JP2009185676A - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料を加熱する機能を備えた内燃機関の燃料供給装置に関する発明である。 The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine having a function of heating fuel of the internal combustion engine.
近年、CO2 排出量削減、石油代替燃料の活用等の社会的要請から、燃料として、ガソリン、アルコール(エタノールやメタノール等)、ガソリンにアルコールを混合したアルコール混合燃料をいずれも使用可能な内燃機関を搭載した自動車の需要が増加してしている。しかし、アルコールは、ガソリンに比べて、引火点が高く、気化潜熱が大きい(気化し難い)ため、アルコールを含んだアルコール燃料(アルコールやアルコール混合燃料)を使用した場合に、低温時の始動性が悪化する傾向があり、特にアルコール濃度が高い燃料を使用すると、低温時の始動が困難になることが予想される。 In recent years, in response to social demands such as CO2 emission reduction and the use of alternative fuels for oil, internal combustion engines that can use gasoline, alcohol (ethanol, methanol, etc.), and alcohol-mixed fuels that are a mixture of gasoline and alcohol can be used as fuels. The demand for onboard vehicles is increasing. However, alcohol has a higher flash point and a greater latent heat of vaporization (harder to vaporize) than gasoline, so when using alcohol fuel containing alcohol (alcohol or alcohol-mixed fuel), startability at low temperatures In particular, when a fuel having a high alcohol concentration is used, starting at a low temperature is expected to be difficult.
この対策として、特許文献1(特開平7−77130号公報)に記載されているように、燃料タンクから供給される燃料をデリバリパイプを介して燃料噴射弁に分配する燃料供給システムにおいて、燃料タンクとデリバリパイプとを接続する燃料通路の途中に、燃料を加熱する電熱線やニクロム線等のヒータを設けるようにしたものがある。 As a countermeasure, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-77130, in a fuel supply system that distributes fuel supplied from a fuel tank to a fuel injection valve via a delivery pipe, the fuel tank In some cases, a heater such as a heating wire or nichrome wire for heating the fuel is provided in the middle of a fuel passage connecting the delivery pipe and the delivery pipe.
また、特許文献2(特開2003−206821号公報)に記載されているように、燃料噴射弁の内部に、燃料を加熱するヒータを設けるようにしたものもある。
しかし、上記特許文献1の技術では、燃料通路の外周側に配置した電熱線等のヒータ(発熱体)の熱で燃料通路を加熱して燃料通路内の燃料を加熱するため、燃料を効率良く加熱することができず、内燃機関の低温始動時に燃料温度を始動可能な温度に昇温するまでの時間が長くなる。しかも、燃料噴射弁の上流側に配置したデリバリパイプよりも更に上流側の燃料通路にヒータを配置しているため、内燃機関の低温始動時にヒータで燃料を加熱しても、噴射開始から暫くの間は、ヒータよりも下流側の加熱されていない低温の燃料が噴射され、その後、ヒータで加熱された燃料が燃料噴射弁に到達して噴射されるため、噴射開始からヒータで加熱された燃料が燃料噴射弁に到達して噴射されるまでの時間が長くなる。これらの理由により、内燃機関の低温始動時に、加熱された燃料(始動可能な温度まで昇温した燃料)を早期に噴射することができず、始動完了までに要する始動時間が長くなるという問題がある。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the fuel passage is heated by the heat of a heater (heating element) such as a heating wire disposed on the outer peripheral side of the fuel passage to heat the fuel in the fuel passage. It cannot be heated, and the time until the temperature of the internal combustion engine is raised to a temperature at which the internal combustion engine can be started is increased. In addition, since the heater is arranged in the fuel passage further upstream than the delivery pipe arranged upstream of the fuel injection valve, even if the fuel is heated by the heater at the low temperature start of the internal combustion engine, it takes a while from the start of injection. In the meantime, low-temperature unheated fuel downstream from the heater is injected, and then the fuel heated by the heater reaches the fuel injection valve and is injected, so the fuel heated by the heater from the start of injection The time until the fuel reaches the fuel injection valve and is injected becomes longer. For these reasons, when the internal combustion engine is started at a low temperature, the heated fuel (fuel that has been heated to a temperature that can be started) cannot be injected at an early stage, and the startup time required to complete the startup becomes longer. is there.
