(57)【要約】【課題】燃料が高濃度アルコール燃料である場合、機関始動時において最初の１サイクル目に各気筒に噴射される燃料の燃料噴射量の点火順序毎に増量する制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とするか、減量することで、始動性悪化を防ぐ内燃機関を提供する。【解決手段】アルコール濃度検出センサにより高濃度アルコールであると判定された場合、アルコール濃度に応じた燃料噴射量とし、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を、点火順序毎に大きくなるように増量していた燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする。燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させ、この流入燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とし、機関の始動性悪化を防ぐ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、燃料のアルコール濃度を求めるアルコール濃度計測又は推定手段とを備え、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を、最初に噴射される気筒に対する燃料噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する燃料噴射量が大きくなるように点火順序毎に増量する内燃機関であって、
前記アルコール濃度検出手段により前記燃料が高濃度アルコールであると判定された場合には、
前記燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、
機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とすることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、燃料のアルコール濃度を求めるアルコール濃度計測又は推定手段とを備え、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を、最初に噴射される気筒に対する燃料噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する燃料噴射量が大きくなるように点火順序毎に増量する内燃機関であって、
前記アルコール濃度検出手段により前記燃料が高濃度アルコールであると判定された場合には、
前記燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、
機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御から増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替えることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高濃度アルコール燃料である場合には、アルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加し、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目の点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とするか、減量することで、筒内に流入する燃料量を増加させ、始動性悪化を防ぐ内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関では、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を点火順序毎に増量するようにし、機関始動時に未燃ＨＣの排出量を抑制するようにしていた（特許文献１）。
【０００３】
従来の内燃機関は、点火順序毎に増量させることでエンジン回転立ち上がりに伴う吸気行程時間の短縮により、ポートに付着した燃料中の高揮発成分のうち、吸気行程中に筒内に流入する割合が低下する分を補償するようにしていた。
【０００４】
また、近年、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用いることにより、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知られている。一般に、このような多種燃料内燃機関が搭載された車両は、フレキシブル燃料車（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれている。このＦＦＶでは、ガソリン、アルコールとガソリンとの混合燃料、またはアルコールのみの燃料が使用され、使用される燃料のアルコール濃度（含有率）を０％（ガソリンのみ）から１００％（アルコールのみ）の間で変化させて使用されている。
【０００５】
ＦＦＶのようなガソリンと高濃度アルコール燃料の両方を許容するシステムにおいて、燃料を噴射する場合は、各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を点火順序毎に増量する方法の他に、燃料のアルコール濃度に応じて始動時、暖機時の燃料供給を制御し、例えば燃料のアルコール濃度が高い場合には、始動時の燃料の増量を減少する方向にシフトすることで、機関の始動性、運転性が良好となり、排気ガス中のＨＣ等の有害成分を減少させるようにしていた（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６８６２１号公報
【特許文献２】特開昭６１−５３４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＦＦＶのようにアルコールを含む燃料が使用される内燃機関では、このアルコールを含む燃料が例えばＥ８５、Ｅ１００といった高濃度エタノール、即ち単一成分に近い燃料を噴射する場合、燃料中に含まれる高揮発成分が少ないため、始動過度・低回転時における高揮発成分の筒内に流入する燃料量の増加を期待できない、という問題がある。
【０００８】
また、燃料が高濃度アルコールに切替わった場合、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に要求される燃料噴射量、即ちトルクを発生させるために最低限必要な各気筒の燃料噴射量の推移は、点火順序毎に増加しないため、始動性が悪化する、という問題がある。
【０００９】
即ち、従来の内燃機関のように機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を点火順序毎に増量させると、１サイクル目の後半の気筒において、要求より過大な量の燃料が噴射されることになり、エミッションの悪化、過リッチ・失火による回転吹き上がりの低下・プラグくすぶりなどの問題を発生させる虞がある、という問題がある。
【００１０】
