(57)【要約】【課題】内燃機関の制御装置において、燃焼室へのデポジットの堆積を抑制可能とする。【解決手段】ＥＣＵ５３は、内燃機関の運転状態に応じてインジェクタ４３による燃料噴射時期及び燃料噴射量を設定し、設定された燃料噴射時期及び燃料噴射量に基づいてインジェクタ４３を制御可能であり、このとき、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を検出し、検出した運転累積量が予め設定された所定値を越えたときに、インジェクタ４３により噴射されるアルコール混合燃料の噴霧がピストン１４頂面に向く時期となるように燃料噴射時期を設定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室または吸気ポートにアルコール燃料を噴射可能な燃料噴射手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記燃料噴射手段による燃料噴射時期を設定する燃料噴射時期設定手段と、
該燃料噴射時期設定手段により設定された燃料噴射時期に基づいて前記燃料噴射手段を制御する燃料噴射制御手段と、を備える内燃機関の制御装置において、
アルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量を検出するアルコール燃料運転累積量検出手段を設け、
前記燃料噴射時期設定手段は、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出した運転累積量が予め設定された所定値を越えたときに、前記燃料噴射手段により噴射されるアルコール燃料の噴霧がピストン頂面に向く時期に設定する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出するアルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量は、アルコール燃料による前記内燃機関の運転継続時間であ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】
前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出するアルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量は、前記燃料噴射手段により噴射されたアルコール燃料の累積噴射量であ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４】
アルコール燃料は、アルコールとガソリンとの混合燃料であり、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出するアルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量は、予め設定されたアルコール濃度以上の燃料による運転累積量であ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５】
前記アルコール燃料運転累積量検出手段は、前記内燃機関が予め設定された所定温度以上であるときに、アルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記燃料噴射時期設定手段は、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出した運転累積量が所定値を越えたとき、前記燃料噴射手段による燃料噴射時期を吸気行程前半に設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の運転状態に応じて前記燃料噴射手段による燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段を設け、前記燃料噴射時期設定手段は、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出した運転累積量が所定値を越えたとき、前記燃料噴射量設定手段が設定した燃料噴射量が予め設定された所定値を超えるときに、前記燃料噴射手段による燃料噴射時期を吸気行程前半と圧縮行程後半に設定することを特徴とする請求項６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】
燃料にアルコールが混合されたアルコール混合燃料により運転可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関にて、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用い、それぞれの短所を補って長所を相互補完させる、所謂、多種燃料内燃機関が採用されている。この多種燃料内燃機関が搭載された車両は、一般にフレキシブル燃料自動車（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれている。その一例としては、ガソリン燃料とエタノール等のアルコール燃料を要求性能に合わせて単独で又は混合して使用し、内燃機関のエミッション性能の向上やガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図るものが知られている。
【０００３】
ところが、燃料を燃焼室に直接噴射する筒内噴射式の内燃機関では、燃料を噴射するインジェクタがシリンダヘッドに配設され、インジェクタの先端部が燃焼室に臨んでおり、燃焼ガスの熱等によりインジェクタの先端部が比較的高温になりがちである。インジェクタの先端温度が高温となると、主としてガソリン中の高沸点成分（アロマ分）が、インジェクタの先端の噴口部周辺に付着又は残留しやすく、噴口部内にデポジット（燃料炭化物）として凝集して付着する。すると、インジェクタから噴射される燃料量が低下し、エンジンの出力低下などを招いてしまう。
【０００４】
