JP6169512B2 - Fuel supply control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼室内に燃料を噴射する第1燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射する第2燃料噴射弁を有する内燃機関の燃料供給制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply control device for an internal combustion engine having a first fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber and a second fuel injection valve for injecting fuel into an intake port.
2つの燃料噴射弁を有する従来の内燃機関の燃料供給制御装置として、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。2つの燃料噴射弁はいずれも、燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射タイプのものである。また、この内燃機関では、オクタン価が異なる2種類のガソリンが用いられており、低オクタン価ガソリンは第1燃料噴射弁から噴射され、高オクタン価ガソリンは第2燃料噴射弁から噴射される。
As a conventional fuel supply control device for an internal combustion engine having two fuel injection valves, for example, a device described in
また、この燃料供給制御装置では、高負荷時にノッキングが発生し始めていると判定されたときには、点火時期をリタードするのに代えて、第2燃料噴射弁からの高オクタン価ガソリンの供給割合を増加させる。これにより、点火時期のリタードによる内燃機関の運転効率の低下を回避しながら、ノッキングを抑制するようにしている。 Further, in this fuel supply control device, when it is determined that knocking is starting to occur at a high load, instead of retarding the ignition timing, the supply ratio of the high octane gasoline from the second fuel injection valve is increased. . Thereby, knocking is suppressed while avoiding a decrease in the operating efficiency of the internal combustion engine due to the retard of the ignition timing.
上述した筒内噴射タイプの燃料噴射弁は、噴孔を有する先端部が高温の燃焼室内に晒されるため、噴孔にデポジットが堆積しやすいという課題を有する。そのようなデポジットの堆積が生じると、燃料噴射弁の噴射特性が変化することによって、所望の燃料量を精度良く供給することが困難になり、内燃機関の制御精度の低下を招く。 The above-described in-cylinder injection type fuel injection valve has a problem that deposits are likely to accumulate in the injection hole because the tip portion having the injection hole is exposed to a high-temperature combustion chamber. When such deposits are deposited, the injection characteristics of the fuel injection valve change, making it difficult to accurately supply a desired amount of fuel, resulting in a decrease in control accuracy of the internal combustion engine.
これに対し、上述した従来の燃料供給制御装置では、高負荷時のノッキングを抑制するために、第1燃料噴射弁からの低オクタン価ガソリンの供給割合が低減される。すなわち、高負荷であることで燃焼室からの受熱量が多いという条件において、第1燃料噴射弁からの燃料噴射量が減少する。このため、燃料が第1燃料噴射弁を通る際の熱交換による冷却効果を十分に得ることができず、燃料噴射弁の噴孔にデポシットが堆積しやすくなり、上述した不具合に至るおそれがある。 On the other hand, in the conventional fuel supply control device described above, the supply ratio of the low octane gasoline from the first fuel injection valve is reduced in order to suppress knocking at a high load. That is, the fuel injection amount from the first fuel injection valve decreases under the condition that the amount of heat received from the combustion chamber is large due to the high load. For this reason, the cooling effect due to heat exchange when the fuel passes through the first fuel injection valve cannot be sufficiently obtained, and deposits are likely to accumulate in the injection hole of the fuel injection valve, which may lead to the above-described problems. .
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、必要な燃料供給量を確保しながら、筒内噴射タイプの燃料噴射弁の先端部の温度を低下させることによって、先端部へのデポシットの堆積を抑制することができる内燃機関の燃料供給制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and by reducing the temperature of the tip portion of the in-cylinder injection type fuel injection valve while ensuring the necessary fuel supply amount, the tip portion An object of the present invention is to provide a fuel supply control device for an internal combustion engine that can suppress deposition of deposits.
この目的を達成するために、請求項1に係る発明は、燃焼室3d内に燃料を噴射する第1燃料噴射弁(実施形態における(以下、本項において同じ)筒内噴射弁6)と、吸気ポート4aに燃料を噴射する第2燃料噴射弁(ポート噴射弁7)を、気筒3aごとに有する内燃機関の燃料供給制御装置であって、第1燃料噴射弁に供給される燃料の圧力である燃圧(ガソリン圧PF_DI)を変更可能な燃圧変更手段(ECU2、高圧ポンプ15)と、内燃機関3の運転状態(エンジン回転数NE、吸気量GAIR、エンジン水温TW、空燃比LAF)を検出する運転状態検出手段(クランク角センサ31、エアフローセンサ32、水温センサ33、空燃比センサ35)と、検出された内燃機関3の運転状態に応じて、燃焼室3dに供給される燃料の総量である総燃料供給量QF、第1燃料噴射弁から噴射される第1燃料噴射量(筒内噴射量QF_DI)、及び第2燃料噴射弁から噴射される第2燃料噴射量(ポート噴射量QF_PI)を算出する燃料噴射量算出手段(ECU2、図3、図6のステップ13、26、27)と、第1燃料噴射弁の先端部の温度TEMP_DIを取得する先端部温度取得手段(ECU2、図6のステップ14)と、取得された第1燃料噴射弁の先端部の温度TEMP_DIが所定温度TPREF以上のときに、算出された第1及び第2燃料噴射量を維持するとともに、先端部の温度を低下させるために、燃圧を低下させ、第1燃料噴射弁からの燃料の噴射時間(筒内噴射時間TIME_DI)を延長する先端部温度制御を実行する先端部温度制御手段(ECU2、図6のステップ16、17)と、を備え、第1燃料噴射弁が噴射可能な上限噴射量Q_DI_LMTは、燃料噴射量算出手段によって算出される第1燃料噴射量の最大値又はその付近の値で、かつ総燃料供給量QFの最大値よりも小さな値に設定され、第1燃料噴射弁の噴射時間に対する噴射量の傾きは、上限噴射量Q_DI_LMTの燃料を噴射可能な範囲内の比較的小さな値に設定されていることを特徴とする。
In order to achieve this object, the invention according to
この内燃機関は、気筒ごとに第1及び第2燃料噴射弁を有し、第1燃料噴射弁は燃焼室内に燃料を噴射する筒内噴射タイプのもの、第2燃料噴射弁は吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射タイプのものである。 This internal combustion engine has first and second fuel injection valves for each cylinder, the first fuel injection valve is of a cylinder injection type that injects fuel into the combustion chamber, and the second fuel injection valve is fuel in the intake port. Of the port injection type.
本発明の燃料供給制御装置によれば、検出された内燃機関の運転状態に応じて、燃焼室に供給される燃料の総量である総燃料供給量と、第1及び第2燃料噴射弁からそれぞれ噴射される第1燃料噴射量及び第2燃料噴射量を算出する。また、第1燃料噴射弁の先端部の温度を取得するとともに、取得された第1燃料噴射弁の先端部の温度が所定温度以上のときには、算出された第1及び第2燃料噴射量を維持する。また、第1燃料噴射弁に対し、供給される燃料の圧力(燃圧)を低下させるとともに、燃料の噴射時間を延長する先端部温度制御が実行される。 According to the fuel supply control device of the present invention , the total fuel supply amount, which is the total amount of fuel supplied to the combustion chamber, and the first and second fuel injection valves, respectively, according to the detected operating state of the internal combustion engine. A first fuel injection amount and a second fuel injection amount to be injected are calculated. Further, the temperature of the tip portion of the first fuel injection valve is acquired, and the calculated first and second fuel injection amounts are maintained when the acquired temperature of the tip portion of the first fuel injection valve is equal to or higher than a predetermined temperature. To do. Further, tip temperature control for reducing the pressure (fuel pressure) of the supplied fuel and extending the fuel injection time is performed on the first fuel injection valve.