また、燃料のアルコール濃度が高い場合に、単に燃料増量を減少するようにしても点火順序毎の増量は行われてしまうため、始動性の悪化を防ぐことはできない、という問題がある。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、燃料が高濃度アルコール燃料である場合に、機関始動時において最初の１サイクル目に各気筒に噴射される燃料の燃料噴射量の点火順序毎に増量する制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とするか、減量することで、始動性悪化を防ぐ内燃機関を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、燃料のアルコール濃度を求めるアルコール濃度計測又は推定手段とを備え、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を、最初に噴射される気筒に対する燃料噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する燃料噴射量が大きくなるように点火順序毎に増量する内燃機関であって、前記アルコール濃度検出手段により前記燃料が高濃度アルコールであると判定された場合には、前記燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とすることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る内燃機関は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、燃料のアルコール濃度を求めるアルコール濃度計測又は推定手段とを備え、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を、最初に噴射される気筒に対する燃料噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する燃料噴射量が大きくなるように点火順序毎に増量する内燃機関であって、前記アルコール濃度検出手段により前記燃料が高濃度アルコールであると判定された場合には、前記燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御から増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の内燃機関によれば、アルコールとガソリンとを単独でまたは混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段とを設け、アルコール濃度検出手段により高濃度アルコールであると判定された場合には、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目の点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明の内燃機関によれば、アルコールとガソリンとを単独でまたは混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段とを設け、アルコール濃度検出手段により高濃度アルコールであると判定された場合には、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目の点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御から増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替えることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【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１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の構成を示す概略構成図であり、図２は、本実施例に係るエンジンの構成を示す他の概略構成図である。
図１、２に示すように、実施例１の内燃機関において、内燃機関としてのエンジン１０は、水冷式直列４気筒のポート噴射式エンジンであって、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４つのシリンダボア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。
【００１８】
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が設けられている。
【００１９】
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。また、シリンダヘッド１２の上部には、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８が回転自在に支持されており、この吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８に一体に設けられた吸気カム２９及び排気カム３０により吸気弁２１及び排気弁２２を駆動することができる。
【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２７及び排気カムシャフト２８にそれぞれ固結された各カムシャフト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２７と排気カムシャフト２８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２７及び排気カムシャフト２８が回転すると、吸気カム２９及び排気カム３０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２７及び排気カムシャフト２８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１０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２７及び排気カムシャフト２８が１回転することとなる。
【００２２】
また、このエンジン１０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・排気可変動弁機構（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ−ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ）３１、３２となっている。この吸気・排気可変動弁機構３１、３２は、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８の軸端部にＶＶＴコントローラ３３、３４が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ３５、３６からの油圧をこのＶＶＴコントローラ３３、３４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カムシャフト２７、２８の位相を変更し、吸気弁２１及び排気弁２２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・排気可変動弁機構３１、３２は、吸気弁２１及び排気弁２２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２７及び排気カムシャフト２８には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ３７、３８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３９を介してサージタンク４０が連結され、このサージタンク４０に吸気管４１が連結されており、この吸気管４１の空気取入口にエアクリーナ４２が取付けられている。そして、吸気管４１には、このエアクリーナ４２の下流側に位置してスロットル弁４３を有する電子スロットル装置４４が設けられている。
