(57)【要約】【課題】筒内直接噴射とポート噴射を併用する内燃機関において、給油により燃料のアルコール濃度が変化した場合に生じるポート噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度と筒内噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度とが異なる状況を早期に解消できるようにする。【解決手段】燃料タンクに蓄えられている燃料のアルコール濃度の変化が検知された場合、所定の噴射比率で筒内噴射弁とポート噴射弁の双方に燃料を噴射させる。そして、筒内噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位がポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒或いは気筒群の空燃比の計測値が先に変化したときにはポート噴射弁の噴射割合を増加させる。逆に、ポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位の方が高い気筒或いは気筒群の排気空燃比の計測値が先に変化したときには筒内噴射弁の噴射割合を増加させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールと炭化水素系燃料が混合した燃料を使用可能であり、
燃料タンクから第１の燃料供給ラインを経由して供給される燃料を筒内に直接噴射する筒内噴射弁と、前記燃料タンクから第２の燃料供給ラインを経由して供給される燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射弁とを気筒毎に備え、
前記第１及び第２の燃料供給ラインは、前記第１の燃料供給ラインから各気筒の筒内噴射弁へ燃料を分配する気筒間順序と、前記第２の燃料供給ラインから各気筒のポート噴射弁へ燃料を分配する気筒間順序とが異なる順序となるように配管されている、内燃機関のための制御装置であって、
筒内噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位がポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒或いは気筒群からなる第１ユニットの排気空燃比（以下、第１排気空燃比）を計測する手段と、
ポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位が筒内噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒或いは気筒群からなる第２ユニットの排気空燃比（以下、第２排気空燃比）を計測する手段と、
前記燃料タンクに蓄えられている燃料のアルコール濃度の変化を検知する手段と、
アルコール濃度の変化が検知された場合、所定の噴射比率で前記筒内噴射弁と前記ポート噴射弁の双方に燃料を噴射させ、前記第１排気空燃比の計測値が先に変化したときには前記ポート噴射弁の噴射割合を増加させ、前記第２排気空燃比の計測値が先に変化したときには前記筒内噴射弁の噴射割合を増加させる制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、アルコール濃度の変化が検知された場合、前記第１ユニットに関しては前記筒内噴射弁の噴射割合の方が大きい所定の噴射比率で前記筒内噴射弁と前記ポート噴射弁の双方に燃料を噴射させ、前記第２ユニットに関しては前記ポート噴射弁の噴射割合の方が大きい所定の噴射比率で前記筒内噴射弁と前記ポート噴射弁の双方に燃料を噴射させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記燃料タンクに蓄えられている燃料のアルコール濃度を計測する手段を備え、
前記制御手段は、前記第１排気空燃比から計算されるアルコール濃度と前記第２排気空燃比から計算されるアルコール濃度の双方がアルコール濃度の計測値と略等しくなった場合、前記筒内噴射弁による燃料噴射と前記ポート噴射弁による燃料噴射との噴射比率を前記内燃機関の運転条件に応じた噴射比率に戻すことを特徴とする請求項１又は２に記載の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、アルコールと炭化水素系燃料が混合した燃料を使用可能な内燃機関であって、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁と筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁の双方からアルコール混合燃料を噴射することのできる内燃機関のための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の内燃機関として、エタノール等のアルコール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用内燃機関が知られている。また、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁と筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁とを備え、運転状態に応じて両噴射弁による噴射比率を変更することのできるデュアル噴射型内燃機関も知られている。