(57)【要約】【課題】吸気ポートに付着した燃料による空燃比のずれの抑制【解決手段】燃料Ｆを吸気ポート１１ｂに噴射する燃料ポート噴射手段（燃料噴射弁５４等）と、スロットルバルブ２４の弁開度を制御して吸入空気の流量調節を行うスロットルバルブアクチュエータ２５と、を備えた内燃機関の制御装置（電子制御装置１）において、燃料Ｆのアルコール濃度が高いほど又は／及び内燃機関の機関温度が低いほど、スロットルバルブ２４の閉弁速度を燃料Ｆのアルコール濃度が低いとき又は／及び内燃機関の機関温度が高いときよりも遅くするようにスロットルバルブアクチュエータ２５に対して指示を行うスロットルバルブ制御手段を設けること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を吸気ポートに噴射する燃料ポート噴射手段と、スロットルバルブの弁開度を制御して吸入空気の流量調節を行うスロットルバルブアクチュエータと、を備えた内燃機関の制御装置において、
前記燃料のアルコール濃度が高いほど又は／及び内燃機関の機関温度が低いほど、前記スロットルバルブの閉弁速度を前記燃料のアルコール濃度が低いとき又は／及び内燃機関の機関温度が高いときよりも遅くするように前記スロットルバルブアクチュエータに対して指示を行うスロットルバルブ制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記スロットルバルブ制御手段による前記スロットルバルブの閉弁速度制御が実行されるときに、燃焼室内の混合気に点火させる点火手段の点火時期を遅角制御する点火制御手段を設けたことを特徴とする請求項１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、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用いての運転が可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車業界においては、自動車を取り巻く環境の変化に対応させる為に様々な取り組みが行われている。例えば、内燃機関の分野では、異なる燃料性状の燃料を用いても運転を行うことのできる所謂多種燃料内燃機関についての取り組みが為されている。この種の多種燃料内燃機関が搭載された車輌は、一般にフレキシブル燃料車（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれており、その一例としては、ガソリン燃料，アルコール燃料又はこれらの混合燃料の何れを利用しても運転を可能にし、埋蔵量の限界が謳われ続けている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らんとするものが知られている。例えば、下記の特許文献１には、アルコール燃料を主燃料とし、内燃機関の温度が所定値以下の場合にガソリン燃料を供給して運転を行う多種燃料内燃機関について開示されている。
【０００３】
ここで、下記の特許文献２には、同一アクセル開度とした際におけるアルコール燃料とガソリン燃料の出力の発生状態の差を無くすべく、アルコール燃料で運転するときのスロットルバルブの開弁速度をガソリン燃料で運転するときよりも遅くしているスロットルバルブの制御方法について開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特公昭６１−６０２５８号公報
【特許文献２】特開平３−５７８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アルコール燃料やアルコール濃度の高いアルコール混合燃料等のような低揮発性燃料は、ガソリン燃料等の高揮発性燃料に比べて気化潜熱が高く、蒸発し難いので、混合気を形成し難い。例えば、エタノールは、その沸点が７８．５℃と高く、これよりも低温では蒸発し難い。従って、冷間始動時等のように内燃機関の機関温度が低いときには、低揮発性燃料が吸気ポートへと噴射された際に、その一部が吸気ポートの内壁面に蒸発することなく付着して霧化されなくなる虞がある。また、その吸気ポートの内壁面への付着量は、低揮発性燃料の揮発度合いが低くなればなるほど（つまり、アルコール濃度が高くなればなるほど）増えていく。
【０００６】
ここで、内燃機関の運転状態は、吸入空気量の増減変化が小さい（例えば、アクセル開度変化量の小さい）定常運転状態と吸入空気量の増減変化が大きい（例えば、アクセル開度変化量の大きい）過渡運転状態とに大別することができる。そして、その過渡運転状態の中でも吸入空気量を増加させている状態の場合には、それに応じて燃焼室内に供給する燃料の量も増えるので、吸気ポートに噴射された低揮発性燃料の吸気ポート内壁面への付着量が増加してしまう。
【０００７】
このような吸気ポートの内壁面に低揮発性燃料が付着している状況下でアクセルペダル戻し等によりスロットルバルブの閉弁動作が行われた場合には、その付着燃料が燃焼室内に入り込んで空燃比を乱してしまう。具体的に、そのような状況下でスロットルバルブが閉弁動作を行った場合には、燃焼室内の負圧が高くなると共に吸気流速が速くなるので、吸気ポートの内壁面に付着している低揮発性燃料が吸気の流れに乗って燃焼室内に導かれていく。その際、内燃機関の制御装置は、スロットルバルブの閉弁動作に伴い減少した吸入空気量に応じて目標空燃比となるように燃料噴射量を設定し、燃料噴射制御を実行する。