このように第1燃料噴射弁の噴射時間が延長されると、燃料が第1燃料噴射弁を通る際の熱交換の時間が長くなることによって、熱交換による冷却効果が高められる。それにより、第1燃料噴射弁の先端部の温度を低下させることによって、先端部の噴孔へのデポシットの堆積を抑制することができ、したがって、第1燃料噴射弁の噴射特性の変動を抑制し、内燃機関の制御を精度良く行うことができる。 Thus, when the injection time of the first fuel injection valve is extended, the time for heat exchange when the fuel passes through the first fuel injection valve becomes longer, so that the cooling effect by heat exchange is enhanced. Accordingly, by reducing the temperature of the tip of the first fuel injection valve, deposition of deposits in the nozzle hole of the tip can be suppressed, and therefore fluctuations in the injection characteristics of the first fuel injection valve are suppressed. In addition, the internal combustion engine can be controlled with high accuracy.
また、この先端部温度制御では、第1燃料噴射弁の噴射時間を延長するとともに、燃圧を低下させることで、第1燃料噴射量が維持されるので、内燃機関の運転状態の変動を伴うことなく、上述した効果を得ることができる。さらに、第1燃料噴射弁に加えて第2燃料噴射弁が設けられているので、例えば内燃機関の負荷が増加するのに応じて、第1燃料噴射量を変えずに、第2燃料噴射量を増大させることが可能である。それにより、内燃機関の高負荷時の先端部温度制御において、第1燃料噴射弁の噴射時間が過度に延長されることがなくなるので、噴射時間の過度の延長による混合気の空燃比の精度や排ガス特性への影響を回避することができる。
また、第1燃料噴射弁が噴射可能な上限噴射量が、燃料噴射量算出手段によって算出される第1燃料噴射量の最大値又はその付近の値に設定されているので、第1燃料噴射弁に要求される量の燃料を、第1燃料噴射弁によって支障なく噴射することができる。さらに、第1燃料噴射弁の上限噴射量が、燃料噴射量算出手段によって算出される総燃料供給量の最大値よりも小さな値に設定されているため、第1燃料噴射弁の燃料噴射量が総燃料供給量に対して不足する場合があるものの、その場合には、この不足分は第2燃料噴射弁の燃料噴射量によって補われる。
さらに、第1燃料噴射弁の噴射時間に対する噴射量の傾き(ゲイン)は、上記のように設定された上限噴射量の燃料を噴射可能な範囲内の比較的小さな値に設定されている。これにより、先端部温度制御において第1燃料噴射弁の噴射時間をより長く延長することができ、第1燃料噴射弁の先端部の冷却効果をより良好に得ることができる。
Further, in this tip temperature control, the first fuel injection amount is maintained by extending the injection time of the first fuel injection valve and lowering the fuel pressure, which is accompanied by fluctuations in the operating state of the internal combustion engine. The effects described above can be obtained. Further, since the second fuel injection valve is provided in addition to the first fuel injection valve, the second fuel injection amount is not changed without changing the first fuel injection amount, for example, when the load of the internal combustion engine increases. Can be increased. As a result, in the tip portion temperature control at the time of high load of the internal combustion engine, the injection time of the first fuel injection valve is not excessively extended, so the accuracy of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture due to the excessive extension of the injection time The influence on the exhaust gas characteristics can be avoided.
Further, since the upper limit injection amount that can be injected by the first fuel injection valve is set to the maximum value of the first fuel injection amount calculated by the fuel injection amount calculation means or a value in the vicinity thereof, the first fuel injection valve The amount of fuel required for the fuel can be injected without any trouble by the first fuel injection valve. Further, since the upper limit injection amount of the first fuel injection valve is set to a value smaller than the maximum value of the total fuel supply amount calculated by the fuel injection amount calculation means, the fuel injection amount of the first fuel injection valve is Although there may be a shortage with respect to the total fuel supply amount, in this case, the shortage is compensated by the fuel injection amount of the second fuel injection valve.
Further, the gradient (gain) of the injection amount with respect to the injection time of the first fuel injection valve is set to a relatively small value within the range in which the fuel of the upper limit injection amount set as described above can be injected. Thereby, in tip temperature control, the injection time of the first fuel injection valve can be extended longer, and the cooling effect of the tip portion of the first fuel injection valve can be obtained better.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給制御装置において、先端部温度制御の実行に伴い、第1燃料噴射弁の先端部の温度TEMP_DIが所定温度TPREFを下回ったときに、先端部からデポジットを除去するために、燃圧を上昇させるデポジット除去制御を実行するデポジット除去制御手段(ECU2、図6のステップ20、21)をさらに備えることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the fuel supply control device for an internal combustion engine according to the first aspect, the temperature TEMP_DI at the front end portion of the first fuel injection valve is lower than the predetermined temperature TPREF in accordance with the execution of the front end temperature control. Sometimes, in order to remove the deposit from the tip, it is further provided with a deposit removal control means (
この構成によれば、先端部温度制御が終了したときに、デポジット除去制御を実行することによって、燃圧を上昇させる。これにより、先端部温度制御の終了時に、先端部に付着しようとするデポシットを高い燃圧で吹き飛ばし、除去することによって、デポシットの堆積をさらに抑制することができる。 According to this configuration, when the tip temperature control is completed, the fuel pressure is increased by executing the deposit removal control. Thereby, at the end of the tip temperature control, the deposit deposited on the tip is blown off at a high fuel pressure and removed, whereby deposition of the deposit can be further suppressed.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置において、低オクタン価燃料(ガソリンG)を貯留する第1燃料タンク11と、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料(エタノールE)を貯留する第2燃料タンク12と、第1燃料タンク11及び第2燃料タンク12から第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁への燃料供給経路(ガソリン供給通路14、エタノール供給通路16、連通路17)を切り替えるための切替手段(切替弁18)と、第2燃料タンク12に貯留される高オクタン価燃料の残量(エタノール残量QRF2)を検出する高オクタン価燃料残量検出手段(エタノール残量センサ34)と、切替手段を制御することにより、第1及び第2燃料噴射弁への燃料供給モードを、検出された高オクタン価燃料の残量が所定量QRREF以上のときに、第1燃料噴射弁に低オクタン価燃料を供給するとともに、第2燃料噴射弁に高オクタン価燃料を供給する燃料併用モードに設定し、高オクタン価燃料の残量が所定量QRREF未満のときに、第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の双方に低オクタン価燃料を供給する低オクタン価燃料専用モードに設定する燃料供給モード設定手段(ECU2、図6のステップ11、12、24)と、をさらに備えることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the fuel supply control device for the internal combustion engine according to
この内燃機関では、燃料として、第1燃料タンクに貯留された低オクタン価燃料と、第2燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料が用意されるとともに、第1及び第2燃料タンクから第1及び第2燃料噴射弁への燃料供給経路が切替可能になっている。また、第2燃料タンク内の高オクタン価燃料の残量が検出される。 In this internal combustion engine, low-octane fuel stored in the first fuel tank and high-octane fuel stored in the second fuel tank are prepared as fuel, and the first and second fuel tanks are provided with the first and second fuel tanks. 2. The fuel supply path to the fuel injection valve can be switched. Further, the remaining amount of high octane fuel in the second fuel tank is detected.
