JP2011247110A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アルコール混合燃料を使用する内燃機関における燃焼の悪化を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、気筒１２内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタ３２を備え、アルコールを含む燃料を使用する内燃機関の制御装置１００であって、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を低リフト量とし、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を高リフト量とすると共に、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、低リフト量の期間を短くし、且つ高リフト量の期間を長くするニードル制御手段を有する内燃機関の制御装置１００である。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

近年、ガソリンにエタノールなどのアルコールを混合した燃料を使用するフレキシブルフューエル（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｉｅｃｌｅ）車が開発されている。このＦＦＶ車は、アルコールを使用可能なアルコール対応エンジンを備えていて、アルコールとガソリンを選択的に使用するものや、アルコールとガソリンを所定割合で混合して使用するもの等が知られている。

アルコールを混合した燃料を使用する内燃機関で、吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタと、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタと、を備える内燃機関が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、内燃機関の冷間時に、内燃機関の温度が低いほど、吸気ポート噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとから噴射される燃料の総量における筒内噴射用インジェクタから噴射される燃料の量の比率を低下させることが記載されている。また、アルコールを混合した燃料を使用する内燃機関で、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタを備え、アルコール濃度に応じて、燃料噴射時期や燃料噴射回数や燃料噴射圧力を制御する内燃機関が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００９−１７４４６５号公報 特開２００９−４７０５５号公報

アルコールを混合した燃料を使用する内燃機関では、アルコール混合燃料の低温時における蒸発性の悪さから、冷間時において燃焼の悪化が生じてしまう。このため、内燃機関の始動後の触媒暖気が促進されずに、未燃ＨＣが大気に排出されることが生じてしまう。

内燃機関の冷間時における燃焼の悪化、未燃ＨＣの排出を抑制するために、筒内噴射用インジェクタからアルコール混合燃料を筒内に直接噴射させ、アルコール混合燃料を点火プラグ周辺に滞留させて成層燃焼させることが考えられる。

しかしながら、アルコール混合燃料は、ガソリンに比べて、ストイキ時の空燃比が小さくなるため、流入空気量に対する燃料量が多くなり、燃料噴射期間が長くなる。また、アルコール混合燃料のアルコール濃度が高いほど、燃料噴射期間は長くなる。筒内噴射用インジェクタからのアルコール混合燃料の噴射期間が長くなると、アルコール混合燃料の噴霧が生じさせる気流の影響が大きくなり、アルコール混合燃料が点火プラグ周辺に滞留しない場合が起こる。この場合、成層燃焼が行われずに、燃焼が悪化してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、アルコール混合燃料を使用する内燃機関における燃焼の悪化を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的は、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタを備え、アルコールを含む燃料を使用する内燃機関の制御装置であって、前記筒内噴射用インジェクタからの前記燃料の噴射初期においては前記筒内噴射用インジェクタのニードルを低リフト量とし、前記筒内噴射用インジェクタからの前記燃料の噴射後期においては前記筒内噴射用インジェクタのニードルを高リフト量とすると共に、前記燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、前記低リフト量の期間を短くし、且つ前記高リフト量の期間を長くするニードル制御手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置によって達成できる。これによれば、アルコールを含む燃料を使用する内燃機関で成層燃焼させることが可能となり、燃費の悪化を抑制できる。

上記構成において、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用インジェクタと、前記アルコール濃度に基づき、前記ポート噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量と、前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量との割合を決定する噴射割合決定手段と、を有し、前記噴射割合決定手段は、前記アルコール濃度が高いほど、前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量の割合を低下させる構成とすることができる。この構成によれば、アルコールを含む燃料が排気側に流れることを抑制でき、成層燃焼させることが可能となる。また、ピストン頂面などへの燃料の付着を低減でき、エンジンオイルの希釈を低減できる。

上記構成において、前記噴射割合決定手段は、前記内燃機関の温度が低いほど、前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量の割合を低下させる構成とすることができる。この構成によれば、内燃機関の温度が低く、アルコールを含む燃料が気化され難い場合でも、ポート噴射用インジェクタからの燃料噴射量の割合を増加させ、アルコールを含む燃料の気化を促進させることができる。

上記構成において、前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量が所定量以下である場合に、前記燃料の量が前記所定量よりも大きい場合に比べて前記筒内噴射用インジェクタの燃料圧力を低下させると共に、前記筒内噴射用インジェクタから前記燃料を複数回に分割して噴射させる噴射制御手段を有する構成とすることができる。この構成によれば、噴射期間を長くすることができ、アルコール混合燃料の気化が促進できると共に、成層が形成され易くできる。

上記構成において、前記噴射制御手段は、前記筒内噴射用インジェクタから前記燃料を吸気行程と圧縮行程とに分割して噴射させる構成とすることができる。この構成によれば、アルコール混合燃料の気化をより促進できる。

上記構成において、前記アルコール濃度が高いほど、前記内燃機関の冷間時に、前記内燃機関を冷却する冷却水の循環を停止する時間を長くする冷却水制御手段を有する構成とすることができる。この構成によれば、アルコールを含む燃料の気化を促進させることができる。

