(57)【要約】【課題】多種燃料を用いて熱効率と燃費性能の向上を図ると共に、アルコール濃度が増加できない場合でも熱効率と燃費性能を維持しつつノッキングを回避するようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】吸気バルブの開閉時期を変更可能なバルブ開閉時期可変機構とターボ過給器とを備えると共に、ガソリンとアルコールからなる多種燃料をインジェクタから噴射する内燃機関の制御装置において、少なくとも機関回転数と機関出力トルクからノッキングの発生する確率がしきい値以上か否か判定し、しきい値以上と判定されるとき、吸気バルブの閉じ時期を補正すると共に（Ｓ１０からＳ２０）、吸気バルブの閉じ時期を補正するとき、アルコール濃度が増加可能か否か判定し（Ｓ２４，Ｓ２６）、増加不可と判定されるとき、過給機を動作させて吸気圧力を増加させる（Ｓ３２）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブの開閉時期を変更可能なバルブ開閉時期可変機構と点火手段とターボ過給器とを備えると共に、インジェクタから噴射されたガソリンとアルコールからなる多種燃料を吸気と混合させて生成した混合気を燃焼室においてピストンで圧縮し、前記点火手段によって点火・燃焼させて出力を生じる内燃機関の制御装置において、少なくとも機関回転数と機関出力トルクとからノッキングの発生する確率がしきい値以上か否か判定し、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記バルブ開閉時期可変機構を動作させて前記吸気バルブの閉じ時期を補正する制御手段を備えると共に、前記制御手段は、前記吸気バルブの閉じ時期を補正するとき、前記アルコール濃度が増加可能か否か判定し、前記アルコール濃度が増加不可と判定されるとき、前記過給機を動作させて吸気圧力を増加させ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、前記多種燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を備え、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記検出されたアルコール濃度に基づいて目標圧縮比を算出し、前記算出された目標圧縮比となるように前記バルブ開閉時期可変機構を動作させて前記吸気バルブの閉じ時期を補正す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。
【請求項３】
前記制御手段は、前記多種燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を備え、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記検出されたアルコール濃度に基づいて前記過給機を動作させて前記吸気圧力を増加させることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記算出された目標圧縮比によって吸入空気量が目標値に到達可能か否か判定し、前記吸入空気量が前記目標値に到達不可と判定される一方、前記アルコール濃度が増加可能と判定されているとき、前記アルコール濃度を増加させ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。
【請求項５】
前記インジェクタが前記多種燃料を噴射する第１インジェクタとアルコールを噴射する第２インジェクタとからなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記第１インジェクタが前記燃焼室内に前記多種燃料を直接噴射するインジェクタからなり、前記第２インジェクタが前記燃焼室の手前の吸気ポートに前記アルコールを噴射するインジェクタからなることを特徴とする請求項５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】
この発明は内燃機関の制御装置に関し、より詳しくはガソリンとアルコール（エタノール）からなる多種燃料を用いる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ガソリンとアルコールの多種燃料を用いると共に、圧縮比を比較的高く設定することで低燃費・高出力を意図した内燃機関が種々提案されている。そのような機関ではアルコール濃度を増加できない（使用可能なアルコール燃料の残量が少ない）場合、放置するとノッキングが発生するおそれがある。
【０００３】
そこで、アルコール濃度を増加できない場合、例えば特許文献１記載の技術で点火時期を遅角する、あるいは特許文献２記載の技術で吸気バルブの閉じ時期を補正して実効圧縮比を下げることでノッキングを回避することが提案されている。
【０００４】
