内燃機関の制御装置
【課題】内燃機関の高負荷運転時の出力性能の低下と高オクタン価燃料の消費とを極力抑制するようにしつつ、ノッキングの発生の防止を適切に行う。
【解決手段】高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを使用して運転を行う内燃機関１の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、燃焼室３への空気供給量の増加に伴い、燃焼室３への高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、内燃機関１の出力トルクの減少の要求に応じて燃焼室への空気供給量を減少させることに伴い、燃焼室３への高オクタン価燃料供給割合を減少させる。燃焼室３への空気供給量の減少に伴い、高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、ＥＧＲ率を増加させるか、又はアトキンソンサイクル運転を行って実行圧縮比を減少させる。
【解決手段】高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを使用して運転を行う内燃機関１の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、燃焼室３への空気供給量の増加に伴い、燃焼室３への高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、内燃機関１の出力トルクの減少の要求に応じて燃焼室への空気供給量を減少させることに伴い、燃焼室３への高オクタン価燃料供給割合を減少させる。燃焼室３への空気供給量の減少に伴い、高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、ＥＧＲ率を増加させるか、又はアトキンソンサイクル運転を行って実行圧縮比を減少させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを使用して運転を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１、２に見られる如く、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを燃料として用いて運転を行う内燃機関が知られている。この種の内燃機関では、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いと低オクタン価燃料の供給量の割合いとを、内燃機関の運転状態に応じて可変的に制御することで、ノッキングの発生の防止や、燃費の向上が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３６００号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを燃料として用いて運転を行う内燃機関では、高負荷運転時に燃焼室への高オクタン価燃料の供給割合を多くすることで、ノッキングの発生を防止できることから、内燃機関の出力性能を向上させる（出力可能なトルクの上限を高める）ことが可能である。
【０００５】
しかるに、特許文献１、２に見られる技術では、内燃機関の高負荷運転時には、内燃機関の燃焼室への高オクタン価燃料の供給割合を高く保持することで、ノッキングの発生を防止することを基本としているため、高負荷運転が頻繁に行われるような場合には、高オクタン価燃料の残量が早期に減少し易しやすい。
【０００６】
そして、高オクタン価燃料の残量が少なくって、内燃機関の燃焼室に供給し得る高オクタン価燃料が不足すると、高オクタン価燃料の積極的な使用によってノッキングの発生を防止するようにすることができなくなる。このため、このような状況では、内燃機関で出力させるトルクの上限を低下させざるを得なくなる。
【０００７】
例えば、特許文献１に見られる技術では、高オクタン価燃料の残量が所定の基準値以下に減少した状況では、ノッキングが発生すると、点火時期を遅角させることで、内燃機関の出力トルクを減少させるようにしている。
【０００８】
このように、特許文献１、２に見られる如き従来の技術では、内燃機関の高負荷運転が頻繁に行なわれると、高オクタン価燃料が早期に減少しやすく、ひいては、内燃機関の出力性能を制限せざるを得なくなる状況が発生しやすいという不都合があった。
【０００９】
本発明はかかる背景に鑑みてなされてものであり、内燃機関の高負荷運転時の出力性能の低下と高オクタン価燃料の消費とを極力抑制するようにしつつ、ノッキングの発生の防止を適切に行うことができる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】
【００１０】
本発明の内燃機関の制御装置の第１の態様は、かかる目的を達成するために、高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関には、ＥＧＲ率を可変的に制御可能なＥＧＲ装置が付設されており、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも増加させるように制御するＥＧＲ制御手段とを備えることを特徴とする（第１発明）。
【００１１】
なお、前記ＥＧＲ装置は、内燃機関の燃焼室から排出される排ガスの一部を吸気側に還流させ、その還流させた排ガスを、該燃焼室の吸気行程において、空気（新気）と共に該燃焼室に供給する装置である。そして、前記ＥＧＲ率は、燃焼室に供給される空気と排ガスとの総量に対する排ガス量の割合を意味する。
【００１２】
また、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させるということは、前記低オクタン価燃料供給割合を減少させることと等価である。同様に、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるということは、前記低オクタン価燃料供給割合を増加させることと等価である。
【００１３】
上記第１発明によれば、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合、すなわち、該出力トルクの目標値が増加された場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させるので、内燃機関のノッキングの発生を抑制しつつ、該内燃機関の出力トルクを高トルクまで円滑に増加させることができる。
【００１４】
ここで、内燃機関を走行用の動力源として搭載する車両を加速しようとする場合等、内燃機関の出力トルクを増加させようとする場合、通常、その増加の要求の発生の直後は、内燃機関の出力トルクの目標値は、最終的な目標値よりも大きめの目標値に設定される。そして、内燃機関の燃焼室への空気供給量の増加（ひいては実際の出力トルクの増加）によって、内燃機関の実際の出力トルクが最終的な目標値にほぼ一致するようになると、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求が発生し、内燃機関の出力トルクの目標値が減少されることとなる。
【００１５】
