(57)【要約】【課題】触媒暖機制御の実行時における機関回転速度の不要な低下を抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関は、排気通路に設けられた排気浄化触媒と、内部を冷却水が循環するウォータージャケットと、ウォータージャケット内部の冷却水を加熱するブロックヒータとを備える。制御装置は、内燃機関の始動時に排気浄化触媒の温度を早期に上昇させるべく同内燃機関の点火時期を遅角補正する触媒暖機制御を実行する。触媒暖機制御では冷却水の温度が高いときほど遅角補正量を大きくする。触媒暖機制御の実行時に（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ウォータージャケット内の冷却水の温度と内燃機関の内部のオイルの温度との温度差ΔＴが大きいときには（Ｓ１１：ＹＥＳ）、同温度差ΔＴが小さいときと比較して（Ｓ１１：ＮＯ）、内燃機関の出力トルクを調節する制御にかかる制御量を同出力トルクを大きくする態様で補正する（Ｓ１４〜Ｓ２１）。【選択図】図２
2017014902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に設けられた排気浄化触媒と、内部を冷却水が循環するウォータージャケットと、前記ウォータージャケット内に一端が露出した状態で設けられて同ウォータージャケット内部の冷却水を加熱するブロックヒータとを備える内燃機関に適用されて、前記内燃機関の始動時に前記排気浄化触媒の温度を早期に上昇させるべく同内燃機関の点火時期を遅角補正する触媒暖機制御を実行し、同触媒暖機制御では冷却水の温度が高いときほど前記遅角補正における遅角補正量を大きくする内燃機関の制御装置において、
前記ウォータージャケット内部の冷却水の温度を検出する水温検出部と、
前記内燃機関の内部の潤滑用のオイルの温度を検出するオイル温度検出部と、
前記触媒暖機制御の実行時に、前記水温検出部によって検出される冷却水の温度と前記オイル温度検出部によって検出されるオイルの温度との差が大きいときには、同差が小さいときと比較して、前記内燃機関の出力トルクを調節する制御にかかる制御量を同出力トルクを大きくする態様で補正するトルク補正部と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動開始前に冷却水を予熱するブロックヒータを有する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路には排気を浄化するための排気浄化触媒が設けられている。排気浄化触媒は、その温度がある程度高くなると、所望の排気浄化機能を発揮するようになる。そのため、内燃機関の低温始動時など、排気浄化触媒の温度が低い状態で内燃機関が始動されるときに、排気浄化触媒の温度を早期に上昇させることにより、排気浄化触媒による排気浄化性能の向上を図ることができる。
【０００３】
特許文献１の装置では、内燃機関の始動時に、排気浄化触媒の温度を早期に上昇させるための触媒暖機制御が実行される。この触媒暖機制御では、点火時期を遅角することにより、内燃機関の燃焼室から排気通路に排出されるガス（排気）の温度を高くして、同排気通路に設けられた排気浄化触媒の温度を速やかに上昇させるようにしている。
【０００４】
ここで、内燃機関の温度が高いときには、内燃機関の稼働部分（出力軸の軸受やカム軸の軸受など）に供給される潤滑用のオイルの温度も高く同稼働部分のフリクションが低いために、点火時期の遅角量を大きくしたとしても、内燃機関の出力軸の回転速度（機関回転速度）の不要な低下を招き難い。
【０００５】
そのため特許文献１の装置では、触媒暖機制御において、機関温度（詳しくは、その指標値である冷却水の温度）が高いときほど、点火時期の遅角量が大きくされる。これにより、冷却水の温度が低く内燃機関のフリクションが高いときには機関回転速度の不要な低下を抑えることを重視して点火時期の遅角量を小さくする一方、冷却水の温度が高く内燃機関のフリクションが低いときには、排気浄化触媒の温度を早期に上昇させることを重視して、点火時期の遅角量を大きくすることが可能になる。
【０００６】
また、内燃機関に冷却水を加熱するためのブロックヒータを設けることが提案されている。ブロックヒータは、一端がウォータージャケットの内部に露出した状態で設けられて同ウォータージャケット内の冷却水を加熱する。寒冷地などの低温環境下において、内燃機関の始動開始前にブロックヒータによって冷却水を加熱して暖めることによって同内燃機関を暖めることができるため、内燃機関の始動性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１８５４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ブロックヒータを有する内燃機関では、同ブロックヒータによってウォータージャケット内の冷却水が直接暖められて、同冷却水の温度が上昇するようになる。これに対して、ブロックヒータによる加熱時において潤滑用のオイルは、高温になった冷却水によって暖められた機関本体（シリンダブロックやシリンダヘッド）によって暖められるといったように、機関本体を介して間接的に暖められて温度が上昇するようになる。そのため、ブロックヒータによる加熱時には、冷却水の温度が高くなる一方でオイルの温度が比較的低いままになるといった状況になる。
【０００９】
そうした状況で、上述した触媒暖機制御が実行されると、冷却水の温度が高いために、内燃機関のフリクションが低い状態に合うように点火時期が大きく遅角される。しかしながら、実際にはオイル温度が低く内燃機関のフリクションが高いために、点火時期が過度に遅角されることとなり、同内燃機関の出力トルクが不足して機関回転速度の不要な低下を招くおそれがある。