本発明によれば、アルコールを含む燃料を使用する内燃機関で成層燃焼させることが可能となり、燃費の悪化を抑制できる。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、比較例に係る内燃機関の構成を示す模式図である。 図２は、実施例１に係る内燃機関の制御装置の全体構成を示す模式図である。 図３は、実施例１に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵの制御を示すフローチャートである。 図４は、アルコール濃度に対する低リフト量の期間と高リフト量の期間とを示す模式図である。 図５は、アルコール濃度が高いほど、ニードルの低リフト量の期間を短くし、高リフト量の期間を長くすることの効果を説明する模式図である。 図６（ａ）は、ニードルが低リフト量である場合の筒内噴射用インジェクタの断面模式図である。図６（ｂ）は、ニードルが低リフト量である場合のアルコール混合燃料の噴霧の広がりを説明する模式図である。 図７（ａ）は、ニードルが高リフト量である場合の筒内噴射用インジェクタの断面模式図である。図７（ｂ）は、ニードルが高リフト量である場合のアルコール混合燃料の噴霧の広がりを説明する模式図である。 図８は、アルコール混合燃料の噴射開始時期を早めて、噴射終了時期を同じにする場合を説明する模式図である。 図９は、ピストンの頂面に設けられたキャビティを示す上面模式図である。 図１０は、実施例２に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵの制御を示すフローチャートである。 図１１は、アルコール濃度に対するポート噴射用インジェクタからの噴射量の割合を示す模式図である。 図１２は、アルコール濃度に対する点火プラグの点火時期を示す模式図である。 図１３（ａ）は、エンジンオイルの希釈の低減を説明するための模式図であり、図１３（ｂ）は、ＰＭの排出の低減を説明するための模式図である。 図１４は、実施例３に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵの制御を示すフローチャートである。 図１５は、冷却水の水温に応じた、アルコール濃度に対するポート噴射用インジェクタからの噴射量の割合を示す模式図である。 図１６は、冷却水の水温に応じた、アルコール濃度に対する点火プラグの点火時期を示す模式図である。 図１７は、実施例４に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵの制御を示すフローチャートである。 図１８は、アルコール濃度に対してポート噴射用インジェクタから噴射する噴射量の割合を示す模式図である。 図１９は、筒内噴射用インジェクタからの噴射タイミングと燃料圧力について説明する模式図である。 図２０は、実施例５に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵの制御を示すフローチャートである。 図２１（ａ）は、内燃機関の温度が所定値以下であった場合の冷却水の循環についての制御を示す模式図であり、図２１（ｂ）は、温度が所定値以上になった場合の冷却水の循環についての制御を示す模式図である。

まず初めに、本発明が解決しようとする課題について詳しく説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は比較例に係る内燃機関２００の構成を示す模式図であり、図１（ａ）は筒内噴射用インジェクタから噴射されたアルコール混合燃料が点火プラグ周辺に滞留する場合を示している。図１（ｂ）は筒内噴射用インジェクタから噴射されたアルコール混合燃料が、点火プラグ周辺に滞留せずに、排気ポート側に流れる場合を示している。図１（ａ）のように、内燃機関２００は、気筒１２を有するシリンダブロック１４と、シリンダブロック１４の上側に配置されたシリンダヘッド１６と、気筒１２内を往復動するピストン１８と、を主として備えている。ピストン１８が上死点に到達した際に、ピストン１８の頂面とシリンダヘッド１６の下面とで区画される領域が燃焼室２０である。

シリンダヘッド１６は、吸気ポート２２と排気ポート２４とを有する。吸気ポート２２と燃焼室２０との連通は、吸気弁２６によって制御される。排気ポート２４と燃焼室２０との連通は、排気弁２８によって制御される。

吸気ポート２２には、アルコールを含む燃料（以下、アルコール混合燃料）を吸気ポート２２に向かって噴射するポート噴射用インジェクタ３０が配置されている。燃焼室２０の吸気ポート２２側の側部には、気筒１２内にアルコール混合燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタ３２が配置されている。ポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とにより混合気が形成される。燃焼室２０の上部略中心には、燃焼室２０内の混合気に点火するための点火プラグ３４が配置されている。混合気は点火プラグ３４により点火されることで燃焼し、発生した燃焼ガスは排気ポート２４を介して外部に排出される。

ポート噴射用インジェクタ３０からのアルコール混合燃料の噴射は、排気行程の間に行われる。筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射は、圧縮行程の終わり付近で行われる。筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射を圧縮行程の終わり付近で行うことで、アルコール混合燃料は、ピストン１８の頂面に設けられたキャビティ３６にぶつかり巻き上げられて、点火プラグ３４周辺に滞留させることが可能になる。アルコール混合燃料が点火プラグ３４周辺に滞留するタイミングで、点火プラグ３４を点火することで成層燃焼が行われる。

しかしながら、アルコール混合燃料に含まれるアルコールの濃度が高いほど、ストイキ時の空燃比が小さくなるため、流入空気に対するアルコール混合燃料量が多くなる。つまり、ポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とから噴射されるアルコール混合燃料の噴射量が多くなる。筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の噴射量が多くなると、図１（ｂ）のように、噴射されたアルコール混合燃料の噴霧が気流をアシストする噴流効果が大きくなり、アルコール混合燃料が点火プラグ３４周辺に滞留せずに、排気ポート２４側に流れてしまうことが生じる。このため、成層燃焼が困難になり、燃焼が悪化してしまう。そこで、このような課題を解決すべく、成層燃焼を実現でき燃焼の悪化を抑制することが可能な実施例について以下に説明する。

図２は、実施例１に係る内燃機関の制御装置１００の全体構成を示す模式図である。図２のように、内燃機関の制御装置１００は、内燃機関１０と、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度Ｃａを計測するアルコールセンサ４０と、内燃機関１０を冷却する冷却水の水温を計測する水温センサ４２と、ＥＣＵ５０と、を備える。内燃機関１０の構成については、図１（ａ）で説明した構成と同じであるため、ここでは説明を省略する。

アルコールセンサ４０は、アルコール混合燃料に含まれるアルコールの濃度を計測する。アルコールセンサ４０で計測されたアルコール濃度Ｃａは、ＥＣＵ５０に入力される。

水温センサ４２は、内燃機関１０を循環する冷却水の水温を計測する。水温センサ４２で計測された冷却水の水温は、ＥＣＵ５０に入力される。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成され、ポート噴射用インジェクタ３０、筒内噴射用インジェクタ３２、点火プラグ３４などを制御する。ＥＣＵ５０は、暖気処理判断手段、アルコール濃度取得手段、およびニードル制御手段を有する。

