(57)【要約】【課題】可変圧縮比内燃機関において、内燃機関の低負荷の運転状態が持続する場合に、排気温度が低下することを抑制し、排気浄化触媒の温度が不活性温度に低下することを抑制する技術を提供する。【解決手段】アルコールを含有可能な燃料のアルコール濃度を変更するガソリン調節弁及びアルコール調節弁と、内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比可変機構と、を備え、内燃機関の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に（Ｓ１０１−Ｙｅｓ）、ガソリン調節弁及びアルコール調節弁を用いて燃料のアルコール濃度を、当該運転状態のときに用いていた濃度よりも低濃度に変更する（Ｓ１０３）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールを含有可能な燃料のアルコール濃度を変更するアルコール濃度可変手段と、
内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比可変機構と、
を備え、
前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、前記アルコール濃度可変手段を用いて前記燃料のアルコール濃度を、当該運転状態のときに用いていた濃度よりも低濃度に変更することを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
【請求項２】
前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、前記圧縮比可変機構を用いて前記内燃機関の圧縮比を、当該運転状態のときに用いていた圧縮比よりも低圧縮比に変更することを特徴とする請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項３】
前記内燃機関の点火時期を変更する点火時期可変手段を備え、
前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、前記点火時期可変手段を用いて前記内燃機関の点火時期を、当該運転状態のときに用いていた点火時期よりも遅角側に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項４】
前記内燃機関の排気通路に配置され、排気を浄化する排気浄化触媒を備え、
前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合とは、前記排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで前記排気浄化触媒の温度が低下する場合であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項５】
前記圧縮比可変機構は、クランクケースに対してシリンダブロックを相対変位させるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の可変圧縮比内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変圧縮比内燃機関において、内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサを備え、機関回転数、機関負荷、及びアルコール濃度センサが検出するアルコール濃度に応じて、内燃機関の圧縮比及び点火時期を決定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６１−１９４７４４号公報
【特許文献２】特開平３−１２４９６５号公報
【特許文献３】特開平５−５２１７０号公報
【特許文献４】特開平２−１８１０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで可変圧縮比内燃機関では、内燃機関が低回転低負荷の運転状態の場合に、内燃機関の圧縮比を高圧縮比に設定して熱効率を上げて燃費向上を図っているが、背反として排気温度が低下する。特に燃料のアルコール濃度が高濃度である場合には、アルコールの燃焼温度が低いため、排気温度の低下が顕著に生じる。
【０００４】
そうすると、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒には低温の排気が流入し、排気浄化触媒の温度も低下する。このため内燃機関の低回転低負荷の運転状態が持続すると、最終的には排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒の温度が低下してしまう場合がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可変圧縮比内燃機関において、内燃機関の低負荷の運転状態が持続する場合に、排気温度が低下することを抑制し、排気浄化触媒の温度が不活性温度に低下することを抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
アルコールを含有可能な燃料のアルコール濃度を変更するアルコール濃度可変手段と、
内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比可変機構と、
を備え、
前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、前記アルコール濃度可変手段を用いて前記燃料のアルコール濃度を、当該運転状態のときに用いていた濃度よりも低濃度に変更することを特徴とする可変圧縮比内燃機関である。
【０００７】
可変圧縮比内燃機関では、内燃機関が低負荷の運転状態の場合に、内燃機関の圧縮比を高圧縮比に設定して熱効率を上げて燃費向上を図っているが、背反として排気温度が低下する。特に燃料のアルコール濃度が高濃度である場合には、アルコールの燃焼温度が低いため、排気温度の低下が顕著に生じる。
【０００８】