そして、検出された高オクタン価燃料の残量が所定量以上のときには、燃料供給経路の切替により、第1及び第2燃料噴射弁への燃料供給モードが、第1燃料噴射弁に低オクタン価燃料を供給するとともに、第2燃料噴射弁に高オクタン価燃料を供給する燃料併用モードに設定される。この燃料併用モードでは、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が併用されることにより、燃料全体としてのオクタン価を適切に調整することによって、ノッキングを適切に抑制することができる。 When the detected remaining amount of high-octane fuel is equal to or greater than a predetermined amount, the fuel supply mode to the first and second fuel injection valves is changed so that the low-octane fuel is supplied to the first fuel injection valve by switching the fuel supply path. While being supplied, the fuel combined mode is set to supply high octane fuel to the second fuel injection valve. In this fuel combined mode, knocking can be appropriately suppressed by appropriately adjusting the octane number of the whole fuel by using a low octane fuel and a high octane fuel together.
一方、高オクタン価燃料の残量が所定量未満のときには、燃料供給モードは、第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の双方に低オクタン価燃料を供給する低オクタン価燃料専用モードに設定される。これにより、残量が少なくなった高オクタン価燃料のそれ以上の消費を回避するとともに、低オクタン価燃料を第1及び第2燃料噴射弁の双方から噴射することによって、必要な燃料量を確保することができる。 On the other hand, when the remaining amount of high-octane fuel is less than a predetermined amount, the fuel supply mode is set to a low-octane fuel dedicated mode for supplying low-octane fuel to both the first fuel injection valve and the second fuel injection valve. This avoids further consumption of the high-octane fuel with a low remaining amount, and ensures the necessary fuel quantity by injecting the low-octane fuel from both the first and second fuel injection valves. Can do.
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の内燃機関の燃料供給制御装置において、燃料噴射量算出手段は、燃料供給モードが燃料併用モードのときに、燃焼室3dに供給される燃料の目標オクタン価RONCMDを設定する目標オクタン価設定手段(ECU2、図3のステップ5、図4)と、設定された目標オクタン価RONCMDに応じて、第1燃料噴射弁から噴射される低オクタン価燃料の量と第2燃料噴射弁から噴射される高オクタン価燃料の量との比率を、噴射量比率(ガソリン割合RF1、エタノール割合RF2)として算出する噴射量比率算出手段(ECU2、図3のステップ6、7)と、を有するとともに、算出された総燃料供給量QF及び噴射量比率に応じて、第1燃料噴射量及び第2燃料噴射量を算出すること(図3のステップ8)を特徴とする。
The invention according to claim 4 is the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, fuel injection amount calculating means, when the fuel supply mode is the fuel combined mode, is supplied to the
この構成によれば、燃料供給モードが燃料併用モードのときには、燃焼室に供給される燃料の目標オクタン価を設定し、この目標オクタン価に応じて、第1燃料噴射弁から噴射される低オクタン価燃料の量と第2燃料噴射弁から噴射される高オクタン価燃料の量との比率を、噴射量比率として算出する。そして、このように算出された総燃料供給量及び噴射量比率に応じて、第1及び第2燃料噴射量を算出する。したがって、燃焼室に供給される燃料全体として、内燃機関の運転状態に応じて、必要な燃料量を確保できるとともに、適切なオクタン価を得ることができる。 According to this structure, when fuel supply mode is the fuel combination mode sets a target octane number of fuel supplied to the combustion chamber, low-octane fuel this in accordance with a target octane number, is injected from the first fuel injection valve And the ratio of the high octane fuel injected from the second fuel injection valve is calculated as the injection amount ratio. Then, the first and second fuel injection amounts are calculated according to the total fuel supply amount and the injection amount ratio thus calculated. Therefore, as a whole of the fuel supplied to the combustion chamber, a necessary fuel amount can be ensured and an appropriate octane number can be obtained according to the operating state of the internal combustion engine.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明を適用した内燃機関(以下「エンジン」という)3を示す。このエンジン3は、車両(図示せず)に搭載されており、低オクタン価燃料としてのガソリンGと、高オクタン価燃料としてのエタノールEを併用するものである。ガソリンGは、10%程度のエタノール成分を含む市販のものであり、第1燃料タンク11に貯留されている。エタノールEは、60%程度のエタノール成分を含むものであり、第2燃料タンク12に貯留されている。第1燃料タンク11及び第2燃料タンク12の内部には、低圧ポンプ11a及び12aがそれぞれ設けられている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 3 to which the present invention is applied. The engine 3 is mounted on a vehicle (not shown), and uses gasoline G as a low octane fuel and ethanol E as a high octane fuel. Gasoline G is a commercially available product containing about 10% ethanol component, and is stored in the
本実施形態では、エタノールEは、分離装置13によってガソリンGから生成される。この分離装置13は、第1燃料タンク11から通路13aを介して供給されたガソリンGから、エタノール成分を分離することによって、エタノールEを生成するとともに、生成したエタノールEを通路13bを介して第2燃料タンク12に供給する。分離装置13の動作は、後述するECU2によって制御される(図2参照)。
In the present embodiment, ethanol E is generated from gasoline G by the
エンジン3は、例えば4つの気筒3a(1つのみ図示)を有している。各気筒3aのピストン3bとシリンダヘッド3cとの間には、燃焼室3dが形成されている。燃焼室3dには、吸気ポート4a及び吸気マニホルド4bを介して、吸気通路4が接続されるとともに、排気ポート5a及び排気マニホルド5bを介して、排気通路5が接続されている。
The engine 3 has, for example, four
また、シリンダヘッド3cの側部には筒内噴射弁6が設けられ、吸気マニホルド4bにはポート噴射弁7が設けられている。また、シリンダヘッド3cには、燃焼室3d内に生成された燃料と空気との混合気を点火するための点火プラグ8が設けられている。
An in-
筒内噴射弁6は、噴孔(図示せず)を有する先端部が燃焼室3dに臨むように設けられており、燃料を噴孔から燃焼室3d内に直接、噴射する。一方、ポート噴射弁7は、燃料を吸気ポート4aに噴射する。また、後述する理由から、筒内噴射弁6のゲイン(噴射時間に対する噴射量の傾き)は、比較的小さな値に設定されている。
The in-
筒内噴射弁6は、ガソリン供給通路14、及びその途中に設けられた高圧ポンプ15を介して、第1燃料タンク11に接続されている。ポート噴射弁7は、エタノール供給通路16を介して、第2燃料タンク12に接続されている。
The in-
