JP5315139B2 - Fuel supply device for internal combustion engine for alcohol mixed fuel - Google Patents

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

この発明は、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合したアルコール混合燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine for alcohol-mixed fuel that can use an alcohol-mixed fuel in which alcohol and gasoline are mixed at an arbitrary ratio.

自動車等の車両に搭載される内燃機関の排出ガス規制は年々厳しくなっている。そこで、こうした排出ガス規制の強化に対応して二酸化炭素の排出量を削減するために、バイオエタノール等のアルコールとガソリンとを任意の割合で混合したアルコール混合燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関が開発されている。   Emission regulations for internal combustion engines mounted on vehicles such as automobiles are becoming stricter year by year. Therefore, in order to reduce carbon dioxide emissions in response to these stricter exhaust gas regulations, an alcohol-mixed fuel internal combustion engine that can use an alcohol-mixed fuel in which alcohol such as bioethanol and gasoline are mixed in any proportion An institution is being developed.

尚、国や地域によってはアルコール混合燃料や、アルコール混合燃料用内燃機関を搭載した車両等を対象にした税制上の優遇措置が設けられていることもあり、こうした国や地域にあっては特にアルコール混合燃料用内燃機関の使用が拡大している。   Depending on the country or region, there may be tax incentives for alcohol blended fuel or vehicles equipped with an alcohol blended fuel internal combustion engine. The use of internal combustion engines for alcohol blended fuel is expanding.

しかし、一般にアルコールはガソリンに比べて低温環境下で気化しにくいといった特性を有している。そのため、アルコール混合燃料用内燃機関にあっては、アルコールの濃度が高い燃料を使用しているときには低温環境下で燃料が気化しにくくなり、機関始動ができなくなったり、機関運転が不安定になったりしてしまうことが懸念されている。   However, alcohol generally has a characteristic that it is less likely to vaporize in a low temperature environment than gasoline. Therefore, in an internal combustion engine for alcohol-mixed fuel, when a fuel with a high alcohol concentration is used, the fuel is less likely to vaporize in a low temperature environment, and the engine cannot be started or the engine operation becomes unstable. There is a concern that

これに対して特許文献1に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置にあっては、燃料供給通路にヒータを設け、このヒータで通路内の燃料を暖めることによって低温環境下での燃料の気化を促進させるようにしている。   On the other hand, in the fuel supply device for the alcohol-mixed fuel internal combustion engine described in Patent Document 1, a fuel is provided in the fuel supply passage, and the fuel in the low temperature environment is heated by heating the fuel in the passage with the heater. To promote vaporization.

特開平5‐195887号公報JP-A-5-19587

ところで、上記のように燃料供給通路にヒータを設け、ヒータで燃料を加熱する構成を採用した場合には、通路内で燃料が気化してしまう可能性がある。例えば、機関停止に伴いヒータへの通電を停止した直後にあっては、ヒータの余熱によって通路内に滞留している燃料が徐々に暖められ、通路内に燃料の蒸気が発生してしまうおそれがある。   By the way, when the heater is provided in the fuel supply passage and the fuel is heated by the heater as described above, the fuel may be vaporized in the passage. For example, immediately after the energization of the heater is stopped when the engine is stopped, the fuel staying in the passage is gradually warmed by the residual heat of the heater, and there is a risk that fuel vapor is generated in the passage. is there.

尚、燃料供給通路内に燃料の蒸気が発生していると燃料噴射弁の開弁期間に対する燃料噴射量にずれが生じるようになるため、次回の機関運転時に適切な燃料噴射を行うことができなくなってしまうおそれがある。   In addition, if fuel vapor is generated in the fuel supply passage, the fuel injection amount for the valve opening period of the fuel injection valve is shifted, so that appropriate fuel injection can be performed at the next engine operation. There is a risk of disappearing.

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はヒータを用いずに燃料の気化を促進させることのできるアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fuel supply device for an alcohol-mixed fuel internal combustion engine capable of promoting the vaporization of fuel without using a heater.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、アルコールとガソリンとを混合した燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置であって、燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が曝される吸気通路内の空気の温度である雰囲気温度を推定する温度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料に含まれるアルコールの濃度であるアルコール濃度を推定する濃度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力である燃料圧力を調整する燃料圧力調整手段とを備え、前記雰囲気温度が低いときほど前記燃料圧力が高くなり、且つ前記アルコール濃度が高いときほど前記燃料圧力が高くなるように、「P」を燃料圧力、「E」をアルコール濃度、「T」を雰囲気温度とし、「α」、「β 」、「β 」、「γ」、「K」を定数とするときに、下記の数式を利用して算出される燃料圧力「P」に基づいて前記燃料圧力調整手段を制御し、前記内燃機関の始動から停止までの機関運転中に前記燃料圧力を繰り返し調整することをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 is a fuel supply device for an alcohol-mixed fuel internal combustion engine capable of using a fuel in which alcohol and gasoline are mixed, and an intake passage to which fuel spray injected from a fuel injection valve is exposed Temperature estimation means for estimating the ambient temperature, which is the temperature of the air inside, concentration estimation means for estimating alcohol concentration, which is the concentration of alcohol contained in the fuel supplied to the fuel injection valve, and supply to the fuel injection valve A fuel pressure adjusting means for adjusting the fuel pressure, which is the pressure of the fuel to be generated, such that the fuel pressure increases as the ambient temperature is lower, and the fuel pressure increases as the alcohol concentration is higher. , “P” is the fuel pressure, “E” is the alcohol concentration, “T” is the ambient temperature, and “α”, “β 1 ”, “β 2 ”, “γ”, “K” are constants. ,under The fuel pressure adjusting means is controlled based on the fuel pressure “P” calculated using the above formula, and the fuel pressure is repeatedly adjusted during engine operation from start to stop of the internal combustion engine. The gist.

燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧の液滴の粒径は、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が高いときほど小さくなる。そして、燃料噴霧の液滴の粒径が小さいほど液滴が蒸発しやすくなり、燃料の気化が促進されるようになる。この点、上記請求項1に記載の構成にあっては、燃料噴霧が曝される吸気通路内の空気の温度である雰囲気温度と燃料のアルコール濃度とに基づいて燃料圧力調整手段を制御し、内燃機関の始動から停止までの機関運転中に燃料圧力を繰り返し調整するようにしている。そして、雰囲気温度が低いときほど、またアルコール濃度が高いときほど燃料圧力を高くするようにしている。 The particle size of the fuel spray droplets injected from the fuel injection valve becomes smaller as the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve is higher. The smaller the particle size of the droplets of the fuel spray, the more easily the droplets evaporate and the fuel vaporization is promoted. In this regard, in the configuration according to claim 1, the fuel pressure adjusting means is controlled on the basis of the atmospheric temperature, which is the temperature of the air in the intake passage to which the fuel spray is exposed, and the alcohol concentration of the fuel , During the engine operation from the start to the stop of the internal combustion engine, the fuel pressure is repeatedly adjusted . The fuel pressure is increased as the ambient temperature is lower and as the alcohol concentration is higher.