そこで、例えば、下記特許文献１に記載されたエンジンの制御装置では、切換制御手段が、インジェクタの先端温度に応じて切換手段に信号を送り、メイン燃料を使用しての運転と、アルコール燃料を使用しての運転とを切り換え、インジェクタの先端温度がデポジットの付着の可能性が高い温度のときには、メイン燃料よりも高沸点成分の少ないアルコール燃料を使用しての運転に切り換えることで、デポジットのインジェクタの先端部への付着を回避している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４２０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、アルコールは、ガソリンに比べて気化特性が良好であるため、インジェクタから噴射されると直ちに気化し、燃焼室の壁面に未揮発分のまま到達する可能性は低い。そのため、燃焼室の壁面にデポジットが堆積しやすくなり、アルコールは着火しやすいため、燃焼室の壁面に堆積したデポジットがアルコールにより着火し、プレイグが発生しやすくなる。また、アルコールは、気化潜熱が高いため、内燃機関の高負荷時でも燃焼室の温度が下がりやすく、オイルを起因として、特に、ピストンの頂面にはデポジットが堆積しやすい。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、燃焼室へのデポジットの堆積を抑制可能とする内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の燃焼室または吸気ポートにアルコール燃料を噴射可能な燃料噴射手段と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記燃料噴射手段による燃料噴射時期を設定する燃料噴射時期設定手段と、該燃料噴射時期設定手段により設定された燃料噴射時期に基づいて前記燃料噴射手段を制御する燃料噴射制御手段と、を備える内燃機関の制御装置において、アルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量を検出するアルコール燃料運転累積量検出手段を設け、前記燃料噴射時期設定手段は、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出した運転累積量が予め設定された所定値を越えたときに、前記燃料噴射手段により噴射されるアルコール燃料の噴霧がピストン頂面に向く時期に設定する、ことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出するアルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量は、アルコール燃料による前記内燃機関の運転継続時間であることを特徴としている。
【００１０】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出するアルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量は、前記燃料噴射手段により噴射されたアルコール燃料の累積噴射量であることを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関の制御装置では、アルコール燃料は、アルコールとガソリンとの混合燃料であり、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出するアルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量は、予め設定されたアルコール濃度以上の燃料による運転累積量であることを特徴としている。
【００１２】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記アルコール燃料運転累積量検出手段は、前記内燃機関が予め設定された所定温度以上であるときに、アルコール燃料による前記内燃機関の運転累積量を検出することを特徴としている。
【００１３】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記燃料噴射時期設定手段は、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出した運転累積量が所定値を越えたとき、前記燃料噴射手段による燃料噴射時期を吸気行程前半に設定することを特徴としている。
【００１４】
本発明の内燃機関の制御装置では、前記内燃機関の運転状態に応じて前記燃料噴射手段による燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段を設け、前記燃料噴射時期設定手段は、前記アルコール燃料運転累積量検出手段が検出した運転累積量が所定値を越えたとき、前記燃料噴射量設定手段が設定した燃料噴射量が予め設定された所定値を超えるときに、前記燃料噴射手段による燃料噴射時期を吸気行程前半と圧縮行程後半に設定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、アルコール燃料による内燃機関の運転累積量を検出するアルコール燃料運転累積量検出手段を設け、燃料噴射時期設定手段は、アルコール燃料運転累積量検出手段が検出した運転累積量が予め設定された所定値を越えたときに、燃料噴射手段により噴射されるアルコール燃料の噴霧がピストン頂面に向く時期に設定するので、アルコール燃料がピストン頂面に衝突することで、アルコールによりピストンの頂面に付着したデポジットが洗い流されることとなり、燃焼室へのデポジットの堆積を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を表す概略構成図、図２は、本実施例の内燃機関の制御装置によるデポジット洗い流し制御を表すフローチャート、図３は、通常制御での噴射時期による燃料噴射を表す概略図、図４は、デポジット洗い流し制御での噴射時期による燃料噴射を表す概略図である。
【００１８】