この場合、第１発明においては、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合が減少される。加えて、このように高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況では、前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率が、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間（すなわち、出力トルクの増加の要求の発生後、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始されるまでの期間）よりも増加される。
【００１６】
ここで、前記ＥＧＲ率を増加させ、内燃機関の燃焼室に還流させる排ガス量を増加させることは、ノッキングの発生を抑制する効果がある。このため、内燃機関の実際の出力トルクが最終的な目標値にほぼ一致するようなトルクまで上昇した後に、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況では、内燃機関のノッキングの発生を抑制するための高オクタン価燃料の必要供給量が軽減されることとなる。従って、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを、前記ＥＧＲ率の増加を行なわない場合よりも高めることができることとなる。
【００１７】
そして、このように高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを高めて、前記燃焼室への高オクタン価燃料の供給量を少なくするようにしても、ＥＧＲ率の増加によって、内燃機関のノッキングの発生を防止できることとなる。
【００１８】
よって、第１発明によれば、内燃機関の高負荷運転時の出力性能の低下と高オクタン価燃料の消費とを極力抑制するようにしつつ、ノッキングの発生の防止を適切に行うことができる。
【００１９】
かかる第１発明では、前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＥＧＲ率の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記ＥＧＲ率を制御する手段とを備え、前記ＥＧＲ率の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記ＥＧＲ率の目標値が小さくなるようにあらかじめ定められた特性で、該ＥＧＲ率の目標値を設定することが好ましい（第２発明）。
【００２０】
この第２発明によれば、前記ＥＧＲの目標値は、前記出力トルクの目標値が高いほど、小さくなるように設定されるので、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記ＥＧＲ率の目標値が増加し、ひいては、実際のＥＧＲ率が増加されることとなる。そして、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、前記出力トルクの目標値が高いことから、ＥＧＲ率の目標値が小さい（ゼロでもよい）ものとなる。
【００２１】
前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、前記燃焼室に十分な量の空気を充填できることとなり、内燃機関の出力トルクを、高い応答性で高トルクまで増加させることができる。
【００２２】
また、上記第１発明又は第２発明では、前記ＥＧＲ装置は、前記内燃機関の吸気側に排ガスを還流させるＥＧＲ通路に、該排ガスを冷却する排ガス冷却手段を備えるＥＧＲ装置であることが好ましい（第３発明）。
【００２３】
この第３発明によれば、前記燃焼室に還流させる排ガスの温度を低くすることができる。このため、前記ＥＧＲ率の増加によるノッキングの発生の防止効果を高めることができる。ひいては、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いをより一層高めることができる。この結果、高負荷運転時の高オクタン価燃料の消費をより一層低減することができる。
【００２４】
また、上記第１〜第３発明では、前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、前記燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段をさらに備えるようにしてもよい（第４発明）。
【００２５】
すなわち、前記実効圧縮比を減少させることは、ＥＧＲ率を増加させる場合と同様に、ノッキングの発生を抑制する効果がある。このため、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、ＥＧＲ率を増加させることと並行して、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させることで、内燃機関のノッキングの発生を抑制するための高オクタン価燃料の必要供給量がより一層、軽減されることとなる。従って、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いをより一層高めて、高オクタン価燃料の消費の抑制効果を高めることができる。
【００２６】
補足すると、前記アトキンソンサイクル運転は、燃焼室の実効圧縮比が膨張比よりも小さくなるような燃焼サイクルでの運転（ミラーサイクルでの運転を含む）である。そして、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関としては、該内燃機関の吸気系に、該内燃機関の吸気バルブの開弁期間の位相角を変化させる機構（例えばＶＴＣと言われる機構）と、該吸気バルブのリフト量及び開弁期間の角度幅を変化させる機構（例えばＶＴＥＣ（登録商標）と言われる機構）とのうちの一方又は両方を備えた内燃機関が挙げられる。この場合、アトキンソンサイクルはミラーサイクルとして実現される。
【００２７】
上記の如く、前記実効圧縮比を減少させることで、ＥＧＲ率を増加させる場合と同様に、ノッキングの発生を抑制する効果があることから、本発明は次の形態を採用してもよい。
【００２８】
すなわち、本発明の内燃機関の制御装置の第２の態様は、高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段とを備えることを特徴とする（第５発明）。
【００２９】
この第５発明によれば、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させるので、第１発明と同様に、内燃機関のノッキングの発生を抑制しつつ、該内燃機関の出力トルクを高トルクまで円滑に増加させることができる。
【００３０】
そして、前記実効圧縮比を減少させることは、ノッキングの発生を抑制する効果があるので、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況では、内燃機関のノッキングの発生を抑制するための高オクタン価燃料の必要供給量が軽減されることとなる。従って、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを、前記実効圧縮比の減少を行なわない場合よりも高めることができることとなる。
【００３１】
そして、このように高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを高めて、前記燃焼室への高オクタン価燃料の供給量を少なくするようにしても、実効圧縮比の減少によって、内燃機関のノッキングの発生を防止できることとなる。
【００３２】
