エンジンの制御装置
【課題】エンジンの始動性を含む燃焼室内の燃焼特性を向上することができ且つマップを記憶する記憶部（メモリ）の容量増大を抑えたエンジンの制御装置を提供する。
【解決手段】アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値を前記混合燃料のアルコール濃度に応じて規定する設定マップが記憶された記憶部と、混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段と、設定マップを適宜参照して、濃度検出手段が検出したアルコール濃度に応じて所定のパラメータ値を設定するパラメータ値設定手段と、を具備し、記憶部には、設定マップの一つとして、エンジン始動時にパラメータ値として燃料噴射量が規定された始動時燃料マップが記憶されており、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側が低濃度側よりも細分化されている構成とする。
【解決手段】アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値を前記混合燃料のアルコール濃度に応じて規定する設定マップが記憶された記憶部と、混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段と、設定マップを適宜参照して、濃度検出手段が検出したアルコール濃度に応じて所定のパラメータ値を設定するパラメータ値設定手段と、を具備し、記憶部には、設定マップの一つとして、エンジン始動時にパラメータ値として燃料噴射量が規定された始動時燃料マップが記憶されており、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側が低濃度側よりも細分化されている構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両用のエンジンには、一般的に、燃料としてガソリンが使用されているが、周知の通り、アルコールを混合した混合燃料を使用することもできる。例えば、アルコールを任意の割合で（０％〜１００％）混合した混合燃料を使用可能なエンジンを搭載した車両（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｉｅｈｉｃｌｅ）が知られている。
【０００３】
このようなＦＦＶ用のエンジンに供給される混合燃料のアルコール濃度は、常に一定というわけではない。給油する混合燃料のアルコール濃度や給油量に応じて、エンジンに供給される混合燃料のアルコール濃度は変化する。
【０００４】
このため、エンジンに供給される混合燃料のアルコール濃度を適宜検出し、検出したアルコール濃度やエンジンの運転状態に応じて、空燃比や点火時期等の各種パラメータ値を設定する必要がある。例えば、過渡運転状態である場合、混合燃料のアルコール濃度によって運転性や排気性状が悪化する虞があるため、過渡運転状態である場合に、混合燃料のアルコール濃度に応じて燃料供給量を設定するようにした内燃機関の燃料供給装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２０３３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように混合燃料のアルコール濃度によって運転性等が悪化する虞があるが、混合燃料のアルコール濃度は燃焼室内の燃焼特性、例えば、エンジンの始動性にも大きく影響する。
【０００７】
アルコールはガソリンに比べて低温での蒸発率が低いという特性を有している。ガソリンは沸点の範囲が約２５℃〜２１０℃であるのに対してアルコール（エタノール）は沸点が約７８℃である。このためガソリンの蒸発率は、低温から高温まで比較的コンスタントに増加するが、アルコールの蒸発率は、沸点に達するまでほとんど増加せず、沸点を超えると著しく増加する傾向にある。
【０００８】
ここで、エンジンの始動性は、燃料への着火し易さで決まる。つまり燃焼室に供給された混合燃料の蒸発量が多いほど、エンジンの始動性は向上する。上述のようにアルコールはガソリンに比べて蒸発率が低いため、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合、ガソリンを使用する場合に比べてエンジンの始動性が低下する虞がある。このようなエンジンの始動性の低下は、混合燃料のアルコール濃度が高いほど顕著となる。
【０００９】
ただしエンジンの始動性は、燃焼室に供給されるガソリンの量を増量させることで、つまりエンジン始動時に燃料噴射弁から噴射する混合燃料の量（燃料噴射量）を増量させることで、大幅に改善される。
【００１０】
したがって、エンジンを始動する際の燃料噴射量は、混合燃料のアルコール濃度に応じて、できるだけ精密に制御するのが好ましい。エンジン始動時の燃料噴射量は、一般的に、記憶部（メモリ）に予め記憶されている所定のマップを参照して設定される。具体的には、記憶部（メモリ）には、アルコール濃度に応じた燃料噴射量が規定された所定のマップ（始動時燃料マップ）が記憶されており、混合燃料のアルコール濃度を検出すると共にこの始動時燃料マップを参照することで、エンジン始動時の燃料噴射量が設定される。
【００１１】
したがって、エンジン始動時の燃料噴射量を精密に制御するためには、始動時燃料マップのアルコール濃度のマップ軸を可及的に細分化しておくこと、すなわちアルコール濃度の設定間隔を可及的に狭くしておくことが要求される。
【００１２】
しかしながら、記憶部には、エンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与える各種パラメータ値を規定するための多数のマップが記憶されており、始動燃料時マップの全体でアルコール濃度のマップ軸を細分化してしまうと、記憶部（メモリ）の容量が増大しコストアップしてしまう虞がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの始動性を含む燃焼室内の燃焼特性を向上することができ且つマップを記憶する記憶部（メモリ）の容量増大を抑えたエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値が前記混合燃料のアルコール濃度に応じて規定された設定マップが記憶された記憶部と、前記混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段と、前記設定マップを適宜参照して、前記濃度検出手段が検出したアルコール濃度に応じて所定の前記パラメータ値を設定するパラメータ値設定手段と、を具備し、前記記憶部には、前記設定マップの一つとして、前記エンジン始動時に前記パラメータ値として燃料噴射量が規定された始動時燃料マップが記憶されており、該始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側が低濃度側よりも細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００１５】
かかる第１の態様では、アルコール濃度の変化に伴う着火性の変動が大きいアルコール濃度高濃度側でマップ軸が細分化されているため、燃料噴射量を精密に制御してエンジンを良好に始動させることができる。つまり、混合燃料のアルコール濃度に拘わらず、燃焼室内の燃焼特性を良好に維持することができる。また始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、高濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大が抑えられる。
【００１６】
本発明の第２の態様は、第１の態様のエンジンの制御装置において、前記記憶部には、前記設定マップの一つとしてエンジン始動後に前記パラメータ値を設定するための始動後設定マップが記憶されており、前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記始動後設定マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００１７】
かかる第２の態様では、燃料噴射量を精密に制御してエンジンを良好に始動させることができると共に、記憶部（メモリ）の容量の増大がより確実に抑えられる。
【００１８】