【０００８】
しかしながら、その際の燃焼室内においては、吸入されてきた吸気ポートの内壁面の付着燃料の分だけ実際の空燃比が目標空燃比よりも過濃側にずれている。従って、この場合には、例えば運転者がアクセルペダルの戻しにより車輌の減速を期待しているにも拘わらず、空燃比の過濃側へのずれに伴い出力トルクが上昇してしまうので、所望の減速感を得ることができない可能性がある。つまり、この場合には、ドライバビリティの悪化を招いてしまう虞がある。また、そのずれによって実際の空燃比が過濃空燃比になったときには、炭化水素（ＨＣ）に代表される有害物質の生成量が増加して、エミッション性能を悪化させてしまう可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、吸気ポートに付着した燃料による空燃比のずれを抑制させることの可能な内燃機関の制御装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、燃料を吸気ポートに噴射する燃料ポート噴射手段と、スロットルバルブの弁開度を制御して吸入空気の流量調節を行うスロットルバルブアクチュエータと、を備えた内燃機関の制御装置において、燃料のアルコール濃度が高いほど又は／及び内燃機関の機関温度が低いほど、スロットルバルブの閉弁速度を燃料のアルコール濃度が低いとき又は／及び内燃機関の機関温度が高いときよりも遅くするようにスロットルバルブアクチュエータに対して指示を行うスロットルバルブ制御手段を設けている。
【００１１】
これにより、この請求項１記載の内燃機関の制御装置は、スロットルバルブを閉じていく際の燃焼室内の負圧の上昇を抑え、その際の吸気流速も低く抑えることができる。これが為、この制御装置は、その際に吸気ポートに付着している燃料の燃焼室内への吸入量を減らすことができるので、その際に生成される混合気の空燃比の目標空燃比に対するずれを抑えることができるようになる。
【００１２】
また、請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の内燃機関の制御装置において、スロットルバルブ制御手段によるスロットルバルブの閉弁速度制御が実行されるときに、燃焼室内の混合気に点火させる点火手段の点火時期を遅角制御する点火制御手段を設けている。
【００１３】
スロットルバルブの閉弁速度を遅くした際には、吸入空気量が増加し、これに伴い燃料噴射量も増加するので、出力トルクが上昇してしまう可能性がある。この請求項２記載の内燃機関の制御装置は、その際に点火時期の遅角制御を行うことによって、その出力トルクの上昇分を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、吸気ポートに燃料が付着しているときにスロットルバルブの閉弁速度を遅くすることによって、その付着している燃料の燃焼室内への流入量を減らして空燃比のずれを抑制している。これが為、この制御装置は、そのずれに伴う運転者の意図しない出力トルクの上昇やエミッション性能の悪化を抑えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１６】
本発明に係る内燃機関の制御装置の実施例を図１から図８に基づいて説明する。以下においては、適用対象たる内燃機関の一例を説明しつつその制御装置について詳述する。
【００１７】
ここで例示する内燃機関とは、ガソリン燃料，アルコール燃料（エタノール、メタノール、ブタノール等）又はこれらの混合燃料等のように異なる燃料性状の燃料を用いても運転を行うことのできる所謂フレキシブル燃料車に搭載される多種燃料内燃機関であって、図１に示す電子制御装置（ＥＣＵ）１によって燃焼制御等の各種制御動作が実行されるものである。つまり、本実施例においては、その電子制御装置１の各種制御機能によって内燃機関の制御装置が構成されているものとする。尚、その電子制御装置１は、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置），所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ），予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１８】
最初に、ここで例示する内燃機関の構成について図１に基づき説明を行う。尚、その図１においては１気筒のみを図示しているが、本発明は、これに限らず、多気筒の多種燃料内燃機関にも適用可能である。本実施例においては、複数の気筒を具備しているものとして説明する。
【００１９】