また、ガソリン供給通路14の高圧ポンプ15よりも上流側とエタノール供給通路16には、連通路17が接続され、このエタノール供給通路16と連通路17との接続部に、切替弁18が設けられている。切替弁18は、ポート噴射弁7を、エタノール供給通路16側とガソリン供給通路14側に切り替えて接続するものであり、その動作はECU2によって制御される。
Further, a
以上の構成から、切替弁18の切替状態にかかわらず、ガソリンGは、第1燃料タンク11からガソリン供給通路14を介し、高圧ポンプ15によって昇圧された状態で、筒内噴射弁6に供給され(図1の矢印A)、筒内噴射弁6から噴射される。また、筒内噴射弁6に供給されるガソリンGの圧力(以下「ガソリン圧」という)PF_DIは、高圧ポンプ15の動作をECU2で制御することによって変更される。
From the above configuration, regardless of the switching state of the switching
また、切替弁18がエタノール供給通路16側に切り替えられた状態では、エタノールEが、第2燃料タンク12からエタノール供給通路16を介して、ポート噴射弁7に供給され(図1の矢印B)、ポート噴射弁7から噴射される。以下、このように筒内噴射弁6にガソリンGを供給し、ポート噴射弁7にエタノールEを供給する燃料供給モードを「燃料併用モード」という。
Further, in a state where the switching
一方、切替弁18がガソリン供給通路14側に切り替えられた状態では、エタノールEは供給されず、第1燃料タンク11内のガソリンGが、ガソリン供給通路14、連通路17、及び切替弁18よりも下流側のエタノール供給通路16の部分を介して、ポート噴射弁7に供給され(図1の矢印B’)、ポート噴射弁7から噴射される。以下、このように筒内噴射弁6及びポート噴射弁7の双方にガソリンGを供給する燃料供給モードを「ガソリン専用モード」という。
On the other hand, in a state where the switching
第2燃料タンク12には、貯留されるエタノールEの量(以下「エタノール残量」という)QRF2を検出するエタノール残量センサ34が設けられており、その検出信号はECU2に入力される(図2参照)。
The
また、ECU2には、クランク角センサ31から、パルス信号であるCRK信号及びTDC信号が入力される。CRK信号は、所定のクランク角(例えば30°)ごとに出力される。ECU2は、このCRK信号に基づき、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。また、TDC信号は、いずれかの気筒3aにおいて、ピストン3bが吸気行程の開始時の上死点付近に位置することを表す信号であり、実施形態のように気筒3aが4つの場合には、クランク角180°ごとに出力される。
Further, the CRK signal and the TDC signal, which are pulse signals, are input to the
また、ECU2には、吸気通路4に設けられたエアフローセンサ32から、気筒3aに吸入される吸気量GAIRを表す検出信号が、水温センサ33から、エンジン3の冷却水の温度(以下「エンジン水温」という)TWを表す検出信号が、排気通路5に設けられた空燃比センサ35から、燃焼室3d内に生成された混合気の空燃比LAFを表す検出信号が、それぞれ入力される。
In addition, a detection signal indicating the intake air amount GAIR sucked into the
ECU2は、CPU、RAM、ROM及びI/Oインターフェース(いずれも図示せず)などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ECU2は、入力された各種のセンサ31〜35からの検出信号などに応じて、エンジン3の運転状態を判別する。また、その判別結果に応じて、筒内噴射弁6及びポート噴射弁7のそれぞれの燃料噴射量及び噴射時間、点火プラグ8の点火時期IGを制御するとともに、前述した分離装置13、高圧ポンプ15や切替弁18の動作を制御する。
The
本実施形態では、ECU2が、燃圧変更手段、燃料噴射量算出手段、先端部温度取得手段、先端部温度制御手段、デポジット除去制御手段、燃料供給モード設定手段、総燃料供給量算出手段、目標オクタン価設定手段、及び噴射量比率算出手段に相当する。
In the present embodiment, the
次に、図3〜図6を参照しながら、ECU2で実行される、エンジン3の燃料供給制御処理について説明する。このうち、図3は、燃焼室3dに供給されるガソリン供給量QF1及びエタノール供給量QF2の算出処理を示す。本処理は、TDC信号の発生に同期して実行される。
Next, the fuel supply control process of the engine 3 executed by the
本処理では、まずステップ1(「S1」と図示。以下同じ)において、検出されたエンジン回転数NE及び吸気量GAIRに応じ、所定のマップを検索することによって、ガソリン供給量QF1とエタノール供給量QF2との和である総燃料供給量QFの基本値QFBを算出する。図示しないが、このマップでは、基本値QFBは、吸気量GAIRが大きいほど、より大きな値に設定されている。 In this process, first, in step 1 (illustrated as “S1”; the same applies hereinafter), a gasoline supply amount QF1 and an ethanol supply amount are searched by searching a predetermined map in accordance with the detected engine speed NE and intake air amount GAIR. A basic value QFB of the total fuel supply amount QF that is the sum of QF2 is calculated. Although not shown, in this map, the basic value QFB is set to a larger value as the intake air amount GAIR is larger.
次に、算出された基本値QFBに補正係数KFを乗算することによって、総燃料供給量QFを算出する(ステップ2)。この補正係数KFは、エンジン水温TWに応じた水温補正係数を含む環境補正のための各種の補正係数や、空燃比LAFに応じた空燃比補正係数などを互いに乗算したものである。 Next, the total fuel supply amount QF is calculated by multiplying the calculated basic value QFB by the correction coefficient KF (step 2). This correction coefficient KF is obtained by multiplying various correction coefficients for environmental correction including a water temperature correction coefficient corresponding to the engine water temperature TW, an air fuel ratio correction coefficient corresponding to the air fuel ratio LAF, and the like.
次に、検出されたエタノール残量QRF2が所定量QRREF以上であるか否かを判別する(ステップ3)。この答えがNOのときには、第2燃料タンク12内のエタノールEの残量が少ないため、エタノールEを用いず、もっぱらガソリンGを用いるものとして、ガソリン割合RF1を100%に、エタノール割合RF2を0%に設定する(ステップ4)。
Next, it is determined whether or not the detected ethanol remaining amount QRF2 is equal to or greater than a predetermined amount QRREF (step 3). When this answer is NO, since the remaining amount of ethanol E in the
一方、前記ステップ3の答えがYESのときには、第2燃料タンク12内のエタノールEの残量が多いため、ガソリンG及びエタノールEの双方を用いるものとして、まず、燃料の目標オクタン価RONCMDを算出する(ステップ5)。この目標オクタン価RONCMDの算出は、吸気量GAIR及びエンジン回転数NEに応じ、図4に示すマップを検索することによって行われる。
On the other hand, when the answer to step 3 is YES, since the remaining amount of ethanol E in the
図4のマップは、エンジン回転数NEの高・中・低の3つの所定値NEH、NEM、NELと吸気量GAIRに対して、目標オクタン価RONCMDを設定したものである。このマップでは、目標オクタン価RONCMDは、吸気量GAIRが大きいほど、また、エンジン回転数NEが低いほど、より大きな値に設定されている。なお、検出されたエンジン回転数NEが上記の3つの所定値のいずれにも一致しないときには、目標オクタン価RONCMDは、補間計算によって算出される。 The map of FIG. 4 is obtained by setting the target octane number RONCMD for the three predetermined values NEH, NEM, NEL and the intake air amount GAIR of the engine speed NE. In this map, the target octane number RONCMD is set to a larger value as the intake air amount GAIR is larger and the engine speed NE is lower. When the detected engine speed NE does not match any of the above three predetermined values, the target octane number RONCMD is calculated by interpolation calculation.