本発明の第３の態様は、第２の態様のエンジンの制御装置において、前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとしてエンジン暖機時における燃料噴射量を補正するための補正係数を規定する暖機時燃料補正マップが記憶されており、前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記暖機時燃料補正マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００１９】
かかる第３の態様では、燃料噴射量をより精密に制御してエンジンを良好に始動させることができると共に、記憶部（メモリ）の容量の増大がさらに確実に抑えられる。
【００２０】
本発明の第４の態様は、第３の態様のエンジンの制御装置において、前記エンジンは、前記燃焼室に連通する吸気ポート内に混合燃料を噴射する燃料噴射弁を具備するエンジンであり、前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとして前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料の前記燃焼室内への輸送遅れを補正するための補正係数を規定する輸送遅れ補正マップが記憶されており、該輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が、前記暖機時燃料補正マップよりも、低濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００２１】
かかる第４の態様では、アルコール濃度の変化に伴う蒸発率の変動が大きいアルコール濃度低濃度側でマップ軸が細分化されているため、燃料噴射量を精密に制御して燃焼室内の燃焼特性が常に良好に維持される。また暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、低濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大が抑えられる。
【００２２】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか一つの態様のエンジンの制御装置において、前記エンジンの水温を検出する水温検出手段をさらに具備すると共に、前記設定マップには、前記混合燃料のアルコール濃度及び前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値が規定されており、前記パラメータ値設定手段が、前記設定マップを参照して、前記濃度検出手段が検出した前記混合燃料のアルコール濃度及び前記水温検出手段が検出した前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値を設定することを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００２３】
かかる第５の態様では、設定マップに基づいてパラメータ値をより精密に設定することができる。
【発明の効果】
【００２４】
かかる本発明では、各設定マップに基づいて、燃焼室内の燃焼特性に影響を与える各種パラメータ値を適切に設定することができる。特に、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸をアルコール濃度高濃度側で細分化するようにしたので、燃料噴射量を精密に制御してエンジンを良好に始動させることができる。また始動時燃料マップ等におけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、一部のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量増大を抑えてコストアップを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。以下、アルコールを混合した混合燃料を使用可能なエンジンとその制御装置とを含むエンジンシステムを例示して本発明を説明する。図１は、本発明に係る制御装置を含むエンジンシステムの概略構成を示す図である。
【００２６】
図１に示すエンジン１１は、ＦＦＶに搭載される、いわゆる吸気管噴射型(Multi Point Injection)のエンジンであり、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３とを有している。シリンダブロック１３の各シリンダ１４内には、ピストン１５が往復運動可能なように収容されている。このピストン１５とシリンダ１４とシリンダヘッド１２とで燃焼室１６が形成されている。ピストン１５は、コンロッド１７を介してクランクシャフト１８に接続されている。ピストン１５の往復運動は、コンロッド１７を介してクランクシャフト１８に伝達される。
【００２７】
シリンダヘッド１２には吸気ポート１９が形成されている。この吸気ポート１９には吸気マニホールド２０が接続されている。吸気ポート１９には吸気弁２２が設けられており、この吸気弁２２によって燃焼室１６と吸気ポート１９が連通・遮断されるようになっている。吸気マニホールド２０には、例えば、電磁式の燃料噴射弁２３が吸気ポート１９内に混合燃料を噴射可能に設けられている。この燃料噴射弁２３には、図示しないが、燃料パイプ及び燃料ポンプを介して燃料タンクを擁した燃料供給装置が接続されている。
【００２８】
シリンダヘッド１２には、さらに排気ポート２４が形成されている。この排気ポート２４には排気マニホールド２５の一端が接続され、排気マニホールド２５の他端には排気管２６が接続されている。なお、排気ポート２４には排気弁２７が設けられており、吸気ポート１９における吸気弁２２と同様、燃焼室１６と排気ポート２４はこの排気弁２７によって連通・遮断されるようになっている。
【００２９】
シリンダヘッド１２には、各気筒毎に点火プラグ２８が取り付けられている。各点火プラグ２８には、高電圧を出力する点火コイル２９が接続されている。吸気マニホールド２０の上流側には、吸気量を調整するスロットルバルブ３１が設けられており、併せてスロットルバルブ３１の開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）３２が設けられている。なおスロットルバルブ３１は、アクセルペダルの操作に連動して開度が調整される。スロットルバルブ３１の上流には、吸気量を計測するエアフローセンサ３３が介装されている。エアフローセンサ３３としては、例えばカルマン渦流式やホットフィルム式のエアフローセンサが使用される。
【００３０】
排気マニホールド２５に接続された排気管２６には、排気浄化用触媒である三元触媒３４が介装されている。三元触媒３４の上流側には、触媒通過前の排ガス中の酸素濃度、つまり排気空燃比を検出する排気空燃比検出手段であるＯ２センサ３５が設けられている。このＯ２センサ３５で検出された排気空燃比に基づいて、例えば、混合燃料のアルコール濃度が検出（推定）され（濃度検出手段）、詳しくは後述するが、検出された混合燃料のアルコール濃度に応じて、燃料噴射弁２３からの燃料噴射量等の各種パラメータ値が設定されるようになっている（パラメータ値設定手段）。
【００３１】
ＥＣＵ（電子コントロールユニット）３６は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。このＥＣＵ３６によって、エンジン１１の総合的な制御が行われる。ＥＣＵ３６の入力側には、上述したスロットルポジションセンサ３２、エアフローセンサ３３、Ｏ２センサ３５の他、エンジン１１のクランク角を検出するクランク角センサ４０、アクセルペダル４１の操作開度を検出するアクセルポジションセンサ４２、エンジン１１の冷却水温を検出する（温度状態を検出する）水温センサ（水温検出手段）４３等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。
【００３２】
一方、ＥＣＵ３６の出力側には、上述の燃料噴射弁２３、点火コイル２９、スロットルバルブ３１等の各種出力デバイスが接続されている。これら各種出力デバイスには、ＥＣＵ３６で各種センサ類からの検出情報から演算された燃料噴射時間、点火時期、スロットル開度等のパラメータ値が出力されて、燃焼室１６内の燃焼状態が制御されている。
【００３３】
つまり、エンジン１１の制御装置１０は、このようなＥＣＵ３６と上記各種センサとで構成され、各種センサ類からの検出情報に基づき各種パラメータ値を設定し、このパラメータ値に基づいて燃焼室１６内の燃焼状態を最適に制御している。具体的には、以下に説明するように、例えば、運転状態等に応じてパラメータ値として燃料噴射弁２３による燃料噴射量を適宜設定することで、燃焼室１６内の燃焼状態を良好に維持している。
