(57)【要約】【課題】良好な低温始動性を確保すること【解決手段】吸気通路２１に燃料Ｆを噴射させる燃料噴射手段５４と、燃焼室ＣＣ内への吸気流速の制御を行う吸気流速制御手段（吸気バルブ可変機構３２及び電子制御装置１）と、を備え、異なる燃料性状の燃料Ｆで運転可能な多種燃料内燃機関において、燃料Ｆの蒸発特性の状態値が所定値よりも小さい又は燃焼室ＣＣ内の空燃比が所定よりも過濃空燃比であると共に低温始動時で且つ吸気流速が高められている場合にスロットルバルブ２４を閉弁制御させるスロットルバルブ開度制御手段（スロットルバルブアクチュエータ２５及び電子制御装置１）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】
吸気通路に燃料を噴射させる燃料噴射手段と、燃焼室内への吸気流速の制御を行う吸気流速制御手段と、を備え、異なる燃料性状の燃料で運転可能な多種燃料内燃機関において、
前記燃料の蒸発特性の状態値が所定値よりも小さい又は前記燃焼室内の空燃比が所定よりも過濃空燃比であると共に低温始動時で且つ前記吸気流速が高められている場合にスロットルバルブを閉弁制御させるスロットルバルブ開度制御手段を設けたことを特徴とする多種燃料内燃機関。
【請求項２】
前記スロットルバルブ開度制御手段は、前記燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほど前記スロットルバルブの開弁角度を小さくしていく第１スロットルバルブ開度制御機能と前記燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほど前記スロットルバルブの開弁角度を小さくしていく第２スロットルバルブ開度制御機能の内の少なくとも一方を備えるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の多種燃料内燃機関。
【請求項３】
吸気通路に燃料を噴射させる燃料噴射手段と、燃焼室内への吸気流速の制御を行う吸気流速制御手段と、を備え、異なる燃料性状の燃料で運転可能な多種燃料内燃機関において、
前記吸気流速制御手段は、前記燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほど吸気流速を低くする第１吸気流速制御機能と前記燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほど前記吸気流速を低くする第２吸気流速制御機能の内の少なくとも一方を備えるよう構成したことを特徴とする多種燃料内燃機関。
【請求項４】
前記吸気流速制御手段は、吸気バルブのリフト量の制御を行うことによって前記燃焼室内への吸気流速を制御する吸気バルブリフト量制御手段であり、該吸気バルブリフト量制御手段は、前記燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほど前記吸気バルブのリフト量を大きくする前記第１吸気流速制御機能としての第１吸気バルブリフト量制御機能と前記燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほど前記吸気バルブのリフト量を大きくする前記第２吸気流速制御機能としての第２吸気バルブリフト量制御機能の内の少なくとも一方を備えるよう構成したことを特徴とする請求項３記載の多種燃料内燃機関。
【請求項５】
前記吸気流速制御手段は、吸気バルブの開閉時期の制御を行うことによって前記燃焼室内への吸気流速を制御する吸気バルブ開閉時期制御手段であり、該吸気バルブ開閉時期制御手段は、前記燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほど前記吸気バルブの開弁時期を大きく進角させる前記第１吸気流速制御機能としての第１吸気バルブ開閉時期制御機能と前記燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほど前記吸気バルブの開弁時期を大きく進角させる前記第２吸気流速制御機能としての第２吸気バルブ開閉時期制御機能の内の少なくとも一方を備えるよう構成したことを特徴とする請求項３記載の多種燃料内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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多種燃料内燃機関に関する。
【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、ガソリン燃料とアルコール燃料からなるアルコール混合燃料を使用して運転させる多種燃料内燃機関について開示されている。
【０００３】
ところで、一般に、ガソリン燃料に比べるとアルコール燃料の方が蒸発特性に劣るので、外気温、機関冷却水の温度や機関潤滑油の温度が低い状態での低温始動時には、アルコール濃度が高いほど始動性が悪化してしまう。例えば、低温始動性の向上を図らんとする技術としては、下記の特許文献１に開示されている。この特許文献１の技術においては、低温始動性を向上させるべく、クランキングの初期に実圧縮比を下げてクランキング回転数を早期上昇させ、その上昇後に吸気バルブの開弁時期を上死点後にまで遅角制御して実圧縮比を高めることによって、圧縮端圧力及び圧縮端温度を高くし、吸気温度の上昇を図っている。
【０００４】
尚、下記の特許文献２には、機関始動時にスロットルバルブよりも下流の吸気流制御弁を燃焼状態の安定度に応じて閉止させ、これにより始動性を向上させる技術について開示されている。また、下記の特許文献３には、機関始動時にスロットルバルブを閉弁し、そのスロットルバルブよりも下流の吸気通路内が所定の負圧よりも高くなるまで燃料の噴射を禁止させることによって噴射禁止解除後の噴射燃料の良好な微粒化を図り、これにより未燃ＨＣ量を低減させる技術について開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−３０５３３５号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６４４６号公報
【特許文献３】特開２００２−２８５８５３号公報
【特許文献４】特開平８−３２６５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に開示された技術においては、吸気バルブの開弁時期が上死点後まで遅角制御されるので、吸気通路と燃焼室との間の圧力差が大きくなる。そして、かかる技術においては、吸気バルブの開弁と同時に空気及びポート噴射された燃料の流速（以下、「吸気流速」という。）が高くなり、その空気及び燃料が点火プラグの周りに導かれる。
【０００７】
ここで、低温始動時に蒸発特性の悪い燃料を用いる際には、燃焼室内で燃焼動作を行わせるべく蒸発特性の良好な燃料のときよりも要求燃料噴射量を増加させる。これが為、その際には、吸気ポートへの噴射に伴い霧化された燃料が多くなる一方で、吸気ポートの壁面や吸気バルブの傘裏部（つまり、吸気ポート側の壁面）に付着してしまう液化した燃料も多くなる。従って、上記特許文献１の技術の如く吸気バルブの開弁時期を上死点後まで遅角させて低温始動を行った場合には、その付着した液化燃料が吸気バルブの開弁と同時に高速の吸気流に乗って点火プラグを直撃し、その点火プラグにプラグ被り現象を発生させてしまう可能性がある。そして、そのプラグ被り現象が生じた場合には、その点火プラグからの着火動作が不可能になる虞がある。特に、この場合には、吸気バルブのリフト量が小さくなるほど吸気流が燃焼室の上面部分を排気バルブ側に向けて伝わるので、そのプラグ被り現象の発生の可能性が高くなる。尚、かかる内燃機関は、吸気バルブと排気バルブの間に点火プラグが配設されているものとする。つまり、上記特許文献１の技術は、低温始動性の改善を図ったにも拘わらず、蒸発特性の悪い燃料を用いた場合（換言するならば、燃料噴射量が多い場合）に内燃機関の始動を不可能にしてしまう虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、良好な低温始動性を確保することが可能な多種燃料内燃機関を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、吸気通路に燃料を噴射させる燃料噴射手段と、燃焼室内への吸気流速の制御を行う吸気流速制御手段と、を備え、異なる燃料性状の燃料で運転可能な多種燃料内燃機関において、燃料の蒸発特性の状態値が所定値よりも小さい又は燃焼室内の空燃比が所定よりも過濃空燃比であると共に低温始動時で且つ吸気流速が高められている場合にスロットルバルブを閉弁制御させるスロットルバルブ開度制御手段を設けている。
【００１０】
この請求項１記載の多種燃料内燃機関においては、スロットルバルブから吸気バルブまでの間の吸気通路の圧力が低下して当該吸気通路内と燃焼室内の圧力差が減少するので、吸気バルブを開弁させた際の吸気流速が低下し、吸気ポートの壁面や吸気バルブの傘裏部に付着している液化した燃料の点火プラグへの飛散を防ぐことができる。つまり、この多種燃料内燃機関は、点火プラグのプラグ被り現象を回避することができる。
【００１１】
また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の多種燃料内燃機関において、燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほどスロットルバルブの開弁角度を小さくしていく第１スロットルバルブ開度制御機能と燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほどスロットルバルブの開弁角度を小さくしていく第２スロットルバルブ開度制御機能の内の少なくとも一方を備えるようにスロットルバルブ開度制御手段を構成している。
【００１２】
この請求項２記載の多種燃料内燃機関によれば、要求燃料噴射量が多いほど、また、燃料の蒸発特性の状態値が小さいほど（つまり、燃料の蒸発特性が悪いほど）、吸気通路の圧力を低下させて、その吸気通路内と燃焼室内の圧力差を減少させていくことができる。これが為、この多種燃料内燃機関は、吸気バルブを開弁させた際に、要求燃料噴射量が多いほど、また、燃料の蒸発特性が悪いほど、吸気流速を低下させることができるので、吸気ポートの壁面や吸気バルブの傘裏部に付着している液化した燃料の点火プラグへの飛散を防ぐことができる。
【００１３】
また、上記目的を達成する為、請求項３記載の発明では、吸気通路に燃料を噴射させる燃料噴射手段と、燃焼室内への吸気流速の制御を行う吸気流速制御手段と、を備え、異なる燃料性状の燃料で運転可能な多種燃料内燃機関において、吸気流速制御手段は、燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほど吸気流速を低くする第１吸気流速制御機能と燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほど吸気流速を低くする第２吸気流速制御機能の内の少なくとも一方を備えるよう構成している。