そして、特開２００６−２１４４１５号公報には、それら２種類の内燃機関の両方の特徴を兼ね備えたＦＦＶ用デュアル噴射型内燃機関、つまり、筒内噴射弁とポート噴射弁を備え、両噴射弁からアルコール混合燃料を噴射することのできる内燃機関に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１４４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＦＦＶ用内燃機関では、燃料のアルコール濃度に応じた方法でエンジン制御が行われている。具体的には、燃料のアルコール濃度が高いほど単位体積あたりの発熱量は小さくなることから、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量が決められている。燃料噴射量が過剰になればエミッションが増大し、燃料噴射量が不足すればドライバビリティが悪化するためである。また、燃料のアルコール濃度が高いほど燃焼速度は速くなり、その分、排気温度は低くなり易いことから、燃料のアルコール濃度に応じて点火時期が決められている。点火時期の遅角によって排気温度を高くし、それによりエミッションを低減するためである。ただし、点火時期を遅角しすぎるとドライバビリティが悪化してしまうという背反もある。このようなことから、従来のＦＦＶ用内燃機関では、エミッションの低減とドライバビリティの悪化の抑制とが両立するように、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量と点火時期とを最適に制御することが行われている。
【０００５】
ところで、市販されているアルコール混合燃料にはアルコール濃度の異なるものが複数種類存在する。このため、車両に給油が行われた場合、現在使用されている燃料とは異なるアルコール濃度の燃料が燃料タンクに足されることも有り得る。その場合、燃料タンク内のアルコール濃度は給油量に応じて変化するが、給油前に既に燃料タンクから吸い上げられた燃料、つまり、燃料供給ライン内の残存燃料については給油前のアルコール濃度がそのまま維持される。その結果、給油後暫くは給油前と同じアルコール濃度の燃料が燃料噴射弁から噴射され、その後、給油によりアルコール濃度が変化した燃料が燃料噴射弁から噴射されることになる。
【０００６】
従来のＦＦＶ用内燃機関では、空燃比フィードバック制御の補正量から燃料のアルコール濃度が学習され、学習したアルコール濃度に基づいてエンジン制御が行われている。このため、給油に伴い燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が変化する場合は、給油前の燃料から給油後の燃料への切り替えが完了するまでの間は、不安定なアルコール濃度に基づいてエンジン制御が行われることになる。よって、従来のＦＦＶ用内燃機関では、燃料噴射弁から噴射される燃料が給油前のものから給油後のものに切り替わる途中においてエミッションの増加やドライバビリティの悪化が起きる可能性がある。
【０００７】
そして、上述の問題は、上記特許文献に記載のようなデュアル噴射型内燃機関において特に顕著なものとなる。デュアル噴射型内燃機関は気筒毎に筒内噴射弁とポート噴射弁を備えているが、各気筒の燃料噴射弁に燃料を分配するための燃料供給ラインは燃料噴射弁とポート噴射弁とで別々に配管されている。しかも、２つの燃料噴射弁の燃料噴射量は同じではなく内燃機関の運転状態に応じて両者の噴射比率は変更される。このため、筒内噴射弁用の燃料供給ラインとポート射弁用の燃料供給ラインとでは、内部の燃料が給油前のものから給油後のものに完全に切り替わるまでの時間に違いが生じることになる。その結果、デュアル噴射型内燃機関では、ポート噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度と筒内噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度とが異なる状況が長く続き、その間は内燃機関全体としての噴射燃料のアルコール濃度が安定しないため、筒内噴射弁或いはポート噴射弁のみ備えるシングル噴射型内燃機関に比較してエミッションの増加やドライバビリティの悪化が起きやすくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、筒内直接噴射とポート噴射を併用するデュアル噴射型内燃機関において、給油により燃料のアルコール濃度が変化した場合に生じるポート噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度と筒内噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度とが異なる状況を早期に解消できるようにすることのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る制御装置は、アルコールと炭化水素系燃料が混合した燃料を使用可能な内燃機関であって、筒内に直接噴射する筒内噴射弁と吸気ポートに噴射するポート噴射弁とを気筒毎に備える内燃機関を制御対象とする。より詳しくは、本発明に係る制御装置の制御対象となる内燃機関は、燃料タンクから筒内噴射弁に燃料を供給する第１の燃料供給ラインと、同燃料タンクからポート噴射弁に燃料を供給する第２の燃料供給ラインとを別々に備える。これら第１及び第２の燃料供給ラインは、第１の燃料供給ラインから各気筒の筒内噴射弁へ燃料を分配する気筒間順序と、第２の燃料供給ラインから各気筒のポート噴射弁へ燃料を分配する気筒間順序とが異なる順序となるように配管されている。このように燃料供給ラインが配管されることで、本内燃機関には、筒内噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位がポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒或いは気筒群と、ポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位が筒内噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒或いは気筒群が与えられる。以下、前者の気筒或いは気筒群を内燃機関の第１ユニットと称し、後者の気筒或いは気筒群を内燃機関の第２ユニットと称する。