この内燃機関には、燃焼室ＣＣを形成するシリンダヘッド１１，シリンダブロック１２及びピストン１３が備えられている。ここで、そのシリンダヘッド１１とシリンダブロック１２は図１に示すヘッドガスケット１４を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド１１の下面の凹部１１ａとシリンダブロック１２のシリンダボア１２ａとの空間内にピストン１３が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室ＣＣは、そのシリンダヘッド１１の凹部１１ａの壁面とシリンダボア１２ａの壁面とピストン１３の頂面１３ａとで囲まれた空間によって構成される。
【００２０】
この内燃機関は、機関回転数や機関負荷等の運転条件に従って空気と燃料を燃焼室ＣＣに送り込み、その運転条件に応じた燃焼制御を実行する。その空気については、図１に示す吸気通路２１とシリンダヘッド１１の吸気ポート１１ｂを介して外部から吸入される。一方、その燃料については、図１に示す燃料供給装置５０を用いて供給される。
【００２１】
先ず、空気の供給経路について説明する。
【００２２】
この内燃機関の吸気通路２１上には、外部から導入した空気に含まれる塵埃等の異物を除去するエアクリーナ２２と、外部からの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段２３と、が設けられている。その吸入空気量検出手段２３としては、吸入空気量を直接検出するエアフロメータ等の空気量検出センサ、吸気通路２１内の圧力（即ち、吸気圧）を検出する吸気管圧センサなどが考えられる。後者の吸気管圧センサを利用する場合、吸入空気量は、その吸気圧と機関回転数から間接的に求める。この内燃機関においては、その吸入空気量検出手段２３の検出信号が電子制御装置１へと送られ、その検出信号に基づいて電子制御装置１が吸入空気量や機関負荷等を算出する。尚、機関回転数については、クランクシャフト１５の回転角度の検出を行うクランク角センサ１６の検出信号から把握させることができる。
【００２３】
また、その吸気通路２１上における吸入空気量検出手段２３よりも下流側には、燃焼室ＣＣ内へ流入させる吸入空気の流量調節が可能なスロットルバルブ２４と、このスロットルバルブ２４を開閉駆動するスロットルバルブアクチュエータ２５と、が設けられている。本実施例の電子制御装置１には、そのスロットルバルブアクチュエータ２５を運転条件に従って駆動制御し、その運転条件に応じた弁開度となるようにスロットルバルブ２４の開弁角度を調節させるスロットルバルブ制御手段が用意されている。ここでは、そのスロットルバルブアクチュエータ２５とスロットルバルブ制御手段とでスロットルバルブ開度制御手段を構成する。更に、この内燃機関においては、そのスロットルバルブ２４の弁開度を検出し、その検出信号を電子制御装置１に送信するスロットル開度センサ２６が設けられている。
【００２４】
一方、吸気ポート１１ｂはその一端が燃焼室ＣＣに開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させる吸気バルブ３１が配設されている。その開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ３１が配備される。従って、この内燃機関においては、その吸気バルブ３１を開弁させることによって吸気ポート１１ｂから燃焼室ＣＣ内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ３１を閉弁させることによって燃焼室ＣＣ内への空気の流入が遮断される。
【００２５】
ここで、その吸気バルブ３１としては、例えば、図示しない吸気側カムシャフトの回転と弾性部材（弦巻バネ）の弾発力に伴って開閉駆動されるものがある。この種の吸気バルブ３１においては、その吸気側カムシャフトとクランクシャフト１５の間にチェーンやスプロケット等からなる動力伝達機構を介在させることによってその吸気側カムシャフトをクランクシャフト１５の回転に連動させ、予め設定された開閉時期に開閉駆動させる。ここで例示する内燃機関においては、このようなクランクシャフト１５の回転に同期して開閉駆動される吸気バルブ３１を適用することができる。
【００２６】
但し、この内燃機関は、その吸気バルブ３１の開閉時期やリフト量を変更可能な所謂可変バルブタイミング＆リフト機構等の可変バルブ機構を具備してもよく、これにより、その吸気バルブ３１の開閉時期やリフト量を運転条件に応じた好適なものへと可変させることができるようになる。更にまた、この内燃機関においては、かかる可変バルブ機構と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して吸気バルブ３１を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。
【００２７】
続いて、燃料供給装置５０について説明する。
【００２８】
この燃料供給装置５０は、１つの燃料タンク内の燃料を吸気ポート１１ｂに噴射するもの，１つの燃料タンク内の燃料を吸気ポート１１ｂと燃焼室ＣＣ内に噴射するもの，複数の燃料タンク内に貯留された燃料性状の異なる燃料を燃料混合装置等で混ぜ合わせて吸気ポート１１ｂに噴射するもの，その混合燃料を吸気ポート１１ｂと燃焼室ＣＣ内に噴射するもの，一方の燃料タンク内の燃料を吸気ポート１１ｂに噴射すると共に他方の燃料タンク内の燃料性状の異なる燃料を燃焼室ＣＣ内に噴射するもの等が考えられる。本実施例においては、１つの燃料タンク４１に貯留されている燃料Ｆを吸気ポート１１ｂに噴射し、吸入空気と共に燃焼室ＣＣへと導くポート噴射式のものを代表して例示する。