【００１４】
この請求項３記載の多種燃料内燃機関においては、要求燃料噴射量が多いほど、また、燃料の蒸発特性の状態値が小さいほど（つまり、燃料の蒸発特性が悪いほど）吸気流速が低下させられるので、吸気ポートの壁面や吸気バルブの傘裏部に付着している液化した燃料の点火プラグへの飛散を防ぐことができる。
【００１５】
また、上記目的を達成する為、請求項４記載の発明では、上記請求項３記載の多種燃料内燃機関において、吸気バルブのリフト量の制御を行うことによって燃焼室内への吸気流速を制御する吸気バルブリフト量制御手段を吸気流速制御手段とし、燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほど吸気バルブのリフト量を大きくする第１吸気流速制御機能としての第１吸気バルブリフト量制御機能と燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほど吸気バルブのリフト量を大きくする第２吸気流速制御機能としての第２吸気バルブリフト量制御機能の内の少なくとも一方を吸気バルブリフト量制御手段に備えるよう構成している。
【００１６】
この請求項４記載の多種燃料内燃機関においては、要求燃料噴射量が多いほど、また、燃料の蒸発特性の状態値が小さいほど（つまり、燃料の蒸発特性が悪いほど）、大きなリフト量で吸気バルブが開弁させられるので、吸気の流線方向を点火プラグよりも下方に下げることができ、更に吸気流速を低下させることもできる。これが為、この多種燃料内燃機関は、吸気ポートの壁面や吸気バルブの傘裏部に付着している液化した燃料の点火プラグへの飛散を防ぐことができる。
【００１７】
また、上記目的を達成する為、請求項５記載の発明では、上記請求項３記載の多種燃料内燃機関において、吸気バルブの開閉時期の制御を行うことによって燃焼室内への吸気流速を制御する吸気バルブ開閉時期制御手段を吸気流速制御手段とし、燃料噴射手段への要求燃料噴射量が多いほど吸気バルブの開弁時期を大きく進角させる第１吸気流速制御機能としての第１吸気バルブ開閉時期制御機能と燃料の蒸発特性の状態値が小さくなるほど吸気バルブの開弁時期を大きく進角させる第２吸気流速制御機能としての第２吸気バルブ開閉時期制御機能の内の少なくとも一方を吸気バルブ開閉時期制御手段に備えるよう構成している。
【００１８】
この請求項５記載の多種燃料内燃機関においては、要求燃料噴射量が多いほど、また、燃料の蒸発特性の状態値が小さいほど（つまり、燃料の蒸発特性が悪いほど）、早めの開弁時期に吸気バルブが開弁させられるので、燃焼室内の圧縮端圧力が低下していき、吸気ポート内と燃焼室内の圧力差を減少させる。これが為、この多種燃料内燃機関は、要求燃料噴射量が多いほど、また、燃料の蒸発特性が悪いほど、吸気流速を低下させることができるので、吸気ポートの壁面や吸気バルブの傘裏部に付着している液化した燃料の点火プラグへの飛散を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る多種燃料内燃機関は、液化した燃料の点火プラグへの飛散を防いで、その点火プラグのプラグ被り現象を回避することができるので、その点火プラグからの着火動作が可能になり、要求燃料噴射量（つまり、燃焼室内の空燃比）や燃料の蒸発特性に拘わらず良好に低温始動させ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】
【００２０】
以下に、本発明に係る多種燃料内燃機関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１】
【００２１】
本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例１を図１から図６に基づいて説明する。
【００２２】
本実施例１の多種燃料内燃機関とは、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。ここでは、１つの燃料タンク内のアルコール混合燃料を使用して運転されるものとして例示する。このアルコール混合燃料とは、アルコール燃料とこれとは燃料性状の異なる少なくとも１種類の燃料との混合燃料である。また、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。
【００２３】
最初に、ここで例示する多種燃料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１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。
【００２４】
この多種燃料内燃機関には、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。
【００２５】
本実施例１の多種燃料内燃機関は、機関回転数や機関負荷等の運転条件に従って空気とアルコール混合燃料を燃焼室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、そのアルコール混合燃料については、図１に示す燃料供給装置５０を用いて供給される。
【００２６】
先ず、空気の供給経路について説明する。
【００２７】
本実施例１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。この多種燃料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。
【００２８】
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内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ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１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（換言すれば、吸入空気量）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。例えば、そのスロットルバルブ２４については、運転条件に応じた空燃比を成す為に必要な吸入空気量で空気が燃焼室ＣＣへと吸入されるよう調節される。この多種燃料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。
【００２９】
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、この多種燃料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。
【００３０】
ここで、本実施例１の多種燃料内燃機関には、その吸気バルブ３１の開閉時期の制御を行う吸気バルブ開閉時期制御手段と、その吸気バルブ３１のリフト量の制御を行う吸気バルブリフト量制御手段と、が設けられている。例えば、本実施例１の吸気バルブ開閉時期制御手段及び吸気バルブリフト量制御手段は、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＆リフト機構等の吸気バルブ可変機構３２と、この吸気バルブ可変機構３２を駆動制御する電子制御装置１の吸気バルブ可変制御手段と、で構成する。従って、本実施例１の多種燃料内燃機関においては、その吸気バルブ可変制御手段が運転条件に応じて吸気バルブ可変機構３２を駆動制御し、これによってその吸気バルブ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する。尚、この多種燃料内燃機関においては、かかる吸気バルブ可変機構３２と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して所望の開閉時期やリフト量で吸気バルブ３１を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。
【００３１】
また、本実施例１の多種燃料内燃機関には、燃焼室ＣＣ内への吸気流速の制御を行う吸気流速制御手段が用意されている。例えば、本実施例１の吸気流速制御手段としては、上述した吸気バルブ開閉時期制御手段や吸気バルブリフト量制御手段を利用することができる。つまり、例えば吸気バルブ３１の開弁時期を進角させることによって、また、吸気バルブ３１のリフト量を大きくすることによって吸気流速が低下するので、その吸気バルブ開閉時期制御手段や吸気バルブリフト量制御手段は、吸気流速制御手段として利用可能である。また、その吸気流速制御手段としては、図示しないが、吸気ポート１１に配設した吸気流速調節手段（スワールコントロールバルブやタンブルコントロールバルブ等）についても利用可能である。
【００３２】
続いて、燃料供給装置５０について説明する。
【００３３】
本実施例１の燃料供給装置５０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に噴射して、吸入空気と共に燃焼室ＣＣへと導くものである。その燃料Ｆとは上述したが如くアルコール燃料とこれとは燃料性状の異なる少なくとも１種類の燃料とからなるアルコール混合燃料であり、ここでは、１つの燃料タンク４１にアルコール燃料と炭化水素系燃料（例えばガソリン燃料）が混合状態で貯留されたものについて例示する。
【００３４】
具体的に、この燃料供給装置５０は、そのアルコール混合燃料を燃料タンク４１から吸い上げて燃料通路５１に送出するフィードポンプ５２と、その燃料通路５１のアルコール混合燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路５３と、このデリバリ通路５３から供給されたアルコール混合燃料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。
【００３５】
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に駆動制御させ、これにより、その運転条件に対応させた燃料噴射量，燃料噴射時期及び燃料噴射期間等の燃料噴射条件でアルコール混合燃料が噴射されるように構成する。例えば、その電子制御装置１には、そのアルコール混合燃料をフィードポンプ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。
【００３６】
このようにして吸気ポート１１ｂに供給されたアルコール混合燃料は、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、運転条件に応じた点火時期になると点火プラグ６１の着火動作によって燃焼させられる。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。
【００３７】