また、上記特許文献2の技術では、燃料噴射弁の内部にヒータを配置しているため、内燃機関の低温始動時に噴射開始当初からヒータで加熱された燃料を噴射することができるが、燃料噴射弁の内部の精密嵌合部や樹脂部がヒータの高熱で損傷して燃料噴射弁が故障してしまう可能性がある。 Further, in the technique of Patent Document 2 described above, since the heater is disposed inside the fuel injection valve, the fuel heated by the heater can be injected from the beginning of the injection at the time of low temperature start of the internal combustion engine. There is a possibility that the precision fitting part and the resin part inside the valve will be damaged by the high heat of the heater and the fuel injection valve will fail.
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、内燃機関の低温始動時に加熱された燃料を早期に噴射することができ、低温始動時の始動性を向上させることができると共に、燃料の加熱による燃料噴射弁の故障を防止することができる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 consideration of these circumstances. Therefore, the object of the present invention is to enable the fuel that is heated at the time of cold start of the internal combustion engine to be injected at an early stage, and to improve the startability at the time of cold start. It is an object of the present invention to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can be improved and can prevent a failure of a fuel injection valve due to fuel heating.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、燃料タンクから供給される燃料をデリバリを介して燃料噴射弁に供給する内燃機関の燃料供給装置において、デリバリと燃料噴射弁との間に加熱デリバリを設け、この加熱デリバリを誘導加熱により加熱して該加熱デリバリ内の燃料を加熱する誘導加熱手段を設けるようにしたものである。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a fuel supply device for an internal combustion engine that supplies fuel supplied from a fuel tank to a fuel injection valve via a delivery, between the delivery and the fuel injection valve. A heating delivery is provided, and this heating delivery is heated by induction heating to provide an induction heating means for heating the fuel in the heating delivery.
この構成では、誘導加熱により加熱デリバリ自体を発熱させて加熱デリバリ内の燃料を加熱することができるため、加熱デリバリを効率良く加熱して加熱デリバリ内の燃料を効率良く加熱することができ、燃料温度を始動可能な温度に昇温するまでの時間(燃料昇温時間)を短くすることができる。更に、デリバリと燃料噴射弁との間に設けた加熱デリバリ内の燃料を加熱するため、噴射開始から加熱デリバリ内で加熱された燃料が燃料噴射弁に到達して噴射されるまでの時間(加熱燃料到達時間)を短くすることができる。これらの燃料昇温時間の短縮化効果及び加熱燃料到達時間の短縮化効果の両方により、内燃機関の低温始動時に加熱された燃料(始動可能な温度まで昇温した燃料)を早期に噴射することができて、始動完了までに要する始動時間を短くすることができ、低温始動時の始動性を向上させることができる。また、燃料噴射弁よりも上流側の加熱デリバリを加熱するため、加熱による燃料噴射弁の故障を防止することができる。 In this configuration, since the heating delivery itself can generate heat by induction heating and the fuel in the heating delivery can be heated, the heating delivery can be heated efficiently and the fuel in the heating delivery can be heated efficiently. The time until the temperature is raised to a temperature at which the temperature can be started (fuel temperature raising time) can be shortened. Furthermore, in order to heat the fuel in the heating delivery provided between the delivery and the fuel injection valve, the time from the start of injection until the fuel heated in the heating delivery reaches the fuel injection valve and is injected (heating) (Fuel arrival time) can be shortened. By both the effect of shortening the fuel temperature rise time and the effect of shortening the heated fuel arrival time, fuel that has been heated at the time of low-temperature start of the internal combustion engine (fuel that has been heated to a startable temperature) is injected at an early stage. As a result, the start time required to complete the start-up can be shortened, and the startability at the low-temperature start can be improved. Further, since the heating delivery upstream of the fuel injection valve is heated, it is possible to prevent the fuel injection valve from being broken due to heating.
