(57)【要約】【課題】排気通路内に発生した結露水の氷結に起因する排気弁の閉弁不良を抑制する。【課題手段】アルコール燃料を使用可能な内燃機関１の制御装置は、アルコール燃料を含む燃料Ｆ２を噴射するための噴射弁３１，３２と、噴射弁を制御するように構成された制御ユニット２０とを備える。制御ユニットは、内燃機関の低温始動時から停止時までの運転時間もしくはその増大につれ増大するパラメータが所定値以下であるとき、内燃機関の停止に際して、噴射弁からアルコール燃料を含む燃料を噴射させる。【選択図】図１
2015203404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコール燃料を使用可能な内燃機関の制御装置であって、
前記アルコール燃料を含む燃料を噴射するための噴射弁と、
前記噴射弁を制御するように構成された制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記内燃機関の低温始動時から停止時までの運転時間もしくは当該運転時間の増大につれ増大するパラメータが所定値以下であるとき、前記内燃機関の停止に際して、前記噴射弁から前記アルコール燃料を含む燃料を噴射させる
ことを特徴とす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係り、特に、アルコール燃料を使用可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両もしくは自動車用内燃機関として、代替燃料としてのアルコール燃料を使用可能なバイフューエル方式の内燃機関が知られており、このような内燃機関を搭載した車両をＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）と称する。かかる内燃機関においては、メタノールや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とをそれぞれ単独で、もしくは混合して使用可能である。
【０００３】
特許文献１には、バイフューエル方式の内燃機関において、エンジン停止信号検出時にアルコール混合燃料で運転されている場合には、ガソリンによる運転を所定期間継続し、その後エンジンを停止することが記載されている。これは、エンジンを停止後に再始動したときに排気管内に残留した水分が触媒暖機性能を悪化させるため、その悪影響を排除するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４７０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで一般に、内燃機関の低温始動後に比較的短時間の運転、すなわちショートトリップを行うと、当該運転の停止後に排気中の水分が結露し、排気通路内壁に多量の結露水もしくは水滴が付着する。特に、バイフューエル方式の内燃機関の場合だと、アルコール燃料が燃焼時にガソリン等の炭化水素系燃料に比べより多くの水分を発生させるため、上記の傾向が顕著である。
【０００６】
すると、その排気通路内壁に付着した水滴が流れ落ち、排気弁とバルブシートの間の比較的小さな隙間に溜まり、氷結することがある。この氷結によって出来た氷が、その後の内燃機関の再始動後にも、排気弁とバルブシートの少なくとも一方に付着し続け、排気弁の閉弁不良を生じさせる問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記事情に鑑みて創案され、その目的は、アルコール燃料を使用可能な内燃機関において、排気通路内に発生した結露水の氷結に起因する排気弁の閉弁不良を抑制することができる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】
【０００８】
本発明の一の態様によれば、
アルコール燃料を使用可能な内燃機関の制御装置であって、
前記アルコール燃料を含む燃料を噴射するための噴射弁と、
前記噴射弁を制御するように構成された制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記内燃機関の低温始動時から停止時までの運転時間もしくは当該運転時間の増大につれ増大するパラメータが所定値以下であるとき、前記内燃機関の停止に際して、前記噴射弁から前記アルコール燃料を含む燃料を噴射させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アルコール燃料を使用可能な内燃機関において、排気通路内に発生した結露水の氷結に起因する排気弁の閉弁不良を抑制することができるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を示す概略図である。
