(57)【要約】【課題】例えば、水分を含む燃料を用いた場合に生じるエンジンにおける燃焼の不安定性を改善し、更にノッキングによるエンジンの破損を低減する【解決手段】ＥＣＵ（１００）は、ノッキングセンサ（２１９）から供給されるノッキング発生状況に関する情報を検知しつつ、ノッキングが発生している否かを判定する（ステップＳ４１）。ノッキングが発生していないと判定された場合、ＥＣＵ（１００）は、シリンダ（２０１）内にノッキングが検出されなくなるように、言い換えれば、エンジン（２００）にノッキングが発生しないように、燃料のオクタン価に基づくことなく、点火時期を遅角側に設定する（ステップＳ４２）。他方、ノッキングが発生していないと判定された場合、ＥＣＵ（１００）は、点火時期を進角側に設定する（ステップＳ４３）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関における燃料の点火時期を前記燃料のオクタン価に基づいて設定可能な内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に発生するノッキングを検出するノッキング検出手段と、
前記内燃機関の動作時に、前記燃料に点火する点火手段と、
前記燃料の水分濃度が第１濃度以上である場合に、前記オクタン価に代えて、前記ノッキングの発生状況に基づいて前記点火時期を設定し、前記設定された点火時期に前記燃料が点火されるように前記点火手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記水分濃度が第１濃度以上である場合に、前記ノッキングの発生状況に基づいて前記点火時期が設定される設定処理と並行して、前記オクタン価に基づいて設定可能な点火時期を学習し、且つ該学習した点火時期を記憶すること
を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記水分濃度が前記第１濃度より高い第２濃度以上である場合に、水分によって気筒内温度の低下が生じないように、前記内燃機関の動作モードを切り換えること
を特徴とする請求項１又は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、例えば、アルコールが混合されたガソリン燃料を使用可能なＦＦＶ（フレキシブル・フューエル・ビークル）車両に用いられる内燃機関を制御するための内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンを燃料とする内燃機関では、燃料のオクタン価に応じて最適な点火時期が相互に異なる。そこで、特許文献１乃至４の夫々は、オクタン価等の燃料性状に応じて点火時期を設定し、ノッキングの発生を低減できる技術を開示している。
【０００３】
一方、内燃機関の燃料としては、ガソリンだけではなく、バイオエタノール等のアルコール燃料、或いはガソリンにアルコールが混合された混合燃料が用いられる場合もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８０６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４６１５号公報
【特許文献３】特開２００１−８２２４２号公報
【特許文献４】特開平９−６８１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の内燃機関では、水分を含むアルコール燃料、或いは、水分を含んだアルコール及びガソリンの混合燃料等の粗悪燃料は、水分を含まないガソリン或いはアルコールよりノッキングが発生し難い。より具体的には、水分が蒸発する際の潜熱効果によって、耐ノック性が向上する。したがって、特許文献１等に開示された技術によれば、粗悪燃料のオクタン価が実質的なオクタン価より高くなっていると誤って学習されてしまう。誤ってオクタン価が学習された状態で、先にオクタン価が学習された粗悪燃料より低いオクタン価を有する燃料が新たに内燃機関に供給された場合、先に学習されたオクタン価に基づいて特定された点火時期を基準として新たに供給された燃料に対応した点火時期を特定すると、点火時期が過剰に進角側に設定されてしまう。
【０００６】
