in the control device of the present invention. That is, as described in claim 3 in the claims,
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control device in which the mixed fuel can be used,
Valve timing adjusting means for setting a predetermined period during which the intake valve and the exhaust valve are closed in the intake stroke;
When it is determined that the first fuel in which the ethanol content in the fuel is 10% or more is used in the low speed region of the engine, the valve timing adjusting means is controlled to set the predetermined period. First fuel injection control means for performing fuel injection during a period overlapping with at least a part of the predetermined period;
When it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used in the low speed region of the engine, the valve timing adjusting means is controlled to set the predetermined period. And a second fuel injection control means for performing fuel injection during the valve opening period of the intake valve in the intake stroke;
It is supposed to be equipped with. According to the said solution technique, the control apparatus for performing the control method of Claim 1 is provided.

前記目的を達成するため、本発明における制御装置にあっては次のような第2の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項に記載のように、
燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御装置であって、
吸気上死点後に行われる排気弁の閉弁後所定期間遅れた吸気行程途中で吸気弁を開弁させるバルブタイミング調整手段と、
エンジンの低速・高負荷領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは、前記バルブタイミング調整手段を制御して前記所定期間を設定して、該所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射を行なわせる第1燃料噴射制御手段と、
エンジンの低速・高負荷領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは、吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射を行わせる第2燃料噴射制御手段と、
を備え、
前記第1燃料の前記所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間での燃料噴射は一括噴射とされ、
前記第2燃料の吸気行程における吸気弁の開弁期間での燃料噴射は、吸気行程中での分割噴射、または吸気行程と圧縮行程とでの分割噴射とされる、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項に記載の制御方法を実行するための制御装置が提供される。
In order to achieve the above object, the following second solution is adopted in the control apparatus of the present invention. That is, as described in claim 4 in the claims,
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control device in which the mixed fuel can be used,
Valve timing adjusting means for opening the intake valve during the intake stroke delayed for a predetermined period after the exhaust valve is closed after the intake top dead center;
When it is determined that the first fuel in which the ethanol content in the fuel is 10% or more is used in the low speed / high load region of the engine, the valve timing adjusting means is controlled to control the predetermined period. A first fuel injection control means for performing fuel injection during a period overlapping with at least a part of the predetermined period;
When it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used in the low-speed / high-load region of the engine, the fuel is consumed during the intake valve opening period in the intake stroke. Second fuel injection control means for performing injection;
Bei to give a,
The fuel injection in a period overlapping with at least a part of the predetermined period of the first fuel is a batch injection,
The fuel injection in the opening period of the intake valve in the intake stroke of the second fuel is divided injection in the intake stroke, or divided injection in the intake stroke and the compression stroke.
It is like that. According to the above solution, a control device for executing the control method according to claim 2 is provided.

本発明によれば、エタノールの含有割合にかかわらず、エンジン低速領域での燃焼安定性を確保することができる。 According to the present invention, combustion stability in the engine low speed region can be ensured regardless of the content ratio of ethanol.

図1において、Eはエンジン、特に自動車用エンジンで、実施形態では、直列4気筒エンジンとされている。図1では1つの気筒が代表的に示され、シリンダ1と、シリンダヘッド2,シリンダ1内に摺動自在に嵌合されたピストン3とによって燃焼室4が画成されている。燃焼室4に臨ませて、燃料噴射弁5が配設されると共に、点火プラグ6が配設されている。 In FIG. 1, E is an engine, particularly an automobile engine. In the embodiment, E is an in-line four-cylinder engine. In FIG. 1, one cylinder is representatively shown, and a combustion chamber 4 is defined by a cylinder 1, a cylinder head 2, and a piston 3 slidably fitted in the cylinder 1. A fuel injection valve 5 and a spark plug 6 are disposed facing the combustion chamber 4.

