(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの制御装置において、
該エンジン内に配設されたシリンダ、
該シリンダに、アルコールを含む第一の燃料を供給するための第一の噴射弁、
上記シリンダに、ガソリンを含む第二の燃料を供給するための第二の噴射弁、及び
エンジンの作動の間、作動状態に基づいて上記第一燃料及び第二燃料の噴射量を変えるように構成された制御器を有し、
上記制御器は、少なくとも目標エンジン出力に基づいて上記第一の噴射弁のパルス幅、及び、上記第二の噴射弁のパルス幅をそれぞれ決定することによって、目標エンジン出力を保持し且つ、実質的にストイキの混合気を供給し、
上記制御器はまた、上記設定した第一の噴射弁のパルス幅が当該第一の噴射弁の最小値よりも小さいときには、上記第一燃料の量を増加させると共に、上記第二燃料の量をそれに対応する量だけ減少させる一方、上記設定した第二の噴射弁のパルス幅が当該第二の噴射弁の最小値よりも小さいときには、上記第二燃料の量を零にすると共に、上記第一燃料の量をそれに対応する量だけ増加させる、
制御装置。
【請求項２】
上記制御器が更に、目標エンジン出力を維持すべくエンジン・エアフローを調整する、
請求項1に記載の制御装置。
【請求項３】
上記第一噴射弁が直接シリンダ噴射弁であり且つ、上記第二噴射弁がポート噴射弁である、
請求項1又は2に記載の制御装置。
【請求項４】
上記制御器が、目標空燃比を維持するために、上記第一噴射弁からの噴射量を調整するように更に構成されている、
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項５】
上記制御器が、目標空燃比を維持するために、上記第二噴射弁からの噴射量を調整するように更に構成されている、
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項６】
上記制御器が、目標空燃比を維持するために、上記第一及び第二噴射弁からの噴射量を調整するように更に構成されている、
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項７】
上記第一燃料噴射弁が、上記第二噴射弁より大きな最大流量を供給するように構成され、上記第一制御弁がエタノールを含む液体を供給する、
請求項1乃至6のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項８】
上記制御器が、上記第一及び第二燃料の一つの或いは両方の混合物燃料を用いて、上記第一及び第二燃料噴射の噴射量の一つを変える、
請求項1乃至7のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項９】
上記第二噴射弁が上記第一噴射弁とは異なる大きさに構成されている、
請求項1に記載の制御装置。
【請求項１０】
上記第一噴射弁が直接シリンダ噴射弁であり、そして上記第二噴射弁がポート噴射弁である、
請求項9に記載の制御装置。
【請求項１１】
上記第一の噴射弁が、上記第二の噴射弁とは異なる噴射圧で作動する、
請求項9又は10に記載の制御装置。
【請求項１２】
エンジン作動下において、上記第一噴射弁の大きさが、上記第二噴射弁より大きなピーク容積燃料流量を供給するように設定されている、
請求項10に記載の制御装置。
【請求項１３】
上記第一噴射弁が直墳シリンダ噴射弁であり、上記第二噴射弁がポート噴射弁であり、
上記第二噴射弁が上記第一噴射弁とは異なる特性を持つ、
請求項1に記載の制御装置。
【請求項１４】
上記特性が、流量と噴射弁パルス幅との間の関係である、
請求項13に記載の制御装置。
【請求項１５】
上記特性が、オリフィスの大きさである、
請求項13に記載の制御装置。
【請求項１６】
上記特性が、噴霧パターンである、
請求項13に記載の制御装置。
【請求項１７】
上記特性が、シリンダ内の噴霧目標である、
請求項13に記載の制御装置。
【請求項１８】
上記特性が作動圧であり、上記第一の燃料がエタノールを含む、
請求項13に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に関連する。より具体的には、エンジン出力の制御装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、各シリンダ内の燃焼用に目標量の燃料を供給するため、種々の燃料供給形式を使用し得る。燃料供給の形式の一つが、シリンダの夫々に燃料を供給するためのポート噴射弁を使用する。更に別の形式の燃料供給が、夫々のシリンダに対する直接噴射を使用する。
【０００３】
異なる燃料タイプを備えた複数の噴射弁配置を利用するエンジンが知られている。例の一つが、非特許文献1及び、非特許文献2に記載されている。具体的には、非特許文献1及び2は、運転サイクルに亘って燃焼燃料の供給の大部分をポート噴射されるガソリンに依存しながら、充填冷却効果を高めるためにエタノールを直接噴射することを開示する。
【非特許文献１】ヘーウッド（Heywood）等、「エタノール直接噴射を使用する高ターボ過給ガソリン/エタノールエンジン内のノック抑制の計算（Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines Using Direct Ethanol Injection）」、（アメリカ）、マサチューセッツ工科大学（Massachusetts Institute of Technology）、2005年7月7日
【非特許文献２】ヘーウッド（Heywood）等、「直墳エタノールによってブーストされるガソリン・エンジン：費用効率の高い石油依存度と二酸化炭素排出の低減のためのバイオ燃料利用（Direct Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine: Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of Oil Dependence and CO2 Emissions）」、（アメリカ）、マサチューセッツ工科大学（Massachusetts Institute of Technology）、2005年3月15日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、そのようなシステムには幾らかの課題がある。例えば、エタノールとガソリンは異なる動力密度及び異なる化学量論的空燃比を持つ。したがって、エンジン作動の間に作動状態と共に、燃料の絶対量及び相対量が変えられるならば、そのような作動の間、燃焼空燃比がリッチとリーンとに急に振れる可能性がある。さらに、燃料の動力密度の違いに起因してエンジントルクが影響される場合がある。そのようなものとして、排出物特性及びドライバーの快適性が悪化し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、取り組みの一つにおいて、エンジンの制御装置が、エンジン内に配設されたシリンダ、そのシリンダ内に第一の燃料を噴射する第一噴射弁、シリンダ内に第二の燃料を噴射する第二の噴射弁、及び、エンジン作動の間、エンジンの作動状態に基づいて第一及び第二燃料噴射の量を変更するよう構成された制御器を有し、そこにおいて、第一及び第二噴射の変化量は、目標エンジン出力を維持し且つ、実質的にストイキの混合気を供給することを維持すべく設定される。
【０００６】
このようにして、目標空燃比及びエンジン出力トルクを維持しながら、作動状態の変化を伴いながら、異なる燃料源からの燃料の絶対量及び相対量の間の連続的な変化を可能とすることが出来る。
【０００７】
具体的な取り組みの一つにおいて、制御器は、第一燃料と第二燃料との一方或いは両方からの混合燃料を用いて、第一及び第二噴射の一つの量を変更する。混合物に基づく燃料噴射量を補償することによって、正確な空燃比を維持することが可能になる。
【０００８】
別の取り組みにおいて、エンジンの制御装置は、エンジン内に配設されたシリンダ、シリンダ内に第一の燃料を噴射する第一噴射弁及び、シリンダ内に第二の燃料を噴射する第二噴射弁を備え、第二噴射弁の大きさが第一噴射弁の大きさとは異なるように構成される。
【０００９】
このようにして、どちらかの燃料を用いて、最大エンジントルク及び/又は、最小エンジントルクを供給しながらも、異なる動力密度を備えた異なる燃料タイプを使用することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図1を参照すると、この例において、ここに図2及び3を用いて具体的に記述される内燃機関（エンジン）10が、クランクシャフト11を介してトルク・コンバータ13に連結するのが示される。トルク・コンバータ11はまた、タービン・シャフト17を介して変速装置15に結合される。トルク・コンバータ11は、締結、非締結或いは部分締結され得るバイパス・クラッチ若しくはロックアップ・クラッチを持つ。クラッチが、非締結状態或いは部分締結状態のいずれかにされるとき、トルク・コンバータは「アンロック状態」にあると呼ばれる。ロックアップ・クラッチは、例えば、電気的、油圧的或いは電気油圧的に駆動され得る。ロックアップ・クラッチは、後に詳述するように、制御器からの制御信号（不図示）を受ける。制御信号は、エンジン作動状態、車両作動状態及び/又は変速機作動状態に基づいて、クラッチを締結、部分締結或いは非締結の夫々の状態にするためにパルス幅が修正された信号であり得る。タービン・シャフト17はまた、変速機入力シャフトとして知られている。変速装置15は、選択可能な不連続のギア比を複数備えた、電気的に制御される変速機を備える。変速装置15はまた、例えば終減速機（不図示）のような、種々の他の歯車装置を備える。変速装置15はまた、アクスル21を介してタイヤ19に連結される。タイヤ19は車両（不図示）を路面23に相互伝達可能に接続させる。この実施形態の一つにおいて、このパワートレインが路上を移動する乗用車に連結されることを記しておく。
【００１１】
代替実施形態において、クラッチを備えてドライバによって作動させられる手動変速機が使用され得る。さらに、種々の形式の自動変速機が使用され得る。
【００１２】
図2が、複数シリンダ・エンジンのシリンダの一つを示し、更に、そのシリンダに吸気通路と排気通路とが連結されているのを示している。図2に示す実施形態において、エンジン10は例の一つにおいて二つの異なる燃料及び/又は、二つの異なる噴射弁を使用可能である。例えば、エンジン10は、ガソリン及び、エタノール、メタノール、ガソリンとエタノールの混合物（例えば、約85%のエタノールと約15%のガソリン：E85）、ガソリンとメタノールの混合物（例えば、約85%のメタノールと約15%のガソリン：M85）等のような燃料を含むアルコールを使用し得る。別の例において、二つの燃料システムが使用されるが、夫々が同じ燃料（例えば、ガソリン）を使用する場合もある。さらに別の実施形態において、（直接噴射弁のような）単一の噴射弁が、ガソリンとそのようなアルコール・ベースの燃料の混合物を噴射するために使用され、そこにおいて、混合物内の二つの燃料の割合が、例えば混合バルブなどを介して制御器12によって調整される場合がある。さらに別の実施形態において、各シリンダに対して、ポート噴射弁と直接噴射弁のような二つの異なる噴射弁が使用される。もっと別の実施形態において、異なる配置そして異なる燃料に加えて、異なるサイズの噴射弁が使用される場合がある。
【００１３】
詳細には後述するが、上述の種々の装置によって、種々の有利な結果が得られ得る。例えば、ガソリン及び、アルコール（例えば、エタノール）を含む燃料の両方を使用するとき、ノック傾向を低減するためアルコール燃料による充填冷却を活用すべく、燃料の相対量を（例えば、直接噴射を介して）調整することが可能になる。そしてエンジンのノック限界を低減することによって、エンジンの圧縮比の増加及び/又は、ブーストの増大及び/又は、エンジンのダウンサイジングを行うことが可能となり、燃料経済性を大きく改善することが出来る。
【００１４】
図2が、シリンダの少なくとも一つに関して、シリンダ毎に二つの燃料噴射弁を備える燃料システムの例の一つを示す。さらに、シリンダの夫々が、二つの燃料噴射弁を持つ場合もある。二つの噴射弁は、二つのポート噴射弁、（図2に示すような）一つのポート噴射弁と一つの直接噴射弁、或いはその他の噴射弁配置のような、種々の配置に構成され得る。
【００１５】
また、ここに記述するように、燃料蒸気パージ・システム及び排気ガス酸素センサー配置はもとより、シリンダ、燃料噴射弁及び、排気システムに関して、種々の構成が存在する。
【００１６】
図2の説明を続けると、それは、そこにおいてエンジン10が火花点火装置とともに、直接噴射とポート噴射の両方を持つ、二重噴射弁システムを示す。複数の燃焼室を有する内燃機関（エンジン）10が電子エンジン制御器12によってコントロールされる。エンジン10の燃焼室30が、クランクシャフト40に結合されるピストン36をその中に備えたシリンダ壁32を含んで示されている。始動モーター（不図示）が、フライホイール（不図示）を介してクランクシャフト40に結合され、あるいはその代わりとして、直接エンジン始動が使用される場合がある。
【００１７】
この特定の例において、ピストン36は、混合気の層状給気の形成の一助となる凹部或いは鉢部（不図示）を含む。しかしながら、代替実施形態において、平坦なピストンが使用される場合がある。
【００１８】
燃焼室或いはシリンダ30が、それぞれの吸気バルブ52a及び52b（不図示）および排気バルブ54a及び54b（不図示）を介して、吸気マニフォールド44および排気マニフォールド48と連通するのが示されている。したがって、シリンダ毎に四つのバルブが使用され得る一方で、別の例においては、シリンダ毎に一つの吸気バルブと一つの排気バルブが使用され得る。さらに別の例においては、シリンダ毎に二つの吸気バルブと一つの排気バルブが使用され得る。
【００１９】
燃焼室30が、ピストン36が最下点にあるときの容積の、ピストン36が最上点にあるときの容積に対する比率である、圧縮比を持つ。例の一つにおいて、圧縮比は略9:1であり得る。しかしながら、そこにおいて異なる燃料が使用される幾つかの例において、圧縮比は増加し得る。例えば、それは10:1と11:1の間、又は11:1と12:1の間、又はそれ以上であり得る。
【００２０】
燃料噴射弁66Aが、電気ドライバ68を介して制御器12から受ける信号(dfpw)のパルス幅に比例した燃料を、燃焼室30内に直接的に噴射するために燃焼室30に直接的に結合されるのが示されている。図2は噴射弁66Aをサイド・インジェクタとして示すが、それは、点火栓92の位置近くのようなピストンの上方に配置されても良い。そのような配置は、幾つかのアルコール・ベースの燃料の低い揮発性によって、ミキシングと燃焼を改善し得る。或いは、噴射弁は、ミキシングを改善するために、天井部（overhead）で且つ吸気バルブの近くに配置される場合もある。
【００２１】
燃料が、燃料タンク、燃料ポンプ及び燃料レールを含む、高圧燃料システム(不図示)により、燃料噴射弁66Aへ供給され得る。あるいは、燃料が低圧において単段式燃料ポンプによって供給されることがあるが、その場合、高圧燃料システムが使用される場合に比べて、圧縮行程の間の直接燃料噴射のタイミングが限定され得る。さらに、図示されていないが、燃料タンク（複数の場合もあり）が、制御器12に信号を供給する圧力変換器を（夫々）持つ場合がある。
【００２２】
燃料噴射弁66bが、シリンダ30に直接ではなく、吸気マニフォールド44に結合されるのが示される。燃料噴射弁66Bは、電気ドライバ68を介して制御器12から受ける信号(pfpw)のパルス幅に比例した噴射燃料を供給する。単一のドライバ68が両方の燃料噴射システムに対して使用され得ること、或いは、複数のドライバが使用され得ることを記しておく。燃料システム164がまた、吸気マニフォールド44に燃料蒸気を供給する概略的な形式で示されている。ここに図8乃至10を参照して後述されるような、種々の燃料システム及び、燃料蒸気パージ・システムが、使用され得る。
【００２３】
吸気マニフォールド44は、スロットル板62を介してスロットル・ボディ58と連通するのが示されている。この特定の例において、スロットル板62は、スロットル板62の位置が電気モーター94を介して制御器12によって制御されるよう、電気モーター94に連結される。この構成は通常、電子スロットル制御（electronic throttle control : ETC）と呼ばれ、アイドル速度制御にも使用される。代替実施形態（不図示）において、バイパス空気通路がスロットル板62と並列に設けられ、アイドル速度制御の間、その空気通路内に配設されたアイドル制御バイパス・バルブを介して吸気流量が制御される。
【００２４】
排気ガスセンサー76が、排気マニフォールド48の触媒コンバータ70の上流の位置において結合されるのが示されている（ここにおいて、センサー76は種々の異なるセンサーに対応し得る）。例えば、センサー76は、リニア酸素センサー、汎用排気ガス酸素（Universal Exhaust Gas Oxygen ：UEGO）センサー、二状態酸素センサー、EGO（exhaust gas oxygen）センサー、ヒーター付排気酸素（heated exhaust gas oxygen: HEGO）センサー、HCセンサー或いは、COセンサーのような、排気ガスの空燃比の指標を供給するための多くの既知のセンサーのいずれでもよい。なお、この特定の例においては、センサー76は、制御器12に信号EGOを供給する二状態酸素センサーであり、制御器12は信号EGOを二状態信号EGOSに変換する。信号EGOSの高電圧状態が、排気ガスが化学量論的（理論空燃比：ストイキ）よりリッチにあることを示し、信号EGOSの低電圧状態が、排気ガスが化学量論的（理論空燃比）よりリーンにあることを示す。信号EGOSは、化学量論的均質運転モードの間、平均空燃比をストイキに維持するための空燃比フィードバック制御の間、役立つように使用され得る。さらに、空燃比制御の詳細が、ここに含まれる。
【００２５】
ディストリビューターレス（distributor-less）の点火装置88が、制御器12からの点火進角信号SAに応答して点火プラグ92を介して燃焼室30に点火火花を供給する。
【００２６】
制御器12は、噴射タイミング、噴射量、噴霧パターンを調整することにより、燃焼室30を均質空燃比モード及び層状空燃比モードを含む種々の燃焼モードで作動するよう構成され得る。さらに、層状混合気と均質混合気が混合されたものが燃焼室の中に形成される場合もある。例の一つにおいて、エンジンの圧縮行程の間に燃料噴射弁66Aを作動させることによって、層状混合気の層が形成され得る。別の例において、吸気行程の間に、噴射弁66A及び66Bの一つ若しくは両方を作動させる（開弁噴射の場合あり）ことによって、均一混合気が形成され得る。更に別の例において、吸気行程の前に噴射弁66A及び66Bの一つ若しくは両方を作動させる（閉弁噴射の場合あり）ことによって、均一混合気が形成される場合がある。また更に別の例においては、一つ以上の行程（例えば、吸気行程、圧縮行程、排気行程など）の間、噴射弁66A及び66Bの一つ若しくは両方からの複数噴射が使用される場合もある。更に、後述するように、そこにおいて、異なる条件下で、異なる噴射時期及び混合気構成が使用される例もあり得る。
【００２７】
制御器12は、燃焼室30内の均質な混合気、層状の混合気或いは、均質と層状の混成の混合気が、ストイキ、ストイキより燃料リッチな値、或いは、ストイキより燃料リーンな値になるように、燃料噴射弁66A及び66Bによって供給される燃料の量を制御する。
【００２８】
排出物制御装置72が、触媒コンバータ70の下流に配設されるのが示される。排出物制御装置72は、三元触媒或いは、NOxトラップ或いは、それらの組み合わせであり得る。
【００２９】
制御器12は、マイクロプロセッサ102、入出力ポート104、この特定の例においてROM（read only memory）チップ106として示される実行可能プログラム及び較正値用の電子記憶装置媒体、ランダム・アクセス・メモリ（random-access-memory: RAM）108、キープ・アライブ・メモリ（keep-alive-memory）110及び、従来のデータ・バスを含む、マイクロ・コンピュータとして示される。制御器12は、前述した信号に加えて、スロットル・ボディ58に結合された質量空気流量センサー100からの吸気された質量空気流量の測定値（MAF）、冷却スリーブ114に結合された温度センサー112からのエンジン冷媒温度（ECT）、クランクシャフト40に結合されたホール効果センサー118からのプロファイル点火ピックアップ信号（profile ignition pickup: PIP）、スロットル位置センサー120からのスロットル位置TP、センサー122からのマニフォールド絶対圧信号(Manifold Pressure Signal:MAP)、ノックセンサー182からのノック指標及び、センサー180からの絶対大気湿度或いは相対大気湿度の指標を含む、エンジン10に結合されたセンサーからの種々の信号を受ける。エンジン速度信号RPMが、制御器12によって、信号PIPから従来の方法で生成され、マニフォールド圧センサーからのマニフォールド圧信号MAPが吸気マニフォールド内の真空度或いは圧力の指標を提供する。ストイキ運転の間、このセンサーはエンジン負荷の指標を与え得る。さらに、このセンサーはエンジン速度に加えて、シリンダ内に導入される（空気を含む）充填空気の推定値を提供し得る。例の一つにおいて、エンジン速度センサーとしても使用されるセンサー118は、クランクシャフトの回転毎に所定数の等間隔のパルスを生成する。
【００３０】
この特定の例において、触媒コンバータ70の温度Tcat1が温度センサー124によって与えられ、排気制御装置72の温度Tcat2が温度センサー126によって与えられる。代替実施形態において、温度Tcat1及び温度Tcat2は、エンジン作動から推定され得る。
【００３１】
図2の説明を続けると、可変カムシャフト・タイミング装置が示される。具体的には、エンジン10のカムシャフト130が、吸気バルブ52a、52b及び排気バルブ54a、54bを駆動するためのロッカー・アーム132及び134と連絡しているのが示される。カムシャフト130は筐体136に直接的に結合される。筐体136は、複数の歯138を持つ歯車を形成する。筐体136は、タイミング・チェーン或いはベルト（不図示）を介してクランクシャフト40に流体的に結合する。したがって、筐体136及びカムシャフト130はクランクシャフトに対して実質的に同じ速度で回転する。しかしながら、ここに後述する流体継手の操作によって、カムシャフト130のクランクシャフト40に対する相対位置は、進角室142及び遅角室144内の流体圧（例：油圧）によって変えられ得る。高圧の作動流体が進角室142に入ることを許容することによって、カムシャフト130とクランクシャフト40との間の相対関係は進角される。このようにして、吸気バルブ52a、52b及び排気バルブ54a、54bのクランクシャフト40に対して、通常より早いタイミングで開閉する。同様に、高圧作動流体が遅角室144に入ることを許容することにより、カムシャフト130とクランクシャフト40との間の相対関係は遅角される。このようにして、吸気バルブ52a、52b及び排気バルブ54a、54bのクランクシャフト40に対して、通常より遅いタイミングで開閉する。
【００３２】
この例は、その中において吸気バルブ・タイミングと排気バルブ・タイミングが共に制御される装置を示しているが、可変吸気カム・タイミング、可変排気カム・タイミング、二重独立可変カム・タイミング或いは、固定カム・タイミングが使用され得る。更に、可変バルブ・リフトもまた、使用され得る。更に、カムシャフト特性（プロフィール）切り替えが、異なる作動条件下において異なるカム・プロフィールを提供すべく使用され得る。更にまた、弁機構は、ローラー・フィンガ・フォロア形式、直動式機械的バケット形式、電気機械式、電気油圧式、或いは、ローカー・アームに代わる他の形式であり得る。
【００３３】
可変カム・タイミング装置について説明を続けると、筐体136に結合された歯138及びカムシャフト130が、制御器12に信号VCTを供給するカム・タイミング・センサー150を介して相対カム位置の測定を可能にする。後述するように、歯5がシリンダの同定のために好適に使用される一方で、歯1、2、3及び4がカム・タイミングの測定のために好適に使用され且つ、等間隔に配設される（例えば、二つのバンクを持つV型8気筒のエンジンにおいては、互いに90度開けて配設される）。加えて、制御器12は、作動流体を進角室142又は遅角室144のいずれか一方への供給（或いは、両方共に入れない場合もあり）を調整すべく、従来のソレノイドバルブ（不図示）に、制御信号（LACT、RACT）を与える。
【００３４】