このように過剰に点火時期が進角側に設定された場合、ノッキングが発生し、エンジン等の内燃機関が破損してしまう問題点が生じる虞がある。加えて、燃料中の水分濃度が高くなると、気筒内で燃料を燃焼させた際に生じる火炎の成長よりも、水分による冷却及び消炎効果のほうが大きくなり、燃料の燃焼が不安定になる。また、オクタン価が誤って学習されることによって生じる点火時期の進角側へのずれは、水分及びアルコールを含む燃料に限って生じる問題点ではなく、燃料タンクに燃料を供給する段階においてガソリン中に水分を分散させながら当該燃料タンクに供給された燃料が内燃機関に供給された場合にも同様に生じ得る。
【０００７】
特に、将来生じる可能性がある原油、或いは、バイオエタノール燃料の価格の高騰に便乗して、ガソリン或いはアルコールの濃度が水分によって薄められた燃料が、ドライバが知らない間にエンジン等の内燃機関の燃料として供給された場合、上述の点火時期のずれに起因するノッキングが発生し、燃料の燃焼が不安定になるだけでなく、より深刻な問題として内燃機関が破損する可能性が高くなる。
【０００８】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、水分を含む燃料を用いた場合に生じるエンジン等の内燃機関における燃焼の不安定性を改善し、更に内燃機関の破損を低減し得る内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る内燃機関の制御装置は上記課題を解決するために、車両に搭載された内燃機関における燃料の点火時期を前記燃料のオクタン価に基づいて設定可能な内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関に発生するノッキングを検出するノッキング検出手段と、前記内燃機関の動作時に、前記燃料に点火する点火手段と、前記燃料の水分濃度が第１濃度以上である場合に、前記オクタン価に代えて、前記ノッキングの発生状況に基づいて前記点火時期を設定し、前記設定された点火時期に前記燃料が点火されるように前記点火手段を制御する制御手段とを備える。
【００１０】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、ノッキング検出手段は、例えば、内燃機関が有する気筒に設けられたノッキングセンサであり、内燃機関の動作時に、内燃機関に生じるノッキングを検出する。
【００１１】
点火手段は、例えば、気筒内に供給された燃料に点火可能な設けられた点火プラグであり、内燃機関の動作時に、燃料に点火する。
【００１２】
ここで、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、当該内燃機関における燃料の点火時期を前記燃料のオクタン価に基づいて設定する際、言い換えれば、燃料の水分濃度を考慮しないで点火時期を設定する際には、ノッキングが生じないように、且つ内燃機関から出力されるトルクが最大値となるように、一のオクタン価を有する燃料に応じた点火時期が学習された後、内燃機関に供給される他のオクタン価を有する燃料については、一のオクタン価を有する燃料について設定された点火時期の学習値を基準として、点火時期が設定される。この際、基準となる点火時期が学習された際に内燃機関に供給されていた燃料の水分濃度が高いと、基準となる点火時期が進角側に設定されてしまうため、最適な、言い換えれば、ノッキングを生じさせることなく、且つ出力トルクが最大となる点火時期を他のオクタン価について設定することが困難となる技術的問題が生じ得る。
【００１３】
より具体的には、例えば、一のオクタン価を有する燃料が給油された後、次の機会に給油された燃料のオクタン価である他のオクタン価が一のオクタン価より低い場合、他のオクタン価について設定されるべき点火時期は、基準となる点火時期より遅角側に設定されるべきあるが、基準となる点火時期と、遅角側に設定されるべき点火時期との差が大き過ぎる場合、当該点火時期の差を補償するように点火手段及び内燃機関を制御しきれない事態に陥る。このような事態に陥った場合、内燃機関にノッキングが発生し、内燃機関を搭載した車両の走行性能を低下させてしまう。より深刻な場合には、内燃機関が破損してしまうこともある。
【００１４】
そこで、制御手段は、前記燃料の水分濃度が第１濃度以上である場合に、前記オクタン価に代えて、前記ノッキングの発生状況に基づいて前記点火時期を設定し、前記設定された点火時期に前記燃料が点火されるように前記点火手段を制御する。
【００１５】