そのため、上記構成によれば、雰囲気温度が低く燃料が気化しにくいとき、またアルコール濃度が高く燃料が気化しにくいときに燃料圧力が増大されるようになる。これにより、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径が小さくなり、燃料の気化が促進されるようになる。すなわち上記請求項1に記載の構成によれば、燃料圧力を増大させることにより、ヒータを用いずに燃料の気化を促進させることができるようになる。   Therefore, according to the above configuration, the fuel pressure is increased when the ambient temperature is low and the fuel is difficult to vaporize, or when the alcohol concentration is high and the fuel is difficult to vaporize. Thereby, the particle size of the droplets of the fuel spray injected from the fuel injection valve is reduced, and the vaporization of the fuel is promoted. That is, according to the structure of the said Claim 1, vaporization of a fuel can be accelerated | stimulated without using a heater by increasing a fuel pressure.

尚、常に燃料圧力を高い状態に保持することによっても、燃料の気化を促進させることができる。しかしながら、常に燃料圧力を高い状態に保持するようにすると、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量が増大してしまう。これに対して、上記請求項1に記載の構成によれば、雰囲気温度が低いこと、アルコール濃度が高いことに基づいて燃料圧力が増大されるようになる。そのため、無駄に燃料圧力を増大させずに、燃料が気化しにくい状況にあるときに効果的に燃料圧力を増大させることができるようになる。すなわち、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、効果的に燃料の気化を促進させることができるようになる。   Note that fuel vaporization can also be promoted by always maintaining the fuel pressure at a high level. However, if the fuel pressure is always kept high, the energy consumption for driving the fuel pump increases. On the other hand, according to the configuration of the first aspect, the fuel pressure is increased based on the low ambient temperature and the high alcohol concentration. For this reason, it is possible to effectively increase the fuel pressure when the fuel is not easily vaporized without unnecessarily increasing the fuel pressure. That is, fuel vaporization can be effectively promoted while suppressing an increase in energy consumption for driving the fuel pump.

求項に記載の発明は、請求項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料圧力が、前記数式を利用して算出される燃料圧力「P」以上の値になるように前記燃料圧力調整手段を制御することをその要旨とする。 The invention described in Motomeko 2, in the fuel supply system for the alcohol-mixed fuel for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel pressure, fuel pressure "P" or higher value calculated by using the formula The gist of the present invention is to control the fuel pressure adjusting means.

上記の数式を利用して算出される燃料圧力「P」に基づいて燃料圧力調整手段を制御し、燃料圧力を調整する場合には、数式を利用して算出される燃料圧力「P」に実際の燃料圧力を一致させるように燃料圧力調整手段を制御する方法の他、上記請求項に記載されているように、燃料圧力が数式を利用して算出される燃料圧力「P」以上の値になるように燃料圧力調整手段を制御する構成を採用することもできる。 When the fuel pressure adjusting means is controlled based on the fuel pressure “P” calculated using the above formula and the fuel pressure is adjusted, the fuel pressure “P” calculated using the formula is actually In addition to the method of controlling the fuel pressure adjusting means so as to make the fuel pressures coincide with each other, as described in claim 2 , the fuel pressure is a value equal to or higher than the fuel pressure “P” calculated using an equation. It is also possible to adopt a configuration that controls the fuel pressure adjusting means.

請求項に記載の発明は、前記温度推定手段として、吸気通路内の空気の温度を検出する手段を備える請求項1又は2に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。 A third aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for an internal combustion engine for alcohol-mixed fuel according to the first or second aspect , wherein the temperature estimating means includes means for detecting the temperature of air in the intake passage.

また、請求項に記載の発明は、機関冷却水温を検出する水温検出手段を備え、前記温度推定手段が同水温検出手段によって検出される機関冷却水温に基づいて前記雰囲気温度を推定する請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a water temperature detecting means for detecting the engine cooling water temperature, and the temperature estimating means estimates the ambient temperature based on the engine cooling water temperature detected by the water temperature detecting means. It is a fuel supply apparatus of the internal combustion engine for alcohol mixed fuels as described in any one of 1-3 .

そして、請求項に記載の発明は、潤滑油の温度を検出する油温検出手段を備え、前記温度推定手段が同油温検出手段によって検出される潤滑油の温度に基づいて前記雰囲気温度を推定する請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。 The invention according to claim 5 is provided with oil temperature detecting means for detecting the temperature of the lubricating oil, and the temperature estimating means determines the ambient temperature based on the temperature of the lubricating oil detected by the oil temperature detecting means. It is a fuel supply apparatus of the internal combustion engine for alcohol mixed fuels as described in any one of Claims 1-4 estimated.

雰囲気温度を推定する温度推定手段の具体的な構成としては、請求項に記載されているように吸気通路内の空気の温度を検出する手段(吸気温度センサ等)を設ける構成を採用することができる。また、請求項や請求項に記載されているように雰囲気温度に影響を及ぼす内燃機関の温度と高い相関を有する機関冷却水温や潤滑油の温度を検出する水温検出手段や油温検出手段を設け、これらによって検出される機関冷却水温や潤滑油の温度に基づいて雰囲気温度を推定する構成を採用することもできる。尚、これらの構成を組み合わせて雰囲気温度を推定する構成を採用することもできる。 As a specific configuration of the temperature estimation means for estimating the atmospheric temperature, a configuration in which means for detecting the temperature of the air in the intake passage (an intake temperature sensor or the like) is provided as described in claim 3. Can do. Further, as described in claim 4 and claim 5 , a water temperature detecting means or an oil temperature detecting means for detecting an engine cooling water temperature or a lubricating oil temperature having a high correlation with the temperature of the internal combustion engine that affects the ambient temperature. It is also possible to employ a configuration in which the ambient temperature is estimated based on the engine coolant temperature detected by these and the temperature of the lubricating oil. In addition, the structure which estimates atmospheric temperature combining these structures can also be employ | adopted.

請求項に記載の発明は、前記濃度推定手段として、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路内の燃料に含まれるアルコールの濃度を検出する手段を備える請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。 The invention described in claim 6, as the concentration estimation means, claim 1-5 comprising means for detecting the concentration of alcohol contained fuel to the fuel in the fuel supply passage for supplying to the fuel injection valves A fuel supply device for an internal combustion engine for an alcohol-mixed fuel according to one item.