【００１０】
本発明に係る制御装置は、第１ユニットの排気空燃比である第１排気空燃比と、第２ユニットの排気空燃比である第２排気空燃比とをそれぞれ計測するように構成されている。その計測には空燃比センサを用いることができる。空燃比センサはユニット毎に設けてもよいし、排気ガスの流路構造によってはユニット間で１つの空燃比センサを共用してもよい。また、本発明に係る制御装置は、燃料タンクに蓄えられている燃料のアルコール濃度の変化を検知するように構成されている。その検知にはアルコール濃度センサを用いることができる。アルコール濃度センサの設置位置は燃料タンク内でもよいし、給油口でもよいし、燃料供給ライン上でもよい。
【００１１】
本発明に係る制御装置は、アルコール濃度の変化が検知された場合、所定の噴射比率で筒内噴射弁とポート噴射弁の双方に燃料を噴射させるように構成されている。燃料のアルコール濃度が変化した場合、第１ユニットでは、アルコール濃度の変化の影響はポート噴射弁から噴射される燃料よりも筒内噴射弁から噴射される燃料に先に現れる。よって、アルコール濃度の変化が検知された後、第１排気空燃比の計測値が変化した場合、その変化は筒内噴射弁により噴射される燃料のアルコール濃度が変化後のものに切り替わったことを意味する。一方、第２ユニットでは、アルコール濃度の変化の影響は筒内噴射弁から噴射される燃料よりもポート噴射弁から噴射される燃料に先に現れる。よって、アルコール濃度の変化が検知された後、第２排気空燃比の計測値が変化した場合、その変化はポート噴射弁により噴射される燃料のアルコール濃度が変化後のものに切り替わったことを意味する。
【００１２】
なお、アルコール濃度の変化が検知された場合に固定する噴射比率は、第１ユニットと第２ユニットで同一の設定とすることが好ましい。ただし、第１ユニットと第２ユニットで異なる噴射比率とすることもできる。その場合、第１ユニットに関しては、筒内噴射弁の噴射割合の方が大きい所定の噴射比率で筒内噴射弁とポート噴射弁の双方に燃料を噴射させるようにする。一方、第２ユニットに関しては、ポート噴射弁の噴射割合の方が大きい所定の噴射比率で筒内噴射弁とポート噴射弁の双方に燃料を噴射させるようにする。このような設定にすることで、第１ユニットにおいてアルコール濃度の変化の影響が筒内噴射弁からの噴射燃料に先に現れることをより確実にするとともに、第２ユニットにおいてアルコール濃度の変化の影響がポート噴射弁からの噴射燃料に先に現れることをより確実にすることができる。
【００１３】
本発明に係る制御装置は、アルコール濃度の変化が検知された後、第１排気空燃比の計測値が第２排気空燃比の計測値よりも先に変化したときには、筒内噴射弁の噴射割合を減らしてポート噴射弁の噴射割合を増加させるように構成されている。第１排気空燃比の計測値の方が先に変化したということは、第２の燃料供給ライン内の燃料の入れ替えが第１の燃料供給ラインよりも遅れていることを意味する。よって、この場合はポート噴射弁の噴射割合を増加させて第２の燃料供給ライン内の燃料の消費を増大させることで、第２の燃料供給ライン内の燃料の入れ替えを促進し、燃料供給ライン間における燃料の入れ替えに要する時間の差を低減することができる。
【００１４】
また、本発明に係る制御装置は、アルコール濃度の変化が検知された後、第２排気空燃比の計測値が第１排気空燃比の計測値よりも先に変化したときには、ポート噴射弁の噴射割合を減らして筒内噴射弁の噴射割合を増加させるように構成されている。第２排気空燃比の計測値の方が先に変化したということは、第１の燃料供給ライン内の燃料の入れ替えが第２の燃料供給ラインよりも遅れていることを意味する。よって、この場合は筒内噴射弁の噴射割合を増加させて第１の燃料供給ライン内の燃料の消費を増大させることで、第１の燃料供給ライン内の燃料の入れ替えを促進し、燃料供給ライン間における燃料の入れ替えに要する時間の差を低減することができる。
【００１５】
第１の燃料供給ラインと第２の燃料供給ラインの双方で燃料の入れ替えが完了すると、筒内噴射弁により噴射される燃料のアルコール濃度とポート噴射弁により噴射される燃料のアルコール濃度のずれは解消される。両噴射弁間においてアルコール濃度のずれが解消されれば、任意の噴射比率に変更したとしてもエミッションの増加やドライバビリティの悪化が起きるおそれは無い。本発明に係る制御装置は、第１排気空燃比から計算されるアルコール濃度と第２排気空燃比から計算されるアルコール濃度の双方がアルコール濃度の計測値と略等しくなった場合、筒内噴射弁による燃料噴射とポート噴射弁による燃料噴射との噴射比率を内燃機関の運転条件に応じた噴射比率に戻すように構成されている。なお、各ユニットで噴射されている燃料のアルコール濃度は、より詳しくは、排気空燃比の計測値に基づく空燃比フィードバック制御の補正量から計算することができる。
【発明の効果】
【００１６】
給油により燃料のアルコール濃度が変化した場合、ポート噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度と筒内噴射弁からの噴射燃料のアルコール濃度とが異なる状況が生じるが、本発明によれば、そのような状況を早期に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の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。
