(57)【要約】【課題】複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減する。【解決手段】吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進することができる気流制御手段を備える内燃機関において、当該内燃機関の減速時に前記気流制御手段を機能させ、吸気系統の内部に付着した燃料の蒸発を促進すると共に燃焼室内における燃料の燃焼をも促進して、吸気系統の内部に付着した燃料を一気に燃焼させることにより、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して混合気における燃料の濃度が過剰にリッチ状態となる期間を短縮して、例えば、内燃機関の出力の低下、燃費の悪化、エミッションの悪化、異常高温による触媒の溶損、失火、エンスト等の問題が発生する頻度を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進する第１状態と燃焼室内における混合気の渦流を促進しない第２状態とを切り替えることができる気流制御手段を備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関が減速していると判定される場合は、前記気流制御手段の状態を前記第１状態とする、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記気流制御手段が、タンブルコントロールバルブ及び／又はスワールコントロールバルブを含んでなる、
内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記気流制御手段が、タンブルコントロールバルブを含んでなる、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関のスロットルバルブの開度の変動量が予め定められた閾値未満である場合に、前記内燃機関が減速していると判定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の機関回転数の変動量が予め定められた閾値未満である場合に、前記内燃機関が減速していると判定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の燃料がガソリンとアルコールとの混合燃料である、
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。より詳しくは、本発明は、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減することができる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、特に機関温度が低い条件（例えば、冷間始動時等）において、吸気系統の内部（例えば、吸気ポート及び吸気弁の弁傘部等）に燃料が付着することに起因して加速時に燃料の供給が遅れてリーン状態になったり、逆に吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して減速時に余剰の燃料が供給されてリッチ状態になったりする場合がある。かかる問題に対する対策として、当該技術分野においては、吸気系統の内部に付着した燃料の量に応じて燃料の供給量を補正することが提案されている。しかしながら、例えば、急加速時及び急減速時等、吸気量の変化が大きい場合、後述するアルコール混合燃料を使用する場合等において、吸気系統の内部に付着した燃料の影響が特に顕著となる。
【０００３】
上記アルコール混合燃料は、例えばエタノール等のアルコールを従来のガソリンに混合して得られる燃料である。当該技術分野においては、例えば、昨今の地球環境保護に対する意識の高まりから、「バイオマスエタノール」や「バイオエタノール」と称される植物由来のアルコールを従来のガソリンに混合して、例えば車両等に搭載される内燃機関の燃料として利用することが益々盛んになってきている。バイオマスエタノールの原料となる植物は大気中の二酸化炭素（ＣＯ２）を吸収しているため、これらの植物を原料とする燃料を燃焼させてＣＯ２が発生しても、地球全体としてのＣＯ２の絶対量を増やす訳ではないという「カーボンニュートラル」と称される考え方に基づき、バイオマスエタノールは所謂「地球環境に優しい」燃料として位置付けられている。
【０００４】
上記のようにアルコールと従来のガソリンとを混合して得られるアルコール混合燃料を内燃機関の燃料として使用することができる車両としては、例えば、エタノールフレックス燃料車等のフレックス燃料車（ＦＦＶ）が挙げられる。例えば、エタノールＦＦＶは、種々の比率で混合されたエタノール及びガソリンを含んでなるアルコール混合燃料を内燃機関の燃料として使用することができる。
【０００５】
ところで、アルコールはガソリンとは異なる着火性及び蒸発特性を有する。具体的には、アルコールは、ガソリンと比べて、機関温度が低い条件（例えば、冷間始動時等）における蒸発特性が悪い（沸点が高い）ため、例えば、加速時において吸気系統の内部（例えば、吸気ポート及び吸気弁の弁傘部等）に燃料が付着し、その後の減速時において吸気系統の内部が負圧となった際に吸気系統の内部に付着していた燃料の気化が促進される等して、減速時に余剰の燃料が供給されてリッチ状態となり、燃焼不良に繋がる虞が高い。
【０００６】