また、請求項に記載の発明は、前記濃度推定手段が空燃比制御のずれに基づいて前記アルコール濃度を推定する請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。 The invention described in Claim 7, the alcohol-mixed fuel for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the concentration estimation means estimates the alcohol concentration, based on the deviation of the air-fuel ratio control It is a fuel supply device.

アルコール濃度を推定する濃度推定手段の具体的な構成としては、請求項に記載されているように燃料供給通路に同燃料供給通路内の燃料に含まれるアルコールの濃度を検出する手段(アルコール濃度センサ等)を設け、検出された値に基づいてアルコール濃度を推定する構成を採用することができる。また、上記請求項に記載されているように機関運転に伴う空燃比制御のずれに基づいてアルコール濃度を推定する構成を採用することもできる。また、こうした構成を組み合わせ、例えばアルコール濃度センサによって検出された値を空燃比制御のずれに基づいて補正し、補正された値に基づいてアルコール濃度を推定するといった構成を採用することもできる。 As a specific configuration of the concentration estimating means for estimating the alcohol concentration, means for detecting the concentration of alcohol contained in the fuel in the fuel supply passage (alcohol concentration) in the fuel supply passage as described in claim 6. It is possible to employ a configuration in which an alcohol concentration is estimated based on the detected value. Further, as described in the seventh aspect , it is possible to adopt a configuration in which the alcohol concentration is estimated based on the deviation of the air-fuel ratio control accompanying the engine operation. Further, such a configuration may be combined, for example, a configuration in which a value detected by an alcohol concentration sensor is corrected based on a deviation in air-fuel ratio control, and a configuration in which the alcohol concentration is estimated based on the corrected value may be employed.

この発明の一実施形態にかかる燃料供給装置を備える内燃機関の概略構成を示す模式図。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine including a fuel supply device according to an embodiment of the present invention. 燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径と、燃料圧力と関係を示すグラフ。The graph which shows the particle size of the droplet of the fuel spray injected from a fuel injection valve, and a fuel pressure. 同実施形態にかかる内燃機関における燃料圧力制御の一連の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a series of processes of the fuel pressure control in the internal combustion engine concerning the embodiment. 燃料のアルコール濃度及び機関冷却水温と、燃料が良好に気化する燃料圧力との関係を示すマップ。The map which shows the relationship between the alcohol concentration of a fuel and engine cooling water temperature, and the fuel pressure which fuel vaporizes favorably. この発明の変更例にかかる燃料供給装置における燃料圧力の制御態様を示すグラフ。The graph which shows the control aspect of the fuel pressure in the fuel supply apparatus concerning the example of a change of this invention.

以下、この発明にかかるアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置を、植物由来のエタノールであるバイオエタノールとガソリンとを混合したアルコール混合燃料いわゆるフレックス燃料を使用可能な内燃機関の燃料供給装置に具体化した一実施形態について図1〜4を参照して説明する。尚、図1は本実施形態にかかる燃料供給装置を備える内燃機関の概略構成を示す模式図である。   Hereinafter, the fuel supply device for an internal combustion engine for alcohol-mixed fuel according to the present invention is specifically described as a fuel supply device for an internal-combustion engine that can use an alcohol-mixed fuel obtained by mixing bioethanol, which is plant-derived ethanol, and gasoline, so-called flex fuel. A simplified embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine including a fuel supply device according to the present embodiment.

図1に示されるように、この内燃機関のシリンダブロック10に形成された気筒11には、ピストン12が往復動可能に収容されている。尚、図1にあっては説明の便宜上、複数設けられている気筒11のうち、その1つのみを図示している。   As shown in FIG. 1, a piston 12 is accommodated in a cylinder 11 formed in a cylinder block 10 of the internal combustion engine so as to be able to reciprocate. In FIG. 1, for convenience of explanation, only one of a plurality of cylinders 11 is shown.

ピストン12にはコネクティングロッド16が連結されており、ピストン12はこのコネクティングロッド16を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。また、シリンダブロック10には、機関冷却水が循環するウォータジャケット17が各気筒11を取り囲むように形成されている。   A connecting rod 16 is connected to the piston 12, and the piston 12 is connected to a crankshaft (not shown) via the connecting rod 16. The cylinder block 10 is formed with a water jacket 17 through which engine coolant circulates so as to surround each cylinder 11.

図1に示されるように、シリンダブロック10の上部にはシリンダヘッド20が組み付けられている。これにより、気筒11の内周面、ピストン12の上面及びシリンダヘッド20の下面によって燃焼室13が区画形成されている。シリンダヘッド20には、各燃焼室13内に突出するように点火プラグ14が設けられているとともに、各燃焼室13に連通する吸気ポート21及び排気ポート22がそれぞれ形成されている。   As shown in FIG. 1, a cylinder head 20 is assembled to the upper portion of the cylinder block 10. Thus, the combustion chamber 13 is defined by the inner peripheral surface of the cylinder 11, the upper surface of the piston 12, and the lower surface of the cylinder head 20. The cylinder head 20 is provided with an ignition plug 14 so as to protrude into each combustion chamber 13, and an intake port 21 and an exhaust port 22 communicating with each combustion chamber 13 are formed.

各吸気ポート21は図示しない吸気マニホルドと接続されて吸気通路30の一部を構成している。また、各排気ポート22は図示しない排気マニホルドと接続されて排気通路40の一部を構成している。尚、吸気通路30にはモータ33aによって駆動されて燃焼室13に導入される空気の量である吸入空気量GAを調量するスロットル弁33が設けられているとともに、燃焼室13に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁34がそれぞれの気筒11に対応して設けられている。   Each intake port 21 is connected to an intake manifold (not shown) and constitutes a part of the intake passage 30. Each exhaust port 22 is connected to an exhaust manifold (not shown) to form a part of the exhaust passage 40. The intake passage 30 is provided with a throttle valve 33 that adjusts an intake air amount GA that is driven by a motor 33 a and introduced into the combustion chamber 13, and fuel is directed toward the combustion chamber 13. A fuel injection valve 34 for injecting fuel is provided for each cylinder 11.