次に、算出された目標オクタン価RONCMDに応じ、図5に示すマップを検索することによって、エタノール割合RF2を算出する(ステップ6)。このマップは、ガソリンGとエタノールEを混合した燃料のエタノール割合RF2とそれによって得られる燃料のオクタン価との関係を、実験などによって求め、目標オクタン価RONCMDとエタノール割合RF2との関係として設定したものである。エタノールEはガソリンGよりもオクタン価が高いため、このマップでは、エタノール割合RF2は、目標オクタン価RONCMDが大きいほど、より大きな値に設定されている。 Next, the ethanol ratio RF2 is calculated by searching the map shown in FIG. 5 according to the calculated target octane number RONCMD (step 6). In this map, the relationship between the ethanol ratio RF2 of the fuel in which gasoline G and ethanol E are mixed and the octane number of the fuel obtained thereby is obtained through experiments and set as the relationship between the target octane number RONCMD and the ethanol ratio RF2. is there. Since ethanol E has a higher octane number than gasoline G, in this map, the ethanol ratio RF2 is set to a larger value as the target octane number RONCMD is larger.
次に、算出されたエタノール割合RF2を100%から減算することによって、ガソリン割合RF1を算出する(ステップ7)。 Next, the gasoline ratio RF1 is calculated by subtracting the calculated ethanol ratio RF2 from 100% (step 7).
次に、ステップ8に進み、ステップ2で算出された総燃料供給量QFに、ステップ4又はステップ7で算出されたガソリン割合RF1を乗算することによって、ガソリン供給量QF1を算出する。また、総燃料供給量QFに、ステップ4又はステップ6で算出されたエタノール割合RF2を乗算することによって、エタノール供給量QF2を算出し、本処理を終了する。
Next, the process proceeds to step 8, and the gasoline supply amount QF1 is calculated by multiplying the total fuel supply amount QF calculated in
次に、図6に示す燃料供給制御処理について説明する。この燃料供給制御処理は、燃料供給モードを設定するとともに、筒内噴射弁6の先端部の温度を低下させるための先端部温度制御などを実行するものである。本処理もまた、TDC信号の発生に同期して実行される。
Next, the fuel supply control process shown in FIG. 6 will be described. In this fuel supply control process, the fuel supply mode is set, and tip temperature control for reducing the temperature of the tip of the in-
本処理では、まずステップ11において、図3のステップ3と同様、エタノール残量QRF2が所定量QRREF以上であるか否かを判別する。この答えがYESのときには、エタノール残量QRF2が多いとして、燃料供給モードを燃料併用モードに設定する(ステップ12)。これにより、切替弁18がエタノール供給通路16側に切り替えられることによって、筒内噴射弁6にガソリンGが供給され、ポート噴射弁7にエタノールEが供給される。
In this process, first, in
一方、ステップ11の答えがNOのときには、エタノール残量QRF2が少ないとして、燃料供給モードをガソリン専用モードに設定する(ステップ24)。これにより、切替弁18がガソリン供給通路14側に切り替えられることによって、エタノールEの供給が停止され、筒内噴射弁6及びポート噴射弁7の双方にガソリンGが供給される。
On the other hand, when the answer to step 11 is NO, the fuel supply mode is set to the gasoline-only mode, assuming that the ethanol remaining amount QRF2 is small (step 24). As a result, the switching
前記ステップ12で燃料供給モードを燃料併用モードに設定したときには、ステップ13に進み、図3のステップ8で算出されたガソリン供給量QF1を、筒内噴射弁6の燃料噴射量(以下「筒内噴射量」という)QF_DIとして設定する。また、ステップ8で算出されたエタノール供給量QF2を、ポート噴射弁7の燃料噴射量(以下「ポート噴射量」という)QF_PIとして設定する。
When the fuel supply mode is set to the fuel combined mode in
次に、筒内噴射弁6の先端部の温度TEMP_DIを算出する(ステップ14)。この先端部温度TEMP_DIの算出は、筒内噴射弁6の先端部の温度に影響を及ぼす各種のパラメータ、例えば、エンジン回転数NE、吸気量GAIR、点火時期IG、エンジン水温TW、及び後述するようにして算出される筒内噴射弁6の噴射時間TIME_DIに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、行われる。
Next, the temperature TEMP_DI at the tip of the in-
次に、算出された先端部温度TEMP_DIが、所定温度TPREF以上であるか否かを判別する(ステップ15)。この答えがYESのときには、筒内噴射弁6の先端部温度が高いため、先端部にデポジットが堆積するおそれがあるとして、その堆積を抑制するために先端部温度制御を実行する。
Next, it is determined whether or not the calculated tip temperature TEMP_DI is equal to or higher than a predetermined temperature TPREF (step 15). When this answer is YES, since the tip end temperature of the in-
具体的には、ステップ16において、ガソリン圧PF_DIを先端部温度制御用のより低い第1所定圧PFLに設定する。この設定に応じて高圧ポンプ15が制御されることにより、ガソリン圧PF_DIが第1所定圧PFLに低下する。
Specifically, in
次に、ステップ13で算出された筒内噴射量QF_DIと第1所定圧PFLに応じて、筒内噴射弁6の噴射時間(以下「筒内噴射時間」という)TIME_DIを算出する(ステップ17)。この場合、筒内噴射時間TIME_DIは、筒内噴射量QF_DIが維持されるように算出され、その結果、ガソリン圧PF_DIが第1所定圧PFLに低下した分、延長される。このように筒内噴射時間TIME_DIが延長されることによって、ガソリンGによる先端部の冷却効果が高められ、先端部温度が低下することにより、先端部へのデポジットの堆積が抑制される。
Next, the injection time of the in-cylinder injection valve 6 (hereinafter referred to as “in-cylinder injection time”) TIME_DI is calculated according to the in-cylinder injection amount QF_DI calculated in
次に、先端部温度制御が終了した後の経過時間を計時するアップカウント式のタイマの値TM_CONを0にリセットし(ステップ18)、本処理を終了する。 Next, the value TM_CON of the up-count timer that counts the elapsed time after the end portion temperature control is completed is reset to 0 (step 18), and this process is terminated.