【図２】エタノール濃度と燃料噴射量の増量値との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において実行される噴射比率制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図４】噴射比率を固定した場合のフィードバック補正量の時間変化を示す図である。
【図５】図３に示すルーチンに従い噴射比率を変更した場合のフィードバック補正量の時間変化を示す図である。
【図６】本発明に係る制御装置を適用することができる内燃機関の構成例を示す図である。
【図７】図１に示す構成における燃料供給ラインの配管の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１９】
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２は、左右のバンク４Ｌ，４Ｒに３気筒ずつ備えるＶ型６気筒機関であり、また、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）とが混合した燃料を使用可能なＦＦＶ用内燃機関であり、さらに、筒内噴射弁とポート噴射弁を気筒毎に備えるデュアル噴射型内燃機関でもある。
【００２０】
内燃機関２は左バンク４Ｌと右バンク４Ｒのそれぞれに筒内噴射弁用のデリバリパイプ１０Ｌ，１０Ｒを備えている。筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌ，１０Ｒは連結パイプ１４によってそれぞれの端部を接続され、左バンク４Ｌの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌに図示しない燃料タンクから延びる燃料パイプ１６が接続されている。このように各パイプが配管されることにより、燃料タンクから燃料ポンプによって圧送される燃料は、燃料パイプ１６から左バンク４Ｌの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌに供給され、次に、連結パイプ１４を経由して右バンク４Ｒの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｒに供給される。燃料パイプ１６、筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌ、連結パイプ１４及び筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｒは、各気筒の筒内噴射弁に対して燃料を順番に分配する燃料供給ライン（第１の燃料供給ライン）を構成している。
【００２１】
また、内燃機関２は左バンク４Ｌと右バンク４Ｒのそれぞれにポート噴射弁用のデリバリパイプ１２Ｌ，１２Ｒを備えている。ポート噴射弁用のデリバリパイプ１２Ｌ，１２Ｒは連結パイプ１８によってそれぞれの端部を接続され、右バンク４Ｒのポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒに燃料タンクから延びる燃料パイプ２０が接続されている。このように各パイプが配管されることにより、燃料タンクから燃料ポンプによって圧送される燃料は、燃料パイプ２０から右バンク４Ｒのポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒに供給され、次に、連結パイプ１８を経由して左バンク４Ｌのポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｌに供給される。燃料パイプ２０、ポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒ、連結パイプ１８及びポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｌは、各気筒のポート噴射弁に対して燃料を順番に分配する燃料供給ライン（第２の燃料供給ライン）を構成している。
【００２２】
内燃機関２は左バンク４Ｌと右バンク４Ｒのそれぞれに排気マニホールド６Ｌ，６Ｒを備えている。各排気マニホールド６Ｌ，６Ｒには空燃比センサ８Ｌ，８Ｒが取り付けられている。空燃比センサ８Ｌは、左バンク４Ｌから排出される排気ガスの空燃比に応じた信号を出力する。空燃比センサ８Ｒは、右バンク４Ｒから排出される排気ガスの空燃比に応じた信号を出力する。空燃比センサ８Ｌ，８Ｒの信号はＥＣＵ３０に取り込まれる
【００２３】
ＥＣＵ３０は、内燃機関２の運転を制御する制御装置である。ＥＣＵ３０は、空燃比センサ８Ｌ，８Ｒを含む各種センサの信号を取り込み処理する。センサは内燃機関及び車両の各所に取り付けられている。例えば、燃料タンクには燃料のエタノール濃度に応じた信号を出力するエタノール濃度センサ３６が取り付けられている。また、クランク軸の近傍には図示しないクランク角センサが取り付けられ、吸気通路の入口には図示しないエアフローメータが取り付けられている。ＥＣＵ３０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したがって各アクチュエータを操作する。ＥＣＵ３０によって操作されるアクチュエータには、筒内噴射弁３２Ｌ，３２Ｒとポート噴射弁３４Ｌ，３４Ｒの他、スロットル弁や点火プラグなども含まれている。なお、ＥＣＵ３０は、左バンク４Ｌの筒内噴射弁３２Ｌ及びポート噴射弁３４Ｌと、右バンク４Ｒの筒内噴射弁３２Ｒ及びポート噴射弁３４Ｒとを別々に操作することができる。ＥＣＵ３０に接続されるアクチュエータやセンサは図中に示す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。