【図２】結露水の氷結を説明するための断面図である。
【図３】エタノール水溶液の表面張力特性を示すグラフである。
【図４】エタノール水溶液の凝固点特性を示すグラフである。
【図５】第１実施形態の制御に関するフローチャートである。
【図６】開弁時間を算出するためのマップを示す。
【図７】本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を示す概略図である。
【図８】エンジン停止後の噴射制御中に燃料が噴射されたときの様子を示す断面図である。
【図９】第２実施形態の制御に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１に、第１実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を示す。本実施形態に係る内燃機関（エンジン）１は、アルコール燃料を使用可能なバイフューエル方式の内燃機関であり、車両、特にハイブリッド車両に搭載されている。ハイブリッド車両には、車両およびエンジンを制御する制御ユニットとしての電子制御ユニット（以下ＥＣＵと称す）２０が設けられる。ＥＣＵ２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を備えて構成される。
【００１３】
エンジン１の燃料として、メタノールや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とをそれぞれ単独で、もしくは混合して使用可能である。従って本実施形態に係るハイブリッド車両はＦＦＶとしても構成されている。本実施形態のエンジン１は、ガソリンを基準燃料とする直列４気筒火花点火式内燃機関であり、このガソリンに対し０〜１００％の混合比率でアルコール燃料を混合可能である。なおエンジンの気筒数、シリンダ配置形式（直列、Ｖ型、水平対向等）、着火方式等は特に限定されない。
【００１４】
エンジン１のシリンダブロック２に形成されたシリンダ２ａ内にはピストン３が往復動可能に収容され、ピストン３にはクランクシャフト４が連結されている。エンジン１のシリンダヘッド５には吸気ポート６を開閉する吸気弁７と、排気ポート８を開閉する排気弁９とが気筒ごとに配設されている。各吸気弁７および各排気弁９は、カムシャフト１０，１１を含む動弁機構によって開閉駆動される。シリンダヘッド５の頂部には、燃焼室１２内の混合気に点火するための点火プラグ１３が気筒ごとに取り付けられている。なお、吸気弁７および排気弁９の少なくとも一方の開弁特性を変更するための可変バルブ機構が設けられてもよい。
【００１５】
各気筒の吸気ポート６は、気筒毎の吸気マニフォールドもしくは枝管１４を介して、吸気集合室であるサージタンク１５に接続されている。サージタンク１５の上流側には吸気管１６が接続されており、吸気管１６の上流端にはエアクリーナ（図示せず）が設けられている。そして吸気管１６には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１７と、電子制御式のスロットルバルブ１８とが組み込まれている。吸気ポート６、枝管１４、サージタンク１５及び吸気管１６により吸気通路が形成される。吸気通路、特に吸気ポート内６に燃料を噴射するためのインジェクタ１９が気筒ごとに配設されている。
【００１６】
各気筒のインジェクタ１９に燃料を供給する共通のデリバリパイプ２１には、メイン燃料配管２２を介してメイン燃料ポンプ２３が接続されている。メイン燃料ポンプ２３は、メイン燃料タンク２４内に貯留されたメイン燃料Ｆ１をインジェクタ１９に向けて供給する。
【００１７】
なお、各気筒の排気ポート８には図示しない排気マニフォールドおよび排気管が接続され、排気管には三元触媒からなる触媒が設置されている。触媒の上流側及び下流側には排気ガスの空燃比を検出するための上流側及び下流側空燃比センサが設置されている。これら空燃比センサの出力はＥＣＵ２０に送られ、各空燃比をストイキ（理論空燃比）に制御するための空燃比フィードバック制御に用いられる。
【００１８】
特に本実施形態では、サブ燃料タンク３０内に貯留されたサブ燃料Ｆ２を、吸気通路内、本実施形態では枝管１４内に噴射供給できるようになっている。すなわち、各気筒の枝管１４には、それぞれサブ燃料Ｆ２を噴射するための噴射ノズル３１が設けられ、これら噴射ノズル３１は共通の噴射制御弁３２に接続されている。噴射制御弁３２は遮断弁３３を介してサブ燃料ポンプ３４に接続されている。
【００１９】
通常、サブ燃料ポンプ３４は停止（オフ）状態にあり、遮断弁３３と噴射制御弁３２は閉弁状態にある。サブ燃料ポンプ３４がオンされたとき、サブ燃料ポンプ３４は、サブ燃料タンク３０内に貯留されたサブ燃料Ｆ２を噴射ノズル３１に向けて供給する。
【００２０】