そうすると、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒には低温の排気が流入し、排気浄化触媒の温度も低下する。このため内燃機関の低負荷の運転状態が持続すると、最終的には排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒の温度が低
下してしまう場合がある。
【０００９】
そこで本発明では、内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、アルコール濃度可変手段を用いて燃料のアルコール濃度を、当該運転状態のときに用いていた濃度よりも低濃度に変更するようにした。
【００１０】
ここで所定時間とは、それ以上内燃機関の低負荷の運転状態が持続すると、低温の排気が排気浄化触媒に流入し続け、排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒の温度が低下してしまう閾値となる時間である。
【００１１】
燃料のアルコール濃度が低濃度になる程、低温で燃焼するアルコールが減少し、排気温度が上昇する。本発明によると、内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、燃料のアルコール濃度が、当該運転状態のときに用いていた濃度よりも低濃度となり、排気温度を上昇させることができる。よって内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒には高温の排気が流入するようになり、排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。したがって内燃機関の低負荷の運転状態が持続しても、排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。
【００１２】
前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、前記圧縮比可変機構を用いて前記内燃機関の圧縮比を、当該運転状態のときに用いていた圧縮比よりも低圧縮比に変更するとよい。
【００１３】
内燃機関の圧縮比が低圧縮比になる程、熱効率が下がり、排気温度が上昇する。本発明によると、内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、内燃機関の圧縮比が、当該運転状態のときに用いていた圧縮比よりも低圧縮比となり、排気温度を上昇させることができる。よって内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒には高温の排気が流入するようになり、排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。したがって内燃機関の低負荷の運転状態が持続しても、排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。
【００１４】
前記内燃機関の点火時期を変更する点火時期可変手段を備え、前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、前記点火時期可変手段を用いて前記内燃機関の点火時期を、当該運転状態のときに用いていた点火時期よりも遅角側に変更するとよい。
【００１５】
内燃機関の点火時期が遅角される程、内燃機関から高温の排気が排出され、排気温度が上昇する。本発明によると、内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、内燃機関の点火時期が、当該運転状態のときに用いていた点火時期よりも遅角側となり、排気温度を上昇させることができる。よって内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒には高温の排気が流入するようになり、排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。したがって内燃機関の低負荷の運転状態が持続しても、排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。
【００１６】
前記内燃機関の排気通路に配置され、排気を浄化する排気浄化触媒を備え、前記内燃機関の低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合とは、前記排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで前記排気浄化触媒の温度が低下する場合であるとよい。
【００１７】
本発明によると、排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒の温度が低下する場合に、排気温度を上昇させることができる。よって内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒には高温の排気が流入するようになり、排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。したがって排気浄化触媒が排気を浄化できなくなる不活性
温度まで排気浄化触媒の温度が低下することを抑制できる。
【００１８】
前記圧縮比可変機構は、クランクケースに対してシリンダブロックを相対変位させるものであるとよい。
【００１９】
本発明によると、クランクケースに対してシリンダブロックを相対変位させて、内燃機関の圧縮比を変更することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、可変圧縮比内燃機関において、内燃機関の低負荷の運転状態が持続する場合に、排気温度が低下することを抑制でき、排気浄化触媒の温度が不活性温度に低下することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００２２】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る可変圧縮比内燃機関を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、気筒２を４つ有する４ストロークサイクル・ガソリンエンジンである。内燃機関１は、車両に搭載されている。内燃機関１の気筒２内の燃焼室には、シリンダヘッド３に設けられた吸気ポート４を介して吸気管５が接続されている。吸気ポート４から気筒２内の燃焼室への吸気の流入は吸気弁６によって制御される。また気筒２内の燃焼室には、シリンダヘッド３に設けられた排気ポート７を介して排気管８が接続されている。気筒２内の燃焼室から気筒２外の排気ポート７への排気の排出は、排気弁９によって制御される。