ここで、「第１濃度」とは、例えば、制御手段が、上述した点火時期の差を補償するように点火手段及び内燃機関を制御しきれなくなる水分濃度のしきい値であり、燃料の種類、及び内燃機関の設計等の各種パラメータに応じて、実験的に、理論的に、或いはシミュレーションによって任意に設定可能である。制御手段は、例えば、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）、或いはＥＣＵの一部を構成する回路部であり、燃料中の水分濃度を検出する濃度センサが検出した水分濃度が第１濃度以上である否かを判定する。燃料の水分濃度が第１濃度以上であると判定された場合、制御手段は、ノッキングの発生状況に基づいて点火時期を設定する。
【００１６】
より具体的には、制御手段は、例えば、ノッキング検出手段によってノッキングが検出されなくなるように、言い換えれば、内燃機関にノッキングが発生しないように、燃料のオクタン価に基づくことなく、点火時期を設定する。このように設定された点火時期において燃料に点火することによって、ノッキングが発生させることなく、当該燃料に対応して内燃機関に最大のトルクを出力させることが可能である。
【００１７】
加えて、ノッキングの発生状況に基づいて点火時期が設定されているため、水分濃度が第１濃度以上である燃料が含んでいる水分によって、見かけ上耐ノック性が向上したものとして誤って点火時期が学習されることがない。
【００１８】
したがって、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、誤って学習された点火時期の学習値を基準として、当該燃料と水分濃度が相互に異なる燃料について過剰に進角された点火時期が設定されることを防止でき、内燃機関の動作に関する制御性を向上させることができる。加えて、ノッキングによって発生し得る内燃機関の破損を低減することが可能である。
【００１９】
本発明に係る内燃機関の制御装置の一の態様では、前記制御手段は、前記水分濃度が第１濃度以上である場合に、前記ノッキングの発生状況に基づいて前記点火時期が設定される設定処理と並行して、前記オクタン価に基づいて設定可能な点火時期を学習し、且つ該学習した点火時期を記憶してもよい。
【００２０】
この態様によれば、制御手段が、例えば、データを記憶するメモリ等の記憶手段を備えて構成されている。このような制御手段が、前記オクタン価に基づいて設定可能な点火時期を学習し、且つ該学習した点火時期を記憶することから、前記水分濃度が第１濃度以上である燃料と同じ水分濃度を有する燃料が再度車両に給油された場合、新たに点火時期を設定する設置処理が実行されなくても、記憶された点火時期の学習値を用いることによって、より迅速に、最適な点火時期で燃料に点火可能である。
【００２１】
したがって、この態様によれば、例えば、内燃機関に加わる負荷が変わったり、内燃機関を再度始動させたりする際に、燃料の水分濃度に応じて新たに点火時期を設定しなくても、制御手段に記憶された点火時期の学習値に点火時期が設定されることによって、ノッキング及びこれに起因する内燃機関の破損を発生させることなく、迅速に内燃機関からトルクを出力させることが可能である。
【００２２】
本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記水分濃度が前記第１濃度より高い第２濃度以上である場合に、水分によって気筒内温度の低下が生じないように、前記内燃機関の動作モードを切り換えてもよい。
【００２３】
この態様によれば、「第２濃度」とは、内燃機関の動作時において、気筒内における燃料の燃焼が失火してしまう水分濃度をいう。このような第２濃度以上の水分濃度を有する燃料を用いた場合、燃料に含まれる水分によって気筒内温度が低下し、気筒内において燃料を燃焼させることが技術的に困難になる。より深刻な場合には、内燃機関から出力されたトルクによって駆動する車両が走行できなくなる。
【００２４】
そこで、この態様によれば、制御手段は、例えば、制御手段による判断に基づいて、或いは、燃料の水分濃度が第２濃度以上である旨を報知されたドライバによる指示に基づいて、気筒内温度が低下しないように、前記内燃機関の動作モードを切り換える。ここで、「動作モード」とは、気筒内温度が高まるように内燃機関が取り得る動作態様であればよい。動作モードの具体例としては、例えば、内燃機関に加わる負荷が、中乃至高負荷である場合に、気筒内温度を高めるように燃料が燃焼する気筒数を制限し、トルクを制御する場合が挙げられる。また、燃料の水分濃度が第２濃度以上である旨を報知されたドライバによる指示に基づいて、実質的に稼働する気筒数が制限されてもよい。