一方、前記ステップ15の答えがNOで、先端部温度TEMP_DIが所定温度TPREFよりも低いときには、上記のタイマ値TM_CONが所定時間TMREF以上であるか否かを判別する(ステップ19)。この答えがNOのとき、すなわち、先端部温度制御の終了後、所定時間TMREFが経過していないときには、筒内噴射弁6の先端部からデポジットを除去するためのデポジット除去制御を実行する。
On the other hand, if the answer to step 15 is NO and the tip temperature TEMP_DI is lower than the predetermined temperature TPREF, it is determined whether or not the timer value TM_CON is equal to or longer than the predetermined time TMREF (step 19). When this answer is NO, that is, when the predetermined time TMREF has not elapsed after the end portion temperature control is finished, the deposit removal control for removing the deposit from the end portion of the in-
具体的には、ステップ20において、ガソリン圧PF_DIをデポジット除去制御用のより高い第2所定圧PFHに設定する。この設定に応じて高圧ポンプ15が制御されることにより、ガソリン圧PF_DIが第2所定圧PFHに上昇する。
Specifically, in
次に、筒内噴射量QF_DIと第2所定圧PFHに応じて、筒内噴射時間TIME_DIを算出し(ステップ21)、本処理を終了する。この場合にも、筒内噴射時間TIME_DIは、筒内噴射量QF_DIが維持されるように算出され、その結果、ガソリン圧PF_DIが第2所定圧PFHに上昇した分、短縮される。以上のようにガソリン圧PF_DIを上昇させることによって、先端部温度制御の終了時に、筒内噴射弁6の先端部に付着しようとするデポシットが高いガソリン圧で吹き飛ばされ、除去されることにより、先端部へのデポシットの堆積が抑制される。
Next, the in-cylinder injection time TIME_DI is calculated according to the in-cylinder injection amount QF_DI and the second predetermined pressure PFH (step 21), and this process ends. Also in this case, the in-cylinder injection time TIME_DI is calculated so that the in-cylinder injection amount QF_DI is maintained, and as a result, the gasoline pressure PF_DI is shortened by the amount increased to the second predetermined pressure PFH. By increasing the gasoline pressure PF_DI as described above, at the end of the tip temperature control, the deposits that are to adhere to the tip of the in-
また、前記ステップ19の答えがYESで、先端部温度制御の終了後、所定時間TMREFが経過したときには、ガソリン圧PF_DIを通常制御用の第3所定圧PFN(PFL<PFN<PFH)に設定する(ステップ22)。次に、筒内噴射量QF_DIと第3所定圧PFNに応じて、筒内噴射時間TIME_DIを算出し(ステップ23)、本処理を終了する。この場合にも、筒内噴射時間TIME_DIは、筒内噴射量QF_DIが維持されるように算出される。 If the answer to step 19 is YES and the predetermined time TMREF has elapsed after the end portion temperature control is completed, the gasoline pressure PF_DI is set to the third predetermined pressure PFN for normal control (PFL <PFN <PFH). (Step 22). Next, an in-cylinder injection time TIME_DI is calculated according to the in-cylinder injection amount QF_DI and the third predetermined pressure PFN (step 23), and this process is terminated. Also in this case, the in-cylinder injection time TIME_DI is calculated so that the in-cylinder injection amount QF_DI is maintained.
一方、前記ステップ24で燃料供給モードをガソリン専用モードに設定したときには、ステップ25に進み、図3のステップ8で算出されたガソリン供給量QF1が、筒内噴射弁6の上限噴射量Q_DI_LMT以下であるか否かを判別する。この答えがYESのときには、ガソリン供給量QF1を筒内噴射量QF_DIとして設定するとともに、ポート噴射量QF_PIを0に設定し(ステップ26)、本処理を終了する。
On the other hand, when the fuel supply mode is set to the gasoline exclusive mode in step 24, the process proceeds to step 25, where the gasoline supply amount QF1 calculated in
一方、上記ステップ25の答えがNOで、ガソリン供給量QF1が筒内噴射弁6の上限噴射量Q_DI_LMTを上回ったときには、筒内噴射量QF_DIを上限噴射量Q_DI_LMTに設定するとともに、ポート噴射量QF_PIを、ガソリン供給量QF1と上限噴射量Q_DI_LMTとの差分(=QF1−Q_DI_LMT)に設定し、本処理を終了する。このような設定により、筒内噴射量QF_DIとポート噴射量QF_PIの和がガソリン供給量QF1に等しくなり、必要なガソリン供給量QF1が確保される。
On the other hand, if the answer to step 25 is NO and the gasoline supply amount QF1 exceeds the upper limit injection amount Q_DI_LMT of the in-
以上のように、本実施形態によれば、算出された筒内噴射弁6の先端部温度TEMP_DIが所定温度TPREF以上になったときに、先端部温度制御を実行することによって、ガソリン圧PF_DIを第1所定圧PFLに低下させる(ステップ16)とともに、筒内噴射時間TIME_DIを延長する(ステップ17)。
As described above, according to the present embodiment, when the calculated front end temperature TEMP_DI of the in-
この筒内噴射時間TIME_DIの延長によって、燃料が筒内噴射弁6を通る際の熱交換による冷却効果を高めることができる。それにより、筒内噴射弁6の先端部温度TEMP_DIを低下させることによって、先端部の噴孔へのデポシットの堆積を抑制することができ、したがって、筒内噴射弁6の噴射特性の変動を抑制し、エンジン3の制御を精度良く行うことができる。
By extending the in-cylinder injection time TIME_DI, the cooling effect by heat exchange when the fuel passes through the in-
また、筒内噴射時間TIME_DIを延長するに際し、ガソリン圧PF_DIを低下させることによって、筒内噴射量QF_DIが維持されるので、エンジン3の運転状態の変動を伴うことなく、上述した効果を得ることができる。さらに、燃料併用モードにおいて、エンジン3の負荷が増加したときには、ノッキングを抑制するためにエタノール割合RF2が高められ、ポート噴射量QF_PIが増大するように制御される。それにより、エンジン3の高負荷時の先端部温度制御において、筒内噴射時間TIME_DIが過度に延長されることがなくなるので、筒内噴射時間TIME_DIの過度の延長による混合気の空燃比の精度や排ガス特性への影響を回避することができる。 Further, when the in-cylinder injection time TIME_DI is extended, the in-cylinder injection amount QF_DI is maintained by reducing the gasoline pressure PF_DI, so that the above-described effects can be obtained without causing fluctuations in the operating state of the engine 3. Can do. Further, in the fuel combined mode, when the load on the engine 3 increases, the ethanol ratio RF2 is increased to suppress knocking, and the port injection amount QF_PI is controlled to increase. As a result, the in-cylinder injection time TIME_DI is not excessively extended in the tip end portion temperature control when the engine 3 is under a high load, so the accuracy of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture due to the excessive extension of the in-cylinder injection time TIME_DI The influence on the exhaust gas characteristics can be avoided.