【００２４】
エンジン１０の各気筒の燃焼室１８には、エアクリーナ４２からスロットル弁４３の制御を受けて、サージタンク４０および吸気管４１を介して空気が吸入される。尚、このスロットル弁４３は、必ずしも電子制御可能なものでなくてもよい。
【００２５】
また、シリンダヘッド１２には、各吸気ポート１９に対して、アルコールとガソリンとを単独でまたは混合した燃料を噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）４５がそれぞれ装着されている。このインジェクタ４５は、基端部がデリバリパイプ４６に連結され、このデリバリパイプ４６には、後述の燃料供給管７２を介して燃料タンク７０内に設けられたフィードポンプ（燃料ポンプ）７３が連結されている。更に、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４７が装着されている。
また、インジェクタ４５は、後述するように、ＥＣＵ５２から出力されるオン信号により開弁して燃料を噴射し、ＥＣＵ５２から出力されるオフ信号により閉弁して燃料噴射を停止する。
尚、本実施例では４気筒のものであるため、インジェクタ（燃料噴射弁）４５を四つ設けるようにしているが、気筒数に特に制限はなく、気筒毎にインジェクタ（燃料噴射弁）４５を設けるようにしている。
【００２６】
また、図２に示すように、エンジン１０は１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３、４番気筒＃４からなる４つの気筒を有するものであり、インジェクタ４５から各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の吸気ポート内に向けて燃料を噴射するようにしている。
尚、本実施例では４気筒のものを示したが、気筒数に特に制限はない。
また、図１に示す内燃機関の点火順序は、１番気筒＃１−３番気筒＃３−４番気筒＃４−２番気筒＃２の順である。
【００２７】
一方、排気ポート２０には、排気マニホールド４８を介して排気管４９が連結されており、この排気管４９には排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯXなどの有害物質を浄化処理する三元触媒５０、５１が装着されている。
【００２８】
また、各インジェクタ４５には、燃料タンク７０に貯留された燃料が燃料供給系７１を介して供給される。エンジン１は、燃料としてアルコールとガソリンとをそれぞれ単独でまたは混合して使用可能に構成されているので、燃料タンク７０には、所定のアルコール濃度を有する燃料が貯留される。この燃料は、ガソリン１００％の場合や、メタノール、エタノール等のアルコールがガソリンに混合された混合燃料の場合、更にはアルコール１００％の場合もある。
【００２９】
燃料供給系７１は、各インジェクタ４５に共通に接続されたデリバリパイプ４６と、これらデリバリパイプ４６に燃料タンク７０内の燃料を供給するための燃料供給管７２と、燃料供給管７２に燃料タンク７０内の燃料を送り込むための燃料ポンプ７３とを備えている。また、燃料供給管７２はデリバリパイプ４６に接続されている。
【００３０】
燃料供給系７１には、燃料のアルコール濃度を求めるアルコール濃度計測又は推定手段をなすアルコール濃度センサ７４が燃料供給管７２に設けられている。このアルコール濃度センサ７４は、燃料の誘電率に基づいてアルコール濃度を検出する静電容量式のものが用いられているが、燃料の屈折率に基づいてアルコール濃度を検出する光学式のものを使用してもよく、その検出原理には限定されない。
【００３１】
尚、本実施例では、アルコール濃度センサ７４を燃料供給管７２に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、酸素センサ６１からの出力信号に基づいた排気空燃比の学習によりアルコール濃度を求めてもよく、これをアルコール濃度検出又は推定手段としてもよい。その場合には、前記アルコール濃度センサ７４を設けなくてもよい。
【００３２】
車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）５２が搭載されており、このＥＣＵ５２は、インジェクタ４５や点火プラグ４７などを制御可能となっている。
【００３３】
即ち、吸気管４１の上流側には、エアフローセンサ５３及び吸気温センサ５４が装着され、サージタンク４０には吸気圧センサ５５が装着されており、計測した吸入空気量、吸気温度、吸気圧（吸気管負圧）をＥＣＵ５２に出力している。また、電子スロットル装置４４には、スロットルポジションセンサ５６が装着されており、現在のスロットル開度をＥＣＵ５２に出力しており、アクセルペダルに装着されたアクセルポジションセンサ５７は、現在のアクセル開度をＥＣＵ５２に出力している。
【００３４】
更に、クランク角センサ５８は、検出した各気筒のクランク角度をＥＣＵ５２に出力し、このＥＣＵ５２は検出した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（エンジン回転速度）を算出している。また、シリンダブロック１１には、エンジン冷却水温を検出する水温センサ５９が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ５２に出力している。また、排気管４９には、三元触媒５０の上流側及び下流側に位置して排気ガスの酸素濃度を検出する酸素センサ６０、６１が設けられており、検出した酸素濃度をＥＣＵ５２に出力している。
【００３５】
また、アルコール濃度センサ７４は、燃料のアルコール濃度をＥＣＵ５２に出力している。また、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８には、カムポジションセンサ３７、３８で検出された回転位相をＥＣＵ５２に出力している。
【００３６】
従って、ＥＣＵ５２は、検出した吸入空気量、吸気温度、吸気圧、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温、アルコール濃度、回転位相などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量（燃料噴射時間）、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタ４５及び点火プラグ４７を駆動して燃料噴射及び点火を実行する。また、ＥＣＵ５２は、検出した排気ガスの酸素濃度をフィードバック制御することで、空燃比がストイキ（理論空燃比）となるように燃料噴射量を補正している。また、ＥＣＵ５２は、エンジン運転状態に基づいて吸気・排気可変動弁機構３１、３２が制御可能となっており、エンジンの運転状態に応じて制御されている。
【００３７】
