JP2014095368A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】混合燃料が用いられるＦＦＶ用内燃機関において、内燃機関の運転状態及び混合燃料の燃料特性に応じた制御により、プレイグニッションの発生を抑制する。
【解決手段】この発明が適用される内燃機関は、アルコール燃料と炭化水素系燃料とを含む混合燃料を使用でき、かつ、アルコール濃度が互いに異なる第１燃料と第２燃料とを、任意の割合で混合された燃料が供給されるものである。この内燃機関の機関回転数が基準回転数より大きく、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合、第１燃料と第２燃料とのうちアルコール濃度が低い方の燃料のオクタン価が基準値より低い場合には、内燃機関の負荷を現在の負荷よりも低減する。一方、アルコール濃度が低い方の燃料のオクタン価が基準値より高い場合には、アルコール濃度が低い方の燃料の供給割合が、現在の割合よりも高くなるように制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アルコールと炭化水素系燃料とが混合された混合燃料を使用可能な内燃機関のための制御装置に関する。

自動車用の内燃機関として、エタノール等のアルコール燃料とガソリン等の炭化水素系燃料が混合した燃料を使用可能なＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）用内燃機関が知られている。炭化水素系燃料とアルコール燃料とでは燃料特性が異なる。このため、例えば、特許文献１では、運転状態に応じて供給する燃料を切り替える技術が提案されている。

具体的に、特許文献１のシステムは、混合燃料中のガソリンとアルコールとを分離する分離器と、アルコールを水素含有改質ガスに改質する改質器とを備える。そして、内燃機関が高速運転状態にある場合には、混合燃料中のガソリンが内燃機関に供給される。内燃機関が低速高負荷状態にある場合には、混合燃料から分離されたアルコールが供給される。内燃機関がアイドリングを含む低速軽負荷状態にある場合には、分離されたアルコールを改質器に通して水素含有改質ガスに改質し、この水素含有改質ガスが内燃機関に供給される。

特公平０３−０４３４５８号公報 特開２０１１−１６９３０３号公報 特開２００７−２７８２９８号公報 特開２００９−２７５６８７号公報 特開２００５−１３９９２２号公報 特開平０３−０５７８７８号公報

特許文献１では、ガソリンとアルコールとの吹き分けを行うことが提案されているが、混合燃料のオクタン価が問題とされていない。特許文献１の技術では、高速運転状態のときにはガソリンのみを供給することとしているが、混合燃料中のガソリンのオクタン価が低い場合、プレイグニッション（過早着火）が起きることが考えられる。

また、特許文献１の制御を適用するためには、混合燃料を分離する分離器やアルコールを改質する改質器を必要とする。しかし分離器や改質器等の設置は、システムの縮小化及び低コスト化の観点からは、好ましいものではない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、混合燃料が用いられるＦＦＶ用内燃機関において、内燃機関の運転状態及び混合燃料の燃料特性に応じて適した制御を行うことで、プレイグニッションの発生を抑制するよう改良した内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る内燃機関の制御装置は、アルコール燃料と炭化水素系燃料とを含む混合燃料を使用できる内燃機関の制御装置であって、
第１燃料と、前記第１燃料とは異なるアルコール濃度の第２燃料とを、任意の割合で供給する手段と、
前記内燃機関の機関回転数が基準回転数より大きく、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合に、
前記第１燃料と前記第２燃料とのうちアルコール濃度が低い方の燃料のオクタン価が基準値より高い場合には、前記アルコール濃度が低い方の燃料の供給割合が、プレイグニッションの発生が検出又は予見されていない場合の供給割合よりも高くなるように制御する手段と、
を備える。

第２の発明は、第１の発明において、前記内燃機関の機関回転数が基準回転数より大きく、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合に、
前記第１燃料と前記第２燃料とのうちアルコール濃度が低い方の燃料のオクタン価が前記基準値より低い場合には、前記内燃機関の負荷を、プレイグニッションの発生が検出又は予見されていない場合の負荷よりも低減する手段を、
更に備える請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記回転数が前記基準回転数より小さく、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合に、前記第１燃料と前記第２燃料とのうち、アルコール濃度が高い方の燃料の供給割合が、プレイグニッションの発生が検出又は予見されていない場合の供給割合よりも高くなるように制御する手段を、更に備える。

