(57)【要約】      （修正有）【課題】筒内の排気側壁面に噴射燃料が付着するのを抑制し、ＨＣの排出量を低減する。【解決手段】吸気ポート１８の上側壁面１８Ａには、燃料噴射弁２４とＴＣＶ３２とを設け、ＴＣＶ３２は、燃料噴射弁２４と吸気バルブ２８との間に配置する。ＥＣＵ５０は、冷間始動が行われる場合に、燃料噴射量に基いて制御を切換える。即ち、燃料噴射量が所定の判定値以下である場合には、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動してから、燃料の吸気同期噴射を実行する。一方、燃料噴射量が前記判定値よりも多い場合には、燃料の吸気非同期噴射を実行してから、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動する。これにより、冷間始動時には、個々の状況に応じて筒内の排気側壁面１４Ｂに付着する燃料の量を低減し、ＨＣの排出量を抑制することができる。【選択図】図１
2012112263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の筒内に開口する通路であって、前記筒内から離れた側に位置する一側壁面と前記筒内に近い側に位置する他側壁面とを有する吸気通路と、
前記吸気通路の一側壁面に設けられ、筒内に開口する前記吸気通路の開口部に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路の開口部を開，閉する吸気バルブと、
前記燃料噴射弁と前記吸気バルブとの間に配置された弁であって、基端側が前記吸気通路の一側壁面に回転可能に支持され、先端側が前記他側壁面との間に流路を形成する気流調整弁と、
冷間始動時に燃料噴射量が所定の判定値以下である場合に、前記気流調整弁を閉弁側に駆動して前記流路の面積を減少させてから、前記燃料噴射弁により燃料の吸気同期噴射を実行する第１の冷間始動時制御手段と、
冷間始動時に燃料噴射量が前記判定値よりも多い場合に、前記燃料噴射弁により燃料の吸気非同期噴射を実行してから、前記気流調整弁を閉弁側に駆動して前記流路の面積を減少させる第２の冷間始動時制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記判定値は、前記吸気バルブの開弁期間中に燃料噴射を完了することが可能な燃料噴射量の最大値である請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射弁から噴射する燃料として、アルコール燃料を用いてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（特開平１１−２０１００２号公報）に開示されているように、シャッタ弁を備えた内燃機関の制御装置が知られている。従来技術では、筒内壁面のうち吸気ポートに近い側の壁面（吸気側壁面）に向けて燃料が噴射されるように、燃料噴射弁の噴射方向を設定している。また、シャッタ弁は、吸気ポート内の空気流を偏らせて、筒内に吸い込まれる吸入空気を吸気側壁面に近い位置に導入するように構成されている。これにより、従来技術では、噴射燃料が筒内壁面のうち排気ポートに近い側の壁面（排気側壁面）に付着するのを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０１００２号公報
【特許文献２】特開２００９−１３８４６号公報
【特許文献３】特開２０１０−６５６２２号公報
【特許文献４】特開平１０−３３１６４７号公報
【特許文献５】特開２００７−２７０６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術では、燃料噴射方向の設定とシャッタ弁の機能により、噴射燃料が排気側壁面に付着するのを防止するようにしている。しかしながら、シャッタ弁の閉弁時には、筒内で吸気ポート側から排気ポート側に向けて流れるタンブル流が発生し易い。このため、従来技術では、吸気バルブに付着した一部の噴射燃料がタンブル流によって排気ポート側に流され、この燃料が排気側壁面にするという問題がある。そして、排気側壁面に付着した燃料は、未燃燃料となってＨＣの排出量を増加させる傾向がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、筒内の排気側壁面に噴射燃料が付着するのを抑制し、ＨＣの排出量を抑制することが可能な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】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の筒内に開口する通路であって、前記筒内から離れた側に位置する一側壁面と前記筒内に近い側に位置する他側壁面とを有する吸気通路と、