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、この多種燃料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。
【００３８】
ここで、本実施例１の多種燃料内燃機関には、吸気バルブ３１と同様に、その排気バルブ７１の開閉時期の制御を行う排気バルブ開閉時期制御手段と、その排気バルブ７１のリフト量の制御を行う排気バルブリフト量制御手段と、が設けられている。例えば、本実施例１の排気バルブ開閉時期制御手段及び排気バルブリフト量制御手段は、その排気バルブ７１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＆リフト機構等の排気バルブ可変機構７２と、この排気バルブ可変機構７２を駆動制御する電子制御装置１の排気バルブ可変制御手段と、で構成する。従って、本実施例１の多種燃料内燃機関においては、その排気バルブ可変制御手段が運転条件に応じて排気バルブ可変機構７２を駆動制御し、これによってその排気バルブ７１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する。尚、この多種燃料内燃機関においては、かかる排気バルブ可変機構７２と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して所望の開閉時期やリフト量で排気バルブ７１を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。
【００３９】
また、排気通路８１上には排気浄化装置８２が配設されており、排気ガス中の有害成分の浄化が行われる。ここでは、その排気浄化装置８２として、排気ガス中の有害なＨＣ（炭化水素），未燃ＨＣ（未燃炭化水素），ＣＯ（一酸化炭素）及びＮＯｘ（窒素酸化物）を無害なＨ2Ｏ（水），ＣＯ2（二酸化炭素），Ｎ2（窒素）へと還元又は酸化させる三元触媒を用意する。
【００４０】
ところで、アルコール燃料とガソリン燃料とを比較すれば、アルコール燃料の方が蒸発特性に劣ることが知られている。従って、燃料タンク４１に給油される給油燃料の種類によっては、その燃料タンク４１内の燃料Ｆが良好な蒸発特性を示すこともあれば、着火性の観点で好ましくない蒸発特性を示すこともある。つまり、燃料タンク４１内のアルコール混合燃料は、ガソリン燃料が多く給油されれば、アルコール燃料の混合割合（即ち、アルコール濃度）が低くなって良好な蒸発特性となる一方、アルコール燃料が多く給油されれば、その混合割合が高くなって燃焼させる上で好ましくない蒸発特性となる。これが為、外気温、機関水温や機関油温が低い機関冷間時には、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど（換言すれば、アルコール混合燃料のアルコール濃度が高いほど）着火し難くなり、特に始動性が悪化してしまう。そして、本実施例１の多種燃料内燃機関は、多用な混合比率のアルコール混合燃料でも運転することができ、更に、純然たるアルコール燃料やガソリン燃料を用いても運転することができるように構成されているので、給油燃料如何で低温始動性が大きく変化してしまう。
【００４１】
ここで、低温始動時において始動性が悪化している状況下となっている場合には、吸気流速制御手段に吸気流速を高めさせ、これにより吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部（つまり、吸気ポート１１ｂ側の壁面）に付着した燃料Ｆの燃焼室ＣＣ内への流入を促進させることによって、低温始動性の向上を狙うことがある。例えば、かかる効果を得る為には、電子制御装置１の吸気バルブ可変制御手段に吸気バルブ３１の開閉時期及びリフト量の制御モードとして遅開き及び小リフト量モードを選択させ、これに合わせて吸気バルブ可変機構３２を駆動制御させればよい。その遅開き及び小リフト量モードとは、吸気バルブ３１の開弁時期を上死点後に遅角させ、且つ、そのリフト量を少なくさせる制御モードである。従って、かかる状況下の吸気バルブ３１は、上死点後に小さなリフト量で開弁させられる。つまり、このときの多種燃料内燃機関においては、遅開きによる圧縮端圧力及び圧縮端温度の上昇に伴う吸気温度の上昇によって燃料Ｆの気化を促進させ、更に小リフト量による吸気流速の高速化によって吸気ポート１１ｂの壁面等に付着した燃料Ｆの燃焼室ＣＣ内への流入を促進させ、これにより低温始動性が向上する。
【００４２】
また、低温始動時に蒸発特性の悪い燃料Ｆを用いる場合には、一般に蒸発特性の良好な燃料Ｆのときよりも要求燃料噴射量を増加させ、これにより吸気ポート１１ｂへの噴射によって霧化される燃料Ｆを増やして低温始動性の改善を図ることがある。
【００４３】
しかしながら、そのような要求燃料噴射量の増加は、吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部への燃料Ｆの付着量をも増加させてしまうので、以下のような不都合を生じさせる。噴射された燃料Ｆは、その壁面等に付着することによって液化する。つまり、吸気流速が高められた場合（例えば、上記の遅開き及び小リフト量モードで吸気バルブ３１が開弁された場合）、その液化した燃料Ｆは、高速の吸気流に乗りながら燃焼室ＣＣの上面（シリンダヘッド１１の下面の凹部１１ａ）を排気ポート１１ｃに向かって流れ、その途中に配設されている点火プラグ６１に当たる。これが為、その点火プラグ６１においてはプラグ被り現象が起こり易くなり、プラグ被り現象が発生した場合には、その点火プラグ６１からの着火動作が不可能になり、多種燃料内燃機関の始動ができなくなる可能性がある。
【００４４】
そこで、本実施例１の多種燃料内燃機関においては、少なくとも燃料Ｆの蒸発特性が悪い又は要求燃料噴射量が多く（つまり、燃焼室ＣＣ内の空燃比が所定よりも過濃空燃比であり）、且つ、低温始動時に吸気流速が高められている場合（例えば、低温始動時に吸気バルブ３１の遅開き及び小リフト量モードが選択された場合）に、吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部に付着している液化した燃料Ｆが点火プラグ６１に向かって飛んでいかないように構成し、燃料Ｆの蒸発特性が悪くても、また、要求燃料噴射量が多くても、良好な低温始動性を確保することができるようにする。例えば、かかる場合には、吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差を小さくし、吸気バルブ３１を開弁した際の吸気流速を低下させ、これにより吸気ポート１１ｂの壁面等に付着している液化した燃料Ｆの点火プラグ６１への飛散を抑えるようにすればよい。
【００４５】
本実施例１においては、燃料Ｆの蒸発特性が良好なときよりもスロットルバルブ２４を閉弁させ、これにより吸気ポート１１ｂ内の圧力を低下させて燃焼室ＣＣ内との間の圧力差を減少させる。また、本実施例１においては、要求燃料噴射量が少ないときよりもスロットルバルブ２４を閉弁させ、これにより吸気ポート１１ｂ内の圧力を低下させて燃焼室ＣＣ内との間の圧力差を減少させる。
【００４６】
以下に、本実施例１の多種燃料内燃機関の低温始動時の動作について図２のフローチャートに基づき説明する。ここでは、燃料Ｆの蒸発特性に応じた低温始動時の動作の説明を行う。
【００４７】
先ず、本実施例１の電子制御装置１は、燃料Ｆの蒸発特性の善し悪しについて判断する（ステップＳＴ５）。
【００４８】
本実施例１においては、かかる判断を行う燃料特性判定手段が電子制御装置１の一機能として用意されている。蒸発特性については、その状態値、例えばその良否を指数化した指数値（以下、「蒸発特性指数値」という。）Ｐｖを用いて表すことができる。そして、その蒸発特性指数値Ｐｖについては、排気通路８１上の図１に示すスモークセンサ８３で検出した排気ガス中のスモーク量を利用して求めることができる。つまり、燃料Ｆの蒸発特性が悪くなるほど排気ガス中のスモーク量が多くなるので、蒸発特性指数値Ｐｖは、スモーク量が多く検出されるほど悪い蒸発特性を示す値となる。ここでは、蒸発特性指数値Ｐｖが小さくなるにつれて燃料Ｆの蒸発特性が悪くなるように設定する。
【００４９】
このステップＳＴ５においては、蒸発特性の良否を判別する為の所定値（閾値）が予め用意されており、蒸発特性指数値Ｐｖがその閾値よりも小さければ蒸発特性が悪いと判断させ、蒸発特性指数値Ｐｖがその閾値以上であれば蒸発特性が良いと判断させる。その閾値は、例えば、燃料Ｆの蒸発特性を様々に変えた夫々の条件において吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させ、その際にプラグ被り現象が発生しない燃料Ｆの蒸発特性指数値Ｐｖの最小値を設定する。この閾値は、燃料Ｆの種別毎に異なるので、その種別毎、つまりアルコール燃料やガソリン燃料においてはその具体的な種別毎、アルコール混合燃料であれば混合比率毎に用意しておく。
【００５０】
本実施例１の電子制御装置１は、その燃料Ｆが蒸発特性の良いものであると燃料特性判定手段により判断された場合、蒸発特性の悪い燃料Ｆでの低温始動動作を終える。
【００５１】
一方、この電子制御装置１は、その燃料Ｆが蒸発特性の悪いものであると燃料特性判定手段により判断された場合、次に低温始動か否かの判定を行う（ステップＳＴ１０）。
【００５２】
かかる判定は、機関停止中に検出した機関冷却水の温度、機関潤滑油の温度、外気温等を利用して行う。例えば、本実施例１の多種燃料内燃機関には図１に示す水温センサ１７が配備されているので、電子制御装置１は、その検出信号から求めた機関冷却水の温度、その検出信号から推定した機関潤滑油の温度の情報を用いて低温始動か否かを判定することができる。また、本実施例１の車輌には外気温センサ９１が配備されているので、電子制御装置１は、その検出信号から求めた外気温の情報を用いて低温始動か否かを判定することもできる。
【００５３】
本実施例１の電子制御装置１は、そのステップＳＴ１０で低温始動時ではないと判断した場合、蒸発特性の悪い燃料Ｆでの低温始動動作を終える。
【００５４】
一方、この電子制御装置１は、そのステップＳＴ１０で低温始動時と判断した場合、吸気流速が高められているのか否かを判定する。例えば、ここでは、吸気バルブ３１の開閉時期及びリフト量の制御モードとして遅開き及び小リフト量モードが選択されたのか否かについての判定を行う（ステップＳＴ１５）。かかる判定は、電子制御装置１が吸気バルブ可変制御手段による吸気バルブ３１の制御モードの選択状態を観ることによって実行できる。
【００５５】
本実施例１の電子制御装置１は、ここで吸気流速が高められていない、つまりそのステップＳＴ１５で遅開き及び小リフト量モードではないと判断した場合、蒸発特性の悪い燃料Ｆでの低温始動動作を終える。
【００５６】
一方、吸気流速が高められている、つまりそのステップＳＴ１５で遅開き及び小リフト量モードであると判断した場合、この電子制御装置１のスロットルバルブ開度制御手段は、スロットルバルブアクチュエータ２５を駆動制御してスロットルバルブ２４を閉弁させる（ステップＳＴ２０）。