そこで、当該技術分野においては、アルコール混合燃料によって作動する内燃機関において、アルコール濃度が所定の濃度を超える場合にスロットルバルブの開閉を遅くするように電動アクチュエータの駆動を制限して吸気量の変化を抑制して、蒸発し難いアルコールが含有された混合燃料が使用される場合においても、吸気ポート（吸気弁の傘部）に付着している混合燃料の影響を抑え、アルコールの濃度に拘わらず吸気量に応じた燃料噴射量で運転することにより、急加速・急減速の過渡時に、混合燃料の揮発率の影響を抑えて空燃比の変動を抑制し、失火やエミッションの悪化を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
しかしながら、上記のようにアルコール混合燃料におけるアルコール濃度に応じてスロットルバルブの開閉速度を制御するためには、複雑な制御機構が必要となり、例えば、内燃機関の大型化、製造コストの増大等の問題を招く虞がある。また、程度の差こそあれ、従来のガソリン燃料においても、同様の問題が懸念される場合もあり得る。従って、従来技術に係る内燃機関の制御装置においては、上記のように吸気系統の内部（例えば、吸気ポート及び吸気弁の弁傘部等）に燃料が付着することに起因して、加速時に燃料の供給が遅れてリーン状態になったり、逆に吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して減速時に余剰の燃料が供給されてリッチ状態になったりする結果として、例えば、内燃機関の出力の低下、燃費の悪化、エミッションの悪化、異常高温による触媒の溶損、失火、エンスト等の問題が発生する虞が依然として存在する。
【０００８】
特に、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して減速時に余剰の燃料が供給されてリッチ状態になる問題については、例えば、急減速時、アルコール混合燃料使用時等において、燃料の供給量を０（ゼロ）に補正しても、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することによって供給される量のみで既に過剰なリッチ状態（オーバーリッチ状態）となり、上記のような問題を低減することが困難となる場合がある。
【０００９】
以上のように、当該技術分野においては、複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減することができる内燃機関の制御装置に対する要求が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１９１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、当該技術分野においては、複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減することができる内燃機関の制御装置に対する要求が存在する。本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。即ち、本発明は、複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減することができる内燃機関の制御装置を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記１つの目的は、
吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進する第１状態と燃焼室内における混合気の渦流を促進しない第２状態とを切り替えることができる気流制御手段を備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関が減速していると判定される場合は、前記気流制御手段の状態を前記第１状態とする、
内燃機関の制御装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置によって実行されるタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）の制御による減速時におけるオーバーリッチ状態の低減効果を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
前述したように、当該技術分野においては、複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減することができる内燃機関の制御装置に対する要求が存在する。本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。即ち、本発明は、複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減することができる内燃機関の制御装置を提供することを１つの目的とする。
【００１６】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進することができる気流制御手段を備える内燃機関において、当該内燃機関の減速時に前記気流制御手段を機能させ、吸気系統の内部に付着した燃料の蒸発を促進すると共に燃焼室内における燃料の燃焼をも促進して、吸気系統の内部に付着した燃料を一気に燃焼させることにより、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して混合気における燃料の濃度が過剰にリッチ状態となる期間を短縮して、例えば、内燃機関の出力の低下、燃費の悪化、エミッションの悪化、異常高温による触媒の溶損、失火、エンスト等の問題が発生する頻度を低減することができることを見出し、本発明を想到するに至ったものである。
【００１７】
即ち、本発明の第１の実施態様は、
吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進する第１状態と燃焼室内における混合気の渦流を促進しない第２状態とを切り替えることができる気流制御手段を備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関が減速していると判定される場合は、前記気流制御手段の状態を前記第１状態とする、
内燃機関の制御装置である。
【００１８】
上記のように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用される内燃機関は、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進する第１状態と燃焼室内における混合気の渦流を促進しない第２状態とを切り替えることができる気流制御手段を備える。かかる気流制御手段の例としては、例えば、所謂「タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）」、「スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）」等を挙げることができる。尚、「タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）」及び「スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）」の構成及び作動機構等については、当業者に周知であるので、ここでは特に説明しない。
【００１９】
気流制御手段は、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内に渦流を生じさせることができる。従って、かかる気流制御手段を備える内燃機関においては、燃焼室内における燃料の燃焼を促進する必要性が高い状況（例えば、始動直後等）においては燃焼室内における混合気の渦流を促進する一方、燃焼室内における燃料の燃焼を促進する必要性が低い状況（例えば、内燃機関の運転状態が加速状態にある場合等）においては燃焼室内における混合気の渦流を促進しないように、気流制御手段が制御されるのが一般的である。
【００２０】
また、上記のように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、前記内燃機関が減速していると判定される場合は、前記気流制御手段の状態を前記第１状態とする。即ち、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、当該内燃機関が減速していると判定される場合は、気流制御手段を制御して、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進する。これにより、吸気系統の内部が負圧となり、例えば、吸気ポート及び吸気弁の弁傘部等に付着した燃料の蒸発が促進されると共に、燃焼室内における燃料の燃焼が促進されて、吸気系統の内部に付着した燃料を一気に燃焼させることができる。その結果、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して混合気における燃料の濃度が過剰にリッチ状態となる期間を短縮することができ、例えば、内燃機関の出力の低下、燃費の悪化、エミッションの悪化、異常高温による触媒の溶損、失火、エンスト等の問題が発生する頻度を低減することができる。
【００２１】
また、本実施態様に係る内燃機関の制御装置によれば、上記のような問題やドライバビリティへの悪影響が許容レベルを超えないまでも、例えば故障警告灯（ＭＩＬ：Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｌａｍｐ）等の警報の発動により、内燃機関の使用者（例えば、内燃機関を搭載する車両の運転者等）に不安感を与えたり、内燃機関の故障ではないにも拘わらず、例えば点検や修理等の無駄な作業を誘発する可能性をも低減することができる。更に、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、前述したような複雑な制御機構を必要とする従来技術に係る内燃機関の制御装置とは異なり、例えばタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）等の既存の気流制御手段を利用することにより、上記のような効果を得ることができる。
【００２２】
ところで、上述したように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、前記内燃機関が減速していると判定される場合は、前記気流制御手段の状態を前記第１状態とする。内燃機関が減速しているか否かの判定方法については、当業者に周知であるので、ここでは詳しくは説明しないが、例えば、スロットルバルブの開度、クランクポジションセンサーによって検出される機関回転数等に対応する検出信号に基づいて、内燃機関が減速しているか否かを判定することができる。
【００２３】
また、上記においては、１つの信号（例えば、スロットルバルブの開度、クランクポジションセンサーによって検出される機関回転数に対応する検出信号等）に基づいて内燃機関が減速しているか否かを判定する実施形態について説明した。しかしながら、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、２つ以上の信号の組み合わせに基づいて内燃機関が減速しているか否かを判定してもよい。
【００２４】