この場合、請求項2のように、加熱デリバリに複数の燃料噴射弁を接続する場合、加熱デリバリの燃料流入口から各燃料噴射弁までの燃料流路の長さがほぼ同一になるよう構成すると良い。このようにすれば、加熱デリバリ内で加熱された燃料を各燃料噴射弁にほぼ均等に分配することができると共に、各燃料噴射弁から噴射される燃料温度をほぼ均一にすることができ、気筒間で燃焼性にばらつきが生じることを防止できる。 In this case, when a plurality of fuel injection valves are connected to the heating delivery as in claim 2, the length of the fuel flow path from the fuel inlet of the heating delivery to each of the fuel injection valves is substantially the same. good. In this way, the fuel heated in the heating delivery can be distributed almost evenly to each fuel injection valve, and the temperature of the fuel injected from each fuel injection valve can be made substantially uniform. It is possible to prevent variation in combustibility between the two.
ところで、内燃機関を低温時に始動する際に、噴射開始前に加熱デリバリ内の燃料を加熱して燃料温度を始動可能な温度に昇温しておいても、加熱デリバリの容積が小さ過ぎると、噴射開始後の早い時期に、加熱デリバリ内の始動可能な温度に昇温した燃料が消費されてしまい、始動可能な温度に昇温した燃料を始動完了まで継続して噴射することができなくなる可能性がある。反対に、加熱デリバリの容積が大きくなり過ぎると、加熱デリバリ内の燃料温度を始動可能な温度に昇温するまでの時間が長くなってしまう。 By the way, when the internal combustion engine is started at a low temperature, even if the fuel in the heating delivery is heated to a temperature at which the fuel temperature can be started before the injection starts, if the volume of the heating delivery is too small, The fuel that has been heated to the startable temperature within the heating delivery is consumed at an early stage after the start of injection, and the fuel that has been heated to the startable temperature cannot be continuously injected until the start is completed. There is sex. On the other hand, if the volume of the heating delivery becomes too large, it takes a long time to raise the fuel temperature in the heating delivery to a temperature at which it can be started.
そこで、請求項3のように、加熱デリバリの容積が内燃機関を低温時に始動するのに必要な燃料量(始動開始から始動完了までに必要な燃料噴射量の積算値)に相当する容積になるよう構成すると良い。このようにすれば、内燃機関を低温時に始動する際に、加熱デリバリ内の始動可能な温度に昇温した燃料を始動完了まで継続して噴射することができると共に、加熱デリバリの容積を必要最小限の大きさにして、加熱デリバリ内の燃料温度を速やかに始動可能な温度に昇温することができる。 Therefore, as in claim 3, the volume of the heating delivery is a volume corresponding to the amount of fuel required to start the internal combustion engine at a low temperature (the integrated value of the fuel injection amount required from the start to the completion of the start). It is better to configure as follows. In this way, when the internal combustion engine is started at a low temperature, the fuel whose temperature has been raised to a startable temperature in the heating delivery can be continuously injected until the start is completed, and the volume of the heating delivery is minimized. The fuel temperature in the heating delivery can be raised to a temperature at which the fuel can be quickly started with a limited size.
また、請求項4のように、燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度を検出又は推定するアルコール濃度判定手段と、内燃機関の温度情報(内燃機関の温度又はこれに関連性のある温度情報)を検出する内燃機関温度情報検出手段と、加熱デリバリ内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、加熱デリバリ内の燃料温度を検出する燃料温度検出手段とを備え、アルコール濃度判定手段で検出又は推定した燃料のアルコール濃度と、内燃機関温度情報検出手段で検出した内燃機関の温度情報と、燃料圧力検出手段で検出した燃料圧力とに基づいて目標燃料温度を目標燃料温度設定手段により設定し、内燃機関の低温始動時に加熱デリバリ内の燃料温度を目標燃料温度まで昇温させるように誘導加熱手段を燃料加熱制御手段により制御するようにしても良い。 Further, as in claim 4, alcohol concentration determination means for detecting or estimating the alcohol concentration of the fuel supplied to the fuel injection valve, and temperature information of the internal combustion engine (temperature of the internal combustion engine or temperature information related thereto) ) For detecting the internal combustion engine temperature information, the fuel pressure detecting means for detecting the fuel pressure in the heating delivery, and the fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature in the heating delivery. Alternatively, the target fuel temperature is set by the target fuel temperature setting means based on the estimated alcohol concentration of the fuel, the temperature information of the internal combustion engine detected by the internal combustion engine temperature information detection means, and the fuel pressure detected by the fuel pressure detection means. The induction heating means is controlled by the fuel heating control means so that the fuel temperature in the heating delivery is raised to the target fuel temperature when the internal combustion engine is started at a low temperature. Unishi and may be.