【００３４】
ここで、混合燃料に含まれるアルコールは、ガソリンに比べてエネルギー密度が２／３程度であるため、燃料噴射量が同一であっても混合燃料のアルコール濃度に応じて空燃比が変化する。また、燃料性状は、エンジン１１の水温（温度）によっても変化する。したがって、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合、燃料噴射量は、混合燃料のアルコール濃度及びエンジン１１の水温に応じて適宜補正する必要がある。
【００３５】
ところで、エンジン１１を始動する際には、比較的リッチな空燃比となるように燃料噴射量を制御し、着火性を向上させることによってエンジン１１の始動性を向上させている。このような燃料噴射量の制御は、ガソリンを使用している場合でも重要であるが、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合には特に重要である。アルコールは、エンジン始動時などの冷機状態における蒸発率がガソリンに比べて著しく低く着火性が悪いからである。このため本発明では、以下に説明するように、エンジン始動時に、所定の設定マップ（始動時燃料マップ）を参照して燃料噴射量を設定することで、エンジン１１の始動性を向上させている。
【００３６】
ＥＣＵ３６は、例えば、図２に示すように、混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段４４と、燃焼室１６内の燃焼状態に影響を与える各種パラメータ値を設定するパラメータ値設定手段４５と、各種データが記憶される記憶部（記憶装置）４６とを具備する。
【００３７】
濃度検出手段４４は、例えば、排気空燃比検出手段であるＯ２センサ３５の検出情報に基づいて、混合燃料のアルコール濃度を適宜検出（推定）する。なお混合燃料のアルコール濃度は、このように排気空燃比等から検出（推定）するようにしてもよいが、例えば、燃料タンク内に配したアルコールセンサ等で直接検出するようにしてもよい。
【００３８】
パラメータ値設定手段４５は、記憶部４６に記憶されている設定マップを参照して、エンジンの運転状態等に基づいて燃焼室１６内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値を設定する。パラメータ値設定手段４５は、エンジン１１の運転状態等に応じて各種パラメータ値を設定するが、その一つとして、例えば、燃料噴射弁２３による燃料噴射量を適宜設定している。
【００３９】
ＥＣＵ３６の記憶部４６には、例えば、パラメータ値設定手段４５が燃料噴射量を設定する際に参照する複数の設定マップが記憶されている。記憶部４６に記憶されている設定マップとして、例えば、図３に示すように、エンジン始動時の燃料噴射弁２３による燃料噴射量を規定する始動時燃料マップ、エンジン暖機時における燃料噴射弁２３による燃料噴射量を補正するための補正係数を規定する暖機時燃料補正マップ、燃料噴射弁２３から噴射された混合燃料の燃焼室１６内への輸送遅れを補正するための補正係数を規定する輸送遅れ補正マップが記憶されている。なお図３では、各設定マップは空欄になっているが、実際には各セルには燃料噴射量又は補正係数がそれぞれ書き込まれている。
【００４０】
上述したように、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合、燃料噴射量は混合燃料のアルコール濃度及びエンジン１１の水温に応じて適宜補正する必要があり、これらの各設定マップには、混合燃料のアルコール濃度とエンジン１１の水温とに応じて燃料噴射量又は補正係数がマッピングされている。そしてパラメータ値設定手段４５は、濃度検出手段４４の検出結果（混合燃料のアルコール濃度）と、水温検出手段である水温センサの検出結果（エンジン１１の水温）とに基づいて、これら各設定マップを参照して燃料噴射量を適宜設定する。
【００４１】
ちなみに上記暖機時燃料補正マップは、エンジン１１を始動後、暖機する際に用いられる。エンジンの温度が低い（冷機状態の）場合、例えば、混合燃料の蒸発が不十分で燃焼不良（失火）が生じたり、有害排出ガス成分が増加することがある。このため、エンジン１１を始動後、エンジン１１の水温が所定温度になるまでは、暖機時燃料補正マップに基づいて燃料噴射量を増量させる補正（いわゆる暖機時補正）が行われる。
【００４２】
輸送遅れ補正マップは、例えば、過渡運転時等に用いられる。燃料噴射弁２３から噴射された混合燃料の一部が吸気ポート１９の内壁や吸気弁２２等に付着することで、燃焼室１６への混合燃料の輸送遅れが生じる。つまり、吸気ポート１９の内壁等に付着した混合燃料は、蒸発することによって遅れて燃焼室１６に供給される。これにより所望の空燃比が得られなくなることがある。このため、輸送遅れ補正マップに基づいて燃料噴射量を補正することで、過渡運転時等であっても所望の空燃比となるようにしている。
【００４３】
なお、本実施形態では、エンジン始動時に参照される始動時燃料マップには、パラメータ値として燃料噴射量自体が規定され、エンジン始動後に参照される始動後設定マップである暖機時燃料補正マップ及び輸送遅れ補正マップには、パラメータ値として補正係数が規定されている。これらのパラメータ値は、燃料噴射弁２３の制御方法に対応したものであればよく、例えば、始動時燃料マップには補正係数が規定されていてもよいし、始動後設定マップに燃料噴射量自体が規定されていてもよい。
【００４４】
このような各設定マップのうち、暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、全体に亘って略均一な間隔で設定されている。例えば、図３（ａ）に示すように、アルコール濃度０％から１００％まで１０％刻みで均等に設定されている。暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度の刻み間隔は、必ずしも全てが均等である必要はない。
【００４５】
これに対し、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、暖機時燃料補正マップとは異なり、高濃度側が低濃度側よりも細分化されている。例えば、図３（ｂ）に示すように、アルコール濃度０％から４０％までの低濃度側では１０％刻みとし、アルコール濃度４０％から１００％までの高濃度側では５％刻みと低濃度側よりも細かく設定されている。また本実施形態では、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、低濃度側では、暖機時燃料補正マップと同様に設定されているが、高濃度側では暖機時燃料補正マップよりも細分化されている。
【００４６】
このように始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が細分化されていることで、エンジン始動時の燃料噴射量を、混合燃料のアルコール濃度に応じて精密に制御して、エンジンの始動性を向上することができる。つまり燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。また始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、高濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大を抑えることができる。
【００４７】
混合燃料のアルコール濃度が高い場合、アルコール濃度の変化に伴う着火性の変動が大きいが、マップ軸が細分化されているため、燃料噴射量を精密に制御してエンジン１１を良好に始動させることができる。一方、混合燃料のアルコール濃度が低い（ガソリン濃度が高い）場合には、燃焼室１６に十分な量のガソリンが供給されるためアルコール濃度の変化に伴う着火性の変動は小さいため、アルコール濃度のマップ軸の設定間隔が比較的広くてもエンジン１１の始動性は良好に維持される。
【００４８】
勿論、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することによっても、エンジン１１の始動性は向上することはできるが、記憶部（メモリ）の容量が増大してしまい、コストアップしてしまうため好ましくない。つまり本発明は、記憶部４６の容量増大に伴うコストアップを抑えつつ、エンジン１１の始動性を向上させることができるという効果を奏するものである。
