(57)【要約】【課題】圧縮行程噴射（＋成層燃焼）を行う筒内噴射式の内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料中のアルコール濃度が大きい場合でもスモークやＰＭの排出を抑制でき且つ良好な成層燃焼を確保できるものを提供すること。【解決手段】アルコール濃度が所定値以下である場合、指令燃料噴射量の全てが圧縮行程噴射により噴射され、吸気行程噴射は行われない（パターンＡを参照）。一方、アルコール濃度が所定値を超える場合、アルコール濃度の増加による指令燃料噴射量の増大分（微細なドットを参照）が吸気行程噴射に移される（パターンＣを参照）。この結果、アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加を抑制できるから、ピストン頂面への燃料付着量の増加を抑制できる。また、「噴射・点火インターバル」（矢印を参照）を最適範囲内に維持できるから、良好な成層燃焼を確保できる。【選択図】図３
2009062862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内にて燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
燃料に含まれるアルコール成分の濃度であるアルコール濃度を取得するアルコール濃度検出手段と、
を備えた筒内噴射式の内燃機関に適用され、
少なくとも前記取得されたアルコール濃度に基づいて燃料噴射量の指令値を決定する指令燃料噴射量決定手段と、
前記指令燃料噴射量の燃料を圧縮行程にて噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定する噴射指示手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記噴射指示手段は、
前記取得されたアルコール濃度が所定値よりも大きい場合、前記指令燃料噴射量の燃料のうちの一部を吸気行程にて噴射して残りの燃料を圧縮行程にて噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記噴射指示手段は、
前記取得されたアルコール濃度が所定値よりも大きい場合、吸気行程にて噴射される燃料の量が前記取得されたアルコール濃度に対応する前記決定された指令燃料噴射量と前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量との差と一致するように前記燃料噴射弁の開弁期間を前記取得されたアルコール濃度に応じて設定するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記噴射指示手段は、
前記取得されたアルコール濃度に対応する前記決定された指令燃料噴射量と前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量との差が前記燃料噴射弁により噴射可能な最小量未満の場合、吸気行程にて噴射される燃料の量が前記最小量と一致するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
内燃機関の燃焼室内にて燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
燃料に含まれるアルコール成分の濃度であるアルコール濃度を取得するアルコール濃度検出手段と、
を備えた筒内噴射式の内燃機関に適用され、
少なくとも前記取得されたアルコール濃度に基づいて燃料噴射量の指令値を決定する指令燃料噴射量決定手段と、
吸気行程にて噴射される燃料の量と圧縮行程にて噴射される燃料の量との分割比率を決定する分割比率決定手段と、
前記指令燃料噴射量の燃料を前記分割比率をもって吸気行程と圧縮行程にて分割して噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定する噴射指示手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記分割比率決定手段は、
前記取得されたアルコール濃度が大きいほど前記吸気行程にて噴射される燃料の量の割合がより大きくなるように前記分割比率を決定するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記分割比率決定手段は、
圧縮行程にて噴射される燃料の量が、前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する分割比率で前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量の燃料が分割された場合において圧縮行程にて噴射される燃料の量と一致するように前記分割比率を前記取得されたアルコール濃度に応じて決定するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
内燃機関の燃焼室内にて燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
燃料に含まれるアルコール成分の濃度であるアルコール濃度を取得するアルコール濃度検出手段と、
を備えた筒内噴射式の内燃機関に適用され、
少なくとも前記取得されたアルコール濃度に基づいて燃料噴射量の指令値を決定する指令燃料噴射量決定手段と、
前記指令燃料噴射量の燃料を圧縮行程にて噴射するように又は前記指令燃料噴射量の燃料を吸気行程と圧縮行程にて分割して噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定する噴射指示手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記取得されたアルコール濃度が大きいほど燃料の噴射圧力がより大きくなるように前記噴射圧力を調整する噴射圧力調整手段を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記噴射圧力調整手段は、
前記取得されたアルコール濃度に対応する前記決定された指令燃料噴射量の燃料を噴射するために必要な前記開弁期間が、前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する噴射圧力で前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量の燃料を噴射するために必要な開弁期間と一致するように、前記噴射圧力を前記取得されたアルコール濃度に応じて調整するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室内にて燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備えた筒内噴射式の内燃機関（特に、火花点火式の内燃機関）に適用される内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。以下、「内燃機関の燃焼室に供給される混合気の空燃比」を単に「空燃比」と称呼し、「内燃機関」を単に「機関」と称呼することもある。
【背景技術】
【０００２】