【００２３】
吸気ポート４には、燃料噴射弁１０が配置されている。この燃料噴射弁１０へガソリン供給管１１を介して燃料としてガソリンがガソリンタンク１２から供給される。ガソリン供給管１１には、燃料噴射弁１０へ供給するガソリンの量を調節するガソリン調節弁１３が配置されている。また燃料噴射弁１０へアルコール供給管１４を介して燃料としてアルコールがアルコールタンク１５から供給される。アルコール供給管１４には、燃料噴射弁１０へ供給するアルコールの量を調節するアルコール調節弁１６が配置されている。そしてガソリン調節弁１３及びアルコール調節弁１６を調節することにより、燃料噴射弁１０へ供給する燃料のアルコール濃度を変更できる。本実施例におけるガソリン調節弁１３及びアルコール調節弁１６が本発明のアルコール濃度可変手段に相当する。ガソリン供給管１１及びアルコール供給管１４は下流で合流して燃料供給管１７となり、燃料供給管１７からガソリン及びアルコールが混合された燃料が燃料噴射弁１０へ供給されている。なおアルコール濃度可変手段は本実施例の構成に限られず、例えばガソリン用の燃料噴射弁とアルコール用の燃料噴射弁とを備え、両燃料噴射弁からそれぞれの燃料が供給されて気筒２内でガソリンとアルコールとが混合されるような場合の両燃料噴射弁であってもよい。
【００２４】
気筒２の頂部には、点火プラグ１８が配置されている。点火プラグ１８は、気筒２内の燃焼室の燃料と空気が混合された混合気に着火を行う。本実施例における点火プラグ１８は、本発明の点火時期可変手段に相当する。
【００２５】
そして内燃機関１のクランクシャフト１９にコンロッド２０を介して連結されたピストン２１が、気筒２内で往復動を行う。
【００２６】
ここで内燃機関１においては、圧縮比可変機構２２によって、シリンダブロック２３をクランクケース２４に対して気筒２の軸線方向に相対移動させることで、内燃機関１の圧
縮比を変更するようにしている。すなわち圧縮比可変機構２２が、シリンダブロック２３と共にシリンダヘッド３を、気筒２の軸線方向にクランクケース２４に対して相対移動させることによって、シリンダブロック２３、シリンダヘッド３及びピストン２１によって構成される燃焼室の容積が変更され、その結果、内燃機関１の圧縮比が変更される。例えば、シリンダブロック２３がクランクケース２４から遠ざかる方向に相対移動されると、燃焼室容積が増えて圧縮比が低下する。シリンダブロック２３がクランクケース２４に近づく方向に相対移動されると、燃焼室容積が減って圧縮比が上昇する。
【００２７】
圧縮比可変機構２２は、軸部２２ａと、軸部２２ａの中心軸に対して偏心された状態で軸部２２ａに固定された正円形のカムプロフィールを有するカム部２２ｂと、カム部２２ｂと同一外形を有し軸部２２ａに対して回転可能且つカム部２２ｂと同じように偏心状態で取り付けられた可動軸受部２２ｃと、軸部２２ａと同心状に設けられたウォームホイール２２ｄと、ウォームホイール２２ｄと噛み合うウォーム２２ｅと、ウォーム２２ｅを回転駆動させるモータ２２ｆによって構成される。そしてカム部２２ｂは、シリンダブロック２３に設けられた収納孔内に設置され、可動軸受部２２ｃはクランクケース２４に設けられた収納孔内に設置され、また、モータ２２ｆは、シリンダブロック２３に固定されており、シリンダブロック２３と一体的に移動する。ここでモータ２２ｆからの駆動力は、ウォーム２２ｅとウォームホイール２２ｄとを介して軸部２２ａに伝えられる。そして偏心状態にあるカム部２２ｂ、可動軸受部２２ｃが駆動されることで、シリンダブロック２３がクランクケース２４に対して気筒２の軸線方向に相対移動させられる。
【００２８】
この内燃機関１の排気管８には、内燃機関１から排出される排気中のＮＯｘ等の物質を処理し排気を浄化する例えばＮＯｘ触媒等の排気浄化触媒２５が配置されている。排気浄化触媒２５は流入する排気が高温になると、排気浄化触媒２５自身の温度も上昇し、排気浄化触媒２５は排気を浄化できる活性温度にて排気を浄化する。一方、排気浄化触媒２５は流入する排気が低温になると、排気浄化触媒２５自身の温度も低下し、最終的には排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下する場合がある。
【００２９】
排気浄化触媒２５の直下流の排気管８には、排気温度センサ２６が配置されている。排気温度センサ２６は、排気浄化触媒２５から排出される排気温度を検出する。
【００３０】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２７が併設されている。このＥＣＵ２７は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００３１】
ＥＣＵ２７には、排気温度センサ２６、クランクポジションセンサ２８、及びアクセルポジションセンサ２９などの各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２７に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２７には、燃料噴射弁１０、ガソリン調節弁１３、アルコール調節弁１６、点火プラグ１８、及びモータ２２ｆを駆動する電動アクチュエータが電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ２７によりこれらの機器が制御される。
【００３２】
そして、本実施例における内燃機関１は、内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更すると共に、内燃機関１の圧縮比に応じて燃料のアルコール濃度を変更する。
【００３３】