本実施例の内燃機関では、４つの吸気ポート１９の各々の基端部が、吸気マニホールド３９に連結される一方、先端部が各燃焼室１８に連通している。この吸気ポート１９の吸気の流れ方向の上流側に配置されたインジェクタ４５から吸気ポート１９にアルコールを含む燃料が噴射されると、この燃料が空気と混合して混合気を形成し、燃焼室１８に導入される。このとき、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料の一部は、吸気ポート１９の内壁面に付着し、その後、気化して燃焼室１８に導入される。
【００３８】
そして、インジェクタ４５により燃料が噴射され、燃焼室１８に形成された混合気は、ＥＣＵ５２からの点火信号に基づき、点火プラグ４７により点火されて燃焼する。エンジン１０からの排気は排気ポート２０、排気マニホールド４８を介して排気管４９を通じて排出される。
【００３９】
[運転制御方法]
つぎに、本実施例の内燃機関における運転制御方法について図３のフローチャートに基づいて図１を参照しつつ具体的に説明する。
図３は、本実施例に係る内燃機関における運転制御方法を示すフローチャートである。
図３に示すように、本実施例に係る内燃機関における運転制御方法は、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールであると判定された場合には、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加させ、従来のガソリンのように機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射させ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させることができるため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることで、機関の始動性悪化を防ぐものである。
【００４０】
即ち、本実施例に係る内燃機関における運転制御方法は、アルコール濃度検出センサ７４において燃料のアルコール濃度の値を読み込む工程（ステップＳ１１）と、アルコール濃度検出センサ７４において読み込まれた燃料が高濃度アルコールであるか否かを判定する工程（ステップＳ１２）と、読み込まれた燃料のアルコール濃度に基づいて必要な燃料噴射量を読み込み、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加する工程（ステップＳ１３）と、始動時燃料噴射量（以下、「ＴＡＵＳＴ」という。）の点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とする工程（ステップＳ１４）とからなる。
【００４１】
まず、図３において、ステップＳ１１では、アルコール濃度検出センサ７４において燃料のアルコール濃度の値を読み込む。そして、ステップＳ１１において燃料のアルコール濃度を読み込んだ後、ステップＳ１２へ移行する。
【００４２】
ステップＳ１２では、アルコール濃度検出センサ７４において読み込まれた燃料が高濃度アルコールであるか否かを判定する。ステップＳ１２の判定の結果、アルコール濃度検出センサ７４において読み込まれた燃料が高濃度アルコールであると判定された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１３へ移行する。
【００４３】
そして、ステップＳ１３では、読み込まれた燃料のアルコール濃度に基づいて必要な燃料噴射量を読み込み、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加する。これは、アルコール濃度が高くなるほど、理論空燃比は低下し、同じエンジン運転状態においては燃料噴射量を多くする必要があり、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増減補正する必要があるからである。そのため、読み込まれた燃料のアルコール濃度に基づいて燃料噴射量を増加する。
【００４４】
また、このとき増加する所定の燃料噴射量は、例えば燃料のアルコール濃度に応じて予め必要な所定の燃料噴射量を算出しておくようにしてもよい。そして、ステップＳ１３において燃料のアルコール濃度に基づいて増加するのに必要な所定の燃料噴射量を読み込み、所定の燃料噴射量を増加した後、ステップＳ１４へ移行する。
【００４５】
そして、ステップＳ１４では、ＴＡＵＳＴの点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とする。
即ち、従来のガソリンのような機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、その増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御にする。
【００４６】
燃料噴射量増量制御を中止し、その増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【００４７】
この燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加し、燃料噴射量増量制御を中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御を実施する本実施例の内燃機関における運転制御方法について、エタノールのみからなる燃料とガソリンのみからなる燃料とを用いて点火順序毎の各気筒の燃料噴射量の変化を図４を用いて説明する。
図４に示すエタノールのみからなる燃料が本発明に用いられる高濃度アルコール燃料であり、ガソリンのみからなる燃料が従来から用いられる燃料である。
【００４８】
図４は、点火順序毎の各気筒の燃料噴射量の変化を示す図である。尚、図４中、横軸には、機関始動時において燃料噴射が開始されてからの噴射順序と噴射が行われる気筒番号が示されている。
図４に示すように、エタノールのみからなる燃料及びガソリンのみからなる燃料は、最初の１サイクル目は、１番気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２に対し順次最初に燃料噴射が行われる。そして、１番気筒＃１に対して燃料噴射が行われると、この噴射燃料は点火栓によって着火燃焼され、その結果、機関回転数が上昇する。次に、３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２に対し順次燃料噴射が行われるといずれかの気筒で失火を生じない限り、即ち正常な始動が行われている限り機関回転数は上昇し続ける。
【００４９】
燃料としてガソリン（図４中、黒塗り部分）を用いる場合には、１番気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２にかけて順次噴射されるガソリンの燃料噴射量を増量している。これに対し、高濃度アルコール燃料としてエタノール（図４中、白塗り部分）が用いられる場合には、エタノールの噴射量を増加させ、増加したエタノールの燃料噴射量を１番気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２の全気筒に同一量噴射している。
【００５０】
ここで、燃料としてエタノール（図４中、白塗り部分）の方が、ガソリン（図４中、黒塗り部分）よりも理論空燃比（ストイキ）における燃料噴射量を増加している。
【００５１】