さらに、特許文献３記載の技術により、多種燃料を用いる内燃機関においてターボ過給機を備えると共に、アルコール燃料の直接噴射、圧縮比増加、ブースト、および／またはエンジンのダウンサイジングと組み合わせてノッキング限界を低減することによって燃費性能を向上させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１５５１７５号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６７６６号公報
【特許文献３】特開２００９−１４４７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の技術にあっては上記のように構成することでアルコール濃度を増加できない場合でも、ノッキングを起こすことなく、安定した運転を継続することができるが、ＭＢＴ（Minimum Advance for Best Torque）で点火できないため、同じ燃料量を供給してもトルクが低下して熱効率・燃費の低下を強いられてしまう。
【０００７】
また、特許文献２記載の技術においても実効圧縮比を下げることは吸入空気量を減らすことに他ならず、投入できる燃料量も減少することから、同様に出力・トルクの低下を避けられない。
【０００８】
尚、特許文献３記載の技術において、アルコール燃料の直接噴射、圧縮比増加、ブースト、および／またはエンジンのダウンサイジングの組み合わせによってノッキング限界を低減することを示唆するが、それに止まり、アルコール濃度が増加できない（使用可能なアルコール燃料の残量が少ない）場合のノッキングの回避について具体的には何等示唆するものではなかった。
【０００９】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、多種燃料を用いて熱効率と燃費性能の向上を図ると共に、アルコール濃度が増加できない場合でも熱効率と燃費性能を維持しつつノッキングを回避するようにした内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、吸気バルブの開閉時期を変更可能なバルブ開閉時期可変機構と点火手段とターボ過給器とを備えると共に、インジェクタから噴射されたガソリンとアルコールからなる多種燃料を吸気と混合させて生成した混合気を燃焼室においてピストンで圧縮し、前記点火手段によって点火・燃焼させて出力を生じる内燃機関の制御装置において、少なくとも機関回転数と機関出力トルクとからノッキングの発生する確率がしきい値以上か否か判定し、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記バルブ開閉時期可変機構を動作させて前記吸気バルブの閉じ時期を補正する制御手段を備えると共に、前記制御手段は、前記吸気バルブの閉じ時期を補正するとき、前記アルコール濃度が増加可能か否か判定し、前記アルコール濃度が増加不可と判定されるとき、前記過給機を動作させて吸気圧力を増加させる如く構成した。
【００１１】
請求項２に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記制御手段は、前記多種燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を備え、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記検出されたアルコール濃度に基づいて目標圧縮比を算出し、前記算出された目標圧縮比となるように前記バルブ開閉時期可変機構を動作させて前記吸気バルブの閉じ時期を補正する如く構成した。
【００１２】
請求項３に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記制御手段は、前記多種燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を備え、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記検出されたアルコール濃度に基づいて前記過給機を動作させて前記吸気圧力を増加させる如く構成した。
【００１３】
請求項４に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記制御手段は、前記算出された目標圧縮比によって吸入空気量が目標値に到達可能か否か判定し、前記吸入空気量が前記目標値に到達不可と判定される一方、前記アルコール濃度が増加可能と判定されているとき、前記アルコール濃度を増加させる如く構成した。
【００１４】
請求項５に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記インジェクタが前記多種燃料を噴射する第１インジェクタとアルコールを噴射する第２インジェクタとからなる如く構成した。
【００１５】