第１の発明によれば、内燃機関の運転状態が基準回転数より大きい高回転域にある場合に、炭化水素系燃料の濃度が高い燃料のオクタン価が高い場合には、燃料の混合割合を増加させる。これにより、高回転域でのプレイグニッションの発生を抑制することができる。

第２の発明によれば、内燃機関の運転状態が高回転域にある場合に、炭化水素系燃料の濃度が高い燃料のオクタン価が低い場合には、負荷が下げられる。これにより、炭化水素系燃料のオクタン価が低い場合にも、効果的にプレイグニッションの発生を抑制することができる。

第３の発明によれば、内燃機関の運転状態が基準回転数よりも小さい低回転域にある場合、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合には、アルコール濃度の高い燃料の供給割合が高くなるように制御される。アルコール燃料は、炭化水素系燃料に比べ、低回転域においてプレイグニッションを発生させにくい特性を有している。従って、低回転域においては、供給される燃料のアルコール濃度を高めることで、効果的にプレイグニッションの発生を抑制することができる。

本発明の実施の形態におけるシステムの全体構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態の制御を行った場合の、運転領域に対する使用燃料の例について説明するための図である。 本発明の実施の形態の制御を行った場合の、運転領域に対する使用燃料の例について説明するための図である。

本発明の実施の形態について図を参照して説明する。各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。

実施の形態．
図１は、本実施の形態において本発明に係る制御装置が適用される内燃機関の構成を示す図である。本実施の形態に係る内燃機関１０は、アルコール（ここではエタノール）と炭化水素系燃料（ここではガソリン）とを混合した燃料を使用できるＦＦＶ用内燃機関である。なお、図１では、４つの気筒を有する内燃機関を図示しているが、本発明における内燃機関の気筒数はこれに限られるものではない。

内燃機関１０の各気筒の排気ポートには排気マニホールド１２が連通され、排気マニホールド１２は排気通路１４に接続している。排気通路１４には触媒１６が設置されている。図の簡略化のため、図示を省略するが内燃機関１０の吸気ポートには吸気マニホールドが連通し吸気マニホールドは吸気通路に接続している。

内燃機関１０は燃料噴射弁用のデリバリパイプ２０を備えている。デリバリパイプ２０には、各気筒内の吸気ポートに燃料を噴射するための噴射弁２２が設置されている。デリバリパイプ２０には、第１燃料供給ライン３０と第２燃料供給ライン４０とが接続されている。

第１燃料供給ライン３０は、第１タンク３２を有している。第１タンク３２には、ガソリンとエタノールとの混合燃料（以下「燃料Ａ」とも称する）が貯蔵される。第１タンク３２には燃料供給管３４が接続されている。燃料供給管３４には、燃料Ａをデリバリパイプ２０に圧送するためのポンプ３６と、第１タンク３２からの燃料Ａの供給量を調整するための流量調整バルブ３８とが設置されている。図示を省略するが、第１タンク３２又は燃料供給管３４には、燃料Ａのエタノール濃度を検出するためのエタノール濃度センサが設置されている。

第２燃料供給ライン４０は、第２タンク４２を有している。第２タンク４２には、ガソリンとエタノールとの混合燃料（以下「燃料Ｂ」とも称する）が貯蔵される。第２タンク４２には、燃料供給管４４が接続されている。燃料供給管４４には、燃料Ｂをデリバリパイプ２０に圧送するためのポンプ４６と、第２タンク４２からの燃料Ｂの供給量を調整するための流量調整バルブ４８とが設置されている。図示を省略するが、第２タンク４２又は燃料供給管４４には、燃料Ｂのエタノール濃度を検出するためのエタノール濃度センサが設置されている。

このシステムにおいて、第１タンク３２と第２タンク４２とは互いに独立している。即ち、第１タンク３２と第２タンク４２とには、それぞれに成分濃度の異なる混合燃料を給油して、これを貯蔵しておくことができる。デリバリパイプ２０に供給される燃料は、燃料Ａ：燃料Ｂが、0:1〜1:0の任意の割合で混合された燃料となる。燃料の混合割合設定についての詳細な説明は後述する。