噴射制御弁３２および噴射ノズル３１が本発明の「噴射弁」を構成する。噴射ノズル３１は、サブ燃料Ｆ２に旋回流（スワール）を与えつつサブ燃料Ｆ２を枝管１４内に噴射するように構成されている。なお、本実施形態では、噴射制御弁３２の開弁時に全気筒の噴射ノズル３１から同時かつ一斉にサブ燃料Ｆ２を噴射するようにしているが、噴射制御弁３２を気筒毎、噴射ノズル３１毎に設け、サブ燃料Ｆ２の噴射を気筒毎に個別に制御できるようにしてもよい。
【００２１】
サブ燃料Ｆ２はメイン燃料Ｆ１よりもアルコール濃度が高い燃料である。すなわち、メイン燃料Ｆ１は、基準燃料のみ、もしくは基準燃料とアルコール燃料との混合燃料であるがサブ燃料Ｆ２に比べ相対的に低いアルコール濃度を有する燃料である。逆に、サブ燃料Ｆ２は、アルコール燃料のみ、もしくは基準燃料とアルコール燃料との混合燃料であるがメイン燃料Ｆ１に比べ相対的に高いアルコール濃度を有する燃料である。従ってサブ燃料Ｆ２はアルコール燃料を含む燃料である。
【００２２】
なお、メイン燃料Ｆ１とサブ燃料Ｆ２の燃料系統にそれぞれ燃料のアルコール濃度を検出するためのアルコール濃度センサを設けてもよい。アルコール濃度を検出する代わりに、それをＥＣＵ２０で推定してもよい。
【００２３】
センサ類に関し、上述のエアフローメータ１７、上流側及び下流側空燃比センサに加え、エンジン１のクランク角を検出するためのクランク角センサ３５、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ３６、エンジン１の冷却水温度を検出するための水温センサ３７、外気温を検出するための外気温センサ３８がＥＣＵ２０に電気的に接続されている。また、車両の２つの動力源であるエンジン１およびモータジェネレータを作動可能な状態（オン）または停止状態（オフ）にするためのパワースイッチ３９、プレーキペダルの踏み込みに応じてオンオフするブレーキスイッチ４０がＥＣＵ２０に電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、これらセンサ類の検出値に基づいて、点火プラグ１３、スロットルバルブ１８、インジェクタ６、メイン燃料ポンプ２３、噴射制御弁３２、遮断弁３３、サブ燃料ポンプ３４、モータジェネレータを制御する。そして点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度、燃料供給、モータジェネレータ出力等を制御する。
【００２４】
本実施形態に係るハイブリッド車両は、エンジン１と走行用モータジェネレータとの２つの動力源を備えている。これら動力源と車輪とは、歯車機構を介して、動力伝達可能に且つ相互に常時連結されている。特にエンジン１は歯車機構に動力伝達可能に常時連結され、両者の間に動力を分断するようなクラッチは存在しない。なお、始動用モータジェネレータも別途設けられ、これも歯車機構に動力伝達可能に常時連結されている。ＥＣＵ２０はこれら走行用モータジェネレータと始動用モータジェネレータも制御する。
【００２５】
さて、前述したように、一般に内燃機関においては、低温始動後に比較的短時間の運転、すなわちショートトリップを行うと、当該運転の停止後に排気中の水分が結露し、排気通路内壁に比較的多量の結露水もしくは水滴が付着する。特に、本実施形態のようなバイフューエル方式の内燃機関の場合だと、アルコール燃料が燃焼時にガソリン等の炭化水素系燃料に比べより多くの水分を発生させるため、上記の傾向が顕著である。
【００２６】
ここで、「内燃機関が運転」とは、内燃機関への燃料供給と点火が実行されており、燃料の燃焼によりクランクシャフトが回転駆動され、内燃機関が動力を発生している状態をいう。逆に、「内燃機関が停止」とは、内燃機関への燃料供給と点火が停止されており、燃料の燃焼によってはクランクシャフトが回転駆動されておらず、内燃機関が動力を発生していない状態をいう。クランクシャフトが回転しているかどうかとは無関係である。
【００２７】
上記のように排気通路内壁に水滴が付着すると、その水滴が流れ落ち、排気弁とバルブシートの間の比較的小さな隙間に溜まり、氷結することがある。この氷結によって出来た氷が、その後の内燃機関の再始動後にも、排気弁とバルブシートの少なくとも一方に付着し続け、排気弁の閉弁不良を生じさせる問題がある。
【００２８】
この点を図２を参照してより詳細に説明する。エンジンが停止されクランクシャフトの回転も停止されたとき、ある特定気筒において、図示の如く、排気弁９とバルブシート４１の隙間４３（すなわち排気弁リフト量）が小さい（１〜３ｍｍ程度）状態でエンジンが放置（ソーク）されるときがある。そしてエンジンの停止直後、排気ポート８内に残留する排気ガスの水蒸気に起因して、排気ポート８の内壁８ａに結露による水滴Ｍが多数発生する。そしてこの水滴Ｍが、ときには集合して、排気ポート内壁８ａに沿って流れ落ち、排気弁９とバルブシート４１の隙間４３に溜まる。水はその表面張力により排気弁９とバルブシート４１の両者に付着し、両者の間に跨るようにして水柱Ｍｐを形成する。