【００５７】
ここでは、そのスロットルバルブ２４を全閉させる。これにより、この多種燃料内燃機関においては、吸気ポート１１ｂ内の圧力が低下し、この吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差が減少する。従って、その後に吸気バルブ３１が遅開き及び小リフト量モードで開弁させられたときには、吸気ポート１１ｂから燃焼室ＣＣへの吸気流速が低くなるので、吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部に付着している液化した燃料Ｆが燃焼室ＣＣへと送り込まれるとしても、その液化した燃料Ｆは点火プラグ６１に向かって飛散しなくなる。これが為、この多種燃料内燃機関においては、その点火プラグ６１のプラグ被り現象が回避され、その点火プラグ６１からの着火動作が可能になるので、燃料Ｆの蒸発特性が悪くても低温始動を実現させることができるようになる。
【００５８】
次に、本実施例１の多種燃料内燃機関の他の低温始動時の動作について図３のフローチャートに基づき説明する。ここでは、要求燃料噴射量に応じた低温始動時の動作の説明を行う。
【００５９】
先ず、ここで示す電子制御装置１は、要求燃料噴射量が多いか少ないかについて判断する（ステップＳＴ６）。
【００６０】
このステップＳＴ６においては、要求燃料噴射量の多い少ないについて判別する為の閾値が予め用意されており、要求燃料噴射量がその閾値よりも多ければ蒸発特性が悪いと判断させ、要求燃料噴射量がその閾値以下であれば蒸発特性が良いと判断させる。その閾値は、例えば、要求燃料噴射量を様々に変えた夫々の条件において吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させ、その際にプラグ被り現象が発生しない要求燃料噴射量の最大値を設定する。この閾値についても燃料Ｆの種別毎に異なるので、その種別毎、つまりアルコール燃料やガソリン燃料においてはその具体的な種別毎、アルコール混合燃料であれば混合比率毎に閾値を用意しておく。
【００６１】
この電子制御装置１は、要求燃料噴射量が少ないと判断した場合、要求燃料噴射量が多いときの低温始動動作を終える。
【００６２】
また、この電子制御装置１は、要求燃料噴射量が多いと判断した場合、上述したものと同様にして低温始動か否かの判定を行い（ステップＳＴ１０）、低温始動時ではないと判断したならば、要求燃料噴射量が多いときの低温始動動作を終える。
【００６３】
一方、そのステップＳＴ１０で低温始動時と判断された場合、電子制御装置１は、吸気流速が高められているのか否かを判定する。ここでも、上述したものと同様にして、電子制御装置１は、吸気バルブ３１の開閉時期及びリフト量の制御モードとして遅開き及び小リフト量モードが選択されたのか否かについての判定を行う（ステップＳＴ１５）。
【００６４】
ここで否定判定が為された場合には要求燃料噴射量が多いときの低温始動動作を終え、肯定判定されて吸気流速が高められている（つまり、遅開き及び小リフト量モードである）と判断した場合、この電子制御装置１のスロットルバルブ開度制御手段は、スロットルバルブアクチュエータ２５を駆動制御してスロットルバルブ２４を閉弁させる（ステップＳＴ２０）。
【００６５】
ここでも上記と同様にそのスロットルバルブ２４を全閉させるものとする。従って、この場合にも吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差が減少するので、この多種燃料内燃機関においては、点火プラグ６１のプラグ被り現象が回避されて、要求燃料噴射量が多くても（つまり、燃焼室ＣＣ内の空燃比が所定よりも過濃空燃比になっても）低温始動を実現させることができるようになる。
【００６６】
ここで、上記の例示においてはスロットルバルブ２４を全閉させたが、そのスロットルバルブ２４は、蒸発特性の良い燃料Ｆのときよりも小さな開弁角度と全閉の間の範囲内で最適な開弁角度となるように閉弁させればよい。例えば、そのスロットルバルブ２４の閉弁制御後の開弁角度については、その範囲内となるように要求燃料噴射量Ｆreqと蒸発特性指数値Ｐｖの内の少なくとも何れか１つに応じて設定する。ここでは、その双方に基づきスロットルバルブ２４の閉弁制御後の開弁角度を設定するものとして例示する。つまり、ここでのスロットルバルブ開度制御手段には、後述する第１スロットルバルブ開度制御機能と第２スロットルバルブ開度制御機能の双方が設けられている。
【００６７】
以下に、かかる多種燃料内燃機関の低温始動時の動作について図４のフローチャートに基づき説明する。尚、この図４のステップＳＴ１０，ＳＴ１５については、上述した図２に基づき説明したステップＳＴ１０，ＳＴ１５と各々同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００６８】
ここでは、基準となるスロットルバルブ２４の開弁角度（以下、「基準スロットルバルブ開度」という。）θth-benchを要求燃料噴射量Ｆreqと燃料Ｆの蒸発特性指数値Ｐｖに基づいて補正し、その補正後の値をスロットルバルブアクチュエータ２５への指令値（つまり、スロットルバルブ開度θthの設定値）とする。従って、かかる多種燃料内燃機関の電子制御装置１のスロットルバルブ開度制御手段には、基準スロットルバルブ開度θth-benchの補正を行うスロットルバルブ開度補正機能が設けられている。
【００６９】
ここで、その基準スロットルバルブ開度θth-benchとしては、例えば、或る蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）の燃料Ｆを用い且つ吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させ、その際のスロットルバルブ開度θthの中でもプラグ被り現象が発生しないときの最小値を設定する。ここでは、その際の要求燃料噴射量Ｆreq及び蒸発特性指数値Ｐｖを夫々基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench及び基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchとして設定する。
【００７０】
先ず、ここでの電子制御装置１は、ステップＳＴ１０，ＳＴ１５を経て低温始動時で且つ吸気流速が高められる（つまり、吸気バルブ３１について遅開き及び小リフト量モードが選択される）と判断された場合、その際の要求燃料噴射量Ｆreqに応じたスロットルバルブ開度補正量θth-injと、その際の燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じたスロットルバルブ開度補正量θth-vと、をスロットルバルブ開度制御手段によって求める（ステップＳＴ２５，ＳＴ３０）。
【００７１】
要求燃料噴射量Ｆreqに応じたスロットルバルブ開度補正量θth-injとは、或る要求燃料噴射量Ｆreqで噴射させた際の基準スロットルバルブ開度θth-benchに対する補正量のことであり、本実施例１においてはその基準スロットルバルブ開度θth-benchに対する加算値として表す。従って、スロットルバルブ開度補正量θth-injは、図５に示す如く基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchのときに「０」となる。
【００７２】
ここで、その図５は、要求燃料噴射量Ｆreqに応じたスロットルバルブ開度補正量θth-injを導き出す為のマップデータを表している。吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させる場合には、要求燃料噴射量Ｆreqが増えていくにつれて点火プラグ６１のプラグ被り現象が発生し易くなるので、これを回避すべく、要求燃料噴射量Ｆreqが増えるほどにスロットルバルブ開度θthを小さくしていく必要がある。その反面、このような低温始動時に要求燃料噴射量Ｆreqを減らしていくことによってプラグ被り現象は発生し難くなるが、スロットルバルブ開度θthを大きくしなければ燃料Ｆの吸入量が減って着火され難くなる可能性がある。これが為、その図５のマップデータにおいては、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多くなるにつれてスロットルバルブ開度補正量θth-injを負の方向に大きくしていき、スロットルバルブ開度θthが小さくなっていくようにしている。また、このマップデータにおいては、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも少なくなるにつれてスロットルバルブ開度補正量θth-injを正の方向に大きくしていき、スロットルバルブ開度θthが大きくなっていくようにしている。ここでは、要求燃料噴射量Ｆreqとスロットルバルブ開度補正量θth-injとが比例関係にあるものとしてマップデータを例示する。
【００７３】
つまり、本実施例１のスロットルバルブ開度制御手段には、スロットルバルブ開度補正機能として、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほどスロットルバルブ開度θthを小さくしていく第１スロットルバルブ開度制御機能が用意されている。
【００７４】
この要求燃料噴射量Ｆreqに応じたスロットルバルブ開度補正量θth-injについては、その図５のマップデータを用いて求めさせてもよく、そのマップデータを数式化した下記の式１を用いて求めさせてもよい。その式１の「αth-inj」は、マップデータにおける要求燃料噴射量Ｆreqとスロットルバルブ開度補正量θth-injとの間の比例係数を表している。
【００７５】
θth-inj＝αth-inj×（Ｆreq-bench−Ｆreq）      …      （１）
【００７６】
ここで、その比例係数αth-injについては、例えば、液化した燃料Ｆを点火プラグ６１に向かって飛散させない程度の吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差が形成されるように設定する。
【００７７】
一方、燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じたスロットルバルブ開度補正量θth-vとは、或る蒸発特性指数値Ｐｖの燃料Ｆを用いたときの基準スロットルバルブ開度θth-benchに対する補正量のことであり、本実施例１においてはその基準スロットルバルブ開度θth-benchに対する加算値として表す。従って、スロットルバルブ開度補正量θth-vは、図６に示す如く基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchのときに「０」となる。
【００７８】