ＥＣＵ５０は、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（暖気処理判断手段）。また、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０で計測したアルコール濃度Ｃａを取得する（アルコール濃度取得手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低いリフト量とし、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを高いリフト量とすると共に、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、低リフト量の期間を短くし、且つ高リフト量の期間を長くする（ニードル制御手段）。

図３は、内燃機関１０の始動後における、実施例１に係る内燃機関の制御装置１００が有するＥＣＵ５０の制御を示すフローチャートである。図３のように、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が始動すると（ステップＳ１０）、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。暖気処理が必要かどうかの判断は、例えば、水温センサ４２から入力される冷却水の水温により判断することができる。なお、その他の方法により暖気処理が必要かどうかを判断してもよい。

ステップＳ１２で暖気処理が必要と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０からアルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度Ｃａを取得する（ステップＳ１４）。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とする期間と、高リフト量とする期間とを決定する（ステップＳ１６）。ＥＣＵ５０は、内蔵するＲＯＭに予め図４に示すような、アルコール濃度Ｃａに対する低リフト量の期間と高リフト量の期間とを示す図を記憶しておくことで、アルコール濃度Ｃａに応じて、筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とする期間と高リフト量とする期間とを決定できる。図４の下側グラフと上側グラフとの横軸はアルコール濃度Ｃａである。下側グラフの縦軸はニードルの低リフト量の期間であり、上側グラフの縦軸はニードルの高リフト量の期間である。図４のように、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａが高いほど、低リフト量の期間を短くし、高リフト量の期間を長くする。

アルコール濃度Ｃａが高いほど、低リフト量の期間を短くし、高リフト量の期間を長くする理由を説明する。アルコール濃度Ｃａが高いほど、ストイキ時の空燃比が小さくなるため、流入空気に対するアルコール混合燃料量が多くなる。つまり、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量が増大する。このため、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射される単位時間当たりの噴射量が一定であるとすると、筒内噴射用インジェクタ３２が噴射する噴射期間が長くなる。筒内噴射用インジェクタ３２の噴射期間が長くなると、噴霧が気流をアシストする噴流効果が大きくなるため成層燃焼が困難になる。したがって、成層燃焼を実現させるには、筒内噴射用インジェクタ３２が噴射する噴射期間は、アルコール濃度Ｃａによらず一定であることが望まれる。そこで、アルコール濃度Ｃａによらず筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射期間が一定になるよう、アルコール濃度Ｃａが高いほど、低リフト量の期間を短くし、高リフト量の期間を長くする。

図５の模式図を用いて、アルコール濃度Ｃａが高いほど、低リフト量の期間を短くし、高リフト量の期間を長くすることで、噴射期間を一定にできる効果を説明する。図５のように、アルコール濃度Ｃａが低い場合、例えば、ニードルが低リフト量の状態での噴射だけで、所定の噴射期間で必要な量のアルコール混合燃料を噴射できたとする。アルコール濃度Ｃａが高い場合は、ニードルが低リフト量の状態での噴射だけでは、所定の噴射期間で必要な量のアルコール混合燃料を噴射できなくなる。そこで、アルコール濃度Ｃａが高いほど、ニードルの低リフト量の期間を短くし、高リフト量の期間を長くする。これにより、アルコール濃度Ｃａによらずに、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射期間を一定にできる。

図５に示すように、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射の初期段階でニードルを低リフト量とし、後期段階では高リフト量とする。このように、噴射初期段階においてニードルを低リフト量にし、噴射後期段階においてニードルを高リフト量にする理由を説明する。

図６（ａ）は、ニードルが低リフト量の場合を示す筒内噴射用インジェクタ３２の断面模式図である。図６（ｂ）は、ニードルが低リフト量である噴射初期段階でのアルコール混合燃料の噴霧の広がりについて説明する模式図である。

図６（ａ）のように、筒内噴射用インジェクタ３２は、円筒形状をしたノズルボディ６２と、ノズルボディ６２内に収容されたニードル６４と、を有する。ニードル６４は、ノズルボディ６２内をノズルボディ６２の軸方向に上下動可能に配置されている。ノズルボディ６２は、上側（基端側）は円筒形状をしていて、下側（先端側）は円錐形状をしている。ノズルボディ６２とニードル６４との間には、燃料供給路６６が形成されている。燃料供給路６６は、コモンレールから供給されるアルコール混合燃料の通路となる。ノズルボディ６２の先端には噴孔６８が設けられていて、燃料供給路６６から供給されたアルコール混合燃料を噴射する。ニードル６４が低リフト量である場合は、燃料供給路６６が狭くなり、燃料供給路６６を通過する単位時間当たりのアルコール混合燃料量が少なくなる。このため、アルコール混合燃料の噴霧の貫徹力が弱くなり、また、噴射角度θが狭くなる。

図６（ｂ）のように、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射は、圧縮行程の終わり付近で行われるが、噴射初期段階においては、筒内噴射用インジェクタ３２とピストン１８との間隔は未だ大きい。したがって、ニードル６４を低リフト量にしてアルコール混合燃料の噴霧の貫徹力を弱め、噴射角度θを狭くすることで、点火プラグ３４周辺にアルコール混合燃料を滞留させることができる。

図７（ａ）は、ニードルが高リフト量の場合を示す筒内噴射用インジェクタ３２の断面模式図である。図７（ｂ）は、ニードルが高リフト量である噴射後期段階でのアルコール混合燃料の噴霧の広がりについて説明する模式図である。

図７（ａ）のように、ニードル６４が高リフト量である場合、燃料供給路６６は広くなるため、燃料供給路６６を通過する単位時間当たりのアルコール混合燃料量が多く、噴孔６８から噴射されるアルコール混合燃料の噴霧の貫徹力が強くなる。また、噴射角度θは広くなる。