まず、内燃機関１の運転状態に応じた圧縮比の変更について説明する。図２は、本実施例における内燃機関１の運転状態に応じた圧縮比を例示した概略図である。図２の横軸は内燃機関１の機関回転数を表し、縦軸は内燃機関１の機関負荷を表している。内燃機関１の機関回転数は、クランクポジションセンサ２８の出力値から求められ、内燃機関１の機
関負荷は、アクセルポジションセンサ２９の出力値から求められる。
【００３４】
図２において、内燃機関１の運転状態が低負荷であると、内燃機関１の圧縮比は高圧縮比に設定される。一方、内燃機関１の運転状態が高負荷であると、内燃機関１の圧縮比は低圧縮比に設定される。特に内燃機関１の運転状態が低回転且つ高負荷側が、内燃機関１の圧縮比は最低圧縮比に設定される。このように内燃機関１の運転状態に応じて圧縮比を変更して、燃費や動力性能を改善するようにしている。
【００３５】
次に、内燃機関１の圧縮比に応じた燃料のアルコール濃度の変更について説明する。図３は、本実施例における内燃機関１の圧縮比に応じて変更される燃料のアルコール濃度を例示した概略図である。図３の横軸は内燃機関１の圧縮比を表し、縦軸は燃料のアルコール濃度を表している。
【００３６】
図３において、内燃機関１の圧縮比が低圧縮比であると、燃料のアルコール濃度が低濃度に設定される。一方、内燃機関１の圧縮比が高圧縮比であると、燃料のアルコール濃度が高濃度に設定される。すなわち図３に示すように、内燃機関１の圧縮比が高くなる程、燃料のアルコール濃度が高濃度となる関係にある。
【００３７】
このように内燃機関１の圧縮比が図２を参照して内燃機関１の運転状態から算出され、算出された圧縮比に圧縮比可変機構２２を用いて変更される。また燃料のアルコール濃度が図３を参照して内燃機関１の圧縮比から算出され、算出されたアルコール濃度にガソリン調節弁１３及びアルコール調節弁１６を用いて変更される。
【００３８】
ところで本実施例のような可変圧縮比内燃機関である内燃機関１では、内燃機関１が低回転低負荷の運転状態の場合に、内燃機関１の圧縮比を高圧縮比に設定して熱効率を上げて燃費向上を図っているが、背反として排気温度が低下する。特に本実施例のように内燃機関１の圧縮比が高圧縮比であると燃料のアルコール濃度を高濃度に設定する場合には、アルコールの燃焼温度が低いため、排気温度の低下が顕著に生じる。
【００３９】
そうすると、内燃機関１の排気管８に配置された排気浄化触媒２５には低温の排気が流入し、排気浄化触媒２５の温度も低下する。このため内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続すると、最終的には排気浄化触媒２５が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下してしまう場合がある。
【００４０】
そこで本実施例では、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、ガソリン調節弁１３及びアルコール調節弁１６を用いて燃料のアルコール濃度を、当該運転状態が所定時間以上持続する前のときに用いていた濃度よりも低濃度に変更するようにした。言い換えると、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、内燃機関１の運転状態から算出された圧縮比から算出されたアルコール濃度よりも低濃度のアルコール濃度に変更するようにした。
【００４１】
ここで所定時間とは、それ以上内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続すると、低温の排気が排気浄化触媒２５に流入し続け、排気浄化触媒２５が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下してしまう閾値となる時間である。なお内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合とは、言い換えれば排気温度が低下して、排気浄化触媒２５が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下する場合ともいえる。
【００４２】
ここで燃料のアルコール濃度が低濃度になる程、低温で燃焼するアルコールが減少し、排気温度が上昇する。本実施例によると、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時
間以上持続する場合に、燃料のアルコール濃度が、当該運転状態が所定時間以上持続する前のときに用いていた濃度よりも低濃度となり、排気温度を上昇させることができる。
【００４３】
また本実施例では、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、圧縮比可変機構２２を用いて内燃機関１の圧縮比を、当該運転状態が所定時間以上持続する前のときに用いていた圧縮比よりも低圧縮比に変更するようにした。言い換えると、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、内燃機関１の運転状態から算出された圧縮比よりも低圧縮比に変更するようにした。
【００４４】
ここで内燃機関１の圧縮比が低圧縮比になる程、熱効率が下がり、排気温度が上昇する。本実施例によると、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、内燃機関１の圧縮比が、当該運転状態が所定時間以上持続する前のときに用いていた圧縮比よりも低圧縮比となり、排気温度を上昇させることができる。
【００４５】
加えて本実施例では、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、点火プラグ１８を用いて内燃機関１の点火時期を、当該運転状態が所定時間以上持続する前のときに用いていた点火時期よりも遅角側に変更するようにした。言い換えると、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、内燃機関１の運転状態から定まる点火時期よりも遅角側に変更するようにした。
【００４６】
ここで内燃機関１の点火時期が遅角される程、内燃機関１から高温の排気が排出されるので、排気温度が上昇する。本実施例によると、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、内燃機関１の点火時期が、当該運転状態が所定時間以上持続する前のときに用いていた点火時期よりも遅角側となり、排気温度を上昇させることができる。