ここで、その図６は、蒸発特性指数値Ｐｖに応じたスロットルバルブ開度補正量θth-vを導き出す為のマップデータを表している。吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させた場合には、燃料Ｆの蒸発特性が悪くなる（つまり、蒸発特性指数値Ｐｖが小さくなる）につれて点火プラグ６１のプラグ被り現象が発生し易くなるので、これを回避すべく、蒸発特性が悪くなる（蒸発特性指数値Ｐｖが小さくなる）ほどにスロットルバルブ開度θthを小さくしていく必要がある。その反面、このような低温始動時に蒸発特性の良い（蒸発特性指数値Ｐｖが大きくなる）燃料Ｆが使用されると、プラグ被り現象は発生し難くなるが、スロットルバルブ開度θthを大きくしなければ燃料Ｆの吸入量が減って着火され難くなる可能性がある。これが為、その図６のマップデータにおいては、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さくなるにつれてスロットルバルブ開度補正量θth-vを負の方向に大きくしていき、スロットルバルブ開度θthが小さくなっていくようにしている。また、このマップデータにおいては、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも大きくなるにつれてスロットルバルブ開度補正量θth-vを正の方向に大きくしていき、スロットルバルブ開度θthが大きくなっていくようにしている。
【００７９】
つまり、本実施例１のスロットルバルブ開度制御手段には、スロットルバルブ開度補正機能として、上述した第１スロットルバルブ開度制御機能に加えて、燃料Ｆの蒸発特性が悪い（蒸発特性指数値Ｐｖが小さい）ほどスロットルバルブ開度θthを小さくしていく第２スロットルバルブ開度制御機能も用意されている。
【００８０】
燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じたスロットルバルブ開度補正量θth-vについては、その図６のマップデータを用いて求めさせてもよく、そのマップデータを数式化した下記の式２を用いて求めさせてもよい。その式２の「αth-v」は、マップデータにおける蒸発特性指数値Ｐｖとスロットルバルブ開度補正量θth-vとの間の比例係数を表している。
【００８１】
θth-v＝αth-v×（Ｐｖ−Ｐｖbench）      …      （２）
【００８２】
ここで、その比例係数αth-vについては、例えば、上述した比例係数αth-injと同様に、液化した燃料Ｆを点火プラグ６１に向かって飛散させない程度の吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差が形成されるように設定する。
【００８３】
電子制御装置１のスロットルバルブ開度制御手段は、そのようにして２つのスロットルバルブ開度補正量θth-inj，θth-vを求めた後、これらを下記の式３に代入してスロットルバルブ開度θthの演算を行い、これをスロットルバルブアクチュエータ２５への指令値として設定する（ステップＳＴ３５）。
【００８４】
θth＝θth-bench＋θth-inj＋θth-v      …      （３）
【００８５】
そして、そのスロットルバルブ開度制御手段は、そのステップＳＴ３５で設定したスロットルバルブ開度θthとなるようにスロットルバルブアクチュエータ２５を駆動制御して、スロットルバルブ２４の開弁角度を制御する（ステップＳＴ４０）。
【００８６】
例えば、ここでは、燃料Ｆの蒸発特性が悪く且つ要求燃料噴射量Ｆreqも多い場合、スロットルバルブ２４の開弁角度が基準スロットルバルブ開度θth-benchよりも小さくなる。つまり、この場合には、スロットルバルブ２４が基準スロットルバルブ開度θth-benchに対して閉弁させられた状態になっている。また、上記ステップＳＴ３５で適用される夫々のスロットルバルブ開度補正量θth-inj，θth-vの大きさ如何では、換言するならば燃料Ｆの蒸発特性の悪さの程度や要求燃料噴射量Ｆreqの多さ如何では、燃料Ｆの蒸発特性が良くても又は要求燃料噴射量Ｆreqが少なくても、スロットルバルブ２４が基準スロットルバルブ開度θth-benchに対して閉弁させられる可能性がある。
【００８７】
このようにスロットルバルブ２４が閉弁状態を示す場合、かかる多種燃料内燃機関においては、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど、また、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど、吸気ポート１１ｂ内の圧力を低下させて、その吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差を減少させていく。これが為、その後に吸気バルブ３１が遅開き及び小リフト量モードで開弁させられたときには、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど、また、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど、吸気ポート１１ｂから燃焼室ＣＣへの吸気流速が低くなるので、吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部に付着している液化した燃料Ｆが燃焼室ＣＣへと送り込まれるとしても、その液化した燃料Ｆの点火プラグ６１に向けた飛散を要求燃料噴射量Ｆreqや燃料Ｆの蒸発特性に応じて防ぐことができる。そして、この多種燃料内燃機関においては、そのことによって点火プラグ６１のプラグ被り現象が回避されるので、その点火プラグ６１からの着火動作が可能になり、要求燃料噴射量Ｆreqや燃料Ｆの蒸発特性に拘わらず低温始動を実現させることができるようになる。
【００８８】
一方、燃料Ｆの蒸発特性が良好で且つ要求燃料噴射量Ｆreqも少ない場合、スロットルバルブ２４の開弁角度が基準スロットルバルブ開度θth-benchよりも大きくなる。つまり、この場合には、スロットルバルブ２４が基準スロットルバルブ開度θth-benchに対して開弁させられた状態になっている。また、上記ステップＳＴ３５で適用される夫々のスロットルバルブ開度補正量θth-inj，θth-vの大きさ如何では、燃料Ｆの蒸発特性が悪くても又は要求燃料噴射量Ｆreqが多くても、スロットルバルブ２４が基準スロットルバルブ開度θth-benchに対して開弁させられる可能性がある。
【００８９】
このようにスロットルバルブ２４が開弁状態を示す場合、かかる多種燃料内燃機関においては、多量の吸入空気と共に燃料Ｆを燃焼室ＣＣ内に送り込むことができるので、低温始動性の悪化の回避が可能になる。
【実施例２】
【００９０】
次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例２を図７から図９に基づいて説明する。
【００９１】
前述した実施例１の多種燃料内燃機関は、低温始動時に吸気流速が高められる場合（つまり、吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させる際）、少なくとも燃料Ｆの蒸発特性が悪い又は要求燃料噴射量が多ければ、スロットルバルブ２４を閉弁させて吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差を減少させ、これによる吸気流速の低下によって点火プラグ６１のプラグ被り現象を回避している。
【００９２】
本実施例２は、実施例１のようにスロットルバルブ２４の閉弁制御を行わず、これとは別の方法を以てプラグ被り現象の回避を図らんとするものである。本実施例２においては、吸気流速を低下させることによって吸気の流線方向（つまり、吸入空気や燃料Ｆの燃焼室ＣＣ内での流れる方向）を調節し、これにより吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部に付着している液化した燃料Ｆが点火プラグ６１に向けて飛散しないようにする。具体的に、ここでは、吸気バルブ３１のリフト量を拡大することによって吸気流速を低下させる。例えば、その吸気バルブ３１のリフト量については、要求燃料噴射量Ｆreqと燃料Ｆの蒸発特性指数値Ｐｖの内の少なくとも何れか１つに応じて設定する。ここでは、その双方に基づき吸気バルブ３１のリフト量を設定するものとして例示する。つまり、本実施例２の吸気バルブリフト量制御手段には、後述する第１吸気バルブリフト量制御機能と第２吸気バルブリフト量制御機能の双方が設けられている。
【００９３】
ここで、本実施例２の多種燃料内燃機関は、実施例１の多種燃料内燃機関において電子制御装置１におけるプラグ被り現象回避の為の制御機能を変更したものであり、それ以外については実施例１と同じように構成する。つまり、本実施例２においては、スロットルバルブ２４の閉弁制御機能に替えて、吸気バルブ３１のリフト量の拡大制御機能をプラグ被り現象回避の制御機能として電子制御装置１に備えるものとする。その吸気バルブ３１のリフト量の拡大制御機能は、電子制御装置１の吸気バルブ可変制御手段の一機能として用意する。
【００９４】
以下に、本実施例２の多種燃料内燃機関の低温始動時の動作について図７のフローチャートに基づき説明する。尚、この図７のステップＳＴ１０，ＳＴ１５については、図２に基づき実施例１にて説明したステップＳＴ１０，ＳＴ１５と各々同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００９５】
ここでは、基準となる吸気バルブ３１のリフト量（以下、「基準吸気バルブリフト量」という。）Ｌint-benchを要求燃料噴射量Ｆreqと燃料Ｆの蒸発特性指数値Ｐｖに基づいて拡大し、その拡大後の値を吸気バルブ可変機構３２への指令値（つまり、吸気バルブリフト量Ｌintの設定値）とする。
【００９６】
ここで、その基準吸気バルブリフト量Ｌint-benchとしては、例えば、或る蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）の燃料Ｆを用い且つ吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させ、その際の吸気バルブリフト量Ｌintの中でもプラグ被り現象が発生しないときの最小値を設定する。本実施例２においては、その際の要求燃料噴射量Ｆreq及び蒸発特性指数値Ｐｖを夫々基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench及び基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchとして設定する。
【００９７】
先ず、本実施例２の電子制御装置１は、ステップＳＴ１０，ＳＴ１５を経て低温始動時で且つ吸気流速が高められる（吸気バルブ３１について遅開き及び小リフト量モードが選択される）と判断された場合、その際の要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injと、その際の燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vと、を吸気バルブ可変制御手段によって求める（ステップＳＴ２６，ＳＴ３１）。