請求項６に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記第１インジェクタが前記燃焼室内に前記多種燃料を直接噴射するインジェクタからなり、前記第２インジェクタが前記燃焼室の手前の吸気ポートに前記アルコールを噴射するインジェクタからなる如く構成した。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る内燃機関の制御装置にあっては、少なくとも機関回転数と機関出力トルクからノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、バルブ開閉時期可変機構を動作させて吸気バルブの閉じ時期を補正すると共に、吸気バルブの閉じ時期を補正するとき、アルコール濃度が増加可能か否か判定し、アルコール濃度が増加不可と判定されるとき、過給機を動作させて吸気圧力を増加させる如く構成したので、ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるときは吸気バルブの閉じ時期を補正することで、アルコール濃度が増加できない場合でもノッキングを回避することができる。
【００１７】
即ち、吸気を圧縮する容積比（圧縮比）と膨張比が等しいオットーサイクルでは圧縮比を上げるほど熱効率が上昇するが、通常のガソリン機関では圧縮比を上げ過ぎるとノッキングが発生してしまうため、機械圧縮比を上げる一方、吸気バルブ閉じ角度を補正して吸気量を減少させ、実効圧縮比をオットーサイクルと同様に抑えて実質的に熱効率を支配する膨張比（機械圧縮比）を高めるようにしたアトキンソンサイクル（「ミラーサイクル」とも呼ばれる）を利用することで、アルコール濃度が増加できない場合でもノッキングを回避することができる。また、点火時期を遅角させることがないため、熱効率・燃費を低下させることがない。
【００１８】
他方、吸気バルブの閉じ時期を補正することで吸入空気量の減少を招くが、アルコール濃度が増加不可、即ち、使用可能なアルコール燃料の残量が少ないと判定されるとき、換言すれば吸気バルブの閉じ時期を補正せざるを得ないと判定されるときはターボ過給機を動作させて吸気圧力を増加させるように構成したので、結果として吸入空気量の減少を回避することができ、よってアルコール濃度が増加できない場合でも出力・トルクの低下を防止して熱効率と燃費性能を向上させることができる。
【００１９】
請求項２に係る内燃機関の制御装置にあっては、ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、検出されたアルコール濃度に基づいて目標圧縮比を算出し、算出された目標圧縮比となるようにバルブ開閉時期可変機構を動作させて吸気バルブの閉じ時期を補正する如く構成したので、上記した効果に加え、アルコール濃度が増加できない場合でも熱効率と燃費性能を維持しつつノッキングを一層確実に回避することができる。
【００２０】
請求項３に係る内燃機関の制御装置にあっては、ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、検出されたアルコール濃度に基づいて過給機を動作させて前記吸気圧力を増加させる如く構成したので、上記した効果に加え、アルコール濃度が増加できない場合でも出力・トルクの低下を確実に防止して熱効率と燃費性能を向上させることができる。
【００２１】
請求項４に係る内燃機関の制御装置にあっては、算出された目標圧縮比によって吸入空気量が目標値に到達可能か否か判定し、目標値に到達不可と判定される一方、アルコール濃度が増加可能と判定されているとき、アルコール濃度を増加させる如く構成したので、アルコール濃度を増加させて内燃機関を所期の圧縮比で運転することで本来の熱効率と燃費性能を維持することができる。
【００２２】
請求項５に係る内燃機関の制御装置にあっては、インジェクタが多種燃料を噴射する第１インジェクタとアルコールを噴射する第２インジェクタとからなる如く構成したので、上記した効果に加え、ガソリンとアルコールからなる多種燃料を単一のインジェクタから噴射する場合に比し、所望量のアルコールを確実に内燃機関に供給することができる。
【００２３】
請求項６に係る内燃機関の制御装置にあっては、第１インジェクタが燃焼室内に多種燃料を直接噴射するインジェクタからなり、第２インジェクタが燃焼室の手前の吸気ポートにアルコールを噴射するインジェクタからなる如く構成したので、上記した効果に加え、第１インジェクタが多種燃料を燃焼室内に直接噴射するインジェクタからなるようにすることで噴射された多種燃料の潜熱によって異常燃焼を回避できると共に、第２インジェクタがアルコールを吸気ポートに噴射するインジェクタからなるようにすることで加圧ポンプなどの部品の精度やコストを下げることができて構成を簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施例に係る内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの動作を機能的に示すブロック図である。
【図３】図２に示すＥＣＵの動作をより具体的に示すフロー・チャートである。
【図４】図３フロー・チャートの処理で言及される、ノッキングの発生確率の算出を示す説明図である。
【図５】図３フロー・チャートの処理で言及される、アルコール濃度に対する実効圧縮比の特性を示す説明図である。