このシステムは制御装置としてのＥＣＵ５０を備えている。ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の運転を制御する制御装置である。ＥＣＵ５０は内燃機関１０に設置されたＫＣＳ（ノックコントロールシステム）やＣＰＳ（筒内圧センサ）、エタノール濃度センサ等を含む各種センサの信号を取り込み処理する。各種センサは内燃機関１０及び車両の各所に取り付けられている。ＥＣＵ５０は、取り込んだ各センサの信号を処理して所定の制御プログラムに従って各アクチュエータを操作する。ＥＣＵ５０によって操作されるアクチュエータには、流量調整バルブ３８、４８のほか、噴射弁２２、スロットル弁や点火プラグなども含まれている。ＥＣＵ５０に接続されるアクチュエータやセンサは上記以外にも多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。

本実施の形態においてＥＣＵ５０により実行される内燃機関１０の制御には、所定の条件が成立した場合に、噴射弁２２から噴射される混合燃料中の、燃料Ａと燃料Ｂとの混合割合を変更するか、あるいは負荷を低減することでプレイグニッションを抑制する制御が含まれる。以下、燃料Ａと燃料Ｂとの混合割合又は負荷を変更する本実施の形態の制御について説明する。

まず、燃料Ａと燃料Ｂとは互いに成分濃度の異なる燃料であるから、燃料Ａ、Ｂのエタノール濃度とオクタン価とは互いに異なっている。ここで、エタノールはガソリンに比べてオクタン価が高い。また、特に、エタノールはＲＯＮ（リサーチオクタン価；Research Octane Number）が高く、ＭＯＮ（モータオクタン価；Motor Octane Number）は低い特性を示す。ここでＲＯＮは比較的低回転域でのアンチノック耐性を示す値であり、ＭＯＮは比較的高回転域でのアンチノック耐性を示す値である。つまり、エタノールは、アンチノック耐性の中でも、特に低回転域におけるアンチノック耐性が高く、低回転域においてプレイグニッションを起こしにくい特性がある。一方、ガソリンはエタノールと比較すると、高回転域側でプレイグニッションを起こしにくい特性を有している。

そこで、本実施の形態では、プレイグニッションが発生した場合、あるいは発生が予見された場合、内燃機関の機関回転数が高回転域か、低回転域のどちらの領域にあるかを判別し、それぞれの回転域に応じた制御を行う。

内燃機関の機関回転数が低回転域にある場合には、現在、噴射している混合燃料よりもエタノール濃度が高くなるようにする。具体的には、プレイグニッションが発生しない状態となるまで、燃料Ａと燃料Ｂとのうち、エタノール濃度が高い方の燃料の混合割合を、段階的に高くする。つまり、プレイグニッションの発生が検出又は予見される状態が続く間、燃料Ａ、Ｂのうちエタノール濃度の高い方の燃料の混合割合を一定割合ずつ増加させ、他方の燃料の混合割合をその分減少させるように、混合割合を変更していく。上記したようにエタノールは、低回転域でプレイグニッションを起こしにくい。従って、燃料のエタノール濃度の増加によって低回転域側でのプレイグニッションが抑制される。

一方、内燃機関の機関回転数が高回転域側にある場合、プレイグニッション抑制のためには、燃料中のガソリンの濃度を高めることが効果的である。但し、燃料Ａ、Ｂのガソリンのオクタン価が低い場合、ガソリンの濃度を高めてもプレイグニッションの抑制ができない。そこで、プレイグニッション発生が検出又は予見された場合に、機関回転数が高回転域にあるときには、まず、燃料Ａと燃料Ｂのうち、ガソリン濃度が高い方（つまり、エタノール濃度が低い方）の燃料のＲＯＮが、基準値より高いか否かを判定する。

ガソリン濃度が高い方の燃料のＲＯＮが基準値より高い場合には、現在、噴射している混合燃料よりもガソリン濃度が高くなるようにする。具体的には、プレイグニッションが発生しない状態となるまで、燃料Ａと燃料Ｂとのうちガソリン濃度が高い燃料の混合割合を段階的に高くする。つまり、低回転域の場合と同じように、プレイグニッションの発生が検出又は予見される状態が続く間、燃料Ａ、Ｂのうち、ガソリン濃度が高い方の燃料の混合割合を一定割合ずつ増加させ、他方の燃料の混合割合を一定割合ずつ段階的に減少させ、混合割合を変更する。これにより高回転域側でのプレイグニッションが抑制される。

一方、ガソリン濃度が高い方の燃料のＲＯＮが基準値よりも低い場合には、プレイグニッション発生の防止のため、内燃機関１０に係る負荷を現在よりも小さな負荷にする制御を実行する。ここで、負荷は段階的に小さくなるようにする。つまり、エタノール濃度変更の場合と同様に、プレイグニッション発生が検出又は予見される状態が続く間、一定量ずつ段階的に負荷が引き下げられる。

