内燃机的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于，在并用缸内直接喷射和进气口喷射的内燃机中，能够早期消除在使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例发生了大幅变化的情况下可能产生的喷射阀之间的燃料浓度的差异。为了该目的，本发明的控制装置通常根据内燃机的运转状态来控制各喷射阀的燃料喷射量，但在使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例发生了变化的情况下，或者在可能发生这样的变化情况下，控制各喷射阀的燃料喷射量以使得暂时从缸内喷射阀和进气口喷射阀的双方喷射燃料。
【专利说明】内燃机的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于内燃机的控制装置，该内燃机是能够使用不同种类的燃料混合而成的燃料、例如醇和烃类燃料混合而成的燃料的内燃机，且是能够从向进气口喷射燃料的进气口喷射阀和向缸内直接喷射燃料的缸内喷射阀的双方喷射混合燃料的内燃机。
【背景技术】
[0002]作为汽车用的内燃机，已知有能够使用不同种类的燃料混合而成的燃料的FFV用内燃机。乙醇等醇和汽油等烃类燃料混合而成的燃料是在FFV(Flexible Fuel Vehicle:灵活燃料车辆)用内燃机中所使用的代表性的混合燃料之一。另外，也已知有具备向进气口喷射燃料的进气口喷射阀和向缸内直接喷射燃料的缸内喷射阀、且能够根据运转状态来变更两燃料喷射阀的喷射比率的双喷射型内燃机。并且，在日本特开2006-214415号公报中公开了一种与同时具备这2种内燃机双方的特征的FFV用双喷射型内燃机、即具备缸内喷射阀和进气口喷射阀且能够从两燃料喷射阀喷射混合燃料(在该公报的例子中为醇混合燃料)的内燃机相关的技术。
[0003]在使用醇混合燃料的以往的FFV用内燃机中，以与燃料的醇浓度相应的方法进行发动机控制。具体而言，由于燃料的醇浓度越高，则每单位体积的发热量越小，所以根据燃料的醇浓度来决定燃料喷射量。这是因为，若燃料喷射量变得过剩，则排放增大，若燃料喷射量不足，则驱动性能恶化。另外，由于燃料的醇浓度越高，则燃烧速度越快，排气温度相应地容易降低，所以根据燃料的醇浓度来决定点火正时。这是为了通过点火正时的延迟来提高排气温度，从而降低排放。但是，也存在若使点火正时过于延迟、则驱动性能会恶化这一相反情况。由此，在以往的FFV用内燃机中，根据燃料的醇浓度来最佳地控制燃料喷射量和点火正时，以使得同时兼顾排放的降低和驱动性能的恶化的抑制。
[0004]在市售的醇混合燃料中，存在多种醇浓度不同的醇混合燃料。因此，在向车辆进行了供油的情况下，有时也会向燃料箱添加醇浓度与当前使用的燃料不同的燃料。在该情况下，燃料箱内的醇浓度根据供油量而变化，但在供油前已经从燃料箱吸起的燃料、即燃料供给线路内的残余燃料仍维持供油前的醇浓度。其结果，在供油后的一段时间内，从燃料喷射阀喷射醇浓度与供油前相同的燃料，然后，从燃料喷射阀喷射醇浓度因供油而发生了变化的燃料。
[0005]在以往的FFV用内燃机中，根据空燃比反馈控制的反馈修正量来学习燃料的醇浓度，基于所学习的醇浓度来进行发动机控制。因此，在从燃料喷射阀喷射的燃料的醇浓度伴随供油而变化的情况下，在直到从供油前的燃料向供油后的燃料的切换完成为止的期间，会基于不稳定的醇浓度来进行发动机控制。因此，在以往的FFV用内燃机中，在从燃料喷射阀喷射的燃料从供油前的燃料向供油后的燃料切换的中途，可能会产生排放的增加和/或驱动性能的恶化。
[0006]并且，上述问题在如上述专利文献所记载的双喷射型内燃机中尤为显著。双喷射型内燃机按每个汽缸而具备缸内喷射阀和进气口喷射阀，但用于向各汽缸的燃料喷射阀分配燃料的燃料供给线路对于燃料喷射阀和进气口喷射阀分别配设。而且，2个燃料喷射阀的燃料喷射量不同，两者的喷射比率根据内燃机的运转状态来变更。因此，在缸内喷射阀用的燃料供给线路和进气口喷射阀用的燃料供给线路中，直到内部的燃料从供油前的燃料完全切换为供油后的燃料为止的时间会产生差异。其结果，在双喷射型内燃机中，从进气口喷射阀喷射的燃料的醇浓度与从缸内喷射阀喷射的燃料的醇浓度不同的状况长时间持续，在此期间，由于内燃机整体的喷射燃料的醇浓度不稳定，所以与仅具备缸内喷射阀或进气口喷射阀的单喷射型内燃机相比，容易产生排放的增加和/或驱动性能的恶化。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献1:日本特开2006-214415号公报