また、先端部温度制御の終了後、所定時間TMREFが経過するまでの間に、デポジット除去制御を実行することによって、ガソリン圧PF_DIを第2所定圧PFHに上昇させる(ステップ20)。これにより、先端部温度制御の終了時に、筒内噴射弁6の先端部に付着しようとするデポシットを高いガソリン圧PF_DIで吹き飛ばし、除去することによって、デポシットの堆積をさらに抑制することができる。
In addition, the gasoline pressure PF_DI is increased to the second predetermined pressure PFH by executing the deposit removal control until the predetermined time TMREF elapses after the end portion temperature control is finished (step 20). Thereby, at the end of the tip temperature control, the deposit deposited on the tip of the in-
さらに、検出されたエタノール残量QRF2が所定量QRREF以上のときには、燃料供給モードを燃料併用モードに設定するとともに、エンジン3の運転状態に基づいて設定された目標オクタン価RONCMDに応じて、ガソリン割合RF1及びエタノール割合RF2を設定する。これにより、エンジン3の運転状態に応じて、燃料全体としてのオクタン価を適切に調整し、ノッキングを適切に抑制することができる。 Further, when the detected ethanol remaining amount QRF2 is equal to or greater than the predetermined amount QRREF, the fuel supply mode is set to the fuel combined mode, and the gasoline ratio RF1 is set according to the target octane number RONCMD set based on the operating state of the engine 3. And the ethanol ratio RF2. Thereby, according to the driving | running state of the engine 3, the octane number as the whole fuel can be adjusted appropriately, and knocking can be suppressed appropriately.
一方、エタノール残量QRF2が所定量QRREF未満のときには、燃料供給モードをガソリン専用モードに設定する。これにより、残量が少なくなったエタノールEのそれ以上の消費を回避するとともに、ガソリンGを筒内噴射弁6及びポート噴射弁7の双方から噴射することによって、必要な燃料量を確保することができる。
On the other hand, when the ethanol remaining amount QRF2 is less than the predetermined amount QRREF, the fuel supply mode is set to the gasoline only mode. This avoids further consumption of the remaining amount of ethanol E, and ensures the necessary amount of fuel by injecting gasoline G from both the in-
また、筒内噴射弁6のゲインが比較的小さな値に設定されているので、先端部温度制御において筒内噴射時間TIME_DIをより長く延長することができ、筒内噴射弁6の先端部の冷却効果をより良好に得ることができる。
Further, since the gain of the in-
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、先端部温度制御及びデポシット除去制御を、燃料供給モードが燃料併用モードのときにのみ実行しているが、それと同様の条件で、ガソリン併用モードのときに実行してもよい。 In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the embodiment, the tip temperature control and the deposit removal control are executed only when the fuel supply mode is the fuel combined mode. However, the tip temperature control and the deposit removal control may be executed in the gasoline combined mode under the same conditions. .
また、実施形態は、筒内噴射弁6及びポート噴射弁7から、オクタン価が異なる2種類の燃料を噴射する例であるが、本発明は、同じ1種類の燃料をそれぞれ噴射する場合にも適用できる。さらに、実施形態では、低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料として、ガソリンG及びエタノールEをそれぞれ用いているが、オクタン価が相対的に異なる限り、他の種類の燃料を用いてもよい。また、実施形態では、エタノールEは、車両に搭載された分離装置13によってガソリンGから生成されるが、このような分離装置によらず、第2燃料タンク12に直接、給油される既製のものでもよいことはもちろんである。
In addition, the embodiment is an example in which two types of fuel having different octane numbers are injected from the in-
また、実施形態では、筒内噴射弁6の先端部温度TEMP_DIを、前述した5つのパラメータを用い、マップによって算出しているが、これらのパラメータに加えて、又はそれらの一部に代えて、筒内噴射弁6の先端部温度に影響を及ぼす他のパラメータを用いてもよく、あるいは、マップに代えて、あらかじめ設定したモデル式を用いてもよい。
Further, in the embodiment, the tip portion temperature TEMP_DI of the in-
さらに、実施形態は、本発明を車両用のエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。 Further, the embodiment is an example in which the present invention is applied to an engine for a vehicle. However, the present invention is not limited to this, and an engine other than for a vehicle, for example, an outboard motor in which a crankshaft is arranged vertically is used. The present invention is also applicable to such marine vessel propulsion engine. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.
2 ECU(燃圧変更手段、燃料噴射量算出手段、先端部温度取得手段、先端部温度制 御手段、デポジット除去制御手段、燃料供給モード設定手段、総燃料供給量算出手 段、目標オクタン価設定手段、噴射量比率算出手段)
3 エンジン(内燃機関)
3a 気筒
3d 燃焼室
4a 吸気ポート
6 筒内噴射弁(第1燃料噴射弁)
7 ポート噴射弁(第2燃料噴射弁)
11 第1燃料タンク
12 第2燃料タンク
14 ガソリン供給通路(燃料供給経路)
15 高圧ポンプ(燃圧変更手段)
16 エタノール供給通路(燃料供給経路)
17 連通路(燃料供給経路)
18 切替弁(切替手段)
31 クランク角センサ(運転状態検出手段)
32 エアフローセンサ(運転状態検出手段)
33 水温センサ(運転状態検出手段)
34 エタノール残量センサ(高オクタン価燃料残量検出手段)
35 空燃比センサ(運転状態検出手段)
G ガソリン(低オクタン価燃料)
E エタノール(高オクタン価燃料)
PF_DI ガソリン圧(燃圧)
QF_DI 筒内噴射量(第1燃料噴射量)
QF_PI ポート噴射量(第2燃料噴射量)
TEMP_DI 筒内噴射弁の先端部温度(第1燃料噴射弁の先端部の温度)
TPREF 所定温度
PFL 先端部温度制御用のガソリン圧の第1所定圧
TIME_DI 筒内噴射時間(第1燃料噴射弁からの燃料の噴射時間)
PFH デポシット除去制御用のガソリン圧の第2所定圧
QRF2 エタノール残量(高オクタン価燃料の残量)
QRREF 所定量
QF 総燃料供給量
RONCMD 目標オクタン価
RF1 ガソリン割合(噴射量比率)
RF2 エタノール割合(噴射量比率)
Q_DI_LMT 筒内噴射弁の上限噴射量(第1燃料噴射弁の上限噴射量)
NE エンジン回転数(内燃機関の運転状態)
GAIR 吸気量(内燃機関の運転状態)
TW エンジン水温(内燃機関の運転状態)
LAF 空燃比(内燃機関の運転状態)
2 ECU (fuel pressure change means, fuel injection amount calculation means, tip temperature acquisition means, tip temperature control means, deposit removal control means, fuel supply mode setting means, total fuel supply amount calculation means, target octane number setting means, Injection amount ratio calculation means)
3 Engine (Internal combustion engine)
7 Port injection valve (second fuel injection valve)
11
15 High pressure pump (fuel pressure change means)
16 Ethanol supply passage (fuel supply passage)
17 Communication path (fuel supply path)
18 Switching valve (switching means)
31 Crank angle sensor (operating state detection means)
32 Air flow sensor (Operating state detection means)
33 Water temperature sensor (operating state detection means)
34 Ethanol level sensor (high octane fuel level detection means)
35 Air-fuel ratio sensor (operating state detection means)
G gasoline (low octane fuel)
E Ethanol (high octane fuel)
PF_DI Gasoline pressure (fuel pressure)
QF_DI In-cylinder injection amount (first fuel injection amount)
QF_PI Port injection amount (second fuel injection amount)
TEMP_DI Tip end temperature of in-cylinder injection valve (temperature of tip end of first fuel injection valve)
TPREF predetermined temperature
PFL First predetermined pressure of gasoline pressure for tip temperature control TIME_DI In-cylinder injection time (fuel injection time from first fuel injection valve)
Second predetermined pressure of gasoline pressure for PFH deposit removal control
QRF2 ethanol remaining (high octane fuel remaining)
QRREF predetermined amount
QF Total fuel supply RONCMD Target octane number