【００９８】
要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injとは、或る要求燃料噴射量Ｆreqで噴射させた際の基準吸気バルブリフト量Ｌint-benchに対するリフト量の拡大量のことであり、本実施例２においてはその基準吸気バルブリフト量Ｌint-benchに対する加算値として表す。従って、吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injは、図８に示す如く基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchのときに「０」となる。
【００９９】
ここで、その図８は、要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injを導き出す為のマップデータを表している。吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させる場合には、要求燃料噴射量Ｆreqが増えていくにつれて点火プラグ６１のプラグ被り現象が発生し易くなるので、これを回避すべく、要求燃料噴射量Ｆreqが増えるほどに吸気バルブリフト量Ｌintを大きくして、吸気の流線方向を下げていくと共に吸気流速を低下させていく必要がある。これが為、その図８のマップデータにおいては、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多くなるにつれて吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injを正の方向に大きくしていき、吸気バルブリフト量Ｌintが拡大されるようにしている。ここでは、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多いときに、要求燃料噴射量Ｆreqと吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injとが比例関係にあるものとして例示する。他方、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench以下のときには、吸気バルブリフト量Ｌintを基準時よりも大きくすることで、吸気流速の低下による低温始動性の悪化を招く虞があり、また、吸気バルブリフト量Ｌintを基準時よりも小さくすることで、燃料Ｆの燃焼室ＣＣへの流入が阻害されて低温始動性の悪化を招く虞がある。これが為、その図８のマップデータにおいては、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench以下のときに吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injを「０」にして、吸気バルブリフト量Ｌintが変化しないようにしている。
【０１００】
つまり、本実施例２の吸気バルブリフト量制御手段には、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど吸気バルブリフト量Ｌintを大きくしていく第１吸気バルブリフト量制御機能が用意されている。その第１吸気バルブリフト量制御機能は、吸気流速制御手段に当て嵌めて考えれば、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど吸気流速を低くしていく第１吸気流速制御機能となる。
【０１０１】
尚、ここでは、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench以下のときに吸気バルブリフト量Ｌintを基準吸気バルブリフト量Ｌint-benchに対して変化させないので、上記ステップＳＴ２６の演算処理を要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多いときにのみ実行させ、これにより演算処理速度を向上させることが好ましい。
【０１０２】
この要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injについては、その図８のマップデータを用いて求めさせてもよく、そのマップデータを数式化した下記の式４を用いて求めさせてもよい。その式４の「βint-inj」は、マップデータにおける要求燃料噴射量Ｆreqと吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injとの間の比例係数であって、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多いときのものを表している。
【０１０３】
Ｌint-inj＝βint-inj×（Ｆreq−Ｆreq-bench）      …      （４）
【０１０４】
ここで、その比例係数βint-injについては、例えば、吸気の流線方向を点火プラグ６１からそらすことのできる程度の吸気バルブリフト拡大量Ｌint-injとなるように設定する。
【０１０５】
一方、燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vとは、或る蒸発特性指数値Ｐｖの燃料Ｆを用いたときの基準吸気バルブリフト量Ｌint-benchに対する補正量のことであり、本実施例２においてはその基準吸気バルブリフト量Ｌint-benchに対する加算値として表す。従って、吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vは、図９に示す如く基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchのときに「０」となる。
【０１０６】
ここで、その図９は、蒸発特性指数値Ｐｖに応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vを導き出す為のマップデータを表している。吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させた場合には、燃料Ｆの蒸発特性が悪くなる（蒸発特性指数値Ｐｖが小さくなる）につれて点火プラグ６１のプラグ被り現象が発生し易くなるので、これを回避すべく、蒸発特性が悪くなる（蒸発特性指数値Ｐｖが小さくなる）ほどに吸気バルブリフト量Ｌintを大きくして、吸気の流線方向を下げていくと共に吸気流速を低下させていく必要がある。これが為、その図９のマップデータにおいては、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さくなるにつれて吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vを正の方向に大きくしていき、吸気バルブリフト量Ｌintが拡大されるようにしている。ここでは、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さいときに、蒸発特性指数値Ｐｖと吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vとが比例関係にあるものとして例示する。他方、蒸発特性が良いとき（蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbench以上のとき）には、吸気バルブリフト量Ｌintを大きくすると吸気流速の低下による低温始動性の悪化を招く虞があり、また、吸気バルブリフト量Ｌintを小さくすると燃料Ｆの燃焼室ＣＣへの流入が阻害されて低温始動性の悪化を招く虞がある。これが為、その図９のマップデータにおいては、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbench以上のときに吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vを「０」にして、吸気バルブリフト量Ｌintが変化しないようにしている。
【０１０７】
つまり、本実施例２の吸気バルブリフト量制御手段には、上述した第１吸気バルブリフト量制御機能に加えて、燃料Ｆの蒸発特性が悪い（蒸発特性指数値Ｐｖが小さい）ほど吸気バルブリフト量Ｌintを大きくしていく第２吸気バルブリフト量制御機能が用意されている。その第２吸気バルブリフト量制御機能は、吸気流速制御手段に当て嵌めて考えれば、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど吸気流速を低くしていく第２吸気流速制御機能となる。
【０１０８】
尚、ここでは、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbench以上のときに吸気バルブリフト量Ｌintを変化させないので、上記ステップＳＴ３１の演算処理を蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さいときにのみ実行させ、これにより演算処理速度を向上させることが好ましい。
【０１０９】
この燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じた吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vについては、その図９のマップデータを用いて求めさせてもよく、そのマップデータを数式化した下記の式５を用いて求めさせてもよい。その式５の「βint-v」は、マップデータにおける蒸発特性指数値Ｐｖと吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vとの間の比例係数であって、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さいときのものを表している。
【０１１０】
Ｌint-v＝βint-v×（Ｐｖbench−Ｐｖ）      …      （５）
【０１１１】
ここで、その比例係数βint-vについては、例えば、上述した比例係数βint-injと同様に、吸気の流線方向を点火プラグ６１からそらすことのできる程度の吸気バルブリフト拡大量Ｌint-vとなるように設定する。
【０１１２】
電子制御装置１の吸気バルブ可変制御手段は、そのようにして２つの吸気バルブリフト拡大量Ｌint-inj，Ｌint-vを求めた後、これらを下記の式６に代入して吸気バルブリフト量Ｌintの演算を行い、これを吸気バルブ可変機構３２への指令値として設定する（ステップＳＴ３６）。
【０１１３】
Ｌint＝Ｌint-bench＋Ｌint-inj＋Ｌint-v      …      （６）
【０１１４】