従来より、筒内噴射式の内燃機関が広く知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。筒内噴射式の内燃機関では、吸気行程における燃料噴射（以下、単に「吸気行程噴射」と称呼する。）に加えて圧縮行程における燃料噴射（以下、単に「圧縮行程噴射」と称呼する。）をも行うことができる。
【特許文献１】特開２００４−２１１６６４号公報
【特許文献２】特開２０００−５４８８２号公報
【０００３】
圧縮行程噴射（特に、圧縮行程後半での噴射）を行うと、噴射終了後の短期間後に圧縮上死点が到来する。これにより、噴射された燃料（燃料噴霧）が燃焼室内に広く行き渡る前の状態、即ち、点火プラグの近傍にのみ比較的濃い（ストイキ、又は弱リッチの）混合気が集まった状態で点火を行って燃焼を成立させることができる（所謂、成層燃焼）。即ち、燃焼室内の混合気の平均的な空燃比が可燃領域を逸脱した超リーンであっても燃焼が成立する。このように、圧縮行程噴射（＋成層燃焼）を行うと、燃焼を成立させるために必要な燃料噴射量を極めて小さくすることができる。従って、特に冷間始動後において、未燃ＨＣの排出量を大幅に低減することができる。以上より、この圧縮行程噴射（＋成層燃焼）は、特に冷間始動後において未燃ＨＣの排出量を低減するために行われる場合が多い。
【０００４】
ところで、近年、アルコール成分を含む燃料（例えば、ガソリン＋アルコール、或いはアルコールのみからなる）が特に車両用の内燃機関の燃料として使用されてきている。燃料の理論空燃比は、燃料中のアルコール成分の濃度（アルコール濃度）が大きいほどより小さい値になる。従って、アルコール濃度が大きいほど燃料噴射量を大きくする必要がある。この結果、アルコール濃度が大きい場合において圧縮行程噴射を行うと、以下の２つの問題が発生する。
【０００５】
第１に、圧縮行程噴射では、ピストンが上死点に向かう途中でピストン頂面に向けて燃料が噴射されることに起因して、ピストンの頂面に燃料が付着し易い。ピストン頂面に付着する燃料の量（以下、「ピストン頂面付着量」と称呼する。）は圧縮行程噴射での燃料噴射量が大きいほど大きくなる傾向がある。ピストン頂面付着量が大きいと、スモークやＰＭ（パティキュラー・マター、粒子状物質）の排出量が大きくなる。以上より、アルコール濃度が大きい場合において圧縮行程噴射を行うと、スモークやＰＭの排出量が大きくなる。
【０００６】
第２に、圧縮行程噴射（＋成層燃焼）では、燃料噴射終了から点火までの期間（以下、「噴射・点火インターバル」と称呼する。）が成層燃焼の良否に大きく影響する。具体的には（後述する図４を参照）、噴射・点火インターバルが短すぎると、燃料噴霧が点火プラグの近傍に十分に集まる前（即ち、点火プラグの近傍の混合気が燃焼成立に必要な程度に十分に濃くなる前）に点火が行われることで、失火等が発生して燃焼が不安定になり得る。同様に、噴射・点火インターバルが長すぎても、燃料噴霧が燃焼室内に比較的広く行き渡った後（即ち、点火プラグの近傍の混合気が燃焼が成立し得ない程度まで薄くなった後）に点火が行われることで、失火等が発生して燃焼が不安定になる。以上より、噴射・点火インターバルには、良好な成層燃焼を確保するために必要な最適範囲が存在する。他方、燃料噴射圧力が一定の場合、燃料噴射期間（即ち、燃料噴射弁の開弁期間）は燃料噴射量に略比例する。従って、アルコール濃度が大きい場合において圧縮行程噴射を行うと、圧縮行程噴射における燃料噴射期間が長くなる。この結果、圧縮行程噴射における燃料噴射開始時期及び点火時期が一定の場合、アルコール濃度が大きいと、噴射・点火インターバルが上記最適範囲よりも短くなって失火等の発生により燃焼が不安定になり得る。
【発明の開示】
【０００７】
従って、本発明の目的は、圧縮行程噴射（＋成層燃焼）を行う筒内噴射式の内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料中のアルコール濃度が大きい場合であっても、スモークやＰＭの排出を抑制でき且つ良好な成層燃焼を確保できるものを提供することにある。
【０００８】
本発明に係る燃料噴射制御装置は、燃焼室内にて燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、アルコール濃度を取得するアルコール濃度検出手段とを備えた筒内噴射式の（火花点火式）内燃機関に適用される。アルコール濃度検出手段は、アルコール濃度を検出するセンサであってもよいし、排気系統に配設された空燃比センサを利用した空燃比フィードバック制御におけるフィードバック補正量の収束値（例えば、ＰＩＤ制御等における積分項の収束値、学習値等）、ノッキングの発生傾向（ノッキングに関する学習値）等を利用してアルコール濃度を検出する手段であってもよい。
【０００９】
本発明に係る第１の燃料噴射制御装置は、少なくとも前記取得されたアルコール濃度に基づいて（総）燃料噴射量の指令値（指令燃料噴射量）を決定する指令燃料噴射量決定手段と、前記指令燃料噴射量の燃料を圧縮行程（特に、後半）にて噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定する噴射指示手段とを備えている。即ち、第１の燃料噴射制御装置では、原則的に、指令燃料噴射量の燃料の全てに対して圧縮行程噴射（＋成層燃焼）が行われる。ここにおいて、指令燃料噴射量は、アルコール濃度が大きいほどより大きい値に決定される。
【００１０】
この第１の燃料噴射制御装置の特徴は、前記噴射指示手段が、前記取得されたアルコール濃度が所定値よりも大きい場合、前記指令燃料噴射量の燃料のうちの一部を吸気行程にて噴射して残りの燃料を圧縮行程にて噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定するよう構成されたことにある。ここにおいて、「所定値」はゼロであってもよい。また、この第１の燃料噴射制御装置では、燃料噴射圧力が一定（具体的には、アルコール濃度に応じて変更されない）であることを前提としている。
【００１１】
これによれば、アルコール濃度が大きい場合、指令燃料噴射量の燃料のうちの一部に対して吸気行程噴射が行われ、残りの燃料（即ち、指令燃料噴射量よりも少ない量の燃料）に対して圧縮行程噴射が行われる。換言すれば、アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加を抑制できる。従って、上述したピストン頂面付着量の増加を抑制でき、この結果、アルコール濃度が大きい場合であっても、スモークやＰＭの排出を抑制することができる。
【００１２】
加えて、圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加を抑制できることで、圧縮行程噴射における燃料噴射期間が長くなることを抑制できる。この結果、アルコール濃度が大きい場合であっても、噴射・点火インターバルが上記最適範囲よりも短くなることが抑制され得、良好な成層燃焼を確保することができる。
【００１３】
この第１の燃料噴射制御装置では、具体的には、前記噴射指示手段は、例えば、前記取得されたアルコール濃度が所定値よりも大きい場合、吸気行程にて噴射される燃料の量が、前記取得された（現在の）アルコール濃度に対応する前記決定された指令燃料噴射量と前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量との差（以下、「指令燃料噴射量増加分」と称呼する。）と一致するように前記燃料噴射弁の開弁期間を前記取得されたアルコール濃度に応じて設定するよう構成される。これによれば、アルコール濃度が大きい場合において、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）を、アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量（従って、この指令燃料噴射量に対応する燃料噴射期間）と一致させることができる。