なお、上記の制御において、現在の内燃機関１０の運転状態が、高回転域か低回転域かは、機関回転数が基準回転数より大きいか否かにより判断される。ここで基準回転数は、例えば、エタノールを用いた場合にプレイグニッションが発生しやすくなる回転領域の下限値付近の値に設定することが好ましい。この値は、内燃機関ごとに適宜設定される。また例えば、給油ごとに燃料Ａ、Ｂの濃度を検出し、それに応じて、基準回転数を設定するものとしてもよい。設定された基準回転数は、ＥＣＵ５０に接続された記憶部に記憶しておく。

また、高回転域側で、負荷を下げるか否かの判断の基準となる基準値は、高回転域でプレイグニッションの発生を抑制できるＲＯＮの下限値を求め、この下限値付近に設定することが好ましい。この値は、内燃機関ごとに適宜設定される。また、例えば、給油ごとに燃料Ａ，Ｂの濃度やオクタン価を検出し、それに応じて設定するものとしてもよい。設定された基準値は、ＥＣＵ５０に接続された記憶部に記憶しておく。

図２は、本発明において実施の形態において制御装置としてのＥＣＵ５０が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図２のルーチンは内燃機関１０の運転中、一定期間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。図２のルーチンでは、まず、プレイグニッションの発生が検出又は予見されたか否かが判別される（Ｓ１０２）。プレイグニッションの発生は、ＫＣＳの信号等に基づき検出又は予見される。プレイグニッションの発生が検出又は予見されない場合、今回のルーチンは一旦終了する。

一方、ステップＳ１０２においてプレイグニッションの発生が検出又は予見された場合、次に、第１タンク３２と第２タンク４２との両方から燃料が供給可能な、バイフューエル状態であるか否かが判別される（Ｓ１０４）。第１タンク３２と第２タンク４２との両方から燃料が供給可能な状態でない場合には、今回のルーチンは終了する。

一方、ステップＳ１０４において、第１タンク３２と第２タンク４２との両方からの燃料が供給可能な状態であることが認められると、次に、現在の内燃機関１０の回転数が、基準回転数（ここでは、例えば２８００ｒｐｍ）より大きいか否かが判別される（Ｓ１０６）。

ステップＳ１０６において、回転数が基準回転数より大きいことが認められない場合、次に、燃料Ａのエタノール濃度と燃料Ｂのエタノール濃度とが比較される（Ｓ１０８）。ここで燃料Ａ、Ｂのエタノール濃度は、第１、第２タンク３２、４２のそれぞれに設置されたエタノール濃度センサ（図示せず）の出力に応じて検出される。

ステップＳ１０８における比較の結果、燃料Ａのエタノール濃度が、燃料Ｂのエタノール濃度よりも高い場合、燃料Ａの混合割合が一定割合、引き上げられる（Ｓ１１０）。具体的には、第１タンク３２からの燃料供給量が所定量増加するように、流量調整バルブ３８の開度が制御される。一方、第２タンク４２からの燃料供給量が所定量減少するように、流量調整バルブ４８の開度が制御される。その後、今回の処理は一旦終了する。

一方、ステップＳ１０８における比較の結果、燃料Ａのエタノール濃度が、燃料Ｂのエタノールの濃度より高いことが認められない場合、燃料Ａと燃料Ｂとのエタノール濃度が同じであるか否かが判別される（Ｓ１１２）。燃料Ａと燃料Ｂとのエタノール濃度が同じと判別された場合には、今回の処理はこのまま終了する。

ステップＳ１１２において燃料Ａと燃料Ｂとのエタノール濃度が同じであることが認められない場合、燃料Ｂのエタノール濃度の方が、燃料Ａのエタノール濃度よりも高いと判断できる。この場合、燃料Ｂの混合割合が一定割合、引き上げられる（Ｓ１１４）。具体的には、第１タンク３２から燃料供給量を所定量減少するように、流量調整バルブ３８の開度が制御される。一方、第２タンク４２からの燃料供給量が所定量増加するように、流量調整バルブ４８が制御される。その後、今回の処理は一旦終了する。