【００４９】
さらに輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側よりも低濃度側が細分化されている。また本実施形態では、輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、暖機時燃料補正マップよりも、低濃度側が細分化されている。上述したように、暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、全体に亘って１０％刻みで均等に設定されているのに対し、輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、図３（ｃ）に示すように、アルコール濃度３０％から１００％までの高濃度側では、暖機時燃料補正マップと同様に１０％刻みとなっているが、アルコール濃度０％から３０％までの低濃度側では５％刻みと、暖機時燃料補正マップよりも細かく設定されている。
【００５０】
このように輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が細分化されていることで、過渡運転時などに混合燃料の輸送遅れを高精度に補正して、燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。また輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、低濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大を抑えることができる。
【００５１】
混合燃料の輸送遅れは、混合燃料の蒸発率（蒸発し易さ）が大きく影響する。混合燃料のアルコール濃度が低い（ガソリン濃度が高い）場合には、混合燃料の蒸発率が比較的高い。特に、混合燃料のアルコール濃度が１０〜２０％程度である場合、いわゆる共沸現象により混合燃料の蒸発率はガソリン１００％の燃料の蒸発率よりも高くなる。このため、アルコール濃度の変化に伴う混合燃料の蒸発率の変動も大きくなってしまう。しかしながら、アルコール濃度のマップ軸が細分化されているため、混合燃料の輸送遅れを高精度に補正して燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。一方、混合燃料のアルコール濃度が高い（ガソリン濃度が低い）場合には、混合燃料の蒸発率は低く、アルコール濃度の変化に伴う蒸発率の変動も小さいため、アルコール濃度のマップ軸の設定間隔が比較的広くても燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。
【００５２】
なお始動時燃料マップの場合と同様、輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することによっても、燃焼室１６内の燃焼特性は良好に維持することはできるが、記憶部（メモリ）の容量の増大してしまい、コストアップしてしまうため好ましくない。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、図３で例示した各設定マップは一例に過ぎず、アルコール濃度のマップ軸の設定間隔は、特に限定されるものではない。また例えば、アルコール濃度のマップ軸を細分化する境界も、特に限定されず、エンジン１１の始動性、燃焼特性等に応じて適宜決定されればよい。
【００５４】
また本実施形態では、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、始動後設定マップの一例である暖機時燃料補正マップよりも、高濃度側が細分化されていたが、これに限定されず、暖機時燃料補正マップ以外の始動後設定マップよりも、高濃度側が細分化されていてもよい。なお始動後設定マップとは、ガソリンとアルコールとのエネルギー密度の違いによる各パラメータ値の変化を規定するマップのことであり、暖機時燃料補正マップ以外の始動後設定マップとしては、例えば、点火時期を補正するための点火時期補正マップやオープンループ制御時の当量比を決定する目標当量比マップ等が挙げられる。
【００５５】
また本実施形態では、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、暖機時燃料補正マップ（始動後設定マップ）よりも、高濃度側が細分化されているが、これに限定されず、必ずしも始動後設定マップよりも高濃度側が細分化されている必要はなく、少なくとも低濃度側よりも高濃度側が細分化されていればよい。さらに本実施形態では、始動時燃料マップ及び輸送遅れ補正マップについて、アルコール濃度のマップ軸の一部を細分化するようにしたが、少なくとも始動時燃料マップについてアルコール濃度のマップ軸の高濃度側が細分化されていればよい。
【００５６】
また例えば、上述の実施形態では、吸気管噴射型のエンジンを例示して本発明を説明したが、輸送遅れ補正を行わない場合には、例えば、筒内噴射型等、他のタイプのエンジンにも本発明を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】一実施形態に係る制御装置を含むエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の制御装置の概略を示す機能ブロック図である。
【図３】各種設定マップの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 制御装置
１１ エンジン
１２ シリンダヘッド
１３ シリンダブロック
１４ シリンダ
１５ ピストン
１６ 燃焼室
１７ コンロッド
１８ クランクシャフト
１９ 吸気ポート
２０ 吸気マニホールド
２２ 吸気弁
２３ 燃料噴射弁
２４ 排気ポート
２５ 排気マニホールド
２６ 排気管
２７ 排気弁
２８ 点火プラグ
２９ 点火コイル
３１ スロットルバルブ
３２ スロットルポジションセンサ
３３ エアフローセンサ
３４ 三元触媒
３５ Ｏ２センサ
３６ ＥＣＵ
４０ クランク角センサ
４１ アクセルペダル
４２ アクセルポジションセンサ
４３ 水温センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両用のエンジンには、一般的に、燃料としてガソリンが使用されているが、周知の通り、アルコールを混合した混合燃料を使用することもできる。例えば、アルコールを任意の割合で（０％〜１００％）混合した混合燃料を使用可能なエンジンを搭載した車両（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｉｅｈｉｃｌｅ）が知られている。
【０００３】
このようなＦＦＶ用のエンジンに供給される混合燃料のアルコール濃度は、常に一定というわけではない。給油する混合燃料のアルコール濃度や給油量に応じて、エンジンに供給される混合燃料のアルコール濃度は変化する。
【０００４】
このため、エンジンに供給される混合燃料のアルコール濃度を適宜検出し、検出したアルコール濃度やエンジンの運転状態に応じて、空燃比や点火時期等の各種パラメータ値を設定する必要がある。例えば、過渡運転状態である場合、混合燃料のアルコール濃度によって運転性や排気性状が悪化する虞があるため、過渡運転状態である場合に、混合燃料のアルコール濃度に応じて燃料供給量を設定するようにした内燃機関の燃料供給装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２０３３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように混合燃料のアルコール濃度によって運転性等が悪化する虞があるが、混合燃料のアルコール濃度は燃焼室内の燃焼特性、例えば、エンジンの始動性にも大きく影響する。
【０００７】
アルコールはガソリンに比べて低温での蒸発率が低いという特性を有している。ガソリンは沸点の範囲が約２５℃〜２１０℃であるのに対してアルコール（エタノール）は沸点が約７８℃である。このためガソリンの蒸発率は、低温から高温まで比較的コンスタントに増加するが、アルコールの蒸発率は、沸点に達するまでほとんど増加せず、沸点を超えると著しく増加する傾向にある。
【０００８】