各燃料噴射弁34には、燃料供給通路52が接続されており、この燃料供給通路52を通じて燃料タンク50に貯留された燃料が供給される。図1の右側下方に示されるように燃料タンク50内には燃料ポンプ51が設けられている。燃料ポンプ51は電動式のポンプであり、機関運転中に所定の圧力にて燃料を吐出する。燃料ポンプ51には、燃料供給通路52が接続されている。燃料供給通路52は、上述したように燃料噴射弁34に接続されており、燃料ポンプ51によって圧送された燃料がこの燃料供給通路52を通じて燃料噴射弁34に供給されるようになっている。   A fuel supply passage 52 is connected to each fuel injection valve 34, and the fuel stored in the fuel tank 50 is supplied through the fuel supply passage 52. As shown in the lower right side of FIG. 1, a fuel pump 51 is provided in the fuel tank 50. The fuel pump 51 is an electric pump and discharges fuel at a predetermined pressure during engine operation. A fuel supply passage 52 is connected to the fuel pump 51. The fuel supply passage 52 is connected to the fuel injection valve 34 as described above, and the fuel pressure-fed by the fuel pump 51 is supplied to the fuel injection valve 34 through the fuel supply passage 52.

図1の中央に示されるように燃料供給通路52における燃料噴射弁34の近傍には、燃料噴射弁34に供給される燃料に含まれるエタノールの濃度を検出するアルコール濃度センサ66が設けられている。   As shown in the center of FIG. 1, an alcohol concentration sensor 66 that detects the concentration of ethanol contained in the fuel supplied to the fuel injection valve 34 is provided in the vicinity of the fuel injection valve 34 in the fuel supply passage 52. .

また、図1の右側下方に示されるように燃料供給通路52の途中には、燃料圧力調整弁53とリターン通路54とが設けられている。リターン通路54は、燃料ポンプ51によって圧送された燃料の一部を、燃料供給通路52における燃料ポンプ51よりも上流側の部位に還流させる通路であり、図1に示されるように燃料圧力調整弁53を介して燃料供給通路52に接続されている。   Further, as shown in the lower right portion of FIG. 1, a fuel pressure adjustment valve 53 and a return passage 54 are provided in the middle of the fuel supply passage 52. The return passage 54 is a passage for returning a part of the fuel pressure-fed by the fuel pump 51 to a portion upstream of the fuel pump 51 in the fuel supply passage 52, and as shown in FIG. It is connected to the fuel supply passage 52 through 53.

燃料圧力調整弁53は、プレッシャレギュレータとしての機能を有しており、燃料供給通路52を通じて燃料噴射弁34に供給される燃料の圧力である燃料圧力Pが設定圧力Ps以上になると開弁し、燃料ポンプ51によって圧送された燃料の一部をリターン通路54を通じて燃料ポンプ51の上流側に還流させる。   The fuel pressure adjustment valve 53 has a function as a pressure regulator, and opens when the fuel pressure P, which is the pressure of fuel supplied to the fuel injection valve 34 through the fuel supply passage 52, becomes equal to or higher than the set pressure Ps. Part of the fuel pumped by the fuel pump 51 is returned to the upstream side of the fuel pump 51 through the return passage 54.

燃料圧力調整弁53は、電子制御装置100の指令に基づいてその設定圧力Psが変更可能に構成されており、設定圧力Psの変更を通じて燃料噴射弁34に供給する燃料の圧力である燃料圧力Pを調整する機能を有している。   The fuel pressure adjustment valve 53 is configured such that the set pressure Ps can be changed based on a command from the electronic control unit 100, and the fuel pressure P that is the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 34 through the change of the set pressure Ps. It has a function to adjust.

また、図1に示されるようにシリンダヘッド20には、吸気通路30と燃焼室13とを連通・遮断する吸気バルブ31と、排気通路40と燃焼室13とを連通・遮断する排気バルブ41とが設けられている。   As shown in FIG. 1, the cylinder head 20 includes an intake valve 31 that communicates and blocks the intake passage 30 and the combustion chamber 13, and an exhaust valve 41 that communicates and blocks the exhaust passage 40 and the combustion chamber 13. Is provided.

これら吸気バルブ31及び排気バルブ41は、クランクシャフトの回転に伴って駆動される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの作用によってそれぞれ開弁される。具体的には、機関運転時に吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが回転すると吸気カムシャフトに設けられた吸気カムの作用により吸気バルブ31が開弁され、排気カムシャフトに設けられた排気カムの作用により排気バルブ41が開弁される。   The intake valve 31 and the exhaust valve 41 are opened by the action of the intake camshaft and the exhaust camshaft that are driven as the crankshaft rotates. Specifically, when the intake camshaft and the exhaust camshaft rotate during engine operation, the intake valve 31 is opened by the action of the intake cam provided on the intake camshaft, and the action of the exhaust cam provided on the exhaust camshaft. The exhaust valve 41 is opened.

また内燃機関には、機関運転状態を検出する各種のセンサが設けられている。例えば、アクセルペダル60に設けられたアクセルポジションセンサ61はアクセルペダル60の踏み込み量であるアクセル操作量ACCPを検出する。車速センサ62は車速SPDを検出する。エアフロメータ63は燃焼室13に導入される吸入空気量GAを検出する。クランク角センサ64はクランクシャフトの回転速度である機関回転速度NEを検出する。シリンダブロック10に設けられた水温センサ65はウォータジャケット17を循環する機関冷却水の温度である機関冷却水温Tを検出する。また上述したようにアルコール濃度センサ66は燃料噴射弁34に供給される燃料に含まれるエタノールの濃度であるアルコール濃度Eを検出する。   The internal combustion engine is provided with various sensors for detecting the engine operating state. For example, an accelerator position sensor 61 provided on the accelerator pedal 60 detects an accelerator operation amount ACCP that is a depression amount of the accelerator pedal 60. The vehicle speed sensor 62 detects the vehicle speed SPD. The air flow meter 63 detects the intake air amount GA introduced into the combustion chamber 13. The crank angle sensor 64 detects an engine rotational speed NE that is the rotational speed of the crankshaft. A water temperature sensor 65 provided in the cylinder block 10 detects an engine cooling water temperature T that is the temperature of the engine cooling water circulating in the water jacket 17. As described above, the alcohol concentration sensor 66 detects the alcohol concentration E, which is the concentration of ethanol contained in the fuel supplied to the fuel injection valve 34.

内燃機関を統括的に制御する電子制御装置100には、これら各種センサ61〜66が接続されており、電子制御装置100はこれら各種センサ61〜66からの検出信号を読み込み、機関制御にかかる各種の制御を実行する。   These various sensors 61 to 66 are connected to the electronic control device 100 that controls the internal combustion engine in an integrated manner, and the electronic control device 100 reads detection signals from these various sensors 61 to 66 and performs various types of engine control. Execute the control.

例えば、機関回転速度NE及びアクセル操作量ACCPに基づいてモータ33aを制御することによりスロットル弁33を駆動して吸入空気量GAを調量するとともに、吸入空気量GAに併せて燃料噴射弁34の開弁期間を制御して燃料噴射量を調量する。   For example, by controlling the motor 33a based on the engine rotational speed NE and the accelerator operation amount ACCP, the throttle valve 33 is driven to regulate the intake air amount GA, and the fuel injection valve 34 is adjusted in accordance with the intake air amount GA. The fuel injection amount is adjusted by controlling the valve opening period.