【００１４】
この場合、上記指令燃料噴射量増加分が前記燃料噴射弁により噴射可能な最小量未満の場合、吸気行程にて噴射される燃料の量が前記最小量と一致するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定することが好適である。これによれば、総燃料噴射量（吸気行程噴射での燃料噴射量＋圧縮行程噴射での燃料噴射量）を指令燃料噴射量と正確に一致させつつ、圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）をアルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量（従って、この指令燃料噴射量に対応する燃料噴射期間）以下に確実に設定することができる。
【００１５】
本発明に係る第２の燃料噴射制御装置は、上記第１の燃料噴射制御装置に対して、吸気行程にて噴射される燃料の量と圧縮行程にて噴射される燃料の量との分割比率を決定する分割比率決定手段が備えられた点、並びに、噴射指示手段が前記指令燃料噴射量の燃料を前記分割比率をもって吸気行程と圧縮行程にて分割して噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定するよう構成されている点が異なる。即ち、第２の燃料噴射制御装置では、吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが共に行われる。
【００１６】
この第２の燃料噴射制御装置の特徴は、前記分割比率決定手段は、前記取得されたアルコール濃度が大きいほど前記吸気行程にて噴射される燃料の量の割合がより大きくなるように前記分割比率を決定するよう構成されたことにある。換言すれば、前記分割比率は、アルコール濃度が第１の値の場合における吸気行程噴射での噴射割合が、アルコール濃度が第２の値（＞第１の値）の場合における吸気行程噴射での噴射割合よりも大きくなるように決定される。また、この第２の燃料噴射制御装置でも、燃料噴射圧力が一定（具体的には、アルコール濃度に応じて変更されない）であることを前提としている。
【００１７】
分割比率が一定の場合、アルコール濃度が大きいほど、従って、指令燃料噴射量（＝総燃料噴射量）が大きいほど、圧縮行程噴射での燃料噴射量も大きくなる。これに対し、上記構成によれば、上記第１の燃料噴射制御装置と同様、アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加を抑制できる。従って、上記第１の燃料噴射制御装置と同様、アルコール濃度が大きい場合であっても、スモークやＰＭの排出を抑制することができ、且つ、良好な成層燃焼を確保することができる。
【００１８】
この第２の燃料噴射制御装置においては、具体的には、前記分割比率決定手段は、例えば、圧縮行程にて噴射される燃料の量が、前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する分割比率で前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量の燃料が分割された場合において圧縮行程にて噴射される燃料の量と一致するように前記分割比率を前記取得されたアルコール濃度に応じて決定するよう構成される。これによれば、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）をアルコール濃度がゼロの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）と一致させることができる。
【００１９】
本発明に係る第３の燃料噴射制御装置は、上記第１の燃料噴射制御装置に対して、噴射指示手段が、前記指令燃料噴射量の燃料を圧縮行程にて噴射するように又は前記指令燃料噴射量の燃料を吸気行程と圧縮行程にて分割して噴射するように前記燃料噴射弁の開弁期間を設定するよう構成されている点が異なる。即ち、第３の燃料噴射制御装置では、圧縮行程噴射のみが行われても、吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが共に行われてもよい。
【００２０】
この第３の燃料噴射制御装置の特徴は、燃料噴射圧力が一定（具体的には、アルコール濃度に応じて変更されない）であることを前提としている上記第１、第２の燃料噴射制御装置とは異なり、前記取得されたアルコール濃度が大きいほど燃料の噴射圧力がより大きくなるように前記噴射圧力を調整する噴射圧力調整手段が備えられている点にある。換言すれば、前記噴射圧力は、アルコール濃度が第１の値の場合よりもアルコール濃度が第２の値（＞第１の値）の場合の方が大きくなるように決定される。
【００２１】
或る量の燃料を噴射するために要する燃料噴射期間は、燃料噴射圧力が高いほどより短くなる。従って、上記構成によれば、アルコール濃度の増加により圧縮行程噴射での燃料噴射量が増加しても、それに起因して燃料噴射期間が長くなることを抑制できる。この結果、アルコール濃度が大きい場合であっても、噴射・点火インターバルが上記最適範囲よりも短くなることが抑制され得、良好な成層燃焼を確保することができる。
【００２２】
加えて、燃料噴射圧力が高いほど噴射燃料の微粒子化が進むことで上述したピストン頂面付着量が小さくなる傾向がある。従って、アルコール濃度の増加により圧縮行程噴射での燃料噴射量が増加してもピストン頂面付着量の増加を抑制でき、この結果、アルコール濃度が大きい場合であっても、スモークやＰＭの排出を抑制することができる。
【００２３】
この第３の燃料噴射制御装置においては、具体的には、前記噴射圧力調整手段は、例えば、前記取得された（現在の）アルコール濃度に対応する前記決定された指令燃料噴射量の燃料を噴射するために必要な前記開弁期間が、前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する噴射圧力で前記アルコール濃度がゼロの場合に対応する指令燃料噴射量の燃料を噴射するために必要な開弁期間と一致するように、前記噴射圧力を前記取得されたアルコール濃度に応じて調整するよう構成される。これによれば、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射期間をアルコール濃度がゼロの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射期間と一致させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る燃料噴射制御装置を筒内噴射式の火花点火式多気筒（４気筒）内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。この内燃機関１０は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース、及びオイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０にガソリン混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排気ガスを外部に放出するための排気系統５０とを含んでいる。内燃機関１０は、燃料として、ガソリンのみ（アルコール濃度＝０％）、アルコール成分を含むガソリン、及びアルコールのみ（アルコール濃度＝１００％）を使用可能となっている。