ここで、エンジンの始動性は、燃料への着火し易さで決まる。つまり燃焼室に供給された混合燃料の蒸発量が多いほど、エンジンの始動性は向上する。上述のようにアルコールはガソリンに比べて蒸発率が低いため、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合、ガソリンを使用する場合に比べてエンジンの始動性が低下する虞がある。このようなエンジンの始動性の低下は、混合燃料のアルコール濃度が高いほど顕著となる。
【０００９】
ただしエンジンの始動性は、燃焼室に供給されるガソリンの量を増量させることで、つまりエンジン始動時に燃料噴射弁から噴射する混合燃料の量（燃料噴射量）を増量させることで、大幅に改善される。
【００１０】
したがって、エンジンを始動する際の燃料噴射量は、混合燃料のアルコール濃度に応じて、できるだけ精密に制御するのが好ましい。エンジン始動時の燃料噴射量は、一般的に、記憶部（メモリ）に予め記憶されている所定のマップを参照して設定される。具体的には、記憶部（メモリ）には、アルコール濃度に応じた燃料噴射量が規定された所定のマップ（始動時燃料マップ）が記憶されており、混合燃料のアルコール濃度を検出すると共にこの始動時燃料マップを参照することで、エンジン始動時の燃料噴射量が設定される。
【００１１】
したがって、エンジン始動時の燃料噴射量を精密に制御するためには、始動時燃料マップのアルコール濃度のマップ軸を可及的に細分化しておくこと、すなわちアルコール濃度の設定間隔を可及的に狭くしておくことが要求される。
【００１２】
しかしながら、記憶部には、エンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与える各種パラメータ値を規定するための多数のマップが記憶されており、始動燃料時マップの全体でアルコール濃度のマップ軸を細分化してしまうと、記憶部（メモリ）の容量が増大しコストアップしてしまう虞がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの始動性を含む燃焼室内の燃焼特性を向上することができ且つマップを記憶する記憶部（メモリ）の容量増大を抑えたエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値が前記混合燃料のアルコール濃度に応じて規定された設定マップが記憶された記憶部と、前記混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段と、前記設定マップを適宜参照して、前記濃度検出手段が検出したアルコール濃度に応じて所定の前記パラメータ値を設定するパラメータ値設定手段と、を具備し、前記記憶部には、前記設定マップの一つとして、前記エンジン始動時に前記パラメータ値として燃料噴射量が規定された始動時燃料マップが記憶されており、該始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側が低濃度側よりも細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００１５】
かかる第１の態様では、アルコール濃度の変化に伴う着火性の変動が大きいアルコール濃度高濃度側でマップ軸が細分化されているため、燃料噴射量を精密に制御してエンジンを良好に始動させることができる。つまり、混合燃料のアルコール濃度に拘わらず、燃焼室内の燃焼特性を良好に維持することができる。また始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、高濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大が抑えられる。
【００１６】
本発明の第２の態様は、第１の態様のエンジンの制御装置において、前記記憶部には、前記設定マップの一つとしてエンジン始動後に前記パラメータ値を設定するための始動後設定マップが記憶されており、前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記始動後設定マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００１７】
かかる第２の態様では、燃料噴射量を精密に制御してエンジンを良好に始動させることができると共に、記憶部（メモリ）の容量の増大がより確実に抑えられる。
【００１８】
本発明の第３の態様は、第２の態様のエンジンの制御装置において、前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとしてエンジン暖機時における燃料噴射量を補正するための補正係数を規定する暖機時燃料補正マップが記憶されており、前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記暖機時燃料補正マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００１９】
かかる第３の態様では、燃料噴射量をより精密に制御してエンジンを良好に始動させることができると共に、記憶部（メモリ）の容量の増大がさらに確実に抑えられる。
【００２０】
本発明の第４の態様は、第３の態様のエンジンの制御装置において、前記エンジンは、前記燃焼室に連通する吸気ポート内に混合燃料を噴射する燃料噴射弁を具備するエンジンであり、前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとして前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料の前記燃焼室内への輸送遅れを補正するための補正係数を規定する輸送遅れ補正マップが記憶されており、該輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が、前記暖機時燃料補正マップよりも、低濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００２１】
かかる第４の態様では、アルコール濃度の変化に伴う蒸発率の変動が大きいアルコール濃度低濃度側でマップ軸が細分化されているため、燃料噴射量を精密に制御して燃焼室内の燃焼特性が常に良好に維持される。また暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、低濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大が抑えられる。
【００２２】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか一つの態様のエンジンの制御装置において、前記エンジンの水温を検出する水温検出手段をさらに具備すると共に、前記設定マップには、前記混合燃料のアルコール濃度及び前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値が規定されており、前記パラメータ値設定手段が、前記設定マップを参照して、前記濃度検出手段が検出した前記混合燃料のアルコール濃度及び前記水温検出手段が検出した前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値を設定することを特徴とするエンジンの制御装置にある。
【００２３】
かかる第５の態様では、設定マップに基づいてパラメータ値をより精密に設定することができる。
【発明の効果】
【００２４】
かかる本発明では、各設定マップに基づいて、燃焼室内の燃焼特性に影響を与える各種パラメータ値を適切に設定することができる。特に、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸をアルコール濃度高濃度側で細分化するようにしたので、燃料噴射量を精密に制御してエンジンを良好に始動させることができる。また始動時燃料マップ等におけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、一部のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量増大を抑えてコストアップを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。以下、アルコールを混合した混合燃料を使用可能なエンジンとその制御装置とを含むエンジンシステムを例示して本発明を説明する。図１は、本発明に係る制御装置を含むエンジンシステムの概略構成を示す図である。
【００２６】