前記吸気通路の一側壁面に設けられ、筒内に開口する前記吸気通路の開口部に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路の開口部を開，閉する吸気バルブと、
前記燃料噴射弁と前記吸気バルブとの間に配置された弁であって、基端側が前記吸気通路の一側壁面に回転可能に支持され、先端側が前記他側壁面との間に流路を形成する気流調整弁と、
冷間始動時に燃料噴射量が所定の判定値以下である場合に、前記気流調整弁を閉弁側に駆動して前記流路の面積を減少させてから、前記燃料噴射弁により燃料の吸気同期噴射を実行する第１の冷間始動時制御手段と、
冷間始動時に燃料噴射量が前記判定値よりも多い場合に、前記燃料噴射弁により燃料の吸気非同期噴射を実行してから、前記気流調整弁を閉弁側に駆動して前記流路の面積を減少させる第２の冷間始動時制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明によると、前記判定値は、前記吸気バルブの開弁期間中に燃料噴射を完了することが可能な燃料噴射量の最大値である構成としている。
【０００８】
第３の発明は、前記燃料噴射弁から噴射する燃料として、アルコール燃料を用いる構成としている。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、冷間始動時において、燃料噴射量が所定の判定値以下である場合には、第１の冷間始動時制御手段により気流調整弁を閉弁側に駆動してから、燃料の吸気同期噴射を実行することができる。これにより、吸気通路の一側壁面に配置された気流調整弁が閉弁側に駆動されるので、筒内に逆タンブル流を形成することができ、未気化燃料の大部分を逆タンブル流に乗せて筒内の吸気側壁面やピストンに付着させることができる。従って、筒内の排気側壁面に付着する燃料の量を低減し、ＨＣの排出量を抑制することができる。
【００１０】
一方、燃料噴射量が前記判定値よりも多い場合には、第２の冷間始動時制御手段により燃料の吸気同期噴射を実行してから、気流調整弁を閉弁側に駆動することができる。これにより、吸気行程では、筒内に比較的大きな負圧を生じさせることができる。従って、筒内の排気側壁面等に付着した燃料の気化を負圧により促進し、燃料付着量を速やかに減少させることができ、ＨＣの排出量を抑制することができる。このように、第１の発明によれば、冷間始動時には、燃料噴射量に基いて２つの制御を適切に使い分けることができ、個々の状況に応じて排気エミッションを向上させることができる。
【００１１】
第２の発明によれば、燃料噴射量が比較的少ないために、吸気バルブの開弁期間中に燃料噴射が完了する場合には、第１の冷間始動時制御手段により吸気同期噴射を実行し、吸気バルブへの燃料付着量を減少させることができる。また、燃料噴射量が多いために、吸気バルブの開弁期間中に燃料噴射が完了しない場合には、吸気非同期噴射を実行して燃料の噴射期間を確保することができる。
【００１２】
第３の発明によれば、低温時に気化し難いアルコール燃料を使用する場合でも、第１，２の冷間始動時制御手段により筒内の排気側壁面に付着する燃料の量を低減し、ＨＣの排出量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【図２】ＴＣＶが全開した状態を示す構成図である。
【図３】ＴＣＶが全閉した状態を図２中の矢示Ｘ方向からみた断面図である。
【図４】第１の冷間始動時制御における燃料噴射タイミングとＴＣＶの作動状態とを示すタイミングチャートである。
【図５】吸気バルブのリフト量に応じてＴＣＶの開度を制御するためのデータマップである。
【図６】第２の冷間始動時制御における燃料噴射タイミングとＴＣＶの作動状態とを示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２において、ＴＣＶの弁形状を示す斜視図である。