よって、第５発明によれば、第１発明と同様に、内燃機関の高負荷運転時の出力性能の低下と高オクタン価燃料の消費とを極力抑制するようにしつつ、ノッキングの発生の防止を適切に行うことができる。
【００３３】
上記の如く実効圧縮比の制御を行う前記第４発明又は第５発明では、前記実効圧縮比制御手段は、前記実効圧縮比の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記実効圧縮比を制御する手段とを備え、前記実効圧縮比の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記実効圧縮比の目標値が大きくなるようにあらかじめ定められた特性で、該実効圧縮比の目標値を設定することが好ましい（第６発明）。
【００３４】
この第６発明によれば、前記実効圧縮比の目標値は、前記出力トルクの目標値が高いほど、大きくなるように設定されるので、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比の目標値が減少し、ひいては、実際の実効圧縮比が減少されることとなる。そして、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、前記出力トルクの目標値が高いことから、実効圧縮比の目標値が大きいものとなる。
【００３５】
従って、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、実効圧縮比を大きなものとして、内燃機関の出力トルクを、高トルクまで増加させることができる。
【００３６】
また、前記第１〜第６発明では、前記内燃機関には、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気の過給を行なう過給機が付設されていてもよい（第７発明）。
【００３７】
この第７発明によれば、内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記過給機によって、前記燃焼室への空気の過給が行なわれるため、ノッキングが発生しやすくなるものの、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、高オクタン価燃料供給割合が増加されるため、ノッキングの発生を効果的に防止しつつ、内燃機関の出力トルクをより一層の高トルクまで円滑に上昇させることができる。
【００３８】
そして、内燃機関の出力トルクが最終的な目標値にほぼ一致するようなトルクまで上昇し、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況になると、すると、内燃機関の出力トルクの減少の要求応じたが発生し、できる。前記ＥＧＲ率の増加させることと、前記実効圧縮比を減少させることのいずれか一方又は両方が行なわれることで、高オクタン価燃料供給割合を速やかに減少させて、高オクタン価燃料の消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態における内燃機関およびこれに付帯するシステムの構成を示す図。
【図２】図１に示す内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブに関する構成を模式的に示す図。
【図３】図１に示す内燃機関の吸気バルブの駆動特性を示すグラフ。
【図４】図１に示す電子制御装置の処理を示すフローチャート。
【図５】図４のＳＴＥＰ１の処理で使用するマップを示す図。
【図６】図４のＳＴＰＥ２の処理で使用するマップを示す図。
【図７】図４のＳＴＰＥ２の処理で使用するマップを示す図。
【図８】図４のＳＴＰＥ２の処理で使用するマップを示す図。
【図９】図１に示す電子制御装置の処理を示すフローチャート。
【図１０】図９のＳＴＥＰ１２の処理で使用するマップを示す図。
【図１１】図９のＳＴＰＥ１２の処理で使用するマップを示す図。
【図１２】第１実施形態における作動を説明するためのグラフ。
【図１３】本発明の第２実施形態における内燃機関およびこれに付帯するシステムの構成を示す図。
【図１４】第１実施形態のにおける作動を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を以下に説明する。図１及び図２を参照して、本実施形態のシステムは、車両に走行用の動力源として搭載された内燃機関１と、この内燃機関１の運転制御を行う電子制御装置５０とを備えている。
【００４１】
内燃機関１は、本実施形態では、例えば４気筒の内燃機関である。但し、内燃機関１の気筒数は、４個である必要はない。例えば内燃機関１は、単気筒もしくは６気筒の内燃機関であってもよい。
【００４２】
この内燃機関１の吸気系は、各気筒２の燃焼室３で燃焼させる燃料と混合する空気（新気）を、全気筒２に対して共通の吸気通路４と各気筒２の燃焼室３の吸気ポートに連通するインテークマニホールド５とを順に経由して各気筒２の燃焼室３に供給するように構成されている。
【００４３】
この場合、吸気通路４には、これに外部から流入する空気中（大気中）の不要物を除去するエアクリーナ６と、空気の流量を調整するためのスロットル弁７とが上流側から順に介装されている。スロットル弁７は、電動式のスロットル弁であり、その開度が図示しない電動モータを介して制御される。
【００４４】
そして、各気筒２の燃焼室３の吸気ポートを開閉するための吸気バルブ８と、該吸気バルブ８を開閉駆動する吸気バルブ駆動機構９とが内燃機関１に付設されている。
【００４５】
本実施形態では、内燃機関１の各気筒２の燃焼室３の実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転を実現するするために、吸気バルブ駆動機構９は、吸気バルブ８の開弁期間の位相角を変化させるための公知のバルブ位相可変機構（所謂、ＶＴＣと言われる機構）と、吸気バルブ８の吸気バルブ８のリフト量（最大開度）と開弁期間の角度幅とを変化させるための公知のバルブリフト可変機構（所謂、ＶＴＥＣ（登録商標）と言われる機構）とを有する構成とされている。
【００４６】
なお、吸気バルブ８の開弁期間の角度幅というのは、吸気バルブ８の開弁開始から開弁終了までの開弁期間を、内燃機関１の出力軸であるクランク軸１２の回転角度幅で表したもの、すなわち、吸気バルブ８の開弁開始時のクランク軸１２の位相角（回転角度位置）と吸気バルブ８の開弁終了時のクランク軸１２の位相角との間の角度差である。また、吸気バルブ８の開弁期間の位相角というのは、該開弁期間の全体がクランク軸１２のどの位相角の範囲に存在するかを代表的に示す位相角を意味し、例えば吸気バルブ８の開弁開始の位相角（開弁開始時のクランク軸１２の位相角）又は吸気バルブ８の開弁終了の位相角（開弁終了時のクランク軸１２の位相角）により表される。
【００４７】
詳細な構成の図示は省略するが、かかる吸気バルブ駆動機構９の概略的な構成は次の通りである。すなわち、図２を参照して、吸気バルブ駆動機構９は、各気筒２毎に、２つの吸気カム１０Ｌ，１０Ｈを備えており、これらの吸気カム１０Ｌ，１０Ｈは、吸気側カムシャフト１１と一体に回転するようにして該吸気側カムシャフト１１に軸支されている。
【００４８】
上記吸気カム１０Ｌ，１０Ｈのプロフィール（形状パターン）は、吸気バルブ８のリフト量（最大開度）と開弁期間の角度幅とが互いに異なるものとなるように設定されている。
【００４９】