【００２４】
本実施の形態においてＥＣＵ３０により実行される内燃機関２の制御には、筒内噴射弁３２Ｌ，３２Ｒ及びポート噴射弁３４Ｌ，３４Ｌを操作して行う燃料噴射制御が含まれる。燃料噴射制御では、空燃比センサ８Ｌ，８Ｒの信号に基づく空燃比フィードバック制御によって、左右のバンク４Ｌ，４Ｒごとに燃料噴射量が計算される。本実施の形態で内燃機関２に用いられる燃料は、前述の通りエタノールとガソリンとが混合したエタノール混合ガソリンである。エタノール混合ガソリンは、燃料中のＨ／Ｃ組成比の違いからλ＝１、すなわち、ストイキとなる空燃比がガソリンとは異なる。このため、空燃比センサの信号に基づいて空燃比がストイキになるようにフィードバック制御を行う場合、エタノール混合ガソリンでは１００％のガソリンに比べて多くの燃料噴射量が必要になる。図２は、１００％のガソリンにおける燃料噴射量を基準にした場合の燃料増量値とエタノール濃度との関係を示すグラフである。ＥＣＵ３０は、空燃比フィードバック制御の過程において１００％ガソリン使用時の燃料噴射量に対する燃料増量値を計算し、図２のグラフに示す関係に基づいて燃料増量値から現在使用されている燃料のエタノール濃度を計算する。
【００２５】
また、ＥＣＵ３０による燃料噴射制御では、筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率が制御される。ＥＣＵ３０は、通常は、内燃機関２の運転状態に応じて、具体的には、回転数、負荷、水温など内燃機関２の運転状態を示す各種の物理量の値に応じて噴射比率を変更する。前記各種物理量と噴射比率との関係はマップにおいて定義されており、ＥＣＵ３０はそのマップを参照して噴射比率を決定する。ただし、車両に対して給油が行われ、その結果、燃料タンク内の燃料のエタノール濃度が変化した場合には、ＥＣＵ３０は、通常時とは異なる設定に噴射比率を変更する。以下、本実施の形態においてＥＣＵ３０が実行する噴射比率制御の詳細について図３−図５を用いて説明する。
【００２６】
図３は、本実施の形態においてＥＣＵ３０により実行される噴射比率制御のルーチンを示すフローチャートである。最初のステップＳ２では、ＥＣＵ３０は、燃料タンク内に異種燃料が給油されたかどうか判定する。ここでいう異種燃料とは、給油前の燃料タンク内の燃料とはエタノール濃度の異なる燃料である。よって、給油が行われていない場合や、給油が行われた場合であって燃料タンク内の燃料と同エタノール濃度の燃料が給油された場合には、ステップＳ２の判定結果は否定となる。その場合、ＥＣＵ３０による処理はステップＳ１６に進み、ＥＣＵ３０は、筒内直接噴射（ＤＩ）とポート噴射（ＰＦＩ）との噴射比率を通常の噴射比率、すなわち、内燃機関２の運転状態に応じた噴射比率に設定する。
【００２７】
ステップＳ２における判定は、エタノール濃度センサ３６の信号の変化に基づいて行われる。給油によって異種燃料が燃料タンク内に入ると、燃料タンク内に蓄えられている燃料のエタノール濃度は変化する。ＥＣＵ３０はその変化をエタノール濃度センサ３６の信号から検知し、異種燃料が給油されたと判断する。その場合、ＥＣＵ３０による処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ＥＣＵ３０は、筒内直接噴射（ＤＩ）とポート噴射（ＰＦＩ）との噴射比率を５：５に固定する。これにより、燃料噴射による燃料供給ライン内の燃料消費量は、筒内噴射弁用の第１の燃料供給ラインとポート噴射弁用の第２の燃料供給ラインとで等しくなる。
【００２８】
本実施の形態の内燃機関２では、燃料供給ラインが上記のように配管されることにより、筒内噴射弁に対する燃料分配は左バンク４Ｌ、右バンク４Ｒの順に行われ、ポート噴射弁に対する燃料分配は右バンク４Ｒ、左バンク４Ｌの順に行われる。つまり、左バンク４Ｌは筒内噴射弁３２Ｌに対する燃料分配の気筒間順位がポート噴射弁３４Ｌに対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒群（第１ユニット）になっており、右バンク４Ｒはポート噴射弁３４Ｒに対する燃料分配の気筒間順位が筒内噴射弁３２Ｒに対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒群（第２ユニット）になっている。このため、給油によりエタノール濃度が変化した燃料は、左バンク４Ｌにおいてはポート噴射弁３４Ｌよりも先に筒内噴射弁３２Ｌから噴射され、右バンク４Ｒにおいては筒内噴射弁３２Ｒよりも先にポート噴射弁３４Ｒから噴射されることになる。よって、左バンク４Ｌにおいて排気空燃比（第１排気空燃比）の計測値が変化した場合、それはエタノール濃度が変化した燃料が筒内噴射弁３２Ｌに到達したことを意味し、右バンク４Ｒにおいて排気空燃比（第２排気空燃比）の計測値が変化した場合、それはエタノール濃度が変化した燃料がポート噴射弁３４Ｒに到達したことを意味する。
【００２９】
ＥＣＵ３０は、筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率を５：５に固定している間、空燃比センサ８Ｌ，８Ｒの信号から計測される左右のバンク４Ｌ，４Ｒの排気空燃比を観察し続ける。そして、ステップＳ６の判定とステップＳ８の判定を実施する。ステップＳ６では、ＥＣＵ３０は左バンク４Ｌの空燃比（Ａ／Ｆ）に変化が有ったかどうか判定する。左バンク４Ｌの排気空燃比に変化が無ければ、ステップＳ８において、ＥＣＵ３０は右バンク４Ｒの排気空燃比に変化が有ったかどうか判定する。そして、左右のバンク４Ｌ，４Ｒのいずれかにおいて排気空燃比に変化が生じるまで、ＥＣＵ３０は筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率を５：５に固定し続ける。