本実施例の内燃機関の制御装置は、燃料性状の異なる複数種類の燃料、ここでは、アルコール燃料とガソリン燃料とを混合して使用するものである。図１に示すように、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された複数のシリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクケース１５が締結され、このクランクケース１５内にクランクシャフト１６が回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１６にそれぞれ連結されている。
【００１９】
燃焼室１８は、シリンダブロック１１におけるシリンダボア１３の壁面とシリンダヘッド１２の下面とピストン１４の頂面により構成されており、この燃焼室１８は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１８の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１９及び排気ポート２０が対向して形成されており、この吸気ポート１９及び排気ポート２０に対して吸気弁２１及び排気弁２２の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁２１及び排気弁２２は、シリンダヘッド１２に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２の上端部に接触している。
【００２０】
なお、図示しないが、クランクシャフト１６に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４にそれぞれ固結された各カムシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト１６と吸気カムシャフト２３と排気カムシャフト２４が連動可能となっている。
【００２１】
従って、クランクシャフト１６に同期して吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０を開閉し、吸気ポート１９と燃焼室１８、燃焼室１８と排気ポート２０とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４は、クランクシャフト１６が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジンは、クランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が１回転することとなる。
【００２２】
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２１及び排気弁２２を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）２５となっている。この吸気可変動弁機構２５は、吸気カムシャフト２３の軸端部にＶＶＴコントローラ２６が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ２７からの油圧をこのＶＶＴコントローラ２６の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対する吸気カムシャフト２３の位相を変更し、吸気弁２１の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気可変動弁機構２５は、吸気弁２１の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト２３には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ２８が設けられている。
【００２３】
吸気ポート１９には、吸気マニホールド２９を介してサージタンク３０が連結され、このサージタンク３０に吸気管３１が連結されており、この吸気管３１の空気取入口にはエアクリーナ３２が取付けられている。そして、このエアクリーナ３２の下流側にスロットル弁３３を有する電子スロットル装置３４が設けられている。
【００２４】
排気ポート２０には、排気マニホールド３５を介して排気管３６が連結されており、この排気管３６には排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する三元触媒３７及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒３８が装着されている。この三元触媒３７は、空燃比（排気空燃比）がストイキのときに排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３８は、空燃比（排気空燃比）がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯｘを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料によりＮＯｘを還元するものである。
【００２５】
吸気管３１におけるサージタンク３０の下流側と、排気管３６における三元触媒３７の上流側との間には、排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）３９が設けられており、このＥＧＲ通路３９には、ＥＧＲ弁４０とＥＧＲクーラ４１が設けられている。また、このＥＧＲ通路３９におけるＥＧＲ弁４０より吸気管３１側に、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサ４２が設けられている。
【００２６】