【００２９】
具体的に、この燃料供給装置５０は、その燃料Ｆを燃料タンク４１から吸い上げて燃料通路５１に送出する燃料ポンプとしてのフィードポンプ５２と、その燃料通路５１の燃料Ｆを夫々の気筒に分配する燃料デリバリパイプ５３と、この燃料デリバリパイプ５３から供給された燃料Ｆを夫々の吸気ポート１１ｂに噴射する各気筒の燃料噴射弁（燃料噴射手段）５４と、を備える。
【００３０】
この燃料供給装置５０は、そのフィードポンプ５２及び燃料噴射弁５４を運転条件に従って電子制御装置１の燃料噴射制御手段に駆動制御させ、これにより、その運転条件に対応させた目標燃料噴射量，燃料噴射時期及び燃料噴射期間等の燃料噴射条件で燃料Ｆが噴射されるように構成する。例えば、その燃料噴射制御手段には、その燃料Ｆをフィードポンプ５２で燃料タンク４１から吸い上げさせ、運転条件に応じた燃料噴射条件で燃料噴射弁５４に噴射を実行させる。
【００３１】
このようにして吸気ポート１１ｂに供給された燃料Ｆは、その吸気ポート１１ｂ内で上述した空気と混ざり合いながら、吸気バルブ３１の開弁と共に燃焼室ＣＣ内へと供給される。ここで、その燃焼室ＣＣ内に送り込む燃料Ｆの目標燃料噴射量と空気の吸入空気量は、運転条件に応じた目標空燃比に従って電子制御装置１の空燃比制御手段が決める。この空燃比制御された燃焼室ＣＣ内の混合気は、運転条件に応じた点火時期となった際に点火プラグ（点火手段）６１の着火動作によって燃焼させられる。その点火プラグ６１は、電子制御装置１の点火制御手段によって点火時期が制御される。そして、その燃焼された後の筒内ガス（燃焼ガス）は、燃焼室ＣＣから図１に示す排気ポート１１ｃへと排出され、排気通路８１を介して大気へと放出される。
【００３２】
その排気ポート１１ｃには、燃焼室ＣＣとの間の開口を開閉させる排気バルブ７１が配設されている。その開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ７１が配備される。従って、この内燃機関においては、その排気バルブ７１を開弁させることによって燃焼室ＣＣ内から排気ポート１１ｃに燃焼ガスが排出され、その排気バルブ７１を閉弁させることによって燃焼ガスの排気ポート１１ｃへの排出が遮断される。
【００３３】
ここで、その排気バルブ７１としては、上述した吸気バルブ３１と同様に、動力伝達機構を介在させたもの、所謂可変バルブタイミング＆リフト機構等の可変バルブ機構を具備したものや所謂電磁駆動弁を適用することができる。
【００３４】
更に、排気通路８１上には排気浄化装置８２が配設されており、その排気浄化装置８２において排気ガス中の有害物質の浄化が行われる。
【００３５】
ところで、本実施例の内燃機関は、上述したように、燃料性状の異なる種々の燃料Ｆでの運転を可能にする。これが為、運転者は、現時点の燃料タンク４１にアルコール混合燃料が貯留されているからといって、必ずしも現状と同じ燃料混合比率のアルコール混合燃料が給油されるとは限らず、純度１００％のアルコール燃料やガソリン燃料を給油する可能性もある。また、そもそも、給油施設で提供されるアルコール混合燃料は、必ずしも常に同じ燃料混合比率のものが手に入るとは限らない。更に、給油施設で提供されるガソリン燃料は、国や地域によって、主たる成分はガソリン燃料であるが、そのガソリン燃料にアルコール燃料が混ぜられたアルコール混合燃料として提供されることもある。
【００３６】
つまり、実際の燃料タンク４１内には、特に給油後において、常に同じアルコール濃度の燃料Ｆが貯留されているとは限らない。従って、その燃料Ｆは、ガソリン燃料が主成分となった揮発性の高い高揮発性燃料になっている場合もあれば、アルコール燃料が主成分となった揮発性の低い低揮発性燃料になっている場合もある。
【００３７】
ここで、その燃料Ｆが低揮発性燃料になったとすると、前述したように、内燃機関が過渡運転状態（吸入空気量増加中）のときに吸気ポート１１ｂへと噴射された燃料Ｆは、その揮発度合いが低くなる（即ち、アルコール濃度が高くなる）ほど、また、機関温度が低温であるほど、その一部が吸気ポート１１ｂの内壁面に付着し易くなる。そして、同じく吸気ポート１１ｂの内壁面に燃料（低揮発性燃料）Ｆが付着している状況下でアクセルペダル（図示略）の戻し等によりスロットルバルブ２４の閉弁動作が行われた場合には、内燃機関が吸入空気量減少中の過渡運転状態となり、前述したように、その吸気ポート１１ｂの内壁面に付着している燃料（以下、「ポート付着燃料」ともいう。）Ｆが燃焼室ＣＣ内に入り込み、その吸入されたポート付着燃料Ｆの分だけ実際の空燃比が目標空燃比に対して過濃側にずれてしまう。従って、この場合には、ドライバビリティの悪化やエミッション性能の悪化を招く虞がある。
【００３８】
そこで、本実施例の内燃機関の制御装置は、運転者によりアクセルペダルが戻された過渡運転状態（吸入空気量減少中）での燃焼室ＣＣ内へのポート付着燃料Ｆの吸入量を減少させるべく構成する。