【００２５】
したがって、この態様によれば、内燃機関の動作時において、気筒内における失火を低減でき、車両が走行不能になることを防止できる。加えて、例えば、内燃機関に加わる負荷が相対的に低い低負荷領域において、気筒内における燃料の燃焼不良、或いは、車両の走行性能の低下等の各種不具合の発生を低減できる。
【００２６】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施形態を説明する。
【００２８】
＜１：内燃機関の制御装置＞
図１を参照しながら、本実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置、及び制御対象となる内燃機関から構成されるエンジンシステムの概略構成を示した模式図である。尚、本実施形態では、内燃機関の制御装置として、車両のエンジンを制御する制御装置を例に挙げる。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態に係るエンジンシステム３００は、本発明の「内燃機関」の一例であるエンジン２００、本発明に係る「内燃機関の制御装置」の一例である制御装置１、燃料性状センサ１１０、及び水温センサ１５０を備えている。
【００３０】
燃料性状センサ１１０は、例えば光屈折式や静電容量式のセンサであり、燃料の性状やアルコール濃度等を検出することができる。燃料性状センサ１１０は、燃料タンクから内燃機関に燃料を供給するデリバリパイプ等に設けられ、ＥＣＵ１００と電気的に接続されている。
【００３１】
水温センサ１５０は、エンジン２００の冷却水の温度を検出するセンサであり、シリンダ２０１の周囲等に設けられ、ＥＣＵ１００と電気的に接続されている。尚、エンジン２００の燃焼状態を検出できるようなものであれば、この水温センサ１５０に代えて又は加えて、吸気温センサや油温センサ等を用いることも可能である。
【００３２】
制御装置１は、本発明の「制御手段」の一例であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００、燃料性状センサ１１０、及び本発明の「ノッキング検出手段」の一例であるノッキングセンサ２１９、並びに、本発明の「点火手段」の一例である点火プラグ２０２を備えている。
【００３３】
ＥＣＵ１００は、エンジンシステムの動作全体を制御する電子制御ユニットであり、データ処理及び当該処理に基づくエンジンの制御等が可能なように、例えば演算回路やメモリ等を含んで構成されている。ノッキングセンサ２１９は、エンジン２００の動作時に、シリンダ２０１に発生するノッキングを検出し、ＥＣＵ１００のそのデータを供給する。点火プラグ２０２は、エンジン２００の動作時に、ＥＣＵ１００の制御下で所定のタイミングで燃料に点火する。
【００３４】
エンジン２００は、吸気管２０６、シリンダ２０１、排気管２１０、吸気バルブ２０８、排気バルブ２０９、燃料タンク２２３、ＥＧＲ装置２２９を備えて構成されている。
【００３５】
吸気管２０６は、シリンダ２０１と外気とを連通しており、シリンダ２０１内へと外気（空気）を吸入可能に構成されている。吸気管２０６の管路には、吸入空気を浄化するクリーナ２１１と、吸入空気の質量流量（即ち、吸入空気量）を検出するエアフローメータ２１２と、シリンダ２０１内部への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２１４と、スロットルバルブ２１４の開度を検出するスロットルポジションセンサ２１５と、運転者によるアクセルペダル２２６の踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ２１６と、踏み込み量に基づいてスロットルバルブ２１４を駆動するスロットルバルブモータ２１７とが備えられている。
【００３６】
シリンダ２０１は、その内部において、点火プラグ２０２で点火して、混合気を燃焼させる。このときの爆発力に応じたピストン２０３の往復運動は、コネクションロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。この回転運動によって、エンジン２００を搭載する車両が駆動される。また、シリンダ２０１の周囲には、クランク角を検出することでエンジン２００の回転数を検出可能なクランクポジションセンサ２１８、及びノックの有無或いは程度を検出するノックセンサ２１９等の各種センサが配設されている。各センサの出力は、対応する検出信号としてＥＣＵ１００へと供給される。