【００２６】
シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２４を含んでいる。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これによりクランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１とピストン２２のヘッドは、シリンダヘッド部３０とともに燃焼室２５を形成している。
【００２７】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを含むとともにインテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ３８、及び燃料を燃焼室２５内にて噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）３９を備えている。インジェクタ３９の燃料噴射圧力は、図示しない燃料供給用ポンプの吐出流量をデューティ制御により変更すること等により変更可能となっている。
【００２８】
吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通し吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテークマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁４３、及びスロットル弁アクチュエータ４３ａを備えている。
【００２９】
排気系統５０は、排気ポート３４に連通したエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストマニホールド５１（実際には、各排気ポート３４に連通した各々のエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に接続されたエキゾーストパイプ（排気管）５２、エキゾーストパイプ５２に配設（介装）された上流側の三元触媒５３（以下、「第１触媒５３」と称呼する。）、及びこの第１触媒５３の下流のエキゾーストパイプ５２に配設（介装）された下流側の三元触媒５４（以下、「第２触媒５４」と称呼する。）を備えている。排気ポート３４、エキゾーストマニホールド５１、及びエキゾーストパイプ５２は、排気通路を構成している。
【００３０】
一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ６１、スロットルポジションセンサ６２、カムポジションセンサ６３、クランクポジションセンサ６４、水温センサ６５、第１触媒５３の上流の排気通路（本例では、上記各々のエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に配設された空燃比センサ６６（以下、「上流側空燃比センサ６６」と称呼する。）、第１触媒５３の下流であって第２触媒５４の上流の排気通路に配設された空燃比センサ６７（以下、「下流側空燃比センサ６７」と称呼する。）、アクセル開度センサ６８、及びアルコール濃度センサ６９を備えている。
【００３１】
熱線式エアフローメータ６１は、吸気管４１内を流れる吸入空気の単位時間あたりの質量流量を検出し、質量流量（吸入空気流量）Gaを表す信号を出力するようになっている。スロットルポジションセンサ６２は、スロットル弁４３の開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。カムポジションセンサ６３は、インテークカムシャフトが９０°回転する毎に（即ち、クランク軸２４が１８０°回転する毎に）一つのパルスを有する信号（Ｇ２信号）を発生するようになっている。クランクポジションセンサ６４は、クランク軸２４が１０°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともにクランク軸２４が３６０°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、運転速度NEを表す。水温センサ６５は、内燃機関１０の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。
【００３２】
上流側空燃比センサ６６、及び下流側空燃比センサ６７はそれぞれ、限界電流式の酸素濃度センサ、及び起電力式（濃淡電池式）の酸素濃度センサであり、排ガスの空燃比に応じた出力を発生するようになっている。アクセル開度センサ６８は、運転者によって操作されるアクセルペダル８１の操作量を検出し、アクセルペダル８１の操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
【００３３】
アルコール濃度センサ６９は、図示しない燃料タンク内に貯留されている燃料に含まれるアルコール成分（エタノール等）の濃度（即ち、上記アルコール濃度、本例では、質量濃度）を検出し、アルコール濃度Ｒ（０≦Ｒ≦１００（％））を表す信号を出力するようになっている。
【００３４】
本例では、図２に示すように設定される係数Ｋ（１≦Ｋ）が導入される。この係数Ｋは、アルコール濃度Ｒが０％のときに「１」に設定され、アルコール濃度Ｒの０％からの増大に応じて「１」から増大するように設定される。アルコール濃度Ｒ＝０％のときの理論空燃比stoichをstoich0（例えば、１４．６等）とすると、アルコール濃度Ｒ≧０％のときの理論空燃比stoichは「stoich0・(1/Ｋ)」と表すことができる。
【００３５】
電気制御装置７０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するルーチン（プログラム）、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、バックアップＲＡＭ７４、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース７５等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース７５は、前記センサ６１〜６９と接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６９からの信号を供給するとともに、ＣＰＵ７１の指示に応じて可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、イグナイタ３８、インジェクタ３９、及びスロットル弁アクチュエータ４３ａに駆動信号を送出するようになっている。
【００３６】
（燃料噴射制御の概要）
次に、上記のように構成された第１実施形態に係る燃料噴射制御装置（以下、「本装置」と云う。）が行う燃料噴射制御の概要について説明する。
【００３７】
本装置では、完全暖機後では、周知の吸気行程噴射（＋予混合燃焼）が行われる。一方、冷間始動後（特に、その直後の数サイクルのみ等）では、未燃ＨＣの排出量を低減するため、圧縮行程噴射（＋成層燃焼）が行われる。