【００３９】
そのポート付着燃料Ｆの吸入は、運転者がアクセルペダルを戻したときのスロットルバルブ２４の閉弁動作に起因して起こる事象であり、具体的に、その閉弁動作に伴う燃焼室ＣＣ内の負圧の上昇と吸気流速の高速化によって発生する。ここで、そのポート付着燃料Ｆの吸入量は、燃焼室ＣＣ内の負圧が上昇すればするほど、また、吸気流速が速くなればなるほどに多くなる。そして、その燃焼室ＣＣ内の負圧はスロットルバルブ２４の閉弁速度（以下、「スロットルバルブ閉弁速度」という。）が速いほど大きくなり、また、吸気流速についてもスロットルバルブ閉弁速度が速いほど速くなる。つまり、ポート付着燃料Ｆの吸入量については、スロットルバルブ閉弁速度が速いほど増加していくものと考えられる。
【００４０】
従って、本実施例の内燃機関の制御装置においては、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが戻された場合に、燃料Ｆが高揮発性燃料であるときよりもスロットルバルブ閉弁速度を遅くするように電子制御装置１のスロットルバルブ制御手段を構成する。
【００４１】
ここで、ポート付着燃料Ｆの付着量は、燃料Ｆの揮発度合いが低い（アルコール濃度が高い）ほど、また、機関温度が低いほどに多くなる。これが為、そのスロットルバルブ制御手段には、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが戻された場合に、燃料Ｆの揮発度合いが低い（アルコール濃度が高い）ほど揮発度合いの高い（アルコール濃度の低い）燃料Ｆのときよりもスロットルバルブ閉弁速度を遅くさせる。また、このスロットルバルブ制御手段には、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが戻された場合に、機関温度が低いほどスロットルバルブ閉弁速度を機関温度の高いときよりも遅くさせる。更に、吸気ポート１１ｂの内壁面への燃料Ｆの付着量は燃料Ｆの揮発度合いが低く（アルコール濃度が高く）且つ機関温度が低いほど多くなるので、スロットルバルブ制御手段には、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが戻された場合に、燃料Ｆの揮発度合いが低く（アルコール濃度が高く）且つ機関温度が低いほどスロットルバルブ閉弁速度を燃料Ｆの揮発度合いが高く（アルコール濃度が低く）且つ機関温度が低いときよりも遅くさせる。
【００４２】
一方、上述したように、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つ内燃機関が吸入空気量増加中の過渡運転状態のとき（換言すれば、アクセルペダルが踏み込まれたとき）には、その燃料Ｆの一部が吸気ポート１１ｂの内壁面に付着する。そして、燃焼室ＣＣ内においては、そのポート付着燃料Ｆの分だけ燃焼室ＣＣ内への燃料供給量が目標値に対して少なくなり、空燃比が目標空燃比よりも希薄側になって出力トルクを低下させてしまう。つまり、この場合の内燃機関は、目標とする出力を発生させることができず、応答性が悪化してしまう可能性がある。
【００４３】
また、上述したように空燃比にずれが生じた場合には、燃料噴射量を例えばフィードバック制御等して目標空燃比となるようにする。例えば、空燃比が目標空燃比に対して希薄側になっている場合には、燃料噴射量を増加させて目標空燃比へと制御を行う。しかしながら、機関温度が低温のときには、燃焼室ＣＣ内で燃焼が行われる度に機関温度が上昇していくので、ポート付着燃料Ｆの付着量が減っていき、更に、先の燃料噴射によって付着したポート付着燃料Ｆが蒸発して今回噴射された燃料Ｆと一緒に燃焼室ＣＣに送られる可能性がある。これが為、その際には、希薄側になっていた空燃比が目標空燃比を超えて過濃側に移ってしまう虞がある。従って、ポート付着燃料Ｆによって空燃比がずれてしまう状況下においては、そのずれにより希薄空燃比になったならば窒素酸化物（ＮＯｘ）に代表される有害物質の生成量が増加し、そのずれにより過濃空燃比になったならば炭化水素（ＨＣ）に代表される有害物質の生成量が増加してしまう。つまり、かかる状況下においては、エミッション性能の悪化を招いてしまう虞がある。
【００４４】
このようなことから、本実施例のスロットルバルブ制御手段は、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが踏み込まれた場合に、燃料Ｆが高揮発性燃料であるときよりもスロットルバルブ２４の開弁速度（以下、「スロットルバルブ開弁速度」という。）を遅くするように構成する。
【００４５】