【図６】図３フロー・チャートの処理で言及される、吸気バルブ閉じ時期に対する実効圧縮比の特性を示す説明図である。
【図７】図３フロー・チャートの処理で言及される、吸気バルブ閉弁タイミンングを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の制御装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２６】
図１はこの発明の実施例に係る内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。
【００２７】
図１において、符号１０は、車両（図示せず）に搭載される、４気筒（シリンダ）４サイクルの内燃機関（１気筒のみ図示。以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０において吸気管１２にはターボ過給機１４のコンプレッサ１４ａが配置される。
【００２８】
吸気はコンプレッサ１４ａによってエアクリーナ（図示せず）から強制的に圧縮吸引されて吸気管１２を流れ、インタークーラ１４ｂで冷却されてスロットルバルブ１６に至り、そこで流量を調節されて吸気マニホルド１８を流れ、２個の吸気バルブ（１個のみ図示）２０が開弁（開放）されるとき、燃焼室２２に流入する。
【００２９】
スロットルバルブ１６は、車両運転席床面に配置されたアクセルペダル２４との機械的な接続を絶たれ、ＤＢＷ（Drive By Wire）機構２６で開閉が制御される。即ち、スロットルバルブ１６はＤＢＷ機構２６のアクチュエータ（電動モータ）２６ａに接続され、アクチュエータ２６ａで駆動されて開閉する。
【００３０】
燃焼室２２を臨む位置には第１インジェクタ（燃料噴射弁）３０が配置されると共に、吸気バルブ２０の手前の吸気ポート１８ａには第２インジェクタ（燃料噴射弁）３２が配置される。
【００３１】
第１インジェクタ３０には、メイン燃料タンク３４に貯留される多種燃料がタンク内部に配置されたメイン燃料ポンプ３４ａで汲み上げられ、燃料供給管３６を介して圧送される。第１インジェクタ３０は圧送された多種燃料を燃焼室２２に直接噴射する。以下、第１インジェクタ３０を「直噴インジェクタ」ともいう。
【００３２】
多種燃料としては、ガソリンとエタノール（エチルアルコール）の混合燃料、具体的にはガソリン９０％とエタノール１０％の混合燃料（Ｅ１０）などのアルコール濃度が比較的低い燃料の使用が予定される。
【００３３】
他方、メイン燃料タンク３４に貯留される多種燃料はサブ燃料ポンプ３４ｂで汲み上げられて管路４０を介して分離装置４２に送られ、そこでアルコール成分とその他の成分に分離・抽出される。
【００３４】
分離されたアルコール成分は一定範囲のアルコール濃度を備えたアルコール燃料としてサブ燃料タンク４４に貯留されると共に、その他の成分は管路４６を介してメイン燃料タンク３４に戻される。サブ燃料タンク４４に貯留されるアルコール燃料はタンク内部に配置された燃料ポンプ４４ａで汲み上げられ、燃料供給管５０を介して第２インジェクタ３２に圧送される。
【００３５】
第２インジェクタ３２は圧送されたアルコール燃料を吸気ポート１８ａに噴射する。以下、第２インジェクタ３２を「ポートインジェクタ」ともいう。噴射されたアルコール燃料は吸気バルブ２０が開弁されたとき、燃焼室２２に流入する。
【００３６】
直噴インジェクタ３０あるいはポートインジェクタ３２は、ドライバ（駆動回路。図２に示す）５２を通じてＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）５４に電気的に接続され、ＥＣＵ５４から開弁（開放）時間を示す駆動信号がドライバ５２を通じて供給されると開弁し、開弁時間に応じた燃料を燃焼室２２あるいは吸気ポート１８ａに噴射する。噴射された燃料は、流入した空気と混合して混合気を生成する。
【００３７】
燃焼室２２には点火プラグ５６が配置される。点火プラグ５６はイグナイタなどからなる点火装置６０に接続される。点火装置６０はＥＣＵ５４からドライバ５２を介して点火信号が供給されると、点火プラグ５６の電極間に火花放電を生じさせる。混合気はそれによって着火されて燃焼し、燃焼室２２の内部に摺動自在に収容されるピストン６２を下方に駆動する。
【００３８】
燃焼室２２が形成されるシリンダブロック６４の内部には、ピストン６２に接続され、ピストン６２の上下運動を回転運動に変換するクランクシャフト（図示せず）が収容される。
【００３９】
燃焼によって生じた排気（排ガス）は、２個の排気バルブ（１個のみ図示）７０が開弁するとき、排気ポート７２を通って排気マニホルド７４から排気管７６に流れる。排気管７６にはターボ過給機１４のタービン１４ｃが配置され、排気で回転（駆動）させられる。タービン１４ｃはコンプレッサ１４ａに機械的に接続され、コンプレッサ１４ａはそれに応じて回転（駆動）させられて吸気を強制的に圧縮吸引する。
【００４０】
排気管７６にはタービン１４ｃをバイパスするバイパス通路７６ａが設けられる。バイパス通路７６ａにはウエストゲートバルブ１４ｄが配置される。ウエストゲートバルブ１４ｄには電磁ソレノイドバルブからなるアクチュエータ１４ｄ１が取り付けられる。
