WO2008111689A1

WO2008111689A1 - 内燃機関の制御装置および制御方法

Info

Publication number: WO2008111689A1
Application number: PCT/JP2008/055194
Authority: WO
Inventors: Taichi Nishimura
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2008-09-18
Also published as: SE0950485L; BRPI0808925A2; US8150599B2; BRPI0808925B1; JP4595952B2; JP2008223735A; SE534009C2; US20100145596A1

Abstract

エンジンＥＣＵは、アルコール燃料が補給されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、センダーゲージから送信された信号に基づいて、アルコール燃料の補給量を検出するステップ（Ｓ１１０）と、アルコール燃料の補給量に応じて、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量の比率が高くなるように、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量と吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量との比率であるＤＩ比率ｒを高くするステップ（Ｓ３００）と、アルコール燃料の補給量に応じて、点火時期を遅角するステップ（Ｓ４００）とを含む、プログラムを実行する。

Description

明細書内燃機関の制御装置および制御方法技術分野

本発明は、内燃機関の制御装置および制御方法に関し、特に、燃料タンクの燃料の量に関する情報に応じて点火時期を制御したり、筒内への燃料の噴射量を制御したりする技術に関する。背景技術

従来より、ガソリンにアルコール（エタノール）を混ぜた燃料もしくはアルコールのみからなる燃料（以下、これらをアルコール燃料とも記载する）を用いる F F V (Flexible Fuel Vehicle) が知られている。アルコール燃料は、ガソリンとは特性が異なる。たとえば、アルコール燃料は、ガソリンに比べてオクタン価が高い。そのため、ノックが発生し難い。したがって、アルコール燃料を用いる場合は、ガソリンのみを燃料として用いる場合とは異なる態様で内燃機関における点火時期を制御することが好ましい。たとえば、内燃機関の出力を向上するため、アルコール濃度が高い場合は、低い場合に比べて点火時期を進角することが考えられる。 '

特開平 5— 3 3 7 4 8号公報は、アルコール燃料を使用するエンジンにおいて、ノックを招くことなく出力と燃費の向上を図ることができるエンジンの点火時期制御装置を開示する。特開平 5— 3 3 7 4 8号公報に記載の点火時期制御装置は、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出部と、エンジン回転数検出部の出力に基づいてエンジンの点火時期を制御する点火時期制御部と、使用燃料中のァルコール濃度を検出するアルコール濃度検出部と、エンジン回転数検出部およびアルコール濃度検出部の各出力に基づき、エンジンの低回転時においてアルコール濃度が高い時には点火時期制御部による点火時期の設定を進角側に補正する点火時期補正部とを含む。

この公報に記載の点火時期制御装置によれば、使用燃料中のアルコール濃度が高い時には低い時に対してエンジンの低回転時に点火時期が進角側に補正される。これにより、低回転域で点火時期が適正に制御される。その結果、ノッキングを招くことなく出力および燃費を向上することができる。

ところで、燃料を補給する際、常にアルコール濃度が同じ燃料が補給されるとは限らない。たとえば、燃料タンクに残存しているアルコール燃料よりもアルコール濃度が低いアルコール燃料が補給される場合があり得る。このような場合、オクタン価が急減する。特開平 5— 3 3 7 4 8号公報においては、検出されたァルコール濃度に応じて点火時期を設定しているものの、アルコール濃度を検出するまでにはいくらか時間が必要である。したがって、アルコール濃度が低いアルコール燃料が補給された場合は、アルコール濃度の検出が終了するまでの間、ノックが発生する状態になるまで点火時期が進角され得る。発明の開示 - 本発明の目的は、ノックが発生する頻度を低減することができる內燃機関の制御装置および制御方法を提供することである。

この発明のある局面に係る内燃機関の制御装置は、燃料タンクの燃料の補給に関する情報を検出するセンダーゲージと、演算ユニットとを備える。演算ュニットは、燃料タンクの燃料の補給に関する情報に応じて点火時期を制御する。

この構成によると、燃料タンクの燃料の補給に関する情報に応じて点火時期が制御される。たとえば、燃料の補給量が多いほど、点火時期が遅角される。これにより、アルコール燃料の補給時にオクタン価が急減した場合であっても、ノックが発生し難いようにすることができる。そのため、ノックが発生する頻度を低減することができる。

好ましくは、燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量である。演算ユニットは、燃料の捕給量に応じて点火時期を制御する。