燃焼室4には、それぞれシリンダヘッド2に形成された2つの吸気ポート10と2つの排気ポート11とが開口されている。図1では、2つの吸気ポート10および2つの排気ポート11のうちの一方は、紙面直角方向に配設されて、図1では描かれていない。吸気ポート10は、吸気弁12によって開閉され、排気ポート11は、排気弁13によって開閉される。吸気弁12を開閉駆動するためのカムシャフトが符合14で示され、排気弁13を開閉駆動するためのカムシャフトが符合15で示される。各カムシャフト14,15は、それぞれ図示を略すクランク軸(つまりピストン3)と連動されている。クランク軸と吸気弁12用のカムシャフト14との連動機構中には、位相調整機構16が組み込まれている。位相調整機構16は、クランク軸の回転位置に対するカムシャフト14の回転位置を変更するもので、後述するように、吸気弁12の開閉時期を全体的にオフセットさせる機能を有する。なお、このような位相調整機構16は、油圧式や電磁式とされて、従来から種々のものが提案されてよく知られているので、その詳細な説明は省略する。 In the combustion chamber 4, two intake ports 10 and two exhaust ports 11 formed in the cylinder head 2 are opened. In FIG. 1, one of the two intake ports 10 and the two exhaust ports 11 is disposed in a direction perpendicular to the paper surface and is not depicted in FIG. 1. The intake port 10 is opened and closed by an intake valve 12, and the exhaust port 11 is opened and closed by an exhaust valve 13. A camshaft for driving the intake valve 12 to open and close is indicated by reference numeral 14, and a camshaft for driving the exhaust valve 13 to open and close is indicated by reference numeral 15. Each of the camshafts 14 and 15 is interlocked with a crankshaft (that is, the piston 3) (not shown). A phase adjustment mechanism 16 is incorporated in the interlocking mechanism between the crankshaft and the camshaft 14 for the intake valve 12. The phase adjusting mechanism 16 changes the rotational position of the camshaft 14 relative to the rotational position of the crankshaft, and has a function of offsetting the opening / closing timing of the intake valve 12 as will be described later. Such a phase adjustment mechanism 16 is hydraulic or electromagnetic, and various types have been proposed and well known in the art, and detailed description thereof will be omitted.

各気筒における吸気ポート10は、分岐吸気通路20を介してサージタンク21に連なっている。サージタンク21には、共通吸気通路22が連なっている。共通吸気通路22には、その上流端においてエアクリーナ23が配設され、エアクリーナ23の下流側においてスロットル弁24が配設されている。一方、排気ポート11からの排気ガスは、排気通路30を介して大気に排出される。排気通路30には、例えば三元触媒等の排気ガス浄化装置31が配設されている。そして、排気通路30には、排気ガス浄化装置31の上流側において、空燃比センサS3が配設されている。なお、空燃比センサS3は、理論空燃比を境にしてON、OFFするものであってもよく、また空燃比を連続式に検出できるものであってもよい。 The intake port 10 in each cylinder is connected to a surge tank 21 via a branch intake passage 20. A common intake passage 22 is connected to the surge tank 21. An air cleaner 23 is disposed at the upstream end of the common intake passage 22, and a throttle valve 24 is disposed downstream of the air cleaner 23. On the other hand, the exhaust gas from the exhaust port 11 is discharged to the atmosphere through the exhaust passage 30. An exhaust gas purification device 31 such as a three-way catalyst is disposed in the exhaust passage 30. An air-fuel ratio sensor S3 is disposed in the exhaust passage 30 upstream of the exhaust gas purification device 31. The air-fuel ratio sensor S3 may be one that turns on and off at the theoretical air-fuel ratio, and may be one that can detect the air-fuel ratio continuously.

図2において、Uは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ(制御ユニット)である。このコントローラUは、前述した燃料噴射弁5,点火プラグ6,位相調整機構16を制御する。このコントローラUには、各種センサS1〜S5からの信号が入力される。センサS1は、エンジン負荷を検出するもので、実施形態では、吸入空気量を検出するものとなっている。センサS2は、エンジン回転数を検出するものである。センサS3は、前述した空燃比センサである。センサS4は、クランク軸の回転位置つまりクランク角を検出するものである。 In FIG. 2, U is a controller (control unit) configured using a microcomputer. The controller U controls the fuel injection valve 5, the spark plug 6, and the phase adjustment mechanism 16 described above. Signals from various sensors S1 to S5 are input to the controller U. The sensor S1 detects an engine load. In the embodiment, the sensor S1 detects an intake air amount. The sensor S2 detects the engine speed. Sensor S3 is the air-fuel ratio sensor described above. The sensor S4 detects the rotational position of the crankshaft, that is, the crank angle.