【００４１】
アクチュエータ１４ｄ１は励磁されるとき、ウエストゲートバルブ１４ｄを開放位置に駆動し、バイパス通路７６ａを開放する。アクチュエータ１４ｄ１を介してウエストゲートバルブ１４ｄの開度を調整することでタービン１４ｃの回転数が制御され、よってターボ過給機１４の過給圧が制御される。
【００４２】
排気管７６にはバイパス通路７６ａの下流で触媒装置（図示せず）が配置され、排気は触媒装置でＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘなどの有害成分を除去されてエンジン外の大気に放出される。
【００４３】
シリンダヘッド６４ａにはバルブ開閉時期可変機構（以下「ＶＴＣ」という）８０が設けられる。ＶＴＣ８０は油圧を介してカムシャフトを駆動してクランクシャフトに対するカムシャフトの位相角（ＶＴＣ角度）として規定される、吸気バルブの燃焼室を開閉する時期を変更可能な油圧モータからなる。尚、ＶＴＣ８０に加え、吸気カム８０ｂの開閉位相角とリフト量を複数のカムに従って変更可能な機構を備えても良い。
【００４４】
エンジン１０のクランクシャフトの付近にはクランク角センサ８２が配置される。クランク角センサ８２はクランクシャフトに固定されたパルサ８２ａの回転に応じた信号を出力する磁気ピックアップからなり、気筒判別信号と、各気筒のＴＤＣ（上死点）あるいはその付近のクランク角度を示すＴＤＣ信号と、ＴＤＣ信号を細分してなるＣＲＫ信号を出力する。
【００４５】
吸気管１２には温度検出素子を備えたエアフローメータ８４が配置され、エアクリーナから吸入される吸気（空気）量Ｑと吸気温度ＴＡに応じた信号を出力する。
【００４６】
吸気管１２においてスロットルバルブ１６の上流にはスロットル前圧センサ８５が配置され、スロットルバルブ１６の上流位置の吸気管内圧力ＰＢＡを絶対圧で示す信号を出力すると共に、下流にはＭＡＰセンサ８６が配置され、スロットルバルブ１６の下流位置の吸気管内圧力ＰＢＡを絶対圧で示す信号を出力する。
【００４７】
また、カムシャフトにはカムセンサ８８が配置され、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相角を示す信号を出力すると共に、ＤＢＷ機構２６にはスロットル開度センサ９０が配置され、スロットルバルブ１６の位置（スロットル開度ＴＨ）に応じた信号を出力する。
【００４８】
エンジン１０のシリンダブロック６４に形成された冷却水通路（図示せず）には水温センサ９２が配置されてエンジン冷却水温（エンジン温度）ＴＷに応じた信号を出力すると共に、その付近にはノッキングセンサ９４が配置され、ノッキングに起因してエンジン１０に生じる振動に応じた信号を出力する。
【００４９】
排気系において触媒装置の上流にはＡ／Ｆセンサ（広域空燃比センサ）９６が配置され、理論空燃比からリッチあるいはリーンに至るまでの広い範囲において排気中の酸素濃度、換言すれば実際の空燃比ＫＡＣＴを示す信号を出力する。
【００５０】
メイン燃料タンク３４と分離装置４２を接続する管路４０にはアルコールセンサ１００が配置されて管路４０を流れる多種燃料、より具体的にはメイン燃料タンク３４に貯留される多種燃料のアルコール濃度を示す信号を出力すると共に、サブ燃料タンク４４にはレベルセンサ１０２が配置され、サブ燃料タンク４４に貯留されるアルコール燃料のレベル（液面高さ）、換言すればアルコール燃料の残量を示す信号を出力する。
【００５１】
アクセルペダル２４の付近にはアクセル開度センサ１０４が設けられ、運転者のアクセルペダル踏み込み量を示すアクセル開度ＡＰに応じた信号を出力する。ドライブシャフト（図示せず）の付近には車速センサ１０６が設けられ、ドライブシャフトの所定角回転当たりにパルス信号を出力する。
【００５２】
上記したセンサ群の出力は、ＥＣＵ５４に入力される。ＥＣＵ５４はマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｆなどを備える。ＥＣＵ５４は入力信号の内、クランク角センサ８２の出力（ＣＲＫ信号）と車速センサ１０６の出力の時間間隔を計測してエンジン回転数ＮＥと車速Ｖを算出（検出）する。
【００５３】
図２はＥＣＵ５４の動作を機能的に示すブロック図である。ＥＣＵ５４は入力されたセンサ出力に基づき、図示の処理を実行する。
【００５４】
以下説明すると、ＥＣＵ５４は燃料噴射・点火制御部５４ａを備え、そこでクランク角センサ８２から検出されるエンジン回転数と、エアフローメータ８４から検出される吸気流量（あるいはＭＡＰセンサ８６から検出される吸気管内圧力（吸気圧力））と吸気温度などの基本パラメータから適宜な特性に従って燃料噴射量の基本値が算出される。
【００５５】
算出される基本値はＡ／Ｆセンサ９６から検出されるＡ／Ｆ（空燃比）に基づいて算出される空燃比フィードバック補正係数やノッキングセンサ９４から検出されるノッキングに応じて算出される補正係数が加算（あるいは乗算）されると共に、図示のその他のパラメータに基づいて補正されて燃料噴射量が算出される。
【００５６】