【００３０】
ステップＳ６の判定結果が先に肯定になった場合、つまり、先に左バンク４Ｌの排気空燃比に変化が有った場合、ＥＣＵ３０による処理はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、ＥＣＵ３０は、筒内噴射弁３２Ｌ，３２Ｒによる噴射の割合を減らし、ポート噴射弁３４Ｌ，３４Ｒによる噴射の割合を増大させる。例えば、筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率を３：７に変更する。左バンク４Ｌの排気空燃比が右バンク４Ｒの排気空燃比よりも先に変化したということは、エタノール濃度の変化した燃料は燃料パイプ１６から筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌには到達したが、燃料パイプ２０からポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒには到達していないことを意味する。よって、この場合はポート噴射弁３４Ｌ，３４Ｒによるポート噴射の割合を増加させ、それにより第２の燃料供給ライン内の燃料の消費を増大させることで、エタノール濃度の変化した燃料のポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒへの到達を早め、さらにはデリバリパイプ１２Ｌ，１２Ｒ内の燃料の入れ替えを早めることができる。
【００３１】
一方、ステップＳ６の判定結果が先に肯定になった場合、つまり、先に右バンク４Ｒの排気空燃比に変化が有った場合、ＥＣＵ３０による処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０は、ポート噴射弁３４Ｌ，３４Ｒによる噴射の割合を減らし、筒内噴射弁３２Ｌ，３２Ｒによる噴射の割合を増大させる。例えば、筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率を７：３に変更する。右バンク４Ｒの排気空燃比が左バンク４Ｌの排気空燃比よりも先に変化したということは、エタノール濃度の変化した燃料は燃料パイプ２０からポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒには到達したが、燃料パイプ１６から筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌには到達していないことを意味する。よって、この場合は筒内噴射弁３２Ｌ，３２Ｒによる筒内噴射の割合を増加させ、それにより第１の燃料供給ライン内の燃料の消費を増大させることで、エタノール濃度の変化した燃料の筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌへの到達を早め、さらにはデリバリパイプ１０Ｌ，１０Ｒ内の燃料の入れ替えを早めることができる。
【００３２】
ステップＳ１０の処理の後、或いはステップＳ１２の処理の後、ＥＣＵ３０による処理はステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０は、左右のバンク４Ｌ，４Ｒのそれぞれについてエタノール濃度の変化が検知されてからの排気空燃比の変化量を計算する。そして、両バンク４Ｌ，４Ｒにおいて排気空燃比の変化量が所定値よりも大きくなったかどうか判定する。所定値は、給油の前後におけるエタノール濃度センサ３６の信号の変化量から計算される空燃比変化量である。つまり、ステップＳ１４では、左バンク４Ｌにおいて両噴射弁３２Ｌ，３４Ｌから噴射される燃料がともに給油後の燃料に切り替わり、且つ、右バンク４Ｒにおいても両噴射弁３２Ｒ，３４Ｒから噴射される燃料がともに給油後の燃料に切り替わったかどうか判定される。ステップＳ１４の判定結果が肯定になるまでは、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０或いはステップＳ１２で設定した噴射比率を維持し続ける。そして、ステップＳ１４の判定結果が肯定になった場合、ＥＣＵ３０による処理はステップＳ１６に進み、ＥＣＵ３０は、筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率を通常の噴射比率、すなわち、内燃機関２の運転状態に応じた噴射比率に変更する。
【００３３】
次に、上述の噴射比率制御ルーチンを実行することで得られる効果について、図４及び図５を用いて説明する。図４は比較例による制御結果を示す図であり、図５は上述の噴射比率制御ルーチンを実行することで得られる制御結果を示す図である。各図においてグラフの横軸は時間軸であり、縦軸は空燃比フィードバック制御の補正量、すなわち、燃料増量値の大きさを示す軸である。前述の通り、フィードバック補正量（燃料増量値）は噴射された燃料のエタノール濃度を表している。上述の噴射比率制御ルーチンによれば、筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率は、エタノール濃度の変化が検知されると５：５に固定され、その後、左右のバンク４Ｌ，４Ｒの空燃比うちどちらが先に変化したかによって３：７或いは７：３に変更される。これに対し、比較例では、噴射比率の変更は行われず５：５に固定したままとされている。なお、ここでは、給油によりエタノール濃度が変化した燃料は、先に右バンク４Ｒのポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒに到達したものとする。
【００３４】