この構成によると、燃料の補給量に応じて点火時期が制御される。これにより、アルコール燃料のオタタン価の変化に応じて点火時期を制御することができる。さらに好ましくは、演算ユニットは、燃料の補給量が多いほど、点火時期をより遅角するように制御する。この構成によると、燃料の補給量が多いほど、点火時期がより遅角される。これにより、オクタン価の低下量が大きいと考えられる場合は、点火時期を大きく遅角することができる。そのため、ノックが発生し難いようにすることができる。この発明の別の局面に係る内燃機関の制御装置は、筒内に燃料を噴射する第 1 の燃料噴射機構および吸気通路内に燃料を噴射する第 2の燃料噴射機構が設けられた内燃機関の制御装置である。制御装置は、燃料タンクの燃料の補給に関する情報を検出するセンダーゲージと、演算ユニットとを備える。演算ユニットは、第 1の燃料噴射機構からの噴射量および第 2の燃料噴射機構からの噴射量の比率を燃料タンクの燃料の補給に関する情報に応じて制御する。

この構成によると、筒内への燃料噴射量おょぴ吸気通路内への燃料噴射量の比率が、燃料タンクの燃料の補給に関する情報に応じて制御される。たとえば、燃料の補給量が多いほど、筒内への燃料噴射量の比率がより大きくされる。これにより、筒内の温度を低減することができる。そのため、アルコール燃料の補給時にォクタン価が急減した場合であっても、ノックが発生し難いようにすることができる。その結果、ノックが発生する頻度を低減することができる。

好ましくは、燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量である。演算ユニットは、第 1の燃料噴射手段からの噴射量および第 2の燃料噴射手段からの噴射量の比率を燃料の補給量に応じて制御する。

この構成によると、筒内への燃料噴射量おょぴ吸気通路内への燃料噴射量の比率が、燃料の補給量に応じ T制御される。これにより、アルコール燃料のォクタン価の変化に応じて、筒内への燃料噴射量および吸気通路内への燃料噴射量の比率を制御することができる。

さらに好ましくは、演算ユニットは、燃料の補給量が多いほど、第 1の燃料噴射機構からの噴射量の比率がより大きくなるように制御する。

この構成によると、燃料の補給量が多いほど、筒内への燃料噴射量の比率がより大きくされる。これにより、オクタン価の低下量が大きいと考えられる場合は、筒内の温度を大きく低減することができる。そのため、'ノックが発生し難いようにすることができる。

さらに好ましくは、第 1の燃料噴射機構は、筒内噴射用インジュクタである。第 2の燃料噴射機構は、吸気通路噴射用ィンジェクタである。

この構成によると、第 1の燃料噴射機構である筒内噴射用ィンジェクタと第 2 の燃料噴射機構である吸気通路噴射用ィンジヱクタとを別個に設けて噴射燃料を分担する内燃機関において、ノックが発生する頻度を低減することができる。図面の簡単な説明

図 1は、エンジンシステムの概略構成図である。

図 2は、エンジン E C Uに記憶される温間時の D I比率マップを表わす図である。

図 3は、エンジン E C Uに記憶される冷間時の D I比率マップを表わす図である。

図 4は、エンジン E C Uの機能ブロック図である。

図 5は、エンジン E C Uが実行するプログラムの制御構造を示すフローチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図 1に、本発明の実施例に係る内燃機関の制御装置であるエンジン E C U (Electronic Control Unit) で制御されるエンジンシステムの概略構成図を示す。なお、図 1には、エンジンとして直列 4気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明はこのようなエンジンに限定されるものではなく、 V型 6気筒エンジン、 V 型 8気筒エンジンなど、種々の形式のエンジンに適用可能である。

エンジン 1 0は、アルコール（エタノール）を含有するアルコーノレ燃料により駆動する内燃機関である。図 1に示すように、エンジン 1 0は、 4つの気筒 1 1 2を備え、各気筒 1 1 2はそれぞれ対応するインテークマ二ホールド 2 0を介し • て共通のサージタンク 3 0に接続されている。サージタンク 3 0は、吸気ダクト 4 0を介してエアクリーナ 5◦に接続され、吸気ダクト 4 0内にはエアフローメータ 4 2が配置されるとともに、電動モータ 6 0によって駆動されるスロットルバルブ 7 0が配置されている。このスロットルバルブ 7 0は、アクセルペダル 1 0 0とは独立してエンジン E C U 3 0 0の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒 1 1 2は共通のェキゾーストマ二ホールド 8 0に連結され、このェキゾーストマ二ホールド 8 0は三元触媒コンバータ 9 0に連結されている。各気筒 1 1 2に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジ工クタ 1 1 0と、吸気ポートまたは/および吸気通路内に向けて燃料を嘖射するための吸気通路噴射用インジヱクタ 1 2 0とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ 1 1 0、 1 2 0はエンジン E C U 3 0 0の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各気筒内噴射用インジヱクタ 1 1 0は共通の燃料分配管 1 3 0に接続されており、この燃料分配管 1 3 0は燃料分配管 1 3 0に向けて流通可能な逆止弁 1 4 0を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ 1 5 0に接続されている。なお、本実施例においては、 2つのインジヱクタが別個に設けられた内燃機関について説明するが、本発明はこのような内燃機関に限定されない。たとえば、筒内噴射機能と吸気通路嘖射機能とを併せ持つような 1個のインジェクタを有する内燃機関であつてもよい。