図１に示すエンジン１１は、ＦＦＶに搭載される、いわゆる吸気管噴射型(Multi Point Injection)のエンジンであり、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３とを有している。シリンダブロック１３の各シリンダ１４内には、ピストン１５が往復運動可能なように収容されている。このピストン１５とシリンダ１４とシリンダヘッド１２とで燃焼室１６が形成されている。ピストン１５は、コンロッド１７を介してクランクシャフト１８に接続されている。ピストン１５の往復運動は、コンロッド１７を介してクランクシャフト１８に伝達される。
【００２７】
シリンダヘッド１２には吸気ポート１９が形成されている。この吸気ポート１９には吸気マニホールド２０が接続されている。吸気ポート１９には吸気弁２２が設けられており、この吸気弁２２によって燃焼室１６と吸気ポート１９が連通・遮断されるようになっている。吸気マニホールド２０には、例えば、電磁式の燃料噴射弁２３が吸気ポート１９内に混合燃料を噴射可能に設けられている。この燃料噴射弁２３には、図示しないが、燃料パイプ及び燃料ポンプを介して燃料タンクを擁した燃料供給装置が接続されている。
【００２８】
シリンダヘッド１２には、さらに排気ポート２４が形成されている。この排気ポート２４には排気マニホールド２５の一端が接続され、排気マニホールド２５の他端には排気管２６が接続されている。なお、排気ポート２４には排気弁２７が設けられており、吸気ポート１９における吸気弁２２と同様、燃焼室１６と排気ポート２４はこの排気弁２７によって連通・遮断されるようになっている。
【００２９】
シリンダヘッド１２には、各気筒毎に点火プラグ２８が取り付けられている。各点火プラグ２８には、高電圧を出力する点火コイル２９が接続されている。吸気マニホールド２０の上流側には、吸気量を調整するスロットルバルブ３１が設けられており、併せてスロットルバルブ３１の開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）３２が設けられている。なおスロットルバルブ３１は、アクセルペダルの操作に連動して開度が調整される。スロットルバルブ３１の上流には、吸気量を計測するエアフローセンサ３３が介装されている。エアフローセンサ３３としては、例えばカルマン渦流式やホットフィルム式のエアフローセンサが使用される。
【００３０】
排気マニホールド２５に接続された排気管２６には、排気浄化用触媒である三元触媒３４が介装されている。三元触媒３４の上流側には、触媒通過前の排ガス中の酸素濃度、つまり排気空燃比を検出する排気空燃比検出手段であるＯ２センサ３５が設けられている。このＯ２センサ３５で検出された排気空燃比に基づいて、例えば、混合燃料のアルコール濃度が検出（推定）され（濃度検出手段）、詳しくは後述するが、検出された混合燃料のアルコール濃度に応じて、燃料噴射弁２３からの燃料噴射量等の各種パラメータ値が設定されるようになっている（パラメータ値設定手段）。
【００３１】
ＥＣＵ（電子コントロールユニット）３６は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。このＥＣＵ３６によって、エンジン１１の総合的な制御が行われる。ＥＣＵ３６の入力側には、上述したスロットルポジションセンサ３２、エアフローセンサ３３、Ｏ２センサ３５の他、エンジン１１のクランク角を検出するクランク角センサ４０、アクセルペダル４１の操作開度を検出するアクセルポジションセンサ４２、エンジン１１の冷却水温を検出する（温度状態を検出する）水温センサ（水温検出手段）４３等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。
【００３２】
一方、ＥＣＵ３６の出力側には、上述の燃料噴射弁２３、点火コイル２９、スロットルバルブ３１等の各種出力デバイスが接続されている。これら各種出力デバイスには、ＥＣＵ３６で各種センサ類からの検出情報から演算された燃料噴射時間、点火時期、スロットル開度等のパラメータ値が出力されて、燃焼室１６内の燃焼状態が制御されている。
【００３３】
つまり、エンジン１１の制御装置１０は、このようなＥＣＵ３６と上記各種センサとで構成され、各種センサ類からの検出情報に基づき各種パラメータ値を設定し、このパラメータ値に基づいて燃焼室１６内の燃焼状態を最適に制御している。具体的には、以下に説明するように、例えば、運転状態等に応じてパラメータ値として燃料噴射弁２３による燃料噴射量を適宜設定することで、燃焼室１６内の燃焼状態を良好に維持している。
【００３４】
ここで、混合燃料に含まれるアルコールは、ガソリンに比べてエネルギー密度が２／３程度であるため、燃料噴射量が同一であっても混合燃料のアルコール濃度に応じて空燃比が変化する。また、燃料性状は、エンジン１１の水温（温度）によっても変化する。したがって、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合、燃料噴射量は、混合燃料のアルコール濃度及びエンジン１１の水温に応じて適宜補正する必要がある。
【００３５】
ところで、エンジン１１を始動する際には、比較的リッチな空燃比となるように燃料噴射量を制御し、着火性を向上させることによってエンジン１１の始動性を向上させている。このような燃料噴射量の制御は、ガソリンを使用している場合でも重要であるが、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合には特に重要である。アルコールは、エンジン始動時などの冷機状態における蒸発率がガソリンに比べて著しく低く着火性が悪いからである。このため本発明では、以下に説明するように、エンジン始動時に、所定の設定マップ（始動時燃料マップ）を参照して燃料噴射量を設定することで、エンジン１１の始動性を向上させている。
【００３６】
ＥＣＵ３６は、例えば、図２に示すように、混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段４４と、燃焼室１６内の燃焼状態に影響を与える各種パラメータ値を設定するパラメータ値設定手段４５と、各種データが記憶される記憶部（記憶装置）４６とを具備する。
【００３７】
濃度検出手段４４は、例えば、排気空燃比検出手段であるＯ２センサ３５の検出情報に基づいて、混合燃料のアルコール濃度を適宜検出（推定）する。なお混合燃料のアルコール濃度は、このように排気空燃比等から検出（推定）するようにしてもよいが、例えば、燃料タンク内に配したアルコールセンサ等で直接検出するようにしてもよい。
【００３８】
パラメータ値設定手段４５は、記憶部４６に記憶されている設定マップを参照して、エンジンの運転状態等に基づいて燃焼室１６内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値を設定する。パラメータ値設定手段４５は、エンジン１１の運転状態等に応じて各種パラメータ値を設定するが、その一つとして、例えば、燃料噴射弁２３による燃料噴射量を適宜設定している。
【００３９】
ＥＣＵ３６の記憶部４６には、例えば、パラメータ値設定手段４５が燃料噴射量を設定する際に参照する複数の設定マップが記憶されている。記憶部４６に記憶されている設定マップとして、例えば、図３に示すように、エンジン始動時の燃料噴射弁２３による燃料噴射量を規定する始動時燃料マップ、エンジン暖機時における燃料噴射弁２３による燃料噴射量を補正するための補正係数を規定する暖機時燃料補正マップ、燃料噴射弁２３から噴射された混合燃料の燃焼室１６内への輸送遅れを補正するための補正係数を規定する輸送遅れ補正マップが記憶されている。なお図３では、各設定マップは空欄になっているが、実際には各セルには燃料噴射量又は補正係数がそれぞれ書き込まれている。
【００４０】
上述したように、アルコールが混合された混合燃料を使用する場合、燃料噴射量は混合燃料のアルコール濃度及びエンジン１１の水温に応じて適宜補正する必要があり、これらの各設定マップには、混合燃料のアルコール濃度とエンジン１１の水温とに応じて燃料噴射量又は補正係数がマッピングされている。そしてパラメータ値設定手段４５は、濃度検出手段４４の検出結果（混合燃料のアルコール濃度）と、水温検出手段である水温センサの検出結果（エンジン１１の水温）とに基づいて、これら各設定マップを参照して燃料噴射量を適宜設定する。
【００４１】
ちなみに上記暖機時燃料補正マップは、エンジン１１を始動後、暖機する際に用いられる。エンジンの温度が低い（冷機状態の）場合、例えば、混合燃料の蒸発が不十分で燃焼不良（失火）が生じたり、有害排出ガス成分が増加することがある。このため、エンジン１１を始動後、エンジン１１の水温が所定温度になるまでは、暖機時燃料補正マップに基づいて燃料噴射量を増量させる補正（いわゆる暖機時補正）が行われる。