まず、図４に示す比較例の制御結果から説明する。この場合、最初に右バンク４Ｒのポート噴射弁３４Ｒからエタノール濃度が変化した燃料が噴射され始めることで、右バンク４Ｒのフィードバック補正量が変化し始める（時点（１））。続いて、左バンク４Ｌのポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｌにも給油後の燃料が到達し、左バンク４Ｌのポート噴射弁３４Ｌからもエタノール濃度が変化した燃料が噴射され始めることで、今度は左バンク４Ｌのフィードバック補正量が先に変化し始める（時点（２））。その後、右バンク４Ｒのフィードバック補正量は一旦一定となる。これは、右バンク４Ｒにおいてポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒ内の燃料が給油後のものに完全に入れ替わったことを示している。そして、左バンク４Ｌにおいてポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｌ内の燃料が給油後のものに完全に入れ替わることにより、左バンク４Ｌのフィードバック補正量も一旦一定となる。
【００３５】
その後、左バンク４Ｌの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌに給油後の燃料が到達し、左バンク４Ｌの筒内噴射弁３２Ｌからエタノール濃度が変化した燃料が噴射され始めることで、今度は左バンク４Ｌのフィードバック補正量が先に変化し始める（時点（３））。続いて、右バンク４Ｒの筒内噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒにも給油後の燃料が到達し、右バンク４Ｒの筒内噴射弁３２Ｒからもエタノール濃度が変化した燃料が噴射され始めることで、右バンク４Ｒのフィードバック補正量が変化し始める（時点（４））。その後、左バンク４Ｌの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌ内の燃料が給油後のものに完全に入れ替わることで左バンク４Ｌのフィードバック補正量は一定となり、さらに、右バンク４Ｒの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｒ内の燃料が給油後のものに完全に入れ替わることで右バンク４Ｒのフィードバック補正量も一定となる（時点（５））。これにより、両バンク４Ｌ，４Ｒにおいて燃料の切り替えが完了する。
【００３６】
次に、図５に示す上述の噴射比率制御ルーチンを実行した場合の制御結果について説明する。この場合は、最初に右バンク４Ｒのフィードバック補正量が変化し始めた時点で、筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率が７：３に変更される（時点（１））。これにより、ポート噴射による燃料消費が減少してポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒ内の燃料が入れ替わる速度は低下し、右バンク４Ｒのフィードバック補正量の変化速度は低下する。しかし、その一方で筒内直接噴射による燃料消費が増大することにより、給油によりエタノール濃度が変化した燃料の左バンク４Ｌの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌへの到達は早まる。その後、左バンク４Ｌのポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｌに給油によりエタノール濃度が変化した燃料が到達することで、左バンク４Ｌのフィードバック補正量も変化し始める（時点（２））。右バンク４Ｒにおいてポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｒ内の燃料が給油後のものに完全に入れ替わると、右バンク４Ｒのフィードバック補正量は一旦一定となる。
【００３７】
やがて、左バンク４Ｌの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌに給油によりエタノール濃度が変化した燃料が到達することで、左バンク４Ｌのフィードバック補正量はさらに速い速度で変化し始める（時点（３））。続いて、右バンク４Ｒの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｒにもエタノール濃度が変化した燃料が到達することで、右バンク４Ｒのフィードバック補正量も再び変化し始める（時点（４））。最初に右バンク４Ｒのフィードバック補正量が変化し始めた時点（１）で筒内直接噴射の噴射割合はポート噴射の噴射割合よりも多くされていることから、左バンク４Ｌのフィードバック補正量がさらに変化し始める時点（３）は比較例の場合よりも早く、さらに、フィードバック補正量が再び変化し始めてからの変化速度は比較例の場合よりも速くなる。同様に、右バンク４Ｒのフィードバック補正量がさらに変化し始める時点（４）も比較例の場合よりも早く、フィードバック補正量の変化速度も比較例の場合よりも速くなる。その結果、両バンク４Ｌ，４Ｒの筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌ，１０Ｒ内の燃料が給油後のものに完全に入れ替わるまでに要する時間は比較例の場合よりも短くなり、両バンク４Ｌ，４Ｒにおいて燃料の切り替えが完了する時点（５）は比較例の場合よりも早くなる。
【００３８】