更に、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、例えば、本実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用される内燃機関の動作を制御する制御装置（例えば、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等）が備えるデータ記憶手段（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等）に格納されたプログラムに従って演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等によって実現することができる。但し、本実施態様に係る内燃機関の制御装置の実装形態は上記に限定されるものではなく、例えば、本実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用される内燃機関の構成、当該内燃機関が搭載される設備等の構成等に応じて、適宜設計することができる。
【００２５】
加えて、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、既存の制御装置（例えば、本実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用される内燃機関の動作を制御するＥＣＵ等）内に実装されていてもよく、あるいは既存の制御装置とは別個の制御装置（例えば、専用ＥＣＵ等）内に実装されていてもよい。また、本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、全ての構成要素が一体の制御装置（例えば、ＥＣＵ等）内に実装されていてもよく、あるいは複数の制御装置（例えば、ＥＣＵ等）に分散して実装されていてもよい。更に、本実施態様に係る内燃機関の制御装置が複数の制御装置（例えば、ＥＣＵ等）に分散して実装されている場合、これら複数の制御装置に既存の制御装置が含まれていてもよく、あるいは含まれていなくてもよい。
【００２６】
ところで、上述したように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用される内燃機関が備える気流制御手段の例としては、例えば、所謂「タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）」、「スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）」等を挙げることができる。当業者に周知であるように、タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）においては、内燃機関の吸気行程において、例えば、複数（例えば、２つ）の吸気バルブ間でのバルブのリフト量を不均衡にする（例えば、複数（例えば、２つ）の吸気ポートの一部（例えば、１つ）のみを開き、残る吸気ポートを閉じる等）ことにより、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高め、燃焼室内の混合気における縦方向の渦流（ピストンの摺動方向に概ね直交する軸の周りでの渦流）を発生又は促進させることができる。この状態は、上述した「第１状態」に該当する。一方、内燃機関の吸気行程において、複数（例えば、２つ）の吸気バルブ間でのバルブのリフト量を均衡にする（例えば、複数（例えば、２つ）の吸気ポートの全てを全開する等）場合は、燃焼室内の混合気における縦方向の渦流を発生又は促進させることはできない。この状態は、上述した「第２状態」に該当する。
【００２７】
また、スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）においても、当業者に周知であるように、内燃機関の吸気行程において、例えば、複数（例えば、２つ）の吸気バルブ間でのバルブのリフト量を不均衡にする（例えば、複数（例えば、２つ）の吸気ポートの一部（例えば、１つ）のみを開き、残る吸気ポートを閉じる等）ことにより、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高め、燃焼室内の混合気における横方向の渦流（ピストンの摺動方向に概ね平行な軸の周りでの渦流）を発生又は促進させることができる。この状態は、上述した「第１状態」に該当する。一方、内燃機関の吸気行程において、複数（例えば、２つ）の吸気バルブ間でのバルブのリフト量を均衡にする（例えば、複数（例えば、２つ）の吸気ポートの全てを全開する等）場合は、燃焼室内の混合気における横方向の渦流を発生又は促進させることはできない。この状態は、上述した「第２状態」に該当する。
【００２８】
従って、本発明の第２の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る内燃機関の制御装置であって、
前記気流制御手段が、タンブルコントロールバルブ及び／又はスワールコントロールバルブを含んでなる、
内燃機関の制御装置である。
【００２９】
上記のように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置においては、前記気流制御手段が、タンブルコントロールバルブ及び／又はスワールコントロールバルブを含んでなる。換言すれば、本実施態様に係る内燃機関の制御装置においては、前記内燃機関がタンブルコントロールバルブ及びスワールコントロールバルブの何れか一方又は両方を備える。従って、本実施態様に係る内燃機関の制御装置においては、内燃機関が減速していると判定される場合は、気流制御手段が備えるタンブルコントロールバルブ及びスワールコントロールバルブの何れか一方又は両方の状態を第１状態とする。
【００３０】