なお、ステップＳ１１０又はＳ１１４の処理後、今回のルーチンが終了した後、再び、このルーチンが繰り返され、プレイグニッションの発生が検出又は予見される状態かつ、低回転域の運転状態が継続されている場合には、再びＳ１１０又は、Ｓ１１２の処理により、混合割合が変更されることとなる。

ステップＳ１０６において、回転数が基準回転数より大きいことが認められた場合、次に、燃料Ａのエタノール濃度と燃料Ｂのエタノール濃度とが比較される（Ｓ１１６）。ステップＳ１１６において、燃料Ａのエタノール濃度が、燃料Ｂのエタノール濃度よりも高いことが認められると、次に、燃料Ｂのオクタン価ＲＯＮ＿Ｂが、基準値以下であるか否かが判別される（Ｓ１２０）。ここで基準値は予め記憶された値である。この判別は、プレイグニッション発生前のＫＣＳの学習値等に基づいて実行される。

ステップＳ１２０において燃料Ｂのオクタン価ＲＯＮ＿Ｂが基準値以下であることが認められると負荷が下げられる（Ｓ１２２）。ここでは、現在の負荷に対し、一定量、負荷が小さくされる。その後、今回の処理が終了する。

一方、ステップＳ１２０において、燃料Ｂのオクタン価ＲＯＮ＿Ｂが基準値以下であることが認められない場合、次に、燃料Ｂの混合割合が一定割合、引き上げられる（Ｓ１２４）。具体的には、第１タンク３２からの燃料供給量を所定量減少するように、流量調整バルブ３８の開度が制御される。一方、第２タンク４２からの燃料供給量が所定量増加するように、流量調整バルブ４８が制御される。その後、今回の処理は一旦終了する。

また、ステップＳ１１６において、第１タンクのエタノール濃度が、第２タンク４２のエタノール濃度より高いことが認められない場合、次に、燃料Ａと燃料Ｂとのエタノール濃度が同一であるか否かが判別される（Ｓ１２６）。燃料Ａと燃料Ｂとのエタノール濃度が同一である場合、次に、ステップＳ１２２に進み、負荷が引き下げられる。その後、今回の処理が終了する。

一方、ステップＳ１２６において、燃料Ａと燃料Ｂとのエタノール濃度が異なることが認められる場合、エタノール濃度は燃料Ｂの方が高く、従ってガソリン濃度は、燃料Ａの方が高いと判断できる。この場合、次に、燃料Ａのオクタン価ＲＯＮ＿Ａが、基準値以下であるか否かが判別される（Ｓ１２８）。基準値は、上記同様、予め記憶された値である。この判別は、プレイグニッション発生前のＫＣＳの学習値等に基づいて実行される。

ステップＳ１２８において、燃料Ａのオクタン価ＲＯＮ＿Ａが、基準値以下であることが認められた場合、ステップＳ１２２に進み、負荷が引き下げられる。これによりプレイグニッションの発生が抑制される。その後、今回の処理は終了する。

一方、ステップＳ１２８において、燃料Ａのオクタン価ＲＯＮ＿Ａが基準値以下であることが認められない場合、次に、ステップＳ１１０に進み、燃料Ａの混合割合が一定割合、引き上げられる（Ｓ１１０）。具体的には、第１タンク３２からの燃料供給量を所定量増加するように、流量調整バルブ３８の開度が制御される。一方、第２タンク４２からの燃料供給量が所定量減少するように、流量調整バルブ４８が制御される。その後、今回の処理は一旦終了する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、低回転域においてプレイグニッションの発生が予測される場合には、エタノールの濃度が高い燃料を増量させることによりプレイグニッションが抑制される。一方、低回転域においてプレイグニッションの発生が予測される場合、ガソリン濃度が高い燃料を増量させるか、あるいは、ガソリン燃料のＲＯＮが低い場合には、負荷を低減することで、プレイグニッションの発生が抑制される。このように運転状態に合わせて、２つの異なる濃度、オクタン価の燃料を効果的に使い分け、必要に応じて負荷を低減することで、効果的にプレイグニッションの発生を抑制することができる。

なお、上記の実施の形態においては、気筒ごとにポート噴射弁が１つずつ設置されている構成について説明した。しかし、本発明の噴射弁の設置位置はこれに限られるものではない。例えば、噴射弁は、各気筒内に直接設置される筒内噴射弁であってもよい。