【发明内容】
[0009]上述课题不是限定于使用醇混合燃料的双喷射型内燃机的问题，而是在使用不同种类的燃料混合而成的燃料、且不同种类的燃料的混合比例可能因供油而大幅变化的混合燃料的所有双喷射型内燃机中相通的问题。此外，所谓不同种类的燃料的混合比例，例如，若是醇和汽油混合而成的燃料，则是指醇和汽油的混合比例，也可以表示为燃料中的醇浓度、或者燃料中的汽油浓度。
[0010]本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于，在能够使用不同种类的燃料混合而成的燃料的双喷射型内燃机中，能够早期消除在使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例发生了大幅变化的情况下可能产生的喷射阀之间的燃料浓度的差异。并且，为了这样的目的，本发明提供一种构成为进行如下动作的内燃机的控制装置。
[0011 ] 本发明的控制装置，通常根据内燃机的运转状态来控制缸内喷射阀的燃料喷射量和进气口喷射阀的燃料喷射量。更详细而言，根据内燃机的运转状态来决定缸内喷射阀的燃料喷射量与进气口喷射阀的燃料喷射量的喷射比率。该情况下的喷射比率被设为包含O:1或1:0的范围，更优选设为从O:1到1:0的范围。在喷射比率为O:1的情况下，仅由进气口喷射阀进行燃料喷射，在喷射比率为1:0的情况下，仅由缸内喷射阀进行燃料喷射。在各喷射形态中，与内燃机的运转状态相关连地存在优点和缺点。因此，通过根据内燃机的运转状态来使喷射比率变化而非固定喷射比率，能够最大限度地发挥各喷射形态的优点。
[0012]但是，在检测到使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化的情况下，或者在检测到使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化的可能性的情况下，本发明的控制装置不是根据内燃机的运转状态来控制各喷射阀的燃料喷射量，而是控制各喷射阀的燃料喷射量以使得从缸内喷射阀和进气口喷射阀的双方喷射燃料。
[0013]详细而言，本发明的控制装置将喷射比率的决定所涉及的模式变更为与通常模式不同的特殊模式。在特殊模式中，本发明的控制装置在除了 O:1和1:0的范围内决定喷射比率。也就是说，本发明的控制装置既不允许仅由进气口喷射阀进行的燃料喷射，也不允许仅由缸内喷射阀进行的燃料喷射，一定使双方的燃料喷射阀喷射燃料。通过这样决定喷射比率，能够在与缸内喷射阀连接的燃料供给线路和与进气口喷射阀连接的燃料供给线路的双方中可靠地消耗供油前的残余燃料。由此，能够早期消除从进气口喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例与从缸内喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例不同的状况。此外，特殊模式下的喷射比率只要是除了 O:1和1:0的范围即可，也可以可变，但为了促进两燃料供给线路内的残留燃料的消耗，也可以固定为除了 O:1和1:0的预定的比例。
[0014]上述特殊模式在满足了一定的条件的情况下结束。在特殊模式结束之后，再次以通常模式来决定喷射比率。作为特殊模式的结束条件的一例，可以举出从向特殊模式切换起经过了一定的时间。优选，将来自进气口喷射阀的累计燃料喷射量超过阈值、且来自缸内喷射阀的累计燃料喷射量超过阈值作为特殊模式的结束条件。各阈值可以是相同值，但更优选是与各燃料供给线路的容量相应的值。
[0015]另外，更加优选，在确认了从缸内喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例与从进气口喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例均变化而两者成为了大致相等的混合比例时，结束特殊模式。作为该确认的方法，使喷射比率变化预定比例以上，调查此时的空燃比传感器的输出值的变化量即可。若在从进气口喷射阀喷射的燃料与从缸内喷射阀喷射的燃料之间不再有不同种类的燃料的混合比例差，则在变更喷射比率前后，空燃比传感器的输出值不怎么变化。因此，能够根据此时的空燃比传感器的输出值的变化量或者基于该输出值计算的参数的变化量是否比阈值小，来确认在从进气口喷射阀喷射的燃料与从缸内喷射阀喷射的燃料之间不同种类的燃料的混合比例是否成为了大致相等。