エタノール等のアルコールは、ガソリンに比べて低温環境下で気化しにくいといった特性を有している。そのため、フレックス燃料を使用する内燃機関にあっては、エタノールの濃度が高い燃料を使用しているときには低温環境下で燃料が気化しにくくなり、機関始動ができなくなったり、機関運転が不安定になったりしてしまうことがある。   Alcohol such as ethanol has a characteristic that it is less likely to vaporize in a low temperature environment than gasoline. Therefore, in an internal combustion engine that uses flex fuel, when using a fuel with a high ethanol concentration, the fuel is less likely to vaporize in a low temperature environment, making it impossible to start the engine or making the engine unstable. It may become.

図2に示されるように燃料噴射弁34に供給される燃料の圧力である燃料圧力Pが高いときほど燃料噴射弁34から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径Dは小さくなる。また、燃料噴霧の液滴の粒径Dが小さいほど燃料は気化しやすくなる。   As shown in FIG. 2, the particle size D of the droplets of the fuel spray injected from the fuel injection valve 34 becomes smaller as the fuel pressure P, which is the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 34, is higher. Further, the smaller the particle size D of the droplets of the fuel spray, the easier the fuel is vaporized.

そこで、本実施形態にかかる内燃機関にあっては、低温環境下における燃料の気化を促進させるべく燃料圧力調整弁53を制御して燃料圧力Pを調整するようにしている。
以下、図3を参照して本実施形態にかかる内燃機関における燃料圧力制御について説明する。尚、図3は本実施形態にかかる内燃機関における燃料圧力制御の一連の処理の流れを示すフローチャートである。この燃料圧力制御は機関運転中に電子制御装置100によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
Therefore, in the internal combustion engine according to the present embodiment, the fuel pressure P is adjusted by controlling the fuel pressure adjustment valve 53 in order to promote the vaporization of fuel in a low temperature environment.
Hereinafter, the fuel pressure control in the internal combustion engine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a series of processes for fuel pressure control in the internal combustion engine according to the present embodiment. This fuel pressure control is repeatedly executed at a predetermined control cycle by the electronic control unit 100 during engine operation.

図3に示されるように、この燃料圧力制御を開始すると電子制御装置100はまずステップS100において、燃料噴射弁34から噴射される燃料が曝される空気の温度である雰囲気温度の代替値として、水温センサ65によって検出された機関冷却水温Tを読み込む。   As shown in FIG. 3, when the fuel pressure control is started, the electronic control unit 100 first, in step S100, as an alternative value of the atmospheric temperature, which is the temperature of the air to which the fuel injected from the fuel injection valve 34 is exposed, The engine cooling water temperature T detected by the water temperature sensor 65 is read.

そして、ステップS200へと進み、ステップS200においてアルコール濃度センサ66によって検出されたアルコール濃度Eを読み込む。
こうして機関冷却水温T及びアルコール濃度Eを読み込むと、ステップS300へと進み、電子制御装置100は機関冷却水温Tとアルコール濃度Eとに基づいて目標とする燃料圧力Pを算出する。
Then, the process proceeds to step S200, and the alcohol concentration E detected by the alcohol concentration sensor 66 in step S200 is read.
When the engine cooling water temperature T and the alcohol concentration E are read in this way, the process proceeds to step S300, and the electronic control unit 100 calculates the target fuel pressure P based on the engine cooling water temperature T and the alcohol concentration E.

尚、本実施形態の内燃機関にあっては、例えば下記の数式(1)に示される関係を利用して燃料圧力Pを算出する。   Note that in the internal combustion engine of the present embodiment, the fuel pressure P is calculated using, for example, the relationship expressed by the following mathematical formula (1).

尚、この数式(1)は以下のようにして導出されたものである。 The mathematical formula (1) is derived as follows.

単位時間当たりに気化する燃料の量Qは、燃料噴霧の液滴の粒径Dが小さいほど、また蒸発速度定数Cが大きいほど、増大する。
そのため、単位時間当たりに気化する燃料の量Qについては、下記の数式(2)に示される関係が成立する。
The amount Q of fuel vaporized per unit time increases as the particle diameter D of the fuel spray droplets decreases and as the evaporation rate constant C increases.
Therefore, for the amount Q of fuel vaporized per unit time, the relationship shown in the following mathematical formula (2) is established.

また、燃料噴霧の液滴の粒径Dは、上述したように燃料圧力Pが高いほど小さくなるとともに、燃料のアルコール濃度Eが高いほど大きくなる。 Further, as described above, the particle size D of the droplets of the fuel spray decreases as the fuel pressure P increases, and increases as the alcohol concentration E of the fuel increases.

そのため、燃料噴霧の液滴の粒径Dについては、下記の数式(3)に示される関係が成立する。   Therefore, the relationship represented by the following mathematical formula (3) is established for the particle size D of the droplets of the fuel spray.

また、蒸発速度定数Cは、噴射された燃料噴霧が曝される空気の温度である雰囲気温度の代替値である機関冷却水温Tと燃料の液滴表面温度Ts(T)との差が大きいほど大きくなるとともに、アルコール濃度Eが高いほど小さくなる。 Further, the evaporation rate constant C is larger as the difference between the engine cooling water temperature T, which is an alternative value of the ambient temperature that is the temperature of the air to which the injected fuel spray is exposed, and the fuel droplet surface temperature Ts (T). As the alcohol concentration E increases, it decreases as the alcohol concentration E increases.

そのため、燃料の蒸発速度定数Cについては、下記の数式(4)に示される関係が成立する。   Therefore, for the fuel evaporation rate constant C, the relationship shown in the following formula (4) is established.

尚、数式(3)における「β」及び数式(4)における「β」は、アルコール濃度Eの変化に対する液滴の粒径D及び蒸発速度定数Cの変化の度合を示す係数であり、正の値である。これら「β」及び「β」は例えば予め行う実験等の結果に基づいて経験的に設定される。 Note that “β 1 ” in Equation (3) and “β 2 ” in Equation (4) are coefficients indicating the degree of change in droplet diameter D and evaporation rate constant C with respect to change in alcohol concentration E, It is a positive value. These “β 1 ” and “β 2 ” are set empirically based on, for example, results of experiments performed in advance.