【００２９】
エンジンが例えば０℃以下の環境下で低温かつ冷間始動され、その後、短時間で停止させられた場合、停止直後には各部材の温度が０℃を超えており上記挙動が可能であるが、やがて０℃以下の外気により冷やされて各部材の温度は比較的早急に０℃以下に低下する。すると水柱Ｍｐが氷結し、排気弁９とバルブシート４１の両者に強固に付着する。
【００３０】
その後、エンジンが再始動されると、排気弁９の開弁時に排気弁９が下方に押されることから、凍った水柱Ｍｐが強制的かつ機械的に分断される。しかし、水柱Ｍｐの破片Ｍｐ’がまだ排気弁９とバルブシート４１の少なくとも一方に付着していることがある（ａ部参照）。するとこの破片Ｍｐ’が排気弁９の閉弁時に排気弁９とバルブシート４１の間に挟まって、排気弁９が完全に閉じない閉弁不良が発生する。この閉弁不良は、排気ガス等の熱により破片Ｍｐ’が解凍されるまで、もしくは排気弁９の繰り返しの開閉により破片Ｍｐ’が粉砕されるまで、解消されない。
【００３１】
排気弁９の閉弁不良が発生すると、その閉弁不良が発生した気筒において、混合気の圧縮漏れが生じ、失火が発生することがある。すると、全気筒中の閉弁不良発生気筒だけが連続的もしくは間欠的に失火するため、クランクシャフトの回転変動が生じ、これが動力伝達用の前記歯車機構に伝わって歯打ち音と振動を発生させる。
【００３２】
特に、本実施形態のようなハイブリッド車両の場合だと、エンジン１が歯車機構に常時連結され、エンジン１からの動力を切り離すクラッチが存在しない。このため、クランクシャフトの回転変動が必然的に歯車機構の各ギヤに伝わってしまい、一方のギヤ歯が、正回転方向および逆回転方向に隣接する他方のギヤ歯に繰り返し衝突し、歯打ち音と振動を生じさせる。また、エンジン１は歯車機構を介して車輪にも常時連結されている。このためクランクシャフトの回転変動が車輪にも伝わってしまい、特に車両停止時に車両全体が揺さぶられる等の不具合が発生することもある。
【００３３】
そこでこの問題を解決するため、本実施形態では、エンジンが低温始動後、短時間で停止させられた場合、その停止に際して、噴射ノズル３１から、アルコール濃度が比較的高いサブ燃料Ｆ２を噴射する制御を行う。特に、このようなサブ燃料Ｆ２の噴射は、エンジン停止直後でかつクランクシャフト４の慣性回転低下中に行う。以下この噴射制御を「停止後噴射制御」と適宜称す。
【００３４】
エンジン運転中、インジェクタ１９から噴射されたメイン燃料Ｆ１は燃焼室１２内で燃焼され、これによってできた排気ガスに含まれる水蒸気が上記結露水もしくは水滴Ｍとなる。一方、エンジン停止直後にサブ燃料Ｆ２を噴射すると、その何割かは液状のまま排気ポート８に排出され、排気ポート８内に浮遊する水蒸気および排気ポート内壁８ａに付着している水滴Ｍと結び付く。すると図２に示すように、水滴Ｍよりもアルコール濃度が高いアルコール滴Ｚが排気ポート内壁８ａに付着するようになる。なお水滴Ｍおよびアルコール滴Ｚを含めて液滴という。
【００３５】
アルコール滴Ｚは水滴Ｍに比べ表面張力が小さく、その形状は図示の如く水滴Ｍよりも平坦な形となる。また一般的にアルコール燃料として使用されるメタノールやエタノールは、組成式上Ｃの数が少ないため親水性が高く、水と容易に混ざり合い、アルコール水溶液化する。
【００３６】
アルコール水溶液の表面張力はアルコール濃度が高いほど低下する傾向にある。図３に一例としてエタノール水溶液の表面張力特性を示す。図示するように、エタノール濃度が高くなるほど表面張力は低下する。なおエタノール濃度が０％とは水のみの場合を意味する。例えば温度が２０℃の場合、エタノール濃度が２５％のエタノール水溶液の表面張力は、水の表面張力に対し半減する。
【００３７】
また、アルコール水溶液の凝固点はアルコール濃度が高いほど低下する傾向にある。図４に一例としてエタノール水溶液の凝固点特性を示す。図示するように、エタノール濃度が高くなるほど凝固点は低下する。なおエタノール濃度が１００％とはエタノールのみの場合を意味する。
【００３８】
図２に示すように、アルコール滴Ｚは、水滴Ｍに比べ表面張力が小さいことから、排気ポート内壁８ａに沿って流れ落ち易い。またアルコール滴Ｚは通常、排気ポート内壁８ａに沿って流れ落ちる過程で水滴Ｍと合体、混合し、水滴Ｍを巻き込みながら、依然としてアルコール水溶液の形で流れ落ちる。なおアルコール滴Ｚは単独で流れ落ちることもあるが、便宜上、この場合も総称して「合体後のアルコール滴Ｚ」という。合体後のアルコール滴Ｚの表面張力が水滴Ｍより低いことから、合体後のアルコール滴Ｚは排気ポート内壁８ａからより多く流れ落ちる傾向にあり、合体後のアルコール滴Ｚはよりスムーズに、しかもより平坦な形状を保ったまま流れ落ちる。すると、合体後のアルコール滴Ｚが排気弁９とバルブシート４１の隙間４３に入ったとしても、それが排気弁９とバルブシート４１の両者に付着して水柱Ｍｐの如き液柱を形成する確率は低くなる。むしろ、合体後のアルコール滴Ｚは隙間４３を素通りして燃焼室上面１２ａに沿って流れる（矢印ｂ参照）。もしくは、隙間４３内で排気弁９とバルブシート４１に一旦付着した合体後のアルコール滴Ｚは、その後液柱を形成することなく、排気弁９とバルブシート４１の表面および燃焼室上面１２ａに沿って広がる。