さらに、直噴インジェクタ３０から噴射される多種燃料とポートインジェクタ３２から噴射されるアルコール燃料の噴射割合と噴射量が噴射時間で算出されると共に、噴射回数や噴射時期が算出される。
【００５７】
噴射割合はエンジン１０の負荷状態に応じて決定され、例えば低負荷時には燃料噴射量の全てが直噴インジェクタ３０から多種燃料として噴射されると共に、中高負荷時には燃料噴射量の一部が直噴インジェクタ３０からの多種燃料、一部がポートインジェクタ３２からアルコール燃料として噴射されるように決定される。ポートインジェクタ３２からのアルコール燃料の噴射割合は負荷が増加するにつれて増大するように設定される。
【００５８】
また、適宜な特性に従って点火時期が算出されると共に、ノッキングセンサ９４から検出されるノッキングに応じて算出される補正係数で補正される。算出された燃料噴射量と点火時期に基づいて制御値が算出され、ドライバ５２を介して直噴インジェクタ３０とポートインジェクタ３２と点火プラグ５６に供給される。
【００５９】
また、吸気量制御部５４ｂにおいて、アクセル開度ＡＰと車速とエンジン回転数とから適宜な特性を検索することで運転者によって要求される要求出力が算出されると共に、算出された要求出力を満足するように燃料噴射・点火制御部５４ａで算出された燃料噴射量に応じて目標吸入空気量が算出される。
【００６０】
次いで算出された目標吸入空気量に基づいて目標スロットル（ＴＨ）開度と目標過給圧と目標ＶＴＣ角度が算出され、後段のフィードバック制御ブロック５４ｂ１で算出値と実開度、実過給圧、実角度との偏差が減少するようにフィードバック補正係数が加算（あるいは乗算）されて制御値が算出され、ドライバ５２を介してＤＢＷ機構２６とウエストゲートバルブ・アクチュエータ１４ｄ１とＶＴＣ８０に供給される。
【００６１】
図３は上記したＥＣＵ５４の動作をより具体的に示すフロー・チャートである。図示のプログラムは所定の時間間隔で実行される。
【００６２】
以下説明すると、Ｓ１０において算出された目標吸入空気量と燃料噴射量を読み込み、Ｓ１２に進み、現在使用している燃料のアルコール濃度を検出する。即ち、アルコールセンサ１００の出力からメイン燃料タンク３４に貯留される多種燃料のアルコール濃度を検出する。
【００６３】
次いでＳ１４に進み、ノッキング発生確率（ノッキングが発生する確率）がしきい値以上か否か判断する。ノッキング発生確率は図４に示す特性（マップ）をエンジン回転数ＮＥとエンジントルクとで検索して得られる値（例えば点ａ）を意味する。
【００６４】
従ってＳ１４の判断は検索して得られる値（例えば点ａ）をしきい値ｂと比較してそれ以上か否か判断することで行う。
【００６５】
図３フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１４で否定されてノッキング発生確率がしきい値以上ではないと判断されるときはＳ１６に進み、ＶＴＣ８０の吸気カム８０ｂの目標位相角を通常の位相角（換言すればエンジン１０が通常の（圧縮比と膨張比が等しい）オットーサイクルの圧縮比で運転されるバルブ開閉時期に対応する位相角）に設定し、その位相角となるようにＶＴＣ８０を動作させる。
【００６６】
一方、Ｓ１４で肯定されてノッキング発生確率がしきい値以上と判断されるときはＳ１８に進み、ノッキングの発生しない圧縮比を選択する。即ち、Ｓ１２で検出されたアルコール濃度に基づいて図５に示す特性（マップ）を検索して実効圧縮比を選択（換言すれば目標圧縮比として算出）する。
【００６７】
次いでＳ２０に進み、Ｓ１８で選択された実効圧縮比（目標圧縮比）となる（下げる）ようにＶＴＣ８０の吸気カム８０ｂの目標位相角を設定する。即ち、ＶＴＣ８０を動作させて吸気バルブ２０の閉弁時期を補正、より具体的には進角させて早閉じアトキンソンのバルブ開閉時期に変更する。
【００６８】
より具体的には、Ｓ１８で選択された実効圧縮比に基づいて図６に示す特性（マップ）を検索して吸気バルブ２０の閉じ時期を、ＡＢＤＣ−８０度からＡＢＤＣ−２０度の間の任意の値に設定する。
【００６９】
図７に吸気バルブ２０（と排気バルブ７０の）開閉時期を示す。Ｓ２０の処理においては吸気バルブ２０の閉じ時期を、ＡＢＤＣ−８０度（ＡＴＤＣ１００度）からＡＢＤＣ−２０度（ＡＴＤＣ１６０度）の間の任意の値、換言すれば吸気行程の下死点ＢＤＣよりも進角するように設定する。
【００７０】
尚、アトキンソンサイクルには早閉じアトキンソンに加え、吸気バルブの閉じ角度を遅らせて一旦吸入した空気を排出することで吸気量を低減させる遅閉じアトキンソンがあり、両者とも同様の効果を得ることができることから、Ｓ２０の処理においてはＶＴＣ８０を動作させ、吸気バルブ２０の閉弁時期を遅角させて遅閉じアトキンソンとしても良い。
【００７１】
図３フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ２２に進み、Ｓ１８で選択された実効圧縮比（目標圧縮比）によって（Ｓ１０で読み込まれた）目標吸入空気量に到達可能か否か判断する。即ち、実効圧縮比を下げることで目標吸入空気量に到達しない事態も生じ得るため、用心のため、ここで判断する。