図７（ｂ）のように、噴射後期段階においては、ピストン１８は上死点に近く、筒内噴射用インジェクタ３２とピストン１８との間隔は狭い。したがって、ニードル６４を高リフト量にして、アルコール混合燃料の噴射を広角にすることで、噴霧の微粒化を促進でき、ピストン１８の頂面に付着するアルコール混合燃料の液膜を薄くできるため、アルコール混合燃料のピストンウエットを低減して未燃ＨＣの排出を抑制ができる。

図３に戻り、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１６で決定した条件に基づき、暖気処理を行う（ステップＳ１８）。その後、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の暖気が完了したかどうかを判断する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０で暖気が完了したと判断した場合は（Ｙｅｓの場合）、通常運転を行い（ステップＳ２２）、暖気が完了していないと判断した場合は（Ｎｏの場合）、ステップＳ１４に戻り暖気処理を継続する。

実施例１によれば、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を低リフト量とし、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を高リフト量とすると共に、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度Ｃａが高いほど、低リフト量の期間を短くし、且つ高リフト量の期間を長くする。これにより、アルコール濃度Ｃａによらず、筒内噴射用インジェクタ３２からアルコール混合燃料を噴射する噴射期間を一定にすることが可能となる。したがって、アルコール混合燃料の噴霧が気流をアシストする噴流効果を抑制できるため、成層燃焼を実現することができ、燃焼の悪化の抑制、未燃ＨＣの排出を抑制できる。

筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期では、筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を低リフト量にする。これにより、噴霧の貫徹力が弱まり、噴射角度θが狭角になるため、点火プラグ３４周辺にアルコール混合燃料を滞留させることができる。よって、成層燃焼を行うことが可能となり、燃焼の悪化、未燃ＨＣの排出を抑制できる。また、噴霧の貫徹力が弱いことから、気筒１２の壁面への噴霧の衝突を抑制でき、エンジンオイルの希釈を低減できる。

筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期では、筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を高リフト量にする。これにより、噴霧の貫徹力が強まり、噴射角度θは広角になる。噴射後期段階では、ピストン１８は上死点付近にあるため、気筒１２内の圧力は強くなる。このため、アルコール混合燃料の噴霧の貫徹力は相対的に抑えられ、且つ、ピストン１８の頂面に設けられたキャビティ３６により噴霧が点火プラグ３４周辺に巻き上げられ、成層が形成され易くなる。これにより、成層燃焼を行うことが可能となり、燃焼の悪化、未燃ＨＣの排出を抑制できる。また、噴射角度θが広角になることで、噴霧を分散させることができ、噴霧の微粒化を促進できる。さらに、ピストン１８の頂面に付着するアルコール混合燃料の液膜を薄くできるため、ピストンウエットを低減でき、未燃ＨＣの排出を抑制することが可能となる。

実施例１においては、図５で説明したように、アルコール濃度Ｃａが高いほど、筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を高リフト量にする期間を長くすることで、筒内噴射用インジェクタ３２からアルコール混合燃料を噴射する噴射期間を変化させない場合を示した。しかしながら、アルコール濃度Ｃａによっては、筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４を高リフト量にする期間を長くしただけでは、所定の噴射期間で必要な量のアルコール混合燃料を噴射できない場合が生じ得る。このような場合は、図８のように、アルコール混合燃料の噴射開始時期を早めることで、燃料の噴射終了時期を同じとすることが好ましい。これにより、燃料噴射終了から点火プラグ３４による点火までの時間を確保することができ、燃料気化の促進が図れる。また、点火プラグ３４による点火時期を遅角させて、燃料気化の時間を確保してもよい。

図９は、ピストン１８の頂面に設けられたキャビティ３６を示す上面模式図である。図９のように、ピストン１８の頂面に設けられたキャビティ３６は、図７（ａ）に示すようにニードル６４が高リフト量の状態で、噴射角度θが広角になった場合においても、噴霧がキャビティ３６内に収まる形状である場合が好ましい。これにより、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射された噴霧は、キャビティ３６によって点火プラグ３４周辺により確実に巻き上げられる。

なお、実施例１においては、内燃機関１０はポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とを備える場合を例に説明したが、少なくとも筒内噴射用インジェクタ３２を備えていればよい。

実施例２に係る内燃機関の制御装置の全体構成は、実施例１の図２で示した構成と同じであるため、ここでは図示を省略する。実施例２に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、ポート噴射用インジェクタ３０、筒内噴射用インジェクタ３２、点火プラグ３４などを制御する。ＥＣＵ５０は、暖気処理判断手段、アルコール濃度取得判定手段、噴射割合決定手段、点火時期決定手段、およびニードル制御手段を有する。

ＥＣＵ５０は、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（暖気処理判断手段）。また、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０で計測したアルコール濃度Ｃａを取得し、アルコール濃度Ｃａが所定の閾値より大きいかどうかの判定をする（アルコール濃度取得判定手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射するアルコール混合燃料の量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射するアルコール混合燃料の量と、の割合を決定する（噴射割合決定手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（点火時期決定手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、実施例１と同様に、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とし、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを高リフト量とすると共に、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、低リフト量の期間を短くし、且つ高リフト量の期間を長くする（ニードル制御手段）。

図１０は、内燃機関１０の始動後における、実施例２に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０の制御を示すフローチャートである。図１０のように、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が始動すると（ステップＳ３０）、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（ステップＳ３２）。暖気処理が必要かどうかの判断は、例えば、水温センサ４２から入力される冷却水の水温により判断することができる。なお、その他の方法により暖気処理が必要かどうかを判断してもよい。