これらの吸気カム１０Ｌ，１０Ｈのプロフィールは、図３に実線ａ，ｃで示す如く、吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８のリフト量及び開弁期間の角度幅のそれぞれが、吸気カム１０Ｌよる吸気バルブ８のリフト量及び開弁期間の角度幅よりも大きくなるようなプロフィールである（以降、吸気カム１０Ｈを大リフト吸気カム１０Ｈ、吸気カム１０Ｌを小リフト吸気カム１０Ｌということがある）。なお、図３の横軸のクランク角度は、クランク軸１２の位相角を意味する。
【００５０】
この場合、大リフト吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅は、小リフト吸気カム１０Ｌよる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅よりも、各気筒２のピストン１４の上死点の位相角と下死点の位相角との間の角度差（＝１８０deg）により近い角度幅に設定されている。より詳しくは、大リフト吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅は、例えば、上死点の位相角と下死点の位相角との間の角度差（＝１８０deg）よりも若干大きい角度幅（例えば１９０deg）に設定されている。
【００５１】
また、小リフト吸気カム１０Ｌによる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅は、上死点の位相角と下死点の位相角との間の角度差（＝１８０deg）よりも小さく、例えば、１００deg程度に設定されている。
【００５２】
そして、吸気バルブ駆動機構９は、吸気バルブ８をロッカアーム１５を介して実際に開閉駆動する吸気カムを、油圧式のバルブリフト可変機構によって、小リフト吸気カム１０Ｌと、大リフト吸気カム１０Ｈとのいずれか一方に選択的に切替えるように構成されている。この場合、小リフト吸気カム１０Ｌは、内燃機関１の低負荷運転用の吸気カムとして用いられ、大リフト吸気カム１０Ｈは、内燃機関１の高負荷運転用の吸気カムとして用いられる。
【００５３】
上記バルブリフト可変機構は、公知の構造のものであり、例えば特開２００５−１８０３０６号公報の図２に示されるものと同様の構成のものが採用される。但し、バルブリフト可変機構は、吸気バルブ８を開閉駆動する吸気カムを、小リフト吸気カム１０Ｌと大リフト吸気カム１０Ｈとのいずれか一方に選択的に切替えることができる機構であれば他の構成のものを採用してもよい。
【００５４】
また、吸気カム１０Ｌ，１０Ｈを軸支する吸気側カムシャフト１１は、内燃機関１のクランク軸１２に連動して回転する（クランク軸１２の２回転毎に１回転する）ように該クランク軸１２にタイミングベルト（図示省略）を介して接続された油室形成部材に（図示省略）に軸支されており、その回転方向での該油室形成部材に対する吸気側カムシャフト１１の位相角（角度位置）を所定の角度範囲内で変化させることが可能となっている。
【００５５】
これにより、クランク軸１２の位相角に対する吸気側カムシャフト１１の位相角、ひいては小リフト吸気カム１０Ｌと大リフト吸気カム１０Ｈの位相角を所定の角度範囲内で連続的に変化させることが可能となっている。
【００５６】
そして、吸気バルブ駆動機構９は、クランク軸１２の位相角に対する吸気側カムシャフト１１の位相角（ひいてはクランク軸１２の位相角に対する小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈの位相角）を、油圧式のバルブ位相可変機構によって変化させるように構成されている。この構成によって、図３の矢印Ｙ１，Ｙ２で示す如く、小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈのそれぞれによる吸気バルブ８の開弁期間の位相角を所定の範囲で連続的に変化させることができるようになっている。
【００５７】
上記バルブ位相可変機構は、公知の構造のものであり、例えば、特開２００５−１８０３０６号公報の図３に示されるものと同様の構成のものが採用される。但し、バルブ位相可変機構は、クランク軸１２の位相角に対する小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈの位相角を所定の範囲で連続的に変化させることができる機構であれば他の構成のものを採用してもよい。
【００５８】
上記のように吸気バルブ駆動機構９がバルブ位相可変機構とバルブリフト可変機構とを備えることで、各気筒２の燃焼室３の実効圧縮比を可変的に設定することが可能となっている。例えば、小リフト吸気カム１０Ｌにより吸気バルブ８を開閉駆動する場合に、吸気バルブ８の開弁期間の位相角状態を、図３の実線ａの状態から二点鎖線ｂの状態に向って連続的に変化させることによって、実効圧縮比を連続的に増加させていくことができる。
【００５９】
この場合、本実施形態では、小リフト吸気カム１０Ｌによる吸気バルブ８の開閉駆動時には、吸気バルブ８の閉弁開始の位相角が、下死点の位相角よりも進角側の位相角になるように開弁期間の位相角を設定することによって、実効圧縮比が膨張比よりも小さくなるアトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転が実現されることとなる。
【００６０】
また、大リフト吸気カム１０Ｈにより吸気バルブ８を開閉駆動する場合に、吸気バルブ８の開弁期間の位相角状態を図３の実線ｃの状態から二点鎖線ｄの状態に向って連続的に変化させることによって、実効圧縮比を連続的に減少させていくことができる。
【００６１】
この場合、本実施形態では、大リフト吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開閉駆動時には、吸気バルブ８の閉弁開始の位相角が、下死点の位相角よりも遅角側の位相角になるように開弁期間の位相角を設定することによって、実効圧縮比が膨張比よりも小さくなるアトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転が実現されることとなる。
【００６２】
なお、図３の実線ｃの状態では、吸気バルブ８の開弁開始及び開弁終了が、それぞれ上死点、下死点とほぼ同じ位相角で行なわれることとなることから、実効圧縮比が膨張比とほぼ同一となるオットーサイクルでの内燃機関１の運転が実現されることとなる。
【００６３】
さらに、吸気バルブ８を開閉駆動する吸気カムを、小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈの一方から他方に切替えることによって、実効圧縮比を増加又は減少させることもできる。この場合、小リフト吸気カム１０Ｌを使用する場合よりも大リフト吸気カム１０Ｈを使用する場合の方が、実効圧縮比をより高めることができる。
【００６４】
内燃機関１の排気系は、各気筒２の燃焼室３で生成される排ガスを、各気筒２の燃焼室３の排気ポートに連通するエギゾーストマニホールド１７と、全気筒２に対して共通の排気通路１８とを順に経由して排気するように構成されている。この場合、排気通路１８には、排ガス浄化用の触媒１９が介装されている。
【００６５】
そして、各気筒２の燃焼室３の排気ポートを開閉するための排気バルブ２０と、該排気バルブ２０を開閉駆動する排気バルブ駆動機構２１とが内燃機関１に付設されている。
【００６６】