【００７２】
Ｓ２２で肯定されるときは以降の処理をスキップする一方、Ｓ２２で否定されて目標吸入空気量に到達不可と判定されるときはＳ２４に進み、アルコール残量を検出する。即ち、レベルセンサ１０２の出力からサブ燃料タンク４４に貯留されるアルコール燃料の残量を検出する。
【００７３】
次いでＳ２６に進み、検出されたアルコール燃料の残量が適宜設定される所定値以上か否か、換言すればアルコール濃度が増加可能か（エンジン１０に供給されるアルコール燃料が増加可能か）否か判断する。
【００７４】
Ｓ２６で肯定されるときはＳ２８に進み、サブ燃料タンク４４に貯留されるアルコール燃料をポートインジェクタ３２から吸気ポート１８ａに噴射させる（エンジン１０に供給される燃料のアルコール濃度を増加させる）。
【００７５】
次いでＳ３０に進み、アルコールが噴射されたことから実効圧縮比を元の値に戻す。即ち、ＶＴＣ８０の吸気カム８０ｂの目標位相角を通常のオットーサイクルの圧縮比で運転されるバルブ開閉時期に対応する位相角に設定し、その位相角となるようにＶＴＣ８０を動作させる。次いでＳ１２に進み、上記した処理を繰り返す。
【００７６】
一方、Ｓ２６で否定されてアルコール濃度が増加不可（エンジン１０に供給されるアルコール燃料が増加不可）と判断されるときはＳ３２に進み、ウエストゲートバルブ１４ｄの開度を制御してターボ過給機１４の過給圧を増加させ、吸気圧力を増加させる。
【００７７】
それについて図５を再び参照して説明する。尚、図５はアルコール濃度に対する実効圧縮比の特性に加え、同一トルク時の実効圧縮比と吸気圧力の関係も示す説明図である。
【００７８】
図５で実効圧縮比が特性１で表わされるような場合、検出されるアルコール濃度の全てにおいてノッキング発生領域（網掛けで示す）に入ることから、実効圧縮比を特性２あるいは３に従って低下させる必要があるが、そのとき実効圧縮比の低下に応じて吸気圧力が低下して目標吸入空気量に到達できない場合が生じる。
【００７９】
そこで、この実施例においてはターボ過給機１４の過給圧を増加させ、よって吸気圧力を増加させるようにした。例えば、同図で検出されたアルコール濃度をＤａとし、特性１のときの吸気圧力Ｐ１を仮に０ｋＰａとすると、過給圧を増加させることで特性２のときの吸気圧力Ｐ２を例えば４０ｋＰａ，特性３のときの吸気圧力Ｐ３を例えば８０ｋＰａと増加することができる。
【００８０】
これにより、実効圧縮比をノッキングの発生しない値に設定するとき、それによって目標吸入空気量が到達不可と判断される場合であっても、過給圧を増加させて吸気圧力を増加させることで目標吸入空気量に到達させることができる。即ち、実効圧縮比の低下と過給圧の増加を適宜調整することで、アルコール濃度が増加できない（使用可能なアルコール燃料の残量が少ない）場合でも出力・トルクの低下を防止して熱効率と燃費性能を向上させることができる。
【００８１】
上記した如く、この実施例にあっては、吸気バルブ２０の開閉時期を変更可能なバルブ開閉時期可変機構（ＶＴＣ）８０と点火手段（点火プラグ５６、点火装置６０）とターボ過給器１４とを備えると共に、インジェクタ（第１インジェクタ３０）から噴射されたガソリンとアルコールからなる多種燃料を吸気と混合させて生成した混合気を燃焼室２２においてピストン６２で圧縮し、前記点火手段によって点火・燃焼させて出力を生じる内燃機関（エンジン）１０の制御装置において、少なくとも機関回転数（エンジン回転数）ＮＥと機関出力トルク（エンジントルク）とからノッキングの発生する確率がしきい値以上か否か判定し、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記バルブ開閉時期可変機構を動作させて前記吸気バルブの閉じ時期を補正する制御手段（ＥＣＵ５４，Ｓ１０からＳ２０）を備えると共に、前記制御手段は、前記吸気バルブの閉じ時期を補正するとき、前記アルコール濃度が増加可能か否か判定し（Ｓ２４，Ｓ２６）、前記アルコール濃度が増加不可と判定されるとき、前記過給機を動作させて吸気圧力を増加させる（Ｓ３２）如く構成したので、ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるときは吸気バルブ２０の閉じ時期を補正することで、アルコール濃度が増加できない場合でもノッキングを回避することができる。
【００８２】
即ち、吸気を圧縮する容積比（圧縮比）と膨張比が等しいオットーサイクルでは圧縮比を上げるほど熱効率が上昇するが、通常のガソリン機関では圧縮比を上げ過ぎるとノッキングが発生してしまうため、機械圧縮比を上げる一方、吸気バルブ閉じ角度を補正して吸気量を減少させ、実効圧縮比をオットーサイクルと同様に抑えて実質的に熱効率を支配する膨張比（機械圧縮比）を高めるようにしたアトキンソンサイクルを利用することで、アルコール濃度が増加できない場合でもノッキングを回避することができる。また、点火時期を遅角させることがないため、熱効率・燃費を低下させることがない。
【００８３】