【００１０】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、触媒暖機制御の実行時における機関回転速度の不要な低下を抑えることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するための内燃機関の制御装置は、排気通路に設けられた排気浄化触媒と、内部を冷却水が循環するウォータージャケットと、前記ウォータージャケット内に一端が露出した状態で設けられて同ウォータージャケット内部の冷却水を加熱するブロックヒータとを備える内燃機関に適用される。そして、内燃機関の始動時に前記排気浄化触媒の温度を早期に上昇させるべく同内燃機関の点火時期を遅角補正する触媒暖機制御を実行する。この触媒暖機制御では冷却水の温度が高いときほど前記遅角補正における遅角補正量を大きくする。制御装置は、前記ウォータージャケット内部の冷却水の温度を検出する水温検出部と、前記内燃機関の内部の潤滑用のオイルの温度を検出するオイル温度検出部と、を備える。制御装置のトルク補正部は、前記触媒暖機制御の実行時に、前記水温検出部によって検出される冷却水の温度と前記オイル温度検出部によって検出されるオイルの温度との差が大きいときには、同差が小さいときと比較して、前記内燃機関の出力トルクを調節する制御にかかる制御量を同出力トルクを大きくする態様で補正する。
【００１２】
上記装置によれば、ブロックヒータによってウォータージャケット内の冷却水が加熱されて、同冷却水の温度と潤滑用のオイルの温度との温度差が大きくなったとき、すなわち冷却水の温度が高いことをもって触媒暖機制御における点火時期の遅角量を大きくした場合にオイル温度が低く内燃機関のフリクションが高いために出力トルクの不足を招くおそれがあるときに、同出力トルクの不足分を、内燃機関の出力トルクを調節する制御にかかる制御量の補正を通じて補うことができる。そのため、触媒暖機制御の実行時に内燃機関の出力トルクが不足することを抑えて機関回転速度の不要な低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】内燃機関の制御装置の一実施形態の概略構成を示す略図。
【図２】補正量算出処理の実行手順を示すフローチャート。
【図３】目標スロットル開度の増大補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【図４】目標点火時期の進角補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【図５】要求噴射量の増量補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【図６】目標筒内噴射時期の遅角補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【図７】ポート噴射率の低下補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【図８】目標筒内噴射圧が増大補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【図９】目標ポート噴射時期の遅角補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【図１０】目標ポート噴射圧の増大補正量と温度差とアルコール濃度との関係を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１にはスロットル機構１２が設けられている。このスロットル機構１２は、スロットルバルブ１３とスロットルモータ１４とを備えている。そして、このスロットルモータ１４の作動制御を通じてスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１１を通じて燃焼室１５内に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）が調節される。
【００１５】
また、上記吸気通路１１にはポート噴射弁１６が設けられている。このポート噴射弁１６は、その開弁駆動に伴って吸気通路１１（詳しくは、吸気ポート１１ａ）の内部に燃料を噴射する。内燃機関１０には、上記ポート噴射弁１６以外にも、筒内噴射弁１７が設けられている。この筒内噴射弁１７は、その開弁駆動に伴って内燃機関１０の燃焼室１５の内部において燃料を噴射する。
【００１６】
内燃機関１０の燃焼室１５では、点火プラグ１８による点火動作により、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気が点火されて燃焼する。この燃焼によってピストン１９が往復移動し、出力軸であるクランクシャフト２０が回転する。そして、燃焼後の混合気は、排気として燃焼室１５から排気通路２１に送り出され、排気通路２１に設けられた排気浄化触媒２２によって浄化された後に同排気通路２１の外部に排出される。
【００１７】
内燃機関１０には、ポート噴射弁１６および筒内噴射弁１７に燃料を供給するための燃料供給系が設けられている。この燃料供給系は、燃料を貯留する燃料タンク２３と、同燃料タンク２３内の燃料を低圧燃料通路２４に圧送するフィードポンプ２５と、低圧燃料通路２４内の燃料を高圧燃料通路２６に圧送する高圧ポンプ２７とを備えている。
【００１８】
なお本実施形態では、フィードポンプ２５や高圧ポンプ２７として、燃料の圧送量を変更可能なものが採用されている。そして、それらフィードポンプ２５および高圧ポンプ２７の作動を制御することにより、フィードポンプ２５から低圧燃料通路２４に供給される燃料の圧力（言い換えれば、ポート噴射弁１６の噴射圧）と、高圧ポンプ２７から高圧燃料通路２６に供給される燃料の圧力（言い換えれば、筒内噴射弁１７の噴射圧）とが調節される。
【００１９】
また本実施の形態では、上記内燃機関１０として、ガソリンとアルコールとの二種類の燃料を使用可能なものが採用されている。この内燃機関１０はアルコールのみ、あるいはガソリンのみを燃料として用いた運転が可能であることの他、アルコールとガソリンとが任意の割合で混合された混合燃料を用いた運転も可能になっている。