上記の数式(4)における液滴表面温度Ts(T)は、機関冷却水温Tの関数であるため、ここでは液滴表面温度Ts(T)を下記の数式(5)に示されるように近似する。   Since the droplet surface temperature Ts (T) in the above equation (4) is a function of the engine cooling water temperature T, the droplet surface temperature Ts (T) is approximated as shown in the following equation (5). To do.

尚、「α」及び「γ」は実験等の結果に基づいて設定される定数であり、正の値である。 “Α” and “γ” are constants set based on the result of an experiment or the like, and are positive values.

こうして液滴表面温度Ts(T)を数式(5)に示されるように近似することにより、上記数式(4)に示される関係は、下記の数式(6)に示されるように書き換えることができる。   Thus, by approximating the droplet surface temperature Ts (T) as shown in Equation (5), the relationship shown in Equation (4) can be rewritten as shown in Equation (6) below. .

そして、上記数式(3)に示される関係及び数式(6)に示される関係を利用することにより、上記数式(2)は下記の数式(7)に示されるように書き換えることができる。 Then, by using the relationship shown in the equation (3) and the relationship shown in the equation (6), the equation (2) can be rewritten as shown in the following equation (7).

そして更に、これを整理すると下記の数式(8)に示されるようになる。 Furthermore, when this is rearranged, the following formula (8) is obtained.

この数式(8)の右辺を下記の数式(9)に示されるように定数Kとすることにより、この数式(9)に基づいて上記数式(1)が導出される。 By setting the right side of the formula (8) as a constant K as shown in the following formula (9), the formula (1) is derived based on the formula (9).

尚、定数Kは正の値である。 The constant K is a positive value.

図4に矢印で示されるように数式(1)に示される関係を利用して算出した燃料圧力Pは、機関冷却水温Tが低く雰囲気温度が低いときほど、またアルコール濃度Eが高いときほど大きな値になる。   As shown by the arrows in FIG. 4, the fuel pressure P calculated using the relationship shown in the mathematical formula (1) is larger as the engine cooling water temperature T is lower and the ambient temperature is lower, and as the alcohol concentration E is higher. Value.

尚、図4は、アルコール濃度E及び機関冷却水温Tと、燃料が良好に気化する燃料圧力Pとの関係を示すマップである。図4に示される実線は、燃料圧力Pが「P1」、「P2」、「P3」、「P4」(尚、ここではP1<P2<P3<P4)のときに燃料が良好に気化するアルコール濃度E及び機関冷却水温Tの境界線を示している。すなわち、各実線よりも右下の領域にあってはその燃料圧力Pにおいて燃料が良好に気化することを示しており、燃料圧力Pを増大させるほど低温環境下にあっても燃料が良好に気化するようになることを示している。   FIG. 4 is a map showing the relationship between the alcohol concentration E and the engine cooling water temperature T and the fuel pressure P at which the fuel vaporizes satisfactorily. The solid line shown in FIG. 4 indicates that the fuel vaporizes well when the fuel pressure P is “P1”, “P2”, “P3”, “P4” (where P1 <P2 <P3 <P4). The boundary line of the density | concentration E and the engine cooling water temperature T is shown. That is, the lower right region of each solid line indicates that the fuel is vaporized well at the fuel pressure P, and the fuel is vaporized well even in a low temperature environment as the fuel pressure P is increased. It shows that it will become.

本実施形態にかかる内燃機関にあっては、上記のように導出された数式(1)を基本のモデル式として利用し、その定数Kの値を、実験やシミュレーションの結果に基づいて低温環境下にあっても安定した機関運転を実現することができるような値に設定している。   In the internal combustion engine according to the present embodiment, Equation (1) derived as described above is used as a basic model equation, and the value of the constant K is used in a low-temperature environment based on the results of experiments and simulations. Even so, the value is set so that stable engine operation can be realized.

具体的には、図4に点Xで示されるように機関冷却水温Tが「Tx」であり、且つアルコール濃度Eが「Ex」であるときに数式(1)を通じて算出される燃料圧力Pの値が、図4における「P3」及び「P4」のように点Xを常に境界線よりも右下の領域に含むような値になるように、定数Kの値を設定するようにしている。   Specifically, as shown by a point X in FIG. 4, when the engine coolant temperature T is “Tx” and the alcohol concentration E is “Ex”, the fuel pressure P calculated through the equation (1) is calculated. The value of the constant K is set so that the value always includes the point X in the lower right region from the boundary line as "P3" and "P4" in FIG.

上述したように燃料圧力制御にあっては、このようにして定数Kが設定された数式(1)を利用して燃料圧力Pを算出する。
こうしてステップS300において、数式(1)に示される関係を利用して機関冷却水温T及びアルコール濃度Eに基づいて目標とする燃料圧力Pを算出すると、ステップS400へと進み、電子制御装置100は、算出された燃料圧力Pに基づいて燃料圧力調整弁53を駆動する。すなわち、燃料圧力Pを、ステップS300を通じて算出された燃料圧力Pの値に一致させるように、燃料圧力調整弁53を駆動する。
As described above, in the fuel pressure control, the fuel pressure P is calculated using Equation (1) in which the constant K is set in this way.
Thus, when the target fuel pressure P is calculated based on the engine coolant temperature T and the alcohol concentration E using the relationship shown in Equation (1) in step S300, the process proceeds to step S400, and the electronic control unit 100 Based on the calculated fuel pressure P, the fuel pressure adjustment valve 53 is driven. That is, the fuel pressure adjustment valve 53 is driven so that the fuel pressure P matches the value of the fuel pressure P calculated through step S300.

こうして数式(1)に示される関係を利用して算出された燃料圧力Pの値に基づいて燃料圧力調整弁53を駆動すると、電子制御装置100はこの処理を一旦終了する。
このように本実施形態にかかる燃料圧力制御を通じて燃料圧力調整弁53を制御することにより、機関冷却水温Tが低く雰囲気温度が低いときほど燃料圧力Pが高くなり、アルコール濃度Eが高いときほど燃料圧力Pが高くなるように、燃料圧力Pが調整されるようになる。
When the fuel pressure adjustment valve 53 is driven based on the value of the fuel pressure P calculated using the relationship expressed by the formula (1) in this way, the electronic control unit 100 once ends this process.
Thus, by controlling the fuel pressure regulating valve 53 through the fuel pressure control according to the present embodiment, the fuel pressure P becomes higher as the engine cooling water temperature T is lower and the ambient temperature is lower, and the fuel is higher as the alcohol concentration E is higher. The fuel pressure P is adjusted so that the pressure P increases.