【００３８】
図３は、この圧縮行程噴射が行われる場合における、ピストン２２の位置及び燃料噴射パターンの一例が示されている。この例では、燃料噴射開始時期が圧縮行程後半の所定時期に設定され、点火プラグ３７の点火時期は圧縮上死点に一致している。
【００３９】
図３の燃料噴射パターンＡは、燃料としてガソリンのみ（アルコール濃度＝０％、以下「純ガソリン」と称呼する。）が使用された場合を示している。ここで、背景技術の欄にて述べたように、「噴射・点火インターバル」（図中の矢印を参照）には最適範囲が存在する。以下、このことを燃焼室２５の周りを拡大して示した図４を参照しながら説明する。
【００４０】
図４に示したように、本例では、ピストン２２が上死点に向かう途中（圧縮行程後半）で、ピストン２２の頂面の中央付近に設けられたキャビティ（凹部）２２ａに向けてインジェクタ３９から燃料が噴射される。噴射された燃料（噴霧）は、先ず上昇中のピストン２２のキャビティ２２ａの底壁に主として衝突し、その後、底壁から離れて燃焼室２５の天井の中央付近に配設された点火プラグ３７に向けて主として上昇していく（図中の矢印を参照）。この結果、燃料噴霧は点火プラグ３７の近傍に主として集まる。その後、燃料噴霧は燃焼室２５内にて広く行き渡っていく。
【００４１】
ここで、噴射・点火インターバルが短すぎると、燃料噴霧が点火プラグ３７の近傍に十分に集まる前（即ち、点火プラグ３７の近傍の混合気が燃焼成立に必要な程度に十分に濃くなる前）に点火が行われることになる。この結果、失火等が発生して成層燃焼が不安定になり得る。
【００４２】
他方、噴射・点火インターバルが長すぎると、燃料噴霧が燃焼室２５内に比較的広く行き渡った後（即ち、点火プラグ３７の近傍の混合気が燃焼が成立し得ない程度まで薄くなった後）に点火が行われることになる。この結果、この場合も失火等が発生して成層燃焼が不安定になる。以上より、噴射・点火インターバルには、良好な成層燃焼を確保するために必要な最適範囲が存在する。
【００４３】
本例では、燃料が純ガソリンの場合（Ｒ＝Ｋ＝０）に噴射・点火インターバルが最適範囲内に入るように、圧縮行程噴射での燃料噴射開始時期及び点火時期が機関の運転状態（エンジン回転速度NE、筒内吸入空気量等）に基づいて設定されるようになっている。従って、図３の燃料噴射パターンＡにおける「噴射・点火インターバル」（図中の矢印を参照）は最適範囲に入っている。
【００４４】
一方、図３の燃料噴射パターンＢは、アルコールが含まれた燃料（以下、「アルコール混合燃料」と称呼する。）が使用された場合を示している。この場合、上述した係数Ｋが「１」よりも大きい値となるから、理論空燃比stoich（＝stoich0・(1/Ｋ)）は、純ガソリンの場合の値（＝stoich0）よりも小さくなる。従って、アルコール混合燃料の場合、純ガソリンの場合よりも燃料噴射量が大きくなる。また、本例では、燃料噴射圧力が原則的に一定（運転状態に基づいて決定されるが、アルコール濃度Ｒに応じては変更されない）となっていて、燃料噴射期間（即ち、燃料噴射弁の開弁期間）が燃料噴射量に略比例する。
【００４５】
以上より、燃料噴射パターンＡ、Ｂの比較から明らかなように、アルコール混合燃料の場合、純ガソリンの場合よりも、圧縮行程噴射での燃料噴射量が大きくなることに起因して圧縮行程噴射での燃料噴射期間が長くなる。この結果、アルコール濃度が大きい場合において圧縮行程噴射を行うと、背景技術の欄にて述べた２つの問題が発生する。即ち、第１に、圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加によりピストン頂面付着量が増大することでスモークやＰＭの排出量が増大する。第２に、圧縮行程噴射での燃料噴射期間が長くなることにより噴射・点火インターバルが上記最適範囲よりも短くなることで失火等の発生により燃焼が不安定になり得る。
【００４６】
以上のことから、本装置では、アルコール濃度Ｒが所定値よりも大きい場合（具体的には、係数Ｋが値Ｋrefよりも大きい場合）、図３の燃料噴射パターンＢに代えて、図３の燃料噴射パターンＣに示すように、原則的に、アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加分（＝上記「指令燃料噴射量増加分」、パターンＢ中の微細なドットで示した領域を参照）と同じ量の燃料が吸気行程噴射にて噴射され（パターンＣ中の微細なドットを参照）、残りの燃料が圧縮行程噴射にて噴射される。
【００４７】
この結果、図３の燃料噴射パターンＣに示すように、アルコール混合燃料の場合において、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）を、純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間、パターンＡを参照）と一致させることができる。
【００４８】
従って、アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加を抑制でき、上述したピストン頂面付着量の増加を抑制できるから、スモークやＰＭの排出を抑制することができる。加えて、アルコール濃度が増加しても「噴射・点火インターバル」が噴射パターンＡと同様に最適範囲に入る。この結果、良好な成層燃焼を確保することができる。以上が、本装置が行う燃料噴射制御の概要である。
【００４９】
（実際の作動）
次に、本装置の実際の作動について説明する。以下、説明の便宜上、「MapX(a1,a2,…)」は、a1,a2,…を引数とする値Xを求めるためのテーブルを表すものとする。また、引数の値がセンサの検出値である場合、現在値が使用される。
【００５０】
ＣＰＵ７１は、図５にフローチャートにより示した燃料噴射制御を行うルーチンを、各気筒のクランク角が各吸気上死点前の所定クランク角度（例えば、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）となる毎に、繰り返し実行するようになっている。従って、任意の気筒のクランク角度が上記所定クランク角度になると、ＣＰＵ７１はステップ５００から処理を開始してステップ５０５に進み、「圧縮行程噴射」の実行条件が成立しているか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定する場合、ステップ５９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、この「圧縮行程噴射」の実行条件は、例えば、イグニッション（ＩＧ）がオンされてからの所定の期間内であって、且つ、冷却水温THWが所定値以下である場合（即ち、冷間始動時）に成立する。
【００５１】
ステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定する場合、ＣＰＵ７１はステップ５１０に進み、ＩＧオンの直後か否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ５１５にて燃料タンク内の燃料のアルコール濃度Ｒをアルコール濃度センサ６９から取得し、このアルコール濃度Ｒと図２に示したテーブルとから係数Ｋを決定する。ステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定する場合、ステップ５１５は実行されない。これにより、アルコール濃度Ｒ（従って、係数Ｋ）は、ＩＧオン毎に１回取得される。