これは、燃料がガソリン１００％（アルコール濃度０％）のときの理論空燃比（ストイキ）は約１４．９であり、燃料がアルコール１００％のときの理論空燃比（ストイキ）は、アルコールがメタノールの場合は約６．４５であり、アルコールがエタノールの場合は約９．０１である。そのため、アルコール濃度が高くなるほど、理論空燃比（ストイキ）は低下し、同じエンジン運転状態においては燃料噴射量を多くする必要があるからである。
【００５２】
よって、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増減補正する必要があり、燃料が高濃度アルコールの場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１３において燃料噴射量を増加するように補正する。
【００５３】
このように、本実施例に係る内燃機関では、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールであると判定された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量に増加させ（ステップＳ１３）、従来のガソリンのような機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御の中止し、その増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【００５４】
尚、図４には燃料噴射が開始されたときに最初に１番気筒＃１に対して燃料噴射が行われる場合を示しているがこれに限定されることなく、どの気筒に対して最初に燃料噴射を行っても良い。
【００５５】
ここで、本実施例に係る内燃機関において、燃料が高濃度アルコールである場合に、上述のような運転制御方法により燃料噴射量を増加させる理由と、その増加させた燃料噴射量を制御する理由について説明する。
【００５６】
まず、ガソリンのように一般的な燃料の燃料噴射の最初の１サイクル目での燃料挙動について説明する。
図５は、始動時１サイクル目の燃料挙動解析結果を示す図である。
図５に示すように、吸気（吸入）行程前のインジェクタ４５から吸気ポート１９に噴射された燃料の燃料噴射量（図５中、Ａ）は、筒内に流入する筒内流入量（図５中、Ｂ）と、吸気ポート１９の壁面、吸気弁２１のバルブ傘部等に付着して次のサイクルに持ち越されるポート付着量（図５中、Ｃ）とに分離される。
【００５７】
即ち、吸気インジェクタ４５から吸気ポート１９に噴射した燃料量を燃料噴射量（図５中、Ａ）とする。この噴射された燃料は、吸気ポート内に漂ってガス化している燃料と、吸気ポート１９の壁面、吸気弁２１のバルブ傘部等に付着する燃料とに分かれる。そして、吸気弁２１を開くと、吸気ポート内に漂ってガス化している燃料と、吸気ポート１９の壁面、吸気弁２１のバルブ傘部等に付着する燃料のうち気化した燃料は、筒内に流入していく。これが、筒内流入量（図５中、Ｂ）となる。一方、気化せず、吸気ポート１９の壁面、吸気弁２１のバルブ傘部等にそのまま付着している燃料が、ポート付着量（図５中、Ｃ）となり、次サイクルに持ち越される。
【００５８】
そして、筒内流入量（図５中、Ｂ）は、燃焼燃料量（図５中、Ｄ）と燃焼後筒内残留量（図５中、Ｅ）とに分離される。この燃焼後筒内残留量（図５中、Ｅ）は、排気行程中にＨＣとして排気される排出ＨＣ（図５中、Ｆ）と、次のサイクルに持ち越される排気後筒内残留量（図５中、Ｇ）とに分かれる。
【００５９】
即ち、筒内に流入していった筒内流入量（図５中、Ｂ）の一部は、燃焼の爆発に寄与する。これが燃焼燃料量（図５中、Ｄ）となる。一方、燃焼の爆発に寄与せず、筒内に留まる燃料が、燃焼後筒内残留量（図５中、Ｅ）となる。そして、筒内に留まっている燃料の一部は、排気行程中にＨＣとして排気される。これが、排出ＨＣ（図５中、Ｆ）となる。一方、排気されず、筒内に留まっている燃料が、排気後筒内残留量（図５中、Ｇ）となり、次サイクルに持ち越される。
【００６０】
よって、始動開始の１サイクル目でインジェクタ４５からポート噴射された燃料は、最終的に排気として排出されるものと、筒内又は吸気ポート１９に残留して次サイクルに持ち越されるものとに分離され、順次インジェクタ４５からポート噴射された燃料の供給が繰り返される。
【００６１】
次に、エンジン回転数と吸気行程の時間との関係について説明する。
図６は、エンジン回転数と吸気行程の時間との関係を示す図である。図６に示すように、通常、機関始動時のバルブ作用角は固定されているため、エンジン回転数の上昇に伴い、吸気バルブが開いている時間が短くなるため、点火順序毎の各気筒の吸気行程時間は短くなる。機関始動時に、各気筒で燃焼により発生するトルクを確保するためには、図５に示す燃焼燃料量（図５中、Ｄ）をリーン限界以上に確保しなければならないため、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）を増加させる必要がある。
【００６２】
そのため、従来では、エンジン回転数の上昇に伴う吸気行程時間の短縮により、吸気ポート１９に付着して筒内に流入する燃料量を確保するため、１サイクル中に筒内に流入する燃料量である筒内流入量（図５中、Ｂ）を増加させるようにしていた。
【００６３】
また、燃料として用いられるアルコールとガソリンとの蒸留特性の違いについて説明する。
図７は、ガソリンとアルコールとの蒸留特性を示す図である。
尚、図７中、Ｅ０（エタノール濃度が０％の燃料）、Ｅ２０（エタノール濃度が２０％の燃料）、Ｅ１００（エタノール濃度が１００％の燃料）についてのみ蒸留特性を示しているが、例えばＥ８５（エタノール濃度が８５％の燃料）の高濃度エタノールのようにエタノール濃度が高くなるに従い、Ｅ１００に近い蒸留特性を示す。
図７に示すように、ガソリン(Ｅ０)は多成分燃料であり、低温下では高揮発成分が先行して筒内に供給される傾向にある（図７中、破線枠部分）。そのため、図６に示すように低回転時で吸気行程の時間が長いほど、ガソリン(Ｅ０)の場合では、当該筒内に流入する燃料量である筒内流入量（図５中、Ｂ）が増加する。
【００６４】
これに対し、図７に示すように、例えばＥ１００のような単一燃料の高濃度エタノールの場合、一定温度以上でなければ気化しないことから、吸気行程時間に比例して筒内流入量（図５中、Ｂ）が増加するわけではないため、吸気行程時間を拡大しただけでは、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）の増加の効果が期待できない。
また、Ｅ８５のように燃料中に含まれている高揮発成分が非常に少ない高濃度エタノールの場合についても、Ｅ１００同様、一定温度以上でなければ気化しないことから、吸気行程時間に比例して筒内流入量（図５中、Ｂ）が増加するわけではないため、吸気行程時間を拡大しただけでは、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）の増加の効果が期待できない。
【００６５】
即ち、Ｅ１００のような単一成分である高濃度エタノール、Ｅ８５のような燃料中に含まれている高揮発成分が非常に少ない高濃度エタノールは、ある温度で一気に蒸発し流出することになる。そのため、インジェクタ４５から吸気ポート１９に吹いて吸気ポート１９等に付着した燃料は気化するが、例えば、温度が下がり高濃度エタノールの蒸発温度よりも低い場合には、高濃度エタノールは気化しないことになる。