【００２０】
内燃機関１０には、冷却水を圧送するウォーターポンプや、熱交換器であるラジエータ、冷却水が循環する冷却水通路などからなる機関冷却系が設けられている。内燃機関１０の内部には、冷却水通路の一部を構成するウォータージャケット２８が設けられている。また内燃機関１０には、ウォータージャケット２８内の冷却水を加熱するためのブロックヒータ２９が設けられている。ブロックヒータ２９は、外部電源に接続されることによって発熱するものであり、ウォータージャケット２８内に一端が露出した状態で設けられている。本実施形態では、ブロックヒータ２９によってウォータージャケット２８内の冷却水が直接加熱される。さらに、内燃機関１０には、オイルを貯留するオイルパン３０や、同オイルを圧送するオイルポンプ３１などからなるオイル供給系を備えている。そして、内燃機関１０の運転中においては、上記オイルポンプ３１が作動して、同内燃機関１０の稼働部分（クランクシャフト２０の軸受やカム軸の軸受など）に潤滑用のオイルが供給されている。
【００２１】
内燃機関１０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置４０を備えている。本実施形態では、電子制御装置４０がトルク補正部に相当する。電子制御装置４０には、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサの検出信号が取り込まれている。
【００２２】
各種センサとしては、クランクシャフト２０の回転角（クランク角）および回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ４１や、アクセル操作部材（図示略）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ４２が設けられている。また、スロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサ４３や、吸入空気量ＧＡを検出するためのエアフローメータ４４、低圧燃料通路２４内の燃料の圧力（実ポート噴射圧Ｐｐ）を検出するための圧力センサ４５が設けられている。さらには、高圧燃料通路２６内の燃料の圧力（実筒内噴射圧Ｐｄ）を検出するための圧力センサ４６や、ウォータージャケット２８内の冷却水の温度を検出する水温検出部としての水温センサ４７が設けられている。その他、内燃機関１０の内部（詳しくは、オイルパン３０内部）の潤滑用のオイルの温度を検出するオイル温度検出部としてのオイル温度センサ４８や、内燃機関１０に供給される燃料に含まれるアルコール燃料の含有率（アルコール濃度ＡＬ）を検出するための濃度センサ４９等も設けられている。
【００２３】
また電子制御装置４０には、運転スイッチ５０の出力信号なども取り込まれている。本実施形態では、運転スイッチ５０のオン操作によって内燃機関１０の始動が開始される一方、運転スイッチ５０のオフ操作によって内燃機関１０の運転が停止される。
【００２４】
電子制御装置４０は、各種センサの検出信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットル制御や、点火時期制御、噴射圧制御、燃料噴射制御などといった機関制御を実行する。
【００２５】
スロットル制御は、基本的には、次のように実行される。すなわち、アクセル操作量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいてスロットル開度ＴＡの制御目標値（目標スロットル開度Ｔｔａ）が設定され、この目標スロットル開度Ｔｔａと実際のスロットル開度ＴＡとが一致するようにスロットルモータ１４の作動制御が実行される。本実施形態では、こうしたスロットル制御を通じて内燃機関１０の燃焼室１５内に吸入される空気の量が調節される。
【００２６】
点火時期制御は、基本的には、次のように実行される。すなわち、機関負荷ＫＬ、機関回転速度ＮＥ、およびアルコール濃度ＡＬに基づいて、内燃機関１０の点火時期の制御目標値（目標点火時期Ｔａ）が算出されるとともに、同目標点火時期Ｔａにおいて点火プラグ１８による点火動作が行われるように同点火プラグ１８の作動が制御される。なお本実施形態では、機関負荷ＫＬとして、吸入空気量ＧＡを機関回転速度ＮＥによって除算した値（ＧＡ／ＮＥ）が用いられる。機関負荷ＫＬとしては、吸入空気量ＧＡや燃料噴射量、あるいは燃料噴射量を機関回転速度ＮＥで除算した値などを用いることもできる。こうした点火時期制御を通じて、内燃機関１０の点火時期が機関運転状態や燃料のアルコール濃度に応じた時期に調節される。
【００２７】
噴射圧制御は、基本的には、次のように実行される。すなわち、低圧燃料通路２４内の燃料圧力の制御目標値（目標ポート噴射圧Ｔｐｐ）としては、予め定められた一定の圧力が設定される。また、高圧燃料通路２６内の燃料圧力の制御目標値（目標筒内噴射圧Ｔｐｄ）は、機関負荷ＫＬおよび機関回転速度ＮＥに基づき算出される。そして、実ポート噴射圧Ｐｐが目標ポート噴射圧Ｔｐｐとなるようにフィードポンプ２５の作動が制御されるとともに、実筒内噴射圧Ｐｄが目標筒内噴射圧Ｔｐｄとなるように高圧ポンプ２７の作動が制御される。こうした噴射圧制御を通じて、ポート噴射弁１６の噴射圧と筒内噴射弁１７の噴射圧とが調節される。
【００２８】
また燃料噴射制御は、基本的には、以下のように実行される。
先ず、吸入空気量ＧＡに対して燃焼室１５内での燃焼に供される混合気の空燃比が所望の比率（例えば、理論空燃比）となる燃料噴射量が制御目標値（目標噴射量Ｔｑｂ）として算出されるとともに、アルコール濃度ＡＬに基づいてアルコール補正係数Ｋａｌが算出される。そして、目標噴射量Ｔｑｂにアルコール補正係数Ｋａｌを乗算した値（Ｔｑｂ×Ｋａｌ）が要求噴射量Ｔｑとして算出される。
【００２９】
また、機関負荷ＫＬ、機関回転速度ＮＥ、およびアルコール濃度ＡＬに基づいてポート噴射弁１６からの燃料噴射比率（ポート噴射率Ｒｐ［０≦Ｒｐ≦１．０］）が算出される。
【００３０】