また、本実施の形態では、第１、第２燃料供給ライン３０、４０が同一の噴射弁のデリバリパイプ２０に接続される構成について説明した。しかし本発明の構成はこれに限られるものではない。例えば、気筒ごとに、筒内噴射弁とポート噴射弁の２つの噴射弁を有し、第１燃料供給ライン３０、第２燃料供給ライン４０が、互いに異なる噴射弁に、デリバリパイプ等を介するなどして接続されるものであってもよい。このような構成の場合、例えば、筒内噴射弁とポート噴射弁との燃料噴射率を、上記のように設定される燃料Ａ、燃料Ｂの混合割合に応じて制御することで、運転状態に合わせた適正な濃度の混合燃料を供給することができる。また、２つの燃料噴射弁を有する場合にも、噴射弁が設置される位置は、気筒内と吸気ポートとに限られず、適宜他の位置に設置することができる。

また、本実施の形態では、プレイグニッションの発生が予測される場合の制御として、燃料Ａと燃料Ｂの混合割合を、現在の供給割合から一定の割合ずつ段階的に変化させる制御について説明した。しかし、本発明において混合割合の制御は、これに限られるものではない。例えば、プレイグニッションの発生が検出又は予見され、かつ、機関回転数が低回転域にある場合に、アルコール濃度が高い燃料の混合割合が、同じ低回転域でプレイグニッションの発生が検出又は予見されていないときに設定される混合割合よりも、高くなるように変化させるものであってもよい。同様に、プレイグニッションの発生が検出又は予見され、かつ、機関回転数が高回転域にある場合に、燃料Ａ、Ｂのうちアルコール濃度が低い燃料の混合割合が、同じ高回転域でプレイグニッションの発生が検出又は予見されていない時に設定される混合割合よりも、高くなるように変化させるようにしてもよい。

また、例えば、燃料Ａ，燃料Ｂの混合割合を、それぞれの運転状態に応じて予め設定された所定の割合に制御するものとしてもよい。具体的には、例えば機関回転数が低回転域にある場合には、アルコール濃度が高い燃料の混合割合が、予め設定された所定の混合割合より低い場合に、設定された混合割合まで上昇するように変化させる。また、機関回転数が高回転域にある場合、かつアルコール濃度が低い燃料のオクタン価が基準値より高い場合に、アルコール濃度が低い燃料の混合割合が予め設定された所定の混合割合よりも低ければ、設定された所定の混合割合まで上昇させるように変化させる。

また、例えばこのような制御において、予め設定する混合割合は固定値とせず、燃料Ａと燃料Ｂとのエタノール濃度を検出し、これに応じて、目標とする混合割合を設定し、この混合割合に変化させるものとしてもよい。また、例えば、プレイグニッションの発生が予測され、混合割合を変化させる場合に、燃料Ａ、Ｂの一方の供給を停止して他方の燃料のみを供給する、混合割合が１：０（又は０：１）の状態とするものであってもよい。

また、本実施の形態では、第１タンク３２、第２タンク４２に、ともにエタノール濃度が不明の燃料Ａ、Ｂが供給される場合について説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、第１タンク３２、第２タンク４２の少なくとも一方を、ガソリン等の炭化水素系の燃料とし、一方をアルコール燃料としてもよい。また、いずれか一方を炭化水素系燃料とし、一方を、炭化水素系燃料とアルコール燃料との混合燃料としてもよい。

図３、図４は、本実施の形態において、一方のタンクにガソリンが、他方のタンクにエタノールが貯蔵され、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見されて燃料の混合割合を変更する場合には、その割合を１：０（又は０：１）とする制御を行う場合の、燃料の供給例を説明するための図である。

具体的に、図３の例では、第１タンク３２内の燃料Ａはガソリンであり、ＲＯＮは９５である。一方、第２タンク４２内の燃料Ｂは濃度８５％のエタノールである。また、高回転域で負荷を下げるか否かの基準値となるＲＯＮは９２に設定されている。図３に示される例では、プレイグニッションの発生が検出又は予見される場合に、低回転域では、燃料Ｂのエタノールのみが使用され、燃料Ａのガソリンの供給が停止される。一方、高回転域において、プレイグニッションの発生が検出又は予見される場合、燃料Ａのオクタン価が９５であるから、燃料Ｂのエタノールの供給を停止し、燃料Ａのガソリンのみを供給する制御が行われる。