図 1に示すように、高圧燃料ポンプ 1 5 0の吐出側は電磁スピル弁 1 5 2を介して高圧燃料ポンプ 1 5 0の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁 1 5 2 の開度が小さいときほど、髙圧燃料ポンプ 1 5 0から燃料分配管 1 3 0内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁 1 5 2が全開にされると、高圧燃料ボンプ 1 5 0から燃科分配管 1 3 0への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁 1 5 2はエンジン E C U 3 0 0の出力信号に基づいて制御される。

一方、各吸気通路噴射用インジクタ 1 2 0は、共通する低圧側の燃料分配管 1 6 0に接続されており、燃料分配管 1 6 0および高圧燃料ポンプ 1 5 0は共通の燃料圧レギユレータ 1 7 0を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ 1 8 0に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ 1 8 0は燃料フィルタ 1 9 0を介して燃料タンク 2 0 0に接続されている。燃料圧レギユレータ 1 7 0は低圧燃料ポンプ 1 8 0から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、低圧燃料ポンプ 1 8 0から吐出された燃料の一部を燃料タンク 2 0 0 に戻すように構成されており、したがって吸気通路嘖射用インジェクタ 1 2 0に供給されている燃料圧および高圧燃料ポンプ 1 5 0に供給されている燃料圧が上記設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。

エンジン 1 0の潤滑系は、クランクケースの一部として形成されるオイルパンと、潤滑油供給装置を備えて構成される。この潤滑油供給装置は、オイルポンプ、フィルタ、オイルジェット機構等を備えている。オイルパン内の潤滑油は、フィルタを介してオイルポンプにより吸引され、オイルジエツト機構に供給される。ピストンと気筒内周面（ボア）との間を潤滑するにあたっては、オイルジェット機構に供給された潤滑油が、この機構から気筒内周面に供給される。その後、潤滑油はビストンが往復動するのに伴つて気筒内周面からその下方にかき落とされ、最終的にオイルパンに戻される。そして、このかき落とされた潤滑油はオイルパン内の潤滑油と混合された後、再びエンジン 1 0の潤滑に供される。なお、気筒内周面に供給されてピストンの潤滑に供された潤滑油は、エンジン 1 0の燃焼熱により温度上昇した後、オイルパンに戻される。

エンジン E C U 3 0 0は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス 3 1 0を介して相互に接続された R O M (Read Only Memory) 3 2 0、 R AM (Random Access Memory) 3 3 0、 C P U (Central Processing Unit) 3 4 0、入力ポート 3 5 0および出力ポ一ト 3 6 0を備えている。

エアフローメータ 4 2は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ 4 2の出力電圧は AZD変換器 3 7 0を介して入力ポート 3 5 0に入力される。エンジン 1 0には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ 3 8 0が取付けられ、この水温センサ 3 8 0の出力電圧は、 A/D変換器 3 9 0を介して入力ポート 3 5 0に入力される。

燃料分配管 1 3 0には燃料分配管 1 3 0内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ 4 0 0が取付けられ、この燃料圧センサ 4 0 0の出力電圧は、 A/D変換器 4 1 0を介して入力ポート 3 5 0に入力される。三元触媒コンパ一タ 9 0上流のェキゾーストマ二ホールド 8 0には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ 4 2 0が取付けられ、この空燃比センサ 4 2 0の出力電圧は、 AZD変換器 4 3 0を介して入力ポート 3 5 0に入力される。本実施例に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ 4 2 0は、エンジン 1 0で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ (リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ 4 2 0としては、エンジン 1 0で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリツチであるかリーンであるかをオン一オフ的に検出する 0₂センサを用いてもよい。

本実施例において、エンジン E C U 3 0 0は、空燃比センサ 4 2 0の出力電圧に基づいて、燃料の総噴射量のフィードバック補正量を算出する。また、予め定められた学習条件が成立した場合、フィードバック補正量の学習値（燃科噴射量の恒常的なズレ量を表す値）を算出する。

本実施例においては、空燃比がリーンである場合（理論空燃比よりもリーンである場合）、フィードパック補正量が増大するように算出される。空燃比がリツチである場合（理論空燃比よりもリッチである場合）、フィードバック補正量が減少するように算出される。なお、フィードバック補正量の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。

学習値は、予め定められた学習条件が満たされた場合に、マップに基づいて決定される更新量を、前回算出された学習値に加算または前回算出された学習値から減算することにより算出される。予め定められた学習条件は、たとえばフィードパック補正量の平均値（制御中心値）がしきい値 ( 1 ) よりも小さいという条件やしきい値 ( 2 ) (しきい値 ( 2 ) 〉しきい値 ( 1 ) ) よりも大きいという条件である。