【００４７】
以上のように、本実施例では、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、燃料のアルコール濃度を低濃度にすることと、内燃機関１の圧縮比を低圧縮比にすることと、内燃機関１の点火時期を遅角することとを行う。
【００４８】
これにより内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、相乗して排気温度を上昇させるようにしている。よって内燃機関１の排気管８に配置された排気浄化触媒２５には高温の排気が流入するようになり、排気浄化触媒２５の温度が低下することを抑制できる。したがって内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続しても、排気浄化触媒２５が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下することを抑制できる。
【００４９】
次に、本実施例による排気温度低下抑制制御ルーチンについて説明する。図４は、本実施例による排気温度低下抑制制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００５０】
ステップＳ１０１では、ＥＣＵ２７は、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続するか否かを判別する。例えばクランクポジションセンサ２８の出力値及びアクセルポジションセンサ２９の出力値から求められる内燃機関１の運転状態が、予め実験や検証等から定められた低回転低負荷の所定領域に含まれる場合等に内燃機関１が低回転低負荷の運転状態であると判断する。所定時間は予め実験や検証等から定めておくことができる。なお内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合ではなく、排気浄化触媒２５が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下する場合の判別を行ってもよい。
【００５１】
ステップＳ１０１において内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続すると肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１において内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続しないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
【００５２】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ２７は、現時点の内燃機関１の低回転低負荷の運転状態で用いているパラメータを読み込む。パラメータとしては、当該運転状態のときに用いている燃料のアルコール濃度や、圧縮比や、点火時期である。本実施例では、当該アルコール濃度は、図３を参照して内燃機関１の圧縮比に応じて算出されており、この算出されている値を用いる。当該圧縮比は、図２を参照して内燃機関１の運転状態に応じて算出されており、この算出されている値を用いる。当該点火時期は、内燃機関１の運転状態に応じて算出されており、この算出されている値を用いる。
【００５３】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ２７は、排気温度上昇制御を実施する。ここでいう排気温度上昇制御とは、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続しても、排気浄化触媒２５が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下することを抑制するために、排気浄化触媒２５に流入する排気温度を上昇させる制御である。
【００５４】
排気温度上昇制御としては具体的には、第１に、ガソリン調節弁１３及びアルコール調節弁１６を用いて燃料のアルコール濃度を、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態のときに用いていた濃度よりも低濃度に変更する。内燃機関１の低回転低負荷の運転状態のときに用いていたアルコール濃度は、ステップＳ１０２で読み込まれた値である。このため当該運転状態のときに用いていたアルコール濃度よりも低濃度のアルコール濃度は、当該運転状態のときに用いていたアルコール濃度よりも例えば１０％低濃度にすることや、アルコール濃度を０％にすること等により実現される。またこの低濃度のアルコール濃度は、ある一定の濃度を維持し続けるだけでなく、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続するにつれてさらに低濃度化するものであってもよい。好ましくは、内燃機関１を搭載した車両に搭乗している人の体感が悪化しないように低濃度化できればよい。
【００５５】
第２に、圧縮比可変機構２２を用いて内燃機関１の圧縮比を、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態のときに用いていた圧縮比よりも低圧縮比に変更する。内燃機関１の低回転低負荷の運転状態のときに用いていた圧縮比は、ステップＳ１０２で読み込まれた値である。このため当該運転状態のときに用いていた圧縮比よりも低い低圧縮比は、当該運転状態のときに用いていた圧縮比よりも例えば１〜２程圧縮比を低くすること等により実現される。またこの低圧縮比は、ある一定の圧縮比を維持し続けるだけでなく、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続するにつれてさらに低圧縮比化するものであってもよい。好ましくは、内燃機関１を搭載した車両に搭乗している人の体感が悪化しないように低圧縮比化できればよい。
【００５６】