即ち、本実施態様に係る内燃機関の制御装置においては、内燃機関が減速していると判定される場合は、上述したように、タンブルコントロールバルブ及びスワールコントロールバルブの何れか一方又は両方を制御して、内燃機関の吸気行程において、例えば、複数（例えば、２つ）の吸気バルブ間でのバルブのリフト量を不均衡にする（例えば、複数（例えば、２つ）の吸気ポートの一部（例えば、１つ）のみを開き、残る吸気ポートを閉じる等）ことにより、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高め、燃焼室内の混合気における渦流を発生又は促進させる。
【００３１】
上記により、吸気系統の内部が負圧となり、例えば、吸気ポート及び吸気弁の弁傘部等に付着した燃料の蒸発が促進されると共に、燃焼室内における燃料の燃焼が促進されて、吸気系統の内部に付着した燃料を一気に燃焼させることができる。その結果、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して混合気における燃料の濃度が過剰にリッチ状態となる期間を短縮することができ、例えば、内燃機関の出力の低下、燃費の悪化、エミッションの悪化、異常高温による触媒の溶損、失火、エンスト等の問題が発生する頻度を低減することができる。また、上述したように、ＭＩＬの不必要な発動をも低減することができる。
【００３２】
尚、当然のことながら、本実施態様の１つの変形例に係る内燃機関の制御装置においては、気流制御手段が（スワールコントロールバルブではなく）タンブルコントロールバルブのみを含んでいてもよい。
【００３３】
従って、本発明の第３の実施態様は、
本発明の前記第２の実施態様に係る内燃機関の制御装置であって、
前記気流制御手段が、タンブルコントロールバルブを含んでなる、
内燃機関の制御装置である。
【００３４】
ところで、前述したように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関が減速していると判定される場合は、気流制御手段の状態を第１状態とする。内燃機関が減速しているか否かについては、当業者に周知であるように、内燃機関の運転状態及び制御状態に関連する検出信号及び制御信号のうち少なくとも１つの信号に基づいて当判定することができる。ここで、内燃機関の運転状態及び制御状態に関連する検出信号及び制御信号は、内燃機関が減速しているか否かを当該信号に基づいて検出又は推定することが可能である限り、特に限定されるものではない。かかる検出信号及び制御信号の例としては、前述したように、例えば、スロットルバルブの開度、クランクポジションセンサーによって検出される機関回転数に対応する検出信号を挙げることができる。
【００３５】
前者の場合、本発明に係る内燃機関の制御装置は、スロットルバルブの開度が予め定められた条件を満たす場合（例えば、スロットルバルブの開度が予め定められた閾値未満である場合等）に、当該内燃機関が減速状態にあると判定することができる。
【００３６】
従って、本発明の第４の実施態様は、
本発明の前記第１乃至前記第３の実施態様の何れか１つに係る内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関のスロットルバルブの開度の変動量が予め定められた閾値未満である場合に、前記内燃機関が減速していると判定する、
内燃機関の制御装置である。
【００３７】
上記のように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置においては、前記内燃機関のスロットルバルブの開度が予め定められた閾値未満である場合に、前記内燃機関が減速していると判定する。この場合、スロットルバルブの開度は、例えば、スロットルポジションセンサーによって検出されるスロットルバルブの開度に対応する検出信号に基づいて検出又は推定することができる。本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、斯くして検出又は推定されたスロットルバルブの開度が予め定められた閾値未満である場合に、当該内燃機関が減速状態にあると判定することができる。尚、上記「予め定められた閾値」は、理論的には０（ゼロ）としてもよいが、例えば、スロットルポジションセンサーの検出精度、当該閾値に基づく制御の安定性（例えば、気流制御手段の第１状態と第２状態との間での切り替え頻度の多さ等）等を考慮して適宜設定することができる。
【００３８】
一方、後者の場合は、クランクポジションセンサーによって検出される機関回転数に対応する検出信号に基づいて内燃機関の回転挙動（例えば、機関回転数の変動量（ΔＮＥ）等）を検出又は推定し、斯くして検出又は推定された内燃機関の回転挙動が予め定められた条件を満たす場合（例えば、機関回転数の変動量（ΔＮＥ）が予め定められた閾値未満である場合等）に、当該内燃機関が減速状態にあると判定することができる。
【００３９】
従って、本発明の第５の実施態様は、
本発明の前記第１乃至前記第３の実施態様の何れか１つに係る内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の機関回転数の変動量が予め定められた閾値未満である場合に、前記内燃機関が減速していると判定する、
内燃機関の制御装置である。
【００４０】