上記コントローラUの制御の概要について、図3〜図6を参照しつつ説明する。まず、図3は、位相調整機構16を制御するためのマップを示す。この図3において、エンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとして、2つの領域X1とX2とに分けられている。なお、図3中、WOTは、全負荷を示す。領域X1は、低回転領域の全域と、中・高回転領域のうち高負荷域領域以外の領域として設定されている。領域X2は、領域X1以外の領域として設定されている(領域X2は、高負荷領域のうち、低回転領域を除外した領域である)。なお、領域X2の低回転側境界線がα線で示され、負荷境界線がβ線で示されて、α線よりも高回転でかつβ線よりも高負荷となる領域が領域X2とされている。実施形態では、α線は、回転数N1に設定され(線形)、β線は、N1までの低回転域では一定負荷R1とされるが、回転数N1以上の範囲では、回転数の増大と共に負荷が徐々に大きくされるように非線形に設定されている。 An outline of the control of the controller U will be described with reference to FIGS. First, FIG. 3 shows a map for controlling the phase adjustment mechanism 16. In FIG. 3, the engine speed and the engine load are used as parameters, and the area is divided into two regions X1 and X2. In FIG. 3, WOT indicates the total load. The region X1 is set as a region other than the high load region of the entire low rotation region and the middle / high rotation region. The region X2 is set as a region other than the region X1 (the region X2 is a region excluding the low rotation region in the high load region). In addition, the low rotation side boundary line of the region X2 is indicated by the α line, the load boundary line is indicated by the β line, and the region that rotates at a higher speed than the α line and has a higher load than the β line is defined as the region X2. ing. In the embodiment, the α line is set to the rotation speed N1 (linear), and the β line is a constant load R1 in the low rotation range up to N1, but in the range of the rotation speed N1 or more, the rotation speed increases. It is set nonlinearly so that the load is gradually increased.

上記領域X2では、吸気弁12と排気弁13とが通常の開閉時期とされる。すなわち、図4に示すように、排気弁13の閉弁時期が吸気上死点以後とされ、吸気弁12の開弁時期が吸気上死点以前とされて、吸気弁12と排気弁13とが共に開弁されたオーバラップを有するようにされる。そして、燃料噴射は、吸気弁12が開弁している期間中とされる。 In the region X2, the intake valve 12 and the exhaust valve 13 are set to normal opening / closing timing. That is, as shown in FIG. 4, the exhaust valve 13 is closed after the intake top dead center, the intake valve 12 is opened before the intake top dead center, the intake valve 12, the exhaust valve 13, Are made to have an overlap opened together. The fuel injection is performed while the intake valve 12 is open.

一方、領域X1では、図5あるいは図6に示すように、吸気弁12の開弁時期が、吸気上死点からかなり遅い時期、つまり排気弁13の閉弁時期よりも遅い時期に開弁されるように設定されて、吸気弁12と排気弁13とが共に閉弁された時期となる所定期間Tが設定される。このように、吸気弁12と排気弁13とが共に閉弁された所定期間Tを有するような開閉状態を、ネガティブオーバラップと称することとする。そして、吸気弁12の閉弁時期は、吸気下死点よりもかなり遅い時期となる圧縮行程の途中となるように設定されている。つまり、吸気弁12は、位相調整機構16によって、全体的に開弁期間が遅角される方向にオフセットされて、吸気遅閉じとなり、ポンピングロス低減のバルブタイミングともなる。 On the other hand, in the region X1, as shown in FIG. 5 or FIG. 6, the valve opening timing of the intake valve 12 is opened at a timing that is considerably later than the intake top dead center, that is, a timing that is later than the valve closing timing of the exhaust valve 13. Thus, a predetermined period T that is the time when both the intake valve 12 and the exhaust valve 13 are closed is set. An open / close state in which the intake valve 12 and the exhaust valve 13 are both closed for a predetermined period T is referred to as a negative overlap. The closing timing of the intake valve 12 is set so as to be in the middle of the compression stroke that is considerably later than the intake bottom dead center. In other words, the intake valve 12 is offset in the direction in which the valve opening period is retarded as a whole by the phase adjusting mechanism 16, and the intake valve is closed late, which also serves as a valve timing for reducing the pumping loss.