燃料噴射量が過剰であるほど（目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が多レ、ほど）、学習値が小さい値として算出される。一方、燃料噴射量が不足するほど（目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が少ないほど）、学習値が大きい値として算出される。なお、学習値の算出方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。

燃料噴射量は、フィードバック補正量および学習値に基づいて補正される。すなわち、フィードバック補正量や学習値が大きいほど、燃料嘖射量が増大するように補正され、フィードバック補正量や学習値が小さレ、ほど、燃料嘖射量が減少するように補正される。本実施例において、燃料噴射量の補正量は、フィードバック補正量と学習値との和として算出される。

本実施例においては、フィードバック補正量の学習値に基づいて、燃料のアルコール濃度が検出（算出）される。たとえば、学習値と機関冷却水温とをパラメータに有するマップに従ってアルコール濃度が検出される。なお、アルコール濃度を検出する方法はこれに限らない。

アクセルペダル 1 0 0は、アクセルペダル 1 0 0の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ 4 4 0に接続され、アクセル開度センサ 4 4 0 の出力電圧は、 A/D変換器 4 5 0を介して入力ポート 3 5 0に入力される。また、入力ポート 3 5 0には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ 4 6 0が接続されている。エンジン E C U 3 0◦の R OM 3 2 0には、上述のアクセル開度センサ 4 4 0および回転 f [センサ 4 6 0により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態（吸入空気量等）に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。

さらに、入力ポート 3 5 0には、燃料タンク 2 0 0のアルコール燃料の残存量を表わす信号を発生するセンダーゲージ（燃料残量計） 4 7 0が接続されている。なお、入力ポート 3 5 0にセンダーゲージ 4 7 0から出力された信号を直接入力する代わりに、エンジン E C U 3 0 0とは異なる E C Uを介してセンダーゲージ 4 7 0の信号を入力するようにしてもよい。

図 2および図 3を参照して、エンジン 1 0の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジヱクタ 1 1 0と吸気通路噴射用インジェクタ 1 2 0との噴き分け比率（以下、 D I比率 rとも記載する。）を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジン E C U 3 0 0の R OM 3 2 0に記憶される。図 2は、エンジン 1 0の温間用マップであって、図 3は、エンジン 1 0の冷間用マップである。

図 2および図 3に示すように、これらのマップは、エンジン 1 0の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジヱクタ 1 1 0の分担比率が D I比率 rとして百分率で示されている。

図 2および図 3に示すように、エンジン 1 0の回転数と負荷率とに定まる運転領域ごとに、 D I比率 rが設定されている。「13 1比率で= 1 0 0 %」とは、筒内嘖射用インジェクタ 1 1 0からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味し、「D I比率 r = 0 %」とは、吸気通路噴射用インジェクタ 1 2 0からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味する。「D I比率 r≠ 0 °/o」、「D I比率 _r≠ 1 0 0 %」および「 0 %く D I比率 r < 1 0 0 %」とは、筒内噴射用インジェクタ 1 1 0と吸気通路噴射用ィンジヱクタ 1 2 0とで燃料噴射が分担して行なわれる領域であることを意味する。なお、概略的には、筒内噴射用インジヱクタ 1 1 0は、出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用ィンジヱクタ 1 2 0 は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる 2種類のィンジェクタを、エンジン 1 0の回転数と負荷率とで使い分けることにより、エンジン 1 0が通常運転状態（たとえば、アイドル時の触媒暖気時が、通常運転状態以外の非通常運転状態の一例であるといえる）である場合には、均質燃焼のみが行なわれるようにしている。

さらに、これらの図 2および図 3に示すように、温間時のマップと冷間時のマップとに分けて、筒内噴射用インジェクタ 1 1 0と吸気通路噴射用インジェクタ 1 2 0の D I分担率 rを規定した。エンジン 1 0の温度が異なると、筒内噴射用ィンジェクタ 1 1 0および吸気通路噴射用ィンジヱクタ 1 2 0の制御領域が異なるように設定されたマップを用いて、エンジン 1 0の温度を検出して、エンジン 1 0の温度が予め定められた温度しきい値以上であると図 2の温間時のマップを選択して、そうではないと図 3に示す冷間時のマップを選択する。それぞれ選択されたマップに基づいて、エンジン 1 0の回転数と負荷率とに基づいて、筒内噴射用インジェクタ 1 1 0および/または吸気通路噴射用インジェクタ 1 2 0を制御する。

本実施例においては、燃料の総噴射量が所望の噴射量になるように、 D I比率 rに基づいて、筒內噴射用インジヱクタ 1 1 0からの燃料噴射量および吸気通路噴射用ィンジェクタ 1 2 0からの燃料噴射量が決定される。