【００３９】
サブ燃料Ｆ２の排気ポート８への排出量が多いほど、またサブ燃料Ｆ２のアルコール濃度が高いほど、排気ポート内壁８ａに付着した液滴全体のアルコール濃度が高くなることから、その表面張力が低下し、上記傾向が強くなる。つまり、排気ポート内壁８ａに最終的に付着する液滴の量は減少し、また液柱も発生し難くなる。
【００４０】
また、凝固点の観点から見ると、たとえ液柱が発生したとしても、それが次回のエンジン再始動時までに凍結する確率は、サブ燃料Ｆ２の排気ポート８への排出量が多いほど、またサブ燃料Ｆ２のアルコール濃度が高いほど、低くなる。液柱のアルコール濃度が高くなり、液柱の凝固点が低下するからである。
【００４１】
これらの理由により、エンジン停止後にサブ燃料Ｆ２を噴射すると、排気ポート内壁８ａに付着した液滴全体のアルコール濃度を高められ、次回のエンジン再始動時までに凍結した液柱が形成される確率は低くなり、排気弁閉弁不良の発生確率も低くなる。よって、排気通路内に発生した結露水の氷結に起因する排気弁の閉弁不良を抑制することが可能である。
【００４２】
なお、エンジン停止後にサブ燃料Ｆ２を噴射する他の理由は、サブ燃料Ｆ２の燃焼によりアルコール燃料それ自体が燃焼してしまって排気ポート８に排出されなくなるのを防止するため、およびサブ燃料Ｆ２の燃焼により動力が発生してしまうのを防止するためである。
【００４３】
以下、本実施形態における制御の一例を図５のフローチャートを用いて説明する。図示するルーチンはＥＣＵ２０により所定の演算周期τ毎に繰り返し実行され、エンジン始動と同時に開始される。
【００４４】
まずステップＳ１０１において、エンジン停止要求があるか否か、具体的にはユーザーによりパワースイッチ３９がオフされたか否かが判断される。ノーの場合にはステップＳ１０２に進み、イエスの場合にはステップＳ１０６に進む。
【００４５】
ステップＳ１０２では、エンジン始動時からのエンジン運転時間τ１がカウントされる。すなわち、ルーチンの実行タイミング毎に演算周期τの値が逐次的に積算される（τ１＝Στ）。
【００４６】
因みに、エンジン運転中、動力を発生させるための燃料噴射は、インジェクタ１９からのメイン燃料Ｆ１の噴射のみによって行われる。サブ燃料タンク３０内のサブ燃料Ｆ２は基本的に後述の停止後噴射制御にのみ用いられる。但し、エンジン運転中にメイン燃料Ｆ１とサブ燃料Ｆ２を併用して運転を行うことも可能である。
【００４７】
ステップＳ１０３では、エンジン運転時間τ１が所定のしきい値α以下か否かが判断される。イエスの場合、ステップＳ１０４に進んで、第１フラグであるフラグ１がオンされる。ノーの場合、ステップＳ１０５に進んでフラグ１がオフされる。そして今回の処理が終了される。なおフラグ１の初期状態はオフである。
【００４８】
ステップＳ１０６においては、フラグ１がオンか否かが判断される。イエスの場合、ステップＳ１０７に進む。
【００４９】
ノーの場合、ステップＳ１１６に進んでエンジンが停止される。すなわちインジェクタ１９への燃料供給、インジェクタ１９からの燃料噴射、および点火が停止される。そしてステップＳ１１７においてシステムオフ信号が発生され、装置全体が停止させられる。
【００５０】
ステップＳ１０７では、第２フラグであるフラグ２がオンか否かが判断される。ノーの場合ステップＳ１０８に進み、イエスの場合ステップＳ１１３に進む。なおフラグ２の初期状態はオフである。
【００５１】
ステップＳ１０８では、外気温センサ３８により検出された外気温（検出外気温）Ｔａの値が取得される。そしてステップＳ１０９で、検出外気温Ｔａの値が所定のしきい値β以下か否かが判断される。ノーの場合、ステップＳ１１６に進んでエンジンが停止され、ステップＳ１１７において装置全体が停止される。
【００５２】
イエスの場合、ステップＳ１１０に進んでフラグ２がオンされ、ステップＳ１１１においてエンジンが停止される。そしてステップＳ１１２において、噴射制御弁３２の開弁時間τ２が後述する所定のマップに従って算出される。この噴射制御弁３２の開弁時間τ２は、噴射ノズル３１から噴射されるサブ燃料Ｆ２の総噴射量に相当する。そしてステップＳ１１３において、サブ燃料Ｆ２を噴射するための噴射制御、すなわち停止後噴射制御が実行される。
【００５３】