【００５２】
ＣＰＵ７１はステップ５２０に進むと、上記決定した係数Ｋを利用して現在の燃料の理論空燃比stoich(＝stoich0・(1/Ｋ))を決定し、続くステップ５２５にて、テーブルMapMc(NE,Ga)を利用して、吸気行程にて燃焼室２５内に吸入される空気量（筒内吸入空気量Mc）を算出する。
【００５３】
続いて、ＣＰＵ７１はステップ５３０に進み、ステップ５３０内に記載の式に従って、純ガソリンに対応する指令燃料噴射量Fi0と、現在の燃料に対応する指令燃料噴射量Fiとを算出する。ここで、Fi≧Fi0なる関係がある。ここで、指令燃料噴射量Fiを算出する手段が前記「指令燃料噴射量決定手段」に対応する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５３５に進んで、テーブルMapTAU(Fi0)，MapTAU(Fi)を利用して、純ガソリンに対応する指令燃料噴射期間（指令開弁期間）TAU0と、現在の燃料に対応する指令燃料噴射期間（指令開弁期間）TAUとを算出する。ここで、TAU≧TAU0なる関係がある。
【００５５】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ５４０に進み、係数Ｋが値Ｋref以下であるか（即ち、アルコール濃度Ｒが所定値以下であるか否か）を判定する。先ず、アルコール濃度Ｒが所定値以下である場合について説明する。この場合、ＣＰＵ７１はステップ５４５に進み、圧縮行程噴射での指令開弁期間TAUcoをTAUと等しい値に設定し、吸入行程噴射での指令開弁期間TAUinを「０」に設定する。
【００５６】
一方、アルコール濃度Ｒが所定値を超える場合、ＣＰＵ７１はステップ５５０に進んで、開弁期間増加分ΔTAUを、(TAU−TAU0)と等しい値に設定する。このΔTAUは、上述した「指令燃料噴射量増加分」に対応する。次いで、ＣＰＵ７１はステップ５５５に進み、ΔTAUが最小噴射可能期間TAUmin未満であるか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合にのみ、ステップ５６０にてΔTAUをTAUminと等しい値に再設定する。ここで、TAUminは、インジェクタ３９により噴射可能な燃料の最小量に対応するインジェクタ３９の開弁期間である。
【００５７】
次に、ＣＰＵ７１はステップ５６５に進んで、圧縮行程噴射での指令開弁期間TAUcoを(TAU−ΔTAU)と等しい値に設定し、吸入行程噴射での指令開弁期間TAUinをΔTAUに設定する。
【００５８】
ＣＰＵ７１はステップ５７０に進むと、TAUin＞０であるか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合にのみ、ステップ５７５にて吸気行程の所定時期にてTAUinだけ開弁するようにインジェクタ３９に指示を行う。そして、ＣＰＵ７１はステップ５８０に進むと、圧縮行程の所定時期にてTAUcoだけ開弁するようにインジェクタ３９に指示を行った後、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。ここで、ステップ５７５、５８０に示したように開弁指示を行う手段が前記「噴射指示手段」に対応する。
【００５９】
これにより、アルコール濃度Ｒが所定値以下である場合、指令燃料噴射量Fiの全てが圧縮行程噴射により噴射され、吸気行程噴射は行われない（図３の燃料噴射パターンＡを参照）。一方、アルコール濃度Ｒが所定値を超える場合、ΔTAUに対応する上記「指令燃料噴射量増加分」と同じ量の燃料が吸気行程噴射にて噴射され、残りの燃料が圧縮行程噴射にて噴射される（図３の燃料噴射パターンＣを参照）。
【００６０】
以上、説明したように、第１実施形態に係る燃料噴射制御装置によれば、アルコール濃度が所定値を超える場合、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）を、純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）と一致させることができる。従って、上述したように、スモークやＰＭの排出を抑制することができるとともに、良好な成層燃焼を確保することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置について説明する。この第２実施形態では、冷間始動後（特に、触媒暖機のためのファーストアイドル中等）にて、未燃ＨＣの排出量を低減するために、吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが共に行われる。以下、この点について図６を参照しながら説明する。
【００６２】
図６は、このように吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが共に行われる場合における、上述した図３に対応するタイムチャートである。総燃料噴射量（吸気行程噴射での燃料噴射量＋圧縮行程噴射での燃料噴射量）に対する吸気行程噴射での燃料噴射量の割合（以下、「分割比率」と称呼する。）は、原則的に一定（運転状態に基づいて決定されるが、アルコール濃度Ｒに応じては変更されない）である。
【００６３】
第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様、燃料が純ガソリンの場合（Ｒ＝Ｋ＝０）に噴射・点火インターバルが最適範囲内に入るように、圧縮行程噴射（及び吸気行程噴射）での燃料噴射開始時期及び点火時期が機関の運転状態（エンジン回転速度NE、筒内吸入空気量等）に基づいて設定されるようになっている。従って、純ガソリンが使用された場合を示す図６の燃料噴射パターンＡでも、図３の燃料噴射パターンＡと同様、「噴射・点火インターバル」（図中の矢印を参照）が最適範囲に入っている。
【００６４】
また、第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様、燃料噴射圧力が原則的に一定（運転状態に基づいて決定されるが、アルコール濃度Ｒに応じては変更されない）となっていて、燃料噴射期間（即ち、燃料噴射弁の開弁期間）が燃料噴射量に略比例する。従って、アルコール混合燃料が使用された場合を示す図６の燃料噴射パターンＢでは、分割比率が一定であり且つ純ガソリンの場合よりも総燃料噴射量が大きいことに起因して、図６の燃料噴射パターンＡに比して、吸気行程噴射での燃料噴射量（期間）、及び圧縮行程噴射での燃料噴射量（期間）が共に大きく（長く）なる。
【００６５】
この結果、アルコール濃度が大きい場合において圧縮行程噴射を行うと、上述した図３の燃料噴射パターンＢの場合と同様、上述した２つの問題が発生する。以上のことから、この第２実施形態では、アルコール濃度Ｒが所定値よりも大きい場合（具体的には、係数Ｋが値Ｋrefよりも大きい場合）、図６の燃料噴射パターンＢに代えて、図６の燃料噴射パターンＣに示すように、アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加分（パターンＢ中の微細なドットで示した領域を参照）と同じ量の燃料が圧縮行程噴射側から吸気行程噴射側に移される（パターンＣ中の微細なドットを参照）。
【００６６】