【００３７】
排気管２１０には、触媒２２２が備えられている。触媒２２２は、例えば白金やロジウムなどの貴金属を活性成分とした三元触媒であり、例えば排気管２１０の管路に設けられると共に、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）などを除去する機能を有する。触媒２２２は、その温度に応じて排気ガスの浄化能力が変化するため、例えば冷間始動時などにおいては、触媒２２２の温度を活性温度にまで上昇させる。また、排気管２１０における触媒２２２の上流側には、空燃比センサ２２１が備えられている。空燃比センサ２２１は、例えばジルコニア固体電解質などで構成されており、排気管２１０中の排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）を検出すると共に、検出信号をＥＣＵ１００へと供給する。この検出信号に基づいて、空燃比フィードバック補正が行われ、或いは空燃比の変動量が特定される。
【００３８】
吸気バルブ２０８は、シリンダ２０１内部と吸気管２０６との連通状態を制御することが可能に構成されている。排気バルブ２０９は、シリンダ２０１内部と排気管２１０との連通状態を制御することが可能に構成されている。シリンダ２０１内部で燃焼した混合気は排気ガスとなり、吸気バルブ２０８の開閉に連動して開閉する排気バルブ２０９を通過して排気管２１０を介して排気される。これらの開閉タイミングは、可変動バルブ装置（図示せず）によって調整される。可変動バルブ装置は、吸気バルブ２０８及び排気バルブ２０９の開閉時期を制御できるものであればよく、例えば油圧式、カムバイワイヤ、電磁駆動バルブ等を用いることができる。
【００３９】
燃料タンク２２３は、エンジン２００の燃焼に供する燃料を貯蔵している。給油される燃料は、ガソリンや、ガソリン及びアルコールの混合燃料等である。この燃料は、ポンプ２２５によって適宜吸い上げられ、燃料噴射バルブ２０７へと供給される。燃料噴射バルブ２０７は、燃料タンク２２３から供給される燃料を、ＥＣＵ１００の制御に従って、吸気管２０６内に噴射する。噴射された燃料は、吸気管２０６を介して吸入された空気と混合されて混合気を形成し、該混合気がシリンダ２０１内での燃焼に使用される。
【００４０】
ＥＧＲ装置２２９は、ＥＧＲ通路２２８、及びＥＧＲ制御バルブ２２７を備える。ＥＧＲ通路２２８は、吸気管２０６と排気管２１０とを連通する。ＥＧＲ制御バルブ２２７は、ＥＧＲ通路に備えられており、ＥＣＵ１００の制御下で開閉される。このＥＧＲ制御バルブ２２７の開閉によって、内部ＥＧＲガスは適宜排気管２１０から吸気管２０６へと導入される。
【００４１】
＜２：内燃機関の制御方法＞
次に、図２及び図３を参照しながら、上述の内燃機関の制御装置によって実行可能な制御方法を説明しつつ、当該制御装置１を各構成要素の動作を詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置によって実行可能な制御方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。図３は、燃料のオクタン価に基づいて点火時期を設定する際に参照される点火時期及び出力トルクの関係を示した模式図である。
【００４２】
図２において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の動作時において、燃料の水分濃度ｄが、本発明の「第２濃度」の一例である第２水分濃度β未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ここで、第２水分濃度βは、後述する第１水分濃度αより高い水分濃度であり、エンジン２００の動作時において、シリンダ２０１内における燃料の燃焼が当該水分の存在によって失火してしまう水分濃度である。
【００４３】
燃料の水分濃度ｄが、第２水分濃度β以上である判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、燃料に含まれる水分によってシリンダ２０１内の温度が低下しないように、エンジン２００の動作モードを切り換える（ステップＳ５０）。より具体的には、ＥＣＵ１００は、例えば、エンジン２００に加わる負荷が中乃至高負荷である場合に、シリンダ２０１内の温度を高めるように、燃料が燃焼するシリンダ２０１のシリンダ数を制限し、トルクを制御する。また、ＥＣＵ１００は、燃料の水分濃度ｄが第２水分濃度β以上である旨を報知されたドライバによって指示された車両の退避走行を実行するために、エンジン２００において実質的に稼働するシリンダ数を制限してもよい。尚、動作モードの切り換えは、シリンダ２０１内の温度が高まるようにエンジン２００が取り得る動作態様を変更するものであれば、上述の具体例に限定されるものではない。