相対カム・タイミングが、種々の方法で測定され得る。大まかに言えば、PIP信号の立ち上がりと、筐体136上の複数の歯138の一つからの信号を受けるまでの時間或いは回転角が、相対カム・タイミングの測定値を与える。二つのシリンダバンクと5個の歯を持つ歯車を備えるＶ型8気筒エンジンの特定の例に関しては、特定のバンクに関するカム・タイミングの測定値が、シリンダの同定に用いられる特別な信号とともに、1回転につき4回得られる。
【００３５】
センサー160はまた、制御器に02濃度の電圧指標を提供する信号162を介して排気ガス中の酸素濃度の指標を提供する。例えば、センサー160は、HEGOセンサー、UEGOセンサー、EGOセンサー或いは、他の形式の排気ガスセンサーであり得る。さらに、センサー76に関して上述したのと同様、センサー160は、種々の異なるセンサーに対応し得ることを記しておく。
【００３６】
上述したように、図2は単に複数シリンダのうちの一つのシリンダを示しており、そして、各シリンダは、自身の吸/排気バルブ、燃料噴射弁、点火プラグなどの組を持っている。
【００３７】
また、ここに記載する実施形態の例において、エンジンはエンジン始動のためのスタータ・モーター（不図示）に結合され得る。スタータ・モーターは、例えば、ドライバーがステアリング・コラム上のイグニッション・スイッチ内でキーを回したときに電力供給され得る。スタータは、エンジン始動後、例えば、エンジン10が所定速度に達して所定時間が経過したときに、解放される。さらに、ここに記載される実施形態において、排気ガス還流（exhaust gas recirculation: EGR) システムが、排気ガスの所望の一部を、排気マニフォールド48からEGRバルブ（不図示）を介して吸気マニフォールド44に送るべく使用され得る。あるいは、排気バルブ・タイミングを調整することにより、燃焼ガスの一部が燃焼室内に保持される場合もある。
【００３８】
上述したように、エンジン10は、リーン運転、リッチ運転及び、"近ストイキ"運転を含む種々のモードで作動する。”近ストイキ”運転は、空燃比がストイキ空燃比を中心にして振動する運転を指す。この振動運転は、排気ガス酸素センサーからのフィードバックによって管理されるのが一般的である。この近ストイキ運転モードにおいて、エンジンは、ストイキ空燃比に属する近似的に一つの空燃比の範囲内で作動する。振動作動の周期は、1Hzの位数（order）が一般的であるが、それより早くても遅くても良い。さらに、振動の振幅が、ストイキに対して1 空気/燃料比が一般的であるが、種々の運転条件下で、1 空気/燃料比より大きくなる場合がある。この振動が、振幅或いは時間に関して対称である必要は無いことを記しておく。さらに、そこにおいて空燃比の偏り（バイアス）が、わずかにリーン、わずかにリッチ或いは、ストイキ（例えば、ストイキから1 空気/燃料比以内）に調整される、空燃比偏りを含み得ることを記しておく。また、この偏り即ち、リーン振動及びリッチ振動が、上流及び/又は下流の三元触媒に蓄えられた酸素量の推定によって管理され得ることを記しておく。
【００３９】
後述するように、空燃比フィードバック制御が、近ストイキ運転を提供するために使用される。さらに、排気ガス酸素センサーからのフィードバックが、リーン運転の間及び、リッチ運転の間の空燃比の調整に使用される場合がある。特に、切換タイプのHEGOセンサーが、HEGOセンサーからのフィードバックと目標空燃比とに基づいて噴射される燃料（或いは、スロットル又はVCT（variable-cam timing）による追加の空気）の調整によるストイキ空燃比制御のために使用され得る。さらに、（排気空燃比に対して実質的にリニアな出力を提供する）UEGOセンサーが、リーン運転、リッチ運転或いはストイキ運転の間の空燃比を制御するために使用され得る。この場合、燃料噴射（或いは、スロットル又はVCTによる追加空気）が、目標の空燃比及び、センサーからの空燃比に基づいて調整される。さらにまた、必要に応じて、個別シリンダ空燃比制御が、使用される場合がある。後により詳述されるように、種々の因子に依存して、噴射弁66A、66B或いはそれらの組み合わせを使用した調整が、行なわれ得る。
【００４０】
また、目標トルクを維持するため、例えば、点火タイミングの調整、スロットル位置調整、可変カム・タイミング位置の調整、ＥＧＲ量の調整、及び燃焼を実行するシリンダの数の調整のような、種々の方法が使用され得ることを記しておく。さらに、これらの変数は、全シリンダ間のシリンダ平衡を維持すべく、各シリンダに関して独立に調整され得る。
【００４１】
ここで図3を参照すると、エンジン10の例が、一列に並んだ4つのシリンダを備えて示される。実施形態の一つにおいて、エンジン10は、排気マニフォールド48内に連結されたタービン319a及び、吸気マニフォールド44内に連結された圧縮器319bを持つターボ過給機319を持ち得る。図3はインタークーラーを示していないが、それは任意に使用され得る。タービン319aはドライブ・シャフト315を介して圧縮器319bに結合されるのが一般的である。種々の形式のターボ過給機及び配列が使用され得る。例えば、そこにおいてエンジンの作動中にタービンの及び/又は圧縮機の幾何学形状或いは配置が制御器12によって変更され得る形態可変ターボ過給機（variable geometry turbocharger: VGT)が使用され得る。あるいは、またはそれに加えて、そこにおいてターボ過給機を通る気体の有効膨張比或いは有効圧縮比を変えるための面積可変ノズルが、排気ライン内（及び/又は、吸気ライン内の圧縮器の上流若しくは下流）に置かれた、可変ノズル過給機（variable nozzle turbocharger: VNT)が使用される場合がある。ウエストゲート・バルブのような更に別の取り組みが、排気の膨張率を変える為に使用され得る。図3は、タービン319aを迂回する例としてのバイパス・バルブ320及び、圧縮器319bを迂回する例としてのバイパス・バルブ322を示し、そこにおいて各バルブが制御器12を介して制御され得る。上述したように、バルブはタービンあるいは圧縮器の中に配設される場合があり、また、可変ノズルであり得る。
【００４２】
また、ツイン・ターボ配列及び/又は、シーケンシャル・ターボ配列も、必要に応じて使用され得る。複数の調整可能なターボ過給機及び/又はターボ段の場合、運転状態（例えば、マニフォールド圧、空気流量、エンジン速度など）に応じて、ターボ過給機を通る相対膨張量を変えるのが望ましい場合がある。さらに、必要に応じて、スーパー・チャージャーが使用される場合がある。
【００４３】
ここで図4を参照すると、エンジン10の代替実施形態が、3つ以上のバルブ（例えば、3バルブ・エンジンや4バルブ・エンジンのように2つ以上の吸気バルブ）を備えたシリンダに対し、シリンダ毎に二つのポート噴射弁を備えるものが示される。この例はポート噴射を使用しているが、充填冷却効果を増加するために（エタノール、ガソリン、それらの混合物などのような）種々の燃料を活用することは依然として可能である。例えば、いくつかの場合において、ポート噴射は、開弁噴射（open valve injection: OVI)を使用することにより、スロットルを大きく開いた状態において、ある程度の充填冷却メリットを得ることが出来る。また一方、付加的な噴射弁が備えられるので、高開度スロットルOVIのメリットは、低流量での制御、低温始動燃料特性及び、過渡燃料特性（通常、閉弁噴射に伴う）のような、他の制約を満たすべくポート噴射システムを設計する必要性によって低減されない（単一の噴射弁システムの場合、それらの制約によってメリットが低減されることがある）。したがって、二つの燃料噴射弁を使用することにより、種々の運転条件の間、望ましい機能性を保持しつつ、開弁噴射をより良く活用することが可能となる。
【００４４】
例の一つとして、二つの噴射弁が使用されているので、それらは夫々、低負荷状態において、（例えば、噴射弁の一方のみを使用することにより）より正確な量制御を提供するのを可能とするように、小さい弁流量/開度を備えて設計され得る。
【００４５】
別の例として、二つの噴射弁に対して異なる燃料を使用するとき（例えば、一方の噴射弁がガソリンを噴射し、他方の噴射弁がエタノール若しくはE85のようなアルコール成分を持つ燃料を噴射するとき）、上記の装置の制約の多くが満たされ得る。例えば、アルコール（例えばエタノール）用とガソリン用とで別個のポート噴射弁を使用し、エンジンが暖機したときで且つ高負荷時においてアルコール噴射弁を使用することにより、低燃料流量と低温始動とにおける制約の幾つかが、アルコール噴射弁に関して回避される。さらに、アルコール噴射弁がOVIタイミングで作動されるとき或いは、少なくとも部分的にOVIタイミングで作動されるとき、アルコール噴射弁に関する過渡燃料の問題もまた、低減され得る。
【００４６】
加えて、（少なくとも幾つかの条件において）OVIタイミングを使用することは、アルコール噴射弁の噴霧パターン及び噴射方向がOVIにとって最適なものになることを可能とする。噴霧パターン（広がり角など）は、燃料の殆どが、吸気ポート及び吸気バルブの金属表面から蒸発せずに、液体としてシリンダに入る可能性を増加するため、ガソリンのポート噴射弁のものよりかなり狭くすることが出来る。これは、直墳と同じ方法で、蒸発冷却メリットを増加させるであろう。さらに、噴射弁の噴射方向が、その中において液体燃料がシリンダ壁からオイルを流し去り、過度の磨耗を生じさせる可能性のある、ボア流し去り問題を低減するために選択され得る。
【００４７】
このようにして、幾つかの場合において、直噴を必要としないまま有益な結果を達成することが可能となり得る。例えば、シリンダ毎に二つのポート噴射弁を使用することによって、装置コストの低減、要求燃料レール圧の低減（高い燃料レール圧は、燃料ポンプの寄生損失に起因して燃料経済性を低減させ得る）及び、実装問題の低減（直墳は、実装に問題となるようなバルブサイズ及び/または角度、吸気若しくは排気ポート形状などを必要とする場合がある）が可能となる。
【００４８】
特に、図4は、吸気バルブ452a及び452bの夫々に結合される吸気マニフォールド444内に、二つの吸気ポート446a及び446bを備えたシリンダ430を示す。第一噴射弁466aが、ポート446a内に結合され、第二噴射弁466bがポート446b内に結合される。必要であれば、バルブ424が、所定のエンジン速度、負荷及び/又は温度条件において、ポート446aを無力化するために使用され得る。或いは、必要であれば、充填動作制御バルブが使用され得る。
【００４９】
図4はバルブ424の下流に噴射弁466aを示しているが、それは、代替実施形態においてバルブ424の上流に置かれてもよい。
【００５０】
実施形態の一つにおいて、噴射弁466bがガソリンを噴射する一方で、噴射弁466aはエタノール、メタノール或いはガソリンとアルコールの混合物（例えば、E85、M85若しくは、他の比率のそのような混合物）のようなアルコールを持つ燃料を噴射する。ガソリン噴射は、バルブ452bが開かれた状態の間の少なくとも一部において実行され得る。あるいは、噴射弁466bからのガソリン噴射が、バルブ452bが閉じられている状態の間の少なくとも一部において実行され得る。更に別の例において、噴射弁466bからのガソリン噴射が、バルブ452bが閉じられている状態の間の少なくとも一部及び、バルブ452bが開かれている状態の間の少なくとも一部において、実行される場合が有る。また別の例において、ある条件において開弁噴射が使用され、別の条件において閉弁噴射が使用される場合がある。したがって、二つの噴射弁は、物理的な位置、噴射される物質の種類、制御方法などにおいて、異なる形式のものであり得る。
【００５１】
例の一つにおいて、バルブ424は、そこにおいて燃料が主として噴射弁466bによって供給されるエンジン低負荷状態において、吸気流量を低減すべく（すなわち、より閉じるように）調整され得る。単一のバルブが示されているが、必要に応じて複数のバルブが使用され得る。また、シリンダの夫々がそのようなバルブを備え、そのようなバルブの夫々が、単一の駆動システムによって制御される場合がある。このようにして、異なる条件下で使用される複数の噴射弁に関して所望の流量を得るべくバルブを配置することが可能となる。
【００５２】
ここで図5を参照すると、吸気バルブ552a及び552bの夫々に連結される吸気マニフォールド544内に単一の吸気ポート546を備えたシリンダ530が示される。第一噴射弁566a及び第二噴射弁566bが、ポート546に結合される。必要に応じて、バルブ524は、所定のエンジン速度、負荷及び/又は温度条件下において、噴射弁566a周りの流量を噴射弁566bより大きく制限する充填動作制御バルブであり得る。繰り返しになるが、噴射弁566bがガソリンを噴射する一方で、噴射弁566aはエタノール、メタノール、或いは、ガソリンとアルコールの混合物（例えば、E85、M85又は他の比率の同様な混合物）のような、アルコールを持つ燃料を噴射する。したがって、二つの噴射弁は、物理的な位置、噴射される物質の種類、噴射される物質の混合特性、噴射される物質の気化熱或いは、制御方法などにおいて、異なる形式のものであり得る。
【００５３】
図5は、バルブ524が、板から取り除かれた非対称の切り欠き530を備えた楕円形バルブを示す。その切り欠きは、バルブが開かれていようが、閉じられていようが、或いは、部分的に開かれ/閉じられていようが、噴射弁566b近くに空気流を供給する一方で、噴射弁566a付近では、より多くの量の空気流を制限し得る。バルブは、制御器12による作動に応じて、軸532周りに回転する。
【００５４】
図4及び図5において、バルブ424（或いは524）を調整することにより、高負荷において、エタノール噴射及び、開弁作動（或いは、部分的開弁作動）が、改善された性能を供給するという事実を利用することが可能である。低負荷において、そのバルブが閉じられ（或いは、部分的に閉じられ）ると、ガソリン噴射弁が利用可能な状態にある吸気ポート内に燃料を噴霧することが出来、そしてエタノール噴射弁が作動停止され得る。高負荷において、そのバルブが開かれ（或いは、部分的に開かれ）ると、ガソリンが一つのポート内に噴射される一方で、エタノールが他のポート内に噴射可能にされ得る。
【００５５】
更に、二つのポート噴射弁で異なる作動（例えば、異なるタイミング、異なる燃料、一つのシリンダに対して異なる噴射弁、など）を使用することにより、実装スペースと空気/燃料混合との間の妥協を低減することが可能となる。それは更に、噴射弁の一つが各吸気ポート内に置かれることを可能とし、そして、燃料が、空気を流しているポートに常時、供給され得ることを確かなものとする。噴射弁が燃料を噴射していないときにポート内の流量を低減することにより、噴射燃料と一緒に空気を流している他のポート内で所望の空気−燃料混合状態を維持することが可能となる。さらに、そのような取り組みは、シリンダ毎に二つの噴射弁を実装することをより困難にするポート間のより中央に噴射弁を配置することを必要とするツイン噴霧噴射弁に比べて、改善された実装性を提供し得る。
【００５６】
ここで図6を参照すると、少なくとも一つの異なった特性を備えた二つの燃料噴射弁610及び612が示される。噴射弁610は、噴射弁66A、466a、566a等として使用され得、一方で、噴射弁612は、噴射弁66B、466b、566bとして使用され得るが、逆もまた同様に使用可能であり、また、それらの組み合わせも使用可能である。これらの噴射弁間で異なっている特性は、噴射弁の大きさ、噴射弁のダイナミック・レンジ、材質、最小パルス幅、噴射弁勾配（パルス幅に対する流量）、オリフィス・サイズ、噴霧パターン、噴霧面積、噴霧方向或いは、ここで論じられるその他のもののうちの、一つ以上であり得る。
【００５７】
例の一つにおいて、両方の噴射弁は、ピークトルク要求（例えば最大空気流量若しくは、最大空気充填量）に対応する大きさに設定されている。しかしながら、そこにおいて一方の噴射弁がガソリンを供給し、そして他方の噴射弁がアルコール混合物（例えばエタノールE85、メタノールなど）を供給する例において、燃料の動力密度が異なり得る。そのような場合、アルコール・ベース燃料用の噴射弁は、ガソリン用の噴射弁とは異なる最大燃料流量を供給するように大きさが設定され得る（例えば、純粋なエタノールを考慮するため、約37%大きくされる）。
【００５８】
ここで具体的に図6(a)を参照すると、シリンダ直接噴射弁或いはポート噴射弁であり得る噴射弁610が、制御装置12からの指令信号620を受けるのが示されている。その流量がコイル624を持つ電磁アクチュエータによって規定される加圧燃料が、軸棒628と協同するニードル626に連結された注入口622に供給される。軸棒628の形状が、噴射弁の流速はもとより、噴霧の幾何学特性（ジオメトリ：geometry）に影響を及ぼし得る。更に、ニードルのサイズ及び形状もまた、反応時間はもとより、流量と噴霧パターンに影響を及ぼし得る。
【００５９】
図6(b)はまた、指令信号630、注入口632、コイル634、ニードル636及び軸棒638を含む、同じ様に符号表示された構成部品を備える噴射弁612を示す。上述したように、軸棒628及び638は異なったサイズ、形状、材質或いは、それらの組み合わせであり得る。更に、注入口622/632、コイル624/634及び/又はニードル626/636は、異なるジオメトリ、形状、材質、重量、表面処理などを持ち得る。
【００６０】
このようにして、夫々の噴射弁は、改善されたエンジン作動及び制御が達成され得るように、異なる機能性及び/又は噴射タイプ（例えば、燃料種類）の互換性を提供すべく設計され得る。ここに記述するように、噴射タイプは、異なる噴射弁位置、異なる噴射物質（例えば、水に対して燃料）、異なる噴射燃料種類、異なる噴射混合物、異なるアルコール含有量（例えば、0%に対して85%）を表わす場合が有る。更に、異なる噴射タイプは、そこにおいてタイプ1の噴射が噴射内のガソリンの量であり、タイプ2の噴射が噴射内のアルコールの量であり得る、共通の噴射弁によって異なる物質が噴射されることを指す場合が有ることを記しておく。
【００６１】
ここで図7乃至10を参照すると、種々の燃料及び蒸気処理装置が記述される。具体的には、図7は燃料ポンプ構成の例を示し、一方で図8乃至10は種々の燃料蒸気パージ・システム構成を示す。
【００６２】
ここで具体的に図7を参照すると、そこにおいて独立した燃料ポンプとタンクが、第一及び第二燃料タイプ用に備えられた、燃料ポンプ構成の例の一つが示される。具体的には、燃料レール714を介して噴射弁66aに通じるポンプ712を備えた、第一のタイプの液体燃料を保持するための第一タンク710が示される。同様に、燃料レール724を介して噴射弁66bに通じるポンプ722を備えた、第二のタイプの液体燃料を入れるための第二タンク720が示される。ポンプはタンクの外側に示されているが、代替実施形態において、ポンプの一方或いは両方とも、タンク内に配設される場合がある。さらに、第二の高圧燃料ポンプが、各低圧ポンプの下流の燃料ラインの一方或いは両方に追加される場合がある。
【００６３】
燃料システムの一方或いは両方は、リターンレス・タイプの燃料システム、リターン・タイプの燃料システム或いは、それらの組み合わせのいずれでもよい。さらに、燃料システムは、異なるサイズのタンク、異なるサイズのポンプ、異なるポンプ能力、異なるポンプ圧、異なるポンプ最大流量、異なるオン/オフ周期（例えば、ポンプ712は、ポンプ722より断続的に作動し得る）などのように、異なる特性を持ち得る。幾つかの例において、ある条件において一方のみのポンプが作動し得ることを記しておく。例えば、もしタンク710からの燃料が必要無いならば、或いは、使用可能で無いならば（例えば、冷間始動状態の間）、ポンプ722が作動する一方で、ポンプ712は動作停止され得る（或いは、駆動され得ない）。このようにして、バッテリー電力の使用量が低減し、燃料蒸気の生成が抑えられ得る
例の一つにおいて、第一タンクが、エタノールやエタノール/ガソリン混合物のようなアルコール混合物を収容し、第二タンクが、ガソリンを収容する。しかしながら、他の燃料タイプも使用され得る。
【００６４】
ここで図8乃至10を具体的に参照すると、一つのシリンダにつき二つの噴射弁を持つ（例えば、ポート噴射弁と直接噴射弁或いは、二つのポート噴射弁）エンジン内にあり、そこにおいて二つの異なる燃料源が備えられる場合の蒸発燃料パージ・システム構成の例が記述される。上述したように、燃料の一つがガソリンであり得、そこにおいて別の燃料がアルコール若しくはアルコール混合物であり得る。そのような場合において、それらの燃料は、有益に利用され得る異なる揮発性、蒸発挙動その他を持ち得る。
【００６５】
図8に実施形態の一つの例が、その中において第一タンク810が第一の燃料（例えば、ガソリン）用に使われ、そして第二タンク812が別の燃料（例えば、エタノール）用に使用され得るのが示される。これらのタンクは（図のように）分離されていても良いし、一体化形成されていてもよい。さらに、例えばタンク812がタンク810に比べて十分小さいなど、タンクの大きさ若しくは容積が異なる場合もある。図8において、タンク810は蒸気導管820を持ち、タンク812は蒸気導管822を持ち、両導管が接合点830に通じている。接合点830は、導管824を介して、（大気に通気するチェックバルブを持ち得る）キャニスタ814に通じている。接合点830は、（例えば吸気マニフォールド44を介する）エンジン10への燃料蒸気の流れを制御する蒸発制御弁816に通じる、導管824と並行する導管826を持ち得る。このようにして、単一のキャニスタ及び単一の燃料蒸気制御バルブを使って両方のタンク（或いはタンク部分）からエンジンへの燃料蒸気の移動を可能とする（一方、必要に応じて、もっと多くのキャニスタ及び/バルブが使用され得る）。
【００６６】
しかしながら、燃料の一つが、別の燃料に比べて揮発しやすい場合がある（例えば、ガソリンに関しては略華氏160度（摂氏71.1度）において10%の蒸発が生じるのに対し、エタノールに関しては85%の蒸発が生じる）。したがって、この例において、タンク812の燃料残量（液面高さ）が低いとき、装置の蒸発容積の総量（目減り量）は比較的高くなり、それは燃料蒸気制御をより難しくする可能性がある。また、一つのタンクからの燃料が、もう一つのタンク内の燃料と混ざる可能性がある（例えば、ガソリンタンクからの蒸発と、エタノールタンク内での凝縮によって、エタノールタンクが過量のガソリンで汚染される）。上記のような課題の幾つかは、例えば、導管820及び822を互いに異なる大きさに設定することによって低減され得る。
【００６７】
使用可能な別の取り組みを図9に示す。この例において、第一タンク910が第一の燃料（例えば、ガソリン）用に使用され、第二タンク912が第二の燃料（例えば、エタノール）用に使用され得る。それらのタンクは、（図示のように）独立していても良いし、一体的に形成されても良い。さらに、例えばタンク912がタンク910に比べて十分小さいなど、タンクの大きさ若しくは容積が異なる場合もある。図9の例において、タンク910及び912の夫々に対して別個のキャニスタ装置（例えば、キャニスタ914及び916）が使用され得る。具体的には、タンク910は接合点930に通じる蒸気導管920を持ち、接合点はキャニスタ914に通じる導管928に連結し、そしてキャニスタ914は、チェックバルブを介して大気に通気している。さらに、タンク912は接合点932に通じる導管922を持ち、その接合点932は導管924を介してキャニスタ916に通じる。接合点930はまた、導管934を介して第一バルブ940に通じ、一方で、接合点932は、導管926を介して第二バルブ942に通じ得る。バルブ940及び942の夫々は、接合点946に連結し、それから接合点946は、エンジン10の吸気マニフォールド44に通じる。或いは、バルブ940及び942の夫々が、吸気マニフォールドの別個の位置に個々に向かう場合もある。上述したように、必要に応じて追加のキャニスタが使用され得る。さらに、キャニスタ914及び916は、異なる特性（例えば、異なる大きさ、活性炭装填量、貯蔵能力その他）を持ち得、バルブ940及び942は、大きさ、取り付け位置、最大流量、最小流量、オリフィス面積、駆動機構などに関して異なる特性を持ち得る。バルブ940及び942は、完全に独立配置され得る或いは、単一の筐体の中に一緒にまとめて配置され得る。
【００６８】
このようにして、一方のタンクから他方のタンクへの侵入を低減しながら、両方のタンク（或いはタンク部分）から、エンジンに向かって制御可能な異なる量の燃料蒸気を移動させることが可能となる。
【００６９】