【００４２】
輸送遅れ補正マップは、例えば、過渡運転時等に用いられる。燃料噴射弁２３から噴射された混合燃料の一部が吸気ポート１９の内壁や吸気弁２２等に付着することで、燃焼室１６への混合燃料の輸送遅れが生じる。つまり、吸気ポート１９の内壁等に付着した混合燃料は、蒸発することによって遅れて燃焼室１６に供給される。これにより所望の空燃比が得られなくなることがある。このため、輸送遅れ補正マップに基づいて燃料噴射量を補正することで、過渡運転時等であっても所望の空燃比となるようにしている。
【００４３】
なお、本実施形態では、エンジン始動時に参照される始動時燃料マップには、パラメータ値として燃料噴射量自体が規定され、エンジン始動後に参照される始動後設定マップである暖機時燃料補正マップ及び輸送遅れ補正マップには、パラメータ値として補正係数が規定されている。これらのパラメータ値は、燃料噴射弁２３の制御方法に対応したものであればよく、例えば、始動時燃料マップには補正係数が規定されていてもよいし、始動後設定マップに燃料噴射量自体が規定されていてもよい。
【００４４】
このような各設定マップのうち、暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、全体に亘って略均一な間隔で設定されている。例えば、図３（ａ）に示すように、アルコール濃度０％から１００％まで１０％刻みで均等に設定されている。暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度の刻み間隔は、必ずしも全てが均等である必要はない。
【００４５】
これに対し、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、暖機時燃料補正マップとは異なり、高濃度側が低濃度側よりも細分化されている。例えば、図３（ｂ）に示すように、アルコール濃度０％から４０％までの低濃度側では１０％刻みとし、アルコール濃度４０％から１００％までの高濃度側では５％刻みと低濃度側よりも細かく設定されている。また本実施形態では、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、低濃度側では、暖機時燃料補正マップと同様に設定されているが、高濃度側では暖機時燃料補正マップよりも細分化されている。
【００４６】
このように始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が細分化されていることで、エンジン始動時の燃料噴射量を、混合燃料のアルコール濃度に応じて精密に制御して、エンジンの始動性を向上することができる。つまり燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。また始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、高濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大を抑えることができる。
【００４７】
混合燃料のアルコール濃度が高い場合、アルコール濃度の変化に伴う着火性の変動が大きいが、マップ軸が細分化されているため、燃料噴射量を精密に制御してエンジン１１を良好に始動させることができる。一方、混合燃料のアルコール濃度が低い（ガソリン濃度が高い）場合には、燃焼室１６に十分な量のガソリンが供給されるためアルコール濃度の変化に伴う着火性の変動は小さいため、アルコール濃度のマップ軸の設定間隔が比較的広くてもエンジン１１の始動性は良好に維持される。
【００４８】
勿論、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することによっても、エンジン１１の始動性は向上することはできるが、記憶部（メモリ）の容量が増大してしまい、コストアップしてしまうため好ましくない。つまり本発明は、記憶部４６の容量増大に伴うコストアップを抑えつつ、エンジン１１の始動性を向上させることができるという効果を奏するものである。
【００４９】
さらに輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側よりも低濃度側が細分化されている。また本実施形態では、輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、暖機時燃料補正マップよりも、低濃度側が細分化されている。上述したように、暖機時燃料補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、全体に亘って１０％刻みで均等に設定されているのに対し、輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、図３（ｃ）に示すように、アルコール濃度３０％から１００％までの高濃度側では、暖機時燃料補正マップと同様に１０％刻みとなっているが、アルコール濃度０％から３０％までの低濃度側では５％刻みと、暖機時燃料補正マップよりも細かく設定されている。
【００５０】
このように輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が細分化されていることで、過渡運転時などに混合燃料の輸送遅れを高精度に補正して、燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。また輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することなく、低濃度側のみを細分化するようにしたので、記憶部（メモリ）の容量の増大を抑えることができる。
【００５１】
混合燃料の輸送遅れは、混合燃料の蒸発率（蒸発し易さ）が大きく影響する。混合燃料のアルコール濃度が低い（ガソリン濃度が高い）場合には、混合燃料の蒸発率が比較的高い。特に、混合燃料のアルコール濃度が１０〜２０％程度である場合、いわゆる共沸現象により混合燃料の蒸発率はガソリン１００％の燃料の蒸発率よりも高くなる。このため、アルコール濃度の変化に伴う混合燃料の蒸発率の変動も大きくなってしまう。しかしながら、アルコール濃度のマップ軸が細分化されているため、混合燃料の輸送遅れを高精度に補正して燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。一方、混合燃料のアルコール濃度が高い（ガソリン濃度が低い）場合には、混合燃料の蒸発率は低く、アルコール濃度の変化に伴う蒸発率の変動も小さいため、アルコール濃度のマップ軸の設定間隔が比較的広くても燃焼室１６内の燃焼特性を良好に維持することができる。
【００５２】
なお始動時燃料マップの場合と同様、輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸全体を細分化することによっても、燃焼室１６内の燃焼特性は良好に維持することはできるが、記憶部（メモリ）の容量の増大してしまい、コストアップしてしまうため好ましくない。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、図３で例示した各設定マップは一例に過ぎず、アルコール濃度のマップ軸の設定間隔は、特に限定されるものではない。また例えば、アルコール濃度のマップ軸を細分化する境界も、特に限定されず、エンジン１１の始動性、燃焼特性等に応じて適宜決定されればよい。
【００５４】
また本実施形態では、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、始動後設定マップの一例である暖機時燃料補正マップよりも、高濃度側が細分化されていたが、これに限定されず、暖機時燃料補正マップ以外の始動後設定マップよりも、高濃度側が細分化されていてもよい。なお始動後設定マップとは、ガソリンとアルコールとのエネルギー密度の違いによる各パラメータ値の変化を規定するマップのことであり、暖機時燃料補正マップ以外の始動後設定マップとしては、例えば、点火時期を補正するための点火時期補正マップやオープンループ制御時の当量比を決定する目標当量比マップ等が挙げられる。
【００５５】
