(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低位発熱量が未知の第１燃料と、この第１燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の第２燃料とを混合してなる混合燃料の低位発熱量を求めるステップと、
第１燃料に対する第２燃料の混合比を求めるステップと、
第２燃料の混合比に対応した割合の第２燃料の低位発熱量を混合燃料の低位発熱量から減算して第１燃料の低位発熱量を求めるステップと
を具えたことを特徴とする混合燃料の性状判定方法。
【請求項２】
低位発熱量が未知の第１燃料と、この第１燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の第２燃料とを混合してなる混合燃料が供給される内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサと、
この筒内圧センサからの検出信号に基づいて燃焼室に供給された混合燃料の低位発熱量を算出する混合燃料発熱量算出部と、
第１燃料に対する第２燃料の混合比を検出する燃料濃度センサと、
この燃料濃度センサにより検出される第２燃料の混合比に対応した割合の第２燃料の低位発熱量を前記混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算して第１燃料の低位発熱量を算出する第１燃料発熱量算出部と
を具えたことを特徴とする混合燃料の性状判定装置。
【請求項３】
低位発熱量が未知のベース燃料と、このベース燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の添加燃料とを混合してなる混合燃料が供給される内燃機関の運転制御方法であって、
車両の走行状態に基づいて内燃機関に対する駆動条件を設定するステップと、
混合燃料の低位発熱量を求めるステップと、
ベース燃料に対する添加燃料の混合比を求めるステップと、
添加燃料の混合比に対応した割合の添加燃料の低位発熱量を混合燃料の低位発熱量から減算してベース燃料の低位発熱量を求めるステップと、
ベース燃料の低位発熱量に基づき、車両の走行状態に基づいて設定された内燃機関に対する駆動条件を補正するステップと
を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
【請求項４】
車両の走行状態に基づいて設定される内燃機関に対する駆動条件が内燃機関に対する燃料供給量であることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の運転制御方法。
【請求項５】
内燃機関が火花点火方式の内燃機関であり、車両の走行状態に基づいて設定される内燃機関に対する駆動条件が点火時期の遅角量であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の内燃機関の運転制御方法。
【請求項６】
低位発熱量が未知のベース燃料と、このベース燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の添加燃料とを混合してなる混合燃料が供給される内燃機関の運転制御装置であって、
車両の走行状態に基づいて内燃機関に対する駆動条件を設定する駆動条件設定部と、
内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサと、
この筒内圧センサからの検出信号に基づいて燃焼室に供給された混合燃料の低位発熱量を算出する混合燃料発熱量算出部と、
ベース燃料に対する添加燃料の混合比を検出する添加燃料濃度センサと、
この添加燃料濃度センサにより検出される添加燃料の混合比に対応した割合の添加燃料の低位発熱量を前記混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算してベース燃料の低位発熱量を算出するベース燃料発熱量算出部と、
このベース燃料発熱量算出部にて算出されたベース燃料の低位発熱量に基づき、前記駆動条件設定部にて設定された駆動条件を補正する駆動条件補正部と
を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
【請求項７】
前記駆動条件補正部にて補正される駆動条件が燃料供給量であることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の運転制御装置。