図 2および図 3に設定されるエンジン 1 0の回転数と負荷率について説明する。図 2の NE (1) は 2500〜2700 r pmに設定され、 KL (1) は 30〜 50%、 KL (2) は 60〜90%に設定されている。また、図 3の NE (3) は 2900〜3100 r pmに設定されている。すなわち、 NE (1) く NE

(3) である。その他、図 2の NE (2) や、図 3の KL (3) 、 KL (4) も適宜設定されている。

図 2および図 3を比較すると、図 2に示す温間用マップの NE (1) よりも図 3に示す冷間用マップの NE (3) の方が高い。これは、エンジン 10の温度が低いほど、吸気通路噴射用ィンジヱクタ 120の制御領域が高いエンジン回転数の領域まで拡大されるということを示す。すなわち、エンジン 10が冷えている状態であるので、（たとえ、筒内噴射用インジェクタ 110から燃料を噴射しなくても）筒内噴射用インジェクタ 110の噴口にデポジットが堆積しにくレ、。このため、吸気通路噴射用ィンジェクタ 120を使って燃料を噴射する領域を拡大するように設定され、均質性を向上させることができる。

図 2および図 3を比較すると、エンジン 10の回転数が、温間用マップにおい, ては NE (1) 以上の領域において、冷間用マップにおいては NE (3) 以上の領域において、「01比率 =100%」である。また、負荷率が、温間用マツプにおいては KL (2) 以上の領域において、冷間用マップにおいては KL

(4) 以上の領域において、「131比率1：=100%」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ 1 10のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ 1 1 0のみが使用されるということを示す。すなわち、高回転領域や高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ 110のみで燃料を噴射しても、エンジン 10 の回転数や負荷が高く吸気量が多いので筒内噴射用インジュクタ 110のみでも混合気を均質化しやすいこめである。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ 1 10から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪レ、）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。，図 2に示す温間マップでは、負荷率 KL (1) 以下では、筒内噴射用インジェクタ 1 1 0のみが用いられる。これは、エンジン 1 0の温度が高いときであって、予め定められた低負荷領域では筒内噴射用インジェクタ 1 1 0のみが使用されるということを示す。これは、温間時においてはエンジン 1 0が暖まった状態であるので、筒内噴射用インジェグタ 1 1 0の噴口にデポジットが堆積しやすい。しかしながら、筒内噴射用インジェクタ 1 1 0を使って燃料を噴射することにより噴口温度を低下させることができるので、デポジッ卜の堆積を回避することも考えられ、また、筒内噴射用インジェクタの最小燃料噴射量を確保して、筒内噴射用インジヱクタ 1 1 0を閉塞させないことも考えられ、このために、筒内噴射用インジヱクタ 1 1 0を用いた領域としている。

図 2および図 3を比較すると、図 3の冷間用マップにのみ「D I比率 r =

0 %」の領域が存在する。これは、エンジン 1 0の温度が低いときであって、予め定められた低負荷領域（K L ( 3 ) 以下）では吸気通路噴射用インジヱクタ 1 2 0のみが使用されるということを示す。これはエンジン 1 0が冷えていてェンジン 1 0の負荷が低く吸気量も低いため燃料が霧化しにくい。このような領域においては筒内噴射用インジェクタ 1 1 0による燃料噴射では良好な燃焼が困難であるため、また、特に低負荷および低回転数の領域では筒内噴射用インジェクタ 1 1 0を用いた高出力を必要としないため、筒内噴射用インジェクタ 1 1 0を用いないで、吸気通路噴射用インジェクタ 1 2 0のみを用いる。

また、通常運転時以外の場合、エンジン 1 0がアイドル時の触媒暖気時の場合 (非通常運転状態であるとき）、成層燃焼を行なうように筒内噴射用インジェクタ 1 1 0が制御される。このような触媒暖気運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖気を促進させ、排気エミッションの向上を図る。

図 4を参照して、本実施例に係る制御装置であるエンジン E C U 3 0 0の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよレ、。

エンジン E C U 3 0 0は、補給量検出部 5 0◦と、点火時期制御部 5 0 2と、比率制御部 5 0 4とを含む。補給量検出部 5 0 0は、センダーグ一ジ 4 7 0から送信された信号に基づいて、アルコール燃料の補給量、すなわちアルコール燃料の増加量を検出する。点火時期制御部 502は、アルコール燃料の補給量に応じて、点火時期を制御する。本実施例においては、アルコール燃料の補給量が多いほど点火時期をより遅角するように制御する。なお、点火時期を制御する方法はこれに限らなレ、。比率制御部 504は、アルコール燃科の補給量に応じて、 D I比率 rを制御する。本実施例においては、アルコール燃料の補給量が多いほど、 D I比率 rがより高くなるように制御される。すなわち、アルコール燃料の補給量が多いほど、筒内噴射用インジェクタ 1 10からの燃料噴射量の比率がより大きくなるように D I比率 rが捕正される。なお、 D I比率 rを制御する方法はこれに限らない。図 5を参照して、本実施例に係る制御装置であるエンジン ECU 300が実行するプログラムの制御構造について説明する。以下に説明するプログラムは、たとえば ROM320に記録される。なお、エンジン E CU 300により実行されるプログラムを CD (Compact Disc) 、 DVD (Digital Versatile Disc) などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。