ステップＳ１２で暖気処理が必要と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０からアルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度Ｃａを取得する（ステップＳ３４）。そして、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａが所定の閾値Ｃより高いかどうかを判定する（ステップＳ３６）。閾値Ｃは任意に設定できるが、例えば、筒内噴射用インジェクタ３２が噴射する噴射期間を基に決定することができる。

ステップＳ１６でアルコール濃度Ｃａが閾値Ｃより高いと判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射する噴射量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射する噴射量と、の割合を決定する（ステップＳ３８）。ＥＣＵ５０は、内蔵するＲＯＭに予め図１１に示すようなアルコール濃度Ｃａに対するポート噴射用インジェクタ３０の噴射量の割合を示す図を記憶しておくことで、アルコール濃度Ｃａに応じて、ポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とから噴射される噴射量の割合を決定できる。図１１の横軸はアルコール濃度Ｃａであり、縦軸はポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とから噴射される総噴射量に対するポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量の割合である。図１１のように、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａが閾値Ｃよりも高い場合、アルコール濃度Ｃａが高いほど、ポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量の割合を増加させる。言い換えると、アルコール濃度Ｃａが高いほど、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量の割合を低下させる。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（ステップＳ４０）。ＥＣＵ５０は、内蔵するＲＯＭに予め図１２に示すようなアルコール濃度Ｃａに対する点火プラグ３４の点火時期を示す図を記憶しておくことで、アルコール濃度Ｃａに応じて、点火プラグ３４の点火時期を決定できる。図１２の横軸はアルコール濃度Ｃａであり、縦軸は点火プラグ３４の点火時期である。図１２のように、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａが高いほど、点火時期を遅角させる。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とする期間と、高リフト量とする期間とを決定する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２については、実施例１の図３のステップ１６で説明した工程と同じであるため、ここでは説明を省略する。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３８からステップＳ４２で決定した条件に基づき、暖気処理を行う（ステップＳ４４）。その後、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の暖気が完了したかどうかを判断する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６で暖気が完了したと判断した場合は（Ｙｅｓの場合）、通常運転を行い（ステップＳ４８）、暖気が完了していないと判断した場合は（Ｎｏの場合）、ステップＳ３４に戻り暖気処理を継続する。

実施例２によれば、アルコール濃度Ｃａに基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射されるアルコール混合燃料の量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の量との割合を決定する。例えば、アルコール濃度Ｃａが高いほど、ポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とから噴射される総噴射量に対する筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の量の割合を低下させる。これにより、アルコール濃度Ｃａが高い場合でも、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量の増加を抑制できる。このため、アルコール混合燃料の噴霧による気流の影響を抑制でき、アルコール混合燃料が排気ポート２４側に流れることを抑制できる。よって、点火プラグ３４周辺にアルコール混合燃料を滞留させることが可能となる。したがって、成層燃焼を行うことが可能となり、燃焼の悪化、未燃ＨＣの排出を低減できる。

また、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の量の割合を低下させることで、圧縮行程の終わり付近で筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射が行われても、ピストン１８の頂面などへのアルコール混合燃料の付着が低減できる。これにより、エンジンオイルの希釈を低減できる。さらに、ポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量の割合を増加させることで、アルコール混合燃料の気化が促進でき、ＰＭを低減することができる。図１３（ａ）および図１３（ｂ）を用いて、エンジンオイルの希釈の低減とＰＭの排出の低減との効果について説明する。図１３（ａ）の横軸はアルコール濃度Ｃａ、縦軸はエンジンオイルの希釈量であり、図１３（ｂ）の横軸はアルコール濃度Ｃａ、縦軸はＰＭの排出量である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）のように、アルコール濃度Ｃａが高いほど、ポート噴射用インジェクタ３０からの噴射割合を増加させ、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射割合を低下させることで、エンジンオイルの希釈の低減およびＰＭの排出の低減が実現できる。

実施例３に係る内燃機関の制御装置の全体構成は、実施例１の図２で示した構成と同じであるため、ここでは図示を省略する。実施例３に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、ポート噴射用インジェクタ３０、筒内噴射用インジェクタ３２、点火プラグ３４などを制御する。ＥＣＵ５０は、暖気処理判断手段、アルコール濃度取得手段、水温取得手段、噴射割合決定手段、点火時期決定手段、およびニードル制御手段を有する。

ＥＣＵ５０は、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（暖気処理判断手段）。また、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０で計測したアルコール濃度Ｃａを取得する（アルコール濃度取得手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、水温センサ４２で計測した冷却水の水温を取得する（水温取得手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａおよび冷却水の水温に基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射するアルコール混合燃料の量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射するアルコール混合燃料の量と、の割合を決定する（噴射割合決定手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（点火時期決定手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、実施例１と同様に、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とし、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを高リフト量とすると共に、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、低リフト量の期間を短くし、且つ高リフト量の期間を長くする（ニードル制御手段）。

図１４は、内燃機関１０の始動後における、実施例３に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０の制御を示すフローチャートである。図１４のように、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が始動すると（ステップＳ５０）、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（ステップＳ５２）。暖気処理が必要かどうかの判断は、例えば、水温センサ４２から入力される冷却水の水温により判断することができる。なお、その他の方法により暖気処理が必要かどうかを判断してもよい。