【請求項８】
内燃機関が火花点火方式の内燃機関であり、前記駆動条件補正部にて補正される駆動条件が点火時期の遅角量であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の内燃機関の運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合燃料の性状判定方法および装置ならびにこのような混合燃料を使用する内燃機関の運転制御方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現状の内燃機関に対する制御システムは、その多くを電子制御に依存している。一般的には予め設定された内燃機関の基本駆動条件に対し、気温や冷却水温などの環境条件や燃料の性状などに応じて予め用意された補正マップ、すなわちルックアップテーブルから補正情報を取得してフィードバック制御や学習制御などを行っている。
【０００３】
ところで、化石燃料の枯渇化に向け、エタノールやメタノールなどのバイオ燃料やＧＴＬ(Gas To Liquid)などの天然ガス由来の燃料が着目されており、例えばガソリンに対して一定割合のアルコールを混合した混合燃料が一部の国や地域などで用いられている。このような混合燃料を使用する内燃機関においては、燃料の性状がある一定の範囲内にあることを前提として制御システムが構築されている。
【０００４】
しかしながら、各国の燃料供給事情や社会情勢などにより、地域によってベースとなる化石燃料、つまりガソリンの性状に大きなばらつきが生ずる場合がある。このような場合、内燃機関を円滑に制御することが困難となることが考えられる。このため、例えば特許文献１にあるように筒内圧センサを利用して燃焼室に供給される燃料の低位発熱量を求め、これに基づいて点火時期や燃料供給量の補正を行うことが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−８８１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガソリンに対して性状が大きく異なるアルコール燃料を添加した混合燃料を使用する場合であっても、ベースとなるガソリンの性状に基づいて燃料供給量や点火時期を設定する必要がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、混合燃料の低位発熱量を算出したり、ガソリンに対するアルコール燃料の混合比を算出したりすることが可能ではあるけれども、ベースとなるガソリンあるいはアルコール燃料自体の性状を把握することが基本的にできない。このため、混合燃料の低位発熱量に基づいて燃料供給量や点火時期を補正したとしても、少なくともベース燃料の性状が不明な状態であるため、内燃機関の最適な運転制御を行うことが不可能である。
【０００８】
本発明の主たる目的は、性状が未知の第１燃料と性状が既知の第２燃料とを混合してなる混合燃料の性状を正確に判定するための方法ならびにその装置を提供することにある。また、このような混合燃料を用いた内燃機関の円滑な運転制御方法ならびにその装置を提供することも本発明の目的に含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の形態は、低位発熱量が既知の第１燃料およびこの第１燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の第２燃料を混合してなる混合燃料の低位発熱量を求めるステップと、第１燃料に対する第２燃料の混合比を求めるステップと、第２燃料の混合比に対応した割合の第２燃料の低位発熱量を混合燃料の低位発熱量から減算して第１燃料の低位発熱量を求めるステップとを具えたことを特徴とする燃料の性状判定方法にある。
【００１０】
本発明の第１の形態による燃料の性状判定方法において、第１燃料が化石燃料であり、第２燃料がアルコール燃料であってよい。
【００１１】
本発明の第２の形態は、低位発熱量が未知の第１燃料およびこの第１燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の第２燃料を混合してなる混合燃料が供給される内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサと、この筒内圧センサからの検出信号に基づいて燃焼室に供給された混合燃料の低位発熱量を算出する混合燃料発熱量算出部と、第１燃料に対する第２燃料の混合比を検出する燃料濃度センサと、この燃料濃度センサにより検出される第２燃料の混合比に対応した割合の第２燃料の低位発熱量を前記混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算して第１燃料の低位発熱量を算出する第１燃料発熱量算出部とを具えたことを特徴とする燃料の性状判定装置にある。