[0016]使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化可以通过传感器直接检测。例如，在与特定的燃料成分的浓度传感器设置于燃料供给系统的情况下，能够根据浓度传感器的输出值的变化来检测使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化。作为配置浓度传感器的位置，优选是从燃料泵的排出口延伸的燃料供给线路分支为与缸内喷射阀连接的线路和与进气口喷射阀连接的线路的分支点的跟前。当然，也可以在燃料箱的内部配置浓度传感器。
[0017]此外，在使用不同种类的燃料混合而成的燃料的情况下，其混合比例有时会产生历时变化。由于挥发性按燃料成分而不同，所以在燃料箱内挥发性高的燃料成分会蒸发，结果混合比例会发生变化。但是，这样的历时变化是极微小的变化，与燃料箱内的燃料例如因供油而置换的情况相比，变化的程度大不相同。因此，在通过浓度传感器来检测使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化的情况下，优选，预先设定能够与历时变化相区别的阈值，检测超过该阈值的输出值的变化。
[0018]另外，使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化的可能性例如可以通过检测进行了向燃料箱的供油和要进行供油中的至少一方来间接检测。这是因为，在进行了供油的情况下，不同种类的燃料的混合比例与燃料箱内的残余燃料不同的燃料可能会进入到燃料箱内。进行了供油可以根据燃料残量传感器的输出值的变化来检测，此后要进行供油可以根据供油口的开闭来检测。在检测供油口的开闭时，既可以在供油口配置传感器并根据该传感器的输出值来检测，也可以检测用于打开供油口的开关和/或杆的操作。
[0019]另外，也可以通过检测启动了内燃机和要启动内燃机中的至少一方，来检测使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化的可能性。使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例在内燃机运转期间急剧变化的可能性极低。有这样的可能性的是在内燃机停止期间进行了供油的情况，其影响的出现是在内燃机启动时。因此，通过检测启动了内燃机和要启动内燃机中的至少一方、并以此来判断是否存在使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化的可能性，能够更加缓和混合燃料的供油对内燃机的运转造成的影响。启动了内燃机或者要启动内燃机可以通过确认内燃机的启动控制所使用的启动要求信号、或者确认启动判断的判断结果来检测。
[0020]若在燃料供给系统设置有浓度传感器，则能够基于根据浓度传感器的输出值推定的不同种类的燃料的混合比例来进行点火正时控制和燃料喷射量控制。
[0021]另外，由于喷射出的燃料中的不同种类的燃料的混合比例能够根据空燃比反馈控制所涉及的反馈修正量算出，所以也可以基于根据反馈修正量算出的不同种类的燃料的混合比例来进行点火正时和燃料喷射量的决定。但是，在并用进气口喷射阀和缸内喷射阀的双喷射型内燃机中，在使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例因供油而发生了变化的情况下，直到喷射的燃料从供油前的残余燃料完全切换为供油后的燃料为止，根据反馈修正量无法得到准确的不同种类的燃料的混合比例。因此，若在燃料供给系统设置有浓度传感器，则在浓度传感器的输出值发生了变化的情况下，优选基于根据浓度传感器的输出值推定的不同种类的燃料的混合比例的范围来决定点火正时和燃料喷射量。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是表示使用本发明的控制装置的内燃机的燃料供给系统的结构的概略图。
[0023]图2是表示在本发明的实施方式中所执行的发动机控制的例程的流程图。
【具体实施方式】