そして、その吸気バルブ可変制御手段は、そのステップＳＴ３６で設定した吸気バルブリフト量Ｌintとなるように吸気バルブ可変機構３２を駆動制御して、リフト量を拡大させた遅開き及び小リフト量モードで吸気バルブ３１を開弁させる（ステップＳＴ４１）。
【０１１５】
これにより、本実施例２の多種燃料内燃機関においては、低温始動させる際に吸気流速が高められているならば（つまり、低温始動時に吸気バルブ３１について遅開き及び小リフト量モードが設定されているならば）、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど、また、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど、かかる制御モードよりも大きなリフト量で吸気バルブ３１が開弁させられるので、吸気の流線方向を点火プラグ６１よりも下方に下げることができる。更に、この場合には、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど、また、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど、吸気ポート１１ｂと燃焼室ＣＣとの間における吸気の流路が拡大されて、吸気流速が低下していく。従って、この多種燃料内燃機関においては、吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部に付着している液化した燃料Ｆが燃焼室ＣＣへと送り込まれるとしても、その液化した燃料Ｆの点火プラグ６１に向けた飛散を要求燃料噴射量Ｆreqや燃料Ｆの蒸発特性に応じて防ぐことができ、その点火プラグ６１のプラグ被り現象が回避される。そして、これにより、この多種燃料内燃機関においては、その点火プラグ６１からの着火動作が可能になるので、要求燃料噴射量Ｆreqや燃料Ｆの蒸発特性に拘わらず低温始動を実現させることができるようになる。
【実施例３】
【０１１６】
次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例３を図１０から図１２に基づいて説明する。
【０１１７】
前述した実施例１，２の多種燃料内燃機関は、点火プラグ６１のプラグ被り現象を回避する為に、各々スロットルバルブ２４を閉弁又は吸気バルブ３１のリフト量を拡大させている。
【０１１８】
本実施例３は、実施例１のようなスロットルバルブ２４の閉弁制御、実施例２のような吸気バルブ３１のリフト量拡大制御を行わず、これらとは別の方法を以てプラグ被り現象の回避を図らんとするものである。具体的に、本実施例３においては、吸気バルブ３１の開弁時期を進角させることによって燃焼室ＣＣ内の圧縮端圧力の低下を図り、これに伴う吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差の減少によって吸気流速を低下させ、これにより吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部に付着している液化した燃料Ｆが点火プラグ６１に向けて飛散しないようにする。例えば、その吸気バルブ３１の開弁時期については、要求燃料噴射量Ｆreqと燃料Ｆの蒸発特性指数値Ｐｖの内の少なくとも何れか１つに応じて設定する。ここでは、その双方に基づき吸気バルブ３１の開弁時期を設定するものとして例示する。つまり、本実施例３の吸気バルブリフト量制御手段には、後述する第１吸気バルブ開閉時期制御機能と第２吸気バルブ開閉時期制御機能の双方が設けられている。
【０１１９】
ここで、本実施例３の多種燃料内燃機関は、実施例１の多種燃料内燃機関において電子制御装置１におけるプラグ被り現象回避の為の制御機能を変更したものであり、それ以外については実施例１と同じように構成する。つまり、本実施例３においては、スロットルバルブ２４の閉弁制御機能に替えて、吸気バルブ３１の開弁時期の進角制御機能をプラグ被り現象回避の制御機能として電子制御装置１に備えるものとする。その吸気バルブ３１の開弁時期の進角制御機能は、電子制御装置１の吸気バルブ可変制御手段の一機能として用意する。
【０１２０】
以下に、本実施例３の多種燃料内燃機関の低温始動時の動作について図１０のフローチャートに基づき説明する。尚、この図１０のステップＳＴ１０，ＳＴ１５については、図２に基づき実施例１にて説明したステップＳＴ１０，ＳＴ１５と各々同じであるので、ここでの説明を省略する。
【０１２１】
ここでは、基準となる吸気バルブ３１の開弁時期（以下、「基準吸気バルブ開弁時期」という。）θint-benchを要求燃料噴射量Ｆreqと燃料Ｆの蒸発特性指数値Ｐｖに基づいて進角させ、その値を吸気バルブ可変機構３２への指令値（つまり、吸気バルブ開弁時期θintの設定値）とする。
【０１２２】
ここで、その基準吸気バルブ開弁時期θint-benchとしては、例えば、或る蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）の燃料Ｆを用い且つ吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させ、その際の吸気バルブ開弁時期θintの中でもプラグ被り現象が発生しないときの上死点から見て遅角側の最大値を設定する。本実施例３においては、その際の要求燃料噴射量Ｆreq及び蒸発特性指数値Ｐｖを夫々基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench及び基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchとして設定する。
【０１２３】
先ず、本実施例３の電子制御装置１は、ステップＳＴ１０，ＳＴ１５を経て低温始動時で且つ吸気流速が高められる（吸気バルブ３１について遅開き及び小リフト量モードが選択される）と判断された場合、その際の要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-injと、その際の燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-vと、を吸気バルブ可変制御手段によって求める（ステップＳＴ２７，ＳＴ３２）。
【０１２４】
要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-injとは、或る要求燃料噴射量Ｆreqで噴射させた際の基準吸気バルブ開弁時期θint-benchに対する進角度合いを示したものであり、本実施例３においてはその基準吸気バルブ開弁時期θint-benchに対する加算値として表す。従って、吸気バルブ開弁時期進角量θint-injは、図１１に示す如く基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchのときに「０」となる。
【０１２５】
ここで、その図１１は、要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-injを導き出す為のマップデータを表している。吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させる場合には、要求燃料噴射量Ｆreqが増えていくにつれて点火プラグ６１のプラグ被り現象が発生し易くなるので、これを回避すべく、要求燃料噴射量Ｆreqが増えるほどに吸気バルブ開弁時期θintを進角して吸気流速の低下を図る必要がある。これが為、その図１１のマップデータにおいては、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多くなるにつれて吸気バルブ開弁時期進角量θint-injを正の方向に大きくしていき、吸気バルブ開弁時期θintが進角されるようにしている。ここでは、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多いときに、要求燃料噴射量Ｆreqと吸気バルブ開弁時期進角量θint-injとが比例関係にあるものとして例示する。他方、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench以下のときには、吸気バルブ開弁時期θintを基準時よりも進角させることで、圧縮端温度や圧縮端圧力を上げられずに低温始動性の悪化を招く虞があり、また、吸気バルブ開弁時期θintを基準時よりも遅角させることで、液化した燃料Ｆが点火プラグ６１を直撃してしまう可能性が高くなる。これが為、その図１１のマップデータにおいては、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench以下のときに吸気バルブ開弁時期進角量θint-injを「０」にして、吸気バルブ開弁時期θintが変化しないようにしている。
【０１２６】
つまり、本実施例２の吸気バルブリフト量制御手段には、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど吸気バルブ開弁時期θintを大きく進角させていく第１吸気バルブ開閉時期制御機能が用意されている。その第１吸気バルブ開閉時期制御機能は、吸気流速制御手段に当て嵌めて考えれば、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど吸気流速を低くしていく第１吸気流速制御機能となる。
【０１２７】
尚、ここでは、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-bench以下のときに吸気バルブ開弁時期θintを基準吸気バルブ開弁時期θint-benchに対して変化させないので、上記ステップＳＴ２７の演算処理を要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多いときにのみ実行させ、これにより演算処理速度を向上させることが好ましい。
【０１２８】
この要求燃料噴射量Ｆreqに応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-injについては、その図１１のマップデータを用いて求めさせてもよく、そのマップデータを数式化した下記の式７を用いて求めさせてもよい。その式７の「γint-inj」は、マップデータにおける要求燃料噴射量Ｆreqと吸気バルブ開弁時期進角量θint-injとの間の比例係数であって、要求燃料噴射量Ｆreqが基準要求燃料噴射量Ｆreq-benchよりも多いときのものを表している。
【０１２９】
θint-inj＝γint-inj×（Ｆreq−Ｆreq-bench）      …      （７）
【０１３０】
ここで、その比例係数γint-injについては、例えば、実施例１の比例係数αth-injと同様に、液化した燃料Ｆを点火プラグ６１に向かって飛散させない程度の吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差が形成されるように設定する。
【０１３１】