そして、要求噴射量Ｔｑにポート噴射率Ｒｐを乗算した量（Ｔｑ×Ｒｐ）がポート噴射弁１６からの燃料噴射量の制御目標値（目標ポート噴射量Ｔｑｐ）として算出される。そして、この目標ポート噴射量Ｔｑｐと同量の燃料が噴射されるようにポート噴射弁１６の作動が制御される。具体的には、目標ポート噴射量Ｔｑｐおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（目標ポート噴射時期Ｔｐｔ）や燃料噴射時間の制御目標値（目標ポート噴射時間）が算出される。そして、それら目標ポート噴射時期Ｔｐｔおよび目標ポート噴射時間に基づいてポート噴射弁１６が開弁駆動される。
【００３１】
一方、筒内噴射弁１７からの燃料噴射比率（＝１．０−Ｒｐ）を要求噴射量Ｔｑに乗算した量（Ｔｑ×［１．０−Ｒｐ］）が筒内噴射弁１７からの燃料噴射量の制御目標値（目標筒内噴射量Ｔｑｄ）として算出される。そして、この目標筒内噴射量Ｔｑｄと同量の燃料が噴射されるように筒内噴射弁１７の作動が制御される。具体的には、目標筒内噴射量Ｔｑｄおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（目標筒内噴射時期Ｔｄｔ）や燃料噴射時間の制御目標値（目標筒内噴射時間）が算出される。そして、それら目標筒内噴射時期Ｔｄｔおよび目標筒内噴射時間に基づいて筒内噴射弁１７が開弁駆動される。
【００３２】
なお本実施形態の燃料噴射制御は、内燃機関１０の圧縮行程の後期において、点火プラグ１８の近傍に燃料濃度の濃い層（リッチ層）が形成されるとともに、同リッチ層以外の部分に燃料濃度の薄い層（リーン層）が形成されるように実行される。
【００３３】
本実施形態では、内燃機関１０の始動時に、排気浄化触媒２２の温度を早期に上昇させるために、同内燃機関１０の点火時期を遅角補正する触媒暖機制御が実行される。この触媒暖機制御は、点火時期制御の一環として実行される。
【００３４】
触媒暖機制御では、運転スイッチ５０のオン操作による内燃機関１０の始動開始時に水温センサ４７によって検出された冷却水の温度（始動時水温）が所定温度未満であるときに、点火時期の遅角補正が実行される。なお、所定温度は、排気浄化触媒２２の床温が活性化温度未満であることを判断することの可能な温度であり、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて設定されている。
【００３５】
触媒暖機制御による点火時期の遅角補正の実行時には、始動時水温に基づいて遅角補正量Ｋａｃが算出される。詳しくは、始動時水温が高いときほど、遅角補正量Ｋａｃとして大きい値が算出される。そして、この遅角補正量Ｋａｃによって遅角補正した目標点火時期Ｔａにおいて点火プラグ１８による点火動作が行われるように同点火プラグ１８の作動が制御される。こうした触媒暖機制御による点火時期の遅角補正は、運転スイッチ５０がオン操作されて内燃機関１０の始動が開始された後における吸入空気量ＧＡの積算値（積算吸気量）が所定量以上になるまでの期間において実行される。
【００３６】
ここで前述したように、ブロックヒータ２９によってウォータージャケット２８内の冷却水が加熱されると、同ウォータージャケット２８内の冷却水の温度が高くなる一方で、内燃機関１０内部のオイルの温度が比較的低いままになるといった状況になる。そして、そうした状況で、触媒暖機制御が実行されると、始動時水温が高いために遅角補正量Ｋａｃとして大きい値が算出されて、内燃機関１０のフリクションが低い状態に合うように点火時期が大きく遅角される。しかしながら、実際にはオイル温度が低く内燃機関１０のフリクションが高いために、点火時期が過度に遅角されることとなり、同内燃機関１０の出力トルクが不足して機関回転速度ＮＥの不要な低下を招くおそれがある。
【００３７】
また、アルコールはガソリンと比較して揮発性が低い。そのため、燃料のアルコール濃度ＡＬが高いときには、燃料の揮発性が低いことに起因して、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態の悪化を招き易いと云える。したがって、アルコール濃度ＡＬが高いときに触媒暖機制御が実行されて点火時期が遅角されると、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態の悪化を招き、内燃機関１０の出力トルクの不足や、これに起因する機関回転速度ＮＥの不要な低下を招くおそれがある。
【００３８】
この点をふまえて、本実施形態では、触媒暖機制御の実行時に、水温センサ４７によって検出される冷却水温度ＴＨＷとオイル温度センサ４８によって検出されるオイル温度ＴＨＯとの温度差ΔＴ（＝ＴＨＷ−ＴＨＯ）が大きいときには、同温度差ΔＴが小さいときと比較して、スロットル制御や、点火時期制御、燃料噴射制御、並びに噴射圧制御にかかる制御量（詳しくは、制御目標値）を出力トルクを大きくする態様で補正するようにしている。本実施形態では、スロットル制御、点火時期制御、燃料噴射制御、および噴射圧制御が、内燃機関１０の出力トルクを調節する制御に相当する。
【００３９】
これにより、上記温度差ΔＴが大きくなったとき、すなわち冷却水温度ＴＨＷが高いことをもって触媒暖機制御における点火時期の遅角量を大きくした場合にオイル温度ＴＨＯが低く内燃機関１０のフリクションが高いために出力トルクの不足を招くおそれがあるときに、同出力トルクの不足分を上述した各制御目標値の補正を通じて補うことができる。
【００４０】
また、触媒暖機制御の実行時においてアルコール濃度ＡＬが高いときには、同アルコール濃度ＡＬが低いときと比較して、スロットル制御や、点火時期制御、燃料噴射制御、並びに噴射圧制御にかかる制御目標値を同出力トルクを大きくする態様で補正するようにしている。これにより、アルコール濃度ＡＬが低いとき、すなわち燃料の揮発性が低く燃焼室１５における燃料の燃焼状態が悪化して出力トルクの不足を招くおそれがあるときに、同出力トルクの不足分を、上記各制御にかかる制御目標値の補正を通じて補うことができる。
【００４１】