【図９】ＴＣＶの他の弁形状を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態３において、ＴＣＶの駆動システムを図３と同様位置からみた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１及び図７を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、内燃機関としてのエンジン１０を備えており、エンジン１０は、アルコール燃料を使用するように構成されている。なお、図１は、エンジンの１つの気筒を中心軸線に沿って破断したものであるが、本発明は、単気筒を含む任意の気筒数の内燃機関に適用されるものである。エンジン１０の各気筒には、ピストン１２により燃焼室１４が形成されており、ピストン１２は、エンジン１０のクランク軸に連結されている。なお、以下の説明では、燃焼室１４内（筒内）の壁面のうち、後述の吸気ポート１８に近い側の壁面（例えば図１中の右側に位置する壁面）を吸気側壁面１４Ａと称し、排気ポート２２に近い側（左側）の壁面を排気側壁面１４Ｂと称する。
【００１５】
エンジン１０は、各気筒に吸入空気を吸込む吸気通路１６を備えており、吸気通路１６の上流側には、吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ等が設けられている。吸気通路１６の下流側は、その一部を構成する複数の吸気ポート１８を介して各気筒の筒内にそれぞれ接続されている。吸気ポート１８は、気筒の頂部側（図１中において、気筒の上側）を径方向に延びる通路として形成され、その下流側端部は、下向きに屈曲して筒内の頂部に開口している。これにより、吸気ポート１８は、その壁面のうち筒内から離れた側（上側）に位置する上側壁面１８Ａと、筒内に近い側（下側）に位置する下側壁面１８Ｂと、筒内に開口する円形状の開口部１８Ｃとを有している。
【００１６】
また、吸気ポート１８の上側壁面１８Ａには、後述のＴＣＶ３２を格納する凹部１８Ｄが設けられている。なお、上記説明において、「上側」及び「下側」とは、単に図１中の上側，下側を意味するだけのものであり、本発明における２つの壁面１８Ａ，１８Ｂの相対的な位置関係を限定するものではない。即ち、本発明は、例えば壁面１８Ａ，１８Ｂの位置関係が水平となる（上側と下側にならない）水平対向型のエンジン等にも適用することができる。
【００１７】
また、エンジン１０は、各気筒から排気ガスが排出される排気通路２０を備えており、排気通路２０の上流側は、排気ポート２２を介して筒内に接続されている。排気ポート２２は、例えば図１において、気筒の軸線を中心として吸気ポート１８の反対側（即ち、吸気ポート１８と対向する位置）に配置され、この位置で筒内の頂部に開口している。また、各気筒は、吸気ポート１８に燃料を噴射する燃料噴射弁２４と、筒内の混合気に点火する点火プラグ２６と、吸気ポート１８の開口部１８Ｃを開，閉する吸気バルブ２８と、排気ポート２２の開口部を開，閉する排気バルブ３０とを備えている。燃料噴射弁２４は、吸気ポート１８の上側壁面１８Ａに設けられ、吸気ポート１８の開口部１８Ｃ（好ましくは、開口部１８Ｃのうち下側壁面１８Ｂ寄りの部位）に向けて燃料を噴射するように構成されている。また、バルブ２８，３０は、公知のポペット弁等により構成されている。
【００１８】
一方、本実施の形態のシステムは、気流調整弁を構成するタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）３２を備えている。ＴＣＶ３２は、吸気ポート１８の流路面積を変化させるもので、各気筒の吸気ポート１８にそれぞれ設けられている。以下、図１に加えて図２及び図３を参照しつつ、ＴＣＶ３２の構成について説明する。なお、図２は、ＴＣＶが全開した状態を示す構成図であり、図３は、ＴＣＶが全閉した状態を図２中の矢示Ｘ方向からみた断面図である。これらの図に示すように、ＴＣＶ３２は、例えば吸気ポート１８をほぼ全閉することが可能な板状の弁体により構成され、燃料噴射弁２４と吸気バルブ２８との間に配置されている。ＴＣＶ３２の基端側３２Ａは、図３に示すように、回転軸３４を介して吸気ポート１８の上側壁面１８Ａに回転可能に支持されている。
【００１９】