[0024]参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
[0025]图1是表示在本实施方式中应用本发明的控制装置的内燃机(以下，称为发动机)的燃料供给系统的结构的图。本实施方式的发动机2是在左右汽缸组4L、4R各具备3个汽缸的V型6缸发动机，也是能够使用醇(在此为乙醇)和烃类燃料(在此为汽油)混合而成的燃料的FFV用发动机，还是并用进气口喷射和缸内直接喷射的双喷射型发动机。
[0026]在发动机2的各汽缸设置有向进气口喷射燃料的进气口喷射阀28L、28R。左汽缸组4L的3个汽缸的进气口喷射阀28L连接于低压输送管24L，右汽缸组4R的3个汽缸的进气口喷射阀28R连接于低压输送管24R。左右的低压输送管24L、24R均连接于低压燃料管22。另外，在各低压输送管24L、24R安装有用于抑制燃料的压力脉动的脉动阻尼器26L、26R。
[0027]低压燃料管22连接于供给泵(低压燃料泵)12的排出口。供给泵12配置在贮存有作为燃料的乙醇混合汽油的燃料箱10的内部。在低压燃料管22安装有用于计测燃料的乙醇浓度的乙醇浓度传感器20。进而，在低压燃料管22设置有过滤器18和压力调节器16。压力调节器16在低压燃料管22内的燃料压力超过了预定压力(例如400kPa)时打开，使低压燃料管22内的燃料返回到燃料箱10，从而将低压燃料管22内的燃料压力抑制为预定压力以下。
[0028]另外，在发动机2的各汽缸设置有向汽缸内直接喷射燃料的缸内喷射阀40L、40R。左汽缸组4L的3个汽缸的缸内喷射阀40L连接于高压输送管36L，右汽缸组4R的3个汽缸的缸内喷射阀40R连接于高压输送管36R。2个高压输送管36L、36R通过连结管38而连结，其中一方的高压输送管36R连接于高压燃料管34。另外，在一方的高压输送管36R安装有燃烧压力传感器74，在另一方的高压输送管36L安装有减压阀42。减压阀42在高压输送管36L、36R内的燃料压力超过了预定压力(例如15.3MPa)时打开，使高压输送管36L、36R内的燃料经由回流管44返回到燃料箱10，从而将高压输送管36L、36R内的燃料压力抑制为预定压力以下。
[0029]高压燃料管34连接于高压燃料泵50的排出口。所述低压燃料管22在乙醇浓度传感器20的搭载位置的下游分支，高压燃料泵50将分支出的低压燃料管30和高压燃料管34连接。高压燃料泵50具备:柱塞52，其通过由凸轮58驱动而进行燃料从低压燃料管30的吸入、燃料的加压、以及燃料向高压燃料管34的排出；电磁溢流阀54，其调整由柱塞52吸入的燃料的量；以及单向阀56，其在从柱塞52排出的燃料的压力超过预定压力(例如60kPa)时开阀。另外，在与高压燃料泵50连接的低压燃料管30安装有用于抑制燃料的压力脉动的脉动阻尼器32。
[0030]在如以上那样构成的发动机2的燃料供给系统中，进气口喷射阀28L、28R由发动机控制计算机70直接驱动。另一方面，缸内喷射阀40L、40R和电磁溢流阀54由发动机控制计算机70经由驱动电路72进行驱动。从燃烧压力传感器74、乙醇浓度传感器20等各种传感器向发动机控制计算机70输入与发动机2的运转状态相关的各种信息。发动机控制计算机70给予这些传感器信息和/或预先存储于存储器的设定值信息等，按照存储在ROM内的控制程序，对包括进气口喷射阀28L、28R、缸内喷射阀40L、40R以及电磁溢流阀54在内的各种制动器进行操作。
[0031]在本实施方式中，由发动机控制计算机70执行的发动机2的控制包括操作进气口喷射阀28L、28R和缸内喷射阀40L、40R来进行的燃料喷射控制。在该燃料喷射控制中，控制进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率。通常，发动机控制计算机70根据发动机2的运转状态，具体而言，根据发动机转速、负荷、水温等表示发动机2的运转状态的各种物理量的值，来决定喷射比率。举个具体例子，在发动机温热时，在怠速状态下仅进行缸内直接喷射，在部分负荷下根据负荷来变更喷射比率，在WOT (Wide-OpenThrottle:节气门全开)下仅进行缸内直接喷射。在发动机冷却时，在怠速状态下仅进行进气口喷射，在部分负荷下根据负荷来变更喷射比率，在要求催化剂的快速暖机的情况下以预定的喷射比率进行分流喷射。另一方面，在极低温时，不依赖于负荷而仅进行进气口喷射。所述各种物理量与喷射比率的关系在映射中定义，发动机控制计算机70参照该映射来决定喷射比率。