本実施形態の装置では、このようにして触媒暖機制御の実行時に内燃機関１０の出力トルクが不足することを抑えて、機関回転速度ＮＥの不要な低下を抑えることができる。
以下、触媒暖機制御の実行時に上記温度差ΔＴやアルコール濃度ＡＬに基づいて上記各制御の制御目標値を補正するための補正量を算出する処理（補正量算出処理）について具体的に説明する。
【００４２】
図２に、上記補正量算出処理の具体的な処理手順を示す。同図のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御装置４０により実行される。
【００４３】
図２に示すように、この処理では先ず、冷却水温度ＴＨＷとオイル温度ＴＨＯとの差（温度差ΔＴ）が所定温度ＪＴ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１１）。なお所定温度ＪＴとしては、後述する処理（ステップＳ１４〜ステップＳ２１）を実行しない場合において、機関回転速度ＮＥの不要な低下を招くおそれのある程度にウォータージャケット２８内の冷却水の温度と内燃機関１０内部のオイルの温度との差が大きくなっていることを適正に判断することの可能な値が定められている。この所定温度ＪＴは、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて、電子制御装置４０に記憶されている。
【００４４】
そして、上記温度差ΔＴが所定温度ＪＴ以上である場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、アルコール濃度ＡＬが所定濃度ＪＡ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。なお所定濃度ＪＡとしては、後述する処理（ステップＳ１４〜ステップＳ２１）を実行しない場合において、機関回転速度ＮＥの不要な低下を招くおそれのある程度にアルコール濃度ＡＬが高くなっていることを適正に判断することの可能な値が定められている。この所定濃度ＪＡは、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて、電子制御装置４０に記憶されている。
【００４５】
アルコール濃度ＡＬが所定濃度ＪＡ以上である場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、触媒急速暖機制御による点火時期の遅角が実行されているか否かが判断される（ステップＳ１３）。そして、触媒急速暖機制御による点火時期の遅角が実行されている場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、前述した各制御（スロットル制御、点火時期制御、燃料噴射制御、噴射圧制御）にかかる制御目標値の補正が実行される（ステップＳ１４〜ステップＳ２１）。
【００４６】
ステップＳ１４の処理では、スロットル制御における目標スロットル開度Ｔｔａを増大補正する増大補正量Ｋｔａが算出される。
図３に、目標スロットル開度Ｔｔａの増大補正量Ｋｔａと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ１４の処理では、図３に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、目標スロットル開度Ｔｔａを増大させるための増大補正量Ｋｔａが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図３に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ１４の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに増大補正量Ｋｔａが算出される。
【００４７】
スロットル制御では、目標スロットル開度Ｔｔａに増大補正量Ｋｔａを加算した値（Ｔｔａ＋Ｋｔａ）が新たな目標スロットル開度Ｔｔａとして定められ、その目標スロットル開度Ｔｔａをもとにスロットルバルブ１３の作動が制御される。これにより、スロットル開度ＴＡが大きくなって吸入空気量ＧＡが増量され、これに伴い燃料噴射量（具体的には、要求噴射量Ｔｑ）が増量されるため、内燃機関１０の出力トルクが増加するようになる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど増大補正量Ｋｔａが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほどスロットル開度ＴＡを大きくすることができ、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００４８】
図２のステップＳ１５の処理では、点火時期制御における目標点火時期Ｔａを進角補正する進角補正量Ｋａが算出される。
図４に、目標点火時期Ｔａの進角補正量Ｋａと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ１５の処理では、図４に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、目標点火時期Ｔａを進角させるための進角補正量Ｋａが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図４に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ１５の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに進角補正量Ｋａが算出される。
【００４９】
