[发明专利]火花点火式发动机的控制装置

说明书

技术领域

这里所公开的技术涉及一种火花点火式发动机的控制装置，特别是涉及下述火花点火式发动机的控制装置，即：该火花点火式发动机的控制装置构成为：包含在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料的燃料被供向该发动机。

背景技术

近年来，从全球温暖化等环境问题的角度出发，生物燃料正受到人们的关注，能够利用将汽油与例如生物乙醇以任意的混合比混合而成的燃料行驶的FFV(Flexible Fuel Vehicle、灵活燃料汽车)正不断得到实际应用。FFV所用燃料中的乙醇浓度范围因市场上流通的燃料中的汽油与乙醇的混合比不同而不同，该乙醇浓度范围例如从E25(汽油75％、乙醇25％)到E100(乙醇100％)、或者从E0(汽油100％)到E85(汽油15％、乙醇85％)。需要说明的是，这里所说的E100中，还包含在乙醇的精馏过程中未充分除去水分而含有5％左右的水分的E100(乙醇95％、水5％)。

这种FFV所使用的燃料的特性因燃料中乙醇浓度的不同而不同。也就是说，汽油为多组分燃料，其沸点在27～225℃的范围内，因而例如像在图2中示出汽油的蒸馏率相对于温度而产生的变化那样，即使在温度较低的状态下，汽油的气化率也比较高。相对于此，乙醇为单组分燃料，其沸点为78℃，因而当温度较低时其气化率为0而存在比汽油的气化率低的状态，另一方面，当温度较高时其气化率为100％而存在比汽油的气化率高的状态。由此，当发动机的温度状态为在规定温度以下的低温状态时，燃料中乙醇的浓度越高，且发动机的温度状态处于越低的状态，则气缸内燃料的气化性能就越会产生劣化。也就是说，当将助燃的燃料与供到气缸内的燃料的重量比定义为气化率时，乙醇的浓度越高，且发动机的温度状态处于越低的状态，气化率就会越低。并且会出现下述问题，即：例如在当使用E100时发动机处于冷机工作之际，混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性会因气化率降低而产生劣化。特别是，当使用的是含有水分的E100时，这个问题会很显著。

在例如专利文献1中记载了一种FFV用发动机系统，在该发动机系统中从用来贮存将汽油与乙醇以任意混合比混合而成的燃料的主燃料罐中，抽取汽油浓度较高的燃料后，使该燃料移动并贮存在不同于主燃料罐的副燃料罐中。由此，在专利文献1所记载的发动机系统中，就会总将气化性能稳定的燃料贮存在副燃料罐内。因此，就专利文献1所记载的发动机系统而言，在当使用了乙醇浓度较高的燃料时混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性降低的工作条件下(例如，发动机冷机工作时等)，就以适当比例将贮存在主燃料罐中的燃料与贮存在副燃料罐中的汽油浓度较高的燃料混合起来。这样一来便将汽油浓度比贮存在主燃料罐中的燃料高的混合燃料喷向发动机的进气口。如上所述，专利文献1所记载的发动机系统在气化率降低的工作条件下，通过使用贮存在副燃料罐中的汽油浓度较高的燃料来提高燃料的气化率，由此而确保在发动机冷机工作时等混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性。也就是说，专利文献1中所记载的发动机系统在特定的工作状态下为了确保点火性以及/或者燃烧稳定性，要将燃料的特性改成规定的特性。

在专利文献2中记载了一种FFV用发动机系统，该发动机系统不具有上述那样的副燃料罐，而具有构成为向气缸内直接喷射燃料的燃料喷射阀。在该专利文献2中记载了一种发动机启动时的燃料喷射控制方法。具体而言，鉴于乙醇的理论空燃比小于汽油的理论空燃比，当使用乙醇浓度较高的燃料时，与使用汽油浓度较高的燃料时相比需要增加燃料喷射量的这一情况，当像燃料中的乙醇浓度较高导致燃料喷射量增多且发动机的温度状态处于较低的状态导致其燃料的气化性能降低那样的、发动机低温启动时，就要提高燃料压力，并要在压缩冲程中向气缸内喷射高燃压的燃料。由此，来促进燃料气化，提高低温启动性。而且，即使发动机的温度状态处于较低的状态，当燃料中的乙醇浓度较低时也会判断出燃料容易气化，从而在不提高燃料压力的情况下，在进气冲程中向气缸内喷射燃料，来启动发动机。如上所述，在专利文献2所记载的发动机系统中，根据燃料中的乙醇浓度来改变启动发动机时的燃料喷射方式。

专利文献1：日本公开专利公报特开2010－133288号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2010－37968号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

像专利文献1中所记载的那样需要副燃料罐的结构由于燃料供给系统为两个系统而导致发动机系统的结构复杂化且使成本增加，因而人们需要的是像专利文献2中所记载的那样去掉副燃料罐的结构。