【００１２】
本発明においては、混合燃料発熱量算出部が筒内圧センサからの検出信号に基づいて燃焼室に供給された混合燃料の低位発熱量を算出する。第１燃料発熱量算出部は、燃料濃度センサにより検出される第２燃料の混合比に対応した割合の第２燃料の既知低位発熱量を混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算することにより、第１燃料の低位発熱量を算出する。
【００１３】
本発明の第２の形態による燃料の性状判定装置において、第２燃料がアルコールであり、燃料濃度センサがアルコール濃度センサであってよい。
【００１４】
本発明の第３の形態は、低位発熱量が未知のベース燃料およびこのベース燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の添加燃料を混合してなる混合燃料が供給される内燃機関の運転制御方法であって、車両の走行状態に基づいて内燃機関に対する駆動条件を設定するステップと、混合燃料の低位発熱量を求めるステップと、ベース燃料に対する添加燃料の混合比を求めるステップと、添加燃料の混合比に応じた割合の添加燃料の低位発熱量を混合燃料の低位発熱量から減算してベース燃料の低位発熱量を求めるステップと、ベース燃料の低位発熱量に基づき、車両の走行状態に基づいて設定された内燃機関に対する駆動条件を補正するステップとを具えたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第３の形態による内燃機関の運転制御方法において、ベース燃料が化石燃料であり、添加燃料がアルコール燃料であってよい。
【００１６】
また、車両の走行状態に基づいて設定される内燃機関に対する駆動条件が内燃機関に対する燃料供給量であってよい。あるいは、内燃機関が火花点火方式の内燃機関であり、車両の走行状態に基づいて設定される内燃機関に対する駆動条件が点火時期の遅角量であってよい。
【００１７】
車両の走行状態に基づいて設定された内燃機関に対する駆動条件を補正するステップが、さらに添加燃料の混合比に基づいて内燃機関に対する駆動条件を補正するステップを含むことができる。
【００１８】
本発明の第４の形態は、低位発熱量が未知のベース燃料およびこのベース燃料と異なる性状を持ち、かつ低位発熱量が既知の添加燃料を混合してなる混合燃料が供給される内燃機関の運転制御装置であって、車両の走行状態に基づいて内燃機関に対する駆動条件を設定する駆動条件設定部と、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサと、この筒内圧センサからの検出信号に基づいて燃焼室に供給された混合燃料の低位発熱量を算出する混合燃料発熱量算出部と、ベース燃料に対する添加燃料の混合比を検出する燃料濃度センサと、この燃料濃度センサにより検出される添加燃料の混合比に応じた割合の添加燃料の低位発熱量を前記混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算してベース燃料の低位発熱量を算出するベース燃料発熱量算出部と、このベース燃料発熱量算出部にて算出されたベース燃料の低位発熱量に基づき、前記駆動条件設定部にて設定された内燃機関の駆動条件を補正する駆動条件補正部とを具えたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明においては、混合燃料発熱量算出部が筒内圧センサからの検出信号に基づいて燃焼室に供給された混合燃料の低位発熱量を算出する。ベース燃料発熱量算出部は、燃料濃度センサによって検出された添加燃料の混合比に対応した割合の添加燃料の既知低位発熱量を混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算することにより、ベース燃料の低位発熱量を算出する。駆動条件補正部は、ベース燃料発熱量算出部にて算出されたベース燃料の低位発熱量に基づき、駆動条件設定部にて設定された内燃機関に対する駆動条件を補正する。