上述の２つの制御結果の比較から分かるように、本実施の形態に係る噴射比率制御によれば、給油により燃料のエタノール濃度が変化した場合に、筒内噴射弁用の第１の燃料供給ラインとポート噴射弁用の第２の燃料供給ラインとの間における燃料の入れ替えに要する時間の差を低減することができる。これにより、給油後に生じ得る左右のバンク４Ｌ，４Ｒの噴射燃料のエタノール濃度が異なる状況を早期に解消することができ、燃料噴射量や点火時期の制御精度の低下に伴うエミッションの増加やドライバビリティの悪化を抑えることができる。
【００３９】
以上、本発明の一つの実施の形態について説明した。ただし、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施の形態ではエタノール濃度センサを燃料タンクに配置するとしているが、エタノール濃度センサは給油による燃料タンク内の燃料のエタノール濃度の変化を各燃料噴射弁からの噴射前に検知できる位置にあればよい。よって、エタノール濃度センサは給油口に設けられていてもよいし、燃料ポンプとデリバリパイプを接続する燃料パイプに設けられていてもよい。
【００４０】
本発明に係る制御装置は、上述の実施の形態のようなＶ型内燃機関だけでなく、図６に示すような直列型内燃機関にも適用することができる。ただし、その場合は、筒内噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位がポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒（第１ユニット）と、ポート噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位が筒内噴射弁に対する燃料分配の気筒間順位よりも相対的に高い気筒（第２ユニット）とができるように各燃料供給ラインが配管されている必要がある。図６に示す内燃機関４０では、内燃機関本体４４に直列に設けられた４つの気筒に対して筒内噴射弁用デリバリパイプ５０とポート噴射弁用デリバリパイプ５２とが平行に配管されている。そして、筒内噴射弁用デリバリパイプ５０に対してはその左端に燃料パイプ５４が接続され、ポート噴射弁用デリバリパイプ５２に対してはその右端に燃料パイプ５６が接続されている。このような配管によれば、図中の左端の気筒が第１ユニットとなり、右端の気筒が第２ユニットとなる。また、この内燃機関４０では、４つの気筒に対して１つの排気マニホールド４６が設けられ、排気マニホールド４６には１つの空燃比センサ４８が取り付けられている。このような構成によれば、図示しないクランク角センサの信号により各気筒の排気行程を検知することによって、第１ユニットである左端の気筒の排気空燃比（第１排気空燃比）も、第２ユニットである右端の気筒の排気空燃比（第２排気空燃比）も１つの空燃比センサ４８によって計測することができる。
【００４１】
また、給油によりエタノール濃度の変化が検知された場合に設定する筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率は必ずしも５：５でなくともよい。上述の実施の形態の場合であれば、左バンク４Ｌについては筒内噴射弁の噴射割合の方が大きい噴射比率に設定し、右バンク４Ｒについてはポート噴射弁の噴射割合の方が大きい噴射比率に設定することができる。そのような設定にすることで、左バンク４Ｌにおいてエタノール濃度の変化の影響が筒内噴射弁３２Ｌからの噴射燃料に先に現れることをより確実にするとともに、右バンク４Ｒにおいてエタノール濃度の変化の影響がポート噴射弁３４Ｒからの噴射燃料に先に現れることをより確実にすることができる。
【００４２】
なお、エタノール濃度の変化が検知された場合の噴射比率の設定を左右のバンクで異ならせるのであれば、燃料供給ラインは図７に示すように配管されていてもよい。図７に示す内燃機関６０では、各気筒の筒内噴射弁に燃料を分配する第１の燃料供給ラインは、上述の実施の形態と同じく、燃料パイプ１６、筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｌ、連結パイプ１４及び筒内噴射弁用デリバリパイプ１０Ｒによって構成されている。これに対し、各気筒のポート噴射弁に燃料を分配する第２の燃料供給ラインは、左右のバンク４Ｌ，４Ｒに設けられたポート噴射弁用デリバリパイプ１２Ｌ，１２Ｒと、それらに並行に燃料を供給する燃料パイプ２６によって構成されている。このような構成であれば、エタノール濃度の変化が検知された場合、例えば、左バンク４Ｌについては筒内直接噴射とポート噴射との噴射比率を８：２に設定し、右バンク４Ｒについては噴射比率を２：８に設定すればよい。そのような設定にすることで、左バンク４Ｌにおいてはエタノール濃度の変化の影響が筒内噴射弁３２Ｌからの噴射燃料に先に現れるようにし、右バンク４Ｒにおいてはエタノール濃度の変化の影響がポート噴射弁３４Ｒからの噴射燃料に先に現れるようにすることができる。この場合、左バンク４Ｌの排気空燃比が先に変化したときには、例えば左バンク４Ｌの噴射比率は５：５に変更して右バンク４Ｒの噴射比率は１：９に変更することにより、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
２  内燃機関
４Ｌ  左バンク
４Ｒ  右バンク
６Ｌ，６Ｒ  排気マニホールド
８Ｌ，８Ｒ  空燃比センサ
１０Ｌ，１０Ｒ  筒内噴射弁用デリバリパイプ
１２Ｌ，１２Ｒ  ポート噴射弁用デリバリパイプ
１６  筒内噴射弁用燃料パイプ
２０  ポート噴射弁用燃料パイプ
３０  ＥＣＵ
３２Ｌ，３２Ｒ  筒内噴射弁
３４Ｌ，３４Ｒ  ポート噴射弁
３６  エタノール濃度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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