この結果、上記第１実施形態と同様、図６の燃料噴射パターンＣに示すように、アルコール混合燃料の場合において、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）を、純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間、パターンＡを参照）と一致させることができる。
【００６７】
従って、上記第１実施形態と同様、アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加を抑制でき、上述したピストン頂面付着量の増加を抑制できるから、スモークやＰＭの排出を抑制することができる。加えて、アルコール濃度が増加しても「噴射・点火インターバル」が噴射パターンＡと同様に最適範囲に入る。この結果、良好な成層燃焼を確保することができる。以上が、第２実施形態が行う燃料噴射制御の概要である。
【００６８】
（第２実施形態の実際の作動）
次に、第２実施形態の実際の作動について説明する。第２実施形態のＣＰＵ７１は、上記第１実施形態のＣＰＵ７１が実行する図５のルーチンに代えて図７にフローチャートにより示したルーチンを実行する。図７のルーチンにおいて図５のルーチンと同じステップについては同じステップ番号を付することでそれらの説明に代える。以下においても、後出のルーチンにおいて前出のルーチンと同じステップについては同じステップ番号を付することでそれらの説明に代える。
【００６９】
図７のルーチンは、図５のステップ５３５をステップ７０５、７１０に置き換えた点、図５のステップ５５０、５６５をステップ７１５、７２０にそれぞれ置き換えた点、及び、ステップ５４５、５５５、５６０、５７０を削除した点のみが、図５のルーチンと異なる。
【００７０】
ステップ７０５では、分割比率RatioがテーブルMapRatio(NE,Ga)に基づいて決定される。ステップ７１０では、図５のステップ５３５と同様にテーブルMapTAUを用いて、純ガソリンに対応する圧縮行程噴射での指令開弁期間TAU0co、現在の燃料に対応する圧縮行程噴射での指令開弁期間TAUco、及び、現在の燃料に対応する吸気行程噴射での指令開弁期間TAUinがそれぞれ決定される。
【００７１】
ステップ７１５では、開弁期間増加分ΔTAUが、(TAUco−TAU0co)と等しい値に設定される。このΔTAUは、上述した「アルコール濃度の増加による圧縮行程噴射での燃料噴射量の増加分」に対応する。ステップ７２０では、ステップ７１０にて決定されたTAUcoのうちのΔTAU分がTAUcoからTAUinに移される。
【００７２】
これにより、アルコール濃度Ｒが所定値以下である場合（ステップ５４０にて「Ｙｅｓ」）、Fi・Ratioの燃料が吸気行程噴射により噴射され、Fi・(1−Ratio)の燃料が圧縮行程噴射により噴射される（図６の燃料噴射パターンＡを参照）。一方、アルコール濃度Ｒが所定値を超える場合（ステップ５４０にて「Ｎｏ」）、(Fi・Ratio＋ΔTAU)の燃料が吸気行程噴射により噴射され、(Fi・(1−Ratio)−ΔTAU)の燃料が圧縮行程噴射により噴射される（図６の燃料噴射パターンＣを参照）。
【００７３】
以上、説明したように、第２実施形態に係る燃料噴射制御装置によっても、アルコール濃度が所定値を超える場合、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）を、純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）と一致させることができる。従って、上述したように、スモークやＰＭの排出を抑制することができるとともに、良好な成層燃焼を確保することができる。
【００７４】
図８は、第２実施形態の変形例に係る燃料噴射制御装置が実行する図７のルーチンに対応するルーチンである。図８のルーチンは、図７のステップ７１０、７１５、７２０を削除した点、ステップ８０５、８１０、８１５を挿入した点のみが、図７のルーチンと異なる。
【００７５】
ステップ８０５では、図９に示したテーブルMapＨ(Ｋ)により係数Ｈが設定され、ステップ８１０にて、ステップ７０５にて決定されたRatioにＨを乗じることでRatioが修正される。これにより、修正後のRatioは、アルコール濃度Ｒ（従って、係数Ｋ）が大きいほどより大きい値に修正される。この結果、アルコール濃度Ｒに依存することなく、圧縮行程噴射での燃料噴射量Fi・(1−Ratio)を一定とすることができる。
【００７６】
ステップ８１５では、図７のステップ７１０と同様にテーブルMapTAUを用いて、現在の燃料に対応する圧縮行程噴射での指令開弁期間TAUco、及び、現在の燃料に対応する吸気行程噴射での指令開弁期間TAUinがそれぞれ決定される。
【００７７】
これにより、アルコール濃度Ｒが所定値以下である場合（ステップ５４０にて「Ｙｅｓ」）、ステップ７０５にて決定された分割比率Ratioで指令燃料噴射量Fiの燃料が分割噴射される（図６の燃料噴射パターンＡを参照）。一方、アルコール濃度Ｒが所定値を超える場合（ステップ５４０にて「Ｎｏ」）、ステップ８１０にて修正された分割比率Ratioで指令燃料噴射量Fiの燃料が分割噴射される（図６の燃料噴射パターンＣを参照）。
【００７８】
この結果、第２実施形態の変形例に係る燃料噴射制御装置によっても、アルコール濃度が所定値を超える場合、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）を、純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射量（従って、燃料噴射期間）と一致させることができる。従って、上記第２実施形態と同じ作用・効果を奏する。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置について説明する。この第３実施形態でも、上記第２実施形態と同様、冷間始動後（特に、触媒暖機のためのファーストアイドル中等）にて、未燃ＨＣの排出量を低減するために、吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが共に行われる。以下、この点について図１０を参照しながら説明する。
【００８０】
図１０は、このように吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが共に行われる場合における、上述した図６に対応するタイムチャートである。この第３実施形態でも、上記「分割比率」は、原則的に一定（運転状態に基づいて決定されるが、アルコール濃度Ｒに応じては変更されない）である。
【００８１】
従って、図６の燃料噴射パターンＡ，Ｂと同様、アルコール混合燃料が使用された場合を示す図１０の燃料噴射パターンＢでは、純ガソリンが使用された場合を示す図１０の燃料噴射パターンＡに比して、吸気行程噴射での燃料噴射量（期間）、及び圧縮行程噴射での燃料噴射量（期間）が共に大きく（長く）なる。この結果、アルコール濃度が大きい場合において圧縮行程噴射を行うと、上述した２つの問題が発生する。
【００８２】
以上のことから、この第３実施形態では、アルコール濃度Ｒが所定値よりも大きい場合（具体的には、係数Ｋが値Ｋrefよりも大きい場合）、アルコール濃度に応じて燃料噴射圧力を増大させる。これにより、燃料噴射期間を長くすることなく燃料噴射量を増大させることができる。