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)燃料噴射弁34から噴射された燃料噴霧の液滴の粒径Dは、燃料圧力Pが高いときほど小さくなる。そして、燃料噴霧の液滴の粒径Dが小さいほど液滴が蒸発しやすくなり、燃料の気化が促進されるようになる。この点、上記実施形態の内燃機関にあっては、機関冷却水温Tとアルコール濃度Eとに基づいて目標とする燃料圧力Pを算出し、これに基づいて燃料圧力調整弁53を制御するようにしている。そして、機関冷却水温Tが低く雰囲気温度が低いことが推定されるときほど、またアルコール濃度Eが高いときほど燃料圧力Pを高くするようにしている。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The particle diameter D of the droplets of the fuel spray injected from the fuel injection valve 34 decreases as the fuel pressure P increases. The smaller the particle diameter D of the fuel spray droplets, the easier the droplets evaporate, and the fuel vaporization is promoted. In this regard, in the internal combustion engine of the above embodiment, the target fuel pressure P is calculated based on the engine coolant temperature T and the alcohol concentration E, and the fuel pressure adjustment valve 53 is controlled based on this. ing. The fuel pressure P is increased as the engine coolant temperature T is estimated to be lower and the ambient temperature is lower, and as the alcohol concentration E is higher.

そのため、雰囲気温度が低く燃料が気化しにくいとき、またアルコール濃度Eが高く燃料が気化しにくいときに燃料圧力Pが増大されるようになる。これにより、燃料噴射弁34から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径Dが小さくなり、燃料の気化が促進されるようになる。すなわち、燃料圧力Pを増大させることにより、ヒータを用いずに燃料の気化を促進させることができる。   Therefore, the fuel pressure P is increased when the ambient temperature is low and the fuel is difficult to vaporize, or when the alcohol concentration E is high and the fuel is difficult to vaporize. Thereby, the particle diameter D of the droplets of the fuel spray injected from the fuel injection valve 34 is reduced, and the vaporization of the fuel is promoted. That is, by increasing the fuel pressure P, fuel vaporization can be promoted without using a heater.

(2)大型の燃料ポンプを搭載する等して常に燃料圧力Pを高い状態に保持することによっても、気化を促進させることができる。しかしながら、常に燃料圧力Pを高い状態に保持するようにすると、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量が増大してしまう。これに対して、上記実施形態の構成によれば、機関冷却水温Tが低く雰囲気温度が低いことに基づいて、またアルコール濃度Eが高いことに基づいて燃料圧力Pが増大される。そのため、無駄に燃料圧力Pを増大させずに、燃料が気化しにくい状況にあるときに効果的に燃料圧力Pを増大させることができる。すなわち、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、効果的に燃料の気化を促進させることができる。   (2) Vaporization can also be promoted by, for example, mounting a large fuel pump to always keep the fuel pressure P at a high level. However, if the fuel pressure P is always kept high, the amount of energy consumed for driving the fuel pump increases. On the other hand, according to the configuration of the above embodiment, the fuel pressure P is increased based on the low engine cooling water temperature T and the low ambient temperature and the high alcohol concentration E. Therefore, the fuel pressure P can be effectively increased when the fuel is not easily vaporized without unnecessarily increasing the fuel pressure P. That is, fuel vaporization can be effectively promoted while suppressing an increase in energy consumption for driving the fuel pump.

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、所定の制御周期毎に数式(1)で示される関係を利用して目標とする燃料圧力Pを算出し、算出された燃料圧力Pに実際の燃料圧力Pを一致させるように燃料圧力調整弁53を駆動する構成を示した。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the target fuel pressure P is calculated for each predetermined control cycle using the relationship expressed by the mathematical formula (1), and the actual fuel pressure P is made to coincide with the calculated fuel pressure P. The configuration for driving the fuel pressure regulating valve 53 is shown in FIG.

これに対して、機関冷却水温Tやアルコール濃度Eに対して閾値を設け、数式(1)によって示される関係を利用して算出される燃料圧力Pの値を下回らないように、燃料圧力Pを段階的に切り替える構成を採用することもできる。   On the other hand, a threshold is set for the engine coolant temperature T and the alcohol concentration E, and the fuel pressure P is set so that it does not fall below the value of the fuel pressure P calculated using the relationship shown by the equation (1). It is also possible to adopt a configuration that switches in stages.

例えば、図5に示されるように、数式(1)に示される関係を利用して算出される燃料圧力Pの値(図5における一点鎖線)を下回らないように、低温時用燃料圧力Pcを設定し、機関冷却水温Tが基準温度Tc未満の場合には図5に矢印で示されるように燃料圧力Pを低温時用燃料圧力Pcまで増大させるといった構成を採用することもできる。   For example, as shown in FIG. 5, the low-temperature fuel pressure Pc is set so as not to fall below the value of the fuel pressure P calculated using the relationship shown in Formula (1) (the dashed line in FIG. 5). When the engine cooling water temperature T is lower than the reference temperature Tc, a configuration in which the fuel pressure P is increased to the low temperature fuel pressure Pc as shown by an arrow in FIG. 5 may be employed.

・上記実施形態にあっては、燃料噴射弁34に供給される燃料に含まれるエタノールの濃度を推定するアルコール濃度推定手段として、アルコール濃度センサ66を設ける構成を示したが、アルコール濃度センサ66を設ける構成に替えて機関運転に伴う空燃比制御のずれの大きさに基づいてアルコール濃度Eを推定する構成を採用することもできる。   In the above embodiment, the configuration in which the alcohol concentration sensor 66 is provided as the alcohol concentration estimation means for estimating the concentration of ethanol contained in the fuel supplied to the fuel injection valve 34 has been described. Instead of the provided configuration, a configuration in which the alcohol concentration E is estimated based on the magnitude of the deviation of the air-fuel ratio control accompanying the engine operation can be adopted.

・また、上記実施形態にあっては、雰囲気温度の代替値として機関冷却水温Tを利用し、雰囲気温度を推定する雰囲気温度推定手段として、機関冷却水温Tを検出する水温検出手段である水温センサ65を利用する構成を示した。これに対して、雰囲気温度推定手段として、内燃機関各部を潤滑する潤滑油の温度を検出する油温検出手段である油温センサを設け、潤滑油の温度に基づいて雰囲気温度を推定する構成や、吸気ポート21内の空気の温度を直接検出する手段である吸気温度センサを設け、雰囲気温度を直接検出する構成を採用することもできる。   In the above embodiment, the water temperature sensor is a water temperature detecting means for detecting the engine cooling water temperature T as the atmospheric temperature estimating means for estimating the atmospheric temperature by using the engine cooling water temperature T as an alternative value of the atmospheric temperature. A configuration using 65 is shown. On the other hand, as an ambient temperature estimating means, an oil temperature sensor which is an oil temperature detecting means for detecting the temperature of lubricating oil for lubricating each part of the internal combustion engine is provided, and the ambient temperature is estimated based on the temperature of the lubricating oil. Also, it is possible to employ an arrangement in which an intake air temperature sensor, which is means for directly detecting the temperature of the air in the intake port 21, is provided, and the ambient temperature is directly detected.