シリンダヘッド１２には、燃焼室１８に直接燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射手段）４３が装着されており、このインジェクタ４３は、吸気ポート１９側に位置して水平上端から下方に所定角度傾斜して配置されている。各気筒に装着されるインジェクタ４３はデリバリパイプ４４に連結され、このデリバリパイプ４４には、高圧燃料供給管４５を介して高圧燃料ポンプ４６が連結され、この高圧燃料ポンプ４６には、低圧燃料供給管４７を介して燃料タンク４８内の低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）４９が連結されている。従って、低圧燃料ポンプ４９は、燃料タンク４８内の燃料を所定の低圧まで加圧して低圧燃料供給管４７に供給し、高圧燃料ポンプ４６は、低圧燃料供給管４７の低圧燃料を所定の高圧まで加圧し、高圧燃料供給管４５を介してデリバリパイプ４４に供給することができ、インジェクタ４３は、デリバリパイプ４４内の高圧燃料を燃焼室１８に噴射することができる。また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１８の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ５０が装着されている。
【００２７】
車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５３が搭載されており、このＥＣＵ５３は、インジェクタ４３の燃料噴射タイミングや点火プラグ５０の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。
【００２８】
即ち、吸気管３１の上流側にはエアフローセンサ５４及び吸気温センサ５５が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ５３に出力している。電子スロットル装置３４にはスロットルポジションセンサ５６が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ５７が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ５３に出力している。クランクシャフト１６にはクランク角センサ５８が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ５３に出力し、ＥＣＵ５３はクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ５９が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ５３に出力している。シリンダブロック１１にはノックセンサ６０が設けられており、検出したノッキング信号をＥＣＵ５３に出力している。
【００２９】
また、排気管３６における三元触媒３７より上流側に、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ６１が設けられ、三元触媒３７より下流側に、酸素（Ｏ２）センサ６２が設けられている。このＡ／Ｆセンサ６１及びＯ２センサ６２は、燃焼室１８から排気ポート２０及び排気マニホールド３５を通して排気管３６に排気された排気ガスの排気空燃比（酸素量）を検出し、検出した排気空燃比をＥＣＵ５３に出力している。ＥＣＵ５３は、Ａ／Ｆセンサ６１及びＯ２センサ６２が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。
【００３０】
燃料タンク４８には、アルコールとガソリンとの混合燃料が貯留されており、この貯留されている混合燃料の残量を検出する残量センサ６３が設けられており、検出した燃料残量をＥＣＵ５３に出力している。また、燃料タンク４８には、この燃料タンク４８に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度を検出する濃度センサ６４が設けられており、検出した混合燃料におけるアルコール濃度をＥＣＵ５３に出力している。
【００３１】
また、ＥＣＵ５３は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構２５を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁２２の閉止時期と吸気弁２１の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート１９または燃焼室１８に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２１の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート１９に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２１の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。
【００３２】
ところで、本実施例の内燃機関は、上述したように、ガソリン燃料にエタノール等のアルコール燃料を所定割合混合したアルコール混合燃料を使用可能なものとなっており、エミッション性能の向上やガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図るものとなっている。しかし、アルコールは、ガソリンに比べて気化特性が良好であるため、燃焼室１８に噴射されると直ちに気化し、壁面に未揮発分のまま到達する可能性は低い。そのため、燃焼室１８の壁面にデポジットが堆積しやすくなり、アルコールは着火しやすいため、燃焼室の壁面に堆積したデポジットがアルコールにより着火し、プレイグが発生しやすくなる。
【００３３】
そこで、本実施例の内燃機関の制御装置にて、燃料噴射制御手段としてのＥＣＵ５３は、上述したように、内燃機関の運転状態に応じてインジェクタ４３による燃料噴射時期を設定（燃料噴射時期設定手段）すると共に、インジェクタ４３による燃料噴射量を設定（燃料噴射量設定手段）し、設定された燃料噴射時期及び燃料噴射量に基づいてインジェクタ４３を制御可能である。そして、ＥＣＵ５３は、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を検出（アルコール燃料運転累積量検出手段）し、検出した運転累積量が予め設定された所定値を越えたときに、インジェクタ４３により噴射されるアルコール混合燃料の噴霧がピストン１４頂面に向くように燃料噴射時期を設定している。
【００３４】