上記のように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置においては、前記内燃機関の機関回転数の変動量が予め定められた閾値未満である場合に、前記内燃機関が減速していると判定する。この場合、内燃機関の機関回転数は、例えば、クランクポジションセンサーによって検出される機関回転数に対応する検出信号に基づいて検出又は推定することができる。本実施態様に係る内燃機関の制御装置は、斯くして検出又は推定された機関回転数から内燃機関の機関回転数の変動量（ΔＮＥ）を検出又は推定し、斯くして検出又は推定された内燃機関の機関回転数の変動量（ΔＮＥ）が予め定められた閾値未満である場合に、当該内燃機関が減速状態にあると判定することができる。尚、上記「予め定められた閾値」は、理論的には０（ゼロ）としてもよいが、例えば、クランクポジションセンサーの検出精度、当該閾値に基づく制御の安定性（例えば、気流制御手段の第１状態と第２状態との間での切り替え頻度の多さ等）等を考慮して適宜設定することができる（例えば、ある程度の絶対値を有する負の値を上記閾値として設定してもよい）。
【００４１】
ところで、前述のように、昨今の地球環境保護に対する意識の益々の高まり等を背景として、アルコール混合燃料の使用が広がりつつある。しかしながら、前述したように、アルコールはガソリンとは異なる着火性及び蒸発特性を有する。具体的には、アルコールは、ガソリンと比べて、機関温度が低い条件（例えば、冷間始動時等）における蒸発特性が悪い（沸点が高い）ため、例えば、加速時において吸気系統の内部（例えば、吸気ポート及び吸気弁の弁傘部等）に燃料が付着し、その後の減速時において吸気系統の内部が負圧となった際に吸気系統の内部に付着していた燃料の気化が促進される等して、減速時に余剰の燃料が供給されてリッチ状態となり、燃焼不良に繋がる虞が高い。
【００４２】
従って、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進することができる気流制御手段を備える内燃機関において、当該内燃機関の減速時に前記気流制御手段を機能させ、吸気系統の内部に付着した燃料の蒸発を促進すると共に燃焼室内における燃料の燃焼をも促進して、吸気系統の内部に付着した燃料を一気に燃焼させることにより、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して混合気における燃料の濃度が過剰にリッチ状態となる期間を短縮して、例えば、内燃機関の出力の低下、燃費の悪化、エミッションの悪化、異常高温による触媒の溶損、失火、エンスト等の問題が発生する頻度を低減しようとする本発明は、ガソリンとアルコールとの混合燃料によって作動する内燃機関に好適に適用することができる。
【００４３】
即ち、本発明の第６の実施態様は、
本発明の前記第１乃至前記第５の実施態様の何れか１つに係る内燃機関の制御装置であって、
前記燃料がガソリンとアルコールとの混合燃料である、
内燃機関の制御装置である。
【００４４】
上記のように、本実施態様に係る内燃機関の制御装置においては、前記燃料がガソリンとアルコールとの混合燃料である。前述したように、ガソリンとアルコールとの混合燃料によって作動する内燃機関においては、アルコールの蒸発特性がガソリンと比較して劣ることから、特に冷間始動時において燃料噴射量が大幅に増量されるのが一般的である。その結果、ガソリンとアルコールとの混合燃料によって作動する内燃機関においては、混合気における燃料の濃度が過剰にリッチであることに起因する燃焼不良が発生する割合が高くなる傾向がある。従って、本発明に係る内燃機関の制御装置をかかる内燃機関に適用することにより、複雑な制御機構を必要とすること無く、吸気系統の内部に付着した燃料に起因して減速時に発生する燃焼状態の悪化（燃焼不良）を低減するという本発明の１つの目的をより良好に達成することができる。
【００４５】
ところで、当該技術分野において、アルコール混合ガソリンにおけるアルコール成分として使用されるアルコールの具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、及びプロパノール等を挙げることができる。また、化学構造的にはアルコールではないものの、エタノールから誘導されるエチルターシャリーブチルエーテル（ＥＴＢＥ）が添加されたガソリンも、広義のアルコール混合ガソリンと解されている。これらの中で最も普及が進んでいるアルコールとしては、上述した「バイオマスエタノール」及び「バイオエタノール」に代表されるエタノールを挙げることができる。
【００４６】
従って、本発明の第７の実施態様は、
本発明の前記第６の実施態様に係る内燃機関の制御装置であって、
前記アルコールがエタノールである、
内燃機関の制御装置である。
【００４７】
以下、本発明の特定の実施態様に係る内燃機関の制御装置の構成等につき、添付図面を参照しながら更に詳しく説明する。但し、以下に述べる説明はあくまでも例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００４８】
１．本発明に係る内燃機関の制御装置による減速時におけるオーバーリッチ状態の低減
本実施例においては、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置による、減速時におけるオーバーリッチ状態の低減効果について、添付図面を参照しながら説明する。より詳しくは、本実施例においては、タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）を含んでなる気流制御手段を備える内燃機関において、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置によりタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）を制御して、減速時におけるオーバーリッチ状態を低減する。
【００４９】