そして、ＴＣＶ３２は、アクチュエータ３６により回転軸３４を介して駆動され、図２に示す全開位置（吸気ポート１８の凹部１８Ｄに格納された位置）と、図３に示す全閉位置との間で回転する。吸気ポート１８の流路面積は、ＴＣＶ３２の回転角（開度）に応じて変化するように構成され、ＴＣＶ３２を開弁側に駆動した場合には増加し、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動した場合には減少する。また、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動した状態では、図１に示すように、その先端側３２Ｂと吸気ポート１８の下側壁面１８Ｂとの間に全開状態よりも狭い流路３８が形成される。なお、ＴＣＶ３２の機能については後述する。
【００２０】
また、ＴＣＶ３２は、個々の吸気ポート１８にそれぞれ設けられているが、これらのＴＣＶを駆動するシステムとしては、下記（１），（２）の何れを用いてもよい。
（１）複数のアクチュエータ３６により個々のＴＣＶ３２をそれぞれ独立に駆動する。
（２）１つのアクチュエータ３６により複数のＴＣＶ３２を一括して駆動する。
本実施の形態において、図３は、上記システム（１）の構成を例示している。また、システム（２）の構成例については、後述する実施の形態３で説明する。
【００２１】
また、本実施の形態のシステムは、図１に示すように、クランク角センサ４０、水温センサ４２等を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０とを備えている。クランク角センサ４０は、クランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、水温センサ４２は、機関温度の一例として、エンジン冷却水の温度を検出する。また、センサ系統には、上記センサ以外にも、エンジン１０やこれを搭載する車両の制御に必要な各種のセンサが含まれている。このようなセンサの具体例を挙げると、吸入空気量を検出するエアフローセンサ、排気空燃比を検出する空燃比センサ、車両のアクセル操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ、などである。これらのセンサは、ＥＣＵ５０の入力側に接続されている。一方、ＥＣＵ５０の出力側には、スロットルバルブ、燃料噴射弁２４、点火プラグ２６、アクチュエータ３６等を含む各種のアクチュエータが接続されている。
【００２２】
そして、ＥＣＵ５０は、センサ系統により検出したエンジンの運転情報に基いて、各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ４０の出力に基いてエンジン回転数（機関回転数）とクランク角とを検出し、エアフローセンサにより吸入空気量を検出する。また、エンジン回転数と吸入空気量とに基いて機関負荷を算出し、吸入空気量、機関負荷等に基いて燃料噴射量を算出し、クランク角に基いて燃料噴射時期及び点火時期を決定する。そして、燃料噴射時期が到来した時点で燃料噴射弁２４を駆動し、点火時期が到来した時点で点火プラグ２６を駆動する。
【００２３】
また、ＥＣＵ５０は、エンジンの運転状態に基いてアクチュエータ３６を駆動し、ＴＣＶ３２の開度を運転状態に応じた最適な角度に制御する。具体的に述べると、始動時には、ＴＣＶ３２の開度が吸気ポート１８の流路面積を最も減少させる角度（例えば、吸気ポート１８を全閉する角度）に設定される。また、高負荷運転時には、ＴＣＶ３２が前述の全開位置に保持される。この状態では、ＴＣＶ３２の存在により吸気抵抗が増加するのを回避することができる。また、ＥＣＵ５０は、冷間始動が行われる場合に、以下に述べる第１，第２の冷間始動時制御を実行する。
【００２４】
［実施の形態１の特徴］
冷間始動時には、燃料噴射量が多くなる上に、噴射燃料が気化し難いため、噴射燃料の大部分は、吸気ポート１８の壁面や吸気バルブ２８の傘部に付着する傾向がある。この状態で吸気バルブ２８が開弁すると、上記付着燃料は吸入空気と共に筒内に流入し、筒内の壁面やピストン１２に付着する。このとき、筒内の排気側壁面１４Ｂに付着した燃料は、比較的燃焼し難いために未燃燃料となり易く、この未燃燃料は、ＨＣの排出量を増加させる要因となる。特に、アルコール燃料は、通常のガソリンと比較して低温時の揮発性が低いため、これを用いるエンジン１０の冷間始動時には、上記現象により排気エミッションが悪化し易い。
【００２５】