[0032]但是，在对车辆进行供油、结果燃料箱10内的燃料的乙醇浓度发生了变化的情况下，发动机控制计算机70将喷射比率变更为与通常不同的设定。也就是说，将喷射比率的设定模式从通常模式变更为特殊模式。另外，通常，发动机控制计算机70基于在排气通路配置的空燃比传感器的输出值来进行空燃比反馈控制，并且根据反馈修正量算出燃料的乙醇浓度。然后，基于从反馈修正量得到的乙醇浓度来决定点火正时，另外，基于该乙醇浓度来决定各燃料喷射阀40L、40R、28L、28R的燃料喷射量。但是，在燃料箱10内的燃料的乙醇浓度因供油而发生了变化的情况下，发动机控制计算机70将点火正时和/或燃料喷射量的决定方法变更为与通常不同的方法。以下，使用图2对在本实施方式中发动机控制计算机70所执行的发动机控制的详细内容进行说明。
[0033]图2是表示在本实施方式中由发动机控制计算机70执行的发动机控制的例程的流程图。在最初的步骤S2中，发动机控制计算机70判断燃料箱10内的燃料的乙醇浓度是否因供油而发生了变化。在未进行供油的情况下，或者在进行了供油且供给了乙醇浓度与燃料箱10内的燃料相同的燃料的情况下，步骤S2的判断结果为否定。在该情况下，发动机控制计算机70的处理进入步骤S14。在步骤S14中，发动机控制计算机70将进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率设定为通常的喷射比率、即与发动机2的运转状态相应的喷射比率。另外，根据从反馈修正量算出的乙醇浓度来设定点火正时，基于该乙醇浓度来决定燃料喷射量。
[0034]步骤S2的判定基于乙醇浓度传感器20的输出值的变化来进行。当供给乙醇浓度与燃料箱10内的燃料不同的燃料时，燃料箱10内的燃料的乙醇浓度会大幅变化。发动机控制计算机70根据乙醇浓度传感器20的输出值的变化来检测该变化。也就是说，发动机控制计算机70将乙醇浓度传感器20的输出值的变化作为使用燃料的乙醇浓度的变化、即使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化而加以检测。但是，燃料箱10内的燃料的乙醇浓度有时会产生历时变化。这是因为，在燃料箱10内，由于挥发性高的燃料成分会蒸发，所以结果乙醇和汽油的混合比例会发生变化。在步骤S2的判定中，为了与这样的历时变化进行区别，仅限于在乙醇浓度传感器20的输出值的变化量超过了阈值的情况下，才判断为使用燃料的乙醇浓度因供油而发生了变化。在该情况下，发动机控制计算机70的处理进入步骤S4。
[0035]在步骤S4中，发动机控制计算机70将缸内直接喷射(DI)与进气口喷射(PFI)的喷射比率固定为0.5:0.5。固定的喷射比率即使在发动机转速和/或负荷发生了变化的情况下也不变更。因此，通常，在发动机温热时的怠速运转中，进气口喷射和缸内直接喷射的喷射比率被设定为O:1，但根据本步骤的处理，一定也从进气口喷射阀28L、28R喷射燃料。另外，通常，在极低温时，进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率被设定为1:0，但根据本步骤的处理，一定也从缸内喷射阀40L、40R喷射燃料。也就是说，通过执行本步骤的处理，能够不依赖于发动机2的运转状态而一定从两燃料喷射阀40L、40R、28L、28R喷射燃料。由此，在缸内喷射阀侧和进气口喷射阀侧的双方的燃料供给线路中消耗燃料，各燃料供给线路内的燃料逐渐从供油前的残余燃料置换为乙醇浓度因供油而发生了变化的燃料。
[0036]但是，在各燃料供给线路内的燃料从供油前的残余燃料置换为乙醇浓度因供油而发生了变化的燃料的中途，从两燃料喷射阀喷射的燃料的乙醇浓度也逐渐变化。因此，根据反馈修正量无法得到准确的乙醇浓度。进而，根据反馈修正量算出的乙醇浓度是从两燃料喷射阀喷射的燃料的整体的乙醇浓度，无法分别算出缸内直接喷射的燃料和进气口喷射的燃料的各自的乙醇浓度。因此，若使用根据反馈修正量算出的乙醇浓度决定了点火正时和/或燃料喷射量，则有可能会使燃烧恶化。