【００２０】
本発明の第４の形態による内燃機関の運転制御装置において、添加燃料がアルコールであり、燃料濃度センサがアルコール濃度センサであってよい。
【００２１】
また、駆動条件設定部にて設定される内燃機関に対する駆動条件が内燃機関に対する燃料供給量であってよい。あるいは、内燃機関が火花点火方式の内燃機関であり、駆動条件設定部にて設定される内燃機関に対する駆動条件が点火時期の遅角量であってよい。
【００２２】
駆動条件補正部は、燃料濃度センサによって検出された添加燃料の混合比に基づき、駆動条件設定部にて設定された内燃機関の駆動条件をさらに補正するものであってよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の形態の燃料の性状判定方法によると、混合燃料の低位発熱量を求め、低位発熱量が未知の第１燃料に対する低位発熱量が既知の第２燃料の混合比を求め、第２燃料の混合比に応じた割合の第２燃料の低位発熱量を混合燃料の低位発熱量から減算して第１燃料の低位発熱量を求めるようにしたので、性状が未知の第１燃料中に性状が既知の第２燃料が含まれている場合には、第１燃料の低位発熱量を正確に把握することができる。
【００２４】
本発明の第２の形態の燃料の性状判定装置によると、燃料濃度センサにより検出される第２燃料の混合比に対応した割合の第２燃料の低位発熱量を混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算して第１燃料の低位発熱量を算出する第１燃料発熱量算出部を具えているので、性状が未知の第１燃料中に性状が既知の添加燃料が含まれている場合には、筒内圧センサと燃料濃度センサとを利用して第１燃料の低位発熱量を簡便かつ正確に求めることができる。
【００２５】
本発明の第３の形態の内燃機関の運転制御方法によると、混合燃料の低位発熱量とベース燃料に対する添加燃料の混合比とを求めた後、添加燃料の混合比に対応した割合の添加燃料の低位発熱量を混合燃料の低位発熱量から減算してベース燃料の低位発熱量を求め、ベースと燃料の低位発熱量に基づき、車両の走行状態に基づいて設定された内燃機関に対する駆動条件を補正するようにしたので、性状が未知のベース燃料中に性状が既知の添加燃料が含まれている場合、ベース燃料の低位発熱量を正確に把握して内燃機関に対する駆動条件を最適に設定することができる。
【００２６】
本発明の第４の形態の内燃機関の運転制御装置によると、燃料濃度センサにより検出される添加燃料の混合比に対応した割合の添加燃料の低位発熱量を混合燃料発熱量算出部にて算出された混合燃料の低位発熱量から減算してベース燃料の低位発熱量を算出するベース燃料発熱量算出部と、ベース燃料発熱量算出部にて算出されるベース燃料の低位発熱量に基づき、駆動条件設定部にて設定された内燃機関に対する駆動条件を補正する駆動条件補正部とを具えているので、性状が未知のベース燃料中に性状が既知の添加燃料が含まれている場合、筒内圧センサと添加燃料濃度センサとを利用してベース燃料の低位発熱量を簡便かつ正確に算出し、これによって内燃機関に対する駆動条件を最適に補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を火花点火方式の内燃機関が搭載された車両に応用した実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも応用することができる。
【００２８】
本実施形態におけるエンジンシステムの概念を図１に示し、その主要部の制御ブロックを図２に示す。本実施形態におけるエンジン１０は、燃料タンク１１内に貯溜された燃料Ｆを燃料タンク１１と燃料噴射弁１２との間に配された燃料供給配管系１３を介して燃料噴射弁１２から燃焼室１４内に直接噴射し、点火プラグ１５によって着火させる火花点火方式のものである。本実施形態で用いられる燃料Ｆは、ベース燃料としてのガソリンと添加燃料としてのアルコールとを混合したものであるが、ガソリンの性状、つまり低位発熱量が未知であって、アルコールの性状、つまり低位発熱量が既知である。本実施形態のように、ガソリンの性状が未知であってアルコールの性状が既知であることは一例であって、この逆の関係でも構わない。一般的には、ガソリンに対するアルコールの混合比が高いほど、同一出力に対して燃料供給量を増大させる必要があり、かつ点火時期の進角量を大きくする必要がある。
【００２９】