一方、吸気ポート１８や吸気バルブ２８に付着する燃料の付着量は、燃料噴射量によっても変化する。このため、本実施の形態では、冷間始動が行われる場合に、燃料噴射量に基いて第１，第２の冷間始動時制御を使い分けることにより、それぞれの状況において筒内の排気側壁面１４Ｂに付着する燃料の量を低減する構成としている。
【００２６】
（第１の冷間始動時制御）
第１の冷間始動時制御は、冷間始動時の燃料噴射量が所定の判定値以下である場合に実行される。この判定値は、吸気バルブ２８の開弁期間中（吸気行程中）に燃料噴射を完了することが可能な燃料噴射量の最大値に応じて設定されるもので、燃料噴射弁２４の性能や燃料の噴射圧等に基いて予め決定され、ＥＣＵ５０に記憶されている。燃料噴射量が前記判定値以下である場合には、吸気行程中に燃料噴射を完了することができるので、吸気行程と同期した燃料噴射（吸気同期噴射）を実行することにより、吸気バルブ２８への燃料付着量を減少させることができる。
【００２７】
そこで、第１の冷間始動時制御では、図４に示すように、ＴＣＶ３２を閉弁側（好ましくは、全閉位置）に駆動してから、吸気同期噴射を実行する。図４は、第１の冷間始動時制御における燃料噴射タイミングとＴＣＶの作動状態とを示すタイミングチャートである。ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動した場合には、吸気ポート１８のうち上側壁面１８Ａに近い部位がＴＣＶ３２により遮断される。この状態で吸気バルブ２８が開弁すると、吸入空気は、図１中の矢印Ａに示すように、吸気ポート１８の下側壁面１８Ｂに沿って流路３８を通過し、吸気バルブ２８の傘部の下側から筒内の吸気側壁面１４Ａ寄りの位置に流入する。これにより、筒内には、吸気側壁面１４Ａからピストン１２の頂面近傍を経由して排気側壁面１４Ｂに向かう吸入空気の縦渦（以下、逆タンブル流と称す）が形成される。このように、ＴＣＶ３２を燃料噴射弁２４と吸気バルブ２８との間（即ち、吸気バルブ２８の近傍）で吸気ポート１８の上側壁面１８Ａに配置することにより、吸入空気が吸気バルブ２８の傘部の上側から筒内に流入するのを抑制し、矢印Ａに示すような逆タンブル流を形成することができる。
【００２８】
従って、第１の冷間始動時制御によれば、吸気同期噴射を行う場合には、まず、逆タンブル流を発生させるためにＴＣＶ３２を閉弁側に駆動してから、燃料を噴射することができる。これにより、吸気行程では、噴射燃料を逆タンブル流に乗せて筒内に流入させることができ、未気化燃料を吸気側壁面１４Ａ→ピストン１２→排気側壁面１４Ｂの順番で筒内に付着させることができる。この結果、未気化燃料の大部分を吸気側壁面１４Ａやピストン１２に付着させ、排気側壁面１４Ｂの燃料付着量を低減することができる。また、燃料を広い範囲に薄く付着させることができ、これにより燃料の気化を促進することができる。従って、未燃燃料の発生を抑制し、排気エミッションを向上させることができる。
【００２９】
なお、上記制御では、必ずしもＴＣＶ３２を全閉する必要はない。一例を挙げれば、燃料噴射を開始してから噴射燃料がＴＣＶ３２に到達するまでの期間中に、ＴＣＶ３２を小さな開度だけ開弁し、この開度を燃料噴射量に応じて設定する構成としてもよい。これにより、燃料噴射量に応じて適切な強さの逆タンブル流を発生させ、噴射燃料を逆タンブル流に効率よく乗せることができる。
【００３０】
また、第１の冷間始動時制御では、図４に示すように、吸気同期噴射の開始後にＴＣＶ３２を開弁側に駆動する。この場合には、図５に示すように、吸気バルブ２８のリフト量が大きくなるにつれて、ＴＣＶ３２の開度を徐々に増加させる構成としてもよい。図５は、吸気バルブのリフト量に応じてＴＣＶの開度を制御するためのデータマップであり、このデータマップはＥＣＵ５０に予め記憶されている。この図に示すように、ＥＣＵ５０は、吸気バルブ２８のリフト量が小さいときに、ＴＣＶ３２の開度を全閉またはこれに近い小開度に保持する。これにより、筒内の負圧を確保し、逆タンブル流を効率よく発生させることができる。
【００３１】
（第２の冷間始動時制御）
第２の冷間始動時制御は、冷間始動時の燃料噴射量が前記判定値よりも多い場合に実行される。この場合には、吸気行程だけでは燃料噴射を完了することができないので、図６に示すように、吸気行程と非同期の燃料噴射（吸気非同期噴射）を実行してから、ＴＣＶ３２を閉弁側（好ましくは、全閉位置）に駆動する。なお、図６は、第２の冷間始動時制御における燃料噴射タイミングとＴＣＶの作動状態とを示すタイミングチャートである。