また本実施形態では、始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、暖機時燃料補正マップ（始動後設定マップ）よりも、高濃度側が細分化されているが、これに限定されず、必ずしも始動後設定マップよりも高濃度側が細分化されている必要はなく、少なくとも低濃度側よりも高濃度側が細分化されていればよい。さらに本実施形態では、始動時燃料マップ及び輸送遅れ補正マップについて、アルコール濃度のマップ軸の一部を細分化するようにしたが、少なくとも始動時燃料マップについてアルコール濃度のマップ軸の高濃度側が細分化されていればよい。
【００５６】
また例えば、上述の実施形態では、吸気管噴射型のエンジンを例示して本発明を説明したが、輸送遅れ補正を行わない場合には、例えば、筒内噴射型等、他のタイプのエンジンにも本発明を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】一実施形態に係る制御装置を含むエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の制御装置の概略を示す機能ブロック図である。
【図３】各種設定マップの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 制御装置
１１ エンジン
１２ シリンダヘッド
１３ シリンダブロック
１４ シリンダ
１５ ピストン
１６ 燃焼室
１７ コンロッド
１８ クランクシャフト
１９ 吸気ポート
２０ 吸気マニホールド
２２ 吸気弁
２３ 燃料噴射弁
２４ 排気ポート
２５ 排気マニホールド
２６ 排気管
２７ 排気弁
２８ 点火プラグ
２９ 点火コイル
３１ スロットルバルブ
３２ スロットルポジションセンサ
３３ エアフローセンサ
３４ 三元触媒
３５ Ｏ２センサ
３６ ＥＣＵ
４０ クランク角センサ
４１ アクセルペダル
４２ アクセルポジションセンサ
４３ 水温センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値が前記混合燃料のアルコール濃度に応じて規定された設定マップが記憶された記憶部と、
前記混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段と、
前記設定マップを適宜参照して、前記濃度検出手段が検出したアルコール濃度に応じて所定の前記パラメータ値を設定するパラメータ値設定手段と、を具備し、
前記記憶部には、前記設定マップの一つとして、前記エンジン始動時に前記パラメータ値として燃料噴射量が規定された始動時燃料マップが記憶されており、該始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側が低濃度側よりも細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記記憶部には、前記設定マップの一つとしてエンジン始動後に前記パラメータ値を設定するための始動後設定マップが記憶されており、
前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記始動後設定マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンの制御装置において、
前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとしてエンジン暖機時における燃料噴射量を補正するための補正係数を規定する暖機時燃料補正マップが記憶されており、前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記暖機時燃料補正マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、前記燃焼室に連通する吸気ポート内に混合燃料を噴射する燃料噴射弁を具備するエンジンであり、
前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとして前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料の前記燃焼室内への輸送遅れを補正するための補正係数を規定する輸送遅れ補正マップが記憶されており、
該輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が、前記暖機時燃料補正マップよりも、低濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンの水温を検出する水温検出手段をさらに具備すると共に、前記設定マップには、前記混合燃料のアルコール濃度及び前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値が規定されており、
前記パラメータ値設定手段が、前記設定マップを参照して、前記濃度検出手段が検出した前記混合燃料のアルコール濃度及び前記水温検出手段が検出した前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値を設定することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項１】
アルコールが混合された混合燃料を使用可能なエンジンの燃焼室内の燃焼状態に影響を与えるパラメータ値が前記混合燃料のアルコール濃度に応じて規定された設定マップが記憶された記憶部と、
前記混合燃料のアルコール濃度を検出する濃度検出手段と、
前記設定マップを適宜参照して、前記濃度検出手段が検出したアルコール濃度に応じて所定の前記パラメータ値を設定するパラメータ値設定手段と、を具備し、
前記記憶部には、前記設定マップの一つとして、前記エンジン始動時に前記パラメータ値として燃料噴射量が規定された始動時燃料マップが記憶されており、該始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、高濃度側が低濃度側よりも細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記記憶部には、前記設定マップの一つとしてエンジン始動後に前記パラメータ値を設定するための始動後設定マップが記憶されており、
前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記始動後設定マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンの制御装置において、
前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとしてエンジン暖機時における燃料噴射量を補正するための補正係数を規定する暖機時燃料補正マップが記憶されており、前記始動時燃料マップにおけるアルコール濃度のマップ軸は、前記暖機時燃料補正マップよりも、高濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、前記燃焼室に連通する吸気ポート内に混合燃料を噴射する燃料噴射弁を具備するエンジンであり、
前記記憶部には、前記始動後設定マップの一つとして前記燃料噴射弁から噴射された前記混合燃料の前記燃焼室内への輸送遅れを補正するための補正係数を規定する輸送遅れ補正マップが記憶されており、
該輸送遅れ補正マップにおけるアルコール濃度のマップ軸が、前記暖機時燃料補正マップよりも、低濃度側が細分化されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンの水温を検出する水温検出手段をさらに具備すると共に、前記設定マップには、前記混合燃料のアルコール濃度及び前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値が規定されており、
前記パラメータ値設定手段が、前記設定マップを参照して、前記濃度検出手段が検出した前記混合燃料のアルコール濃度及び前記水温検出手段が検出した前記エンジンの水温に応じて前記パラメータ値を設定することを特徴とするエンジンの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１９１８０５（Ｐ２００９−１９１８０５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３５２３３（Ｐ２００８−３５２３３）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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