ここで、上述したように、ポート付着燃料Ｆの付着量は、燃料Ｆの揮発度合いが低い（アルコール濃度が高い）ほど、また、機関温度が低いほどに多くなる。更に、その付着量は、燃料Ｆの揮発度合いが低く（アルコール濃度が高く）且つ機関温度が低いほど多くなる。これが為、そのスロットルバルブ制御手段には、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが踏み込まれた場合に、燃料Ｆの揮発度合いが低い（アルコール濃度が高い）ほど揮発度合いの高い（アルコール濃度の低い）燃料Ｆのときよりもスロットルバルブ開弁速度を遅くさせる。また、このスロットルバルブ制御手段には、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが踏み込まれた場合に、機関温度が低いほどスロットルバルブ開弁速度を機関温度の高いときよりも遅くさせる。更に、このスロットルバルブ制御手段には、燃料Ｆが低揮発性燃料であり且つアクセルペダルが踏み込まれた場合に、燃料Ｆの揮発度合いが低く（アルコール濃度が高く）且つ機関温度が低いほどスロットルバルブ開弁速度を燃料Ｆの揮発度合いが高く（アルコール濃度が低く）且つ機関温度が低いときよりも遅くさせる。
【００４６】
以下、本実施例の燃料噴射制御装置（電子制御装置１）の演算処理動作について図２のフローチャートに基づき説明する。
【００４７】
先ず、電子制御装置１のアルコール濃度判定手段は、燃料Ｆのアルコール濃度についての判定を行う（ステップＳＴ５）。そのアルコール濃度は、例えば、排気通路８１上の排気センサ８３の検出値（Ｏ２センサによる排気ガス中の酸素濃度やＡ／Ｆセンサによる排気ガスの空燃比）に基づき推定されたものでもよく、燃料タンク４１又は燃料供給装置５０の何れかの部品（ここでは燃料タンク４１）に配設したアルコール濃度センサ４２で検出してもよい。また、燃料Ｆのアルコール濃度は、給油情報等から取得してもよい。
【００４８】
また、この電子制御装置１は、その機関情報検出手段によって機関温度を検出する（ステップＳＴ１０）。例えば、ここでは、その機関温度として内燃機関の冷却水の温度を図１に示す水温センサ１７の検出値に基づき検出する。
【００４９】
更に、その機関情報検出手段は、運転者のアクセルペダル操作（アクセル開度）を検出する図１に示すアクセル開度センサ９１の検出値に基づいてアクセル開度変化量を求める（ステップＳＴ１５）。
【００５０】
そして、電子制御装置１のスロットルバルブ制御手段は、そのアクセル開度変化量に基づいて運転者によるアクセルペダル操作形態を判定する（ステップＳＴ２０）。このアクセルペダル操作形態の判定とは、運転者がアクセルペダル戻し操作を行ったのか、それともアクセルペダル踏み込み操作を行ったのかを判別するものである。
【００５１】
スロットルバルブ制御手段は、このステップＳＴ２０でアクセルペダル戻し操作と判定した場合、目標スロットルバルブ閉弁速度を求め（ステップＳＴ２５）、この目標スロットルバルブ閉弁速度に基づいて目標スロットル開度の演算を行う（ステップＳＴ３０）。
【００５２】
ここで、図３には機関温度の高低に応じた目標スロットルバルブ閉弁速度と目標スロットル開度の演算結果の一例を示し、図４には燃料Ｆの揮発度合い（アルコール濃度）の高低に応じた目標スロットルバルブ閉弁速度と目標スロットル開度の演算結果の一例を示している。
【００５３】
その図３に示す如く、ステップＳＴ２５においては、機関温度が低温であればあるほど遅い目標スロットルバルブ閉弁速度が設定される。従って、ステップＳＴ３０においては、機関温度が低くなるにつれて、ゆっくりとスロットルバルブ２４が閉じられていくように目標スロットル開度が設定される。その機関温度と目標スロットルバルブ閉弁速度の関係は、予め実験やシミュレーションを行い、上述したアクセルペダル戻し操作に伴うドライバビリティの悪化やエミッション性能の悪化を抑え得るマップデータとして用意しておけばよい。
【００５４】
また、その図４に示す如く、ステップＳＴ２５においては、燃料Ｆの揮発度合いが低ければ低い（アルコール濃度が高ければ高い）ほど遅い目標スロットルバルブ閉弁速度が設定される。従って、ステップＳＴ３０においては、燃料Ｆの揮発度合いが低くなる（アルコール濃度が高くなる）につれて、ゆっくりとスロットルバルブ２４が閉じられていくように目標スロットル開度が設定される。その燃料Ｆの揮発度合い（アルコール濃度）と目標スロットルバルブ閉弁速度の関係は、予め実験やシミュレーションを行い、上述したアクセルペダル戻し操作に伴うドライバビリティの悪化やエミッション性能の悪化を抑え得るマップデータとして用意しておけばよい。更に、この図４において機関温度も考慮する場合には、機関温度が低いほど更にゆっくりとスロットルバルブ２４が閉じられていくよう目標スロットルバルブ閉弁速度が設定される。
【００５５】
このようにして目標スロットルバルブ閉弁速度と目標スロットル開度を求めた後、電子制御装置１は、スロットルバルブ制御手段，燃料噴射制御手段や点火制御手段等に、このアクセルペダル戻し操作に伴う過渡運転状態における燃焼制御を実行させる（ステップＳＴ３５）。
【００５６】
これにより、スロットルバルブ２４は、通常時（今回のスロットルバルブ閉弁速度制御を行わないとき）のアクセルペダル戻し操作に伴うスロットルバルブ閉弁速度よりも緩やかに閉弁側へと作動する。これが為、この場合には、その通常時よりも燃焼室ＣＣ内の負圧の上昇を抑え、吸気流速を低下させることができるので、ポート付着燃料Ｆの燃焼室ＣＣ内への吸入量を減らして、実際の空燃比と目標空燃比のずれを小さく抑えることができる。従って、この場合には空燃比の過濃側へのずれに伴う出力トルクの上昇が抑えられるので、運転者は、自らのアクセルペダル戻し操作に伴う所望の車輌の減速感を感じ取ることができ、違和感を覚えなくなる。また、この場合には、空燃比の過濃側へのずれに伴う炭化水素等の有害物質の生成量が抑えられるので、エミッション性能の悪化を抑制することができる。