ステップＳ５２で暖気処理が必要と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０からアルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度Ｃａを取得する（ステップＳ５４）。次いで、ＥＣＵ５０は、水温センサ４２から冷却水の水温を取得する（ステップＳ５６）。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射する噴射量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射する噴射量と、の割合を決定する（ステップＳ５８）。ＥＣＵ５０は、内蔵するＲＯＭに予め図１５に示すような冷却水の水温に応じた、アルコール濃度Ｃａに対するポート噴射用インジェクタ３０の噴射量の割合を示す図を記憶しておくことで、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に応じて、ポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とから噴射される噴射量の割合を決定できる。図１５の横軸はアルコール濃度Ｃａであり、縦軸はポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とから噴射される総噴射量に対するポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量の割合である。図１５のように、ＥＣＵ５０は、冷却水の水温が低く且つアルコール濃度Ｃａが高いほど、ポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量の割合を増加させる。言い換えると、冷却水の水温が低く且つアルコール濃度Ｃａが高いほど、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量の割合を低下させる。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温とに基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（ステップＳ６０）。ＥＣＵ５０は、内蔵するＲＯＭに予め図１６に示すような冷却水の水温に応じた、アルコール濃度Ｃａに対する点火プラグ３４の点火時期を示す図を記憶しておくことで、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に応じて、点火プラグ３４の点火時期を決定できる。図１６の横軸はアルコール濃度Ｃａであり、縦軸は点火プラグ３４の点火時期である。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とする期間と、高リフト量とする期間とを決定する（ステップＳ６２）。ステップＳ６２については、実施例１の図３のステップＳ１６で説明した工程と同じ工程であるため、ここでは説明を省略する。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５８からステップＳ６２で決定した条件に基づき暖気処理を行う（ステップＳ６４）。その後、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の暖気が完了したかどうかを判断する（ステップＳ６６）。ステップＳ６６で暖気が完了したと判断した場合は（Ｙｅｓの場合）、通常運転を行い（ステップＳ６８）、暖気が完了していないと判断した場合は（Ｎｏの場合）、ステップＳ５４に戻り暖気処理を継続する。

実施例３によれば、内燃機関１０を循環する冷却水の水温が低く、内燃機関１０の温度が低いほど、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の量の割合を低下させる。アルコール混合燃料は、低温時では気化され難いが、実施例３のように、内燃機関１０の温度が低いほど、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量割合を低下させ、ポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量割合を増加させることで、燃料噴射から点火までの時間が長くなるアルコール混合燃料の量を多くすることができる。これにより、アルコール混合燃料の気化が促進され、燃焼の悪化、未燃ＨＣの排出を抑制できる。

また、低温時にアルコール混合燃料は気化され難いことから、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されたアルコール混合燃料はピストン１８や気筒１２に付着され易い。しかしながら、実施例３のように、冷却水の水温が低い場合に、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量割合を低下させ、ポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量割合を増加させることで、ピストン１８や気筒１２へのアルコール混合燃料の付着を低減でき、ＰＭの発生やエンジンオイルの希釈を低減できる。

実施例４に係る内燃機関の制御装置の全体構成は、実施例１の図２で示した構成と同じであるため、ここでは図示を省略する。実施例４に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、ポート噴射用インジェクタ３０、筒内噴射用インジェクタ３２、点火プラグ３４などを制御する。ＥＣＵ５０は、暖気処理判断手段、アルコール濃度取得手段、水温取得手段、噴射割合決定手段、噴射制御手段、点火時期決定手段、およびニードル制御手段を有する。

ＥＣＵ５０は、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（暖気処理判断手段）。また、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０で計測したアルコール濃度Ｃａを取得する（アルコール濃度取得手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、水温センサ４２で計測した冷却水の水温を取得する（水温取得手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、実施例３と同様に、アルコール濃度Ｃａおよび冷却水の水温に基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射するアルコール混合燃料の量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射するアルコール混合燃料の量と、の割合を決定する（噴射割合決定手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の量が所定量以下である場合に、所定量よりも大きい場合に比べて筒内噴射用インジェクタ３２の燃料圧力を低下させ、吸気行程および圧縮行程それぞれの行程で、筒内噴射用インジェクタ３２からアルコール混合燃料を噴射させる（噴射制御手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、実施例３と同様に、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（点火時期決定手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、実施例１と同様に、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とし、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを高リフト量とすると共に、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、低リフト量の期間を短くし、且つ高リフト量の期間を長くする（ニードル制御手段）。

図１７は、内燃機関１０の始動後における、実施例４に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０の制御を示すフローチャートである。図１７のように、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が始動すると（ステップＳ７０）、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（ステップＳ７２）。暖気処理が必要かどうかの判断は、例えば、水温センサ４２から入力される冷却水の水温により判断することができる。なお、その他の方法により暖気処理が必要かどうかを判断してもよい。

ステップＳ７２で暖気処理が必要と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０からアルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度Ｃａを取得する（ステップＳ７４）。次いで、ＥＣＵ５０は、水温センサ４２から冷却水の水温を取得する（ステップＳ７６）。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射する噴射量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射する噴射量と、の割合を決定する（ステップＳ７８）。ステップＳ７８については、実施例３の図１４のステップＳ５８で説明した工程と同じ工程であるため、ここでは説明を省略する。

次いで、ＥＣＵ５０は、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射される噴射量が所定量以下であるかどうかを判断する（ステップＳ８０）。ここで、所定量とは、後述するように、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射を、燃料圧力を低下させ且つ吸気行程と圧縮行程とで分割させた場合であっても、筒内噴射用インジェクタ３２からアルコール混合燃料の噴射が可能な噴射量よりも少し多い噴射量とすることができる。図１８は、アルコール濃度Ｃａに対してポート噴射用インジェクタ３０から噴射する噴射量の割合を示す図である。図１８の横軸はアルコール濃度Ｃａであり、縦軸はポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とからの総噴射量に対するポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量の割合である。図１８のように、アルコール濃度Ｃａが高いほど、ポート噴射用インジェクタ３０からの噴射量を上げていくと、筒内噴射用インジェクタ３２の燃料圧力を低下させ且つ分割噴射をさせた場合に、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射が可能な最小噴射量となる時に到達する。