この排気バルブ駆動機構２１は、内燃機関１のクランク軸１２に連動して回転する（クランク軸１２の２回転毎に１回転する）排気側カムシャフト２２に、これと一体に回転自在に軸支された排気カム２３を各気筒２毎に備えており、この排気カム２３により、ロッカアーム２４を介して排気バルブ２０を開閉駆動する。なお、排気カム２３のプロフィール（形状パターン）は、本実施形態では、例えば前記大リフト吸気カム１０Ｈのプロフィール（図３の実線ｃのパターン）と同様のパターンに設定され、排気バルブ２０の開弁期間の角度幅が、各気筒２のピストン１４の下死点の位相角と上死点の位相角との間の角度差（１８０deg）よりも若干大きい角度幅に設定される。
【００６７】
上記の如く構成された内燃機関１の吸気系及び排気系には、さらにＥＧＲ装置２５と過給機２６とが付設されている。
【００６８】
ＥＧＲ装置２５は、排ガスの一部を吸気側に還流させ、その還流させた排ガスを各気筒２の燃焼室３に空気（燃料と混合する新気）と共に供給する装置であり、排気通路１８の上流端部（エギゾーストマニホールド１７との接続箇所近辺）から分流されてインテークマニホールド５に合流されたＥＧＲ通路２７（還流される排ガスの通路）を備えている。
【００６９】
このＥＧＲ通路２７には、吸気側に還流させる排ガスを冷却する排ガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ２８と、該排ガスの流量を制御するための電動式又は電磁式の流量制御弁２９（以下、ＥＧＲ弁２９という）とが介装され、ＥＧＲ弁２９の開度を制御することで、ＥＧＲ率（燃焼室３に供給する空気と排ガスとの総量に対する排ガス量の割合い）を制御することが可能となっている。
【００７０】
過給機２６は、本実施形態では排気タービン式過給機（所謂、ターボチャージャ）である。より詳しくは、この過給機２６は、触媒１９の上流側で排気通路１８に介装された羽根車３０と、スロットル弁７の上流側（エアクリーナ６の下流側）で吸気通路４に介装された羽根車３１とを備え、これらの羽根車３０，３１が一体に回転し得るように連結されている。そして、過給機２６は、排気通路１８を流れる排ガスによって羽根車３０，３１を回転させることで、吸気通路４を下流側に向って（スロットル弁７に向って）流れる空気の圧力を高め、それにより、各気筒２の燃焼室３に供給される空気量を増量させるようにしている。
【００７１】
また、内燃機関１には、各気筒２の燃焼室３で燃焼させる燃料を供給する燃料供給装置３２の構成要素として各気筒２毎に設けられた燃料噴射弁３３ａ，３３ｂが付設されている。
【００７２】
ここで、本実施形態の内燃機関１は、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを使用して運転を行なう機関である。より詳しくは、本実施形態では、高オクタン価燃料は、例えばエタノールであり、低オクタン価燃料は、例えばガソリンである。
【００７３】
これらの高オクタン価燃料と低オクタン価燃料は、本実施形態では、エタノールとガソリンとが混合された原燃料（例えばＥ１０等の燃料）から分離・生成される。
【００７４】
より詳しくは、図２を参照して、燃料供給装置３２は、低オクタン価燃料を貯蔵する第１燃料タンク３４と、高オクタン価燃料を貯蔵する第２燃料タンク３５とを備え、第１燃料タンク３４に原燃料が適宜補充されるようになっている。
【００７５】
この場合、第１燃料タンク３４には、原燃料を高オクタン価燃料（エタノール）と低オクタン価燃料（ガソリン）とに分離する分離器３６が備えられ、この分離器３６で原燃料から分離された高オクタン価燃料（エタノール）が第２燃料タンク３５に移送されて貯蔵されると共に、残りの低オクタン価燃料（ガソリン）が第１燃料タンク３４に貯蔵されるようになっている。
【００７６】
なお、高オクタン価燃料には、エタノールよりも十分に小さい含有割合でガソリンが含まれていてもよく、低オクタン価燃料には、ガソリンよりも十分に小さい含有割合でエタノールが含まれていてもよい。
【００７７】
そして、燃料供給装置３２は、第２燃料タンク３５の高オクタン価燃料をポンプ等により構成される昇圧機構３７により昇圧して、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのうちの燃料噴射弁３３ａに供給する。また、燃料供給装置３２は、第１燃料タンク３４の低オクタン価燃料をポンプ等により構成される昇圧機構３８により昇圧して、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのうちの燃料噴射弁３３ｂに供給する。
【００７８】
燃料噴射弁３３ａ，３３ｂは、本実施形態では、ポート噴射型のものであり、図２に示す如くインテークマニホールド５に取り付けられている。そして、各燃料噴射弁３３ａ，３３ｂは、その開弁時間を制御することで、燃料噴射量（燃焼室３への燃料供給量）を制御することが可能となっている。なお、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのうちの一方、例えば、高オクタン価燃料用の燃料噴射弁３３ａを直噴型としてもよい。
【００７９】
上記のように高オクタン価燃料用の燃料噴射弁３３ａと、低オクタン価用の燃料噴射弁３３ｂとを各別に備えることで、両燃料噴射弁３３ａ，３３ｂによって各気筒２の燃焼室３に供給されるトータルの燃料中の高オクタン価燃料の供給割合と低オクタン価燃料の供給割合とを可変的に制御できることとなる。なお、高オクタン価燃料の供給割合は、１回当たりの燃焼サイクルで、各気筒２の燃焼室３に供給されるトータルの燃料の全体積に対する高オクタン価燃料の体積の割合である。低オクタン価燃料についても同様である。
【００８０】
また、内燃機関１には、各気筒２の燃焼室３で圧縮される混合気に点火する点火装置の構成要素として各気筒２毎に設けられた点火プラグ４０が付設されている。
【００８１】
点火プラグ４０は、図２に示すように各気筒２の燃焼室３の頂部に装着され、所要のタイミングで図示しないディストリビュータから高電圧が供給されて火花放電を発生する。
【００８２】
以上が本実施形態のシステム（内燃機関１及びこれに付帯するシステム）の機構的な構成である。
【００８３】
電子制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む電子回路ユニットであり、前記スロットル弁７、吸気バルブ駆動機構９のバルブ位相可変機構及びバルブリフト可変機構、ＥＧＲ装置２５のＥＧＲ弁２９、燃料供給装置３２の燃料噴射弁３３ａ，３３ｂ、点火プラグ４０の動作を制御する。
【００８４】
これらの制御を担う電子制御装置５０には、各種のセンサの検出信号が入力される。本実施形態のシステムでは、以下に示すようなセンサが備えられており、これらのセンサの検出信号が電子制御装置５０に入力される。
【００８５】
すなわち、本実施形態のシステムでは、内燃機関１のクランク軸１２の回転数ＮＥ（回転速度）を検出するための信号（詳しくは、クランク軸１２の所定の回転角度毎に発生するパルス信号）を出力する回転数センサ５１が内燃機関１に付設されている。
【００８６】
また、吸気通路４を流れる空気の流量Ｑを検出する空気流量センサ５２と、スロットル弁７に流入する空気の圧力Ｐ２（過給機２６の羽根車３１とスロットル弁７との間の圧力）を検出する圧力センサ５３とが吸気通路４に設けられている。
【００８７】
さらに、本実施形態のシステムには、図示を省略する車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル操作量という）を検出するアクセルセンサ５４と、前記第２燃料タンク３５内の高オクタン価燃料（エタノール）の残量を検出する燃料残量センサ５５とが備えられている。