図10は、図9の実施形態と似ているが、二つのタンク（或いはタンク部分）の間の分離を維持しながら単一の燃料蒸気制御バルブが使用される、更に別の実施形態を示す。具体的には、図10において、（上述したように、異なる特性を持ち、そして別個或いは一体的に形成され得る）タンク1010及び1012が、（やはり異なる特性を持ち得る）キャニスタ1014及び1016を備えるのが示される。第一燃料（例えば、ガソリン）用のタンク1010は、導管1022を介して接合点1020に連結し、そしてキャニスタ1014は、導管1024を介して、その第一排出口において接合点1020に連結される。キャニスタ1014の第二排出口が、接合点1026に連結し、接合点1026は導管1028を介して第二燃料（例えば、エタノール）用のタンク1012に、そして、導管1030を介してキャニスタ1016に連結する。さらに、接合点1020は、流れをエンジンの吸気マニフォールドに向けるバルブ1040に通じる。
【００７０】
例の一つにおいて、タンク1010からタンク1012への蒸気流量を低減するため、導管1028内にワンウエイ・チェックバルブが配設され得る。更に、同様のバルブが、導管1022内に配設される場合がある。また一方で、キャニスタ1014の存在が、タンク1010からタンク1012への蒸気の流れ及びその反対方向の流れを低減するのに十分である場合がある。
【００７１】
このようにして、このシステムは、単一のバルブが使用され得るにも拘わらず（必要に応じてもっと多くのバルブが付加され得るが）、キャニスタ（この例においては、キャニスタ1014）によってタンク間に少なくとも有る程度の分離を提供する。キャニスタ1014は、タンク1012に許容レベルまで入り得る第一燃料（例えば、ガソリン）の蒸気の量を低減するのに十分な大きさに設定され得、そして、キャニスタ1014はキャニスタ1016と直列に配置されているので、キャニスタ1014の大きさ或いは容量を小さいものにすることが可能である。
【００７２】
一つ以上のキャニスタを備えた、ここに記載する何れの例においても、キャニスタは必要に応じて単一の筐体の中に収容され得る。
【００７３】
後で詳述するように、空燃比制御及び/又は学習に加えて、燃料蒸気の制御、適応学習、蒸気濃度学習、蒸気混合比学習が、燃料装置形式及び構成によって影響され得る。例えば、幾つかの例において、一つ以上の燃料源からの蒸気が、エンジンに対して量を変えながら一斉に供給される場合があり、そしてその後、制御器は、燃料噴射などを調整するために使用され得る蒸気の化学量論などを判定するため、蒸気の混合比（例えば、ガソリン/アルコール混合物内のアルコールの百分率）を推定し得る。
【００７４】
例えば、ある条件においては、第一燃料タイプのパージが好都合な場合があり、他の条件においては、第二燃料タイプのパージが好都合な場合がある。更にまた、更に別の条件においては、両方の燃料タイプの燃料が一斉にパージされ得る。これらの選択に影響を及ぼす因子は、例えば、導入される蒸気の夫々の量を含み得る。したがって、もし蒸気の大部分が第一噴射弁に対応する燃料を含むならば、その燃料源からのパージが優先され得る、即ち、例えば長い期間継続され或いは、大きなパージ流量で実行され得る。あるいは、推測された貯蔵器（リザーバー）内の混合比が、いずれのリザーバーがパージされるか（そして、その燃料源からどれだけの量がパージされるか）に影響を与える。例えば、あるリザーバーが他のリザーバーより多くの蒸気を発生し、そして、より長い或いは、より頻繁な、或いは大きな量のパージを必要とする場合がある。
【００７５】
更に、タイプ1の噴射及びタイプ2の噴射の、目標量/供給量或いは、例えば、タイプ2の噴射に対するタイプ1の相対量が、エンジンに導入される燃料蒸気の燃料源に依存して変わり得る。したがって、噴射量は、蒸気源或いは、どの蒸気がエンジンに導入されるか、或いは、エンジンに導入される蒸気の濃度及び/又は、エンジンに導入される蒸気の混合比に基づいて変わり得る。
【００７６】
ここで図11を参照すると、所望の全体空燃比を供給するための排気ガス酸素センサー（或いは他の出所）からのフィードバックに応じて燃料噴射量の調整を実行するためのルーチンが記載される。具体的には、そこにおいて一つのシリンダに対して一つ以上の噴射タイプが備えられている場合において、ルーチンはフィードバックに基づいてどのタイプの燃料が調整されるかを判定する。ここに使用されているように、異なる燃料タイプ或いは噴射タイプとは、異なる燃料（例えば、アルコール含有燃料とガソリン）、異なる噴射弁配置（例えば、ポート噴射と直接噴射）、異なる噴射弁サイズ（例えば、一方の噴射弁が他方に対して大きな最大流量を持つ）、異なる他の噴射弁特性、異なる燃料供給特性、異なる噴霧特性、異なる燃料性状（例えば、温度、熱容量、動力密度など）、水噴射に対するガソリン噴射の量、或いは、（そこにおいて一方の燃料タイプが他方の燃料タイプに対して、相対的に多い或いは少ないエタノールを持つ）異なる燃料混合比を指す。また、それらの燃料タイプは、燃焼室に別個に供給される場合もあれば、燃焼室に供給される前に混合される場合もある。
【００７７】
具体的には、1110において、ルーチンは燃料タイプ2の噴射若しくは供給が可能かどうかを判定する。ここに詳細を記述するように、燃料タイプ2の供給或いは噴射が可能かどうかを判定するために、エンジン温度、排気温度、（例えば燃料タンク内に）積載されているタイプ2の特性（例えば燃料タイプ）のような種々の因子が使用され得る。もし1110に対する回答が「はい」ならば、ルーチンは燃料タイプ1の供給或いは噴射が可能かどうかを判定するため1112に続く。繰り返しになるが、ここに詳細を記述するように、燃料タイプ1の供給或いは噴射が可能かどうかを判定するために、エンジン温度、排気温度、（例えば燃料タンク内に）積載されているタイプ1の噴射（例えば燃料タイプ）の量のような、種々の因子が使用され得る。もし1112に対する回答が「はい」ならば、ルーチンは1114に続き、そうでなければ、ルーチンは1116に続く。
【００７８】
1110に対する回答が「いいえ」のとき、ルーチンは、そこにおいて再びルーチンがタイプ1の噴射或いは供給が可能かどうかを判定する1118に続く。もしそうでなければ、ルーチンは終了する。さもなければ、ルーチンは1120に続く。
【００７９】
ルーチンは1114において、図12に関してより詳細に後述するように、調整用の燃料タイプを選択する。例えば、もしタイプ1の燃料が選択されたならば、ルーチンは1120に続き、もしタイプ2の燃料が選択されたならば、ルーチンは1116に続き、そして、もし両方の燃料が選択されたならば、ルーチンは1122に続く。図12のルーチンは、必要な調節のバンド幅、最小パルス幅限界、最大パルス幅限界その他を考慮するが、種々の因子が、フィードバック情報及び/又は、フィードバック情報に基づく複数の噴射弁間の相対的な調整量に応じて調整される噴射弁に影響を与え得る。そこにおいてタイプ2の噴射の中に水（例えば、水とアルコールの混合物或いは、水とエタノールの混合物）が含まれる実施形態において、空燃比誤差に応じたタイプ2の噴射の調整は、混合物の中の水の割合の増加に応じて、徐々に効果を失う。したがって、そのような実施形態において、水の割合が例えば0.7のような限界を超えたとき、空燃比に影響を与えるためのタイプ2の噴射調整の選択（例えば、排気ガス酸素センサー・フィードバック）が、停止或いは不能にされ、そしてその後、調整の全て或いは殆ど全てが、ガソリン噴射のようなタイプ1の噴射を用いて実行され得る。フィードバック制御のための噴射弁を選択するのに使用され得る別の規準が、各タンクにどれだけの量の燃料があるかに基く場合があり、その際は、もし一方の燃料が少なければ、その燃料を残しておくため、その燃料の噴射がフィードバックに応じて増加されない場合がある。
【００８０】
1116において、ルーチンは空燃比センサー・フィードバックに基いて、燃料タイプ2を調整する（図17も参照）。例えば、PI制御器が、燃料タイプ2の噴射燃料量或いは供給燃料量を調整するためのフィードバック補正値を生成すべく（目標空燃比と測定空燃比との間の）誤差信号を処理するために使用され得る。一つ以上のセンサーが、上流フィードバック補正値及び下流フィードバック補正値を生成するために使用され得ることも記しておく。
【００８１】
1120において、ルーチンは、空燃比センサー・フィードバックに基いて燃料タイプ1を調整する（図17も参照）。例えば、PI制御器が、燃料タイプ1の噴射燃料量或いは供給燃料量を調整するためのフィードバック補正値を生成すべく（目標空燃比と測定空燃比との間の）誤差信号を処理するために使用され得る。繰り返しになるが、一つ以上のセンサーが、上流フィードバック補正値及び下流フィードバック補正値を生成するために使用され得ることも記しておく。
【００８２】
1122において、ルーチンは、空燃比センサー・フィードバックに基いて燃料タイプ1及び2を調整する（図17も参照）。例えば、PI制御器が、フィードバック補正値を生成すべく（目標空燃比と測定空燃比との間の）誤差信号を処理するために使用され得る。その後、補正値は、燃料タイプ1の噴射或いは供給燃料量の調整のための第一の部分と、燃料タイプ2の噴射或いは供給燃料量の調整のための第二の部分との、二つの部分に分割され得る。繰り返しになるが、一つ以上のセンサーが、上流フィードバック補正値及び下流フィードバック補正値を生成するために使用され得ることも記しておく。さらに、上流補正値が燃料タイプ2に適用され、一方で、下流補正値が燃料タイプ1に適用され得る（逆もあり得る）。別の例において、燃料タイプの相対量を調整するため、リーン補正値が燃料タイプ2に適用され、一方で、リッチ補正値が燃料タイプ1に適用され得る（逆もまたあり得る）。また、第一の組の所定エンジン運転状態下において燃料タイプ1を用いて大きな補正が実行され、第二の組の所定エンジン運転状態下において燃料タイプ2を用いて大きな補正が実行される場合がある。
【００８３】
このようにして、運転条件に応じた空燃比フィードバック補正を促進するため、異なる燃料タイプ（例えば、噴射弁位置、燃料品質、燃料密度、燃料熱容量など）が、異なる条件下で且つ、異なる量で使用され得る。
【００８４】
ここで図12を参照すると、空燃比のフィードバック調整用に使用するための燃料タイプを選択するためのルーチンの例が記述される。上述したように、種々の因子が考慮され得、そして図12に記述されるルーチンはこれらの因子の幾つかを示すが、他の因子を加えても良く、或いは、必要に応じて、示されている因子の一部のみが考慮され若しくは、示されている因子が考慮されない場合もある。
【００８５】
1210において、ルーチンは一つ以上の排気ガスセンサーから排気空燃比センサー情報を読み取る。その後、ルーチンは1212において、補正（複数の場合あり）の量及び方向性を計算する。例えば、PI制御器が使われる場合があり、或いは、例えば上流センサー又は下流センサーに基づくような複数のPI制御ループが使用される場合がある。その後、ルーチンは1214において、供給される燃料量に関して、高頻度調整が要求されているかどうかを判定する。例えば、もし排気空燃比中に早い（及び、大きくなる可能性のある）変化が生じた時、タイプ2の燃料が、直接噴射されるとき或いは、シリンダに対してより接近して噴射されるとき、又は、タイプ2燃料用の噴射弁が、タイプ1燃料用の噴射弁より高いバンド幅を持つ場合、タイプ2の噴射（タイプ2の燃料）を使用してこの誤差をより早く補正することが可能となり得る。もし1214に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは、タイプ2の燃料調整を選択すべく1216に続き、そしてその後、終了する。
【００８６】
さもなければ、ルーチンは、タイプ1の燃料噴射用の噴射弁の対応するパルス幅（pulse width : PW）が、その噴射弁の最小PW値或いは、その噴射弁の最大PW値に近いかどうかを判定するため、1218に続く。もし、1218に対する答えが「はい」であれば、ルーチンは再び1216に進む。もし1218に対する答えが「いいえ」ならば、ルーチンは、タイプ2の燃料噴射用の噴射弁の対応するパルス幅（pulse width : PW）が、その噴射弁の最小PW値或いは、その噴射弁の最大PW値に近いかどうかを判定するため、1220に続く。もし1220に対する答えが「はい」であれば、ルーチンはタイプ1の燃料調整を選択する。もし1220に対する答えが「いいえ」であれば、ルーチンは1224に続く。
【００８７】
ルーチンは1224において、フィードバック情報に基いて、両タイプの燃料が調整されるべき状態が存在するかどうかを判定する。例えば、タイプ2の噴射（例えば、燃料タイプ）の調整を用いる調整が比較的高頻度で実行され、そして、タイプ1の燃料の調整を用いる調整が比較的低い頻度で実行される場合がある。このようにして、そこにおいてタイプ2の噴射が直接燃料噴射であり、そしてタイプ1の噴射がポート燃料噴射である例において、壁濡れ動的遅れ（wetting dynamic delay）が、低減され得る。あるいは、両方の燃料が調整用に選択される場合があり、そこにおいて調整の一部が夫々の燃料タイプによって（所定或いは可変の割合で）実行される。その、百分率或いは他の比であり得る割合は、エンジン運転状態、燃料状態その他によって調整され得る。
【００８８】
1224に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは両方の燃料を調整すべく、1226に続く。そうでなければ、ルーチンはタイプ1の燃料を調整するため1228に続く。
【００８９】
このようにして、異なるタイプの燃料が、作動全体が改善されるよう、異なる状態に対して空燃比フィーバック制御を供給すべく、使用され得る。例えば、そこにおいて、壁濡れ動的遅れを低減し且つ、両方のタイプの燃料を使用しながら、燃料ポート噴射が直接噴射に比べて低い頻度で制御に使用され、早いフィードバック制御が達成され得る。さらに、総じて正確な空燃比制御を維持しつつ、噴射弁の最大燃料供給或いは最小燃料供給に伴う課題が解決される。
【００９０】
ここで図13を参照すると、ルーチンを開始する第一実施形態の例が、エンジン作動状態、車両状態及び/又は、大気状態に基いて複数タイプの燃料供給を可能とするために備えられる。最初に、1310において、ルーチンはエンジン始動が生じたかどうかを判定する。例えば、ルーチンはエンジン速度、クランキング・モータ、キー・オン操作或いは、エンジン始動を同定するための種々の他のパラメータを監視し得る。もし、1310に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは、燃料タイプ1の供給若しくは噴射を可能とすべく1312に続く。それから、ルーチンは、エンジン冷却媒体温度（engine coolant temperature: ECT）が限界値T1より大きいかどうかを判定するため1314に続く。もし1314に対する答えが「はい」であれば、ルーチンは触媒温度が限界値T2より高いかどうかを判定するため1316に続く。もし、1316に対する答えが「はい」であれば、ルーチンはタイプ2の燃料の供給若しくは噴射を可能とすべく1318に続く。このようにして、例えばそこにおいてタイプ2の燃料がアルコール含有燃料（例えば、エタノール若しくはエタノール混合物）のような、より揮発し難い場合において、エンジン始動及び/又はエンジン暖機用にタイプ1の燃料を利用し、そして、エンジン及び排気装置が暖まるまではタイプ2の燃料の使用を避けることが可能となる。 上述したように、燃料タイプは、異なる燃料混合比、異なる噴射弁配置などを指す場合がある。
【００９１】
上述の例は、エンジン冷却媒体温度に依存するが、大気温度、大気圧、オイル温度などのような、種々の他のパラメータが使用され得る。同様に、排気ガス温度、触媒温度或いはそれらの推定値のような、種々の排気温度が使用される場合がある。このようにして、エンジン始動及び/暖機のために適切な燃料が供給されることが可能となる。さらに、ここに記載した始動取り組みは、ホット（温間）再始動、始動失敗後の再始動、減速燃料カット後の再始動或いは、ハイブリッド自動車（例えば、ハイブリッド電気自動車）に見られるような回転中若しくは休止からの始動のような、再始動に使用され得る。
【００９２】
ここで図14及び15を参照すると、各燃料タイプを有効にするための第二の実施形態が、エンジン暖機/始動運転の間に、或るタイプの燃料を制限する事を考慮するのが記述される。この実施形態において、シリンダ毎に二つのPFI噴射弁を持つような、或いは、シリンダ毎に一つの直噴噴射弁と一つのPFI噴射弁を持つような、或いは、一つのエタノール混合物噴射弁と一つのガソリン噴射弁を持つような、少なくとも二つのタイプの燃料を使用する種々のエンジン・コンセプトに適用可能な暖機制御が記述される。このようにして、エンジンの温度が低すぎるときに（例えばエタノール混合物のような）燃料タイプの一つの使用を禁止するため、及び、エンジンが暖機するときに、その燃料タイプが使用される状態に（徐々に或いは急激に）移行するのを禁止するための、エンジン制御方法が含まれ得る。これは、少なくとも下記の理由のために実行され得る。（１）そこにおいてエタノール或いはエタノール混合物が使用される例において、そのような燃料はガソリンよりも揮発性が小さい可能性がある（例えば、ガソリンの場合、摂氏37.78度（華氏100度）において10%の気化が起こるが、エタノールの場合は85%の気化である）。エンジンが暖機される前に、適切な気化即ち、エタノールを用いた空気−燃料混合を実現することは難しい場合がある。（２）繰り返しになるが、所定の条件下において、そこにおいてエタノールがノックを避ける或いは低減するために使用される例において、ノックの発生する可能性が、より低い温度において大きく低減され得る。従って、幾つかの条件において、可能な時はエタノール消費を最小化し、ノックが生じやすい時のためにそれを節約するのが望ましい場合がある。
【００９３】
下記により詳細を記述するように、エンジンが暖機されたら、望ましいエタノール割合（ethanol fraction: EF）或いは、他のそのようなパラメータが、特別な大気状態や、エタノール或いはガソリンの低燃料量レベルなどに関する追加ロジックを用いて、記述したように速度及び負荷の関数として決定される。それから、暖機時の目標エタノール割合が、低温始動及び暖機を考慮するため、一つ以上の乗数（例えば、全体乗数（overall ethanol fraction multiplier: EF_MUL））を用いて修正され得る。
【００９４】
EF_MULの値は、暖機の間、零と1の間の範囲であり得る（通常より高い温度で1より大きな値が必要とされる場合がある）。EF_MULの値は、エンジン冷却媒体温度、エンジン・オイル温度、大気温度、エンジン吸気温度、エンジン始動からの経過時間、エンジン速度、エンジン負荷、利用可能な燃圧、大気湿度及び他のパラメータを含む種々の入力から判定され得る。これらの入力の夫々は、測定あるいは推定され得るものである。EF_MULの値は、エンジン作動の間、連続的に再計算され得る。
【００９５】
ここで具体的に図14を参照すると、ルーチンは1410において、エンジン始動が行われているかどうかを判定する。それから、もし1410に対する答えが「はい」であれば、1412においてエンジン始動からの経過時間のタイマーが零にリセットされ、カウントを開始する。同様に、燃焼イベントのカウンタが零にリセットされ、上記の経過時間のカウント開始から、燃焼イベントのカウントを開始する。
【００９６】
例の一つにおいてエタノール若しくはエタノール混合物或いは、別のアルコール含有混合物であるタイプ2の噴射のための個々の乗数を、図15の較正グラフを用いて算出するため、ルーチンは、1 412と、1410に対する答えが「いいえ」の場合との何れかから、1414、1416及び1418に続く。それからルーチンは、ステップ1420に続く。
【００９７】
ステップ1420の実施形態の一つにおいて、ルーチンは、各入力に関する個々の乗数の値を乗算することよって、燃料タイプ2の目標割合に対する全体乗数の現在値を判定する。この方法において、複数の入力変数の作用が、例えば下記式（1）にように、全て同時に考慮され得る。
EF_MUL = EF_MUL_ECT * EF_MUL_EOT * EF_MUL_AAT * EF_MUL_ACT * EF_MUL_ATMR1   （１）
ここにおいて、EF_MULは目標エタノール割合に対する全体乗数であり、EF_MUL_ECTはエンジン冷却媒体の温度（ECT）の関数としての乗数であり、EF_MUL_E0Tはエンジン・オイル温度（EOT）の関数としての乗数であり、EF_MUL_AATは大気温度（AAT）の関数としての乗数であり、EF_MUL_ACTはエンジン吸気温度（ACT）の関数としての乗数であり、EF_MUL_ATMR1はエンジン始動からの経過時間或いは、エンジン始動からの燃焼イベントの回数の関数としての乗数である。
【００９８】
これらの乗数に関する較正の例が、図15の上側のグラフ、中間のグラフ、及び下側のグラフに示される。グラフは、各入力の線形的な変化を示すが、実際の較正が非線形の場合もある。値は参照テーブル、数学的な方程式などから決定され得る。EF_MUL_ATMR1の最小較正値が、直接噴射システムを作動させるためエタノール燃圧を十分に高めるのに必要とされる時間によって抑制され得、或いは、追加の乗数が燃圧の為に使用され得ることを記しておく。また、乗数の幾つか或いは全ては、一つ以上の入力を用いて算出され得る。例えば、低温における燃料/空気混合が、エンジン速度及び/負荷の所定範囲の中でのみ課題となり得る。また、グラフの夫々が二つの乗数に関して同じである一方で、各乗数が実施において異なる較正を持つ場合がある。
【００９９】
上記の乗数が、エンジン始動からの燃焼イベント回数のような、追加パラメータの関数でもあり得ることを記しておく。
【０１００】
エンジン暖機の間に燃料タイプを制限するための、ステップ1420の代替実施形態が記述される。具体的には、この実施形態において、各入力因子が、燃料タイプの使用（例えば、エタノールの使用）に対する別々の制限候補と見なされる。（目標エタノール割合用の）全体乗数の現在値が、現時点において最も制限を与えている入力因子によって決定され得る。これらの乗数の較正値は異なって選択されるが、これは、上述のように同じ入力乗数を検討する事を含む。また、EF_MULの値がエンジン作動の間、連続的に再計算され得る。例えば、下記式(2)の計算式が用いられ得る。
EF_MUL = MINIMUM(EF_MUL_ECT, EF_MUL_EOT, EF_MUL_AAT, EF_MUL_ACT, EF_MUL_ATMR1)（２）
この方法によって、非常に寒い環境においてエンジンが最初に始動されるとき、EF_MUL_ATMR1が制限的な制約となり、冷却媒体が暖まるまでEF_MUL_ECTによって引き継がれ、オイルが暖まるまでEF_MUL_EOTによって引き継がれ、それから、EF_MUL_AATによって継続され得る。
【０１０１】
ここで図16-18を参照すると、燃料の相対量の初期目標値を選択し、その後、他の条件はもとより上述したような一つ以上の乗数を考慮するためのルーチンが記述される。さらに、ルーチンはその後、必要に応じて、燃料貯蔵量及び他の因子を考慮するための幾つかの調整を実行し、そして、ドライバー要求を満たすべくエンジン作動を調整するために、それらの値を使用する。
【０１０２】
ルーチンは1610において、エンジン速度、エンジン負荷、エンジン冷媒温度、排気温度、ギア比などのような、種々のエンジン作動パラメータを読み込む。その後、ルーチンは1612において、作動パラメータに基いて、燃料タイプ1及び2の、例えば目標割合のような、初期相対量を選択する。燃料タイプの目標百分率或いは、燃料タイプの絶対量を判定することのような、種々の代替判定が実行され得ることを記しておく。さらに、ノックセンサーのような種々のセンサーからのフィードバックに基く燃料タイプに対する学習調整を考慮するため、適応パラメータが含まれる場合もある。適用期間が、例えば、エンジン速度、エンジン負荷、温度その他、それらの組合せの関数として記憶され得る。このようにして、もしノックが再現可能な位置で連続的に発生するならば、例えば、タイプ2の燃料の噴射量の自動的な増加が、そのような調整がノックセンサーからのフィードバックを待つこと無しに行われ得るよう、適応学習され得る。
【０１０３】
そこにおいてタイプ2の噴射がエタノール（或いは、エタノール混合物）である例の一つにおいて、1612内の決定が、目標エタノール割合（ethanol fraction: EF）の決定と呼ばれる場合がある。しかしながら、それが重量パーセント、体積パーセント、或いは重量比や体積比とされる場合があることを記しておく。さらに、ここに記すように、必要に応じて絶対値も使用され得る。さらに、タイプ1の噴射量とタイプ2の噴射量との選択が、ノック傾向に影響を与え得る因子のような、他の因子に基き得る。例えば、湿度が増加した時ノック傾向が減少する（そしてその後タイプ2の燃料の噴射の必要性が低下し得る）ので、そして、その逆もまた然りなので、所定の作動状態においてタイプ2の燃料の噴射量を調整するため、大気湿度が使われる場合がある。タイプ1の噴射量とタイプ2の噴射量との相対量が変化するとき、若しくは、タイプ1の燃料とタイプ2の燃料の個々の噴射量が変化するとき、目標点火時期も変更され得ることを記しておく。
【０１０４】