図１は、前述したように、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置によって実行されるタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）の制御による減速時におけるオーバーリッチ状態の低減効果を示すタイムチャートである。図１は、上から順に、（ａ）スロットル開度、（ｂ）機関回転数（ＮＥ）、（ｃ）タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）開度、（ｄ）空燃比（Ａ／Ｆ）、及び（ｅ）失火検出回数の推移を表す５種類のタイムチャートを含んでいる。何れのタイムチャートにおいても、横軸は時間の経過を表す。また、縦軸は値の大きさを表し、上が増大方向、下が減少方向である。
【００５０】
更に、太い点線は、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置により減速時にタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）を閉じた場合を表し、細い実線は、かかる制御を行わず、従来技術に係る内燃機関の制御装置により減速時にもタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）を閉じずに開いたまま維持した場合を表す。
【００５１】
図１の（ａ）に示すように、所定の期間に亘って開かれていたスロットルバルブを時刻ｔ１辺りで閉じた。かかるスロットルバルブに操作に伴い、図１の（ｂ）に示すように、機関回転数（ＮＥ）は、上記期間においては上昇し、時刻ｔ１以降は減少に転じた。即ち、時刻ｔ１において、当該内燃機関は減速状態に入った。その結果、図１の（ｄ）に示すように、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関（太い点線）及び従来技術に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関（細い実線）の何れにおいても、時刻ｔ１の直後に空燃比（Ａ／Ｆ）が急激に減少した（減速オーバーリッチ状態）。
【００５２】
ところが、図１の（ｃ）に示すように、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置はタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）を閉じた（太い点線）。その結果、図１の（ｄ）に示すように、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関においては、空燃比（Ａ／Ｆ）が速やかに上昇し、減速オーバーリッチ状態を短期間で脱した（太い点線）。これに対し、従来技術に係る内燃機関の制御装置は、減速状態においてもタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）を閉じず、開いたままの状態を維持した（細い実線）。その結果、図１の（ｄ）に示すように、従来技術に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関においては、空燃比（Ａ／Ｆ）が低下した状態が比較的長く継続し、減速オーバーリッチ状態を速やかに脱することができなかった（細い実線）。
【００５３】
結果として、図１の（ｅ）に示すように、本発明の１つの実施態様に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関においては、内燃機関が減速状態に入った時刻ｔ１以降においても失火が検出されることは無かった（太い点線）。これに対し、従来技術に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関においては、内燃機関が減速状態に入った時刻ｔ１以降においても減速オーバーリッチ状態が長期間に亘って解消されず、結果として失火が検出された（細い実線）。
【００５４】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、吸気ポートから燃焼室に流れ込む混合気又は空気の流速を高めて燃焼室内における混合気の渦流を促進することができる気流制御手段を備える内燃機関において、当該内燃機関の減速時に前記気流制御手段を機能させ、吸気系統の内部に付着した燃料の蒸発を促進すると共に燃焼室内における燃料の燃焼をも促進して、吸気系統の内部に付着した燃料を一気に燃焼させることにより、吸気系統の内部に付着していた燃料が蒸発することに起因して混合気における燃料の濃度が過剰にリッチ状態となる期間を短縮して、例えば、内燃機関の出力の低下、燃費の悪化、エミッションの悪化、異常高温による触媒の溶損、失火、エンスト等の問題が発生する頻度を低減することができる。また、本発明に係る内燃機関の制御装置は、前述したような複雑な制御機構を必要とする従来技術に係る内燃機関の制御装置とは異なり、例えばタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）等の既存の気流制御手段を利用することにより、上記のような効果を得ることができる。
【００５５】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施態様について説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることができることは言うまでも無い。
【図１】
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