【００５７】
次に、上記ステップＳＴ２０でアクセルペダル踏み込み操作と判定された場合、スロットルバルブ制御手段は、目標スロットルバルブ開弁速度を求め（ステップＳＴ４０）、上記ステップＳＴ３０に進んで、この目標スロットルバルブ開弁速度に基づき目標スロットル開度の演算を行う。
【００５８】
ここで、図５には機関温度の高低に応じた目標スロットルバルブ開弁速度と目標スロットル開度の演算結果の一例を示し、図６には燃料Ｆの揮発度合い（アルコール濃度）の高低に応じた目標スロットルバルブ開弁速度と目標スロットル開度の演算結果の一例を示している。
【００５９】
その図５に示す如く、ステップＳＴ４０においては、機関温度が低温であればあるほど遅い目標スロットルバルブ開弁速度が設定される。従って、ステップＳＴ３０においては、機関温度が低くなるにつれて、ゆっくりとスロットルバルブ２４が開けられていくように目標スロットル開度が設定される。その機関温度と目標スロットルバルブ開弁速度の関係は、予め実験やシミュレーションを行い、上述したアクセルペダル踏み込み操作に伴う内燃機関の応答性の低下やエミッション性能の悪化を抑え得るマップデータとして用意しておけばよい。
【００６０】
また、その図６に示す如く、ステップＳＴ４０においては、燃料Ｆの揮発度合いが低ければ低い（アルコール濃度が高ければ高い）ほど遅い目標スロットルバルブ開弁速度が設定される。従って、ステップＳＴ３０においては、燃料Ｆの揮発度合いが低くなる（アルコール濃度が高くなる）につれて、ゆっくりとスロットルバルブ２４が開けられていくように目標スロットル開度が設定される。その燃料Ｆの揮発度合い（アルコール濃度）と目標スロットルバルブ開弁速度の関係は、予め実験やシミュレーションを行い、上述したアクセルペダル踏み込み操作に伴う内燃機関の応答性の低下やエミッション性能の悪化を抑え得るマップデータとして用意しておけばよい。更に、この図６において機関温度も考慮する場合には、機関温度が低いほど更にゆっくりとスロットルバルブ２４が開かれていくよう目標スロットルバルブ開弁速度が設定される。
【００６１】
このようにして目標スロットルバルブ開弁速度と目標スロットル開度を求めた後、電子制御装置１は、上記ステップＳＴ３５に進み、スロットルバルブ制御手段，燃料噴射制御手段や点火制御手段等に、このアクセルペダル踏み込み操作に伴う過渡運転状態における燃焼制御を実行させる。
【００６２】
これにより、スロットルバルブ２４は、通常時（今回のスロットルバルブ開弁速度制御を行わないとき）のアクセルペダル踏み込み操作に伴うスロットルバルブ開弁速度よりも緩やかに開弁側へと作動する。これが為、この場合には、その通常時よりも吸入空気量が少ないので、これに合わせて燃料噴射量も少なくなり、吸気ポート１１ｂの内壁面への燃料Ｆの付着量を減らすことができる。その際、燃焼室ＣＣ内においては、実際の空燃比と目標空燃比のずれが小さく抑えられ、燃料Ｆが低揮発性燃料のときにアクセルペダル踏み込み操作が行われても空燃比が目標空燃比に対して希薄側に大きくずれなくなる。従って、この場合には、空燃比の希薄側へのずれに伴う出力トルクの低下が抑えられるので、内燃機関の応答性の悪化を回避することができる。また、この場合には、ポート付着燃料Ｆの付着量が減らされているので、アクセルペダル踏み込み操作が為された際の空燃比の目標空燃比に対する希薄側へのずれを抑えることができ、更に、その後の機関温度の上昇に伴い蒸発したポート付着燃料Ｆの燃焼室ＣＣ内への吸入量も少なく、目標空燃比に対する空燃比の過濃側へのずれを抑えることができる。つまり、この場合には、ポート付着燃料Ｆの付着量が減らされていることから、空燃比のずれを原因とする有害物質の生成量が抑えられるので、エミッション性能の悪化を抑制することができる。
【００６３】
ところで、上述したように、アクセルペダル戻し操作が行われたときには、スロットルバルブ２４がゆっくりと閉じられていくので、通常時のアクセルペダル戻し操作のときよりも吸入空気量が多くなる。これが為、その際には、その吸入空気量に合わせた通常時よりも多めの燃料噴射量が設定されるので、空燃比のずれを回避できたとしても、運転者がアクセルペダル戻し操作によって意図しているよりも大きな出力トルクを内燃機関が発生させてしまう虞がある。つまり、上述した例示においては、スロットルバルブ２４を緩やかに閉じることによって、ポート付着燃料Ｆの燃焼室ＣＣ内への吸入量を減らし、空燃比の過濃側へのずれに伴う出力トルクの上昇を抑えたが、その一方で吸入空気量と燃料噴射量の増量による出力トルクの上昇という事態を招いてしまう可能性がある。
【００６４】
従って、ここでは、そのような事態を回避すべく構成した内燃機関の制御装置について説明する。具体的に、この内燃機関の制御装置（電子制御装置１）は、点火プラグ６１の点火時期の遅角制御を行うことによって出力トルクの上昇が抑えられるように構成する。つまり、スロットルバルブ制御手段が上述したスロットルバルブ閉弁速度制御を実行するときには、これと合わせて点火時期の遅角制御も実行するように電子制御装置１の点火制御手段を構成する。