例の一つにおいて、タイプ2の燃料の量は圧縮比、ブースト圧（或いは量）及び温度に基いて、エンジン・ノックが低減されるように決定され、従って、点火進角の限界値が低減される。しかしながら、ここに記すように、例えば、（沈積物が形成されて燃料ライン及び/又は噴射弁が詰まるのを低減するため）もしタイプ2の燃料が十分な頻度で使用されていないならば、例えば、タイプ2の燃料の量、タンクの中に残っているタイプ1の燃料の量、搭載されているタイプ2の燃料の含有量（例えば混合比）を学習する必要性、最小パルス幅問題及び、タイプ2の燃料を用いた周期的な作動の必要性のような付加的な因子が、タイプ2の燃料を使用するかどうかを判定するのに使用され得る。
【０１０５】
ここに記す例、すなわち実施形態に対して付加的に使用され得る別の例において、過渡条件が検出され、そしてタイプ2の噴射量（及びタイプ1の噴射量）のオープン・ループ調整を開始するために使用され得る。この調整は、過渡条件の検出に応じてタイプ2の燃料噴射の相対量を一時的に増加させることを含む。実施形態の一つにおいて、アイドル状態からの急激なチップ・インのような、ドライバーのチップ・イン操作が検出され得る。そのような条件に応じて、タイプ2の噴射（たとえば、エタノール或いはエタノール混合物のようなアルコール含有混合燃料の直接噴射或いはポート噴射）が、予め設定された或いは、動的に変わる特性をもって一時的に増加され得る。このようにして、エンジンの中に噴射される燃料のような物質の熱容量/気化熱が増加され、それにより、チップイン・ノックの傾向が減少する。例の一つとして、EFは、ドライバーのチップ・イン操作に応じて、1〜10の燃焼サイクルの間、一時的に5〜10パーセント増加し得る。
【０１０６】
図16の説明を続けると、1614においてルーチンは、図14乃至15を参照にして論じた乗数のような種々の因子に基づいて初期量を調整する。例えば、上述したように、最小の乗数が使用される場合もあり、または、全ての乗数が一緒に使用される場合もある。次に、ルーチンは、タイプ2の燃料が空（例えば、貯蔵状態が空若しくは、最小値を下回る）若しくは、使用不可かどうかの判定するために1616に続く。もし1616に対する回答が「はい」ならば、ルーチンは、1618で、調整される初期相対量（例えば、EF）を零に設定する。そうでなければ、ルーチンは、タイプ1の燃料が空（例えば、貯蔵状態が空若しくは、最小値を下回る）若しくは、使用不可かどうかの判定するために1620に続く。もし1620に対する回答が「はい」ならば、ルーチンは、1622で、調整される初期相対量（例えば、EF）を1（若しくは100%）に設定する。
【０１０７】
最後に、ルーチンは各燃料タイプの調整相対量を出力するため、1624に続く。このようにして、エンジン作動の間に使用される燃料タイプの量を決定する種々の作動因子及び/又は作動状況を考慮することが出来る。
【０１０８】
その後ルーチンは、目標エンジントルクを決定すべく図17内の1710に続く。目標エンジントルクは、ドライバー要求、エンジン速度、ギア比、クルーズ・コントロールの状態、トラクション・コントロールの状態、車両安定性制御（vehicle stability control: VSC）の状態などに基づき得る。それから、ルーチンは1714において、作動状態に基づいて目標空燃比を決定する。例えば、リーン状態、リッチ状態、近ストイキ状態が選択され得る。その後、ルーチンは1716において、1624から、暖機効果及び燃料の利用可能性を考慮する、タイプ1の燃料及びタイプ2の燃料の相対量を読み取る。
【０１０９】
1718において、ルーチンは、相対量、目標トルク、目標空燃比及び/又は、他の作動条件に基づいて、タイプ1の燃料噴射量とタイプ2の燃料噴射量とのフィードフォワード量を決定する。例えば、ルーチンは、目標エンジントルクを供給するのに供給が必要とされる燃料エネルギーの総量を決定し、それから、（もし存在するのであれば）燃料タイプによって異なる動力密度、燃料密度などを考慮する燃料タイプの目標比率（或いは相対量）に基づく燃料間の燃料エネルギーの割合を決定することが可能である。さらに、ルーチンはその後、十分な空気が存在すると仮定して現在の条件においてエンジンに供給されたときに目標トルクを生成する、各燃料タイプの初期燃料量を決定することが出来る。燃料量は、燃料タイプに関する噴射弁特性が与えられた、従って、例えば噴射弁の斜度やオフセット量を考慮する、燃料パルス幅（pulse width: PW)に対応するものを含む、種々の単位であり得る。
【０１１０】
次に、ルーチンは1720において、燃料量の一つ又は両方に対して、空燃比フィードバック調整を加える。ここに記述するように、そのフィードバック調整は、排気内の空燃比センサーに基づき、そして、調整は、異なる条件下において異なる燃料タイプ間で変わり得る。繰り返しになるが、調整はパルス幅PWを含む種々の単位であり得る。
【０１１１】
図17の説明を続けると、1722において、ルーチンは、タイプ2の燃料のパルス幅がタイプ2の燃料噴射弁の最小値（min_pw_2）より小さいかどうかを判定する。もし1722に対する答えが「はい」であれば、ルーチンはタイプ2の燃料の量（例えば、パルス幅）を増加させそして、タイプ1の燃料の量を対応する量減少させるため、1724に続く。このようにして、そこにおいてタイプ2の燃料がノック傾向を低減するために使用される例において、ノックが低減され且つ、低いパルス幅値における作動が低減され或いは回避されるように、装置がタイプ2の燃料の付加的な供給において、偏差を生じさせる。
【０１１２】
あるいは、もし1722に対する答えが「いいえ」ならば、ルーチンは、タイプ1の燃料のパルス幅がタイプ1の燃料噴射弁の最小値（min_pw_1）より小さいかどうかを判定する1726に続く。もし1726に対する答えが「はい」であれば、ルーチンはタイプ1の燃料の量（例えば、パルス幅）を減少させそして、タイプ2の燃料の量を対応する量増加させるため、1728に続く。繰り返しになるが、このようにして、そこにおいてタイプ2の燃料がノック傾向を低減するために使用される例において、ノックが低減され且つ、低いパルス幅値における作動が低減され或いは回避されるように、装置がタイプ2の燃料の付加的な供給において、偏差を生じさせる。
【０１１３】
1728から又は、1726に対する答えが「いいえ」のとき、ルーチンは、目標空燃比及び、タイプ1の燃料噴射弁及びタイプ2の燃料噴射弁を介して供給される実際の混合燃料の化学量論的空燃比に基づき、空気量を決定するため、1730に続く。その後、空気流が、電気的に制御されるスロットル、バルブ・タイミング或いは、他のそのようなアクチュエータによって供給される。
【０１１４】
このようにして、最小燃料限界を補償し、そして目標空燃比において目標エンジントルクを供給しながら、燃料タイプの相対量を変更すること及び、燃料の総量を変更することを考慮することが出来る。
【０１１５】
ここで図18を参照すると、異なる条件下で異なるタイプの燃料を使用し、そしてエンジン・ノックの潜在性を相殺する能力に関する限界を補償するためのルーチンが記述される。例えば、そこにおいてタイプ2の燃料噴射がノックの可能性を低減するために使用される（例えば、エタノール或いはエタノール混合物が直接噴射される）場合において、（例えば、圧縮比の増加やブーストの増加などの）他の条件に加えて所定の条件下でそのような燃料の使用を制限することが、ノックの発生をもたらす可能性がある。換言すれば、そこにおいてエンジンが暖機するまでエタノールが制限される例において、制御方法がエンジン作動に対するエタノール低減の影響を考慮し得る。そして、もしエタノールの目的の一つが（エタノールの高いオクタン価と高い気化熱による）圧縮比の増加及び/又はブースト圧の増加を可能とすることであれば、エタノールの使用が制限されるとき（EF_MUL < 1）、（低温におけるノック傾向の減少に関わらず）ノックを回避する或いは低減するために付加的な制御動作をとる必要があり得る。実施形態の一つにおいて、そこにおいてノックセンサーに応じて点火時期が調整されるフィードバック・ノック制御が使用され得る。あるいは、若しくはそれ加えて、開ループによるノック回避が、閉ループ・ノック制御システムの開始点を提供するのに及び/又は、閉ループ・ノック制御システムが故障/劣化したときのバックアップ・システムとして、提供されるのが望ましい場合もある。
【０１１６】
EF_MULが1より小さいときの開ループ・ノック回避の取り組みの一つが、追加の点火リタード、追加の燃料リッチ化、変速機のダウンシフト（ノックは高速において発生し難いので、エンジン速度を増加させる）、電子スロットルを用いた負荷の制限及び/又は、ウエストゲート・バルブや種々の形態可変ターボ過給機（variable geometry turbocharger: VGT)の調整によるブーストの制限とともに、提供され得る。作動条件（例えば、圧縮比及び/又はブースト圧）に依存して、種々の制御方法が使用され得る。
【０１１７】
第一の実施形態において、ノック限界点火進角の感度が、エンジン速度（RPM）、トルク、空燃比、エンジン吸気温度及び、付加的な変数としてのエタノール低減量（例えば、EF_MUL）或いはエタノール割合のような、多くの変数に対してマッピングされる。
【０１１８】
第二の実施形態において、そこにおいてノックを避けるため点火リタードが不適当な（例えば、過度の点火リタードが排気温度の急上昇及び/又は高温化をもたらし得る）ときのみ、追加の修正が実行される場合がある。例えば、ルーチンは、ノックを避ける或いは低減するため、最初に可能な限り点火をリタードし、それから燃焼空燃比をリッチ化することが出来る。リッチ化が実行可能な最大値になった後に、変速機のダウンシフトが指令されるようにしても良い。
【０１１９】
第三の実施形態において、ルーチンは最初に可能な限り点火をリタードし、それから変速機のダウンシフトを指令し得る。依然としてノックが発生する可能性があるならば、ノックを避ける或いは低減するために燃料をリッチ化するようにしても良い。
【０１２０】
第四の実施形態において、ルーチンは、電子スロットル制御を用いて最大負荷を制限することが出来る。そのような取り組みは単独で使用され得る。あるいは、上述の第一、第二及び/又は第三の実施形態と一緒に、それらの実施形態が不適当/不十分なノック制御を提供するときに、使用され得る（なぜなら、最大負荷の制限は、ドライバー要求に対するトルク不足をもたらす可能性があるからである）。許容される最大負荷（MAX_LOAD）は、EF_MUL或いはエタノール割合（EF）、エンジン速度（RPM）、エンジン冷媒温度（ECT）、相対空燃比（a/f）及び、他の変数の関数としてマッピングされる。例えば、下記式(3)の関数が使用され得る。
MAX_LOAD = f(EF_MUL or EF, RPM, ECT, a/f)  （３）
第五の実施形態において、ルーチンはウエストゲート及び/又は、圧縮器バイパス・バルブを用いて最大ブーストを制限することが出来る。繰り返しになるが、そのような動作は単独で使用出来るが、上記の4つの実施形態に加えて、それらの実施形態が不適当/不十分なノック制御を提供するときに、使用され得る（これも繰り返しになるが、なぜなら、最大ブーストの制限は、ドライバー要求に対するトルク不足をもたらす可能性があるからである）。許容される最大ブースト（MAX_LOAD）は、EF_MUL或いはエタノール割合（EF）、エンジン速度（RPM）、エンジン冷媒温度（ECT）、相対空燃比（a/f）及び、他の変数の関数としてマッピングされる。例えば、下式(4)のような式が使用され得る。
MAX_BOOST = f(EF_MUL or EF, RPM, ECT, a/f)  （４）
これらの実施形態に対して数多くの変形実施形態が可能である。例えば、第二及び第三の実施形態は、ダウンシフトとリッチ化のいずれかを削除可能である。
【０１２１】
ここで図18を具体的に参照すると、1810において、ルーチンは、タイプ1及びタイプ2の最終噴射量を、図16からの初期噴射量と比較する。例えば、ルーチンは、現在の作動条件に基づいて、ノック傾向を増加させ得る、調整された燃料タイプの偏差を決定し得る。それから、1812において、ルーチンはこの偏差が、現在の状態に対して大き過ぎないかどうかを判定する（例えば、ルーチンは、ノックが生じるかどうかの開ループ推定を実行し得る）。もし、1812に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは、ノック傾向を低減するため、上述の五つの実施形態のように、作動パラメータを調整する1814に続く。
【０１２２】
このようにして、ノックを低減するためのタイプ2の燃料の噴射量が利用できないときでさえ、効果的な方法によってノックが低減され得る。
【０１２３】
ここで図19を参照すると、エンジン始動の間に、異なるレベルの燃料或いは、異なる噴射タイプに取り組むルーチン、即ち、より具体的には、一つの燃料タイプが、容器が空になったために利用できなくなった場合のルーチンが記述される。例えば、先のエンジン作動が燃料タイプの一つを使い果たす結果となる場合がある。しかしながら、ここに記述する取り組みによって、燃料タイプの一つを、エンジンを強制的に停止すること無しに使い切ることが可能となり得る。その後、図19のルーチンは、いつエンジンが動作（或いは始動）を可能とされるか、いつ燃料タンクの一つが空になるか、若しくは、いつ燃料の一つが使い果たされるかを決定するために使用され得る。図20のルーチンが、エンジン作動の間に燃料タイプの一つが使い果たされた場合に、現在のエンジン動作を調整するために使用され得る。
【０１２４】
図19を参照すると、ルーチンは最初に、1910において（例えばキー位置などを監視することによって）エンジン始動が要求されているかどうかを判定する。もし、1910に対する答えが「はい」であれば、ルーチンは、第一タイプの燃料が使い果たされているとき（例えば、ガソリン燃料タンクが空のとき）にドライバーがエンジン始動を企図しているかどうかを判定するため、1912に続く。もし1912に対する回答が「はい」であれば、ルーチンはタイプ2の燃料（例えば、エタノール、エタノール混合物、別のアルコール含有燃料或いは混合物、異なる噴射弁配置など）で、エンジン始動できる状態かどうか判定するため1914に続く。1914の判定は、タイプ2の燃料を使用する始動の成功見込み（START_PROB）及び/又は、受け入れ可能な排気特性の達成見込み（EMIS_OK_PROB）に基づき得る。これらの因子の両方は、（エンジン冷却媒体、エンジン・オイル及び/又は、エンジン吸気の）温度のような因子に依存し、そして下記式(5)及び(6)の関数から決定され得る。
START_PROB = f(ECT, EOT, ACT)  （５）
EMIS_OK_PROB = f(ECT, EOT, ACT)  （６）
もし始動の成功見込みが閾値を下回るならば（即ち、1914に対する答えが「いいえ」ならば）、エンジンはいずれの燃料も使用せずにクランキングされ得る（若しくは、タイプ1の燃料が単独使用による始動には不十分であるが、ある程度残っている場合は、タイプ1の噴射弁のみを作動してクランキングされ得る）。もし、始動の成功見込みが閾値を超えているならば、1918においてタイプ2の燃料を用いて始動が企図され得る。もし始動が企図されたものの受け入れ可能な排気特性の達成見込みが低いならば、ドライバーに対して警告するインジケータ・ランプが点灯され、エラー・コードが設定され得る。
【０１２５】
このようにして、燃料タイプの一つが使い果たされたとしても、残っている燃料タイプが劣化した或いは受け容れ難い性能をもたらす可能性のある条件下における始動企図を避けながら、エンジン始動を行うことが可能となり得る。
【０１２６】
実施形態の一つにおいて、1914に対する答えが「はい」のとき、ルーチンは、タイプ1とタイプ2の両方の燃料による始動が実行可能かどうかを判定するため、1920に続き得る。そのような作動は、ECT、EOT、ACT、大気圧或いはそれらの組み合わせに基づく所定の条件下において望ましい場合がある。もし1920に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは両方の燃料タイプと使ってクランキングするため、1922に進み得る。そして、もし1920に対する答えが「いいえ」ならば、ルーチンは上述したように1918に進む。
【０１２７】
ここで図20を参照すると、そこにおいて第一噴射弁に連結された第一リザーバーがガソリン或いはガソリン混合物を収容し、そして第二噴射弁に連結された第二リザーバーがエタノール混合物又は単純なエタノールのようなアルコール混合物を収容する場合において、噴射タイプの一つが使い果たされたときに作動を調整するためのルーチンが記述される。しかしながら、このルーチンは、そこにおいて第二リザーバーが例えば水或いは、水混合物を収容するような、種々の他の状態に適用可能であることを記しておく。
【０１２８】
最初に、ルーチンは2010において、少なくとも第一リザーバーと第二リザーバーの夫々のリザーバー・レベル（液面高さなど）を判定する。ここに記すように、そこにおいて、一方のリザーバーが他方のリザーバーより大きな複数のリザーバーが、異なる燃料混合物を独立して保持する場合があり、夫々、第一リザーバー及び第二リザーバーと呼ばれる。次に、2012において、ルーチンは第一リザーバーが空かどうかを判定する。例えば、ルーチンは、燃料レベル（例: 液面高さ）が空閾値を下回るならば、或いは、使用燃料量の推定値が補給イベント無い状態で所定値に達したならば、そのリザーバーが空であると判定し得る。もし2012に対する答えが「いいえ」ならば、ルーチンは第二リザーバーが空かどうかを判定するために2014に続く。繰り返しになるが、これは、種々の方法で判定され得る。もし2014に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは2024に続き、そうでなければ、ルーチンは2016に続く。例の一つにおいて、噴射及びエンジン機能が、多くの作動に関して修正されずに保持されるように或いは、可能な限り継続するように設定され得るように、各リザーバーのレベルに関して「低い」を見なされる値が、較正され得る。
【０１２９】
ルーチンは2016において、第一リザーバーのレベルが低いかどうかを判定する。例えば、ルーチンは、流体レベルが低閾値を下回るならば、或いは、使用燃料量の推定値が補給イベント無い状態で所定値に達したならば、そのリザーバーが空であると判定し得る。もし2016に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは2028に続く。もし、そうでないならば、ルーチンは第二リザーバーのレベルが低いかどうかを判定するため、2018に続く。繰り返しになるが、これは種々の方法で判定され得る。もし、2018に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは2020に続き、そうでなければ、ルーチンは2022に続く。
【０１３０】
ルーチンは2020において、第二噴射が使用されない場合に、マニフォールド絶対圧のレベル（大きさ）及び/又は、ブーストのレベルが、リッチ化無しに保持できるかどうかを判定する。換言すれば、ルーチンは、例えばリッチ化及び/又は点火リタードをすること無しにノックを避けるために第二噴射が必要とされるかどうかを判定する。もし2020に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは2022に続く。2022において、ルーチンは修正無しでここに決定される噴射量を使用すべく継続する。さもなければ、ルーチンは一つ以上のシリンダに対する第二噴射弁の作動を停止し（2024）、そして2026において第一噴射量を調整する。具体的には、第一噴射は、空燃比、トルク生成等に関して第二噴射の低減を埋め合わせるために調整される。更に、点火時期調整、スロットル開度調整、ブースト圧調整或いは、それらの組み合わせのような、追加の調整も使用され得る。
【０１３１】
図20の説明を続けると、2028及び2030において、第一リザーバーのレベルが低いとき、ルーチンは第一噴射を低減し、そして第二噴射を増加させる。具体的には、ルーチンは、空燃比、トルクのようなパラメータに関して第一噴射の低減を埋め合わせるために第二噴射を調整する。このようにして、ノックの可能性を増加することなく、第一リザーバーの使用を低減することが出来る。2028における増加/低減の量が、エンジン速度、エンジン負荷、車両速度のような種々の因子に基づきえることを記しておく。更に、ブースト圧、点火リタード、スロットル開度などのような、増加/低減を補償するための追加の調整が使用され得る。例えば、第二噴射が増加するとき、（ノックを発生させること無く）実行可能なブースト（圧）が、増加され得る。
【０１３２】
大まかに言えば、図20のルーチンは、実施形態の少なくとも一つにおいて、第一リザーバー内の燃料を使い果たす前に、第二リザーバー内の燃料を使い果たすべく、作動することが出来る。そのような取り組みは、そこにおいて第一リザーバーが始動に使われる燃料を収容する（例えば、第二リザーバーが揮発性の比較的低い燃料を収容する）場合に望ましくなることがある。このようにして、もし車両が燃料補給無しで停止したとしても、より広い状態レンジの下で、エンジン始動が提供され得る。
【０１３３】
さらに、第二の供給が低くなっていることが判定されるやいなや、制御システムの目的は、排気特性を許容可能な状態に維持するために可能な限り化学量論的（ストイキ）作動を維持することになり得る。作動状態は、目標トルク（或いは、目標トルクに近い値）が燃料リッチ化無しに（或いは、燃料リッチ化が低い状態で）、点火リタードを用いて達成され得るかどうかを判定するために評価され得る。目標トルクが、ブーストや点火リタードの増加によって得ることが出来るならば、第二噴射（例えば、エタノール或いは、エタノール混合物の噴射）は停止することが出来る。しかしながら、もしリッチ化が必要とされるならば、第二噴射が使用され得る。そのような状況において、その中において第二噴射を停止することが出来る許容可能な作動状態は、第二噴射無しで（例えば、エタノール無しで或いは、エタノールの使用量を減らして）許容可能な点火時期、燃料量、スロットル開度及び、ブーストの設定を決定するため、マッピングされ得る。したがって、第二リザーバーが使い尽くされるやいなや（ノックに対抗するため、追加の燃料リッチ化及び、点火リタードが必要となる可能性があるので）、エンジンは未だ駆動され得るも、エンジンの最大能力及び/又は燃料経済性が低減される可能性がある。
【０１３４】
このようにして、異なる燃料混合物を備えた複数のリザーバーを、より広い作動レンジに亘って、エンジン作動及びエンジン能力及び/又はエンジン効率利得を改善するために利用することが出来る、
ここで図21を参照すると、ライン2110及び2112によって、例としての二つの噴射弁に関する、異なる噴射弁特性を表わすグラフが示される。例の一つにおいて、噴射弁ライン2110が、タイプ2の噴射（例えば、エタノール、直接噴射、水噴射など）に対応し、一方で、ライン2112が、タイプ1の噴射（例えば、ガソリン、ポート噴射、ガソリン混合物など）に対応する。この例は、噴射弁の夫々が同じ最小パルス幅（MIN pw1）を持つのを示しているが、代替実施形態において、それらは異なる最小パルス幅を持つ場合がある。グラフはまた、二つの噴射弁が異なる傾き（パルス幅増加に対する質量流量変化）と、異なる最大質量流量を持つことを示している。ここに記述されるように、異なる噴射弁に対する空燃比フィードバック制御ゲイン及び/又は、適用学習ゲインが、異なる燃料特性はもとより、噴射弁の傾き及び/又はオフセット（最小流量の値）の違いを考慮するために異なる場合がある。
【０１３５】
ここで図22を参照すると、ノック傾向（例えば、トルク増加、速度増加、温度上昇、湿度低下及び/又は、それらの組み合わせ）の判定に応じて、タイプ2の噴射（例えば、エタノール、エタノール混合物、直接噴射、開弁ポート噴射など）の量の決定例の一つを表すグラフが示される。グラフは、（ライン2212に対する）ライン2210を用いて、中高負荷においてガソリンに加えてエタノールを段階的に導入し始めるとき、略零のエタノール噴射が実行できないことを示す。そのようなものとして、制御システムは、最小パルス幅或いは最小パルス幅近傍において、所定量のエタノールを加える。例えば、このようにして、エタノール噴射弁のパルス幅が最小安定パルス幅よりも小さくすることなる、ノックの傾向を低減するために十分なエタノールを供給することが出来る。
【０１３６】
図21及び22に示される例においては、燃料噴射弁反応線図の中に、単一の勾配が使用されている。そのグラフは非線形であるが、例えば、夫々が独自の勾配とオフセットを持つ、二つの線形領域を持つことがある。さらに、グラフは湾曲した応答性を持つ場合もある。
【０１３７】