燃料タンク１１には、ガソリン中に占めるアルコールの割合、つまりアルコールの混合比（以下、これを単にアルコール濃度と記述する）を検出するアルコール濃度センサ１６が組み込まれ、その検出信号がＥＣＵ１７に出力されるようになっている。なお、このアルコール濃度センサ１６を燃料供給配管系１３の途中に組み込むようにしてもよい。
【００３０】
燃焼室１４にそれぞれ臨む吸気ポート１８および排気ポート１９が形成されたシリンダヘッド２０には、吸気ポート１８を開閉する吸気弁２１および排気ポート１９を開閉する排気弁２２を含む動弁機構が組み込まれている。先の燃料噴射弁１２や、燃焼室１４内の混合気を着火させる点火プラグ１５およびこの点火プラグ１５に火花を発生させるイグニッションコイル２３の他に、燃焼室１４内の圧力を検出するための筒内圧センサ２４もシリンダヘッド２０に組み込まれている。筒内圧センサ２４によって検出された信号は、ＥＣＵ１７に出力される。本実施形態における燃料噴射弁１２は、混合燃料Ｆを燃焼室１４内に直接噴射する直噴形式のものを採用しているが、吸気ポート１８内に噴射するポート噴射形式のものを採用することも可能である。
【００３１】
吸気ポート１８に連通するようにシリンダヘッド２０に連結されて吸気ポート１８と共に吸気通路２５を画成する吸気管２６の上流端側には、大気中に含まれる塵埃などを除去して吸気通路２５に導くためのエアクリーナ２７が設けられている。このエアクリーナ２７と、吸気管２６の途中に形成されたサージタンク２８との間の吸気管２６の部分には、運転者によって操作されるアクセルペダル２９の踏み込み量に基づき、スロットルアクチュエータ３０を介して吸気通路２５の開度が調整されるスロットル弁３１が組み込まれている。このため、アクセルペダル２９にはその踏み込み量を検出するためのアクセル開度センサ３２が付設され、その検出情報がＥＣＵ１７に出力されるようになっている。本実施形態では、アクセルペダル２９の踏み込み動作と、スロットル弁３１の開閉動作とを機械的に切り離し、スロットルアクチュエータ３０を用いてスロットル弁３１の開閉動作を電気的に制御できるようにしているが、アクセルペダル２９とスロットル弁３１とを機械的に連結したものであってもよい。この場合には、アクセル開度センサ３２に代えてスロットル弁３１の開度を検出するスロットル開度センサを用いることも可能である。
【００３２】
スロットル弁３１とエアクリーナ２７との間の吸気管２６の途中には、吸気通路２５内を流れる吸気流量を検出してこれをＥＣＵ１７に出力するエアフローメータ３３が取り付けられている。吸気管２６におけるエアフローメータ３３の取り付け位置は、スロットル弁３１の取り付け位置よりも上流側であればよく、図１の如き位置に限定されるものではない。
【００３３】
ピストン３４が往復動するシリンダブロック３５には、連接棒３６を介してピストン３４が連結されるクランク軸３７の回転位相、つまりクランク角を検出してこれをＥＣＵ１７に出力するクランク角センサ３８が取り付けられている。
【００３４】
排気ポート１９に連通するようにシリンダヘッド２０に連結されて排気ポート１９と共に排気通路３９を画成する排気管４０の途中には、燃焼室１４内での混合気の燃焼により生成する有害物質を無害化するための三元触媒４１が組み込まれている。なお、この三元触媒４１を排気通路３９に沿って直列に複数個組み込んだり、他の形式の触媒を組み込むことも有効である。
【００３５】
従って、エアクリーナ２７を通って吸気管２６から燃焼室１４内に供給される吸気は、燃料噴射弁１２から燃焼室１４内に噴射される燃料Ｆと混合気を形成し、点火プラグ１５の火花により着火して燃焼し、これによって生成する排気ガスが三元触媒４１を通って排気管４０から大気中に排出される。
【００３６】
ＥＣＵ１７は、上述したセンサ１６，２４，３２，３８およびエアフローメータ３３からの検出情報などに基づき、予め設定されたプログラムに従って円滑なエンジン１０の運転がなされるように、燃料噴射弁１２やイグニッションコイル２３などの作動を制御するようになっている。燃料噴射弁１２からの燃料Ｆの噴射量は、エアフローメータ３３，クランク角センサ３８などからの車両の運転状態や、アクセル開度センサ３２からの検出信号、つまり運転者によって操作されるアクセルペダル２９の踏み込み量などに関する情報に基づき、スロットル弁３１の開度に応じた吸気量に対して所定の割合となるように、ＥＣＵ１７内に組み込まれた燃料噴射量設定部４２にて設定される。また、イグニッションコイル２３に対する通電時期は、アクセル開度センサ３２およびクランク角センサ３８などからの車両の運転状態に関する情報に基づいてＥＣＵ１７の点火時期設定部４３にて各気筒毎に設定される。