[0037]因此，在步骤S4中，发动机控制计算机70根据乙醇浓度传感器20的输出值来推定燃料的乙醇浓度。然后，使用根据乙醇浓度传感器20的输出值推定的乙醇浓度和供油前的残余燃料的醇浓度，预想从两燃料喷射阀喷射的燃料的乙醇浓度的范围。然后，以在所预想的乙醇浓度范围内最高的乙醇浓度为基准来决定燃料喷射量，并且为了防止过于提前所引起的爆震，以该乙醇浓度为基准来决定基础点火正时。但是，在要求发动机冷却时的催化剂暖机的状况下，为了防止过于延迟所引起的燃烧的恶化，以在所预想的乙醇浓度范围内最低的乙醇浓度为基准来决定点火正时的延迟量。也就是说，在使用燃料的乙醇浓度因供油而发生了变化的情况下，发动机控制计算机70不是基于根据空燃比反馈控制所涉及的反馈修正量算出的乙醇浓度，而是基于根据乙醇浓度传感器20的输出值推定的乙醇浓度来决定燃料喷射量和点火正时。
[0038]在下一步骤S6中，发动机控制计算机70判定空燃比传感器(A/F传感器)是否处于激活。该判定例如基于发动机水温、启动后的吸入空气量的累计值、启动后的总燃料喷射次数等来进行。在确认到空燃比传感器处于激活的情况下，发动机控制计算机70在下一步骤S8中，判定基于空燃比传感器的输出值算出的空燃比修正量(A/F修正量)是否处于预定范围内。预定范围例如可以基于根据乙醇浓度传感器20的输出值推定的乙醇浓度来决定。然后，在确认到空燃比修正量处于预定范围内的情况下，发动机控制计算机70的处理进入步骤S10。
[0039]在步骤SlO中，发动机控制计算机70将进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率变更为1:0。也就是说，停止缸内喷射阀40L、40R的燃料喷射，仅执行进气口喷射阀28L、28R的燃料喷射。
[0040]在下一步骤S12中，发动机控制计算机70判定伴随喷射比率的变更的空燃比修正量的变化量是否比预定值小。在该判定中所使用的预定值被设为喷射比率变更前的空燃比修正量和变更后的空燃比修正量可视为同等的程度的足够小的值。喷射比率变更前的空燃比修正量对应于缸内直接喷射的燃料和进气口喷射的燃料相加后的喷射燃料整体的乙醇浓度。另一方面，喷射比率变更后的空燃比修正量仅对应于进气口喷射的燃料的乙醇浓度。因此，在喷射比率变更前后空燃比修正量不同意味着在缸内直接喷射的燃料与进气口喷射的燃料之间存在乙醇浓度差。这还意味着在缸内喷射阀侧和进气口喷射阀侧的某一燃料供给线路中燃料的置换没有完全结束。
[0041]因此，步骤S12的判定的结果，在空燃比修正量的变化量没有变得比预定值小的情况下，发动机控制计算机70的处理再次返回步骤S4。然后，进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率再次被变更为0.5:0.5并被固定。由此，再次在缸内喷射阀侧和进气口喷射阀侧的双方的燃料供给线路中消耗燃料，在燃料的置换没有结束的燃料供给线路中也促进燃料的置换。发动机控制计算机70反复执行从步骤S4到步骤S12的处理，直到步骤S12的判断的结果成为肯定为止。
[0042]步骤S12的判断的结果成为肯定意味着在缸内直接喷射的燃料与进气口喷射的燃料之间不再有醇浓度差。这还意味着在缸内喷射阀侧和进气口喷射阀侧的双方的燃料供给线路中燃料的置换结束。因此，在该情况下，发动机控制计算机70的处理进入步骤S14。然后，进气口喷射和缸内直接喷射的喷射比率被变更为通常的喷射比率、即与发动机2的运转状态相应的喷射比率。另外，点火正时和燃料喷射量的设定被变更为与根据反馈修正量算出的乙醇浓度相应的设定。
[0043]通过发动机控制计算机70执行由以上说明的各步骤构成的例程，在燃料箱10内的燃料的乙醇浓度因供油而发生了变化的情况下，能够早期消除从进气口喷射阀28L、28R喷射的燃料的乙醇浓度与从缸内喷射阀40L、40R喷射的燃料的乙醇浓度不同的状况。由此，能够抑制伴随点火正时和/或燃料喷射量的控制精度的下降的、排放性能和/或驱动性能的恶化。
[0044]作为解决进气口喷射的燃料的乙醇浓度与缸内直接喷射的燃料的乙醇浓度的差异所引起的问题的其他方法，可考虑最初在预定期间内仅进行进气口喷射，接着停止进气口喷射并在预定期间内仅进行缸内直接喷射。也就是说，可考虑在O:1与1:0之间切换进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率。但是，在该方法中，在切换喷射形态时可能因乙醇浓度的骤变而产生振动，另外，排放性能也可能会因空燃比的变动而恶化。