ステップ（以下、ステップを Sと略す。） 100にて、エンジン ECU300 は、センダーゲージ 470から送信された信号に基づいて、アルコール燃料が補給されたか否か、すなわち、燃料タンク 200内のアルコール燃料が増加したか否かを判断する。アルコール燃料が捕給されると（S 100にて YES) 、処理は S 1 10に移される。もしそうでないと（S 100にて N〇）、処理は S 50 0に移される。

S 1 10にて、エンジン ECU 300は、センダーゲージ 470から送信された信号に基づいて、アルコール燃料の補給量（増加量）を検出する。

S 1 20にて、エンジン ECU 300は、アルコール濃度の検出が終了したか否かを判断する。たとえば、フィードバック補正量の学習値を用いて検出されるアルコール濃度の変化量がしきい値よりも小さい状態が予め定められた時間以上継続した場合、アルコール濃度の検出が終了したと判断される。なお、アルコール濃度の検出が終了したか否かを判断する方法はこれに限らなレ、。アルコール濃度の検出が終了すると（S 120にて YES) 、処理は S 500に移される。もしそうでないと（S 120にて NO) 、処理は S 1 30に移される。

S 130にて、エンジン ECU 300は、エンジン 10の運転状態が、ノックが発生し得る状態であるか否かを判断する。たとえば、エンジン回転数および負荷率が、ノックが発生し得る領域として定められたノック領域内の値である場合、エンジン 10の運転状態が、ノックが発生し得る状態であると判断される。なお、ノックが発生し得る状態であるか否かを判断する方法はこれに限らなレ、。ェンジン 10の運転状態が、ノックが発生し得る状態であると（S 1 30にて YES) 、処理は S 140に移される。もしそうでないと（S 130にて NO) 、処理は S 500に移さ^る。

S 140にて、エンジン ECU 300は、前述した図 2もしくは図 3に示すマップに従って定められる D I比率 rが 0%より大きく、かつ 100%より小さいか否かを判断する。 D I比率 rが 0%より大きく、かつ 1 00%より小さいと (S 140にて YES) 、処理は S 150に移される。もしそうでないと（S 1 40にて NO) 、処理は S 400に移される。

S 1 50にて、エンジン ECU 300は、エンジン 10の負荷率がしきい値以上であるか否かを判断する。エンジン 10の負荷率がしきい値以上であると（S 1 50にて YES) 、処理は S 200に移される。もしそうでないと（S 1 50 にて NO) 、処理は S 3◦ 0に移される。

S 200にて、エンジン ECU300は、アルコール燃料の補給量に応じて、点火時期を遅角するとともに、アルコール燃料の補給量に応じて、 D I比率 rを高くする。

S 300にて、エンジン ECU300は、アルコール燃料の補給量に応じて、 D I比率 rを高くする。

S 400にて、エンジン ECU300は、エンジン ECU300は、アルコール燃料の補給量に応じて、点火時期を遅角する。

S 500にて、エンジン ECU 300は、通常の態様で、点火時期および D I 比率 rを制御する。すなわち、アルコール燃料の補給量を用いずに、点火時期を制御するとともに D I比率 rを制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施例に係る制御装置であるエンジン ECU 300の動作について説明する。

アルコール燃料が補給されると（S 100にて YES) 、アルコール燃料の補給量が検出される（S 1 10) 。アルコール燃料が捕給されると、燃料タンク 2 00に残存するアルコール燃料のアルコール濃度と、補給されたアルコール燃料のアルコール濃度との違いから、アルコール燃料の補給量に応じてオクタン価が変化し得る。オクタン価が急減した場合、ノックが発生する頻度が高くなり得る。アルコール濃度の検出が終了している場合は、アルコール濃度に適した点火時期を設定することにより、ノックを抑制することが可能である。しかしながら、アルコール濃度を検出するまでには、いくらかの時間が必要である。したがって、アルコール燃料の補給後は、実際のアルコール濃度に応じた点火時期を設定することができない期間があり得る。

そこで、アルコール濃度の検出が終了していなければ（S 120にて NO) 、エンジン 10の運転状態が、ノックが発生し得る状態であるか否かが判断される (S 1 30) 。エンジン 10の運転状態が、ノックが発生し得る状態であると (S 1 30にて YES) 、前述した図 2もしくは図 3に示すマップに従って定められる D I比率 rが 0%より大きく、かつ 1 00%より小さいか否かが判断される（S 140) 。