【００３２】
第２の冷間始動時制御によれば、吸気バルブ２８が開弁する前に、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動するので、吸気行程では、吸気ポート１８内でＴＣＶ３２よりも下流側に位置する空間と、筒内とに比較的大きな負圧を生じさせることができる。従って、吸気ポート１８内でＴＣＶ３２よりも下流側の壁面及び吸気バルブ２８に付着した燃料と、筒内の排気側壁面１４Ｂ等に付着した燃料の気化を負圧により促進し、燃料付着量を速やかに減少させることができ、未燃燃料の発生を抑制することができる。特に、吸気非同期噴射を行う場合には、吸気バルブ２８のリフト量に関係なく燃料が噴射されるので、吸気同期噴射と比較して吸気ポート１８や吸気バルブ２８に付着する燃料の量が多い。この状態で、吸気バルブ２８が開弁すると、筒内に流入する気流にのって燃料が排気側壁面１４Ｂに付着し易くなる。これに対し、本実施の形態では、ＴＣＶ３２を吸気バルブ２８の近傍に配置し、かつＴＣＶ３２の吸気ポート下面側が開弁する構成としているので、ＴＣＶ３２の下流側に位置する空間の容積を小さくすることができる。この結果、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動したときには、筒内に逆タンブル流を発生させ、排気側壁面１４Ｂへの燃料付着を抑制し、さらに筒内に大きな負圧を効率よく発生させることができ、燃料の気化をより効果的に促進することができる。
【００３３】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図７を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図７は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。図７に示すルーチンでは、まず、ステップ１００において、冷間始動時であるか否かを判定する。具体的には、機関温度（例えばエンジン冷却水の温度）が暖機完了状態に対応する所定の温度よりも低い状態で、スタータスイッチがＯＮされるか、またはハイブリッド車やアイドルストップ車等においてエンジンの始動要求が生じた場合に、冷間始動時であると判定する。そして、ステップ１００の判定が成立した場合には、ステップ１０２においてクランキングを開始する。
【００３４】
次に、ステップ１０４では、ＥＣＵ５０により算出した燃料噴射量が前述の判定値以下であるか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップ１０６〜１１０において、第１の冷間始動時制御を実行する。具体的には、まず、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動し（ステップ１０６）、次に燃料噴射弁２４により吸気同期噴射を実行し（ステップ１０８）、その後にＴＣＶ３２を開弁側に駆動する（ステップ１１０）。そして、ステップ１１２では、エンジン回転数が所定値以上となるまで、ステップ１０６〜１１０の処理を繰返す。なお、この所定値は、クランキングが完了して自立運転に移行したと判断されるエンジン回転数である。
【００３５】
一方、ステップ１０４の判定が不成立の場合には、ステップ１１４〜１１８において、第２の冷間始動時制御を実行する。具体的には、まず、ＴＣＶ３２を開弁側に駆動し（ステップ１１４）、次に吸気非同期噴射を実行し（ステップ１１６）、その後にＴＣＶ３２を閉弁側に駆動する（ステップ１１８）。そして、前述のステップ１１２に移行する。
【００３６】
以上詳述した通り、本実施の形態によれば、冷間始動時の燃料噴射量に基いて第１，第２の冷間始動時制御を適切に使い分けることができる。これにより、低温時に気化し難いアルコール燃料を使用する場合でも、排気エミッションを向上させることができる。
【００３７】
なお、前記実施の形態１では、図７中のステップ１０６〜１１０が請求項１における第１の冷間始動時制御手段の具体例を示し、ステップ１１４〜１１８が第２の冷間始動時制御手段の具体例を示している。
【００３８】
また、実施の形態１では、第１，第２の冷間始動時制御において、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動するものとしたが、このときのＴＣＶ３２の開度は、必ずしも全閉である必要はない。一例を挙げると、ＴＣＶ３２を閉弁側に駆動するときの開度は、吸気ポート１８を全閉しなくても、流路３８の面積を最小とする開度であればよい。