ステップＳ１１４では、停止後噴射制御が終了したか否かが判断され、ノーの場合には今回の処理が終了される。イエスの場合、ステップＳ１１５に進み、システムオフ信号が発生され、装置全体が停止させられる。
【００５４】
このルーチンの内容をより具体的に再度説明する。エンジン始動後、エンジン停止要求が発生するまで（ステップＳ１０１がノーからイエスに変化するまで）の間、エンジン運転時間τ１が逐次的に増加されていき、エンジン運転時間τ１がしきい値αを超える前はフラグ１がオン、しきい値αを超えた後はフラグ１がオフである（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）。
【００５５】
すなわちここでは、エンジンの始動時から停止時までの運転時間τ１が比較的短いしきい値α以下かどうかを判断しており、フラグ１は、この条件の成立時にオン、未成立時にオフとなるフラグである。
【００５６】
しきい値αは、排気弁の閉弁不良を生じさせる程の結露水がエンジン停止直後に排気ポート内壁に付着するような時間の最大値に相当する。このような最大値は、エンジン停止前の運転中におけるエンジン運転状態のほか、外気温、排気ガス温度、排気ポート壁温、排気ポート内湿度等の種々のパラメータによって変化し得る。しきい値αは、例えば９０秒から１２０秒程度の比較的短い時間に設定される。
【００５７】
次に、エンジン停止要求が発生すると（ステップＳ１０１がノーからイエスに変化すると）、ステップＳ１０６においてフラグ１のオンオフ状態が判断される。オフの場合、エンジン運転時間τ１がしきい値αを超えており、排気ポート壁温が比較的高温となって結露水が発生する虞が少なくなることから、停止後噴射制御を行わず、即座にエンジンおよび装置全体を停止させる（Ｓ１１６，Ｓ１１７）。
【００５８】
他方、オンの場合、エンジン運転時間τ１がしきい値α以下であり、排気ポート壁温が比較的低温であり、十分な量の結露水が発生する可能性がある。従ってステップＳ１０９で検出外気温Ｔａをしきい値βと比較する。しきい値β以下ならフラグ２をオンし（Ｓ１１０）、しきい値βより大きければエンジンおよび装置全体を直ちに停止する（Ｓ１１６，Ｓ１１７）。
【００５９】
すなわちここでは、先のエンジン始動が低温始動に該当するか否かを実質的に判断している。検出外気温Ｔａがしきい値β以下の場合、先のエンジン始動は低温始動に該当するとみなし、フラグ２をオンする。すなわちフラグ２は、エンジンが低温始動され、且つその後の運転時間がしきい値α以下という２条件が成立したときにオンとなるフラグである。この２条件成立時には、排気弁の閉弁不良を生じさせる程の結露水がエンジン停止直後に排気ポート内壁に付着する可能性が高いので、停止後噴射制御（Ｓ１１３）を行うようにしている。
【００６０】
しきい値βは、好ましくは、エンジン停止後に結露による水滴もしくは液滴の付着量が比較的多くなる温度の最大値（例えば５℃）であり、より好ましくは、エンジン停止後に水滴もしくは液滴ひいては液柱の氷結が生じる可能性が高い温度の最大値（例えば０℃）である。
【００６１】
フラグ２のオンと同一のタイミングでエンジンを停止させる（Ｓ１１１）ため、ここではエンジン停止時の外気温Ｔａがしきい値β以下のとき低温始動と判断している。しかし本実施形態では、低温始動から短時間後の停止を問題としているため、始動時から停止時までのタイムラグは僅かであり、エンジン停止時の外気温に基づき低温始動か否かを判断しても実用上差し支えない。
【００６２】
エンジンが停止されると、クランクシャフト４が慣性回転すると共にその回転速度が徐々に低下していく。好ましくはこの慣性回転低下中に停止後噴射制御が実行される。その実行中に吸気通路内に噴射されたサブ燃料Ｆ２を吸気と共に排気ポートに送るためである。
【００６３】
ステップＳ１１２において、噴射制御弁３２の開弁時間τ２は、図６に示したようなマップに従って、ステップＳ１０８で取得された外気温ＴａとステップＳ１０２でカウントされたエンジン運転時間τ１の最終値とに基づいて設定される。外気温Ｔａが相対的に高い場合に相対的に低い場合に比べて、短い開弁時間τ２が設定され、特に外気温Ｔａが高いほど短い開弁時間τ２が設定される。これは、外気温Ｔａが相対的に高い場合に相対的に低い場合に比べて、結露水発生量が少なくなるからである。また、エンジン運転時間τ１が相対的に小さい場合に相対的に大きい場合に比べて、短い開弁時間τ２が設定され、特にエンジン運転時間τ１が小さいほど短い開弁時間τ２が設定される。これは、エンジン運転時間τ１が相対的に小さい場合に相対的に大きい場合に比べて、結露水発生量が少なくなるからである。このように開弁時間τ２を定めることにより、実際の結露水発生状況に合わせた最適な開弁時間τ２ひいてはサブ燃料Ｆ２の総噴射量を定めることが可能である。なお、図６中の線ａ，ｂ，ｃ，ｄは、例えば、それぞれ１０秒、３０秒、６０秒、９０秒のエンジン運転時間τ１のときの特性を示す。もっともこれら時間はあくまで例示であり、必要に応じてより長い時間の特性を設定することも可能である。