【００８８】
次に、本実施形態のシステムの作動を説明する。前記電子制御装置５０は、図４のフローチャートに示す制御処理と、図９のフローチャートに示す制御処理とを実行することで、内燃機関１の運転制御を行う。
【００８９】
図４のフローチャートに示す制御処理は、内燃機関１の各気筒２の燃焼室３に供給される空気量を制御するために、前記吸気バルブ駆動機構９の動作状態（詳しくは、吸気バルブ８を開閉駆動するカムの種類（高負荷用カム１０Ｈ又は低負荷用カム１０Ｌ）、並びに、そのカムの位相）と、ＥＧＲ装置２５のＥＧＲ弁２９の開度と、スロット弁７の開度（以下、スロットル開度という）とを制御するための処理である。この場合、吸気バルブ駆動機構９の動作状態の制御処理は、各気筒２の燃焼室３の実効圧縮比を制御するための処理であり、ＥＧＲ弁２９の開度の制御処理は、ＥＧＲ率を制御するための処理である。
【００９０】
図４のフローチャートに示す制御処理では、電子制御装置５０は、まず、ＳＴＥＰ１で、吸気通路４の空気流量Ｑの目標値である目標空気量を決定する。
【００９１】
具体的には、電子制御装置５０は、内燃機関１の要求トルク（出力トルクの目標値）と、回転数センサ５１の出力により認識される回転数ＮＥの計測値とから、図５に示す如く設定されたマップ（要求トルクと回転数ＮＥと目標空気量との間の関係を規定するマップ）に基づいて、要求トルクを実現するために必要な目標空気量を決定する。
【００９２】
図５に示すマップの基本的傾向は、要求トルクが大きいほど、目標空気量が大きくなり、また、回転数ＮＥが高いほど、目標空気量が大きくなるように設定されている。なお、要求トルクは、前記アクセルセンサ５４の出力により認識されるアクセル操作量の計測値から、あるいは、該アクセル操作量の計測値と車速の計測値とから、図示しないマップに基づき決定される。この場合、基本的には、要求トルクは、アクセル操作量が大きいほど、大きくなるように決定される。
【００９３】
次いで、ＳＴＥＰ２に進んで、電子制御装置５０は、目標空気量を実現するための実効圧縮比の目標値と、ＥＧＲ率の目標値と、スロットル開度の目標値とを設定する。
【００９４】
具体的には、電子制御装置５０は、ＳＴＥＰ１で決定した目標空気量と、前記圧力センサ５３の出力により認識される圧力Ｐ２（スロットル弁７に流入する空気の圧力）の計測値と、内燃機関１の回転数ＮＥの計測値とから図６に示す如く設定されたマップ（目標空気量と圧力Ｐ２と回転数ＮＥと実効圧縮比の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、実効圧縮比の目標値を設定する。図６に示すマップの基本的な傾向は、目標空気量が大きいほど、実効圧縮比の目標値が増加し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、実効圧縮比の目標値が減少し、また、回転数ＮＥが高いほど、実効圧縮比の目標値が減少するように設定されている。
【００９５】
また、電子制御装置５０は、目標空気量と、圧力Ｐ２の計測値と、回転数ＮＥの計測値とから図７に示す如く設定されたマップ（目標空気量と圧力Ｐ２と回転数ＮＥとＥＧＲ率の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、ＥＧＲ率の目標値を設定する。図７に示すマップの基本的な傾向は、目標空気量が大きいほど、ＥＧＲ率の目標値が減少し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、ＥＧＲ率の目標値が増加し、また、回転数ＮＥが高いほど、ＥＧＲ率の目標値が増加するように設定されている。
【００９６】
また、電子制御装置５０は、目標空気量と、圧力Ｐ２の計測値と、回転数ＮＥの計測値とから図８に示す如く設定されたマップ（目標空気量と圧力Ｐ２と回転数ＮＥとスロットル開度の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、スロットル開度の目標値を設定する。図８に示すマップの基本的な傾向は、目標空気量が大きいほど、スロットル開度の目標値が増加し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、スロットル開度の目標値が減少し、また、回転数ＮＥに対してはスロットル開度の目標値がほぼ一定になるように設定されている。
【００９７】
なお、前記目標空気量は、内燃機関１の要求トルクが高いほど、大きくなるように設定されるので、図６のマップを用いて決定される前記実効圧縮比の目標値は、結果的に、該要求トルクが高いほど、該実効圧縮比の目標値が大きくなるような特性で決定されることなる。
【００９８】
また、図７のマップを用いて決定される前記ＥＧＲ率の目標値は、結果的に、該要求トルクが高いほど、該ＥＧＲ率の目標値が小さくなるような特性で決定されることなる。
【００９９】
また、図８のマップを用いて決定される前記スロットル開度の目標値は、結果的に、該要求トルクが高いほど、該スロットル開度の目標値が大きくなるような特性で決定されることなる。
【０１００】
次いで、ＳＴＥＰ３に進んで、電子制御装置５０は、前記空気流量センサ５２の出力により認識される空気流量Ｑの計測値が、ＳＴＥＰ１で決定した目標空気量に一致するか否かを判断する。なお、ここで空気流量Ｑの計測値が目標空気量に一致するというのは、厳密に等しいということを意味するものではなく、それらの差の絶対値がある所定値以下に収まる状態を意味する。
【０１０１】
このＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的である場合には、電子制御装置５０は、図４のフローチャートの今回の処理を終了し、次回の演算処理周期まで待機する。この場合には、吸気バルブ駆動機構９の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の開度と、スロット開度とは現状の状態に維持される。
【０１０２】
一方、ＳＴＥＰ３の判断結果が否定的である場合には、電子制御装置５０は、ＳＴＥＰ４の処理を実行する。このＳＴＥＰ４では、電子制御装置５０は、実際の空気流量Ｑ（計測値）を目標空気量に近づけるように、実際の実効圧縮比と、実際のＥＧＲ率と、実際のスロットル開度とを現状の状態から変更する。
【０１０３】
そして、電子制御装置５０は、ＳＴＥＰ３と同じ判断処理をＳＴＥＰ４に続くＳＴＥＰ５で実行し、このＳＴＥＰ５の判断結果が肯定的となるまで、ＳＴＥＰ４の処理を繰り返す。
【０１０４】
この場合、上記のように繰り返されるＳＴＥＰ４の処理はより具体的には次のように行なわれる。すなわち、ＳＴＥＰ３の次の最初のＳＴＥＰ４の処理では、前記吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の実際の開度と、実際のスロットル開度とが、それぞれ、ＳＴＥＰ２で設定した実効圧縮比の目標値に応じて決定した基準の動作状態、ＳＴＥＰ２で設定したＥＧＲ率の目標値に応じて決定したＥＧＲ弁２９の基準の開度、ＳＴＥＰ２で設定したスロットル開度の目標値に制御される。
【０１０５】
この場合、吸気バルブ駆動機構９の基準の動作状態は、ＳＴＥＰ２で設定した実効圧縮比の目標値を実現するための動作状態であり、該目標値に応じて、あらかじめ設定されたマップ等により決定される。また、ＥＧＲ弁２９の基準の開度は、ＳＴＥＰ２で設定したＥＧＲ率の目標値を実現するための開度であり、該目標値に応じて、あらかじめ設定されたマップ等により決定される。