この場合、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を、アルコール混合燃料による内燃機関の運転継続時間としている。なお、アルコール燃料による内燃機関の運転累積量を、インジェクタ４３により噴射されたアルコール混合燃料の累積噴射量としたり、予め設定されたアルコール濃度以上の混合燃料による運転累積量としてもよい。
【００３５】
そして、ＥＣＵ５３は、内燃機関が予め設定された所定温度以上、つまり、水温センサ５９が検出したエンジン冷却水温が所定温度以上であるときに、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を検出するようにしている。
【００３６】
また、ＥＣＵ５３は、アルコール混合燃料運転累積量が所定値を越えたとき、インジェクタ４３による燃料噴射時期を吸気行程前半に設定している。この場合、ＥＣＵ５３は、アルコール燃料運転累積量が所定値を越えたとき、設定した燃料噴射量が予め設定された所定値を超えるときに、インジェクタ４３による燃料噴射時期を吸気行程前半と圧縮行程後半に設定している。
【００３７】
ここで、本実施例の内燃機関の制御装置によるデポジット洗い流し制御について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００３８】
本実施例の内燃機関の制御装置によるデポジット洗い流し制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、濃度センサ６４は、燃料タンク４８に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度を検出し、この検出したアルコール濃度をＥＣＵ５３に出力し、ステップＳ１２にて、ＥＣＵ５３は、検出したアルコール濃度が予め設定された所定のアルコール濃度Ａ％（例えば、５０％）より高いかどうかを判定する。即ち、燃料タンク４８に供給される混合燃料のアルコール濃度がばらついている可能性があり、一方で、アルコール濃度が低い混合燃料は、デポジットの洗い流し効果が低い。ここで、燃料タンク４８に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度が所定のアルコール濃度Ａ％より高いと判定されたら、ステップＳ１３にて、ＥＣＵ５３は、水温センサ５９が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定のエンジン冷却水温Ｈ℃（例えば、７０℃）より高いかどうかを判定する。即ち、内燃機関が完全暖機状態でないときには、デポジットの洗い流し効果が低い。ここで、エンジン冷却水温が所定のエンジン冷却水温Ｈ℃より高いと判定されたら、ステップＳ１４にて、累積運転時間（運転継続時間）Ｔをカウント開始する。
【００３９】
ステップＳ１５にて、ＥＣＵ５３は、累積運転時間Ｔが予め設定された所定の累積運転時間Ｂより長いかどうかを判定する。即ち、累積運転時間Ｔが長いと、ピストン１４の頂面にデポジットが多くたまってしまい、燃焼等に支障をきたすおそれがある。ここで、累積運転時間Ｔが所定の累積運転時間Ｂより長いと判定されたら、ステップＳ１６にて、燃料噴射時期を吸気行程前半に再設定する。
【００４０】
一方、ステップＳ１２で、燃料タンク４８に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度が所定のアルコール濃度Ａ％より高くないと判定されたり、ステップＳ１３で、エンジン冷却水温が所定のエンジン冷却水温Ｈ℃より高くないと判定されたり、ステップＳ１５で、累積運転時間Ｔが所定の累積運転時間Ｂより長くないと判定されたら、ステップＳ２５にて、累積運転時間（運転継続時間）Ｔをリセット（Ｔ＝０）する。そして、ステップＳ２６にて、通常の燃料噴射時期制御を実行する。即ち、ＥＣＵ５３は、図３に示すように、インジェクタ４３により、ピストン１４がＡ方向に下降する吸気行程後半に燃焼室１８内に燃料を噴射する。このとき、インジェクタ４３から噴射された燃料噴霧がピストン１４の頂面（キャビティ）１４ａに衝突することはない。
【００４１】
そして、ステップＳ１７にて、ＥＣＵ５３は、吸入空気量などにより設定された全燃料噴射量を吸気行程前半だけで噴射可能であるかどうかを判定する。即ち、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで車両が加速状態であるとき、燃料噴射量が増量されて多量となり、全燃料噴射量を吸気行程前半だけで噴射できないおそれがある。ここで、全燃料噴射量を吸気行程前半だけで噴射可能でないと判定されたら、ステップＳ１８にて、燃料噴射時期を吸気行程前半と圧縮行程後半の２段噴射に再設定してから、ステップＳ１９に移行する。一方、全燃料噴射量を吸気行程前半だけで噴射可能であると判定されたら、燃料噴射時期を吸気行程前半のままで、ステップＳ１９に移行する。
【００４２】
ステップＳ１９にて、再設定した噴射時期で燃料噴射時期制御を実行する。即ち、ＥＣＵ５３は、図４に示すように、インジェクタ４３により、ピストン１４がＡ方向に下降する吸気行程前半に燃焼室１８内に燃料を噴射すると共に、ピストン１４がＢ方向に上昇する圧縮行程後半に燃焼室１８内に燃料を噴射する。このとき、インジェクタ４３から噴射された燃料噴霧がピストン１４の頂面（キャビティ）１４ａに衝突することとなり、ピストン１４の頂面１４ａに付着したデポジットが洗い流される。
【００４３】
そして、ステップＳ２０にて、累積運転時間Ｔをリセット（Ｔ＝０）し、ステップＳ２１にて、再設定した燃料噴射時期制御の実行期間における累積燃料噴射量Ｆをカウント開始する。ステップＳ２２にて、ＥＣＵ５３は、この累積燃料噴射量Ｆが予め設定された所定の累積燃料噴射量Ｃを超えているかどうかを判定し、累積燃料噴射量Ｆが所定の累積燃料噴射量Ｃを超えていないと判定されたら、ステップＳ１６に戻って処理を繰り返す。一方、ここで、ＥＣＵ５３は、累積燃料噴射量Ｆが所定の累積燃料噴射量Ｃを超えたと判定したら、ステップＳ２３にて、累積燃料噴射量Ｆをリセット（Ｆ＝０）し、ステップＳ２４にて、通常の燃料噴射時期制御に戻す。
【００４４】