ここで図23を参照すると、最小パルス幅問題と、異なる燃料タイプ特性とを考慮した、第一および第二噴射タイプの燃料噴射を制御するための代替実施形態が示される。最初に、ルーチンは2310において、図16から、燃料タイプの一つの目標割合、例えば、エタノール割合（ethanol fraction: EF）を決定する。次に2312において、目標の全体空燃比或いは、相対空燃比が決定される。目標全体空燃比は、エンジン速度、エンジン負荷、排気温度の推定値などの関数として決定され得る。目標エタノール割合は、ここに記述するように、始動及び暖機のための追加ロジック、種々の大気状態、エタノール又はガソリンの燃料残量と共に、主としてエンジン速度及びエンジン負荷の関数として決定され得る。
【０１３８】
次に、2314において、ルーチンは、2310のEFの全体化学量論空燃比を下記式(7)から算出する。
AF_stoich_total = (1-EF)*(AF_stoich_gas) + (EF)*(AF_stoich_eth)   （７）
ここにおいて、AF_stoich_totalが全体化学量論空燃比であり、AF_stoich_gasが第一タイプの燃料（例えば、ガソリン）に関する化学量論的空燃比（略14.6）であり、AF_stoich_ethが第二タイプの燃料（例えば、純粋なエタノールやE85）に関する化学量論的空燃比（夫々、略9.0と略9.8）であり、そしてEFが2310からの目標エタノール割合（或いは、  一般的に、第二燃料タイプの目標割合）である。ガソリン及びエタノールの化学量論の値が、排気酸素センサーからのフィードバックを用いる適応学習に基づいて修正され得ることを記しておく。
【０１３９】
次に、2316において、ルーチンは、（ポート噴射弁であり得る）ガソリン噴射弁と、（直接噴射弁であり得る）エタノール噴射弁とに関する、目標燃料質量流量を計算する。燃料質量流量の総計（fuel_mass_total）は、下記式（8）によって算出される。
fuel_mass_total = air_mass / [(AF_stoich_total)*(lambda)]  （８）
ここで、lambdaは2312からの目標相対空燃比であり、AF_stoich_totalは2314からの全体化学量論空燃比であり、そしてair_massは、燃料供給されるシリンダに入る空気の質量であり、測定或いは推定によって求められる。なお、ガソリン噴射弁に関する燃料質量流量（fuel_mass_gasoline）及びエタノール噴射弁に関する燃料質量流量（fuel_mass_ethanol）は夫々、下記式(9)及び(10)によって算出される。
fuel_mass_gasoline = (1-EF) * (fuel_mass_total)   （９）
fuel_mass_ethanol = (EF)*(fuel_mass_total)  （１０）
図23の説明を続けると、ルーチンはその後、2318において、2316で計算された燃料質量に基づいて二つの噴射弁に関する燃料噴射パルス幅指令を計算する。更に、ルーチンは、（必要に応じてガソリン用のパルス幅を低減することによって、或いは、ガソリン噴射のパルス幅が最小パルス幅に到達したときガソリン噴射弁を停止しそして、例えばここに図17及び22を参照して記述したように、ガソリン噴射弁の停止に応じてエタノール噴射のパルス幅を増加させることによって）エタノール噴射を少なくとも最小パルス幅に保持するための調整を含む。
【０１４０】
ここで図24以下を参照すると、ルーチン及びグラフが、そこにおいて第一の噴射タイプがガソリン或いはディーゼル燃料であり、そして第二の噴射タイプが純水のような水、水とアルコールの混合物又は、水とエタノールの混合物又は、水とメタノールの混合物又は、ここに記述する他のものを含む。さらに、実施形態の一つにおいて、タイプ1の噴射はシリンダに対するポート噴射であり、一方で、タイプ2の噴射はシリンダに対する直接噴射である。別の実施形態において、両方の噴射タイプが、図4及び5に示すようなポート噴射であり得る。
【０１４１】
ここに論じられるように、ガソリンとエタノールのような複数の燃料タイプによって可能とされ得る利点が、高いオクタン価と（例えばエタノールの大きな気化熱によって）増加した充填空気冷却の組み合わせによって、さもなければそこにおいてノックが生じ得る条件下でノックが抑制される点である。充填空気冷却効果はまた、直接噴射或いは、開弁噴射を使用する目標ポート噴射によって、吸気マニフォールドのような金属表面からの気化が無い若しくは少ない状態にして、主に空気による充填空気冷却効果を供給することによって促進され得る。
【０１４２】
しかしながら、エタノール（或いは、他のアルコール・ベース燃料）は、高価であり、時と場所によっては利用できない場合がある。したがって、もしそのような燃料に頼っており、それが使用できないならば、エンジントルク及び/又は性能は制限される。そのようなトルク及び/又は動力の限界を低減或いは取り除くため、取り組みの一つが、第二燃料（例えば、エタノール）システム内に、水（或いは、水/エタノールの混合物、アルコール含有混合物を持つ水、或いは他の混合物）の使用を可能とするハードウエア及び/又は制御ロジックの追加を含み得る。
【０１４３】
例えば、水あるいは、水混合物は、高負荷におけるエタノールのノック低減の利点の一部あるいは全てを実現し得る。水は、具体的なオクタン価は無いが、エタノールやガソリンに比べて高い気化熱を持つ（エタノールの気化熱が略840キロジュール/キログラム（kJ/kg）でガソリンが略350kJ/kgであるのに対し、水の気化熱は略2256 kJ/kgである）。したがって、水（又は水とアルコールの混合物）の噴射（直接噴射或いはポート噴射）を可能とすることにより、同様のノック改善が達成され得る。さらに、水/エタノールの柔軟性による追加の利点が、（タンクが殆ど水で満たされるとき）水をかなり遅いタイミングで噴射可能な点である。遅いタイミングでの噴射は、排気温度制御及び/又は、低回転におけるブーストの増加及び/又はターボ・ラグの低減に使用され得る。
【０１４４】
取り組みの一つにおいて、第二噴射源の水とアルコールの混合物（例えば、水とエタノール、または、水とエタノール/ガソリン混合物）の比が可変にされたとき、エタノール/水の燃料タンク内の水の割合（Water Fraction: WF）を測定若しくは推定すること、あるいは逆に、エタノール割合を測定若しくは推定することが、有益となり得る。WFは、この例において、零（純粋なエタノール）から1（純粋な水）まで、変化し得る。この情報はその後、ノックを低減しながら目標トルクを供給するため及び、燃焼の総空燃比の正確な制御を維持するための、ガソリンの目標量及び、水/エタノール混合物の目標量を決定することを含む、種々の特徴のために使用され得る。
【０１４５】
実施形態の一つにおいて、例えば、比重（水の場合は約1で、エタノールは約0.789）、粘度（水の場合は約2.1パスカル秒（21 lb-sec/ft2）で、エタノールの場合は約2.5パスカル秒（25 lb-sec/ft2））、静電容量、抵抗その他の何れか或いは組み合わせである、水とエタノールの間の一つ以上の異なる性質を測定可能なセンサーが、使用され得る。センサーの読み取りが、必要に応じて、温度及び、水及び/又はエタノールの性質に影響を与える他の変化に関する補償を使用する場合がある。
【０１４６】
別の実施形態において、水割合（WF）の推測概算値あるいは、同等のパラメータが使用され得る。WFを推測する処理の一つが、例えば、エンジン始動の後及び/又は、燃料レベル・センサーを介して燃料補給イベントが検出した後の特定の時期において、WFの見積もりを実行する工程を含み得る。エンジンが、ベーパー・パージを無能にした状態で、閉ループ空燃比制御（例えば、化学量論的フィードバック制御）を用いてガソリンで作動しているとき、WF推測処理が生じ得る。
【０１４７】
WF推測工程は、排気酸素センサーを使用する閉ループ制御に基づき、対応するガソリン噴射パルス幅の低減によって、全体的な化学量論空燃比を維持しながら、水/エタノール噴射弁（複数の場合有り）のパルス幅を徐々に増加する工程を含み得る。ガソリン噴射弁及び水/エタノール噴射弁のパルス幅の値及び/又は、その変化は、その後、WFの計算に使用され得る。例えば、もし水/エタノール噴射弁のパルス幅が大きく増加及び/又は低減し、同時に、ガソリン噴射弁のパルス幅の低減及び/又は増加が無く或いは最小ならば、WFは1（純粋に水だけ）である。
【０１４８】
あるいは、又は、それに加えて、フィードバック情報と他の情報との組み合わせが、WFを見積もるのに使用され得る。例えば、噴射弁によって供給される燃料の総量を判定するために、エアフロー（例えば、MAFセンサーからの値）と空燃比（例えば、排気センサーからの値）とを使用することが出来、そして、その後、水/エタノール混合物内の水の比率と量を判定するために、噴射弁の勾配及びオフセットを使用することが出来る。
【０１４９】
実施形態の一つにおいて、それら自体が水の割合の関数であり得る比重及び粘度の変化の補償を含み得る、噴射弁伝達関数（パルス幅に対する燃料質量流量）を含む、種々の因子が考慮され得る。したがって、エタノール/水/ガソリンの全体質量の中の水の割合のような他の割合も使用され得るが、ここでの水割合（water fraction: WF）とは、エタノール/水混合物内の水の割合を指す。そこにおいて水割合がエタノール/水混合物内の水の割合である例において、エンジン作動の間に水割合WFを算出/推定するため、以下の手順が使用され得る。
(1)、最初に、システムが、タイプ1の噴射弁（例えば、この例におけるガソリン噴射弁）のみを使用する、一つ以上の排気ガス酸素センサーからのフィードバックを用いてストイキに収束するやいなや、その方法が使用可能とされ得る。
(2)、次に、タイプ2の噴射弁（例えば、この例におけるエタノール/水・噴射弁）において、最小パルス幅の近くに、ターンオンパルス幅を設定する。未知の或いは、比較的未知の水混合物（例の一つにおいて、この混合物はエタノール/水混合物であり得る）を噴射するとき、空燃比のズレを低減するために、小さいパルス幅ほど望ましい。最小パルス幅は、安定で且つ再現可能な流速制御を与えるパルス幅で有り得、そして、作動状態に応じて変わり得る。例の一つにおいて、水割合（WF）の判定における精度を改善するため、信号対雑音比（SN比）を増大させる（例えば、検出される水をより大量に生成する）べく、より大きなパルス幅が使用され得る。ターンオン・パルス幅は、少なくとも二つの方法によって判定され得る。(a)代表的なハードウエアのマッピングを行い、そして、正確なWF計算（これは、エンジン速度、エンジン負荷、温度などの関数であり得る）のための最小パルス幅を判定する、或いは、(b)最小安定パルス幅を用いて開始し、そして、下記(3)の間に、ガソリン噴射弁のパルス幅が、WFの計算を確かなものとすべく十分に変化するまで、エタノール/水・噴射弁のパルス幅を徐々に増加する。
(3)、次に、制御器はタイプ1（例えば、この例のおいてはガソリン）の噴射弁のパルス幅を、排気ガス酸素センサーに基づく閉ループ・ストイキに復帰すべく、調整する。
(4)、その後、制御器は、ガソリン噴射弁のパルス幅調整量を用いることにより、燃焼イベント毎のシリンダ当たりのガソリン質量即ち、fuel_mass_gasを計算する。これは、図37に関して記述されるような、噴射弁勾配を含む換算を使用して行われ得る。
(5)、(4)からのガソリン質量、測定された或いは推定された空気質量及び、燃焼される燃料（例えば、ガソリン及びエタノール）の既知の化学量論的空燃比を使用して、制御器は後述の式を使ってエタノール割合（ethanol fraction: EF）を計算することが出来る。制御器は、上記の工程(1)の間に、測定された或いは推定された空気質量及び、噴射弁質量流量に対するパルス幅に基づいて（したがって、含酸素ガソリン等による変化を考慮している）、ガソリンの化学量論的空燃比を計算することが出来る。具体的には、エタノール割合（EF）の例の一つは、下記式(11)によって求められる。
EF= (air_mass - fuel_mass_gas*AF_stoich_gas)/(air_mass - fuel_mass_gas*AF_stoich_gas + fuel_mass_gas*AF_stoich_eth)  （１１）
ここで、EFが、ガソリンとエタノール（水は無し）の総量に対するエタノール割合である。air_massが、燃焼イベント毎のシリンダ当たりの空気の質量である。fuel_mass_gasが、燃焼イベント毎のシリンダ当たりのガソリンの質量である。
AF_stoich_gasが、ガソリンの化学量論的空燃比である（略14.6である。或いは(1)からの値を使用することもできる）。AF_stoich_ethが、エタノールの化学量論的空燃比である（純粋なエタノールの場合、略9.0である。E85の場合、略9.8である或いは、工程(1)と同様のエタノールに関する先の閉ループ作動から求められる）。
(6)、制御器は、工程(4)からのガソリンの質量及び、工程(5)からのエタノール割合を使用して、下記式(12)によってエタノールの質量を計算することが出来る。
fuel_mass_ethanol = (EF*fuel_mass_gas) / (1 - EF)  （１２）
ここで、fuel_mass_ethanolが燃焼イベント毎のシリンダ当たりのエタノールの質量である。
(7)、制御器は、工程(6)からのエタノール質量及び、エタノール/水・噴射弁のパルス幅を用いて、下記の式の一つを用いて水割合(WF)を計算することが出来る。もし噴射弁特性（勾配）が、水割合の関数でないならば、その式は下記式(13)となる。
WF = 1 - {fuel_mass_ethanol / [(PW-OFFSET1)*ALOSL]}  （１３）
ここで、WFは、エタノールと水（この例ではガソリンは無し）の総量に対する水割合である。PWは、エタノール/水・噴射弁のパルス幅である。OFFSET1は、電圧の関数としての、エタノール/水・噴射弁のオフセット（最初の遅れ）である。ALOSLは、低PWにおけるエタノール/水・噴射弁の勾配（時間当たりの質量）である。一方、もし、噴射弁特性（勾配）が水割合の関数ならば、その式は下記式(14)となる。
【０１５０】
(-ALOSL_eth*(k-2) - sqrt[ALOSL_eth^2*(k-2)^2-4*ALOSL_eth*(1-k)*(ALOSL_eth-fuel_mass_ethanol/(PW-OFFSET1))])/2*ALOSL_eth*(1-k)  （１４）
ここで、ALOSL_ethは、エタノールを使うときの低PWにおけるエタノール/水・噴射弁の勾配である。ALOSL_waterは、水を使うときの低PWにおけるエタノール/水・噴射弁の勾配である。kは、ALOSL_water/ALOSL_ethである。sqrt[  ]は、括弧［  ］内の平方根を表わす。
【０１５１】
上記の各式は、上記の計算と決定を実行するための取り組みの一つを示すが、それらは、代替燃料タイプ、代替噴射弁特性方程式（例えば、質量流量に対するパルス幅が湾曲する場合もある）などを含むべく、修正され得る。さらに、必要に応じて、計算精度を改善するため或いは、計算を容易化するため、それらの式に対して種々の修正が行われ得る。
【０１５２】
上記の式のもとを示し、そして、式の修正に関する詳細を提供するため、ガソリン質量、測定された或いは推定された空気質量、燃焼させられる燃料（例えば、ガソリンとエタノール）の既知の化学量論的空燃比及び、エタノール割合（EF）は、最初に下記式(15)を考慮し、その後、この式(15)に対し、燃料質量（fuel_mass_total）の項を空気質量（air_mass）及び全体空燃比（AF_stoich_total）で代用した下記式(16)に操作することにより導き出される。
fuel_mass_gas = (1-EF)*fuel_mass_total  （１５）
fuel_mass_gas = (1-EF)*air_mass/AF_stoich_total  （１６）
それから、燃料タイプの個々の空燃比が挿入され、下記式(17)となる。
fuel_mass_gas = (1-EF)*air_mass/[(1-EF)*AF_stoich_gas + EF*AF_stoich_eth]  （１７）
これから、式は、下記式(18)に再整理され、これが上述の工程(5)における式に至る。
fuel_mass_gas*AF_stoich_gas - EF*fuel_mass_gas*AF_stoich_gas +    EF*fuel_mass_gas*AF_stoich_eth = air_mass - EF*air_mass  （１８）
同様に、エタノール質量は、下式(19)を考慮することにより導き出される。
fuel_mass_ethanol = EF*fuel_mass_total  （１９）
その後、この式を操作することにより、工程(6)に挙げられた式を得ることが出来る。
【０１５３】
さらに、（そこにおいて、WFと勾配/オフセット変化との間の如何なる相互作用も無視される場合、）水割合（WF）は、下記式(20) を始めとすることにより導き出され得る。
PW = OFFSET1 + LBM_INJ_TOT/ALOSL  （２０）
ここで、PWは、エタノール/水・噴射弁のパルス幅である。OFFSET1は、バッテリ電圧に対する、エタノール/水・噴射弁のオフセット（初期遅延）である。LBM_INJ_TOTは、燃焼イベントごとに一つのシリンダに噴射されるエタノール/水・混合物の総質量である。ALOSLは、低PWにおけるエタノール/水・噴射弁の勾配（時間当たりの質量）である。
【０１５４】
水割合決定処理が、低パルス幅においてエタノール/水・噴射弁を用いて生じ、したがって、これらの式が勾配ALOSLを持つカーブの急勾配部分に基づくことを記しておく（必要に応じて、高パルス幅に関して同様の式が、容易に導き出されることは明らかであろう）。
それから、WFの定義及び、LBM_INJ_TOTの値を求めるための再整理を用いて、下記式（21）が得られる。
WF = fuel_mass_water/LBM_INJ_TOT = (LBM_INJ_TOT - fuel_mass_ethanol)/LBM_INJ_TOT（２１）
WFが、この例においてエタノール/水・混合物内の水の割合であり、エタノール/水/ガソリンの全体質量に対する割合（そのようなパラメータが判定されエンジン制御に使用される場合もあるが）ではないことを記しておく。上式は、下記式（22）を得るべく再整理される。
LBM_INJ_TOT = fuel_mass_ethanol / (1-WF)  （２２）
式(20)を再整理すること及び、式（22）からLBM_INJ_TOTを置換することにより、式は下記式(23)となる。
(PW-OFFSET1)*ALOSL = fuel_mass_ethanol / (1-WF)  （２３）
これは下記式(24)に再整理される。
WF = 1 - {fuel_mass_ethanol / [(PW-OFFSET1)*ALOSL] }  （２４）
代替実施形態において、これらの式が、そこにおいて噴射弁勾配（及び/又は、オフセット）が水割合の関数である場合に関して導き出される場合がある。この例において、図37の特性が再び利用され得る。上述したように、例の一つにおいて、水割合判定処理は、（図37中のpw-BPを下回るような）閾値を下回るパルス幅において、エタノール/水・噴射弁を用いて生じ、したがって、後述する式が、図37中の勾配1（ALOSL）を持つ噴射弁カーブの、（パルス幅pwがpw-BP点より大きな勾配2=AHISLを持つ領域に比べて）比較的急勾配の部分に基づき得る。なお、必要に応じて、高パルス幅に関して同様の式が導き出される。
【０１５５】
この例において、オフセット（図37中のオフセット1）が、水割合の関数ではないと仮定される。なぜなら、オフセットは、噴射弁の軸棒の慣性及び、駆動回路の電気的慣性を克服するのに必要な時間だからである。なお、オフセットは、バッテリ電圧及び温度のような他のパラメータの関数の場合がある。噴射弁勾配が、水割合に比例して線形に変化すると仮定すると、その勾配は、純粋な水および純粋なエタノール（或いはE85）を用いて測定され、下記式（25）として表わされるであろう。
ALOSL_total = WF*ALOSL_water + (1-WF)*ALOSL_eth  （２５）
ここで、ALOSL_waterは、水を用いるときの低PWにおけるエタノール/水・噴射弁の勾配である。ALOSL_ethは、エタノールを用いるときの低PWにおけるエタノール/水・噴射弁の勾配である。ALOSL_totalは、エタノール/水・混合物を用いるときの低PWにおけるエタノール/水・噴射弁の勾配である。式(25)のALOSL_totalを上記式(20)に代入すると、下記式(26)が得られる。
PW =  OFFSET1 + LBM_INJ_TOT/[WF*ALOSL_water + (1-WF)*ALOSL_eth]  （２６）
この式に対して式(22)からLBM_INJ_TOTを置換すると下記式(27)が得られる。
PW =  OFFSET1 + [fuel_mass_ethanol/(1-WF)] / [WF*ALOSL_water + (1-WF)*ALOSL_eth]（２２）
これは、再整理すると、下記式(28)が得られる。
WF*WF*(ALOSL_eth - ALOSL_water) +WF*(ALOSL_water - 2*ALOSL_eth) + ALOSL_eth - fuel_mass_ethanol/(PW-OFFSET1) = 0  （２８）
噴射弁の水勾配を、そのエタノール勾配を乗じた定数として表現すると下記式（29）となる。
ALOSL_water = k*ALOSL_eth  （２９）
これを前述の式(28)の中で代用すると、下記式（30）が得られる。
WF*WF*(ALOSL_eth - k*ALOSL_eth) +WF*(k*ALOSL_eth - 2*ALOSL_eth)  +ALOSL_eth - fuel_mass_ethanol/(PW-OFFSET1) = 0  （３０）
二次関数を解くことにより、零以上のWFを持つ物理的に意味のある解を備えた、二つの結果がもたらされ得る。さらに、この例において、水はエタノールより高い密度と低い粘度を持つので、kは1より大きくなければならない。オリフィス流に関する方程式を用いて噴射弁流量を概算すると、この例においてkが2より小さいことも明らかになる。このことから、WFのための方程式の適切な選択が行われ、それは、ここにおける上記(7)を説明する。
【０１５６】
ここで図24を具体的に参照すると、ここに記述する方程式を使用して水割合を推定するためのルーチンが示される。ルーチンは2410において、エンジン始動及び/又はタンクへの水（或いは水混合物）の補給イベントが生じたかどうかを判定する。もし、2410に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは2412に続く（もしそうでなければ、WFの再計算は必要無い）。2412において、タイプ2の噴射（例えば、水/エタノール・噴射）及び、燃料蒸気処理システムが停止され、そして、測定された或いは推定された空気質量と排気ガス酸素センサーからのフィードバックとに基づいて、タイプ1の噴射（例えば、ガソリン）用の化学量論的空燃比が計算される。それから、ルーチンは、タイプ2の噴射の量及び/又は割合が、水割合の正確な学習/推定を供給するのに十分かどうかを判定するため、2414に続く。
【０１５７】
もし2414に対する回答が「いいえ」ならば、ルーチンは測定の感度及び/又は精度を上げるため、2416においてタイプ2の噴射の量及び/又は頻度を増大させる。さらに、2416において、ルーチンは、推定されたWFの値が十分な精度とタンク内の混合物に対する相関を持つことを確かなものとするため、補給イベントの後に燃料ラインを通じて、水/エタノール・混合物をパージし得る。パージは、リターン燃料システム上の水/エタノール・燃料ラインをバイパスすることを含み得る。リターンレス燃料システムの例において、上述のWF推定処理は、燃料ライン内の水/エタノール・混合物が使用されそして、エンジンに対して新しい混合比が供給され、従って正確な推定を提供できることを確かなものとするため、十分な時間或いは十分な噴射回数の間、継続され得る。この時間は、必要に応じて、燃料ラインの既知の容積及び、WF推定処理の間に使用された水/エタノールの総和から算出され得る。最後に、ルーチンは、周期的平均化フィルタ（rolling average filter）或いは他のそのようなフィルタを使用して検知された情報に基づいてWFの推定値を更新するため、2418に続く。
【０１５８】
上述の取り組みは、水割合を推定するために記述されてきたが、種々の修正及び/又は、変更及び/又は追加が行われ得る。例えば、推定は、エンジン始動或いは燃料補給イベントに応じてのみ行われるのではなく、定期的或いは、エンジンの作動中ずっと行われる場合もある。さらに、ノックを低減する必要性が無いときでさえ、推定専用に、タイプ2の噴射が提供される場合があり、それにより、推定値が更新される。さもなければ、推定値は、ノックを低減するためのタイプ2の噴射が必要とされるときしか更新され得ない。