【００６６】
よって、燃料が高濃度エタノールである場合、インジェクタ４５から吸気ポート１９に吹いて筒内に流入する燃料量である、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）に影響を与える要素としては、高濃度エタノールが一定温度以上でなければ気化せず、吸気行程時間に比例して筒内流入量（図５中、Ｂ）が増加するわけではないことから、吸気行程時間でなく吸気流速が重要となる。
【００６７】
従って、Ｅ８５、Ｅ１００のような高濃度エタノールの場合には、吸気行程時間を拡大し、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）を増加させる効果は期待できないことから、燃料としてガソリンを用いる場合と異なり、エンジン回転数上昇に伴い要求される点火順序毎の図５に示す燃料噴射量（図５中、Ａ）の増加傾向はない。
【００６８】
次に、エンジン回転数と吸気行程中の吸気ポートでの吸気流速との関係について説明する。
図８は、エンジン回転数と吸気行程中の吸気ポートでの吸気流速との関係を示す図である。
図８に示すように、エンジン回転数が上昇し、ピストン速度が上昇するのに伴い、吸気ポートでの吸気流速が上昇する。よって、エンジン回転数が上昇し吸気ポートでの吸気流速が上昇することで、吸気ポートに付着した燃料を強制的に持ち去り筒内に流入させる力を増大させることができる。
【００６９】
また、エンジン回転数と筒内流入量との関係について図９を用いて説明する。
図９は、Ｅ１００のような高沸点で単一成分からなる燃料のエンジン回転数と筒内流入量との関係を示す図である。
上述のように、Ｅ１００のような高沸点で単一成分からなる高濃度アルコール燃料は、単一成分であるため、吸気行程中の燃料揮発による筒内流入が期待できないが、図８に示すようにエンジン回転数の上昇に伴い吸気流速が上昇する。そのため、図９に示すようにエンジン回転数上昇に伴う吸気流速の上昇効果により、筒内流入量（図５中、Ｂ）を増加させることができる。
【００７０】
即ち、Ｅ１００のような高濃度エタノールの場合には、エンジン回転数が上昇して吸気行程が短くなっても吸気行程時間に応じて吸気ポート１９等に付着した燃料の気化率が影響をうけることはない。また、エンジン回転数が上昇することで、より多くの吸気が吸気ポート１９に流入し、吸気の流速が早くなる。そして、吸気流速が早くなることで、吸気ポート１９、吸気弁２１等に付着した燃料が剥がれて筒内に吸気と共に流入することになる。そして、エンジン回転数の上昇に伴い吸気流量が大きくなるので、より多くの高濃度アルコール燃料が筒内に流入して行き易くなる。
【００７１】
よって、単一成分、若しくは、高揮発成分の割合が低い高濃度エタノールの場合には、エンジン回転数の上昇に伴い要求される燃料噴射量（図５中、Ａ）の増加傾向は見られなくなる。または、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）が上昇するため、エンジン回転数の上昇に伴い要求される図５に示す燃料噴射量（図５中、Ａ）は減少傾向になる。
【００７２】
従って、高濃度アルコール燃料を噴出する場合には、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加させ、従来のガソリンのような機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、その増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内流入量（図５中、Ｂ）を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【００７３】
そして、図３に示すステップＳ１４において、ＴＡＵＳＴの点火順序毎に増量する制御を中止した後、運転制御を終了する。
【００７４】
一方、図３に示すステップＳ１２において、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールではないと判定された場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、ステップＳ１５へ移行する。
【００７５】
そして、ステップＳ１５では、ＴＡＵＳＴの点火順序毎に増量する制御を実行し、運転制御を終了する。
【００７６】
このように、本実施例の内燃機関では、アルコールとガソリンとを単独でまたは混合した燃料を噴射可能なインジェクタ４５と、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出センサ７４とを設け、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において各気筒に対して順次噴射される燃料の燃料噴射量を、最初に噴射される気筒に対する燃料噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する燃料噴射量が大きくなるように点火順序毎に増量し、アルコール濃度検出センサ７４により高濃度アルコールであると判定された場合には、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、従来のガソリンのような機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目において点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御を中止し、その増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量とする燃料噴射量同一量制御とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内流入量（図５中、Ｂ）を増大させることができる。このため、筒内流入量（図５中、Ｂ）の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【００７７】
また、本実施例では、４気筒エンジンに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の気筒エンジンに用いるようにしてもよい。
【実施例２】
【００７８】
本発明による実施例２に係る内燃機関について説明する。
本実施例に係る内燃機関は、実施例１に係る内燃機関の構成と同様であるため、実施例２の内燃機関の構成の説明とその構成を示す図は省略する。
【００７９】
[運転制御方法]
つぎに、本実施例の内燃機関における運転制御方法について図１０のフローチャートに基づいて図１を参照しつつ具体的に説明する。
図１０は、本実施例に係る内燃機関における運転制御方法を示すフローチャートである。
図１０に示すように、本実施例に係る内燃機関における運転制御方法は、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールであると判定された場合には、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加させ、従来のガソリンのような点火順序毎に増量する料噴射量増量制御から増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替えることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射させ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させることができるため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることで、機関の始動性悪化を防ぐものである。