【００４４】
このようにエンジン２００の動作モードを変更することによって、エンジン２００の動作時において、シリンダ２０１内における失火を低減でき、車両が走行不能になることを防止できる。加えて、例えば、エンジン２００に加わる負荷が相対的に低い低負荷領域において、シリンダ２０１内における燃料の燃焼不良、或いは、車両の走行性能の低下等の各種不具合の発生を低減することも可能である。
【００４５】
ステップＳ１０において、水分濃度ｄが第２水分濃度β未満であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、水分濃度ｄが、本発明の「第１濃度」の一例である第１水分濃度α未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【００４６】
ここで、図３を参照しながら、燃料のオクタン価に基づいて点火時期を設定する際に参照される点火時期及び出力トルクの関係を説明しつつ、第１水分濃度αの意味を説明する。
【００４７】
図３において、通常、エンジン２００における燃料の点火時期を燃料のオクタン価に基づいて設定する際、言い換えれば、燃料の水分濃度を考慮しないで点火時期を設定する際には、ノッキングが生じないように、且つエンジン２００から出力されるトルクが最大値となるように、一のオクタン価を有する燃料に応じた点火時期ＭＢＴ０が学習された後、エンジン２００に供給される他のオクタン価を有する燃料については、一のオクタン価を有する燃料について設定された点火時期ＭＢＴの学習値を基準として、点火時期ＭＢＴ１或いはＭＢＴ２が設定される。この際、基準となる点火時期ＭＢＴ０が学習された際にエンジン２００に供給されていた燃料の水分濃度が高いと、基準となる点火時期ＭＢＴ０が進角側に設定されてしまうため、最適な、言い換えれば、ノッキングを生じさせることなく、且つ出力トルクが最大となる点火時期を他のオクタン価について設定することが困難となる技術的問題が生じ得る。
【００４８】
より具体的には、例えば、一のオクタン価を有する燃料が給油された後、次の機会に給油された燃料のオクタン価である他のオクタン価が一のオクタン価より低い場合、他のオクタン価について設定されるべき点火時期は、基準となる点火時期ＭＢＴ０より遅角側（例えば、点火時期ＭＢＴ２）に設定されるべきあるが、基準となる点火時期ＭＢＴ０と、遅角側に設定されるべき点火時期ＭＢＴ２との差が大き過ぎる場合、ＥＣＵ１００は、当該点火時期の差を補償するように点火プラグ２０２及びエンジン２００を制御しきれない事態に陥る。このような事態に陥った場合、エンジン２００にノッキングが発生し、エンジン２００を搭載した車両の走行性能を低下させてしまう。より深刻な場合には、ノッキングによってエンジン２００が破損してしまうこともある。
【００４９】
そこで、ＥＣＵ１００は、後述するように、燃料の水分濃度ｄが、第１水分濃度α未満であるか否かに応じて、点火時期の制御方法を変更する。
【００５０】
再び、図２において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０において、燃料の水分濃度ｄが第１水分濃度α未満であると判定された場合（Ｙｅｓ）に、燃料のオクタン価に基づいて点火時期を設定し、シリンダ２０１内における燃料の燃焼を制御する（ステップＳ３０）。
【００５１】
ここで、第１水分濃度αは、ＥＣＵ１００が、点火プラグ２０２が燃料に点火する点火時期の差、即ち、燃料のオクタン価に基づいて設定され、且つ基準となる点火時期と、水分の存在によって見かけ上耐ノック性が高まったものと認識されることによって設定される点火時期との差を補償するように、点火プラグ２０２及び内燃機関を制御しきれなくなる水分濃度のしきい値であり、燃料の種類、及び内燃機関の設計等の各種パラメータに応じて、実験的に、理論的に、或いはシミュレーションによって任意に設定可能な水分濃度である。ＥＣＵ１００は、例えば、燃料性状センサ１１０が検出した燃料中の水分濃度が第１水分濃度α以上である否かを判定する。
【００５２】