【００６４】
ステップＳ１１３においては、サブ燃料ポンプ３４がオン、遮断弁３３が開とされ、噴射制御弁３２が開弁される。そして噴射制御弁３２の開弁期間中だけ、噴射ノズル３１からサブ燃料Ｆ２が噴射される。メイン燃料Ｆ１よりもアルコール濃度の高いサブ燃料Ｆ２を噴射するので、結露水付着抑制ひいては排気弁閉弁不良抑制に有利である。
【００６５】
次回以降のルーチン実行時には既にフラグ２がオンとなっているので、ステップＳ１０７から直接ステップＳ１１３に進み、停止後噴射制御が継続して且つ連続的に実行される。そして停止後噴射制御の開始時から開弁時間τ２が経過したならば、停止後噴射制御が終了され、噴射制御弁３２が閉弁され、サブ燃料Ｆ２の噴射が停止される。そしてステップＳ１１４がイエスとなって装置全体が停止される。結局、停止後噴射制御の開始時から開弁時間τ２が経過するまでの間、ルーチンの演算周期τに等しい時間の燃料噴射が複数回連続して実行される。
【００６６】
以上、本実施形態の基本実施例を説明したが、本実施形態は次のような変形例も可能である。
【００６７】
（１）エンジン運転時間の代わりに、エンジン運転時間の増大につれ増大するパラメータを用いてもよい。特に、エンジン運転時間だけでなく、エンジン運転中のエンジン負荷によっても変化するパラメータを用いるのが好ましい。エンジン負荷の大きさによって排気ポート壁温の上昇の仕方が変わるが、かかるパラメータを用いると、こうした負荷変化をも考慮することが可能となるからである。このようなパラメータとしては、積算吸入空気量、積算燃料噴射量、積算筒内圧を例示することができる。
【００６８】
（２）上記基本実施例においては、低温始動か否かの判断をエンジン停止時の外気温に基づいて行った。しかしながら、これに限らず、例えば当該判断を、エンジン停止時の外気温、エンジン停止時の水温、エンジン始動時の外気温、およびエンジン始動時の水温の少なくとも一つに基づいて行ってもよい。そしてこれら温度の少なくとも一つが上記しきい値β以下のときに低温始動と判断してもよい。
【００６９】
（３）インジェクタ１９の如く、噴射制御弁３２と噴射ノズル３１を一体化してもよい。
【００７０】
（４）停止後噴射制御を、インジェクタ１９からメイン燃料Ｆ１を噴射することによって行ってもよい。但しこの場合、メイン燃料Ｆ１はアルコール燃料を含む燃料である必要がある。この場合、インジェクタ１９が本発明の「噴射弁」に相当する。
【００７１】
（５）サブ燃料Ｆ２の噴射を気筒毎に個別に制御できるようにした場合、各気筒のサブ燃料Ｆ２の噴射タイミングを対応気筒の吸気行程に同期させてもよい。
【００７２】
（６）エンジンは圧縮着火式内燃機関すなわちディーゼルエンジンであってもよく、基準燃料は軽油であってもよい。車両はハイブリッド車両でなくてもよい。
【００７３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお前記第１実施形態と同様の部分については説明を省略し、以下相違点を中心に説明する。
【００７４】
図７に、第２実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を示す。本実施形態に係るエンジン１は、第１実施形態と同様、ハイブリッド車両に搭載されたバイフューエル方式の内燃機関であるが、１気筒当たりに吸気通路噴射用インジェクタ（以下ＰＦＩという）１９と筒内噴射用インジェクタ（以下ＤＩという）４５との２本のインジェクタを備える、いわゆるデュアル噴射式の内燃機関である点で、第１実施形態と異なる。エンジン運転中、ＰＦＩ１９はいわゆる均質燃焼を実現するように燃料を噴射し、ＤＩ４５はいわゆる成層燃焼を実現するように燃料を噴射する。
【００７５】
ＰＦＩ１９およびＤＩ４５には共通の燃料タンク４６から燃料Ｆ３が供給される。燃料タンク４６内に貯留された燃料Ｆ３は、基準燃料とアルコール燃料との混合燃料であり、アルコール燃料を含む。第１系統として、燃料タンク４６内の燃料Ｆ３は、フィードポンプ４７からＰＦＩ用燃料配管４８を通じてＰＦＩ用デリバリパイプ２１に供給され、最終的にＰＦＩ１９に供給される。第２系統として、燃料タンク４６内の燃料Ｆ３は、フィードポンプ４７からＤＩ用第１燃料配管４９を通じて高圧ポンプ５０に送られる。そして高圧ポンプ５０からＤＩ用第２燃料配管５１を通じてＤＩ用デリバリパイプ５２に供給され、最終的にＤＩ４５に供給される。従ってＤＩ４５の噴射圧はＰＦＩ１９の噴射圧より高圧である。なお５３は、ＤＩ４５に供給された燃料の圧力（すなわちＤＩ４５の噴射圧）を検出するための燃圧センサである。これらＰＦＩ１９、ＤＩ４５、フィードポンプ４７、高圧ポンプ５０、燃圧センサ５３はＥＣＵ２０に電気的に接続されている。