点火時期制御では、目標点火時期Ｔａを進角補正量Ｋａによって進角補正した時期が新たな目標点火時期Ｔａとして定められ、その目標点火時期Ｔａをもとに点火プラグ１８の作動が制御される。これにより、点火時期が進角されて、燃焼室１５内における燃焼圧力のピークが高くなるため、内燃機関１０の出力トルクが増加するようになる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど進角補正量Ｋａが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほど点火時期を進角させることができ、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００５０】
図２のステップＳ１６の処理では、燃料噴射制御における要求噴射量Ｔｑを増量補正する増量補正量Ｋｑが算出される。
図５に、要求噴射量Ｔｑの増量補正量Ｋｑと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ１６の処理では、図５に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、要求噴射量Ｔｑの増量補正量Ｋｑが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図５に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ１６の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに増量補正量Ｋｑが算出される。
【００５１】
燃料噴射制御では、要求噴射量Ｔｑに増量補正量Ｋｑを加算した値（Ｔｑ＋Ｋｑ）が新たな要求噴射量Ｔｑとして定められ、その要求噴射量Ｔｑをもとに各噴射弁１６，１７の作動が制御される。これにより、燃料噴射量が増量されて、混合気の空燃比がリッチになるため、内燃機関１０の出力トルクが増加するようになる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど増量補正量Ｋｑが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほど燃料噴射量を増量することができ、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００５２】
図２のステップＳ１７の処理では、燃料噴射制御における目標筒内噴射時期Ｔｄｔを遅角補正する遅角補正量Ｋｄｔが算出される。
図６に、目標筒内噴射時期Ｔｄｔの遅角補正量Ｋｄｔと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ１７の処理では、図６に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、目標筒内噴射時期Ｔｄｔの遅角補正量Ｋｄｔが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図６に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ１７の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに遅角補正量Ｋｄｔが算出される。
【００５３】
燃料噴射制御では、目標筒内噴射時期Ｔｄｔを遅角補正量Ｋｄｔによって遅角した時期が新たな目標筒内噴射時期Ｔｄｔとして定められ、その目標筒内噴射時期Ｔｄｔをもとに筒内噴射弁１７の作動が制御される。これにより、筒内噴射弁１７から燃料を噴射する時期が遅くなるために、燃焼室１５内における燃料の分散が抑制されて点火プラグ１８の周辺に噴射燃料が集められるようになり、同燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど遅角補正量Ｋｄｔが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほど筒内噴射弁１７による燃料の噴射時期を遅角させることができ、点火プラグ１８の周辺に噴射燃料を集めることができる。これにより、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になるため、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００５４】
図２のステップＳ１８の処理では、燃料噴射制御におけるポート噴射率Ｒｐを低下補正する低下補正量Ｋｒが算出される。
図７に、ポート噴射率Ｒｐの低下補正量Ｋｒと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ１８の処理では、図７に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、ポート噴射率Ｒｐの低下補正量Ｋｒが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図７に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ１８の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに低下補正量Ｋｒが算出される。
【００５５】
燃料噴射制御では、ポート噴射率Ｒｐから低下補正量Ｋｒを減算した値（Ｒｐ−Ｋｒ）が新たなポート噴射率Ｒｐとして定められ、そのポート噴射率Ｒｐをもとに筒内噴射弁１７およびポート噴射弁１６の作動が制御される。これにより、ポート噴射弁１６からの燃料噴射量（目標ポート噴射量Ｔｑｐ）が減量されるとともに筒内噴射弁１７からの燃料噴射量（目標筒内噴射量Ｔｑｄ）が増量されるために、燃焼室１５内における点火プラグ１８の周辺に集められる燃料の量が多くなり、同燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど低下補正量Ｋｒが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほど筒内噴射弁１７による燃料噴射量を多くすることができ、点火プラグ１８の周辺に集められる燃料の量を多くすることができる。これにより、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になるため、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００５６】