ネガティブオーバラップが設定される領域X1での燃料噴射時期は、次のように設定される。まず、低負荷領域(図3のβ線よりも低負荷で、低速から高速の範囲に渡っての領域)においては、燃料中に占めるエタノールの混合割合が10%以上となる第1燃料(エタノール100%の場合を含む)を使用しているときは、図5に示すように、所定期間Tの少なくとも一部の期間とオーバラップするタイミングで燃料噴射が行われる。所定期間Tでは、吸気弁12が閉じている間にピストン3が吸気下死点に向けて移動することに伴って、筒内に極めて大きな負圧が発生する。したがって、この大きな負圧が発生している雰囲気中に着火性や燃料の気化特性の悪くなる第1燃料を噴射することによって、その蒸発が促進されて(気化、霧化の促進)、安定した燃焼を得ることができる。 The fuel injection timing in the region X1 where the negative overlap is set is set as follows. First, in the low load region (region where the load is lower than the β-ray in FIG. 3 and the region extends from the low speed to the high speed range), the first fuel (ethanol) in which the mixing ratio of ethanol in the fuel is 10% or more. (Including the case of 100%), fuel injection is performed at a timing overlapping with at least a part of the predetermined period T as shown in FIG. In the predetermined period T, an extremely large negative pressure is generated in the cylinder as the piston 3 moves toward the intake bottom dead center while the intake valve 12 is closed. Therefore, by injecting the first fuel, which has poor ignitability and fuel vaporization characteristics, into the atmosphere where the large negative pressure is generated, its evaporation is promoted (evaporation and atomization is promoted) and stable. Combustion can be obtained.

一方、上記低負荷領域において、燃料中に占めるエタノールの混合割合が10%未満(ガソリン100%の場合を含む)となる第2燃料を使用しているときは、燃料噴射が、吸気行程のうち所定期間Tの後となる吸気弁12が開弁されている時期とされる。すなわち、所定期間T中で筒内に発生された大きな負圧によって、吸気弁12が開弁されたときには筒内に大きな吸気流動が発生するので、着火性や燃料の気化特性の良好な第2燃料がこの大きな吸気流動によって均質化されて、燃焼安定性が確保される。なお、所定期間Tに第2燃料を噴射すると、燃料が飛びすぎて、まだ上死点に近い位置にあるピストン3頂面や、燃焼室4内壁面に多量に付着してしまって、混合気の均質化という点で好ましくないものとなる。 On the other hand, when the second fuel in which the mixing ratio of ethanol in the fuel is less than 10% (including the case of gasoline 100%) is used in the low load region, the fuel injection is performed in the intake stroke. The intake valve 12 after the predetermined period T is opened. That is, since a large intake flow is generated in the cylinder when the intake valve 12 is opened by the large negative pressure generated in the cylinder during the predetermined period T, the second excellent in ignitability and fuel vaporization characteristics. The fuel is homogenized by this large intake air flow, and combustion stability is ensured. If the second fuel is injected during the predetermined period T, the fuel will fly too much and will adhere to the top surface of the piston 3 and the inner wall surface of the combustion chamber 4 that are still close to top dead center. This is undesirable in terms of homogenization.

ネガティブオーバラップとされる領域X1のうち、低速・高負荷領域(図3のN1よりも低回転で、かつR1よりも高負荷となる領域)では、燃料噴射が次のように行われる。まず、着火性や燃料の気化特性の悪い第1燃料を使用しているときは、図6に示すように、所定期間Tの少なくとも一部の期間とオーバラップするように燃料噴射が実行される(一括噴射)。低速・高負荷領域では、一般的にはノッキングが問題となり易いが、着火性や燃料の気化特性の悪い第1燃料を使用しているときはノッキングが問題とならないので、所定期間Tでの一括燃料噴射によって、筒内の大きな負圧を利用した燃料の蒸発を促進させて、燃焼安定性が確保される。 In the region X1, which is negatively overlapped, in the low speed / high load region (the region where the rotation is lower than N1 in FIG. 3 and the load is higher than R1), fuel injection is performed as follows. First, when the first fuel having poor ignitability and fuel vaporization characteristics is used, fuel injection is executed so as to overlap with at least a part of the predetermined period T as shown in FIG. (Batch injection). In the low-speed / high-load region, knocking generally tends to be a problem, but knocking does not become a problem when using the first fuel with poor ignitability and fuel vaporization characteristics. The fuel injection promotes the evaporation of fuel using a large negative pressure in the cylinder, and ensures combustion stability.