一方、ステップＳ２０において、燃料の水分濃度ｄが第１水分濃度α以上であると判定された場合（Ｎｏ）には、燃料のオクタン価に基づいて点火時期を設定するようにエンジン２００の動作を制御するＫＣＳ（ノックコントロールシステム）学習制御を禁止する（ステップ４０）。その代わり、ＥＣＵ１００は、シリンダ２０１におけるノッキングの発生状況に基づいて点火時期を設定し、該設定された点火時期に燃料が点火されるように点火プラグ２０２を制御する。
【００５３】
より具体的には、ＥＣＵ１００は、ノッキングセンサ２１９から供給されるノッキング発生状況に関する情報を検知しつつ、ノッキングが発生している否かを判定する（ステップＳ４１）。ノッキングが発生していないと判定された場合、ＥＣＵ１００は、シリンダ２０１内にノッキングが検出されなくなるように、言い換えれば、エンジン２００にノッキングが発生しないように、燃料のオクタン価に基づくことなく、点火時期を遅角側に設定する（ステップＳ４２）。他方、ノッキングが発生していないと判定された場合、ＥＣＵ１００は、点火時期を進角側に設定する（ステップＳ４３）。
【００５４】
このように設定された点火時期において燃料に点火することによって、ノッキングを発生させることなく、且つ当該燃料に対応してエンジン２００に最大のトルクを出力させることが可能である。
【００５５】
加えて、ノッキングの発生状況に基づいて点火時期が設定されているため、水分濃度が第１水分濃度α以上である燃料が含んでいる水分によって、見かけ上耐ノック性が向上したものとして誤って点火時期が学習されることをなくすことができる。
【００５６】
したがって、本実施形態に係るエンジンの制御装置１によれば、誤って学習された点火時期の学習値を基準として、当該燃料と水分濃度が相互に異なる燃料について過剰に進角された点火時期が設定されることを防止でき、エンジン２００の動作に関する制御性を向上させることができる。加えて、ノッキングによって発生し得るエンジン２００の破損を低減することが可能である。
【００５７】
尚、エンジン２００によって駆動される車両に新たな燃料が供給されていない段階においては、エンジン２００の制御性をより向上させることを目的として、ステップＳ４１、Ｓ４２及びＳ４３が繰り返し実行されてもよい。
【００５８】
また、制御装置１は、ステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４２及びＳ４３の処理手順を介して点火時期が設定される設定処理と並行して、燃料のオクタン価に基づいて設定可能な点火時期を学習し、且つ該学習した点火時期を記憶することも可能である。
【００５９】
このように、ＥＣＵ１００が、燃料のオクタン価に基づいて設定可能な点火時期を記憶しておくことによって、燃料の水分濃度ｄが第１水分濃度α以上である燃料と同じ水分濃度を有する燃料が再度車両に給油された場合、新たに点火時期を設定する設置処理が実行されなくても、記憶された点火時期の学習値を用いることによって、より迅速に、最適な点火時期で燃料に点火可能することが可能になる。
【００６０】
したがって、例えば、エンジン２００に加わる負荷が変わったり、エンジン２００を再度始動させたりする際に、燃料の水分濃度ｄに応じて新たに点火時期を設定しなくても、ＥＣＵ１００に記憶された点火時期の学習値に点火時期が設定されることによって、ノッキング及びこれに起因するエンジンの破損を発生させることなく、迅速にエンジン２００から効率良くトルクを出力させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置、及び制御対象となる内燃機関から構成されるエンジンシステムの概略構成を示した模式図である。
【図２】本実施形態に係る内燃機関の制御装置によって実行可能な制御方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。
【図３】燃料のオクタン価に基づいて点火時期を設定する際に参照される点火時期及び出力トルクの関係を示した模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００・・・ＥＣＵ、２００・・・エンジン、２０２・・・点火プラグ、２１９・・・ノッキングセンサ、３００・・・エンジンシステム
【図１】
2009293483.tif 000003
【図２】
2009293483.tif 000004
【図３】
2009293483.tif 000005