図２のステップＳ１９の処理では、噴射圧制御における目標筒内噴射圧Ｔｐｄが増大補正される。
図８に、目標筒内噴射圧Ｔｐｄが増大補正量Ｋｐｄと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ１９の処理では、図８に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、目標筒内噴射圧Ｔｐｄの増大補正量Ｋｐｄが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図８に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ１９の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに増大補正量Ｋｐｄが算出される。
【００５７】
噴射圧制御では、目標筒内噴射圧Ｔｐｄに増大補正量Ｋｐｄを加算した値（Ｔｐｄ＋Ｋｐｄ）が新たな目標筒内噴射圧Ｔｐｄとして定められ、その目標筒内噴射圧Ｔｐｄをもとに高圧ポンプ２７の作動が制御される。これにより、筒内噴射弁１７の噴射圧が高くなるため、同筒内噴射弁１７から噴射される燃料の燃焼室１５内における分散が抑制されて点火プラグ１８の周辺に噴射燃料が集まるようになり、同燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど増大補正量Ｋｐｄが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほど筒内噴射弁１７の噴射圧を高くすることができ、筒内噴射弁１７からの噴射燃料を点火プラグ１８の周辺に集めることができる。これにより、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になるため、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００５８】
図２のステップＳ２０の処理では、燃料噴射制御における目標ポート噴射時期Ｔｐｔを遅角補正する遅角補正量Ｋｐｔが算出される。
図９に、目標ポート噴射時期Ｔｐｔの遅角補正量Ｋｐｔと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ２０の処理では、図９に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、目標ポート噴射時期Ｔｐｔの遅角補正量Ｋｐｔが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図９に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ２０の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに遅角補正量Ｋｐｔが算出される。
【００５９】
燃料噴射制御では、目標ポート噴射時期Ｔｐｔを遅角補正量Ｋｐｔによって遅角した時期が新たな目標ポート噴射時期Ｔｐｔとして定められ、その目標ポート噴射時期Ｔｐｔをもとにポート噴射弁１６の作動が制御される。これにより、ポート噴射弁１６から燃料が噴射される時期が遅くなるため、吸気通路１１における燃料が噴射される噴射部分（具体的には、吸気ポート）内の吸気の流速が高くなった状態でポート噴射弁１６からの燃料噴射を実行することが可能になる。そのため、ポート噴射弁１６からの噴射燃料のうちの上記噴射部分の内壁面に付着する分が少なくなり、燃焼室１５内に流入する燃料の量が多くなる。また、ポート噴射弁１６からの噴射燃料が流入するときにおける燃焼室１５内の吸気の乱れが大きくなるため、燃焼室１５内における同燃料と吸入空気とのミキシングが良好になる。こうしたことから燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど遅角補正量Ｋｐｔが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほど筒内噴射弁１７から燃料を噴射する時期を遅くすることができる。これにより、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になるため、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００６０】
図２のステップＳ２１の処理では、噴射圧制御における目標ポート噴射圧Ｔｐｐを増大補正する増大補正量Ｋｐｐが算出される。
図１０に、目標ポート噴射圧Ｔｐｐの増大補正量Ｋｐｐと上記温度差ΔＴとアルコール濃度ＡＬとの関係を示す。図２のステップＳ２１の処理では、図１０に示すように、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど補正量が大きくなるように、目標ポート噴射圧Ｔｐｐの増大補正量Ｋｐｐが算出される。なお本実施形態では、発明者による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、図１０に示す関係として機関回転速度ＮＥの不要な低下が抑えられるようになる関係が予め求められており、同関係が演算マップ（または演算式）として電子制御装置４０に記憶されている。そして、ステップＳ２１の処理では、この演算マップ（または演算式）をもとに増大補正量Ｋｐｐが算出される。
【００６１】