[0045]与此相对，根据本实施方式的发动机控制，在燃料箱10内的燃料的乙醇浓度因供油而发生了变化的情况下，喷射比率不依赖于发动机2的运转状态而被固定为0.5:0.5，因此，既能在缸内喷射阀侧和进气口喷射阀侧的双方的燃料供给线路中推进燃料的置换，又能避免喷射燃料的乙醇浓度因运转状态而急剧变化。
[0046]此外，本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。例如，在上述实施方式中，仅限于在无法利用根据空燃比反馈控制所涉及的反馈修正量算出的乙醇浓度的情况下，才作为其代替手段而将根据乙醇浓度传感器的输出值推定的乙醇浓度用于决定点火正时和燃料喷射量。但是，在应用本发明的控制装置中，也可以不使用根据反馈修正量算出的乙醇浓度，而是始终基于根据乙醇浓度传感器的输出值推定的乙醇浓度来决定点火正时和燃料喷射量。
[0047]另外，在上述实施方式中，根据乙醇浓度传感器的输出值的变化来检测燃料的乙醇浓度的变化。但是，也可以将供油行为本身作为表示燃料的乙醇浓度的变化的可能性的信号而加以检测。也就是说，也可以设为:若由燃料残量传感器等检测到供油，则认为燃料的乙醇浓度可能发生了变化，从而将进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率固定为一定比率。进而，也可以将内燃机的启动行为作为表示燃料的乙醇浓度的变化的可能性的信号而加以检测。这是因为，进行供油主要是在内燃机停止时，供油的影响的出现是在内燃机启动时。
[0048]另外，在上述实施方式中，将喷射比率固定为一定比率之后，在确认了在缸内直接喷射的燃料与进气口喷射的燃料之间不再有乙醇浓度差之后，返回到通常控制。但是，也可以设为:从将喷射比率固定为一定比率起，在经过了一定时间的时刻返回到通常控制。或者，也可以设为:在从各燃料喷射阀喷射的燃料的累计值达到了一定值的时刻返回到通常控制。
[0049]另外，在上述实施方式中，将乙醇浓度传感器配置于低压燃料管的分支点的跟前。但是，乙醇浓度传感器只要处于能够在从各燃料喷射阀喷射之前检测出供油所引起的燃料箱内的燃料的乙醇浓度的变化的位置即可。因此，乙醇浓度传感器既可以与供给泵一体化而设置在燃料箱中，也可以设置于供油口。
[0050]另外，在上述例程的步骤S4中固定的进气口喷射与缸内直接喷射的喷射比率也可以不是0.5:0.5。例如，喷射比率既可以是0.4:0.6，也可以是0.6:0.4。进而，也可以不将喷射比率固定为一定比率，而是在除了 O:1和1:0的范围内使喷射比率变化。也就是说，只要使双方的喷射阀一定喷射燃料即可，也可以使喷射比率根据发动机2的运转状态而变化。为了避免喷射燃料的乙醇浓度因运转状态而急剧变化，优选如上述实施方式那样将喷射比率固定为一定比率。但是，只要至少进行双方的喷射阀的燃料喷射，就能够在与缸内喷射阀连接的燃料供给线路和与进气口喷射阀连接的燃料供给线路的双方中可靠地消耗供油前的残留燃料，在两燃料供给线路中推进燃料的置换。
[0051]进而，在上述例程的步骤SlO中变更的进气口喷射和缸内直接喷射的喷射比率也可以不是1:0。例如，也可以将喷射比率变更为O:1以使得仅进行缸内直接喷射。进而，若能够从固定时的喷射比率变化预定比例以上，则也可以变更为1:0、0:1以外的喷射比率。
[0052]标号说明
[0053]2发动机
[0054]4L左汽缸组
[0055]4R右汽缸组
[0056]10燃料箱
[0057]12供给泵
[0058]20醇浓度传感器
[0059]22低压燃料管
[0060]24L、24R低压输送管
[0061]28L、28R进气口喷射阀
[0062]34高压燃料管
[0063]36L>36R闻压输送管
[0064]40L、40R 内喷射阀
[0065]50高压燃料泵
[0066]70发动机控制计算机
【权利要求】
1.一种内燃机的控制装置，所述内燃机具备向缸内直接喷射燃料的缸内喷射阀和向进气口喷射燃料的进气口喷射阀，能够使用不同种类的燃料混合而成的燃料， 所述内燃机的控制装置的特征在于，具备: 喷射控制单元，其根据所述内燃机的运转状态来控制所述缸内喷射阀的燃料喷射量和所述进气口喷射阀的燃料喷射量；和 检测单元，其检测使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化和变化的可能性中的至少一方， 所述喷射控制单元，在由所述检测单元检测到使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化或者变化的可能性的情况下，控制所述缸内喷射阀的燃料喷射量和所述进气口喷射阀的燃料喷射量，以使得从所述缸内喷射阀和所述进气口喷射阀的双方喷射燃料。