・上記実施形態にあっては、燃料圧力調整手段として、燃料供給通路52に燃料圧力調整弁53とリターン通路54とを設ける構成を示したが、燃料噴射弁34に供給する燃料の圧力を変更することのできる構成であれば、燃料圧力調整手段の構成は適宜変更することができる。   In the above-described embodiment, the fuel pressure adjusting valve 53 and the return passage 54 are provided in the fuel supply passage 52 as the fuel pressure adjusting means. However, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 34 is changed. As long as it can be configured, the configuration of the fuel pressure adjusting means can be changed as appropriate.

10…シリンダブロック、11…気筒、12…ピストン、13…燃焼室、14…点火プラグ、16…コネクティングロッド、17…ウォータジャケット、20…シリンダヘッド、21…吸気ポート、22…排気ポート、30…吸気通路、31…吸気バルブ、33…スロットル弁、33a…モータ、34…燃料噴射弁、40…排気通路、41…排気バルブ、50…燃料タンク、51…燃料ポンプ、52…燃料供給通路、53…燃料圧力調整弁、54…リターン通路、60…アクセルペダル、61…アクセルポジションセンサ、62…車速センサ、63…エアフロメータ、64…クランク角センサ、65…水温センサ、66…アルコール濃度センサ、100…電子制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cylinder block, 11 ... Cylinder, 12 ... Piston, 13 ... Combustion chamber, 14 ... Spark plug, 16 ... Connecting rod, 17 ... Water jacket, 20 ... Cylinder head, 21 ... Intake port, 22 ... Exhaust port, 30 ... Intake passage, 31 ... Intake valve, 33 ... Throttle valve, 33a ... Motor, 34 ... Fuel injection valve, 40 ... Exhaust passage, 41 ... Exhaust valve, 50 ... Fuel tank, 51 ... Fuel pump, 52 ... Fuel supply passage, 53 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Fuel pressure regulating valve, 54 ... Return passage, 60 ... Accelerator pedal, 61 ... Accelerator position sensor, 62 ... Vehicle speed sensor, 63 ... Air flow meter, 64 ... Crank angle sensor, 65 ... Water temperature sensor, 66 ... Alcohol concentration sensor, 100 ... electronic control unit.

Claims (7)

アルコールとガソリンとを混合した燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置であって、
燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が曝される吸気通路内の空気の温度である雰囲気温度を推定する温度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料に含まれるアルコールの濃度であるアルコール濃度を推定する濃度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力である燃料圧力を調整する燃料圧力調整手段とを備え、
前記雰囲気温度が低いときほど前記燃料圧力が高くなり、且つ前記アルコール濃度が高いときほど前記燃料圧力が高くなるように、
「P」を燃料圧力、「E」をアルコール濃度、「T」を雰囲気温度とし、「α」、「β 」、「β 」、「γ」、「K」を定数とするときに、
上記の数式を利用して算出される燃料圧力「P」に基づいて前記燃料圧力調整手段を制御し、前記内燃機関の始動から停止までの機関運転中に前記燃料圧力を繰り返し調整する
ことを特徴とするアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
A fuel supply device for an internal combustion engine for an alcohol-mixed fuel capable of using a fuel in which alcohol and gasoline are mixed,
Temperature estimation means for estimating an ambient temperature, which is a temperature of air in an intake passage to which fuel spray injected from the fuel injection valve is exposed, and alcohol which is a concentration of alcohol contained in the fuel supplied to the fuel injection valve Concentration estimating means for estimating the concentration; and fuel pressure adjusting means for adjusting the fuel pressure, which is the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve,
The fuel pressure is higher as the ambient temperature is lower, and the fuel pressure is higher as the alcohol concentration is higher.
When “P” is the fuel pressure, “E” is the alcohol concentration, “T” is the atmospheric temperature, and “α”, “β 1 ”, “β 2 ”, “γ”, “K” are constants,
The fuel pressure adjusting means is controlled based on the fuel pressure “P” calculated using the above formula, and the fuel pressure is repeatedly adjusted during engine operation from start to stop of the internal combustion engine. A fuel supply device for an alcohol-mixed fuel internal combustion engine.
請求項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料圧力が、前記数式を利用して算出される燃料圧力「P」以上の値になるように前記燃料圧力調整手段を制御する
ことを特徴とするアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine for alcohol-mixed fuel according to claim 1 ,
The fuel supply device for an alcohol-mixed fuel internal combustion engine, wherein the fuel pressure adjusting means is controlled so that the fuel pressure is equal to or higher than a fuel pressure “P” calculated using the mathematical formula.
前記温度推定手段として、吸気通路内の空気の温度を検出する手段を備える
請求項1又は2に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
The temperature as an estimation unit, a fuel supply system of an alcohol blended fuel for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 comprising means for detecting the temperature of the air in the intake passage.
機関冷却水温を検出する水温検出手段を備え、前記温度推定手段が同水温検出手段によって検出される機関冷却水温に基づいて前記雰囲気温度を推定する
請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
Comprising a water temperature detecting means for detecting an engine coolant temperature, said temperature estimation means according to any one of claims 1 to 3 for estimating the ambient temperature on the basis of the engine cooling water temperature detected by the coolant temperature detecting means A fuel supply device for an internal combustion engine for alcohol-mixed fuel.
潤滑油の温度を検出する油温検出手段を備え、前記温度推定手段が同油温検出手段によって検出される潤滑油の温度に基づいて前記雰囲気温度を推定する
請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
Comprising an oil temperature detecting means for detecting a temperature of lubricating oil, it claims 1-4, wherein the temperature estimating means for estimating the ambient temperature based on the temperature of lubricating oil detected by the oil temperature detecting means one A fuel supply device for an internal combustion engine for an alcohol-mixed fuel according to item 2.
前記濃度推定手段として、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路内の燃料に含まれるアルコールの濃度を検出する手段を備える
請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
As the density estimating means, for alcohol-mixed fuel as claimed in any one of claims 1 to 5, comprising means for detecting the concentration of alcohol contained fuel to the fuel in the fuel supply passage for supplying to the fuel injection valves A fuel supply device for an internal combustion engine.
前記濃度推定手段が空燃比制御のずれに基づいて前記アルコール濃度を推定する
請求項1〜のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
The fuel supply device for an alcohol-mixed fuel internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the concentration estimation means estimates the alcohol concentration based on a deviation in air-fuel ratio control.
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