上記低速・高負荷領域において、着火性、燃料の気化特性が良好でノッキングが問題となり易い第2燃料を使用しているときは、図6に示すように、燃料噴射が前段噴射と後段噴射との分割噴射とされる。すなわち、実施形態では、前段噴射は吸気行程において吸気弁12が開弁している期間に実行され、後段噴射は圧縮行程(の後期)に実行される。このような分割噴射とすることにより、前段噴射では、吸気弁12が開弁されたときの大きな吸気流動(所定期間Tで筒内に大きな負圧があらかじめ発生されている)によって混合気の均質化が図られて、筒内で局部的にリッチな部分が形成されてしまう事態が防止され、しかも所定期間Tでは筒内温度も低下するので、ノッキングを防止することができる。また、後段噴射を行うことにより、前段噴射の噴射量を低減させつつ全体として必要な燃料量が確保されることになる。なお、点火は、圧縮上死点以後に行うようにしてあるが、ノッキング防止できる範囲で、圧縮上死点前に行うこともできる。また、分割噴射は、3回以上の分割噴射としてよもく、吸気行程において吸気弁12が開弁されている期間においてのみ分割噴射を行うようにしてもよい。 In the low speed / high load region, when using the second fuel, which has good ignitability and fuel vaporization characteristics and is likely to cause knocking problems, as shown in FIG. Divided injection. That is, in the embodiment, the pre-stage injection is executed in a period during which the intake valve 12 is open in the intake stroke, and the post-stage injection is executed in the compression stroke (late stage). By adopting such split injection, in the pre-stage injection, the air-fuel mixture is homogeneous due to a large intake flow when the intake valve 12 is opened (a large negative pressure is generated in the cylinder in a predetermined period T in advance). Therefore, a situation in which a locally rich portion is formed in the cylinder is prevented, and the temperature in the cylinder also decreases during the predetermined period T, so that knocking can be prevented. Further, by performing the post-stage injection, the necessary fuel amount as a whole is ensured while reducing the injection quantity of the pre-stage injection. The ignition is performed after the compression top dead center, but can be performed before the compression top dead center as long as knocking can be prevented. Further, the divided injection may be three or more divided injections, and the divided injection may be performed only during a period in which the intake valve 12 is opened in the intake stroke.

コントローラUは、燃料中に占めるエタノールの混合割合を判別するようになっている。すなわち、同じ運転状態(エンジン回転数やエンジン負荷が同一の運転状態)であれば、空燃比センサS3で検出された空燃比に対して、現在の燃料噴射量が多いほどエタノールの含有割合が多いと判断することができる。すなわち、ガソリンの理論空燃比が14.7であるのに対して、エタノールの理論空燃比は9であるので、この理論空燃比の差を利用して、燃料中に占めるエタノールの混合割合を判別することができる。なお、空燃比センサS3として、理論空燃比を境としてON、OFFされるタイプのものを用いるときは、空燃比センサS3が理論空燃比を検出した時点で燃料中に占めるエタノールの混合割合を判別すればよい。 The controller U is adapted to determine the mixing ratio of ethanol in the fuel. That is, in the same operation state (operation state where the engine speed and engine load are the same), the ethanol content increases as the current fuel injection amount increases with respect to the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor S3. It can be judged. That is, the theoretical air-fuel ratio of gasoline is 14.7, whereas the theoretical air-fuel ratio of ethanol is 9, so the difference in the theoretical air-fuel ratio is used to determine the mixing ratio of ethanol in the fuel. can do. When an air-fuel ratio sensor S3 that is turned on and off at the theoretical air-fuel ratio is used, the mixing ratio of ethanol in the fuel is determined when the air-fuel ratio sensor S3 detects the stoichiometric air-fuel ratio. do it.

図7は、コントローラUによる前述した制御例を示すフローチャートであり、以下このフローチャートについて説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。まず、Q1において、各種センサS1〜S4からの信号が読み込まれる。この後、Q2において、現在のエンジンEの運転状態が、図3に示す領域X1であるか否かが判別される。このQ2の判別でYESのときは、Q3において、ネガティブオーバラップとなるように、位相調整機構16が制御される。また、Q2の判別でNOのときは、Q4において、オーバラップ有りとなるように位相調整機構16が制御される。 FIG. 7 is a flowchart showing the above-described control example by the controller U. This flowchart will be described below. In the following description, Q indicates a step. First, in Q1, signals from various sensors S1 to S4 are read. Thereafter, in Q2, it is determined whether or not the current operating state of the engine E is the region X1 shown in FIG. If the determination in Q2 is YES, the phase adjustment mechanism 16 is controlled so that a negative overlap is obtained in Q3. If NO in Q2, the phase adjustment mechanism 16 is controlled so that there is an overlap in Q4.