【００８０】
即ち、本実施例に係る内燃機関における運転制御方法は、アルコール濃度検出センサ７４において燃料のアルコール濃度の値を読み込む工程（ステップＳ２１）と、アルコール濃度検出センサ７４において読み込まれた燃料が高濃度アルコールであるか否かを判定する工程（ステップＳ２２）と、読み込まれた燃料のアルコール濃度に基づいて必要な燃料噴射量を読み込み、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加する工程（ステップＳ２３）と、ＴＡＵＳＴの点火順序毎に増量する制御から増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替える工程（ステップＳ２４）とからなる。
【００８１】
まず、図１０において、ステップＳ２１では、図３に示すステップＳ１１と同様にアルコール濃度検出センサ７４において燃料のアルコール濃度の値を読み込む。そして、ステップＳ２１において燃料のアルコール濃度を読み込んだ後、ステップＳ２２へ移行する。
【００８２】
ステップＳ２２では、図３に示すステップＳ１２と同様にアルコール濃度検出センサ７４において読み込まれた燃料が高濃度アルコールであるか否かを判定する。ステップＳ２２の判定の結果、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールであると判定された場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２３へ移行する。
【００８３】
そして、ステップＳ２３では、図３に示すステップＳ１３と同様に読み込まれた燃料のアルコール濃度に基づいて必要な燃料噴射量を読み込み、燃料のアルコール濃度に応じた燃料噴射量に増加する。そして、ステップＳ２３において燃料のアルコール濃度に基づいて増加するのに必要な燃料噴射量を読み込み、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加した後、ステップＳ２４へ移行する。
【００８４】
そして、ステップＳ２４では、ＴＡＵＳＴの点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御から増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替える。
即ち、従来のガソリンのような点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御からその増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替える。
【００８５】
燃料噴射量増量制御から増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を燃料噴射量減量制御に切替えることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内流入量（図５中、Ｂ）を増大させることができるため、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【００８６】
この燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量に増加し、燃料噴射量増量制御を燃料噴射量減量制御に切替える本実施例の内燃機関における運転制御方法について、エタノールのみからなる燃料とガソリンのみからなる燃料とを用いて点火順序毎の各気筒の燃料噴射量の変化を図１１に示す。
図１１に示すエタノールのみからなる燃料が、図４と同様、本発明に用いられる高濃度アルコール燃料であり、ガソリンのみからなる燃料が従来から用いられる燃料である。
【００８７】
図１１は、点火順序毎の各気筒の燃料噴射量の変化を示す図である。
図１１に示すように、燃料としてガソリン（図１１中、黒塗り部分）を用いる場合には、１番気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２にかけて順次噴射されるガソリンの燃料噴射量を増量している。
【００８８】
これに対し、高濃度アルコール燃料としてエタノール（図１１中、白塗り部分）が用いられる場合には、エタノールの噴射量を増加させ、増加したエタノールの燃料噴射量を１番気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２にかけて順次減量している。
【００８９】
また、燃料としてエタノール（図１１中、白塗り部分）の方が、ガソリン（図１１中、黒塗り部分）よりも理論空燃比（ストイキ）における燃料噴射量を増加している。
【００９０】
燃料の理論空燃比は、上述のように、アルコール濃度が高くなるほど低下していく傾向にあるため、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増減補正する必要があり、燃料が高濃度アルコールの場合には、燃料噴射量を増加するように補正する。
【００９１】
このように、本実施例に係る内燃機関では、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールであると判定された場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）には、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加させ（ステップＳ２３）、従来のガソリンのような点火順序毎に増量していた燃料噴射量増量制御からその増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替えることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内流入量（図５中、Ｂ）を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【００９２】
ここで、本実施例に係る内燃機関において、燃料が高濃度アルコールである場合に、上述のような運転制御方法により燃料噴射量を増加させる理由と、その増加させた燃料噴射量を制御する理由について説明する。
【００９３】
図７に示すガソリンとアルコールとの蒸留特性より、例えばＥ１００、Ｅ８５のような単一成分の高濃度エタノール、又は燃料中に含まれている高揮発成分が非常に少ない高濃度エタノールの場合、上述のように、単一成分、又は、高揮発成分が非常に少ない高濃度エタノールの場合、一定温度以上でなければ気化しないため、吸気行程時間に比例して筒内流入量（図５中、Ｂ）が増加するわけではないため、吸気行程時間を拡大しただけでは、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）の増加の効果が期待できない。
【００９４】