【００３７】
本実施形態におけるＥＣＵ１７は、燃料Ｆ中のアルコール濃度と、ガソリンの性状、つまりベース燃料の低位発熱量とに基づき、燃料噴射量設定部４２にて設定された燃料噴射量を補正すると共に点火時期設定部４３にて設定された点火時期を補正する機能も具えている。このため、先の燃料噴射量設定部４２および点火時期設定部４３の他に、混合燃料低位発熱量算出部４４と、ベース燃料低位発熱量算出部４５と、噴射量補正部４６と、点火時期補正部４７とをさらに有する。
【００３８】
混合燃料低位発熱量算出部４４は、性状が未知のベース燃料の低位発熱量を算出するために筒内圧センサ２４およびクランク角センサ３８からの検出信号を利用して混合燃料Ｆの低位発熱量ＱMを予め算出し、これをベース燃料低位発熱量算出部４５に出力するものである。その具体的な理論や詳細な構成などについては、特開昭６３−２６８９５１号公報，特開平４−８１５５７号公報，特開平４−８１５３４号公報，特開２００１−１５２９５２号公報，特開２００５−３０３３２号公報，特開２００７−４０２０８号公報に記載されている。すなわち、混合燃料低位発熱量算出部４４は、まず、膨張行程における燃焼室１４内の圧力、つまり筒内圧Ｐと、この筒内圧Ｐの検出時における燃焼室１４の容積Ｖを所定の指数κで累乗した値との積ＰＶκを筒内圧Ｐの検出時における瞬時熱発生量ｈに関する制御パラメータ、つまり熱発生量指標として算出する。
【００３９】
筒内圧Ｐおよびこの筒内圧Ｐの検出時における燃焼室１４の容積Ｖを指数κで累乗した値Ｖκの積（以下、これを熱発生量パラメータと呼称する）ＰＶκと、瞬時熱発生量ｈとが相関を有する、つまりｈ∽ＰＶκとなることは、特開２００５−３６７５４号公報などで詳述されており、周知である。
【００４０】
次に、算出された熱発生量パラメータＰＶκを燃料噴射量設定部４２にて設定された１つの気筒への１サイクル当たりの燃料Ｆの供給量（以下、これを設定噴射量と呼称する）τで除算した値を真の混合燃料Ｆの発熱量である低位発熱量ＱMに関する制御パラメータ、つまり低位発熱量指標ｈ/τとして算出する。低位発熱量ＱMは、瞬時熱発生量ｈを設定噴射量τで除算したものであるが、上述したｈ∽ＰＶκの関係から、ＱM∽ＰＶκ/τとして表すことができる。
【００４１】
なお、この低位発熱量ＱMは、アルコール濃度が高くなるほど少なくなる傾向がある。また、その算出方法については、上述したような実施形態に限らず、他の周知の手法を採用することも当然可能である。
【００４２】
このようにして混合燃料低位発熱量算出部４４にて算出されたＰＶκ/τは、低位発熱量ＱMとしてベース燃料低位発熱量算出部４５に出力される。本実施形態では、添加燃料であるアルコールの性状、つまり低位発熱量が上述したように既知であり、ベース燃料低位発熱量算出部４５は、この添加燃料の低位発熱量ＱAを記憶している。そして、混合燃料低位発熱量算出部４４にて算出された混合燃料Ｆの低位発熱量ＱMと、アルコール濃度センサ１６によって検出される混合燃料Ｆ中のアルコール濃度ＣA(％)とから、ベース燃料の低位発熱量ＱBを下式により算出する。
ＱB＝(１００ＱM/ＣA)−{ＣA・ＱA/(１００−ＣA)}
【００４３】
ベース燃料低位発熱量算出部４５にて算出されたベース燃料の低位発熱量に関するデータは、噴射量補正部４６および点火時期補正部４７に出力される。
【００４４】
アルコール濃度センサ１６からの検出情報も伝達される噴射量補正部４６は、図３に示す如きベース燃料の低位発熱量に対応した補正燃料量のマップを有し、これはアルコール濃度に応じて複数種類具えている。基本的にはアルコール濃度が高くなるほど補正燃料量が増大するように、図３中のグラフが上方にほぼ平行移動する傾向となっている。燃料噴射量設定部４２にて設定された燃料噴射量は、噴射量補正部４６にて得られた補正燃料量で補正され、対応する量の燃料Ｆが燃料噴射弁１２から噴射されるように、噴射弁駆動制御部４８が燃料噴射弁１２の作動を制御する。
【００４５】
アルコール濃度センサ１６からの検出情報も伝達される点火時期補正部４７も噴射量補正部４６と同様に、図４に示す如きベース燃料の低位発熱量に対応した点火時期補正量のマップを有し、これはアルコール濃度に応じて複数種類具えている。基本的にはアルコール濃度が高くなるほどリタード量が低下、つまり進角量が増大するように、図４中のグラフが下方にほぼ平行移動する傾向となっている。点火時期設定部４３にて設定された点火時期は、点火時期補正部４７にて得られた点火時期補正量で補正され、補正後の点火時期にて点火プラグ１５が点火するように、イグニッションコイル駆動制御部４９がイグニッションコイル２３の作動を制御する。