D I比率 rが 0%より大きく、かつ 100%より小さいと（3140にて丫£ S) 、エンジン 10の負荷率がしきい値以上であるか否かが判断される（S 15 0) 。エンジン 10の負荷率がしきい値以上であると（S 1 50にて YES) 、ノックが非常に発生し易レ、状態であるといえる。

この場合、アルコール燃料の補給量に応じて、点火時期が遅角されるとともに、アルコール燃料の補給量に応じて、 D I比率 rが高くされる（S 200) 。これにより、アルコール燃料と空気との混合気の燃焼温度を低くするとともに、筒内に直接噴射されたアルコール燃料により筒内を冷却することができる。そのため、ノックを発生し難くすることができる。

エンジン 10の負荷率がしきい値より小さいと（S 150にて NO) 、点火時期を遅角せずにノックを発生し難くすることができる状態であるといえる。この場合、アルコール燃料の補給量に応じて、 D I比率 rが高くされる（S 300) 。これにより、筒内に直接噴射されたアルコール燃料により筒内を冷却することができる。そのため、ノックを発生し難くすることができる。 D I比率 rが 0 %である場合または 1 0 0 %である場合（S 1 4 0にて N O) 、 D I比率 rを高くすることができない。したがって、アルコール燃料の補給量に応じて、点火時期が遅角される（S 4 0 0 ) 。これにより、アルコール燃料と空気との混合気の燃焼温度を低くすることができる。そのため、ノックを発生し難くすることができる。

エンジン 1 0の運転状態が、ノックが発生し得る状態でないと（S 1 3 0にて N O) 、ノックを発生し難くする必要はない。また、アルコール濃度の検出が終了すると（S 1 2 0にて Y E S ) 、アルコール濃度に適した点火時期を設定することによりノックを抑制することが可能である。これらの場合、アルコール燃料の補給量を用いずに、通常の態様で点火時期および D I比率 rが制御される（S 5 0 0 ) 。

以上のように、本実施例に係る制御装置であるエンジン E C Uによれば、アルコール燃料の補給量に応じて点火時期が遅角されたり、 D I比率 rが高くされたりする。これにより、アルコール燃料と空気との混合気の燃焼温度を低くしたり、筒内に直接噴射されたアルコール燃料により筒内を冷却したりすることができる。そのため、ノックを発生し難くすることができる。

なお、アルコール燃料の補給量に応じて点火時期を遅角したり D I比率 rを高くしたりする代わりに、前回アルコール燃料が補給されてから今回アルコール燃料が補給されるまでの走行距離など、アルコール燃料の補給量との相関がある値に応じて点火時期を遅角したり D I比率 rを高くしたりするようにしてもよい。また、補給前のアルコール燃料の残存量に応じて点火時期を遅角したり D I比率 rを高くしたりするようにしてもよい。さらに、補給前のアルコール燃料の残存量とアルコール燃料の補給量との比率など、ォクタン価の変化量との相関がある値に応じて点火時期を遅角したり D I比率 rを高くしたりするようにしてもよい。この場合、補給前のアルコール燃料の残存量に対してアルコール燃料の補給量が多いほど、点火時期をより遅角したり、 D I比率 rをより大きくしたりするようにしてもよい。すなわち、補給前のアルコール燃料の残存量が少ない場合は、アルコール燃料の補給量が少なくても、点火時期を遅角したり、 0 1比率を高くしだりするようにしてもよレ、。 08 055194 さらに、フューエルリッドを開いた後など、アルコール燃料を補給したと推定される場合に点火時期を遅角したり D I比率 rを高くしたりするようにしてもよレ、。

今回開示された実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によつて示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1. 内燃機関の制御装置であって、

燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報を検出するセンダーゲージ (4 70) と、

演算ュニット（300) とを備え、

前記演算ユニット（300) は、前記燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報に応じて点火時期を制御する、内燃機関の制御装置。

2. 前記燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量であって、 '

前記演算ユニット（300) は、燃料の補給量に応じて点火時期を制御する、請求の範囲第 1項に記載の内燃機関の制御装置。 '

3. 前記演算ユニット（300) は、燃料の補給量が多いほど、点火時期をより遅角するように制御する、請求の範囲第 2項に記載の内燃機関の制御装置。

4. 筒内に燃料を噴射する第 1の燃料噴射機構（1 10) および吸気通路内に燃料を噴射する第 2の燃料噴射機構（120) が設けられた内燃機関の制御装置であって、

燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報を検出するセンダーゲージ (470) と、

演算ュニット（300) とを備え、

' 前記演算ュニット（300) は、前記第 1の燃料噴射機構（ 1 10 ),からの噴射量および前記第 2の燃料噴射機構 (120) からの噴射量の比率を前記燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報に応じて制御する、内燃機関の制御装置。

5. 前記燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量であって、

前記演算ュニット（300) は、前記第 1の燃料噴射機構（1 10) からの噴射量および前記第 2の燃料噴射機構（120) からの噴射量の比率を燃料の補給量に応じて制御する、請求の範囲第 4項に記載の内燃機関の制御装置。