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述检测单元，根据与特定的燃料成分对应的浓度传感器的输出值的变化来检测使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述检测单元，检测进行了向燃料箱的供油和要进行向燃料箱的供油中的至少一方来作为使用燃料中的燃料成分的浓度的变化的可能性。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述检测单元，检测启动了所述内燃机和要启动所述内燃机中的至少一方来作为使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化的可能性。
5.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述浓度传感器配置于分支点的跟前，所述分支点是从燃料泵的排出口延伸的燃料供给线路分支为与所述缸内喷射阀连接的第I燃料供给线路和与所述进气口喷射阀连接的第2燃料供给线路的分支点。
6.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述浓度传感器配置成在燃料箱的内部与燃料泵一体化。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 还具备如下单元，该单元基于根据设置于燃料供给系统的浓度传感器的输出值推定的不同种类的燃料的混合比例，来决定点火正时和燃料喷射量。
8.根据权利要求1?6中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 还具备如下单元，该单元在未由所述检测单元检测到使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化和变化的可能性的通常时，基于根据空燃比反馈控制所涉及的反馈修正量算出的不同种类的燃料的混合比例，来决定点火正时和燃料喷射量，在由所述检测单元检测到使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化和变化的可能性中的至少一方的情况下，基于根据浓度传感器的输出值推定的不同种类的燃料的混合比例的范围，来决定点火正时和燃料喷射量。
9.根据权利要求1?8中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述喷射控制单元，在由所述检测单元检测到使用燃料中的不同种类的燃料的混合比例的变化和变化的可能性中的至少一方之后，若确认到从所述缸内喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例和从所述进气口喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例均变化而成为了大致相等的混合比例，则将所述缸内喷射阀的燃料喷射量和所述进气口喷射阀的燃料喷射量控制为与所述内燃机的运转状态相应的比率。
10.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述喷射控制单元，根据使所述缸内喷射阀的燃料喷射量与所述进气口喷射阀的燃料喷射量的比率变化预定比例以上时的空燃比传感器的输出值的变化量或者基于该输出值计算的参数的变化量是否比阈值小，来确认从所述缸内喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例和从所述进气口喷射阀喷射的燃料中的不同种类的燃料的混合比例是否成为了大致相等。
11.根据权利要求1?10中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述燃料是醇和烃类燃料混合而成的燃料。
【文档编号】F02D19/06GK104411952SQ201280074416
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】若尾和弘, 加藤美江, 冢越崇博, 松田和久 申请人:丰田自动车株式会社