【０１５９】
水割合の正確な推定を提供することにより、タイプ2の噴射を介したより正確な燃料供給を提供することが出来、したがって、改善されたノック耐性及び、タイプ2の供給源の効率的な使用を提供することが出来る。そのような情報の使用を利用するためのルーチンの一例が、図25を参照にして後述される。
【０１６０】
ここで図25を具体的に参照すると、ガソリン噴射弁（ポート噴射弁或いは、直接噴射弁）に加えて、直接噴射弁或いはポート噴射弁を介してエンジンに供給されるエタノール/水・混合物のタンク内の水割合に基づいて、エンジン作動を制御するためのルーチンが記述される。
【０１６１】
この例において、水/エタノール・混合物内の水割合が変化するとき、種々のパラメータが調整される。例えば、測定された或いは推定された水割合は、所定の作動条件の組に関して、ガソリン噴射量及び、水/エタノール・噴射量を制御するために使用され得る。さらに、水割合が変わると冷却効果及びオクタン価効果が変化するため、目標空燃比及び/又は、目標エタノール割合の調整に水割合が使用される場合がある。水及び/又はエタノールの目標質量流量を達成すべく水/エタノール・噴射弁の噴射パルス幅を調整するため、水割合が使用される場合がある。少なくとも一部の条件において、エンジンの劣化を抑制すべく最大トルク及び/又は、最大動力及び/又は、最大ブースト圧を制限するために、水割合が使用される場合もある。
【０１６２】
測定された或いは推定された水割合はまた、噴射タイミングを変えるために使用され得る。具体的には、もしWFが1に近いならば、排気温度を制御するため、非常に遅い噴射（膨張行程及び/又は排気行程の間の噴射）が使用され得る。そのような取り組みは、混合物の中にエタノールが無いとき或いは僅かなときに使用され、したがって、エタノールの遅い噴射から生成され得る排出物の排出（例えば、HC、アルデヒド類、COなど）を回避する。このようにして、排気温度制御用の遅い水噴射が、或る条件の下で使用され得る。
【０１６３】
さらに、ターボ過給機付エンジンにおいて、遅い噴射は、タービンへの質量流量を増加するために使われる場合があり、それは、低回転におけるブーストを増大し且つ/又は、ターボラグを低減し得る。（追加の質量流量の利益を相殺し得る）タービンの温度/エネルギーを低下させることからの不利益はあるが、水の噴霧がピストン及び/又はシリンダ壁に到達しそうなときに噴射することによって、この不利益を回避する或いは低減することが可能となり得る。そのような作動は、排気ガスの過剰な冷却を回避し得る。
【０１６４】
ルーチンは2510において、エンジン速度、エンジン負荷などのような、エンジン作動パラメータを読み取る。それからルーチンは2512において、図24に関して上述したような、エタノール/水・混合物内の水割合(WF)の推定値を読み取る。次に、ルーチンは2514において、現在の作動状態に基づいて及び、ノックセンサー或いはノックを示す他のセンサーからのフィードバックに任意に基づいて、目標充填冷却即ち、目標ノック低減を決定する。
【０１６５】
その後、ルーチンは2516において、必要とされるノック低減及び水割合に基づいて、タイプ2の目標噴射量を決定する。例えば、図26に示すように、水割合が増加するとき、水の大きな充填冷却効果により、タイプ2の噴射量（或いは、パルス幅）はより小さくなるのが望ましい。更に、水割合が増加するとき、タイプ2の噴射を介して可燃性の低い燃料が供給されるので、必要とされるタイプ1の噴射（例えば、ガソリン噴射）の調整は小さくなる。この補正は、2518及び2520によって提供される。これらの決定は、2516において決定された量に基づいて、どれだけのエタノール（或いは、エタノール混合物、或いは別のアルコール、或いは別のアルコール混合物）が供給されるかを確認し、そして、タイプ1の噴射に対する調整量を決定する。それから、2522において、ルーチンは水割合及び2616からの値に基づいて、タイプ2の噴射の噴射タイミングを決定する。最後に、2524においてPW限界が調査され、ここに上述したように、必要に応じて調整が実行される。
【０１６６】
そのような作動によって種々の利点が達成され得る。例の一つにおいて、水割合が変化しているときであっても、ノックを低減するための充填冷却の正確な量を提供すべく水割合の情報を使用することが出来る。更に、水割合に基づくタイプ1の燃料噴射弁の適切な調整によって水割合の変動を補償することにより、正確なエンジン空燃比制御及びトルク出力を維持することが出来る。
【０１６７】
このようにして、高負荷におけるノックが低減されるので、圧縮比及び/又はブースト圧を増加するために、水噴射或いは、水混合物噴射を使用することが出来る。一方で、混合物の水割合及びアルコール（例えば、エタノール）割合の変動の補償も行なわれる。更に、車両の使用者は、水及びアルコール・ベース燃料の一方若しくは両方を、エンジン内の第二噴射として使用することで、改善されたエンジン作動を得ることが出来る。さらにまた、排気温度制御及び/又は、低回転におけるブースト圧の増加及び/又は、ターボ・ラグの低減のための遅いタイミングの噴射が、水噴射、例えば、直接的に噴射される水或いは水混合物を用いて供給される。
【０１６８】
上述したように、図26は所定の充填冷却量に関するタイプ2の噴射量を示す。直線が示されているが、これは例の一つに過ぎず、非線形な線の場合もあることを記しておく。また、これは、単一の充填冷却目標量に関する一つの線のみを示していることを記しておく。図27に示すように、充填冷却量の夫々に関し、異なる曲線が使用される場合があり、それらは曲線群を提供する。
【０１６９】
ここで図28を参照すると、ノックセンサー、シリンダ圧センサー或いは、他のノックが生じていることを示すセンサー或いは、ノックが生じようとしていることを示すセンサーからの値のようなエンジン・ノック指標に対応するためのルーチンが記述される。2810において、ルーチンはエンジン速度、エンジン負荷等のような現在の作動状態を読み取る。それからルーチンは、2812において、ノックセンサー182からのノックの測定値が閾値に到達しているかどうか、従って、ノックの指標を供給しているかどうかを判定する。尚、上述の通り、必要に応じて他の指標を使用し得る。
【０１７０】
もし、2812においてノックが示されていたならば、ルーチンは、タイプ2の噴射が可能かどうか即ち、タイプ2の更なる噴射/燃料供給が実現可能かどうかを判定するため、2814に続く。換言すれば、ルーチンは、例えば、冷却媒体温度、タイプ2の燃料が使い尽くされているかどうか、及び、ここに記述する種々の他の状態の様な各状態が、タイプ2の噴射の使用にとって許容できるかどうか、及び、タイプ2のパルス幅が最大値を下回っているかどうかを判定する。もし、2814に対する答えが「いいえ」ならば、ルーチンは、ノックを低減すべく点火時期をリタードするため2816に進み、そして、必要であれば、任意に、エアフローを低減するなどのような追加の作動を2818において実施する。
【０１７１】
2814に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは、タイプ2の噴射が増加可能且つ/又は、タイプ1の噴射が低減可能と仮定して、ノック傾向を低減するため、タイプ2の噴射（例えば、エタノール噴射）を増大し、対応してタイプ1の噴射を低減する。あるいは、エタノール割合の更なる増加が可能と仮定して、エタノールのガソリンに対する相対量を増加させるべく、目標エタノール割合（ethanol fraction: EF）が増大され得る。換言すれば、ここに記述されているように、もしタイプ2の噴射が最大利用可能量に近いならば、ノックを低減するための点火リタード及び他の作動に関する手段が使用され得る。したがって、2822において、タイプ2の噴射の増加の前あるいは、それと同時に、点火が現在のタイミングに対して任意にリタードされ、そしてその後、燃料調整が有効になると直ぐに戻される。幾つかの条件において、点火タイミングの変更が、燃料変更よりもノックに対して応答性が早いので、点火タイミングと燃料調整の組み合わせが有益となり得ることを記しておく。しかしながら、燃料調整が有効になると直ぐに、燃料経済性の損失を回避するため、点火時期は戻され得る。このようにして、早い応答性と低い損失が達成され得る。他の条件下において、点火タイミングの調整のみが使用される場合がある。或いは、たとえ一時的でも点火タイミングのリタードが低減されるように、燃料調整のみが使用される場合がある。
【０１７２】
そのような代替作動の種々の例が、図29のグラフに示されている。最上段のグラフが、ノック指標を示し（そこにおいて、破線がそれを越えるとノックが同定される限界値即ち閾値を示し、その閾値は作動状態に応じて可変である）。上から二番目のグラフが、参照値（破線）に対する相対的な点火時期を示す。上から三番目のグラフが、タイプ1の噴射量（例えば、ポート噴射される燃料量）を示す。そして一番下のグラフが、タイプ2の噴射量（例えば、シリンダに直接噴射される、アルコール含有燃料の量）を示す。
【０１７３】
この例の中で、時刻t1においてノック指標が閾値を越えて上昇し、点火時期がリタードされ、そして、タイプ1及びタイプ2の噴射量も調整される。この場合、燃料調整は、燃料タイプ間の動力密度の違い及び化学量論的空燃比の違いを考慮するため、異なる方向に異なる量でオフセットしている。その後、更なる燃料経済性の損失を回避するため、点火タイミングが戻される。
【０１７４】
それから、時刻t2において、エンジン出力トルクが、ノック指標が再び生成される時刻t3まで、エアフローと各燃料量との増加によって、徐々に増加される。t3において、ルーチンはノックを低減するため、追加の点火リタードを行わずに、タイプ1及びタイプ2の噴射量を調整する。その間、燃料噴射エネルギーの総量は依然として増加している。それから、燃料噴射及びエアフローが増加し、その後、時刻t4においてノックが再び閾値に到達するまで、減少する。点火時期は、このt4から、燃料噴射量が調整されるが燃料エネルギーの総量は依然として減少し続けているt5まで、リタードされる。t5において、燃料タイプ間の相対的な燃料調整の作用は有効であり、そして、点火タイミングは、着火タイミングの遅延による更なる燃料経済性の損失を回避するため、その目標位置に徐々に戻り得る。
【０１７５】
このようにして、ノックを低減すべく燃料タイプの相対量及び点火タイミングを変えながら、燃料噴射の総量の大きさを変えることを提供することが出来る。
【０１７６】
ここで図30を参照すると、使用可能な代替エンジン始動ルーチンが示される。この例において、ルーチンは、燃料供給されるシリンダのイベント計画に基づいて、燃料噴射タイプ及び噴射量を制御する。シリンダ・イベントを同定するために、カムセンサー信号及びクランクセンサー信号に基くエンジン位置のデコード（decord）のような、種々の方法が使用され得る。例の一つにおいて、シリンダ・イベント信号は、所定のエンジン・シリンダが、いつ圧縮行程の上死点に到達するかを同定する。あるいは、他のシリンダ・イベントが使用される場合もある。
【０１７７】
ステップ3010において、エンジン作動状態が読み取られる。エンジン冷媒温度、触媒温度、エンジンが前回作動してからの時間（ソーク時間）及び、その他のパラメータのような、測定されたあるいは推定された作動状態が使用され得る。これらのパラメータは、後述するように、3024において、エンジン燃料要求を補正するために使用され得る。これらのパラメータは、それらの状態に依存して、エンジンの作動に異なった方法で影響を与え得る。例えば、低いエンジン冷媒温度は、空燃比のリッチ化につながるが、通常のエンジン冷媒温度は、化学量論的空燃比につながる。
【０１７８】
3012において、ルーチンはエンジンが回転しているかどうかに基づいて進むことを決める。もし、エンジンが回転していないならば、ルーチンはクランク位置センサーがエンジン回転を検出するまで待つ。もしエンジンが回転しているならば、ルーチンは3014に進む。3014において、制御器は、シリンダ・イベントが生じているかどうかを判定し、もしそうであれば、ステップ3016に進む。もし、新しいシリンダ・イベントが生じていないならば、ルーチンは、シリンダ・イベントが観測されるまで待つ。3016において、ルーチンは、制御器12とエンジン10との間に同期化が生じているかどうかを、判定する。同期化は、エンジン・タイミングがエンジン制御器の作動と協調するときに生じる。もし同期化が生じているならば、ルーチンはステップ3018に進み、もしそうでないならば、ルーチンは3020に進む。
【０１７９】
3018において、シリンダ・イベントが検出され且つ、エンジンと制御器12とが同期している（したがって、燃料供給が生じ得ることを示す）状態になってからの、燃料供給シリンダ・イベントの数が加算される。燃料供給シリンダ・イベントの数はその後、現在燃料供給されているシリンダ（複数の場合もあり）に供給される燃料量を判定するのに使用され得る。更に、後述するように、燃料供給シリンダ・イベントの数はまた、燃料がそこに供給されるか及び/又は、どのタイプの燃料が供給されるか及び/又は、サイクルの間の何時に燃料が供給されるかを選択するのにも使用され得る。例えば、噴射タイミングが、燃料供給シリンダ・イベントの数に基づいて変えられ得る。同様に、タイプ1の燃料及び/又はタイプ2の燃料の選択が、後で3023に記述するように、燃料供給シリンダ・イベントの数に基づき得る。さらに、目標空燃比（あるいは、相対空燃比）の選択が、燃料供給シリンダ・イベントの数に基づき得る。
【０１８０】
あるいは、又は、燃料供給シリンダ・イベントの数に加えて、燃焼シリンダ・イベントの数及び/又は他の因子が、使用される場合があることを記しておく。
【０１８１】
図30の説明を続けると、ルーチンは3020において、エンジン位置の判定を可能とするカム信号及びクランク信号を監視する。エンジン位置が確立されたとき、エンジン制御器12は、エンジン・タイミングに対して作動、点火、燃料供給を調整し、同期化した状態とする。この例において、燃料供給は、同期化が生じるまで停止され得る。同期化したとき、燃料供給シリンダ・イベントの計数器は零に設定され、そしてルーチンは、そこにおいて、エンジン空気量予測値がエンジン空気量アルゴリズムから読み出される3022に続く。あるいは、質量空気流量計が、エンジン空気量を決定するために使用され得る。空気質量信号をシリンダ・イベントに亘って積算し、そしてその後、前回のエンジン空気量を用いて将来のエンジン空気量を予測することにより、エンジン空気量の予測値が計算され得る。
【０１８２】
ルーチンは3023において、燃料供給シリンダ・イベントの数に基づいて燃料タイプを選択する。例えば、そこにおいて異なる燃料が噴射されるとき（例えば、ガソリンがポート噴射され、エタノールが直接噴射されるとき）、ポート噴射弁はイベントに基づいて各シリンダ内にガソリンを噴射するために使用され得る（即ち、各シリンダは、燃焼イベント数に基づいた独自の燃料噴射量を持つ）。設定回数のイベントの後、あるいは、推定されたシリンダ温度、時間及び/又は、他の因子が夫々の条件を満たしたとき、エンジンは直接噴射に移行し得る。例えば、所定回数のイベントの後に両タイプの噴射が可能とされる場合がある、或いは、所定回数のイベントの後、直接噴射のみが使用される場合がある。
【０１８３】
3024において、来るべき燃料供給シリンダ・イベント用の目標空燃比が、燃料供給シリンダ・イベントの数及び、冷媒温度等のような他の因子に基づいて決定される。
【０１８４】
3026において、個々のシリンダの燃料質量が、3024において計算された目標空燃比、3022から読み出された予測エンジン空気量及び、3023において選択された燃料タイプに基づいて、算出される。もし二つの燃料タイプが選択されているならば、エンジン速度及び/又は他の作動パラメータの関数であり得る燃料タイプの目標比或るいは目標割合を更に利用することにより、各燃料タイプに関する計算が実行される。さらに、ポート噴射弁を介して噴射される如何なる燃料にも関する、燃料溜り動特性（fuel puddle dynamics）に基づいて、他の修正が使用され得る。
【０１８５】
3028において、燃料パルス幅が、算出された燃料質量と、所定の燃料質量を供給するための時間及び、各噴射弁の勾配/オフセットを表わす関数とから、決定される。その後ルーチンは、そこにおいて目標燃料質量を供給すべく噴射弁が駆動される、3030に続く。それからルーチンは3032へ進む。ルーチンは3032において、燃料供給シリンダ・イベント数を、燃料供給シリンダ・イベント数とシリンダ燃焼速度（cylinder burn rate）に基づいて点火火花を調整する点火火花供給ルーチンに渡す。一般的に、燃焼速度が遅くなるほど目標火花供給時期は進角され、燃焼速度が速くなるほどリタードされる。燃焼速度は、シリンダ設計及び、例えばガソリン、エタノール、メタノール、或いは混合物のような燃料タイプによって、決定され得る。基本点火時期が、テーブルに記憶された所定値から読み出される。基本点火時期は、エンジン冷媒温度のx指数と、燃料供給シリンダ・イベントのy指数とを持つ。もし、使用されている燃料の燃焼速度が変わるならば、関数FNBUR_SPKが、基本点火時期にオフセットを加えることにより、点火要求を変える。FNBUR_SPKは、実験的に求められ、点火オフセットを燃焼速度の関数として出力する。燃料タイプに依存して燃焼速度が変わるとき、点火は適切に進角或いはリタードされる。換言すれば、燃料供給シリンダ・イベントに基づく基本点火角度が、シリンダ燃焼速度に基づいて修正される。点火角度をシリンダ燃焼速度及び燃料供給シリンダ・イベントに関連付けることにより、種々の燃料タイプに関してエンジン排出物が低減され得る。その後ルーチンは3034に続く。
【０１８６】
3034において、閉ループ制御が必要かどうかを判定するため、エンジン作動状態が評価される。目標閉ループ・エンジン作動を判定するための共通の信号が、始動からの経過時間、排気ガスセンサー温度、エンジン冷媒温度及び、エンジン負荷を含む。もし閉ループ燃料供給制御が望まれるならば、ルーチンは、そこにおいて燃料制御が開ループ制御から、燃料をストイキであり得る目標空燃比に向かって徐々に変えることによる閉ループ制御に移行する3036に進む。もし閉ループ燃料供給制御が望まれないならば、ルーチンは、次のシリンダ用の燃料を決定するのに再び必要とされるまで、終了する。
閉ループ制御は、ここに上述されたように実行され得る。
【０１８７】
あるいは、別の実施形態が燃料供給シリンダ・イベント数に基づいて燃料を供給し、その後、時間ベースの燃料供給に移行する。この方法は、始動の間に燃料供給シリンダ・イベント数に基づく燃料供給のメリットからの利益を享受し、その後、時間ベースの燃料供給を使用することにより、計算を少なくする。別の代替実施形態において、燃料供給シリンダ・イベントベースの燃料供給と、時間ベースの燃料供給との同時使用が提供される。イベント・ベースの燃料供給は、前述の利点を提示する。時間ベースの燃料供給は、燃料気化のような、比較的ゆっくりした状態変化のための、燃料補償の簡略化された較正を許容する。両方の方法を使用することにより、変化がゆっくりのエンジン状態及び、変化が急速なエンジン状態の両方に関して、燃料量が補償され得る。
【０１８８】
さらに別の実施形態において、不連続な燃料供給もまた、イベント・ベースの燃料供給で使用可能である。
【０１８９】
上述のルーチンは、個々のシリンダに対し選択的な燃料供給を提供し得るので、種々の利点を達成し得る。個々のシリンダ燃料量及び燃料タイプを決定する事により、個々のシリンダ混合物及び燃焼がより良く制御され得る。
【０１９０】
ここで図31乃至34を参照すると、噴射弁及びエアフローセンサー誤差だけでなく、燃料パージを制御する即ち、燃料パージに適合するルーチンが示される。具体的には、図31において、一つ以上のタンク或いは貯蔵キャニスタからの燃料蒸気の（例えば、図8あるいは図10に示すような）単一の供給源（例えば、バルブ）を制御するためのルーチンが示される。具体的には、ルーチンは3110において、燃料蒸気のパージが要求されているかどうかを判定する。その要求は、エンジン速度、エンジン負荷、温度等の様な、種々の作動状態に基づき得る。次に、ルーチンは3112において、吸気マニフォールド内に目標流量を供給すべく、パージバルブを調整する。目標流量は、最初にパージが実施可能となったとき流量を徐々に増加させ、そして、例えばエンジン速度及び負荷のような作動状態を用いて流量を変更する。
【０１９１】
ルーチンは3114において、目標空燃比を保持するため、排気ガス酸素センサーからのフィードバックに基づいてシリンダ毎に一つ以上の噴射弁からの燃料噴射を調整する。加えて、必要に応じて、パージ流の中の蒸気のフィードフォワード推定に基づく補正が使用され得る。燃料噴射の調整は、例えば、ここにおいて図11に関して記述された取り組みのような、種々の形式の空燃比制御を利用し得る。その取り組みは、噴射弁が使える状態かどうかにような種々の追加因子に基づく、或いは、図33に関してより詳細に記述するようなパージ流内の蒸気成分に基づく、噴射弁選択を含み得る。さらに、その選択は、他の作動状態はもとより、最小及び/又は最大噴射弁パルス幅の値に基づき得る。実施形態の一つにおいて、ガソリンを噴射するポート噴射弁が、パージ流量及び/又は濃度が変わるときに調整され得る。別の実施形態において、アルコールを含む混合物を噴射する直接噴射弁が、パージ流量及び/又は密度が変わるときに調整され得る。さらに別の実施形態において、ポート噴射弁と直接噴射弁の両方の変更の組み合わせが使用され得る。
【０１９２】
図31の説明を続けると、ルーチンは3116において、パージ流の中の蒸気濃度及び/又は組成を学習し、そしてその後、ここに図34-36に関して記述するように、燃料噴射弁及び空気流量計時効値を学習する。
【０１９３】
このようにして、蒸気の成分が変わるときでも、燃焼の間の燃料タイプの目標総量を維持しながら、燃料蒸気パージに関する強健な補償を提供することが出来る。例えば、そこにおいて蒸気に含まれるガソリン及びエタノールの量が変化する場合、ルーチンは、変化する作動状態の下で、燃焼ガソリン及び燃焼エタノールの目標総量を維持すべく、ガソリン噴射及びエタノール噴射の補償を適切に使用することが出来る。さらに、現下の作動状態が、燃料タイプの一つが使い果たされている或いは、使用できない状態であるときでさえも、補償を提供することを可能とし、改善された燃料蒸気パージ機会を提供する。
【０１９４】
ここで図32を参照すると、一つ以上のパージ制御バルブが備えられ得る点を除くと図31のものと良く似たルーチンが示されている。この具体的な例においては、二つのバルブが備えられる。例の一つにおいて、バルブは、図9に関して示されるように、異なる燃料源からの蒸気を制御することが出来る。最初に、3210において、ルーチンは燃料蒸気パージが要求されたかどうかを判定する。その要求は、エンジン速度、エンジン負荷、温度などのような種々の作動状態に基づき得る。次に、ルーチンは3212において、作動される予定の、使える状態にあるパージバルブの数を選択する。例えば、ある状態において、第一バルブが、第一燃料タイプのみの燃料蒸気パージを可能とすべく使用され得、そして他の状態において、第二バルブが、第二燃料タイプのみの燃料蒸気パージを可能とすべく使用され得る。これらの状態は、夫々の燃料システムにおいて発生された蒸気の量、温度、速度、負荷、目標エタノール割合、その他を含み得る。別の例において、ルーチンは、共通の作動状態の間、両方のバルブからの互いに同時のパージを可能とし得る。従って、3214において、ルーチンは単一のパージバルブ作動が選択されるか、或いは、複数のパージバルブ作動が選択されるかを判定する。
【０１９５】
もし、単一の作動が選択されたならば、ルーチンは、どのバルブを作動可能な状態にすべきかを選択するため、3216に続く。例えば、両方のシステムが燃料蒸気をパージすることが出来るように、異なるバルブからのパージが交互に作動可能な状態にされ得る。相対量および作動期間が、エンジン作動状態及び/又は、目標エタノール割合によって変わり得る。例えば、高いエタノール割合が望まれているとき、エタノール・システムからのパージが好ましい場合がある。さらに、揮発性の高い燃料を持つシステムが、（より大きな流量、より長い期間のような）追加パージ量を必要とする場合がある。次に、ルーチンは3218において、目標流量を提供すべく選択されたパージバルブを調整する。
【０１９６】
あるいは、もし二つのパージバルブ作動が選択されたならば、ルーチンは、第一目標流量を供給すべく第一パージバルブを制御するため3220に続き、そしてその後、第二目標流量を供給すべく第二パージバルブを制御するため3222に続く。それからルーチンは、3222或いは3218のいずれかから、燃料蒸気を補償すべく、排気ガス酸素センサーを用いたフィードバック及び、フィードフォワードを用いた推定（使わない場合もあり）に基いてシリンダあたりの一つ以上の燃料噴射弁の噴射を調整するため3224に続く。上述したように、そのような作動は、図11及び図33に関して記述する選択基準だけでなく、作動状態に基いてどの噴射弁が調整を提供するかを選択即ち、変更することを含み得る。