6. 前記演算ユニット（300) は、燃料の補給量が多いほど、前記第 1の燃料噴射手段（1 10) 力らの噴射量の比率がより大きくなるように制御する、請求の範囲第 5項に記載の内燃機関の制御装置。

7. 前記第 1の燃料噴射機構（1 1 0) は、筒内噴射用インジェクタ（1 1 0) であって、

前記第 2の燃料噴射機構（1 20) は、吸気通路噴射用インジクタ（1 2 0) である、請求の範囲第 4項に記載の內燃機関の制御装置。

8. 内燃機関の制御方法であって、

燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報を検出するステップと、前記燃料タンク（200) の燃料の捕給に関する情報に応じて点火時期を制御するステップとを備える、内燃機関の制御方法。

9. 前記燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量であって、

点火時期を制御するステップは、燃料の補給量に応じて点火時期を制御するステップを含む、請求の範囲第 8項に記載の内燃機関の制御方法。

10. 点火時期を制御するステップは、燃料の補給量が多いほど、点火時期をより遅角するように制御するステップを有する、請求の範囲第 9項に記載の内燃機関の制御方法。

1 1. 筒内に燃料を噴射する第 1の燃料噴射機構（1 10) および吸気通路內に燃料を噴射する第 2の燃料噴射機構 (1 20) が設けられた内燃機関の制御方法であって、

燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報を検出するステップと、前記第 1の燃料噴射機構（1 10) からの噴射量および前記第 2の燃料噴射機構（120) からの噴射量の比率を前記燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報に応じて制御するステップとを備える、内燃機関の制御方法。

1 2. 前記燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量であって、

前記第 1の燃料噴射機構（1 10) からの噴射量および前記第 2の燃料噴射機構（120) からの噴射量の比率を制御するステップは、前記第 1の燃料噴射ステップからの噴射量および前記第 2の燃料噴射ステップからの噴射量の比率を燃料の補給量に応じて制御するステップを含む、請求の範囲第 1 1項に記載の内燃機関の制御方法。

1 3. 前記第 1の燃料噴射機構（1 10) 力らの噴射量および前記第 2の燃料噴射機構（1 20) からの噴射量の比率を制御するステップは、燃料の補給量が多いほど、前記第 1の燃料噴射ステップからの噴射量の比率がより大きくなるように制御するステップを有する、請求の範囲第 12 に記載の内燃機関の制御方法。

14. 前記第 1の燃料噴射機構（1 10) は、筒内噴射用インジヱクタ（1 1 0) であって、

前記第 2の燃料噴射機構 (1 20) は、吸気通路噴射用インジ：クタ（1 2 0) である、請求の範囲第 1 1項に記載の内燃機関の制御方法。

15. 内燃機関の制御装置であって、

燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報を検出するための手段（47

0) と、

前記燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報に応じて点火時期を制御するための制御手段（300) とを備える、内燃機関の制御装置。

16. 前記燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量であって、

前記制御手段（300) は、燃料の補給量に応じて点火時期を制御するための手段を含む、請求の範囲第 15項に記載の内燃機関の制御装置。

1 7. 前記制御手段（300) は、燃料の捕給量が多いほど、点火時期をより遅角するように制御するための手段を有する、請求の範囲第 16項に記載の內燃機関の制御装置。

18. 筒内に燃料を噴射するための第 1の燃料噴射手段（1 10) および吸気通路內に燃料を噴射するための第 2の燃料噴射手段（120) が設けられた內燃機関の制御装置であって、

燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報を検出するための手段（47 0) と、

前記第 1の燃料噴射手段（1 1 0) からの噴射量および前記第 2の燃料噴射手段（1 20) からの噴射量の比率を前記燃料タンク（200) の燃料の補給に関する情報に応じて制御するための制御手段（300) とを備える、内燃機関の制御装置。

1 9. 前記燃料の補給に関する情報は、燃料の補給量であって、前記制御手段（300) は、前記第 1の燃料噴射手段（1 10) からの噴射量および前記第 2の燃料噴射手段（120) からの噴射量の比率を燃料の補給量に応じて制御するための手段を含む、請求の範囲第 18項に記載の内燃機関の制御装置。

20. 前記制御手段（300) は、燃料の補給量が多いほど、前記第 1の燃料噴射手段（1 10) からの *射量の比率がより大きくなるように制御するための手段を有する、請求の範囲第 1 9項に記載の内燃機関の制御装置。

21. 前記第 1の燃料噴射手段（1 10) は、筒内噴射用インジヱクタ（1 1 0) であって、

前記第 2の燃料噴射手段（1 20) は、吸気通路噴射用インジクタ（1 2 0) である、請求の範囲第 18項に記載の内燃機関の制御装置。 -