【０１０６】
そして、ＳＴＥＰ５の判断処理で空気流量Ｑが目標空気量よりも小さい場合におけるＳＴＥＰ４の処理では、実効圧縮比を所定量だけ増やすように吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態を現在の動作状態から変更することと、ＥＧＲ弁２９の実際の開度を現在の開度から所定量だけ減少させる（ひいてはＥＧＲ率を減少させる）ことと、実際のスロットル開度を現在の開度から所定量だけ増加させることとが実行される。
【０１０７】
また、ＳＴＥＰ５の判断処理で空気流量Ｑが目標空気量よりも大きい場合におけるＳＴＥＰ４の処理では、実効圧縮比を所定量だけ減らすように吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態を現在の動作状態から変更することと、ＥＧＲ弁２９の実際の開度を現在の開度から所定量だけ増加させる（ひいてはＥＧＲ率を増加させる）ことと、実際のスロットル開度を現在の開度から所定量だけ減少させることとが実行される。
【０１０８】
このようにして、上記ＳＴＥＰ４の処理を繰り返すことによって、吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の実際の開度と、実際のスロットル開度とが、それぞれ、実効圧縮比の目標値に対応する基準の動作状態、ＥＧＲ率の目標値に対応する基準の開度、スロットル開度の目標値の近辺で調整される。これにより、実際の空気流量Ｑ（計測値）が目標空気量に一致するように、吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の実際の開度と、実際のスロットル開度とがそれぞれ制御されることとなる。
【０１０９】
以上が、図４のフローチャートの処理の詳細である。
【０１１０】
次に、図９のフローチャートに示す制御処理は、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのそれぞれの燃料噴射量と、点火プラグ４０の点火時期とを制御するための処理である。
【０１１１】
このフローチャートに示す制御処理では、電子制御装置５０は、まず、ＳＴＥＰ１１で、空気流量Ｑの計測値を取得する。
【０１１２】
次いで、ＳＴＥＰ１２に進んで、電子制御装置５０は、各気筒２の燃焼室３に供給する燃料中の高オクタン価燃料（エタノール）の供給割合（以降、エタノール比率という）の目標値と、点火時期の目標値とを設定する。
【０１１３】
具体的には、電子制御装置５０は、空気流量Ｑの計測値と、圧力Ｐ２の計測値と、内燃機関１の回転数ＮＥの計測値とから図１０に示す如く設定されたマップ（空気流量Ｑと圧力Ｐ２と回転数ＮＥとエタノール比率の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、エタノール比率の目標値を決定する。図１０に示すマップの基本的な傾向は、空気流量Ｑが大きいほど、エタノール比率の目標値が増加し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、エタノール比率の目標値が減少し、また、回転数ＮＥが高いほど、エタノール比率の目標値が減少するように設定されている。
【０１１４】
また、電子制御装置５０は、空気流量Ｑの計測値と、圧力Ｐ２の計測値と、内燃機関１の回転数ＮＥの計測値とから図１１に示す如く設定されたマップ（空気流量Ｑと圧力Ｐ２と回転数ＮＥと点火時期の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、点火時期の目標値を決定する。図１１に示すマップの基本的な傾向は、内燃機関１の高負荷運転以外の運転時（中負荷又は低負荷運転時）においては、点火時期の目標値を最適点火時期（所謂、ＭＢＴ）に保持し、内燃機関１の高負荷運転時には、空気流量Ｑが大きいほど、点火時期の目標値の最適点火時期からの遅角量が増加し、また、圧力Ｐ２が小さいほど、点火時期の目標値の上記遅角量が増加し、また、回転数ＮＥが高いほど、点火時期の目標値の上記遅角量が減少するように設定されている。
【０１１５】
なお、エタノール比率（高オクタン価燃料の供給割合）の目標値を設定することで、結果的に、該低オクタン価燃料（ガソリン）の供給割合（以降、ガソリン比率という）も決定されることとなる。すなわち、エタノール比率をＸ［％］としたとき、ガソリン比率は、１００−Ｘ［％］となる。従って、ＳＴＥＰ２では、エタノール比率の目標値を決定する代わりに、ガソリン比率の目標値を決定するようにしてもよい。
【０１１６】
次いで、ＳＴＥＰ１３に進んで、電子制御装置５０は、各気筒２毎の燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの実際の燃料噴射量を、上記の如く決定したエタノール比率の目標値を満たすように制御すると共に、各気筒２毎の点火プラグ４０の実際の点火時期を目標値に制御する。
【０１１７】
この場合、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの実際の燃料噴射量の制御においては、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのそれぞれの実際の燃料噴射量の総和（各気筒２の燃焼室３に供給するトータルの燃料供給量）が吸気通路４の空気流量Ｑの計測値に応じて決定される。そして、このトータルの燃料供給量とエタノール比率の目標値とから各燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量が決定され、その決定された燃料噴射量に応じて各燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの開弁時間が制御される。
【０１１８】
次いで、ＳＴＥＰ１４に進んで、電子制御装置５０は、図示しないノックセンサによって内燃機関１のノッキングが発生するか否かを判断する。そして、この判断結果が否定的である場合には、電子制御装置５０は、図９のフローチャートの今回の処理を終了し、次回の演算処理周期まで待機する。
【０１１９】
一方、ＳＴＥＰ１４の判断結果が否定的である場合には、電子制御装置５０はＳＴＥＰ１５の処理を実行する。このＳＴＥＰ１５の処理では、電子制御装置５０は、エタノール比率を現状の値から所定量だけ増加させるように、各気筒２毎の燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量を調整する。
【０１２０】
そして、電子制御装置５０は、ＳＴＰＥ１６において、ＳＴＥＰ１４と同じ判断処理を実行し、このＳＴＥＰ１６の判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ１５の処理を繰り返す。
【０１２１】
以上が図９のフローチャートの制御処理である。
【０１２２】
補足すると、電子制御装置５０は、本発明における燃料供給制御手段、ＥＧＲ制御手段、及び実効圧縮比制御手段としての機能を含んでいる。この場合、燃料供給制御手段としての機能は、図９のフローチャートの処理（ＳＴＥＰ１１〜１６の処理のうち、点火時期に関する処理を除く処理）によって実現される。この場合、前記エタノール比率が本発明における高オクタン価燃料供給割合に相当し、前記ガソリン比率が本発明における低オクタン価燃料供給割合に相当する。