【０１９７】
図32の説明を続けると、ルーチンは3226において、パージ流の中の蒸気濃度及び/又は組成を学習し、そしてその後、ここに図34-36に関して記述するように、3228において、燃料噴射弁及び空気流量計時効値を学習する。
【０１９８】
このようにして、蒸気の成分が変わるときでさえも、燃焼の間の燃料タイプの目標総量を維持しながら、燃料蒸気パージに関する強健な補償を提供することが出来る。例えば、そこにおいて蒸気に含まれるガソリン及びエタノールの量が変化する場合、ルーチンは、変化する作動状態の下で、燃焼ガソリン及び燃焼エタノールの目標総量を維持すべく、ガソリン噴射及びエタノール噴射の補償を適切に使用することが出来る。さらに、現下の作動状態が、燃料タイプの一つが使い果たされている或いは、使用できない状態であるときでも、補償を提供することを可能とし、改善された燃料蒸気パージ機会を提供する。最終的に、一つ以上の燃料タイプの目標パージ量を供給することが出来る。
【０１９９】
ここで図33を参照すると、一つ以上の燃料蒸気パージ制御バルブからの一つ以上の燃料タイプを含む燃料蒸気のパージに関する補償を供給するための噴射弁を選択するルーチンが示される。この例において、ルーチンは、目標空燃比を維持すべく、他の因子はもとより、蒸気の内容に基いて燃料蒸気に対する調整を供給するため、一つのシリンダ毎に一つ以上の噴射弁を選択する。実施形態の一つにおいて、そのような作動が、異なる燃料タイプの目標とする全体的な相対量或いは目標比率を維持するための能力を提供する。具体的には、ルーチンは3310において、燃料蒸気パージ補償が実施可能かどうかを判定する。もし3310に対する答えが「はい」ならば、ルーチンはパージ流内に含まれるタイプ1の燃料に関する補償が要求されているかどうかを判定するため、3312に続く。実施形態の一つにおいて、ルーチンはタイプ1の燃料がエンジン内にパージされている蒸気の中に含まれているかどうかを判定する。もしそうであれば、ルーチンは、現在の状態においてタイプ1の噴射が実施可能かどうかを判定するため3314に続く。もし3314に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは3316において、排気ガス酸素センサーからのフィードバック及び、場合によっては蒸気内容のフィードフォワード推定に基き、燃料蒸気内のタイプ1の燃料を補償すべくタイプ1の噴射を調整する。このようにして、燃料蒸気パージに起因するタイプ1の燃料の増加が、シリンダ内に噴射されるタイプ1の燃料の対応する低減により補償され得、従って、所定の作動状態において正確な空燃比制御及び、タイプ1の目標燃料量の維持を提供する。
【０２００】
あるいは、3314に対する答えが「いいえ」のとき、ルーチンは、排気ガス酸素センサーからのフィードバック及び、場合によっては蒸気内容のフィードフォワード推定に基き、燃料蒸気内のタイプ1の燃料を補償すべくタイプ2の噴射を調整するため3318に続く。これは、シリンダ内の燃料タイプの量を変更し得るが、依然として目標空燃比を保持することが出来、従って、タイプ1の燃料噴射が、劣化などによって実施できないときさえ、排出物制御を改善する。
【０２０１】
それからルーチンは、3316或いは3318のいずれかから、若しくは3312に対する答えが「いいえ」ととき、3320に続く。ルーチンは3320において、パージ流内に含まれるタイプ2の燃料の補償が要求されているかどうか、判定する。実施形態の一つにおいて、ルーチンは、タイプ2の燃料がエンジン内にパージされている蒸気の中に含まれているかどうかを判定する。もしそうであれば、ルーチンは、現在の状態においてタイプ2の噴射が実施可能かどうかを判定するため3322に続く。もし3322に対する回答が「はい」ならば、ルーチンは3324において、排気ガス酸素センサーからのフィードバック及び、場合によっては蒸気内容のフィードフォワード推定に基き、燃料蒸気内のタイプ2の燃料を補償すべくタイプ2の噴射を調整する。このようにして、燃料蒸気パージに起因するタイプ2の燃料の増加が、シリンダ内に噴射されるタイプ2の燃料の対応する低減により補償され得、従って、所定の作動状態において正確な空燃比制御及び、タイプ2の目標燃料量の維持を提供する。
【０２０２】
あるいは、3322に対する答えが「いいえ」のとき、ルーチンは、排気ガス酸素センサーからのフィードバック及び、場合によっては蒸気内容のフィードフォワード推定に基き、燃料蒸気内のタイプ2の燃料を補償すべくタイプ1の噴射を調整するため3326に続く。これは、シリンダ内の燃料タイプの量を変更し得るが、依然として目標空燃比を保持することが出来、従って、タイプ2の噴射が、劣化などによって実施できないときさえ、排出物制御を改善する。
【０２０３】
代替実施形態において、ルーチンが、パージされている蒸気のタイプ及び/又は、パージされている蒸気のタイプの量に基いて、一つのシリンダに関する異なる燃料噴射弁の噴射量を変更し得ることを記しておく。
【０２０４】
ここで図34乃至36を参照すると、ここに記述する種々の例の様にシリンダ毎に複数の燃料噴射弁を持つシステム構成、或いは、例えば図38若しくは39のように、異なる燃料タイプに関して複数の燃料計測装置を持つシステムの為の、燃料噴射弁補正のような、空気及び燃料計測システム内の適応学習補正のためのルーチンが示される。
【０２０５】
そこにおいて一つの噴射タイプが（ポート噴射或いは、直接噴射され得る）ガソリンのような燃料であり、別の噴射タイプが（ポート噴射又は直接噴射され得るエタノール或いは、エタノール混合物のような）アルコール含有燃料を含む、具体的な実施形態の一つにおいて、空気計測システム及び燃料計測システムの要素の特性を個々に判定するために回帰法を利用する方法が提供される。例の一つにおいて、タイプ2の噴射の噴射スケジュールを、空気質量或いはエンジン負荷のようなエンジン・パラメータの関数として決め、そしてその後、空気及び燃料補正を、そのエンジン・パラメータの関数として学習するルーチンが使用され得る。従って、もしシリンダ内噴射弁によるアルコールの噴射が、空気質量の関数として厳密にスケジュール管理されるならば、空気/燃料補正を空気質量の関数として決定する適応システムが、空気計測誤差（勾配）及び、第一噴射弁誤差（勾配及びオフセット）と第二噴射弁誤差（勾配及びオフセット）を用いて、システムからの空燃比誤差を補正するために使用され得る。
【０２０６】
しかしながら、もしタイプ2の噴射量が、温度及び/又は、ノックセンサー・フィードバック或いは、排気ガス酸素センサー・フィードバックのような他のパラメータによって変わるならば、代替取り組みが使用され得る。具体的には、この例において、ここにおいて参照として取り込む米国特許第6138655号明細書に記述されている取り組みが適合され且つ修正され得る。その方法は、車両実験に基く、空気質量の二乗項及びパージ容積の二乗項を含み得る。更に、ポターズ平方根アルゴリズム（Potters Square Root algorithm）或いは、数値安定性問題に依存する再帰的最小二乗アルゴリズム（Recursive Least Squares algorith）のような、異なるアルゴリズムが使用され得る。
【０２０７】
具体的には、下記式(31)の係数を決定する事によって、空気及び燃料誤差の改良された適応学習が達成され得る。
【０２０８】
【数１】
0004719136.tif 000002
【０２０９】
ここで、「SecondaryInjectorPulsewidth」は、例えばタイプ2の噴射のパルス幅を指す。この項の係数は、第二噴射が使用できる状態のときのみ、独立して実施可能とされ得る一連の線形回帰を用いて更新されるであろう。あるいは、パルス幅を用いるよりむしろ、第二噴射弁流量が使用される場合もある。また、噴射弁オフセットの誤差のような非線形性を考慮するため、第二噴射弁流量やパルス幅の二乗及び/又は、毎分の第二噴射のような項を追加することが有利になる場合もある。さらに、別の実施形態において、空気質量の項及び、空気質量の二乗項が、タイプ1の燃料流量の項及び、タイプ1燃料流量の二乗項に置き換えられる場合がある。したがって、代替取り組みにおいて、下記式(32)も使用され得る。
【０２１０】
【数２】
0004719136.tif 000003
【０２１１】
ここで、図34-36を参照すると、ルーチンは誤差を適応学習するための実施形態の一例を示す。
【０２１２】
最初に、ルーチンは3410において、例えば、エンジン速度変化、車両速度変化、ペダル位置、燃料流量、噴射弁パルス幅、スロットル位置或いは、それらの組み合わせに基づいて、車両が略定常状態下で作動しているかどうかを判定する。例えば、もしエンジン速度や燃料流量などの入力パラメータの変動が許容レベルを下回るならば、速度及び燃料流量に関する係数の更新が、大きな誤差を含み得る。したがって、定常状態において、ルーチンは3432に進む。もし（過渡作動状態に駆動される）作動が十分に存在するならば、ルーチンは3412に進む。3412において、ルーチンは更新を実行するのに十分な時間が経過したかどうかを判定する。このようにして、係数更新間の所定の遅延を提供することのみによって、適用ルーチンを減速或いは促進するための機会を提供することが出来る。もし、未だパラメータの更新を実行する時間でないならば、ルーチンはステップ3432にジャンプする。そうでなければ、3414に続く。
【０２１３】
3414において、ルーチンは下記式（33）の回帰を用いて、適用係数b1、b2、b3及びb4を更新する。
FuelErr = b1 + b2*PriFuel + b3*PriFuel^2 + b4*RPM  （３３）
ここで、FuelErrは、指令された燃料流量と、「測定された」燃料流量（測定された吸気流量を、測定された排気空燃比で除算した値に等しい）との間の偏差である。PriFuelは、第一噴射弁によって噴射されるよう指令された燃料であり、例えば、吸気マニフォールド内に噴射されるガソリン量である。PriFuel^2は、PriFuelの二乗を表す。RPMは、測定されたエンジン速度である。
【０２１４】
回帰を実行するために使用され得る方法の一つが、一般的に知られている、再帰最小二乗（recursive least squares）法である。あるいは、ポターズ平方根（Potters square root）アルゴリズムも使用され得る。係数の更新が完了したならば、ルーチンは、第二噴射（例えば、アルコールあるいはアルコール混合物のシリンダ内噴射）が利用可能な状態か若しくは、最近利用可能な状態になっていたかを判定するため3416に続く。この例において、第二噴射データの回帰は、第二噴射が実行可能である或いは、最近実行可能であった状態になるまで、実行できない。第二噴射が停止された時点で、ルーチンは、第二燃料流量が零或いは低いときにおけるデータを収集するため、少しの間（所定時間の間）、回帰を続け得る。したがって、もし第二噴射が実行できないならば、ルーチンは3430に続く。そうでなければ、ルーチンは3418に続く。
【０２１５】
ルーチンによって実行される下記の作動が、ここに記述する燃料補正式の係数を決定することに向けられている。しかしながら、この回帰の一部が、所定のタイミング或いは所定の条件下（例えば、第一燃料流量、第二燃料流量、エンジン速度、パージ流量その他の個々の変数の修正が十分に行われるとき）においてのみ実行されるので、回帰は、種々の項の一連の回帰を経て実行され得る。また、第二噴射に関連する項の決定に関して、取り組みの一つにおいて、エンジン速度及び第一燃料流量その他の統計的に独立した値を選択することにより、上述のパラメータから第二噴射を独立に制御することが有利になる場合がある。しかしながら、第二流量は、目標エンジン応答を供給すべくこれらのパラメータの一つ以上に基づく場合がある。結果として、第二噴射とこれらの項との間には、ある程度の相関が存在する可能性がある。したがって、取り組みの一つにおいて、第二噴射がこれらの項とどのように相関するかを判定し、第二噴射の相関作用或いは、既に補償された作用を差し引くことが有益となり得る。これを行うため、3414で説明したのと同様の取り組みが、下記式(34)の係数を更新するために使用され得る。
SecInj = c1+ c2*PriFul + c3*PriFul^2 + c4*RPM  （３４）
ここで、SecInjは指令された第二噴射流量である。そして、c1、c2、c3及びc4は、更新される係数である。さらに、幾つかの独立した変数の一部が再度使用されているので、再帰最小二乗（recursive least squares）法あるいは、ポターズ平方根（Potters square root）アルゴリズムのために計算される中間行列（intermediate matrices）の幾つかは、前述の式から使用され、再計算される必要がない場合がある。
【０２１６】
3418において、関連する第二燃料流量の係数が決定されたならば、ルーチンは3420において、現在の作動状態において、現在の第二燃料流量のどれくらいが、これらの係数を適用することによって計算されたかを計算する。ステップ3422において実際の第二燃料流量から関連する第二燃料流量を差し引くことにより、3428で使用され得る第二燃料流量残余が与えられる。
【０２１７】
ルーチンは3424において、燃料誤差のどれくらいが、3414の係数b1乃至b4の更新された値と現在の作動状態を使用することによる回帰によって既に考慮されたかを判定する。即ち、相関燃料誤差（CorFuel）を決定する。ルーチンは図35の3426において、3428の回帰のために利用可能な、考慮されていない燃料（燃料誤差残余： FulResid）を、FuelErrから3424で求めたCorFuelを引くことにより決定する。ルーチンは3428において、下記式(35)の係数を更新する。
FuelResid = d*SecFlResid  （３５）
ここで、FuelResidは、3426で計算された剰余燃料誤差である。SecFlResidは、ステップ3422からの第二燃料残余である。そして、dは決定される係数である。異なる独立変数を用いて。3414と同様の取り組みが使用され得る。したがって、前述の中間行列を再度使用することは出来ない。
【０２１８】
第二燃料流量誤差の非線形性を考慮するため、3428で実行される回帰を、第二燃料流量の二乗のような追加項を含むべく、拡張することが有利な場合がある。この場合、式および更新される係数は下記式(36)の形式になり得る。
FuelResid = d1*SecFlResid + d2*SecFlResid^2  （３６）
ここで、SecFlResid^2は、第二燃料残余の二乗である。
【０２１９】
燃料誤差、第一燃料流量、第二燃料流量、及びエンジン速度の間の相関関係が判定されたならば、ルーチンはステップ3430において、カーボン・キャニスタ・パージの影響を考慮することなく期待される燃料誤差を記述する下記式(37)式の係数を得るため、
FulNoP = e1 + e2*PriFul  + e3*PriFul^2 + e4*RPM  + e5*SecInj  （３７）
下記式(38)のように前述の回帰からの項を結合する。
e1 = b1−(c1*d)，e2 = b2−(c2*d)，e3 = b3−(c3*d)，e4 = b4−(c4*d)，e5 = d （３８）
この式は3434において使用され、そしてこれらの係数は3456において再び使用される。
【０２２０】
繰り返しになるが、ルーチンは、個々の変数が大きく変化している場合に、式の係数を更新する。しかしながら、カーボン・キャニスタ・パージに関して、最初の開放から実施可能であり且つ、安定しているとき、流量は、必要に応じて、回帰結果を改善すべく調整され得る。例えば、それは、噴射弁流量、速度などのような変数から独立して修正され得る。
【０２２１】
図35の説明を続けると、ルーチンは3432において、パージ流が実行可能になっており、現在修正されているかどうか判定する。もしパージが未だ実行可能になっていない（例えば、冷間始動の直後）ならば、ルーチンは図36の3456に進む。そうでなければ、ルーチンは、カーボン・キャニスタ・パージが、測定される燃料流誤差にどのくらい寄与しているかを判定するため、3434乃至3454に続く。
【０２２２】
ルーチンは3434において、ステップ3430で求めた係数e1乃至e5を用いて、それ以前にどれくらいの燃料誤差が既に考慮されているか（FulNoP）を判定する。それからルーチンは3436において、キャニスタ・パージ流によってもたらされ得る残余燃料誤差（FulResidP）を判定する。次に、3438、3440及び3442において、ルーチンは、キャニスタ・パージが第一燃料流量及びエンジン速度にどのくらい相関するか（CorPgVol）を判定し、そして残余（考慮されない）キャニスタ・パージ（PVResid）を計算する。これらのステップは、前述の幾つかのものと似ており、したがって、必要に応じて幾つかの中間計算を再使用することが可能である。
【０２２３】
もし第二噴射が利用可能な状態ならば、ルーチンはまた、キャニスタ・パージが第二燃料流量に対してどのくらい相関するか判定する。この判定を実行するための判断はステップ3444で行われる。次に、3446において、ルーチンは、係数gを更新するため、パージ残余（PVResid）と第二燃料流残余（SecPwResid）との間の相関をとる。もし、3428において、第二燃料流量の二乗のような追加項を用いた回帰が使用されたならば、この項もここに含まれるであろう。繰り返しになるが、回帰に対する入力が3428内のものと同様なので、その回帰の中で使用される中間値の幾つかが、再度使用される。もし第二噴射が利用できない状態ならば、ルーチンは図36の3446に進み、そうでない場合は、図36の3448に進む。
【０２２４】
ルーチンは3448において、3450にて使用される下記式（39）に使用する、
CorPgVol2 =  h1 + h2*PriFul + h3*PriFul^2 + h4*RPM + h5*SecInj  （３９）
キャニスタ・パージ流量に関連する係数を下記式(40)のように結合する。
h1 = f1−(f1*g)、h2 = f2−(f2*g)、h3 = f3−(f3*g)、h4 = f4−(f4*g)、h5 = g  （４０）
この式は、ステップ3414から3430の回帰における、相関するパージ容積即ち、既に考慮されたパージ容積を与える。
【０２２５】
図36の説明を続けると、3450乃至3454において、ルーチンは、上述したのと同様の方法で、燃料誤差残余がどのようにキャニスタ・パージ流残余に相関するか判定する。繰り返しになるが、幾つかの例において、パージ容積の二乗項を回帰に加えることが有利な場合がある。この項は、パージ流量が変わるときのパージ流の燃料内容の変化を説明するであろう。そして、低いパージ流速において起こり得る推定パージ流量の誤差を説明する傾向をもつ場合もある。
【０２２６】
上述の一連の回帰における、種々の独立したパラメータの影響が判定されたならば、ルーチンは3456において、ステップ3458で使用される最終燃料補正を求める式である下記式(41) の係数を決定すべく、下記式(42)のように上述の係数を結合する。
Correction = A1 + A2*PortFul + A3*PortFul^2 + A4*RPM + A5*SecInj + A6*PrgVol  （４１）
A1 = e1−(h1*d)，A2 = e2−(h2*d)，A3 = e3−(h3*d)，A4 = e4−(h4*d)，A5 = e5−(h5*I)，A6 = I  （４２）
この補償はその後、ここに記述されるように、例えば、噴射される燃料流量を調整するために使用され得る。
【０２２７】
ポターズ平方根アルゴリズムを使用する上述のアルゴリズムにおいて、そこにおいてアルゴリズムの係数に関する値がメモリに記憶されて実行される場合がある。記憶された値は、コンピューターのキープ・アライブ・メモリがリセットされたとき使用される所定の初期値であり得る、或いは、このアルゴリズムの最近の反復動作において更新された値であり得る。
【０２２８】
ここで図37を参照すると、噴射弁パルス当たりの燃料質量とパルス幅（PW）との間の関係を表す、噴射弁の伝達関数の例の一つが示される。グラフは、区切り点（BP）において変化する二勾配近似の例を示す。
【０２２９】
ここで図38を参照すると、シリンダ毎に単一の噴射弁を備える例が採用され、そこにおいて、単一の噴射弁が直接噴射弁或いはポート噴射弁であり得る、燃料供給システムの一例が示される。この例において、ガソリン及びアルコール混合物のような第一及び第二燃料タイプを保存するための、第一燃料タンク3610及び第二燃料タンク3612が、示される。燃料タンクの夫々は、内部燃料ポンプ（それぞれ、3614及び3616で示す）を持つが、外部ポンプも使用可能であり、或いは、二重ポンプ・システムも使用可能である。燃料タンクの夫々は、それぞれの燃料タイプの相対量を、タイプ1のみの状態、タイプ2のみの状態及び、その間の如何なる相対量の状態との間で変えるべく、制御器12を介して調整され得る混合（制御）バルブ3620に通じる。混合（制御）バルブは、一つ以上の噴射弁3626をそこに結合して備える燃料レール3630に通じる。このようにして、燃料タイプの相対量が、二つの燃料噴射弁を必要とすること無しに、エンジンに供給され得る。
【０２３０】
ここで図39を参照すると、システムコストを更に低減するための、一つの燃料ポンプ及び、シリンダ毎に単一の噴射弁を備えた状態で二つの燃料タンクが使用される燃料供給システムの代替実施形態が示される。この例において、（夫々、ガソリン及びエタノール若しくはアルコール混合物のような別個の燃料タイプを貯蔵する）燃料タンク3710及び3712が、いかなる逆流も低減するために任意に含まれ得る別個のワンウエイ・バルブ3722及び3724を介して混合/制御バルブ3720に通じる。それから、バルブ3720はポンプ3740に通じ、その後、一つ以上の噴射弁3736を持つ燃料レール3730に通じる。繰り返しになるが、複数段ポンプ或いは、複数のポンプが、夫々のポンプが燃料タイプの混合物を圧縮しながら圧力を更に高めるために使用される場合もある。
【０２３１】
ここで図40を参照すると、異なる噴射弁を介する燃料タイプの供給に柔軟性を持たせるため、一つの燃料ポンプと、シリンダ毎に二つの噴射弁とを備えた状態で、二つの燃料タンクが使用される燃料供給システムの代替実施形態が示される。例えば、噴射弁の一つが一つのシリンダ用の直接噴射弁であり、他の一つがそのシリンダ用のポート噴射弁であり得る。或いは、一部のシリンダに関して両方とも直接噴射弁或いはポート噴射弁でも良い（その場合、異なる向き、異なる噴霧パターンが採用され得る）。
【０２３２】
この例において、（それぞれ、ガソリン及びエタノール若しくはアルコール混合物のような別個のタイプの燃料を貯蔵する）燃料タンク3810及び3812が、夫々、三つ一組の制御可能/混合バルブ3820、3822及び3824を介して第一燃料ポンプ3830及び第二燃料ポンプ3832に結合される。具体的には、バルブ3820はタンク3810に直接的に結合し、そして、バルブ3824はタンク3812に直接的に結合する。これらのバルブの夫々は、任意のワンウエイ・チェックバルブ（それぞれ、3826及び3828で表す）を介して、夫々のポンプ3830及び3832に通じる場合がある。二つのポンプ間のラインは、バルブ3820及び3824の代わりに或いは、それらに加えて使用され得るバルブ3822によって制御され得る。各ポンプは、夫々一つ以上の燃料噴射弁3840及び3842を持つ別個の燃料レール3834或いは3836に通じる。例の一つにおいて、タンク3810はタイプ1の燃料を保持し、噴射弁3840はポート噴射弁であり、タンク3812はタイプ2の燃料を保持し、噴射弁3842は噴射弁3840が結合されるシリンダと同じシリンダに対する直接噴射弁である。
【０２３３】
この構成例は、いずれか一方の燃料タイプをいずれか一方の噴射弁に供給可能であり、或いは、燃料タイプを組み合わせたものを、夫々の噴射弁に供給可能である。また、そこにおいてポンプが異なる燃料圧力を生成する場合において、いずれかの燃料をいずれかの圧力で供給できるよう、制御バルブが、ポンプの上流に配設される場合もある。しかしながら、もし燃料ポンプが同じ圧力/流量を生成するならば、そのバルブはポンプの下流に配設され、いずれか一方を高圧燃料システム或いは低圧燃料システムとする場合がある。
【０２３４】