【００３９】
また、実施の形態１では、気流制御弁としてＴＣＶ３２を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、ＴＣＶ３２と同様の機能を実現できるものであれば、他の任意の弁機構を気流制御弁として用いることができる。
【００４０】
実施の形態２．
次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御において、気流制御弁の先端側に少なくとも１つの切欠き部を設けたことを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４１】
［実施の形態２の特徴］
図８は、本発明の実施の形態２において、ＴＣＶの弁形状を示す斜視図である。この図に示すように、ＴＣＶ６０は、実施の形態１とほぼ同様に、基端側６０Ａが回転軸３４により回転可能に支持された状態で、吸気バルブ２８の近傍に配置される。このため、ＴＣＶ６０の先端側６０Ｂには、例えば幅方向の中間部に１つの切欠き部６０Ｃが設けられている。この切欠き部６０Ｃは、ＴＣＶ６０が開，閉（回転）動作を行うときに、吸気ポート１８内に設けられた隔壁等の構造物や吸気バルブ２８に対してＴＣＶ６０が干渉するのを防止するものである。
【００４２】
上記構成によれば、ＴＣＶ６０を吸気バルブ２８の近傍に配置した状態でも、部品同士の干渉を防止することができ、システムを容易に実現することができる。また、図９は、本実施の形態において、ＴＣＶの他の弁形状を示す斜視図である。この図に示す変形例では、切欠き部６０Ｃの両側にそれぞれ他の切欠き部６０Ｄ，６０Ｄが設けられている。このように、本実施の形態によれば、吸気ポート１８内の形状や構造に応じて切欠き部６０Ｃ，６０Ｄ等を適切に配置することができる。
【００４３】
実施の形態３．
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御において、１つのアクチュエータにより複数の気流制御弁を駆動することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４４】
［実施の形態３の特徴］
図１０は、本発明の実施の形態３において、ＴＣＶの駆動システムを前記図３と同様位置からみた断面図である。この図に示すように、本実施の形態では、個々の吸気ポート１８に設けられた複数のＴＣＶ３２が共通の回転軸７０により回転可能に支持されている。そして、アクチュエータ７２は、回転軸７０を回転させることにより、複数のＴＣＶ３２を一括して駆動するように構成されている。このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができ、更にシステムの構成を簡略化することができる。
【００４５】
なお、前記実施の形態では、アルコール燃料を用いるエンジン１０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、ガソリン、軽油等を含む各種の燃料に広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  ピストン
１４  燃焼室
１４Ａ  吸気側壁面
１４Ｂ  排気側壁面
１６  吸気通路
１８  吸気ポート（吸気通路）
１８Ａ  上側壁面（一側壁面）
１８Ｂ  下側壁面（他側壁面）
１８Ｃ  開口部
１８Ｄ  凹部
２０  排気通路
２２  排気ポート
２４  燃料噴射弁
２６  点火プラグ
２８  吸気バルブ
３０  排気バルブ
３２，６０  タンブルコントロールバルブ（気流調整弁）
３２Ａ，６０Ａ  基端側
３２Ｂ，６０Ｂ  先端側
３４，７０  回転軸
３６，７２  アクチュエータ
３８  流路
４０  クランク角センサ
４２  水温センサ
５０  ＥＣＵ
６０Ｃ，６０Ｄ  切欠き部
【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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【図１０】
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