【００４６】
このような一連の制御手順について図５を参照して説明すると、まず、Ｓ１１のステップにてアクセル開度センサ３２，エアフローメータ３３，クランク角センサ３８などの各種センサ類からの出力を取り込み、Ｓ１２のステップにて車両の運転状態に応じた燃料噴射量および点火時期を燃料噴射量設定部４２および点火時期設定部４３にて設定する。
【００４７】
次に、Ｓ１３のステップにて筒内圧センサ２４およびクランク角センサ３８からの出力を取り込み、膨張行程における燃焼室１４内の筒内圧Ｐと、この筒内圧Ｐの検出時における燃焼室１４の容積Ｖを指数κで累乗した値との積ＰＶκを混合燃料低位発熱量算出部４４にて算出する。
【００４８】
また、この混合燃料低位発熱量算出部４４は、Ｓ１２のステップにて設定された燃料噴射量τをＳ１５のステップにて読み込み、ＰＶκ/τを混合燃料低位発熱量ＱMとしてＳ１６のステップにて算出する。
【００４９】
さらに、Ｓ１７のステップにてアルコール濃度センサ１６の出力が読み込まれ、このアルコール濃度と先の混合燃料低位発熱量ＱMとに基づき、Ｓ１８のステップにてベース燃料の低位発熱量ＱBがベース燃料低位発熱量算出部４５にて算出される。
【００５０】
このベース燃料低位発熱量算出部４５にて算出されたベース燃料の低位発熱量ＱBに基づき、Ｓ１９のステップにて噴射量補正部４６および点火時期補正部４７が燃料噴射補正量および点火時期補正量を設定し、これに基づいて燃料噴射弁１２の作動およびイグニッションコイル２３の作動が制御される。
【００５１】
なお、上述したＳ１２〜Ｓ１９のステップにおける処理は、エンジン１０が不安定な燃焼状態となる冷態始動時などではなく、安定な燃焼状態下において実行されるものであることは言うまでもない。
【００５２】
このように、エンジン１０の駆動条件を大きく左右する性状が未知のベース燃料（ガソリン）の低位発熱量をアルコール濃度センサ１６と筒内圧センサ２４とクランク角センサ３８とからの情報に基づき、混合燃料低位発熱量算出部４４を介してベース燃料低位発熱量算出部４５にて正確に把握することにより、エンジン１０の駆動条件を最適に制御することができる。
【００５３】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を火花点火方式の内燃機関が搭載された車両に応用した一実施形態の概念図である。
【図２】図１に示した実施形態における主要部の制御ブロック図である。
【図３】ベース燃料の低位発熱量と燃焼室に供給される補正燃料量との関係を模式的に表すグラフである。
【図４】ベース燃料の低位発熱量と点火時期の遅角量との関係を模式的に表すグラフである。
【図５】図１に示した実施形態における制御手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
Ｆ  混合燃料
１０  エンジン
１１  燃料タンク
１２  燃料噴射弁
１３  燃料供給配管系
１４  燃焼室
１５  点火プラグ
１６  アルコール濃度センサ
１７  ＥＣＵ
１８  吸気ポート
１９  排気ポート
２０  シリンダヘッド
２１  吸気弁
２２  排気弁
２３  イグニッションコイル
２４  筒内圧センサ
２５  吸気通路
２６  吸気管
２７  エアクリーナ
２８  サージタンク
２９  アクセルペダル
３０  スロットルアクチュエータ
３１  スロットル弁
３２  アクセル開度センサ
３３  エアフローメータ
３４  ピストン
３５  シリンダブロック
３６  連接棒
３７  クランク軸
３８  クランク角センサ
３９  排気通路
４０  排気管
４１  三元触媒
４２  燃料噴射量設定部
４３  点火時期設定部
４４  混合燃料低位発熱量算出部
４５  ベース燃料低位発熱量算出部
４６  噴射量補正部
４７  点火時期補正部
４８  噴射弁駆動制御部
４９  イグニッションコイル駆動制御部
【図１】
0004936138.tif 000002
【図２】
0004936138.tif 000003
【図３】
0004936138.tif 000004
【図４】
0004936138.tif 000005
【図５】
0004936138.tif 000006