上記Q3,Q4の後は、それぞれ、Q5において、空燃比センサS3で検出されている空燃比と燃料噴射量とに基づいて、現在使用している燃料について、燃料中に占めるエタノールの混合割合が判別される。この後Q6において、低速領域(図3のN1以下の回転領域)であるか否かが判別される。このQ6の判別でYESのときは、Q7において、高負荷領域(図3のβ線よりも高負荷の領域)であるか否かが判別される。このQ7の判別でYESのときは、現在使用している燃料が、燃料中に占めるエタノールの混合割合が10%以上となる第1燃料であるか否かが判別される。このQ8の判別でYESのときは、Q9において、図6に示すように、所定期間Tの少なくとも一部の期間とオーバラップするタイミングで燃料噴射が行われる。Q8の判別でNOのときは、Q10において、図6に示すように、吸気行程での前段噴射と圧縮行程での後段噴射との分割噴射が行われる。 After Q3 and Q4, based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor S3 and the fuel injection amount in Q5, the mixing ratio of ethanol in the fuel is about the currently used fuel. Determined. Thereafter, at Q6, it is determined whether or not the vehicle is in a low speed region (a rotation region equal to or less than N1 in FIG. 3). If the determination in Q6 is YES, it is determined in Q7 whether or not it is a high load region (region of higher load than the β line in FIG. 3). When the determination in Q7 is YES, it is determined whether or not the currently used fuel is the first fuel in which the mixing ratio of ethanol in the fuel is 10% or more. When the determination in Q8 is YES, in Q9, as shown in FIG. 6, fuel injection is performed at a timing that overlaps at least a part of the predetermined period T. When the determination in Q8 is NO, in Q10, as shown in FIG. 6, split injection is performed between the front-stage injection in the intake stroke and the rear-stage injection in the compression stroke.

前記Q7の判別でNOのときは、Q11において、現在使用している燃料が、燃料中に占めるエタノールの混合割合が10%以上となる第1燃料であるか否かが判別される。このQ11の判別でYESのときは、Q12において、図5に示すように、所定期間Tの少なくとも一部の期間とオーバラップするタイミングで燃料噴射が行われる。また、Q11の判別でNOのときは、Q13において、吸気行程において吸気弁12が開弁している期間に燃料噴射が行われる(図5に示す第2燃料の燃料噴射態様)。 If the determination in Q7 is NO, it is determined in Q11 whether the currently used fuel is the first fuel in which the mixing ratio of ethanol in the fuel is 10% or more. If YES in Q11, fuel injection is performed in Q12 at a timing that overlaps at least a part of the predetermined period T as shown in FIG. If NO in Q11, fuel injection is performed in Q13 during a period in which the intake valve 12 is open during the intake stroke (second fuel injection mode shown in FIG. 5).

前記Q6の判別でNOのときは、Q13において、吸気行程における吸気弁12が開弁している期間に燃料噴射が行われる(負荷に応じて、図4に示すオーバラップ有りの場合と、図5に示すネガティブオーバラップの場合とがある)。 When the determination in Q6 is NO, in Q13, fuel injection is performed during a period in which the intake valve 12 is open in the intake stroke (depending on the load, the case where there is an overlap shown in FIG. There is a case of negative overlap shown in FIG.

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。エタノールの含有割合が多い(例えば10%以上)ときにのみ、ネガティブオーバラップの設定すると共に、所定期間Tに燃料噴射を行うようにしてもよい。燃料中に占めるエタノールの混合割合を検出するには、混合割合を検出する専用のセンサを別途用いることによって行うようにしてもよい。 Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . Only when the ethanol content is high (for example, 10% or more), the negative overlap may be set and the fuel injection may be performed during the predetermined period T. In order to detect the mixing ratio of ethanol in the fuel, a dedicated sensor for detecting the mixing ratio may be used separately.

エンジンEとしては、過給式、3気筒や6気筒以上のもの等、適宜の形式であってもよい。また、ネガティブオーバラップの設定は、さらに、排気弁の開閉時期を変更して、吸気弁と排気弁の双方の開閉時期を変更することで行ってもよい。このようにすれば、ネガティブオーバラップの期間や大きさの自由度が拡大して、エンジン運転状態により適したネガティブオーバラップが設定できる。 The engine E may be of an appropriate type such as a supercharged type, three cylinders, six cylinders or more. Further, the negative overlap may be set by changing the opening / closing timing of the exhaust valve and changing the opening / closing timing of both the intake valve and the exhaust valve. In this way, the degree of freedom of the negative overlap period and size can be expanded, and a negative overlap more suitable for the engine operating state can be set.