また、図４の例では、第１タンク３２内の燃料Ａはガソリンであり、ＲＯＮは９０である。第２タンク４２内の燃料Ｂは濃度８５％のエタノールである。また、負荷を下げるか否かの基準値となるＲＯＮは９２に設定されている。図４に示される例では、プレイグニッションの発生が検出又は予見される場合に、低回転域では、燃料Ｂのエタノールのみが使用され、ガソリンの供給は停止される。一方、第１タンク３２内のガソリンのＲＯＮは９０である。従って、高回転域においてプレイグニッションの発生が検出又は予見された場合には、燃料の混合割合を変化させる制御を行わず、負荷を下げる制御が実行される。

なお、図３、図４の例では、第１タンク３２、第２タンク４２それぞれに、ガソリン、エタノールが供給される場合について説明した。このように第１タンク３２、第２タンク４２内に給油される燃料の種類が決められている場合には、図２のＳ１０８、Ｓ１１２又はＳ１１６、Ｓ１２６の燃料Ａ、燃料Ｂのアルコール濃度の判別処理は不要である。しかし、炭化水素系の燃料、アルコール燃料を、どちらのタンクに入れるかが決められていないものとし、Ｓ１０８又はＳ１１６の判別処理を行うものとしてもよい。

また、本実施の形態では、高速時に、燃料のＲＯＮが低い場合に、負荷を現在の負荷から段階的に下げる制御を行う場合について説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、負荷が、高回転域において、プレイグニッションが発生していない場合に設定される負荷よりも低くなるように制御するものとしてもよい。ここで例えば、負荷は、予め設定された所定の負荷に下げるように制御するものであってもよい。

また、本実施の形態では、ＫＣＳによりプレイグニッションの発生を検出又は予見する場合について説明した。しかし、本発明において、プレイグニッションの発生の検出又は予見は、ＫＣＳによるものに限らず、筒内圧センサの出力に基づく筒内圧の変化に応じて検出するものや、イオン電流プローブによりイオン電流を検出し、この検出に基づいてプレイグニッションの検出又は予見を行うものなど、他の手法によりプレイグニッションを検出するものとしてもよい。

また、本実施の形態では、高回転域にある場合に、ガソリン濃度の高い燃料のＲＯＮに基づいて、燃料の混合割合を変更するか、負荷を引き下げるかを判断する場合について説明した。しかし、本発明において、混合割合を変更するか負荷を引き下げるかの判断は、ＲＯＮに基づくものに限られず、ＭＯＮ等、他の手法により検出又は推定されたオクタン価や、あるいはオクタン価と相関を有するパラメータに基づくものであってもよい。

その他についても、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１０ 内燃機関
１２ 排気マニホールド
１４ 排気通路
１６ 触媒
２０ デリバリパイプ
２２ 噴射弁
３０ 第１燃料供給ライン
３２ 第１タンク
３４ 燃料供給管
３６ ポンプ
３８ 流量調整バルブ
４０ 第２燃料供給ライン
４２ 第２タンク
４４ 燃料供給管
４６ ポンプ
４８ 流量調整バルブ

Claims (3)

1. アルコール燃料と炭化水素系燃料とを含む混合燃料を使用できる内燃機関の制御装置であって、
   第１燃料と、前記第１燃料とは異なるアルコール濃度の第２燃料とを、任意の割合で供給する手段と、
   前記内燃機関の機関回転数が基準回転数より大きく、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合に、
   前記第１燃料と前記第２燃料とのうちアルコール濃度が低い方の燃料のオクタン価が基準値より高い場合には、前記アルコール濃度が低い方の燃料の供給割合が、プレイグニッションの発生が検出又は予見されていない場合の供給割合よりも高くなるように制御する手段と、
   を備える内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関の機関回転数が基準回転数より大きく、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合に、
   前記第１燃料と前記第２燃料とのうちアルコール濃度が低い方の燃料のオクタン価が前記基準値より低い場合には、前記内燃機関の負荷を、プレイグニッションの発生が検出又は予見されていない場合の負荷よりも低減する手段を、
   更に備える請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記回転数が前記基準回転数より小さく、かつ、プレイグニッションの発生が検出又は予見された場合に、前記第１燃料と前記第２燃料とのうち、アルコール濃度が高い方の燃料の供給割合が、プレイグニッションの発生が検出又は予見されていない場合の供給割合よりも高くなるように制御する手段を、
   更に備える請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。

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