RF1 gasoline ratio (injection amount ratio)
RF2 ethanol ratio (injection ratio)
Q_DI_LMT Upper limit injection amount of in-cylinder injection valve (upper limit injection amount of first fuel injection valve)
NE engine speed (operating condition of internal combustion engine)
GAIR intake air amount (internal combustion engine operating condition)
TW engine water temperature (operating condition of internal combustion engine)
LAF air-fuel ratio (operating state of internal combustion engine)
Claims (4)
前記第1燃料噴射弁に供給される燃料の圧力である燃圧を変更可能な燃圧変更手段と、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
当該検出された内燃機関の運転状態に応じて、前記燃焼室に供給される燃料の総量である総燃料供給量、前記第1燃料噴射弁から噴射される第1燃料噴射量、及び前記第2燃料噴射弁から噴射される第2燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
前記第1燃料噴射弁の先端部の温度を取得する先端部温度取得手段と、
当該取得された第1燃料噴射弁の先端部の温度が所定温度以上のときに、前記算出された第1及び第2燃料噴射量を維持するとともに、前記先端部の温度を低下させるために、前記燃圧を低下させ、前記第1燃料噴射弁からの燃料の噴射時間を延長する先端部温度制御を実行する先端部温度制御手段と、を備え、
前記第1燃料噴射弁が噴射可能な上限噴射量は、前記燃料噴射量算出手段によって算出される第1燃料噴射量の最大値又はその付近の値で、かつ前記燃料噴射量算出手段によって算出される総燃料供給量の最大値よりも小さな値に設定され、前記第1燃料噴射弁の噴射時間に対する噴射量の傾きは、前記上限噴射量の燃料を噴射可能な範囲内の比較的小さな値に設定されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。 A fuel supply control device for an internal combustion engine having a first fuel injection valve for injecting fuel into a combustion chamber and a second fuel injection valve for injecting fuel into an intake port for each cylinder,
Fuel pressure changing means capable of changing a fuel pressure which is a pressure of fuel supplied to the first fuel injection valve;
An operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine;
According to the detected operating state of the internal combustion engine , a total fuel supply amount that is a total amount of fuel supplied to the combustion chamber, a first fuel injection amount injected from the first fuel injection valve, and the second fuel injection amount Fuel injection amount calculating means for calculating a second fuel injection amount injected from the fuel injection valve;
Tip temperature acquisition means for acquiring the temperature of the tip of the first fuel injection valve;
In order to maintain the calculated first and second fuel injection amounts and reduce the temperature of the tip when the temperature of the tip of the acquired first fuel injection valve is equal to or higher than a predetermined temperature, Tip temperature control means for lowering the fuel pressure and executing tip temperature control for extending the injection time of fuel from the first fuel injection valve ,
The upper limit injection amount that can be injected by the first fuel injection valve is the maximum value of the first fuel injection amount calculated by the fuel injection amount calculation means or a value in the vicinity thereof, and is calculated by the fuel injection amount calculation means. The slope of the injection amount with respect to the injection time of the first fuel injection valve is set to a relatively small value within a range in which the fuel of the upper limit injection amount can be injected. the fuel supply control device of the set have an internal combustion engine according to claim Rukoto.
低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料を貯留する第2燃料タンクと、
前記第1燃料タンク及び前記第2燃料タンクから前記第1燃料噴射弁及び前記第2燃料噴射弁への燃料供給経路を切り替えるための切替手段と、
前記第2燃料タンクに貯留される高オクタン価燃料の残量を検出する高オクタン価燃料残量検出手段と、
前記切替手段を制御することにより、前記第1及び第2燃料噴射弁への燃料供給モードを、前記検出された高オクタン価燃料の残量が所定量以上のときに、前記第1燃料噴射弁に低オクタン価燃料を供給するとともに、前記第2燃料噴射弁に高オクタン価燃料を供給する燃料併用モードに設定し、前記高オクタン価燃料の残量が前記所定量未満のときに、前記第1燃料噴射弁及び前記第2燃料噴射弁の双方に低オクタン価燃料を供給する低オクタン価燃料専用モードに設定する燃料供給モード設定手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。 A first fuel tank for storing low-octane fuel;
A second fuel tank for storing a high octane fuel having a higher octane number than a low octane fuel;
Switching means for switching a fuel supply path from the first fuel tank and the second fuel tank to the first fuel injection valve and the second fuel injection valve;
High octane fuel remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of high octane fuel stored in the second fuel tank;
By controlling the switching means, the fuel supply mode to the first and second fuel injection valves is set to the first fuel injection valve when the detected remaining amount of high octane fuel is a predetermined amount or more. When the low-octane fuel is supplied and the high-octane fuel is supplied to the second fuel injection mode, the first fuel injection valve is set when the remaining amount of the high-octane fuel is less than the predetermined amount. The fuel for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising fuel supply mode setting means for setting to a low octane number fuel exclusive mode for supplying a low octane number fuel to both the second fuel injection valve and the second fuel injection valve. Supply control device.
前記燃料供給モードが前記燃料併用モードのときに、前記燃焼室に供給される燃料の目標オクタン価を設定する目標オクタン価設定手段と、
当該設定された目標オクタン価に応じて、前記第1燃料噴射弁から噴射される低オクタン価燃料の量と前記第2燃料噴射弁から噴射される高オクタン価燃料の量との比率を、噴射量比率として算出する噴射量比率算出手段と、を有するとともに、
前記算出された燃料供給量及び噴射量比率に応じて、前記第1燃料噴射量及び前記第2燃料噴射量を算出することを特徴とする、請求項3に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。 The fuel injection amount calculating means includes
When the previous SL fuel supply mode of the fuel combined mode, a target octane number setting means for setting a target octane number of fuel supplied to the combustion chamber,
According to the set target octane number, the ratio of the amount of low octane fuel injected from the first fuel injector and the amount of high octane fuel injected from the second fuel injector is used as the injection amount ratio. An injection amount ratio calculating means for calculating,
Depending on the fuel supply amount and the injection amount ratio the calculated, the first fuel injection amount and characterized that you calculate the second fuel injection amount, the fuel supply control for an internal combustion engine according to claim 3 apparatus.
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