噴射圧制御では、目標ポート噴射圧Ｔｐｐに増大補正量Ｋｐｐを加算した値（Ｔｐｐ＋Ｋｐｐ）が新たな目標ポート噴射圧Ｔｐｐとして定められ、その目標ポート噴射圧Ｔｐｐをもとにフィードポンプ２５の作動が制御される。これにより、ポート噴射弁１６の噴射圧が高くなり、ポート噴射弁１６から噴射される燃料の霧化が促進されるようになる。そのため、ポート噴射弁１６からの噴射燃料のうちの上記噴射部分の内壁面に付着する分が少なくなって燃焼室１５内に流入する燃料の量が多くなるとともに、燃焼室１５内における同燃料と吸入空気とのミキシングが良好になる。こうしたことから燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になる。しかも、上記温度差ΔＴが大きいときほど、またアルコール濃度ＡＬが高いときほど増大補正量Ｋｐｐが大きくなるため、機関回転速度ＮＥの低下度合いが大きくなり易いときほどポート噴射弁１６の噴射圧を高くすることができる。これにより、燃焼室１５内における燃料の燃焼状態が良好になるため、内燃機関１０の出力トルクを、機関回転速度ＮＥの低下を招く可能性に合わせて的確に増加させることができる。
【００６２】
このように、スロットル制御や、点火時期制御、燃料噴射制御、並びに噴射圧制御にかかる制御目標値を補正した後、本処理は一旦終了される。
なお、上記温度差ΔＴが所定温度ＪＴ未満である場合や（ステップＳ１１：ＮＯ）、アルコール濃度ＡＬが所定濃度ＪＡ未満である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、あるいは触媒暖機制御が実行されていない場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１４〜ステップＳ２１の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。この場合には、各補正量Ｋｔａ，Ｋａ，Ｋｑ，Ｋｄｔ，Ｋｒ，Ｋｐｄ，Ｋｐｔ，Ｋｐｐによる前記各制御の制御目標値の補正は実行されない。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）触媒暖機制御の実行時において冷却水温度ＴＨＷとオイル温度ＴＨＯとの温度差ΔＴが大きいときには、同温度差ΔＴが小さいときと比較して、スロットル制御や、点火時期制御、燃料噴射制御、並びに噴射圧制御にかかる制御目標値を内燃機関１０の出力トルクを大きくする態様で補正するようにした。そのため、触媒暖機制御の実行時に内燃機関１０の出力トルクが不足することを抑えて、機関回転速度ＮＥの不要な低下を抑えることができる。
【００６４】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・燃料のアルコール濃度として、濃度センサ４９によって検出した検出値を用いることに代えて、内燃機関１０の運転制御にかかる制御量（空燃比を学習した学習値など）をもとに推定した推定値を用いるようにしてもよい。
【００６５】
・補正量算出処理（図２）のステップＳ１４〜ステップＳ２１の処理のうちの何れか１つを省略したり、いずれか２つを省略したり、いずれか３つを省略したり、いずれか４つを省略したり、いずれか５つを省略したり、いずれか６つを省略したり、いずれか７つを省略したりしてもよい。
【００６６】
・補正量算出処理を、次のように実行してもよい。すなわち、アルコール濃度ＡＬが所定濃度ＪＡ未満であるときや温度差ΔＴが所定温度ＪＴ未満であるときには前記各制御の制御目標値の補正を実行せず、アルコール濃度ＡＬが所定濃度ＪＡ以上であり且つ温度差ΔＴが所定温度ＪＴ以上であるときには予め定めた一定値を各制御の制御目標値の補正量として算出する。こうした構成は、例えばステップＳ１４〜ステップＳ２１の処理において、予め定めた一定値を各制御の制御目標値を補正するための補正量として算出するといったように、補正量算出処理を実行することによって実現することができる。
【００６７】
・補正量算出処理（図２）のステップＳ１４〜ステップＳ２１の処理において、アルコール濃度ＡＬに基づく前記各制御の制御目標値の補正を実行せず、温度差ΔＴに基づく各制御の制御目標値の補正のみを実行するようにしてもよい。
【００６８】
・アルコール濃度ＡＬに基づく前記各制御の制御目標値の補正を実行しない場合には、補正量算出処理を、温度差ΔＴが所定温度ＪＴ未満であるときには各制御の制御目標値の補正を実行せず、温度差ΔＴが所定温度ＪＴ以上であるときには予め定められた一定値を各制御の制御目標値の補正量として算出するといったように実行してもよい。こうした構成は、例えばステップＳ１２の処理を省略するとともに、ステップＳ１４〜ステップＳ２１の処理において、予め定めた一定値を各制御の制御目標値を補正するための補正量として算出するといったように、補正量算出処理を実行することによって実現することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１１ａ…吸気ポート、１２…スロットル機構、１３…スロットルバルブ、１４…スロットルモータ、１５…燃焼室、１６…ポート噴射弁、１７…筒内噴射弁、１８…点火プラグ、１９…ピストン、２０…クランクシャフト、２１…排気通路、２２…排気浄化触媒、２３…燃料タンク、２４…低圧燃料通路、２５…フィードポンプ、２６…高圧燃料通路、２７…高圧ポンプ、２８…ウォータージャケット、２９…ブロックヒータ、３０…オイルパン、３１…オイルポンプ、４０…電子制御装置、４１…クランクセンサ、４２…アクセルセンサ、４３…スロットルセンサ、４４…エアフローメータ、４５，４６…圧力センサ、４６…、４７…水温センサ、４８…オイル温度センサ、４９…濃度センサ、５０…運転スイッチ。
【図１】
2017014902.tif 000003
【図２】
2017014902.tif 000004
【図３】
2017014902.tif 000005
【図４】
2017014902.tif 000006
【図５】
2017014902.tif 000007
【図６】
2017014902.tif 000008
【図７】
2017014902.tif 000009
【図８】
2017014902.tif 000010
【図９】
2017014902.tif 000011
【図１０】
2017014902.tif 000012