【００７６】
なお、第１実施形態に設けられていたサブ燃料噴射系（噴射ノズル３１等）は本実施形態では省略されている。
【００７７】
本実施形態においても、図５に示したルーチンに従って制御が実行される。そしてステップＳ１１３の停止後噴射制御は、ＤＩ４５から燃料Ｆ３を噴射することによって行われる。
【００７８】
特に、ＤＩ４５の燃料噴射タイミングは排気行程に同期され、より具体的には排気行程後期の所定期間内に設定される。
【００７９】
図８は、停止後噴射制御中にＤＩ４５から燃料Ｆ３が噴射されたときの様子を示す。ピストン３の頂面部には、通常運転中に圧縮行程噴射を行った際にＤＩ４５から噴射された燃料Ｆ３を案内するための凹部５４が形成されている。停止後噴射制御中も、この凹部５４を利用して、ＤＩ４５から噴射された燃料Ｆ３を排気ポート８に向けて案内する。
【００８０】
すなわち、排気行程後期には凹部５４がＤＩ４５に接近し、ピストン３が上昇中であり、且つ排気弁９が開いている。この時にＤＩ４５から噴射された燃料Ｆ３の燃料噴霧は、図示矢印の如く、凹部５４の内壁面に衝突し、かつそれに案内されて、排気ポート８に向けられ、排気ポート８内に送られる。このような燃料噴霧の流れが実現されるような排気行程後期の所定期間内にＤＩ４５から燃料Ｆ３が噴射される。
【００８１】
図９は、図５のステップＳ１１３で実行される停止後噴射制御の一例を示す。まずステップＳ２０１において、クランク角の値がクランク角センサ３５の出力から取得される。
【００８２】
ステップＳ２０２では、取得されたクランク角の時点において排気行程となっている気筒が特定される。
【００８３】
ステップＳ２０３では、特定された気筒において、ＤＩ４５からの燃料噴射を行うための所定期間内になっているか否かが判断される。
ノーの場合、今回の処理が終了される。イエスの場合、ＤＩ４５が開弁されて燃料噴射が実行される。このルーチンを繰り返すうちに、やがて開弁時間τ２だけＤＩ４５の開弁および燃料噴射が実行されるようになり、停止後噴射制御が終了される。
【００８４】
本実施形態によっても、エンジン停止後にアルコール燃料を含む燃料Ｆ３を排気ポート８に供給することができ、排気通路内に発生した結露水の氷結に起因する排気弁の閉弁不良を抑制することが可能である。特に、シリンダ２ａ内に且つ凹部５４の内壁面に衝突させるように燃料を噴射するため、吸気通路内壁面およびシリンダ内壁面への燃料付着を抑制し、燃料を効率よく排気ポート８に供給することができる。
【００８５】
上記基本実施例の他、本実施形態は次のような変形例も可能である。
【００８６】
（１）ＰＦＩ１９とＤＩ４５とで燃料（燃料タンク）を別々にしてもよい。この場合、ＤＩ用燃料にＰＦＩ用燃料よりもアルコール濃度の高い燃料を用いるのが好ましい。
【００８７】
（２）ＰＦＩ１９を省略し、ＤＩ４５のみを有する筒内（シングル）噴射式内燃機関とすることが可能である。
【００８８】
［他の実施形態］
他の実施形態として、アルコール燃料を含む燃料を排気ポートに直接噴射する専用の噴射弁を設け、停止後噴射制御中にこの噴射弁から燃料を噴射することが考えられる。この場合、エンジン停止後で且つクランクシャフトの慣性回転停止後に噴射を行うのが好ましい。噴射した燃料が排気の流れにより下流側に移動してしまうのを防止するためである。
【００８９】
以上の説明で分かるように、本発明は、内燃機関の停止後にアルコール燃料を含む燃料を、内燃機関内、特に吸気通路内、シリンダ内および排気通路内の少なくとも１つに噴射する実施形態を含む。
【００９０】
以上、本発明の好適な実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。上記の各実施形態、各実施例および各構成は、矛盾が生じない限り任意に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  内燃機関（エンジン）
１７  エアフローメータ
１９  インジェクタ（吸気通路噴射用インジェクタ）
２０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１  噴射ノズル
３２  噴射制御弁
３８  外気温センサ
４５  筒内噴射用インジェクタ
【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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【図８】
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【図９】
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