このように本実施例の内燃機関の制御装置にあっては、ＥＣＵ５３は、内燃機関の運転状態に応じてインジェクタ４３による燃料噴射時期及び燃料噴射量を設定し、設定された燃料噴射時期及び燃料噴射量に基づいてインジェクタ４３を制御可能であり、このとき、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を検出し、検出した運転累積量が予め設定された所定値を越えたときに、インジェクタ４３により噴射されるアルコール混合燃料の噴霧がピストン１４頂面に向くように燃料噴射時期に設定している。
【００４５】
従って、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量（アルコール混合燃料による運転継続時間、アルコール混合燃料の累積噴射量）が所定値を越えると、ＥＣＵ５３は、インジェクタ４３により噴射されるアルコール混合燃料の噴霧がピストン１４の頂面１４ａに向く燃料噴射時期、つまり、吸気行程前半または圧縮行程後半に設定し、インジェクタ４３を制御する。すると、インジェクタ４３から噴射されたアルコール混合燃料がピストン１４の頂面１４ａに衝突することで、混合燃料に含有する高濃度のアルコールによりピストン１４の頂面１４ａに付着したデポジットが洗い流されることとなり、燃焼室１８へのデポジットの堆積を抑制することができ、その結果、プレイグの発生を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施例の内燃機関の制御装置では、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を、アルコール混合燃料による内燃機関の運転継続時間または、インジェクタ４３により噴射されたアルコール混合燃料の累積噴射量としている。従って、この運転継続時間や累積噴射量をカウントすることで、容易にピストン１４の頂面１４ａへの混合燃料の燃料噴射タイミングを設定することができる。
【００４７】
なお、本実施例では、燃料タンク４８にアルコールとガソリンとの混合燃料を貯留し、濃度センサが検出した混合燃料におけるアルコール濃度が予め設定されたアルコール濃度であるときに、上述した噴射時期制御を実行するようにしたが、アルコール燃料用の燃料タンクとガソリン燃料用の燃料タンクを別途有していたり、アルコールとガソリンの混合燃料からアルコールとガソリンを分離可能な装置を有している内燃機関であっても、上述した噴射時期制御を実行することができる。この場合、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を、予め設定されたアルコール濃度以上の混合燃料による運転累積量とすればよい。
【００４８】
また、本実施例の内燃機関の制御装置では、内燃機関が予め設定された所定温度以上、つまり、水温センサ５９が検出したエンジン冷却水温が所定温度以上であるときに、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量を検出するようにしている。従って、内燃機関が完全暖機状態にあるとき、つまり、ピストン１４が高温状態であるときに、アルコールによりデポジットを効率的に洗い流すことができる。
【００４９】
また、本実施例の内燃機関の制御装置では、アルコール混合燃料による内燃機関の運転累積量が所定値を越えたとき、インジェクタ４３による燃料噴射時期を吸気行程前半に設定している。従って、燃料噴射時期を吸気行程前半に設定することで、インジェクタ４３から噴射される混合燃料の燃料噴霧を確実にピストン１４の頂面１４ａに衝突させることができ、また、圧縮行程でピストン１４の頂面１４ａに付着した燃料を容易に気化させることができる。
【００５０】
この場合、全燃料噴射量が予め設定された所定値を超えるときに、インジェクタ４３による燃料噴射時期を吸気行程前半と圧縮行程後半に設定している。従って、燃料噴射量が多量であるときには、吸気行程前半と圧縮行程後半の２回に分けて噴射することで、インジェクタ４３から噴射される混合燃料の燃料噴霧を確実にピストン１４の頂面１４ａに衝突させることができる。
【００５１】
また、本実施例の内燃機関の制御装置では、再設定した燃料噴射時期制御の実行期間における累積燃料噴射量が予め設定された所定値を超えたら、通常の燃料噴射時期制御に戻すようにしている。従って、ピストン１４の頂面１４ａへの燃料噴射を最小限にとどめ、オイル希釈や燃焼悪化を抑制することができる。
【００５２】
なお、上述した実施例では、本発明の内燃機関を筒内噴射式エンジンとして説明したが、ポート噴射式エンジンであってもよい。この場合、インジェクタから吸気ポートに燃料を噴射するタイミングに合わせて、吸気弁をリフトさせて吸気ポート燃焼室を連通する吸気同期噴射を実行することで、インジェクタが噴射したアルコール混合燃料の燃料噴霧を吸気ポートからこの連通部を通して燃焼室に到達させ、ピストンの頂面へ衝突させるように構成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃焼室へのデポジットの堆積を抑制可能とするものであり、いずれの内燃機関にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を表す概略構成図である。
【図２】本実施例の内燃機関の制御装置によるデポジット洗い流し制御を表すフローチャートである。
【図３】通常制御での噴射時期による燃料噴射を表す概略図である。
【図４】デポジット洗い流し制御での噴射時期による燃料噴射を表す概略図である。
【符号の説明】
【００５５】
１８  燃焼室
１９  吸気ポート
２０  排気ポート
３１  吸気管
３４  電子スロットル装置
３６  排気管
４３  インジェクタ（燃料噴射手段）
４８  燃料タンク
５０  点火プラグ
５３  電子制御ユニット、ＥＣＵ（燃料噴射時期設定手段、燃料噴射量設定手段、燃料噴射制御手段、アルコール燃料運転累積量検出手段）
５９  水温センサ
６４  濃度センサ
【図１】
2009133211.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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