【００６５】
例えば、この場合、点火制御手段は、図７のフローチャートに示す如く、ステップＳＴ２０でアクセルペダル戻し操作と判定された際に点火時期の遅角量（以下、「点火遅角量」という。）を設定する（ステップＳＴ２７）。尚、この図７の例示は、ここで説明している工程を除き、上述した図２の例示と同じである。これが為、ここでは、その相違点についてのみ説明を行う。
【００６６】
ここで、点火時期については、図８に示すように、目標スロットルバルブ閉弁速度が遅ければ遅いほど遅角側に設定する。従って、ここでは、ステップＳＴ２５の目標スロットルバルブ閉弁速度の演算を行った後に点火遅角量の設定を実行するものとする。例えば、その目標スロットルバルブ閉弁速度と点火遅角量の関係は、予め実験やシミュレーションを行い、吸入空気量と燃料噴射量の増量による出力トルクの上昇分を抑え得るマップデータとして用意しておけばよい。
【００６７】
これにより、ステップＳＴ３５においては、目標スロットルバルブ閉弁速度に応じた点火時期の遅角制御が為されて過渡運転状態燃焼制御が実行される。これが為、その際の内燃機関においては、スロットルバルブ閉弁速度を遅くしたことで吸入空気量と燃料噴射量が増量して出力トルクを上昇させてしまうが、その上昇分が点火時期の遅角制御によって減少されるようになる。つまり、その際の内燃機関においては、その上昇分出力トルクが点火時期の遅角化によって相殺される。従って、この場合の内燃機関の制御装置は、自らのアクセルペダル戻し操作に伴う所望の車輌の減速感を運転者に対して適切に感じ取らせることができるようになり、より違和感の無いものとなる。
【００６８】
尚、目標スロットルバルブ閉弁速度が遅ければ遅いほど点火時期を遅角側に設定するとは、換言するならば、燃料Ｆの揮発度合いが低い（アルコール濃度が高い）ほど、また、機関温度が低いほど点火時期を遅角側に設定することと同義である。従って、点火制御手段については、スロットルバルブ制御手段によるスロットルバルブ閉弁速度制御の実行時に、燃料Ｆの揮発度合いが低い（アルコール濃度が高い）ほど、また、機関温度が低いほど点火時期を遅角側に設定するように構成してもよい。これが為、この場合のステップＳＴ２７における点火遅角量の設定は、ステップＳＴ２０でアクセルペダル戻し操作と判定された後、ステップＳＴ３５の過渡運転状態燃焼制御が実行させる前に、ステップＳＴ５のアルコール濃度又は／及びステップＳＴ１０の機関温度に応じて実行すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、吸気ポートに付着した燃料を原因とする空燃比のずれを抑制させる技術に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る内燃機関の制御装置の適用対象となる内燃機関の一例について示す図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の制御装置における演算処理動作の一例について説明するフローチャートである。
【図３】アクセルペダル戻し操作時におけるアクセル開度と機関温度に応じた目標スロットル開度のタイムチャートの一例である。
【図４】アクセルペダル戻し操作時におけるアクセル開度とアルコール濃度に応じた目標スロットル開度のタイムチャートの一例である。
【図５】アクセルペダル踏み込み操作時におけるアクセル開度と機関温度に応じた目標スロットル開度のタイムチャートの一例である。
【図６】アクセルペダル踏み込み操作時におけるアクセル開度とアルコール濃度に応じた目標スロットル開度のタイムチャートの一例である。
【図７】本発明に係る内燃機関の制御装置における演算処理動作の他の例について説明するフローチャートである。
【図８】アクセルペダル戻し操作時におけるアクセル開度と目標スロットル開度と点火時期のタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
【００７１】
１  電子制御装置（燃料噴射制御装置）
１１ｂ  吸気ポート
１７  水温センサ
２４  スロットルバルブ
２５  スロットルバルブアクチュエータ
２６  スロットル開度センサ
４１  燃料タンク
４２  アルコール濃度センサ
５０  燃料供給装置
６１  点火プラグ
５４  燃料噴射弁
８３  排気センサ
９１  アクセル開度センサ
ＣＣ  燃焼室
Ｆ  燃料
【図１】
2009133245.tif 000003
【図２】
2009133245.tif 000004
【図３】
2009133245.tif 000005
【図４】
2009133245.tif 000006
【図５】
2009133245.tif 000007
【図６】
2009133245.tif 000008
【図７】
2009133245.tif 000009
【図８】
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