他方、吸気バルブ２０の閉じ時期を補正することで吸入空気量（目標吸入空気量）の減少を招くが、アルコール濃度が増加不可、即ち、使用可能なアルコール燃料の残量が少ないと判定されるとき、換言すれば吸気バルブの閉じ時期を補正せざるを得ないと判定されるときはターボ過給機１４を動作させて過給圧を増加させることで吸気圧力を増加させるように構成したので、結果として吸入空気量の減少を回避することができ、よってアルコール濃度が増加できない場合でも出力・トルクの低下を防止して熱効率と燃費性能を向上させることができる。
【００８４】
また、前記制御手段は、前記多種燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段（アルコールセンサ１００，ＥＣＵ５４，Ｓ１２）を備え、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき、前記検出されたアルコール濃度に基づいて目標圧縮比を算出し、前記算出された目標圧縮比となるように前記バルブ開閉時期可変機構を動作させて前記吸気バルブの閉じ時期を補正する（Ｓ１８，Ｓ２０）如く構成したので、上記した効果に加え、アルコール濃度が増加できない場合でも熱効率と燃費性能を維持しつつノッキングを一層確実に回避することができる。
【００８５】
また、前記制御手段は、前記多種燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段（アルコールセンサ１００，ＥＣＵ５４，Ｓ１２）を備え、前記ノッキングの発生する確率がしきい値以上と判定されるとき（Ｓ１４）、前記検出されたアルコール濃度に基づいて前記過給機を動作させて前記吸気圧力を増加させる（Ｓ３２）如く構成したので、上記した効果に加え、アルコール濃度が増加できない場合でも出力・トルクの低下を確実に防止して熱効率と燃費性能を向上させることができる。
【００８６】
また、前記制御手段は、前記算出された目標圧縮比によって吸入空気量が目標値に到達可能か否か判定し、前記吸入空気量が前記目標値に到達不可と判定される一方（Ｓ２２）、前記アルコール濃度が増加可能と判定されているとき（Ｓ２６）、前記アルコール濃度を増加させる（Ｓ２８）如く構成したので、アルコール濃度を増加させてエンジンを所期の圧縮比で運転することで本来の熱効率と燃費性能を維持することができる。
【００８７】
また、前記インジェクタが前記多種燃料を噴射する第１インジェクタ３０とアルコールを噴射する第２インジェクタ３２とからなる如く構成したので、上記した効果に加え、ガソリンとアルコールからなる多種燃料を単一のインジェクタから噴射する場合に比し、所望量のアルコールを確実に内燃機関に供給することができる。
【００８８】
また、前記第１インジェクタ３０が前記燃焼室２２内に前記多種燃料を直接噴射するインジェクタからなり、前記第２インジェクタ３２が前記燃焼室の手前の吸気ポート１８ａに前記アルコールを噴射するインジェクタからなる如く構成したので、上記した効果に加え、第１インジェクタ３０が多種燃料を燃焼室２２内に直接噴射するインジェクタからなるようにすることで噴射された多種燃料の潜熱によって異常燃焼を回避できると共に、第２インジェクタ３２がアルコールを吸気ポート１８ａに噴射するインジェクタからなるようにすることで加圧ポンプなどの部品の精度やコストを下げることができて構成を簡易にすることができる。
【００８９】
尚、上記において、メイン燃料タンク３４にアルコール燃料を含む多種燃料、サブ燃料タンク４４にアルコール燃料を貯留するようにしたが、メイン燃料タンク３４にガソリン燃料、サブ燃料タンク４４にアルコール燃料を貯留するようにしても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１０  内燃機関（エンジン）、１４  ターボ過給機、１４ａ  コンプレッサ、１４ｃ  タービン、１４ｄ  ウエストゲートバルブ、１４ｄ１  ウエストゲートバルブ・アクチュエータ、１６  スロットルバルブ、１８  吸気マニホルド、１８ａ  吸気ポート、２０  吸気バルブ、２２  燃焼室、２６  ＤＢＷ機構、３０  第１（直噴）インジェクタ、３２  第２（ポート）インジェクタ、３４  メイン燃料タンク、４２  分離装置、４４  サブ燃料タンク、５４  ＥＣＵ（電子制御ユニット）、５６  点火プラグ（点火手段）、６０  点火装置（点火手段）、８０  ＶＴＣ（バルブ開弁時期可変機構）、８２  クランク角センサ、８４  エアフローメータ、８６  ＭＡＰセンサ、９０  スロットル開度センサ、９６  Ａ／Ｆセンサ、１００  アルコールセンサ、１０２  レベルセンサ、１０４  アクセル開度センサ
【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６】
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【図７】
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【図５】
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