ステップＳ８０で筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量が所定量以下であると判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射が吸気行程および圧縮行程で行われるように、噴射タイミングと燃料圧力とを決定する（ステップＳ８２）。図１９を用いて、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射の噴射タイミングと燃料圧力について説明する。まず初めに、ステップＳ８０で筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量が所定量以下ではない通常噴射の場合を説明する。図１９のように、通常噴射時は、圧縮行程の終わり付近で筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射が行われる。一方、ステップＳ８０で筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射量が所定量以下と判断した場合、筒内噴射用インジェクタ３２からの噴射は、吸気行程と圧縮行程とで分割して噴射がされる。また、吸気行程と圧縮行程とに分割されて噴射された噴射量の総量が、通常噴射時に圧縮行程で筒内噴射用インジェクタ３２から噴射された噴射量と同じになるように、分割噴射時では、筒内噴射用インジェクタ３２の燃料圧力を低下させる。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温とに基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（ステップＳ８４）。ステップＳ８４については、実施例３の図１３のステップＳ６０で説明した工程と同じ工程であるため、ここでは説明を省略する。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とする期間と、高リフト量とする期間とを決定する（ステップＳ８６）。ステップＳ８６については、実施例１の図３のステップＳ１６で説明した工程と同じ工程であるため、ここでは説明を省略する。筒内噴射用インジェクタ３２から吸気行程と圧縮行程とで分割して噴射される場合は、ステップＳ８６で決定した筒内噴射用インジェクタ３２のニードル６４のリフト量を小さい状態に維持する時間と大きい状態に維持する時間とは、圧縮行程での噴射に少なくとも適用する。吸気行程での噴射には適用してもよいし、適用せずに、他の条件で噴射してもよい。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ７８からステップＳ８６で決定した条件に基づき暖気処理を行う（ステップＳ８８）。その後、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の暖気が完了したかどうかを判断する（ステップＳ９０）。ステップＳ９０で暖気が完了したと判断した場合は（Ｙｅｓの場合）、通常運転を行い（ステップＳ９２）、暖気が完了していないと判断した場合は（Ｎｏの場合）、ステップＳ７４に戻り暖気処理を継続する。

実施例４によれば、内燃機関１０の温度が低く且つアルコール濃度Ｃａが高いことで、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の量が所定量以下である場合に、アルコール混合燃料の量が所定量よりも大きい場合に比べて筒内噴射用インジェクタ３２の燃料圧力を低下させると共に、筒内噴射用インジェクタ３２からアルコール混合燃料を吸気行程と圧縮行程とに分割して噴射させる。燃料圧力を低下させ、吸気行程と圧縮行程とで分割噴射させることで、噴射期間を長くすることができるため、アルコール混合燃料の気化を促進できる。特に、吸気行程中にアルコール混合燃料を噴射することで、アルコール混合燃料の気化がより促進できる。また、燃料圧力を低下させているため、圧縮行程中に噴射されたアルコール混合燃料の噴霧の貫徹力が弱く、点火プラグ３４周辺にアルコール混合燃料が滞留され易い。したがって、内燃機関１０の温度が低い場合でも、アルコール混合燃料の気化を促進させながら、成層燃焼を行うことが可能となり、燃焼の悪化と未燃ＨＣの排出を抑制できる。

実施例４においては、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射されるアルコール混合燃料の量が所定量以下である場合に、吸気行程と圧縮行程とで分割してアルコール混合燃料を噴射させる場合を例に示したがこれに限られる訳ではない。例えば、圧縮行程で２回以上に分割してアルコール混合燃料を噴射させるなど、筒内噴射用インジェクタ３２からアルコール混合燃料を複数回に分割して噴射させる場合であればよい。

実施例５に係る内燃機関の制御装置の全体構成は、実施例１の図２で示した構成と同じであるため、ここでは図示を省略する。実施例５に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、ポート噴射用インジェクタ３０、筒内噴射用インジェクタ３２、点火プラグ３４、ウォーターポンプ等を制御する。ＥＣＵ５０は、暖気処理判断手段、水温取得手段、アルコール濃度取得手段、冷却水制御手段、噴射割合決定手段、点火時期決定手段、およびニードル制御手段を有する。

ＥＣＵ５０は、暖気処理が必要であるかどうかを判断する（暖気処理判断手段）。また、ＥＣＵ５０は、水温センサ４２で計測した冷却水の水温を取得する（水温取得手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０で計測したアルコール濃度Ｃａを取得する（アルコール濃度取得手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａが高いほど、内燃機関１０を冷却する冷却水の循環を停止する時間が長くなるように、例えばウォーターポンプを制御する（冷却水制御手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、実施例３と同様に、アルコール濃度Ｃａおよび冷却水の水温に基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射するアルコール混合燃料の量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射するアルコール混合燃料の量と、の割合を決定する（割合決定手段）。さらに、ＥＣＵ５０は、実施例３と同様に、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（点火時期決定手段）。

さらに、ＥＣＵ５０は、実施例１と同様に、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射初期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とし、筒内噴射用インジェクタ３２からのアルコール混合燃料の噴射後期においては筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを高リフト量とすると共に、アルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、低リフト量の期間を短くし、且つ高リフト量の期間を長くする（ニードル制御手段）。

図２０は、内燃機関１０の始動後における、実施例５に係る内燃機関の制御装置が有するＥＣＵ５０の制御を示すフローチャートである。図２０のように、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が始動すると（ステップＳ１００）、水温センサ４２から入力される冷却水の水温を取得し（ステップＳ１０２）、暖気処理を行う必要があるかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４で暖気処理が必要と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、アルコールセンサ４０からアルコール混合燃料に含まれるアルコール濃度Ｃａを取得する（ステップＳ１０６）。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、冷却水の循環を停止させる（ステップＳ１０８）。ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａが高いほど、冷却水の循環停止時間を長くする。次いで、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０に設けた温度センサから入力された内燃機関１０の温度を判定し、温度が所定値以下かを判断する（ステップＳ１１０）。冷却水の循環を停止することで、内燃機関１０の各部の温度が上昇し、焼き付く場合があり得る。そこで、内燃機関１０に温度センサを設けて、温度が所定値以下かを判断する。温度センサは、温度上昇が激しいと想定される箇所、例えばシリンダヘッドの排気ポート側など、に設けることが好ましい。なお、所定値は、内燃機関１０の温度上昇による焼き付きを考慮して決定することができる。