【００８３】
この結果、図１０の燃料噴射パターンＣに示すように、アルコール混合燃料の場合において、アルコール濃度の増大により圧縮行程噴射での燃料噴射量が増大しても、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射期間を、純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射期間（パターンＡを参照）と一致させることができる。
【００８４】
従って、上記第１、第２実施形態と同様、アルコール濃度が増加しても「噴射・点火インターバル」が噴射パターンＡと同様に最適範囲に入る。この結果、良好な成層燃焼を確保することができる。加えて、燃料噴射圧力が高いほど噴射燃料の微粒子化が進むことで上述したピストン頂面付着量が小さくなる傾向がある。従って、アルコール濃度の増加により圧縮行程噴射での燃料噴射量が増加してもピストン頂面付着量の増加を抑制でき、この結果、スモークやＰＭの排出を抑制することができる。以上が、第３実施形態が行う燃料噴射制御の概要である。なお、この例では、冷間始動後にて吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが共に行われているが、冷間始動後にて圧縮行程噴射のみが行われてもよい。
【００８５】
（第３実施形態の実際の作動）
次に、第３実施形態の実際の作動について説明する。第３実施形態のＣＰＵ７１は、上記第２実施形態の変形例のＣＰＵ７１が実行する図８のルーチンに代えて図１１にフローチャートにより示したルーチンを実行する。
【００８６】
図１１のルーチンは、ステップ１１０５を挿入した点、図８のステップ８０５、８１０をステップ１１１０、１１１５にそれぞれ置き換えた点のみが、図８のルーチンと異なる。
【００８７】
ステッ１１０５では、テーブルMapPinj(NE,Ga,THW)に基づいて燃料噴射圧力Pinjが決定される。ステップ１１１０では、図１２に示したテーブルMapＬ(Ｋ)により係数Ｌが設定され、ステップ１１１５にて、ステップ１１０５にて決定されたPinjにＬを乗じることでPinjが修正される。これにより、修正後のPinjは、アルコール濃度Ｒ（従って、係数Ｋ）が大きいほどより大きい値に修正される。この結果、アルコール濃度Ｒに依存することなく、圧縮行程噴射での燃料噴射期間TAUco（及び、吸気行程噴射での燃料噴射期間TAUin）を一定とすることができる。
【００８８】
これにより、アルコール濃度Ｒが所定値以下である場合（ステップ５４０にて「Ｙｅｓ」）、ステップ１１０５にて決定された燃料噴射圧力Pinjで指令燃料噴射量Fiの燃料が分割噴射される（図１０の燃料噴射パターンＡを参照）。一方、アルコール濃度Ｒが所定値を超える場合（ステップ５４０にて「Ｎｏ」）、ステップ１１１５にて修正された燃料噴射圧力Pinjで指令燃料噴射量Fiの燃料が分割噴射される（図１０の燃料噴射パターンＣを参照）。
【００８９】
以上、第３実施形態に係る燃料噴射制御装置によっても、アルコール濃度が所定値を超える場合、アルコール濃度に依存することなく圧縮行程噴射での燃料噴射期間を、純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射期間と一致させることができる。この結果、良好な成層燃焼を確保することができる。加えて、燃料噴射圧力が高いほど噴射燃料の微粒子化が進むことに起因して、アルコール濃度の増加により圧縮行程噴射での燃料噴射量が増加してもスモークやＰＭの排出を抑制することができる。
【００９０】
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態においては、アルコール濃度Ｒが所定値（ゼロ以上の或る正の値）を超えることを条件（ステップ５４０にて「Ｎｏ」）に圧縮行程噴射での燃料噴射量（又は燃料噴射期間）の増大を抑制する処理が行われているが、アルコール濃度が大きいほど燃料噴射期間が長くなることを考慮して、圧縮行程噴射での燃料噴射期間が所定値（ゼロより大きい正の値）を超えることを条件に圧縮行程噴射での燃料噴射量（又は燃料噴射期間）の増大を抑制する処理が行われてもよい。
【００９１】
同様に、アルコール濃度が大きいほど「噴射・点火インターバル」が短くなることを考慮して、「噴射・点火インターバル」が所定値（ゼロより大きい正の値）を下回ることを条件に圧縮行程噴射での燃料噴射量（又は燃料噴射期間）の増大を抑制する処理が行われてもよい。
【００９２】
また、上記各実施形態においては、アルコール濃度が所定値を超える場合（圧縮行程噴射での燃料噴射量（又は燃料噴射期間）の増大を抑制する処理が行われる場合）、圧縮行程噴射での燃料噴射期間が純ガソリンの場合の圧縮行程噴射での燃料噴射期間と一致するように構成されているが、圧縮行程噴射での燃料噴射期間が所定値以内に制限されるように構成されてもよい。この場合、この「所定値」は、「噴射・点火インターバル」が上記「最適範囲」に入るように設定され得る。
【００９３】
また、上記各実施形態においては、アルコール濃度検出手段として、アルコール濃度センサ６９が使用されているが、空燃比センサ６６，６７を利用した空燃比フィードバック制御におけるフィードバック補正量の収束値（例えば、ＰＩＤ制御等における積分項の収束値等）、燃焼室２５内でのノッキングの発生傾向（ノッキングに関する学習値）等を利用してアルコール濃度を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置を適用した内燃機関の概略図である。
【図２】アルコール濃度と係数Ｋとの関係を示したグラフである。
【図３】図１に示した燃料噴射制御装置により圧縮行程噴射が行われる場合における、ピストンの位置及び燃料噴射パターンの一例を示したタイムチャートである。
【図４】図１に示した燃料噴射制御装置の燃焼室周りを拡大して示した図である。
【図５】図１に示したＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置により吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが行われる場合における、ピストンの位置及び燃料噴射パターンの一例を示したタイムチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが参照する、係数Ｋと係数Ｈとの関係を規定したテーブルを示したグラフである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置により吸気行程噴射と圧縮行程噴射とが行われる場合における、ピストンの位置及び燃料噴射パターンの一例が示されている。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置のＣＰＵが参照する、係数Ｋと係数Ｌとの関係を規定したテーブルを示したグラフである。
【符号の説明】
【００９５】
１０…内燃機関、２５…燃焼室、３９…インジェクタ、６９…アルコール濃度センサ、７０…電気制御装置、７１…ＣＰＵ
【図１】
2009062862.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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