一般に、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度に応じて始動可能な燃料温度が変化する。また、燃料圧力に応じてベーパが発生する燃料温度が変化する。従って、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度情報(例えば冷却水温や油温等)と燃料圧力とに基づいて目標燃料温度を算出すれば、ベーパの発生を防止できる範囲内で始動可能な目標燃料温度を設定することができる。そして、内燃機関の低温始動時に加熱デリバリ内の燃料温度を目標燃料温度まで昇温させるように誘導加熱手段を制御することで、ベーパの発生を防止しながら加熱デリバリ内の燃料温度を速やかに始動可能な温度まで昇温させることができる。 Generally, the startable fuel temperature changes according to the alcohol concentration of the fuel and the temperature of the internal combustion engine. Further, the fuel temperature at which vapor is generated changes according to the fuel pressure. Therefore, if the target fuel temperature is calculated based on the alcohol concentration of the fuel, temperature information of the internal combustion engine (for example, cooling water temperature, oil temperature, etc.) and the fuel pressure, the target fuel that can be started within a range in which vapor generation can be prevented. The temperature can be set. Then, by controlling the induction heating means to raise the fuel temperature in the heating delivery to the target fuel temperature when the internal combustion engine is started at a low temperature, the fuel temperature in the heating delivery is started quickly while preventing the generation of vapor. The temperature can be raised to a possible temperature.
この場合、請求項5のように、加熱デリバリ内の燃料温度が目標燃料温度まで昇温した後、加熱デリバリ内の燃料温度を目標燃料温度に維持するように誘導加熱手段を制御するようにすると良い。このようにすれば、加熱デリバリ内の燃料温度を目標燃料温度付近に安定して維持することができる。 In this case, as in claim 5, after the fuel temperature in the heating delivery is raised to the target fuel temperature, the induction heating means is controlled so as to maintain the fuel temperature in the heating delivery at the target fuel temperature. good. In this way, the fuel temperature in the heating delivery can be stably maintained near the target fuel temperature.
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment embodying the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG.
An
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、各気筒の吸気マニホールド20の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
Further, a
一方、エンジン11の排気管23には、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられ、この排出ガスセンサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26(内燃機関温度情報検出手段)や、ノッキング振動を検出するノックセンサ29が取り付けられている。また、クランク軸27の外周側には、クランク軸27が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ28が取り付けられ、このクランク角センサ28の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling water temperature sensor 26 (internal combustion engine temperature information detecting means) for detecting the cooling water temperature and a