さらに、減速検出時点でネガティブオーバラップとなる設定では、燃料復帰の少なくとも直前まではネガティブオーバラップを維持し続けるのが好ましい(スロットル弁全閉での燃料復帰にあらかじめ対処しておく)。ネガティブオーバラップは、スロットル弁全閉からの燃料復帰時にのみ設定するようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。 Further, in a setting where a negative overlap is detected at the time of deceleration detection, it is preferable to maintain the negative overlap until at least immediately before the fuel return (advance the fuel return when the throttle valve is fully closed in advance). The negative overlap may be set only when the fuel returns from the fully closed throttle valve. Of course, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.

本発明が適用されたエンジンの一例を示す簡略系統図。The simplified system diagram which shows an example of the engine to which this invention was applied. 本発明の制御系統例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of a control system of this invention. 吸気弁と排気弁とのオーバラップ状態の変更例を示すマップ。The map which shows the example of a change of the overlap state of an intake valve and an exhaust valve. 高速・高負荷領域でのオーバラップの設定と燃料噴射態様とを示す図。The figure which shows the setting of the overlap in a high speed and high load area | region, and a fuel-injection aspect. 低負荷領域でのネガティブオーバラップの設定と燃料噴射態様とを示す図。The figure which shows the setting of the negative overlap in a low load area | region, and a fuel-injection aspect. 低速・高負荷領域でのネガティブオーバラップの設定と燃料噴射態様とを示す図。The figure which shows the setting of the negative overlap in a low speed and high load area | region, and a fuel-injection aspect. 本発明の制御例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of control of this invention.

U:コントローラ
E:エンジン
4:燃焼室
5:燃料噴射弁
6:点火プラグ
12:吸気弁
13:排気弁
16:位相調整機構
S1:センサ(エンジン負荷)
S2:センサ(エンジン回転数)
S3:センサ(空燃比センサ)
S4:センサ(クランク角)
U: Controller E: Engine 4: Combustion chamber 5: Fuel injection valve 6: Spark plug 12: Intake valve 13: Exhaust valve 16: Phase adjustment mechanism S1: Sensor (engine load)
S2: Sensor (engine speed)
S3: Sensor (air-fuel ratio sensor)
S4: Sensor (crank angle)

Claims (4)

燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御方法であって、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは、吸気行程において吸気弁および排気弁がそれぞれ閉弁された所定期間を設定して、該所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射が行われ、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは、吸気行程において吸気弁および排気弁がそれぞれ閉弁された所定期間を設定すると共に、吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射が行われる、
ことを特徴とする火花点火式直噴エンジンの制御方法。
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control method in which the mixed fuel can be used.
When it is determined that the first fuel in which the content of ethanol in the fuel is 10% or more is used in the low speed region of the engine, the intake valve and the exhaust valve are each closed during the intake stroke. Fuel injection is performed in a period that sets a period and overlaps at least a part of the predetermined period,
When it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used in the low speed region of the engine , the intake valve and the exhaust valve are each closed during the intake stroke. In addition to setting the period, fuel injection is performed during the opening period of the intake valve in the intake stroke.
A control method for a spark ignition direct injection engine.
燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御方法であって、
エンジンの低速・高負荷領域において、吸気上死点後に排気弁を閉弁すると共に、排気弁の閉弁後所定期間遅れた吸気行程途中で吸気弁を開弁させ、
エンジンの低速・高負荷領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは前記所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射が行なわれる一方、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射が行われ、
前記第1燃料の前記所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間での燃料噴射は一括噴射とされ、
前記第2燃料の吸気行程における吸気弁の開弁期間での燃料噴射は、吸気行程中での分割噴射、または吸気行程と圧縮行程とでの分割噴射とされる、
ことを特徴とする火花点火式直噴エンジンの制御方法。
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control method in which the mixed fuel can be used.
In the low speed / high load region of the engine, the exhaust valve is closed after the intake top dead center, and the intake valve is opened during the intake stroke delayed for a predetermined period after the exhaust valve is closed,
When it is determined that the first fuel in which the content of ethanol in the fuel is 10% or more is used in the low speed / high load region of the engine, it is in a period overlapping with at least a part of the predetermined period. On the other hand, when it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used, the fuel injection is performed during the intake valve opening period in the intake stroke. And
The fuel injection in a period overlapping with at least a part of the predetermined period of the first fuel is a batch injection,
The fuel injection in the opening period of the intake valve in the intake stroke of the second fuel is divided injection in the intake stroke, or divided injection in the intake stroke and the compression stroke.
A control method for a spark ignition direct injection engine.
燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御装置であって、
吸気行程において吸気弁および排気弁がそれぞれ閉弁された所定期間を設定するバルブタイミング調整手段と、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは、前記バルブタイミング調整手段を制御して前記所定期間を設定させて、該所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射を行わせる第1燃料噴射制御手段と、
エンジンの低速領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは、前記バルブタイミング調整手段を制御して前記所定期間を設定すると共に、吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射を行わせる第2燃料噴射制御手段と、
を備えていることを特徴とする火花点火式直噴エンジンの制御装置。
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control device in which the mixed fuel can be used,
Valve timing adjusting means for setting a predetermined period during which the intake valve and the exhaust valve are closed in the intake stroke;
When it is determined that the first fuel in which the ethanol content in the fuel is 10% or more is used in the low speed region of the engine, the valve timing adjusting means is controlled to set the predetermined period. First fuel injection control means for performing fuel injection during a period overlapping with at least a part of the predetermined period;
When it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used in the low speed region of the engine, the valve timing adjusting means is controlled to set the predetermined period. And a second fuel injection control means for performing fuel injection during the valve opening period of the intake valve in the intake stroke;
A control device for a spark ignition direct injection engine.
燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料噴射を行うと共に該燃焼室内の混合気に対して点火プラグによって点火を行ない、しかも燃料中に占めるエタノールの含有割合を判別する燃料判別手段を備えたガソリンとエタノールとその混合燃料とが使用可能とされた火花点火式直噴エンジンの制御装置であって、
吸気上死点後に行われる排気弁の閉弁後所定期間遅れた吸気行程途中で吸気弁を開弁させるバルブタイミング調整手段と、
エンジンの低速・高負荷領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%以上となる第1燃料を使用していると判別されたときは、前記バルブタイミング調整手段を制御して前記所定期間を設定して、該所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間に燃料噴射を行なわせる第1燃料噴射制御手段と、
エンジンの低速・高負荷領域において、燃料中に占めるエタノールの含有割合が10%未満となる第2燃料を使用していると判別されたときは、吸気行程における吸気弁の開弁期間中に燃料噴射を行わせる第2燃料噴射制御手段と、
を備え、
前記第1燃料の前記所定期間の少なくとも一部とオーバラップする期間での燃料噴射は一括噴射とされ、
前記第2燃料の吸気行程における吸気弁の開弁期間での燃料噴射は、吸気行程中での分割噴射、または吸気行程と圧縮行程とでの分割噴射とされる、
とを特徴とする火花点火式直噴エンジンの制御装置。
Gasoline and ethanol provided with fuel discrimination means for directly injecting fuel from a fuel injection valve into a combustion chamber, igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber by a spark plug, and determining a content ratio of ethanol in the fuel And a spark-ignition direct-injection engine control device in which the mixed fuel can be used,
Valve timing adjusting means for opening the intake valve during the intake stroke delayed for a predetermined period after the exhaust valve is closed after the intake top dead center;
When it is determined that the first fuel in which the ethanol content in the fuel is 10% or more is used in the low speed / high load region of the engine, the valve timing adjusting means is controlled to control the predetermined period. A first fuel injection control means for performing fuel injection during a period overlapping with at least a part of the predetermined period;
When it is determined that the second fuel in which the ethanol content in the fuel is less than 10% is used in the low-speed / high-load region of the engine, the fuel is consumed during the intake valve opening period in the intake stroke. Second fuel injection control means for performing injection;
Bei to give a,
The fuel injection in a period overlapping with at least a part of the predetermined period of the first fuel is a batch injection,
The fuel injection in the opening period of the intake valve in the intake stroke of the second fuel is divided injection in the intake stroke, or divided injection in the intake stroke and the compression stroke.
Control apparatus for a spark ignition direct injection engine, wherein the this.
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