よって、インジェクタ４５から吸気ポート１９に吹いて筒内に流入する図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）に影響を与える要素としては、上述のように、高濃度エタノールが一定温度以上でなければ気化せず、吸気行程時間に比例して筒内流入量（図５中、Ｂ）が増加するわけではないため、吸気行程時間でなく吸気流速が重要となる。
【００９５】
また、図８に示すエンジン回転数と吸気ポートの吸気流速との関係より、エンジン回転数を上昇し吸気流速を上昇させることで、吸気ポートに付着した燃料を強制的に持ち去り筒内に流入させる力を増大させることができる。
【００９６】
また、図９に示す高濃度アルコール燃料のエンジン回転数と筒内流入量との関係より、エンジン回転数の上昇に伴う吸気流速の上昇効果により、筒内流入量（図５中、Ｂ）を増加させることができる。
【００９７】
よって、高濃度エタノールの場合には、単一成分、又は、高揮発成分の割合が低いため、吸気行程中の燃料揮発による筒内流入が期待できないが、図８に示すようにエンジン回転数の上昇に伴い吸気流速が上昇することで、より多くの高濃度アルコール燃料が筒内に流入して行き易くなるため、図９に示すようにエンジン回転数の上昇に伴う吸気流速の上昇効果により筒内流入量（図５中、Ｂ）を増加させることができる。
【００９８】
このように、単一成分、若しくは、高揮発成分の割合が低い高濃度エタノールの場合には、上述のように、エンジン回転数の上昇に伴い要求される燃料噴射量（図５中、Ａ）の増加傾向は見られなくなり、むしろ、エンジン回転数の上昇に伴い、図５に示す筒内流入量（図５中、Ｂ）が上昇するため、エンジン回転数の上昇に伴い要求される図５に示す燃料噴射量（図５中、Ａ）は減少傾向になる。
【００９９】
従って、高濃度アルコール燃料を噴出する場合には、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加させ、従来のガソリンのような点火順序毎に増量していた燃料噴射量増量制御からその増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内流入量を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【０１００】
そして、図１０に示すステップＳ２４において、ＴＡＵＳＴの点火順序毎に増量する制御を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替えた後、運転制御を終了する。
【０１０１】
一方、図１０に示すステップＳ２２において、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールではないと判定された場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）には、ステップＳ２５へ移行する。
【０１０２】
そして、ステップＳ２５では、ＴＡＵＳＴの点火順序毎に増量する制御を実行し、運転制御を終了する。
【０１０３】
このように、アルコール濃度検出センサ７４において検出された燃料が高濃度アルコールであると判定された場合には、燃料のアルコール濃度に応じて所定の燃料噴射量を増加させ、従来のガソリンのような点火順序毎に増量する燃料噴射量増量制御からその増加した燃料噴射量を基準として増加した燃料噴射量を点火順序毎に減量する燃料噴射量減量制御に切替えることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内流入量を増大させることができる。このため、筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とすることができ、機関の始動性悪化を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、高濃度アルコールであると判定された場合には、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増加させ、機関始動時における燃料噴射の最初の１サイクル目の点火順序毎に増量する増量制御の中止し、増加した燃料噴射量を点火順序毎に同一量に制御するか、点火順序毎に減量する制御とすることで、燃料のアルコール濃度に応じた燃料を噴射することができ、エンジン回転数が上昇して吸気流速が増大するのに伴い筒内に流入する燃料量を増大させ、この筒内に流入する燃料量の増加にあわせた燃料噴射量とし、機関の始動性悪化を防ぐものであり、アルコールを含む燃料を用いる内燃機関に用いても好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係るエンジンの構成を示す他の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例１の内燃機関における運転制御方法を示すフローチャートである。
【図４】点火順序毎の各気筒の燃料噴射量の変化を示す図である。
【図５】始動１サイクル目の燃料挙動解析結果を示す図である。
【図６】エンジン回転数と吸気行程の時間との関係を示す図である。
【図７】ガソリンとアルコールとの蒸留特性を示す図である。
【図８】エンジン回転数と吸気ポートの吸気流速との関係を示す図である。
【図９】高沸点の単一成分からなる燃料のエンジン回転数と筒内流入量との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２の内燃機関における運転制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】点火順序毎の各気筒の燃料噴射量の変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  エンジン（内燃機関）
１１  シリンダブロック
１２  シリンダヘッド
１３  シリンダボア
１４  ピストン
１５  クランクケース
１６  クランクシャフト
１７  コネクティングロッド
１８  燃焼室
１９  吸気ポート
２０  排気ポート
２１  吸気弁
２２  排気弁
２７  吸気カムシャフト
２８  排気カムシャフト
２９  吸気カム
３０  排気カム
３１  吸気可変動弁機構
３２  排気可変動弁機構
３３、３４  ＶＶＴコントローラ
３５、３６  オイルコントロールバルブ
３７、３８  カムポジションセンサ
３９  吸気マニホールド
４０  サージタンク
４１  吸気管
４２  エアクリーナ
４３  スロットル弁
４４  電子スロットル装置
４５  インジェクタ
４６  デリバリパイプ
４７  点火プラグ
４８  排気マニホールド
４９  排気管
５０、５１  三元触媒
５２  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５３  エアフローセンサ
５４  吸気温センサ
５５  吸気圧センサ
５６  スロットルポジションセンサ
５７  アクセルポジションセンサ
５８  クランク角センサ
５９  水温センサ
６０、６１  酸素センサ
７０  燃料タンク
７１  燃料供給系
７２  燃料供給管
７３  燃料ポンプ
７４  アルコール濃度センサ
【図１】
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【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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