エンジン11は、燃料として、ガソリン、アルコール(エタノールやメタノール等)、ガソリンにアルコールを混合したアルコール混合燃料のいずれも使用可能であり、これらのガソリン、アルコール、アルコール混合燃料のいずれかを給油してエンジン11に供給するようになっている。燃料を貯溜する燃料タンク30内には、燃料を汲み上げる燃料ポンプ31が設けられ、この燃料ポンプ31に、フィルタ34を介して燃料配管32が接続されている。燃料ポンプ31から吐出される燃料は、燃料配管32を通してデリバリパイプ33に送られ、このデリバリパイプ33から加熱デリバリ35(図2参照)を介して各気筒の燃料噴射弁21に分配される。また、燃料タンク30から燃料噴射弁21までの燃料供給系には、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ36(アルコール濃度判定手段)が適宜の箇所に設けられている。
The
図2に示すように、デリバリパイプ33には、複数(例えば2つ)の加熱デリバリ35が接続され、各加熱デリバリ35に、それぞれ複数(例えば2つ)の燃料噴射弁21が接続されている。加熱デリバリ35の上部両側に設けられた2つの連通路37が、それぞれデリバリパイプ33に接続され、デリバリパイプ33から連通路37に流入した燃料が、加熱デリバリ35の上部中央に設けられた燃料流入口38で合流して加熱デリバリ35内に流入するようになっている。一方、加熱デリバリ35の下部両側に設けられた2つの燃料流出口39に、それぞれ燃料噴射弁21が接続され、加熱デリバリ35の燃料流入口38から各燃料噴射弁21までの燃料流路の長さがほぼ同一になるようにしている。
As shown in FIG. 2, a plurality of (for example, two)
この加熱デリバリ35の容積は、エンジン11を低温時に始動するのに必要な燃料量(始動開始から始動完了までに必要な燃料噴射量の積算値)に相当する容積であり、本実施例では、燃料噴射弁21の例えば6回噴射分の燃料量に相当する容積に設定されている。
The volume of the
加熱デリバリ35は、誘導加熱に適した抵抗値が比較的大きい金属材料(例えば鉄、ステンレス等)で筒状に形成され、この加熱デリバリ35の外側に、誘導加熱用のコイル40が配置されている。このコイル40が高周波電源回路41に接続され、コイル40に高周波交流電流を流すことで、コイル40内に配置された加熱デリバリ35を高周波誘導加熱により発熱させて、加熱デリバリ35内の燃料を加熱するようになっている。これらのコイル40と高周波電源回路41が特許請求の範囲でいう誘導加熱手段としての役割を果たす。
The
また、加熱デリバリ35には、加熱デリバリ35内の燃料圧力を検出する燃圧センサ42(燃料圧力検出手段)や、加熱デリバリ35内の燃料温度を検出する燃温センサ42(燃料温度検出手段)が取り付けられている。
The
図1に示すように、上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)44に入力される。このECU44は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁21の燃料噴射量や点火プラグ22の点火時期を制御する。
As shown in FIG. 1, the outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 44. The
また、ECU44は、後述する図3の燃料加熱制御ルーチンを実行することで、エンジン11の始動時に、所定の燃料加熱領域(例えば、冷却水温が所定値よりも低く且つ燃料のアルコール濃度が所定値よりも高い領域)であるか否かを判定し、燃料加熱領域であると判定された場合には、燃料を加熱しないと始動が困難であると判断して、燃料のアルコール濃度と冷却水温と燃料圧力とに基づいて目標燃料温度を算出する。そして、加熱デリバリ35内の燃料温度を目標燃料温度まで昇温させるように高周波電源回路41でコイル40に通電する高周波交流電流を制御して、加熱デリバリ35を高周波誘導加熱により発熱させて加熱デリバリ35内の燃料を加熱する。加熱デリバリ35内の燃料温度が目標燃料温度まで昇温した後は、加熱デリバリ35内の燃料温度を目標燃料温度に維持するように高周波電源回路41でコイル40への通電をオン/オフして、加熱デリバリ35の高周波誘導加熱をオン/オフする。
Further, the
以下、ECU44が実行する図3の燃料加熱制御ルーチンの処理内容を説明する。
図3に示す燃料加熱制御ルーチンは、ECU44の電源オン中(イグニッションスイッチのオン中)に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう燃料加熱制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン11の始動完了前(始動前又は始動中)であるか否かを判定する。
Hereinafter, the processing content of the fuel heating control routine of FIG. 3 executed by the
The fuel heating control routine shown in FIG. 3 is executed at a predetermined cycle while the
このステップ101で、エンジン11の始動完了前であると判定された場合には、ステップ102に進み、各種センサの出力等に基づいて燃料のアルコール濃度、冷却水温、加熱デリバリ35内の燃料圧力、加熱デリバリ35内の燃料温度等を読み込んだ後、ステップ103に進み、燃料加熱領域(例えば、冷却水温が所定値よりも低く且つ燃料のアルコール濃度が所定値よりも高い領域)であるか否かを判定する。
If it is determined in
このステップ103で、燃料加熱領域ではないと判定された場合には、燃料を加熱しなくても始動可能であると判断して、ステップ108に進み、高周波電源回路41でコイル40への通電をオフに維持して燃料の加熱を行わない。
If it is determined in
一方、上記ステップ103で、燃料加熱領域であると判定された場合には、燃料を加熱しないと始動が困難であると判断して、ステップ104に進み、燃料のアルコール濃度と冷却水温と加熱デリバリ35内の燃料圧力とに基づいて目標燃料温度をマップ又は数式等により算出する。このステップ104の処理が特許請求の範囲でいう目標燃料温度設定手段としての役割を果たす。
On the other hand, if it is determined in