ステップＳ１１０で温度が所定値以下であると判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ５０は、冷却水の循環の停止を継続する。ステップＳ１１０で温度が所定値より大きいと判断した場合（Ｎｏの場合）、冷却水の循環停止を解除し、冷却水を循環させる。図２１（ａ）に、内燃機関１０の温度が所定値以下であった場合の冷却水の循環についての制御を示す。図２１（ｂ）に、内燃機関１０の温度が所定値以上になった場合の冷却水の循環についての制御を示す。図２１（ａ）および図２１（ｂ）のように、アルコール濃度Ｃａが高いほど、ウォーターポンプをＯＦＦさせて、冷却水の循環停止時間を長くする（Ｔ０＜Ｔ１＜Ｔ２）。冷却水の循環を停止させても、内燃機関１０の温度が所定値以下であった場合は、図２１（ａ）に示すように、アルコール濃度Ｃａに対応して定めた時間の間中、冷却水の循環を停止する。一方、内燃機関１０の温度が所定値以上となった場合は、図２１（ｂ）に示すように、内燃機関１０の温度が所定値以上のときに、冷却水の循環停止を解除し冷却水を循環させ、内燃機関１０の温度が所定値以下になった場合に再度冷却水を循環させる。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温に基づき、ポート噴射用インジェクタ３０から噴射する噴射量と、筒内噴射用インジェクタ３２から噴射する噴射量と、の割合を決定する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６については、実施例３の図１４のステップＳ５８で説明した工程と同じ工程であるため、ここでは説明を省略する。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａと冷却水の水温とに基づき、点火プラグ３４の点火時期を決定する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１８については、実施例３の図１４のステップＳ６０で説明した工程と同じ工程であるため、ここでは説明を省略する。

次いで、ＥＣＵ５０は、アルコール濃度Ｃａに基づき、筒内噴射用インジェクタ３２のニードルを低リフト量とする期間と、高リフト量とする期間とを決定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０については、実施例１の図３のステップＳ１６で説明した工程と同じ工程であるため、ここでは説明を省略する。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１６からステップＳ１２０で決定した条件に基づき暖気処理を行う（ステップＳ１２２）。その後、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の暖気が完了したかどうかを判断する（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２４で暖気が完了したと判断した場合は（Ｙｅｓの場合）、通常運転を行い（ステップＳ１２６）、暖気が完了していないと判断した場合は（Ｎｏの場合）、ステップＳ１０６に戻り暖気処理を継続する。

実施例５によれば、アルコール濃度Ｃａが高いほど、内燃機関１０の冷間時において、内燃機関１０を冷却する冷却水の循環を停止する時間を長くする。アルコール濃度Ｃａが高いほど、ポート噴射用インジェクタ３０と筒内噴射用インジェクタ３２とから噴射されるアルコール混合燃料の総量が多くなるため、気筒１２などに付着するアルコール混合燃料の量が多くなる。そこで、アルコール濃度Ｃａが高いほど、冷却水の循環を停止する時間を長くし、内燃機関１０の暖気を促進させる。これにより、アルコール濃度Ｃａが高い場合でも、アルコール混合燃料の気化が促進でき、気筒１２に付着するアルコール混合燃料の量を低減できる。よって、未燃ＨＣの排出の低減、エンジンオイルの希釈の低減が実現できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 内燃機関
１２ 気筒
１４ シリンダブロック
１６ シリンダヘッド
１８ ピストン
２０ 燃焼室
２２ 吸気ポート
２４ 排気ポート
２６ 吸気弁
２８ 排気弁
３０ ポート噴射用インジェクタ
３２ 筒内噴射用インジェクタ
３４ 点火プラグ
３６ キャビティ
４０ アルコールセンサ
４２ 水温センサ
５０ ＥＣＵ
６２ ノズルボディ
６４ ニードル
６６ 燃料供給路
６８ 噴孔
１００ 内燃機関の制御装置

Claims (6)

1. 気筒内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタを備え、アルコールを含む燃料を使用する内燃機関の制御装置であって、
   前記筒内噴射用インジェクタからの前記燃料の噴射初期においては前記筒内噴射用インジェクタのニードルを低リフト量とし、前記筒内噴射用インジェクタからの前記燃料の噴射後期においては前記筒内噴射用インジェクタのニードルを高リフト量とすると共に、前記燃料に含まれるアルコール濃度が高いほど、前記低リフト量の期間を短くし、且つ前記高リフト量の期間を長くするニードル制御手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用インジェクタと、
   前記アルコール濃度に基づき、前記ポート噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量と、前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量との割合を決定する噴射割合決定手段と、を有し、
   前記噴射割合決定手段は、前記アルコール濃度が高いほど、前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量の割合を低下させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記噴射割合決定手段は、前記内燃機関の温度が低いほど、前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量の割合を低下させることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記筒内噴射用インジェクタから噴射される前記燃料の量が所定量以下である場合に、前記燃料の量が前記所定量よりも大きい場合に比べて前記筒内噴射用インジェクタの燃料圧力を低下させると共に、前記筒内噴射用インジェクタから前記燃料を複数回に分割して噴射させる噴射制御手段を有することを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記噴射制御手段は、前記筒内噴射用インジェクタから前記燃料を吸気行程と圧縮行程とに分割して噴射させることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記アルコール濃度が高いほど、前記内燃機関の冷間時に、前記内燃機関を冷却する冷却水の循環を停止する期間を長くする冷却水制御手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の内燃機関の制御装置。

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