一方、燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-vとは、或る蒸発特性指数値Ｐｖの燃料Ｆを用いたときの基準吸気バルブ開弁時期θint-benchに対する進角度合いを示したものであり、本実施例３においてはその基準吸気バルブ開弁時期θint-benchに対する加算値として表す。従って、吸気バルブ開弁時期進角量θint-vは、図１２に示す如く基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchのときに「０」となる。
【０１３２】
ここで、その図１２は、蒸発特性指数値Ｐｖに応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-vを導き出す為のマップデータを表している。吸気バルブ３１を遅開き及び小リフト量モードにして低温始動させた場合には、燃料Ｆの蒸発特性が悪くなる（蒸発特性指数値Ｐｖが小さくなる）につれて点火プラグ６１のプラグ被り現象が発生し易くなるので、これを回避すべく、蒸発特性が悪くなる（蒸発特性指数値Ｐｖが小さくなる）ほどに吸気バルブ開弁時期θintを進角して吸気流速の低下を図る必要がある。これが為、その図１２のマップデータにおいては、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さくなるにつれて吸気バルブ開弁時期進角量θint-vを正の方向に大きくしていき、吸気バルブ開弁時期θintが進角されるようにしている。ここでは、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さいときに、蒸発特性指数値Ｐｖと吸気バルブ開弁時期進角量θint-vとが比例関係にあるものとして例示する。他方、蒸発特性が良いとき（蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbench以上のとき）には、吸気バルブ開弁時期θintを基準時よりも進角させることで、圧縮端温度や圧縮端圧力を上げられずに低温始動性の悪化を招く虞があり、また、吸気バルブ開弁時期θintを基準時よりも遅角させることで、液化した燃料Ｆが点火プラグ６１を直撃してしまう可能性も出てくる。これが為、その図１２のマップデータにおいては、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbench以上のときに吸気バルブ開弁時期進角量θint-vを「０」にして、吸気バルブ開弁時期θintが変化しないようにしている。
【０１３３】
つまり、本実施例２の吸気バルブリフト量制御手段には、上述した第１吸気バルブ開閉時期制御機能に加えて、燃料Ｆの蒸発特性が悪い（蒸発特性指数値Ｐｖが小さい）ほど吸気バルブ開弁時期θintを大きく進角させていく第２吸気バルブ開閉時期制御機能が用意されている。その第２吸気バルブ開閉時期制御機能は、吸気流速制御手段に当て嵌めて考えれば、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど吸気流速を低くしていく第２吸気流速制御機能となる。
【０１３４】
尚、ここでは、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbench以上のときに吸気バルブリフト量Ｌintを変化させないので、上記ステップＳＴ３２の演算処理を蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さいときにのみ実行させ、これにより演算処理速度を向上させることが好ましい。
【０１３５】
この燃料Ｆの蒸発特性（蒸発特性指数値Ｐｖ）に応じた吸気バルブ開弁時期進角量θint-vについては、その図１２のマップデータを用いて求めさせてもよく、そのマップデータを数式化した下記の式８を用いて求めさせてもよい。その式８の「γint-v」は、マップデータにおける蒸発特性指数値Ｐｖと吸気バルブ開弁時期進角量θint-vとの間の比例係数であって、蒸発特性指数値Ｐｖが基準蒸発特性指数値Ｐｖbenchよりも小さいときのものを表している。
【０１３６】
θint-v＝γint-v×（Ｐｖbench−Ｐｖ）      …      （８）
【０１３７】
ここで、その比例係数γint-vについては、例えば、上述した比例係数γint-injと同様に、液化した燃料Ｆを点火プラグ６１に向かって飛散させない程度の吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差が形成されるように設定する。
【０１３８】
電子制御装置１の吸気バルブ可変制御手段は、そのようにして２つの吸気バルブ開弁時期進角量θint-inj，θint-vを求めた後、これらを下記の式９に代入して吸気バルブ開弁時期θintの演算を行い、これを吸気バルブ可変機構３２への指令値として設定する（ステップＳＴ３７）。
【０１３９】
θint＝θint-bench＋θint-inj＋θint-v      …      （９）
【０１４０】
そして、その吸気バルブ可変制御手段は、そのステップＳＴ３７で設定した吸気バルブ開弁時期θintとなるように吸気バルブ可変機構３２を駆動制御して、開弁時期を進角させた遅開き及び小リフト量モードで吸気バルブ３１を開弁させる（ステップＳＴ４２）。
【０１４１】
これにより、本実施例３の多種燃料内燃機関においては、低温始動させる際に吸気流速が高められているならば（つまり、低温始動時に吸気バルブ３１について遅開き及び小リフト量モードが設定されているならば）、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど、また、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど、かかる制御モードよりも早めの開弁時期に吸気バルブ３１が開弁させられるので、燃焼室ＣＣ内の圧縮端圧力が低下していき、吸気ポート１１ｂ内と燃焼室ＣＣ内の圧力差を減少させる。これが為、要求燃料噴射量Ｆreqが多いほど、また、燃料Ｆの蒸発特性が悪いほど、その際の吸気ポート１１ｂから燃焼室ＣＣへの吸気流速が低くなるので、吸気ポート１１ｂの壁面や吸気バルブ３１の傘裏部に付着している液化した燃料Ｆが燃焼室ＣＣへと送り込まれるとしても、その液化した燃料Ｆの点火プラグ６１に向けた飛散を要求燃料噴射量Ｆreqや燃料Ｆの蒸発特性に応じて防ぐことができる。そして、この多種燃料内燃機関においては、そのことによって点火プラグ６１のプラグ被り現象が回避されるので、その点火プラグ６１からの着火動作が可能になり、要求燃料噴射量Ｆreqや燃料Ｆの蒸発特性に拘わらず低温始動を実現させることができるようになる。
【０１４２】
ここで、上述した各実施例１〜３の多種燃料内燃機関においては１つの燃料タンク４１内の燃料Ｆを燃料噴射弁５４に送り込む燃料供給装置５０について例に挙げたが、アルコール混合燃料等のような混合燃料を使用する場合には、燃料混合手段が配備された多種燃料内燃機関に対しても各実施例１〜３にて説明したプラグ被り現象を回避する為の制御動作を適用してもよい。かかる多種燃料内燃機関においては、個別の燃料タンクに貯留された単独の燃料を燃料混合手段に送り、この燃料混合手段にて所望の混合比率で混合燃料を作り出して燃料噴射弁５４に送出する燃料供給装置が用意されている。
【０１４３】
また、上述した各実施例１〜３の多種燃料内燃機関においては、夫々にスロットルバルブ２４の閉弁制御、吸気バルブ３１のリフト量拡大制御、吸気バルブ３１の開弁時期進角制御を単独で行って点火プラグ６１のプラグ被り現象を回避させている。しかしながら、そのプラグ被り現象を回避する為の制御動作については、その夫々を少なくとも１つずつ組み合わせて複合的に実行してもよく、そのようにしてもその組み合わせに応じた各実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
以上のように、本発明に係る多種燃料内燃機関は、良好な低温始動性を実現させる技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明に係る多種燃料内燃機関の構成について示す図である。
【図２】実施例１の多種燃料内燃機関の低温始動時の動作について説明するフローチャートである。
【図３】実施例１の多種燃料内燃機関の低温始動時の他の動作について説明するフローチャートである。
【図４】実施例１の多種燃料内燃機関の低温始動時の更に別の動作について説明するフローチャートである。
【図５】要求燃料噴射量に応じたスロットルバルブ開度補正量を導き出す為の実施例１におけるマップデータの一例について示す図である。
【図６】蒸発特性指数値に応じたスロットルバルブ開度補正量を導き出す為の実施例１におけるマップデータの一例について示す図である。
【図７】実施例２の多種燃料内燃機関の低温始動時の動作について説明するフローチャートである。
【図８】要求燃料噴射量に応じた吸気バルブリフト拡大量を導き出す為の実施例２におけるマップデータの一例について示す図である。
【図９】蒸発特性指数値に応じた吸気バルブリフト拡大量を導き出す為の実施例２におけるマップデータの一例について示す図である。
【図１０】実施例３の多種燃料内燃機関の低温始動時の動作について説明するフローチャートである。
【図１１】要求燃料噴射量に応じた吸気バルブ開弁時期進角量を導き出す為の実施例３におけるマップデータの一例について示す図である。
【図１２】蒸発特性指数値に応じた吸気バルブ開弁時期進角量を導き出す為の実施例３におけるマップデータの一例について示す図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１  電子制御装置（ＥＣＵ）
１１ｂ  吸気ポート
１７  水温センサ
２１  吸気通路
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
３１  吸気バルブ
３２  吸気バルブ可変機構
４１  燃料タンク
５０  燃料供給装置
５４  燃料噴射弁
６１  点火プラグ
８３  スモークセンサ
９１  外気温センサ
ＣＣ  燃焼室
【図１】
2009019527.tif 000003
【図２】
2009019527.tif 000004
【図３】
2009019527.tif 000005
【図４】
2009019527.tif 000006
【図５】
2009019527.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009019527.tif 000009
【図８】
2009019527.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2009019527.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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