一般に、燃料のアルコール濃度とエンジン温度に応じて始動可能な燃料温度が変化する。また、燃料圧力に応じてベーパが発生する燃料温度が変化する。従って、燃料のアルコール濃度と冷却水温(エンジン温度情報)と燃料圧力とに基づいて目標燃料温度を算出すれば、ベーパの発生を防止できる範囲内で始動可能な目標燃料温度を設定することができる。尚、上記ステップ104では、エンジン温度情報として冷却水温を用いたが、冷却水温に代えて油温やエンジン温度を用いるようにしても良い。
In general, the startable fuel temperature varies depending on the alcohol concentration of the fuel and the engine temperature. Further, the fuel temperature at which vapor is generated changes according to the fuel pressure. Therefore, if the target fuel temperature is calculated based on the alcohol concentration of the fuel, the coolant temperature (engine temperature information), and the fuel pressure, it is possible to set a target fuel temperature that can be started within a range in which vapor generation can be prevented. . In
この後、ステップ105に進み、加熱デリバリ35内の燃料温度が目標燃料温度よりも低いか否かを判定し、加熱デリバリ35内の燃料温度が目標燃料温度よりも低いと判定された場合には、ステップ106に進み、加熱デリバリ35内の燃料温度を目標燃料温度まで昇温させるように高周波電源回路41でコイル40に通電する高周波交流電流を制御して、加熱デリバリ35を高周波誘導加熱により発熱させて加熱デリバリ35内の燃料を加熱する。これにより、ベーパの発生を防止しながら加熱デリバリ35内の燃料温度を速やかに始動可能な温度まで昇温させる。
Thereafter, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether or not the fuel temperature in the
その後、上記ステップ105で、加熱デリバリ35内の燃料温度が目標燃料温度以上であると判定されたときに、ステップ107に進み、加熱デリバリ35内の燃料温度を目標燃料温度に維持するように高周波電源回路41でコイル40への通電をオン/オフして、加熱デリバリ35の高周波誘導加熱をオン/オフする。これにより、加熱デリバリ35内の燃料温度を目標燃料温度付近に安定して維持する。
Thereafter, when it is determined in
この後、エンジン11のクランキングが開始されて、燃料噴射弁21の燃料噴射及び点火プラグ22の点火が開始された後に、上記ステップ101で、始動完了したと判定されたときに、ステップ108に進み、高周波電源回路41でコイル40の通電をオフして燃料の加熱を停止する。
Thereafter, cranking of the
以上説明した本実施例では、高周波誘導加熱により加熱デリバリ35自体を発熱させて加熱デリバリ35内の燃料を加熱することができるため、加熱デリバリ35内の燃料を効率良く加熱することができ、燃料温度を始動可能な温度に昇温するまでの時間(燃料昇温時間)を短くすることができる。更に、デリバリパイプ33と燃料噴射弁21との間に設けた加熱デリバリ35内の燃料を加熱するため、噴射開始から加熱デリバリ35内で加熱された燃料が燃料噴射弁21に到達して噴射されるまでの時間(加熱燃料到達時間)を短くすることができる。これらの燃料昇温時間の短縮化効果及び加熱燃料到達時間の短縮化効果の両方により、エンジン11の低温始動時に加熱された燃料(始動可能な温度まで昇温した燃料)を早期に噴射することができて、始動完了までに要する始動時間を短くすることができ、低温始動時の始動性を向上させることができる。また、燃料噴射弁21よりも上流側の加熱デリバリ35を加熱するため、加熱による燃料噴射弁21の故障を防止することができる。
In the present embodiment described above, since the
また、本実施例では、加熱デリバリ35の燃料流入口38から各燃料噴射弁21までの燃料流路の長さがほぼ同一になるようしたので、加熱デリバリ35内で加熱された燃料を各燃料噴射弁21にほぼ均等に分配することができると共に、各燃料噴射弁21から噴射される燃料温度をほぼ均一にすることができ、気筒間で始動性にばらつきが生じることを防止できる。
Further, in this embodiment, the length of the fuel flow path from the
更に、本実施例では、加熱デリバリ35の容積がエンジン11を低温時に始動するのに必要な燃料量(始動開始から始動完了までに必要な燃料噴射量の積算値)に相当する容積になるようしたので、エンジン11を低温時に始動する際に、加熱デリバリ35内の始動可能な温度に昇温した燃料を始動完了まで継続して噴射することができると共に、加熱デリバリ35の容積を必要最小限の大きさにして、加熱デリバリ35内の燃料温度を速やかに始動可能な温度に昇温することができる。
Further, in the present embodiment, the volume of the
尚、上記実施例では、アルコール濃度センサ36で燃料のアルコール濃度を検出するようにしたが、アルコール濃度センサを備えていないシステムの場合には、例えば、前回の運転中の空燃比フィードバック補正量、空燃比のずれ量、燃焼安定性(エンジン回転変動)、エンジントルク等のうちの少なくとも1つに基づいて燃料のアルコール濃度を推定するようにしても良い。
In the above embodiment, the
また、加熱デリバリ35の形状や取付方法(接続方法)等を適宜変更したり、加熱デリバリ35を誘導加熱により加熱して加熱デリバリ35内の燃料を加熱する際の制御方法等を適宜変更しても良いことは言うまでもない。
In addition, the shape and attachment method (connection method) of the