第３に、点火プラグ１８が点火を行う内燃機関１の点火時期を、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態のときに用いていた点火時期よりも遅角側に変更する。内燃機関１の低回転低負荷の運転状態のときに用いていた点火時期は、ステップＳ１０２で読み込まれた値である。このため当該運転状態のときに用いていた点火時期よりも遅角側の点火時期は、当該運転状態のときに用いていた点火時期比よりも例えば１０〜２０％遅角すること等により実現される。またこの遅角側の点火時期は、ある一定の点火時期を維持し続けるだけでなく、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続するにつれてさらに遅角するものであってもよい。好ましくは、内燃機関１を搭載した車両に搭乗している人の体感が悪化しないように遅角できればよい。
【００５７】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ２７は、排気浄化触媒２５が活性したか否かを判別する
。排気浄化触媒２５が活性したことは、排気浄化触媒２５よりも下流の排気管８に配置される排気温度センサ２６によって、排気浄化触媒２５よりも下流の排気温度が所定温度よりも高温であることを検出することによって判断してもよい。なお所定温度は、排気浄化触媒２５が活性している場合の活性温度となったときに排出される排気温度のうち最低温度やそれよりも高い温度等に設定される。また排気浄化触媒２５が活性したことは、排気温度上昇制御を実施している時間が、排気浄化触媒２５の温度が活性温度に到達すると推定された推定時間を経過することによって判断してもよい。
【００５８】
ステップＳ１０４において排気浄化触媒２５が活性したと肯定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。ステップＳ１０４において排気浄化触媒２５が活性していないと否定判定された場合には、ステップＳ１０３へ戻る。
【００５９】
ステップＳ１０５では、ＥＣＵ２７は、通常制御に復帰する。すなわち排気温度上昇制御を解除する。
【００６０】
したがって、第１に、ガソリン調節弁１３及びアルコール調節弁１６を用いて燃料のアルコール濃度を、図３を参照して内燃機関１の運転状態から算出されるアルコール濃度に変更する。すなわち燃料のアルコール濃度を、排気温度上昇制御でのアルコール濃度から高濃度化する。
【００６１】
第２に、圧縮比可変機構２２を用いて内燃機関１の圧縮比を、図２を参照して内燃機関１の運転状態から算出される圧縮比に変更する。すなわち内燃機関１の圧縮比を、排気温度上昇制御での圧縮比から高圧縮比化する。
【００６２】
第３に、点火プラグ１８が点火を行う内燃機関１の点火時期を、内燃機関１の運転状態で定められる点火時期に変更する。すなわち内燃機関１の点火時期を、排気温度上昇制御での点火時期から進角する。
【００６３】
ステップＳ１０５の処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００６４】
以上説明した本ルーチンによれば、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、排気温度上昇制御を実施し、排気温度が低下することを抑制でき、排気浄化触媒２５の温度が不活性温度に低下することを抑制できる。
【００６５】
なお上記実施例では、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、燃料のアルコール濃度を低濃度にすることと、内燃機関１の圧縮比を低圧縮比にすることと、内燃機関１の点火時期を遅角することとを行うようにしていた。しかしこれに限られない。例えば内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、燃料のアルコール濃度を低濃度にすることと、内燃機関１の圧縮比を低圧縮比にすることと、内燃機関１の点火時期を遅角することとのいずれかが実施されてもよい。
【００６６】
また上記実施例では、内燃機関１の圧縮比に応じて燃料のアルコール濃度を変更するようにしていた。しかしこれに限られない。例えば通常運転時には燃料のアルコール濃度を変更しないものであって、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が所定時間以上持続する場合に、燃料のアルコール濃度を低濃度にすることも本発明に包含される。
【００６７】
さらに上記実施例では、排気温度が低下して、排気浄化触媒２５が排気を浄化できなくなる不活性温度まで排気浄化触媒２５の温度が低下する場合として、内燃機関１の低回転低負荷の運転状態が持続する場合を挙げた。しかしこれに限られない。内燃機関１の例えば高回転低負荷等の低負荷の運転状態が持続する場合であってもよい。
【００６８】
本発明に係る可変圧縮比内燃機関は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図。
【図２】実施例１に係る内燃機関の運転状態に応じた圧縮比を示す図。
【図３】実施例１に係る内燃機関の圧縮比に応じて変更される燃料のアルコール濃度を示す図。
【図４】実施例１に係る排気温度低下抑制制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７０】
１     内燃機関
２     気筒
３     シリンダヘッド
１０   燃料噴射弁
１１   ガソリン供給管
１２   ガソリンタンク
１３   ガソリン調節弁
１４   アルコール供給管
１５   アルコールタンク
１６   アルコール調節弁
１７   燃料供給管
１８   点火プラグ
２１   ピストン
２２   圧縮比可変機構
２３   シリンダブロック
２４   クランクケース
２５   排気浄化触媒
２６   排気温度センサ
２７   ＥＣＵ
２８   クランクポジションセンサ
２９   アクセルポジションセンサ
【図１】
2009281303.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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