例の一つにおいて、タンク3812から両方のポンプ/噴射弁への流れを可能とするため、バルブ3820が閉じられ、バルブ3822及び3824が開く。あるいは、そこにおいて、異なる燃料噴射弁に対する異なる燃料タイプの量を変更すべく、各バルブの相対量が、燃料が利用可能かどうかなどの作動状態に基づいて調整されるとき、全てのバルブが開く場合がある。このようにして、燃料タイプ及び、異なる作動状態に関する異なる噴射弁に対する相対量を調整することにより、改善された作動が達成され得る。別の実施形態において、バルブ3820及び3824は省略され、両方のタンクがバルブ3822の入口に結合され得る。この場合、（常時、一つのみの噴射システムが作動されることになり得るけれども）両方の噴射システムに対する燃料タイプの相対量の調整が可能となる。
【０２３５】
しかしながら、図38〜40のシステム例の作動を用いると、燃料供給のためにバルブから噴射弁まで燃料が移動するのに時間が掛かるので、ノックのような、作動状態に応じた相対燃料量の調整速度が遅くなる。したがって、そこにおいて、ノックを低減するために燃料タイプの量或いは相対量の調整が使用される場合、エンジンのノックに応じて、最初に火花リタード及び/又は、エアフロー制御及び/又は、ブースト制御を利用することが有利になり得る。その後、燃料タイプの相対量の調整が実行されて燃焼室内で効果を発揮するとすぐに、エタノール噴射の増加のような燃料タイプの相対量の適切な調整を介してノックを低減する一方で、火花リタード及び/又は、エアフロー制御及び/又は、ブースト制御は、燃料経済性の改善及び/又は優れた排気性能が達成されるように低減され得る。
【０２３６】
ここで図41を参照すると、初めてタイプ2の噴射（例えば、エタノール）が供給されるときの変化を、燃料噴射弁の最小パルス幅作動を考慮して制御するためのルーチンが示される。具体的には、ルーチンは3910において、例えば図16によって判定される要求に基づいて、タイプ2の燃料供給の起動或いは開始の要求を確認する。もしそのような要求が在るならば、ルーチンはタイプ2の噴射弁を、安定且つ繰り返し可能な作動に必要な、量Δ1によって示され得る最小パルス幅以上に開くべく、3912に続く。それからルーチンは3914において、全体として化学量論的空燃比を維持するため、タイプ1の噴射を、ある量（Δ2）低減させる。Δ2の大きさは、量Δ1、第一及び第二噴射弁特性（例えば、勾配、オフセット）および、図23に関して記述したような、タイプ1及びタイプ2の燃料の化学量論的空燃比に基づいて算出され得る。例えば、そこにおいてタイプ1の燃料がガソリンであり、そしてタイプ2の燃料がエタノールである場合、化学量論的空燃比が異なることに起因して、ガソリンの質量低減の総量は、エタノールの質量増加の大きさより小さい。
【０２３７】
上述の調整が単一のシリンダ内の二つの噴射弁に関して記述されているが、複数シリンダ・エンジンに関しても、各シリンダが順々に、同じような方法で変化し得ることを記しておく。また、別の例において、シリンダの一つ或いは一部の組のみが、両方の燃料タイプを使う作動に変化する場合もある。更に、その変化が連続的な場合もあれば、全てのシリンダが実質的に同時に変化する場合もある。
【０２３８】
上述の取り組みが、複数の燃料内の相対的な動力密度が、供給されている燃料質量の総量の変化を補償すると仮定していることを更に記しておく。換言すれば、タイプ2の燃料噴射がΔ2増加し、そして、既に存在している空気とともに燃焼すべく適切な量の燃料が供給されるように、タイプ1の燃料がΔ2より小さなΔ1減少するとき、全体の燃焼トルクが、燃料内の動力密度の相違に起因して変わる場合がある。エタノールとガソリンとの間の化学量論的空燃比の比率が、動力密度の比率に類似するので、無視できる程度のトルク変動のみが存在し得る。しかしながら、幾つかの場合において、そのようなトルク変動が知覚出来ることがある。したがって、ルーチンは3918において、追加の補償が使用され得るかどうかを判定する。もし3918に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは、そのようなトルク変化を補償すべく、火花時期及び/又は、スロットル開度及び/又は、ブースト圧の調整を使用するため、3920に進む。例の一つにおいて、もし変化後の全体トルクが増加するならば、燃料量の変化に相応しい点火リタードが使用され、そしてその後、スロットル及び/又はブーストレベルがエアフローを低減すべく変化させられるに従い、徐々に戻される。別の例において、もし変化後の全体トルクが減少するならば、変化の前に、エアフローの増加と共に点火リタードが用いられ、そしてその後、燃料量の変化に応じて点火リタードが取り除かれ得る。
【０２３９】
もし3918に対する答えが「いいえ」ならば、ルーチンは、最適な点火タイミングにおける燃料タイプの相対量の変化の影響を補償すべく、3922に続く。換言すれば、タイプ2の燃料を追加することにより、エンジン・ノックを招くことなく、点火タイミングを進角することが可能となり得、したがって、より効率的な作動を提供する。ルーチンは、それ自体、効率の高まりを考慮すべく、エアフローを徐々に減少させながら、新しい目標点火時期へ徐々に移行する。このようにして、最小パルス幅要求に満たさなくなること無く、エンジン作動中に別の燃料タイプの使用を開始することが出来、それにより、改善された効率とエンジン出力トルクの保持を達成することが出来る。
【０２４０】
図42は、そこにおいてタイプ1の燃料がガソリンで、そしてタイプ2の燃料がエタノール或いはエタノール混合物である、そのような作動の例を示す。最上段のグラフがエンジン出力トルク（TQ）を示し、上から二番目のグラフがエタノール噴射のパルス幅（ETH PW）を示し、上から三番目のグラフがガソリン噴射のパルス幅（GAS PW）を示し、上から四番目のグラフがスロットル位置を示し、上から五番目のグラフが燃焼ガスの相対空燃比（λ1）を示し、そして最下段のグラフが火花（供給）角度SPKを示す。この例において、時刻t1においてエタノール噴射弁が最小パルス幅（MIN PW=Δ1）に駆動され、そしてガソリン噴射弁のパルス幅が対応してΔ2低減される。それから、t1からt2まで、火花角度が、（エタノールの追加充填冷却によって、より進角される）新しい最適タイミングに向かって徐々に変化する。一方で、スロットル開度は、点火時期の変更によるエンジンの効率性の高まりを補償するため徐々に閉じ方向に変化させられる。
【０２４１】
この例において、燃料供給調整が、固定されたエンジン速度及びエンジン負荷に関して、そして、溜まり動特性（puddle dynamics）からの遅れの無い状態で（必要に応じて、これに対する補償が追加され得るが）、示される。更に、排気ガス酸素センサー等からのフィードバックのような他の移行状態に起因して、追加の調整が存在し得る。
【０２４２】
ここで図43を参照すると、エンジン・シリンダに供給される燃料タイプの量に基づいて噴射タイミングを調整するためのルーチンが示される。更に、一つ以上の燃料の供給タイミング（例えば、複数の燃料タイプの噴射開始タイミングの差、複数の燃料タイプの噴射終了タイミングの差、複数の燃料噴射の重複期間、燃料タイプが一つの時期など）が、エンジンの吸気マニフォールド内の圧力、エンジンが始動してからの時間或いはシリンダ・イベントの数、エンジンの周りの大気状態（例えば、大気圧、湿度及び大気温度）、第一噴射弁によって噴射される燃料の温度、第二噴射弁によって噴射される燃料の温度、エンジン速度、エンジン負荷、冷媒温度、アルコール/水・混合物内の水割合、目標エタノール割合、ノックセンサーの示度、第一噴射弁タイプ或いは第二噴射弁タイプの燃料噴射期間或いは、これら及び/又は他の因子の組み合わせに応じて、変えられ得る。例えば、共通のシリンダに対するポート噴射と直接噴射のタイミングのいずれか或いは両方が、噴射重複期間を変えるため、或いは、揮発性、混合度その他を変えるため、これらの作動状態によって変わり得る。別の例として、共通のシリンダ用の二つの噴射弁の間における、噴射開始間の期間が、噴射弁の一方或いは両方によって供給される燃料の量に依存して変わり得る。
【０２４３】
具体的には、ルーチンは4110において、エンジン速度、エンジン負荷、冷媒温度、バルブ及び/又はカム・タイミング、大気温度、湿度、大気圧、燃料温度等のような作動状態を読み取る。それから、ルーチンは4112においてタイプ1及びタイプ2の燃料の目標供給量を読み取り、その後、4110で読み取った作動状態及び4112で読み取った目標燃料供給量に基づいて、タイプ1及びタイプ2の燃料噴射タイミングを選択する。したがって、4110の作動状態が変わり、そして/又は、燃料タイプの量が変化したとき、燃料タイプの一方或いは両方の噴射タイミングが変わり得る。ここに図44に関して示すように、ポート燃料噴射による開弁噴射及び、直接噴射の閉弁噴射の種々の組み合わせが使用され得る。さらに、噴射源の一つだけが利用可能な状態のとき、一つ以上の噴射源が利用可能な状態より、異なった噴射タイミングが使用され得る。更に、ある条件においては二つの噴射タイミングが重複する場合があり、別の条件においては重複しない。
【０２４４】
図44は、ガソリン（或いはその混合物）のポート燃料噴射の例を、左下から右上へ伸びるクロスハッチングで示し、エタノール（或いはその混合物）の直接噴射の例を、左上から右下へ伸びるクロスハッチングで示す。最上段のグラフが、吸気行程の間の、閉弁噴射されるポート噴射燃料と、開弁噴射される直接噴射燃料の例を示す。次のグラフ（上から二段目のグラフ）が、吸気行程の間の、閉弁噴射及び開弁噴射の両方が行われるポート噴射燃料と、開弁噴射される直接噴射燃料の例を示し、そこにおいて噴射が部分的に重複している。その次のグラフ（上から三段目のグラフ）が、吸気行程の間の、閉弁噴射及び開弁噴射の両方が行われるポート噴射燃料と、閉弁噴射及び開弁噴射の両方が行われる直接噴射燃料の例を示し、そこにおいて、噴射は重複せず、そして、直接噴射の少なくとも一部が、吸気バルブが閉じた後の圧縮の間に生じる。最後に、最下段のグラフが、吸気行程の間の、閉弁噴射されるポート噴射燃料と、開弁噴射される直接噴射燃料の例を示し、そこにおいて、噴射は重複せず、そして直接噴射の少なくとも一部が、吸気バルブが閉じた後の圧縮の間に生じる。最初の三つの例において、ポート燃料噴射は直接燃料噴射よりも長期間に亘って実施され、最下段のグラフにおいては、その反対に、ポート噴射期間は直接噴射期間より短い。
【０２４５】
例の一つにおいて、例えば冷間始動時のようなアイドル状態の間、燃焼安定性を改善するため、直接噴射より少ない量を用いる開弁ポート噴射の少なくとも一部が、圧縮行程の間に行われ得る。
【０２４６】
実施形態の一つにおいて、二つのポート噴射弁が使用され得ることを記しておく。そのような場合において、図43のものと同様のルーチンが使用され得る。そのような場合において、一つ以上のポート燃料噴射弁によって、開弁噴射と閉弁噴射との種々の組合せが使用され得る。例えば、噴射源の一つのみが利用可能な状態であるとき、一つ以上の噴射源が利用可能である状態のときより、異なった噴射タイミングが使用され得る。更に、ある条件においては二つの噴射タイミングが重複する場合があり、別の条件においては重複しない。
【０２４７】
複数のポート噴射弁を作動させる取り組みの例の一つが、図45に関して記述される。そこにおいて領域1が図中の点線の下方であり、領域2が点線と実線の間であり、そして領域3が実線の上方にある、三つの領域を備えた速度−負荷分布（マップ）を示す。例の一つにおいて、領域1で、第一燃料タイプ（例えば、ポートガソリン噴射）のみが、閉弁噴射タイミング或いは、部分的閉弁噴射タイミングを用いて使用され得る。さらに、領域2で、両方の噴射タイプの組合せが使用され得る（例えば、ポートガソリン噴射及びエタノール噴射であり、夫々が閉弁噴射タイミング及び/又は開弁噴射タイミングを持っている）。具体的には、領域2において、負荷が増加するとき、例えば、タイプ2の噴射を増加させそして、タイプ1の噴射を減少させることにより、噴射される燃料タイプの量が変わり得る。具体的な例の一つにおいて、噴射は、スロットル開度が大の状態（図中の実線や領域3）で、閉弁噴射タイミング及び/又は開弁噴射タイミングを備えるタイプ2の噴射のみに移行する。
【０２４８】
ここで図46を参照すると、ブースト装置（例えば、形態可変ターボ過給機、電気制御スーパーチャージャ、調整可能な圧縮機バイパス・バルブ或いは、ウエストゲート・バルブ）を制御するためのルーチンの例が示される。具体的には、ルーチンは4410において、エンジン速度、各燃料タイプ（例えば、第一タンク内のガソリン及び、第二タンク内のエタノール或いはその混合物）の流体貯蔵量、目標エンジン出力、温度などのような作動状態を読み取る。その後、ルーチンは4412において、目標ブースト量（例えば、VGTの目標位置、圧縮器を横断する目標圧力比など）を決定する。その後、ルーチンは4414において、タイプ1及びタイプ2の、目標流体供給（例えば、量）を決定する。
【０２４９】
ルーチンは4416において、タイプ2の燃料貯蔵量が閾値（例えば、ほぼ空の状態或いは、システムが4414において必要とされる量を供給することが出来ない状態）を下回るかどうかを判定する。もし4416に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは、例えばタイプ2の燃料の目標量の不足によってもたらされるノックの傾向を低減すべくブースト量を低減させる4418に続く。
【０２５０】
4418から或いは、4416における「いいえ」から、ルーチンは4420に続き、そこにおいてノックセンサー或いは、ここに記述するような他の取り組みに基き、ノック指標が存在するかどうかを判定する。もし4420に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは第一状態が存在するかどうかを判定すべく4422に続く。例えば、第一状態とは、高いブーストが存在する、温度が閾値を上回るなど、である。もし4422に対する答えが「はい」ならば、ルーチンはブースト量を更に低減するため、4424に続く。そうでなければ、ルーチンは第二状態が存在するかどうか確認するため4426に続く。もし4426に対する答えが「はい」ならば、ルーチンは供給されるタイプ2の燃料を増加させ、そして必要に応じて空燃比及び/又はエンジントルクを制御すべくタイプ1の燃料を調整するため、4428に続く。そうでなければ、ルーチンは点火時期をリタードすべく4430に続く。
【０２５１】
このようにして、ブーストが調整され得、変化する状態の下で改善されたエンジン作動が達成され得る。
【０２５２】
ここに記述された構成、装置及びルーチンが、事実上、例示に過ぎず、多数の変形例が可能であるため、これらの具体的な実施形態が本発明を限定する意味で考慮されたものではないことは理解できるであろう。例えば、上述の取り組みは、V型6気筒エンジン、直列3気筒エンジン、直列4気筒エンジン、直列5気筒エンジン、直列6気筒エンジン、V型8気筒エンジン、V型10気筒エンジン、V型12気筒エンジン、対向4気筒エンジン、及びその他のエンジン形式に適用され得る。
【０２５３】
別の例として、エンジン10は、その中において、吸気弁及び排気弁を非作動状態にすることにより幾つか（例えば、半分）のシリンダが非作動状態にされる、シリンダ可変排気量エンジンであり得る。このようにして、改善された燃料経済性が達成され得る。しかしながら、ここに記述するように、例の一つにおいて、複数タイプ（例えば、燃料組成或いは、供給位置）の燃料供給を使用する噴射弁が、高負荷におけるノック傾向を低減するために使用され得る。したがって、シリンダ停止運転の間に、アルコールを含む燃料の直接噴射を用いて作動することにより、シリンダ停止の範囲を広げることが可能となり得、それにより燃料経済性がさらに改善される。
【０２５４】
本技術分野の当業者によって理解されるように、フローチャート及び明細書内に記述された具体的なルーチンは、イベント駆動、多重タスク処理、マルチスレディング及び、それらの類型のような数多くの処理方式のうちの一つ以上を表し得る。記述される種々のステップ又は機能は、それ自体、記述された順番で、または並行して実行され、或いは場合によっては、一部が削除される場合もある。同様に、処理の順番は、ここに記載された本発明の目的、特徴及び利点を達成するために必須のものではなく、図示と説明を簡単にするために提供されたものである。明確には図示されていないが、本技術分野の当業者であれば、記述されたステップ又は機能が、使用される具体的な制御ロジックに応じて繰り返し実行され得ることを理解するであろう。さらに、これらの図は、制御器12の中のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の中にプログラムされるコードを図式的に表す。更にまた、種々のルーチンが「開始」及び「終了」のブロックを示し得るが、これらのルーチンは、例えば、反復方法によって繰り返し実行される場合がある。
【０２５５】
本明細書の主題は、ここに記載された種々の装置及び構成、そして他の特徴、機能及び/又は特性の新規で非自明な全ての組み合わせ及び一部組み合わせ（sub-combination）を含む。
【０２５６】
特許請求の範囲は、新規で非自明と見なされる特定の組み合わせ及び一部組み合わせを具体的に示す。これらの特許請求の範囲は、「一つの」構成要素、又は「一つの第一の」構成要素、又は、それらの同義語に言及し得る。そのような特許請求の範囲は、その構成要素が一つ以上あるものを含み、その構成要素が二つ以上あるものを要求もしなければ、除外もしないと理解されるべきである。開示されている特徴、機能、構成要素及び/又は属性の他の組み合わせ及び一部組み合わせが本件請求の範囲の補正又は本出願又は関連出願の新しい請求の範囲の提供によって、請求され得る。最初の特許請求の範囲の権利範囲より広い特許請求の範囲、狭い特許請求の範囲、同じ特許請求の範囲、又は異なる特許請求の範囲であろうと、そのような特許請求の範囲もまた、本明細書の主題に含まれると見なされる。
【図面の簡単な説明】
【０２５７】
【図１】パワートレイン装置の種々の構成要素を示す車両のブロック図である。
【図２】エンジンのシステム構成図である。
【図３】ターボ過給気を備えたエンジン構成を示す図である。
【図４】エンジンのシリンダ及びポート構成を示す図である。
【図５】エンジンのシリンダ及びポート構成を示す図である。
【図６】互いに異なる二つの燃料噴射弁を示す図である。
【図７】燃料ポンプ構成を示す図である。
【図８】燃料蒸気パージ・システムを示す図である。
【図９】燃料蒸気パージ・システムを示す図である。
【図１０】燃料蒸気パージ・システムを示す図である。
【図１１】空燃比フィードバック制御用のフローチャートである。
【図１２】空燃比フィードバック制御用に使用する、燃料タイプを選択するためのフローチャートである。
【図１３】燃料噴射制御のフローチャートである。
【図１４】燃料噴射制御のフローチャートである。
【図１５】作動状態に基づく目標エタノール割合の校正値を表わすグラフである。
【図１６】エンジン始動及び作動のための燃料噴射制御のフローチャートである。
【図１７】エンジン始動及び作動のための燃料噴射制御のフローチャートである。
【図１８】ノック低減のための制御フローチャートである。
【図１９】異なる燃料タイプの燃料レベルを考慮したエンジン始動用の制御フローチャートである。
【図２０】一つの燃料タイプが使い果たされた場合のエンジン制御フローチャートである。
【図２１】二つの燃料噴射弁の異なる噴射弁特性を表わすグラフである。
【図２２】ノック傾向の関数としての噴射弁の特性を表わすグラフである。
【図２３】最小パルス幅問題と、異なる燃料タイプ特性を考慮した第一及び第二燃料タイプの燃料噴射を制御するための、代替実施形態のフローチャートである。
【図２４】水割合を求めるための制御フローチャートである。
【図２５】水噴射を用いるときの燃料噴射制御フローチャートである。
【図２６】所定の充填冷却量のための、水割合の変化に対する噴射量を表わすグラフである。
【図２７】所定の充填冷却量のための、水割合の変化に対する噴射量を表わすグラフである。
【図２８】ノックを低減するためのエンジン制御フローチャートである。
【図２９】ノック制御作動の例を示すタイムチャートである。
【図３０】代替実施形態である、イベント・ベースのエンジン始動制御フローチャートである。
【図３１】燃料蒸気パージ制御を行うときの燃料噴射制御フローチャートである。
【図３２】燃料蒸気パージ制御を行うときの燃料噴射制御フローチャートである。
【図３３】燃料蒸気パージ制御を行うときの燃料噴射制御フローチャートである。
【図３４】異なる燃料タイプ用に複数の燃料計測装置を持つシステムに関する空気及び燃料計測システム内の適応学習補正のための、制御フローチャートである。
【図３５】異なる燃料タイプ用に複数の燃料計測装置を持つシステムに関する空気及び燃料計測システム内の適応学習補正のための、制御フローチャートである。
【図３６】異なる燃料タイプ用に複数の燃料計測装置を持つシステムに関する空気及び燃料計測システム内の適応学習補正のための、制御フローチャートである。
【図３７】噴射弁特性の例を示すグラフである。
【図３８】燃料タンク及びポンプ構成の例を示す図である。
【図３９】燃料タンク及びポンプ構成の例を示す図である。
【図４０】燃料タンク及びポンプ構成の例を示す図である。
【図４１】燃料タイプ2の噴射時のエンジンの制御フローチャートである。
【図４２】図41の制御フローチャートに関する作動タイムチャートである。
【図４３】噴射タイミング選択用のフローチャートである。
【図４４】噴射タイミング作動の例を示すタイムチャートである。
【図４５】種々のエンジン速度及びエンジン負荷領域に関する燃料タイプ及び噴射タイミングのマップである。
【図４６】ブースト制御を含むエンジン制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【０２５８】
10  内燃機関（エンジン）
12  制御器
52a 吸気バルブ
54a 排気バルブ
424 調整バルブ
466a  第一噴射弁
466b  第二噴射弁
810  第一タンク
812  第二タンク
814  キャニスタ
816  蒸発制御弁
【図１】
0004719136.tif 000004
【図２】
0004719136.tif 000005
【図３】
0004719136.tif 000006
【図４】
0004719136.tif 000007
【図５】
0004719136.tif 000008
【図６】
0004719136.tif 000009
【図７】
0004719136.tif 000010
【図８】
0004719136.tif 000011
【図９】
0004719136.tif 000012
【図１０】
0004719136.tif 000013
【図１１】
0004719136.tif 000014
【図１２】
0004719136.tif 000015
【図１３】
0004719136.tif 000016
【図１４】
0004719136.tif 000017
【図１５】
0004719136.tif 000018
【図１６】
0004719136.tif 000019
【図１７】
0004719136.tif 000020
【図１８】
0004719136.tif 000021
【図１９】
0004719136.tif 000022
【図２０】
0004719136.tif 000023
【図２１】
0004719136.tif 000024
【図２２】
0004719136.tif 000025
【図２３】
0004719136.tif 000026
【図２４】
0004719136.tif 000027
【図２５】
0004719136.tif 000028
【図２６】
0004719136.tif 000029
【図２７】
0004719136.tif 000030
【図２８】
0004719136.tif 000031
【図２９】
0004719136.tif 000032
【図３０】
0004719136.tif 000033
【図３１】
0004719136.tif 000034
【図３２】
0004719136.tif 000035
【図３３】
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【図３４】
0004719136.tif 000037
【図３５】
0004719136.tif 000038
【図３６】
0004719136.tif 000039
【図３７】
0004719136.tif 000040
【図３８】
0004719136.tif 000041
【図３９】
0004719136.tif 000042
【図４０】
0004719136.tif 000043
【図４１】
0004719136.tif 000044
【図４２】
0004719136.tif 000045
【図４３】
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【図４４】
0004719136.tif 000047
【図４５】
0004719136.tif 000048
【図４６】
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