その他、本発明は、図1に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。 In addition, the present invention is not limited to the intake port injection type engine as shown in FIG. 1, but includes an in-cylinder injection type engine, and both an intake port injection fuel injection valve and an in-cylinder injection fuel injection valve. It can also be applied to dual-injection engines.
11…エンジン(内燃機関)、21…燃料噴射弁、26…冷却水温センサ(内燃機関温度情報検出手段)、30…燃料タンク、33…デリバリパイプ、35…加熱デリバリ、36…アルコール濃度センサ(アルコール濃度判定手段)、37…連通路、38…燃料流入口、39…燃料流出口、40…コイル(誘導加熱手段)、41…高周波電源回路(誘導加熱手段)、42…燃圧センサ(燃料圧力検出手段)、43…燃温センサ(燃料温度検出手段)、44…ECU(目標燃料温度設定手段,燃料加熱制御手段)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記デリバリと前記燃料噴射弁との間に設けられた加熱デリバリと、
前記加熱デリバリを誘導加熱により加熱して該加熱デリバリ内の燃料を加熱する誘導加熱手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 In a fuel supply device for an internal combustion engine that supplies fuel supplied from a fuel tank to a fuel injection valve via a delivery,
A heating delivery provided between the delivery and the fuel injection valve;
An internal combustion engine fuel supply apparatus comprising: an induction heating unit configured to heat the heating delivery by induction heating to heat the fuel in the heating delivery.
内燃機関の温度情報を検出する内燃機関温度情報検出手段と、
前記加熱デリバリ内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
前記加熱デリバリ内の燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、
前記アルコール濃度判定手段で検出又は推定した燃料のアルコール濃度と、前記内燃機関温度情報検出手段で検出した内燃機関の温度情報と、前記燃料圧力検出手段で検出した燃料圧力とに基づいて目標燃料温度を設定する目標燃料温度設定手段と、
内燃機関の低温始動時に前記加熱デリバリ内の燃料温度を前記目標燃料温度まで昇温させるように前記誘導加熱手段を制御する燃料加熱制御手段と
を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置。 Alcohol concentration determination means for detecting or estimating the alcohol concentration of fuel supplied to the fuel injection valve;
Internal combustion engine temperature information detecting means for detecting temperature information of the internal combustion engine;
Fuel pressure detecting means for detecting the fuel pressure in the heating delivery;
Fuel temperature detection means for detecting the fuel temperature in the heating delivery;
Based on the alcohol concentration of the fuel detected or estimated by the alcohol concentration determination means, the temperature information of the internal combustion engine detected by the internal combustion engine temperature information detection means, and the fuel pressure detected by the fuel pressure detection means Target fuel temperature setting means for setting
4. A fuel heating control means for controlling the induction heating means so as to raise the fuel temperature in the heating delivery to the target fuel temperature when the internal combustion engine is started at a low temperature. The fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of the above.
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