【０１２３】
また、ＥＧＲ制御手段としての機能は、図４のフローチャートの処理（ＳＴＥＰ１〜５の処理のうち、実効圧縮比及びスロットル開度に関する処理を除く処理）によって実現され、実効圧縮比制御手段としての機能は、図４のフローチャートの処理（ＳＴＥＰ１〜５の処理のうち、ＥＧＲ率及びスロットル開度に関する処理を除く処理）によって実現される。
【０１２４】
本実施形態では、電子制御装置５０によって図４及び図９のフローチャートの処理が上記の如く実行されることによって、特に、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求（車両を大きな加速度で加速する要求）が発生した場合に特徴的な作動を呈する。以下に、特徴的な作動を図１２を参照して説明する。
【０１２５】
車両の運転者が、車両を大きな加速度で加速しようとする場合には、まず、アクセルペダルを大きく踏み込み、次いで、車両の実際の加速度が所望の加速度もしくはそれに近い加速度に達すると、所望の加速度を維持すべくアクセルペダルの踏み込みを緩めて、該アクセルペダル操作量を減少させる。
【０１２６】
このとき、内燃機関１の要求トルクは、図１２の第１段目（最上段）のグラフで示すように変化する。すなわち、要求トルクが、時刻ｔ１で急激に増加し、時刻ｔ２までほぼ一定の大トルクに保持される。そして、時刻ｔ２以後に要求トルクが、車両の所望の加速度に対応する大きさのトルクまで減少される。なお、同図中の時刻ｔ１は、アクセルペダルの踏み込み開始時刻、時刻ｔ２はアクセルペダルの踏み込みを緩め始めるタイミングの時刻に対応している。
【０１２７】
このとき、吸気通路４においてスロットル弁７に流入する空気の圧力Ｐ２（過給機２６の羽根車３１の下流側の圧力Ｐ２）は、図１２の第２段目のグラフで示すように変化する。本実施形態では、過給機２６が備えられているため、圧力Ｐ２（計測値）は、時刻ｔ１からｔ２の期間で増加し、その後、ほぼ一定に保たれる。
【０１２８】
なお、図１２の第２段目のグラフでは、縦軸の圧力Ｐ２の値は、大気圧に等しい圧力値をゼロとしており、圧力Ｐ２の値がゼロよりも大きくなる領域が、過給領域となる。
【０１２９】
また、この場合、エタノール比率、ＥＧＲ率、実効圧縮比、スロットル開度のそれぞれの目標値は、それぞれ、第３段目、第４段目、第５段目、第６段目のグラフで示す如く設定される。
【０１３０】
この場合、ＥＧＲ比率の目標値に関しては、時刻ｔ１からｔ２において要求トルクが大トルクとなり、ひいては、目標空気量が大流量となることから、ＥＧＲ比率の目標値は、図７に示したマップの特性によって、例えば図７中の点Ａ１での値（≒０）に保持される。従って、図１２の第４段目のグラフで示す如く、ＥＧＲ比率の目標値は、時刻ｔ１の直後からゼロ（もしくはそれに近い微小値）に保持される。これにより、時刻ｔ１からｔ２においては、排ガスの吸気側への還流が行なわれない状態もしくはそれに近い状態になり、各気筒２の燃焼室３に供給されるガスの全体もしくは大部分が、吸気通路４に導入される空気になる。
【０１３１】
そして、時刻ｔ２以後に、要求トルクが減少し、ひいては目標空気量が減少することから、ＥＧＲ率の目標値は、図７に示したマップの特性によって、例えば図７中の点Ａ１での値（≒０）から点Ａ２の値まで変化していく。従って、時刻ｔ２以後の要求トルクの減少時には、図１２に示す如く、ＥＧＲ比率の目標値は増加される。各気筒２の燃焼室３に吸気行程で還流する排ガス量が増加すると共に該吸気行程で燃焼室３に供給される空気量が減少することとなる。
【０１３２】
また、実効圧縮比の目標値に関しては、時刻ｔ１からｔ２において上記の如く目標空気量が大流量となることから、図６に示したマップの特性によって、例えば図６中の点Ａ３での値（＝最大圧縮比）に保持される。従って、図１２の第５段目のグラフで示す如く、実効圧縮比の目標値は、時刻ｔ１の直後から最大圧縮比（もしくはそれに近い圧縮比）に保持される。なお、最大圧縮比は、膨張比に等しい圧縮比（内燃機関１の運転をオットーサイクルで行なう場合の圧縮比）である。
【０１３３】
これにより、時刻ｔ１からｔ２においては、前記吸気バルブ駆動装置９の動作状態は、内燃機関１の運転が各気筒２の燃焼室３に最大限に吸気を行なうオットーサイクルで行なうように制御される。この状態では、吸気バルブ８を開閉駆動するカムとして高負荷用カム１０Ｈが使用されると共に、この高負荷用カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開弁期間の位相角は、図３の実線ｃで示す状態に制御される。
【０１３４】
そして、時刻ｔ２以後における目標空気量の減少時（要求トルクの減少時）には、実効圧縮比の目標値は、図６に示したマップの特性によって、例えば図６中の点Ａ３での値（＝最大圧縮比）から点Ａ４の値まで変化していく。従って、時刻ｔ２以後の要求トルクの減少時には、図１２に示す如く、実効圧縮比の目標値は減少される。ひいては、各気筒２の燃焼室３に吸気行程で供給される空気が減少されることとなる。
【０１３５】
また、スロットル開度の目標値に関しては、時刻ｔ１から時刻ｔ２において上記の如く目標空気量が大流量となることから、スロットル開度の目標値は、図８に示したマップの特性によって全開（もしくはほぼ全開）に保持される。そして、時刻ｔ２以後における目標空気量の減少時（要求トルクの減少時）には、スロットル開度の目標値は、図８に示したマップの特性によって、該目標空気量の減少に伴い減少することとなる。
【０１３６】
一方、エタノール比率の目標値に関しては、時刻ｔ１からｔ２において上記の如く目標空気量が大流量となるものの、吸気通路４の実際の空気流量Ｑは、即座には、目標空気量に追従せず、該目標空気量に応答遅れを伴って追従する。また、スロットル弁７に流入する空気の圧力Ｐ２は、図１２の第２段目のグラフで示すように漸変的に増加する。
【０１３７】
このため、時刻ｔ１からｔ２において、エタノール比率の目標値は、図１０のマップの特性によって、例えば同図中の点Ａ５の値、点Ａ６の値、点Ａ７の値を経由するような形態で増加する。従って、エタノール比率の目標値は、時刻ｔ１からｔ２において、図１２の第３段目のグラフで示すように漸変的に増加することとなる。
【０１３８】
なお、時刻ｔ１と時刻ｔ２の期間の途中で、エタノール比率の時間的な増加度合いが低下するのは、時刻ｔ１からｔ２で圧力Ｐ２が増加していく一方、図１０のマップにおいて、圧力Ｐ２が大きくなると、該圧力Ｐ２の計測値が大きいほど、エタノール比率の目標値を減少させるような傾向でエタノール比率の目標値が設定されるからである。
【０１３９】
そして、時刻ｔ２以後における目標空気量の減少時（要求トルクの減少時）には、エタノール比率の目標値は、図１０に示したマップの特性によって、例えば図１０中の点Ａ７での値から点Ａ８の値まで変化していく。従って、時刻ｔ２以後の要求トルクの減少時には、図１２に示す如く、エタノール比率の目標値は減少される。
【０１４０】
上記のように、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求（要求トルクが大トルクとなるような要求）が発生した場合には、その発生後の初期の期間（時刻ｔ１からｔ２の期間）では、吸気通路４の実際の空気流量Ｑの増加に伴い（ひいては各気筒２の燃焼室３への空気供給量の増加に伴い）、エタノール比率が増加するように燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量が制御される。
【０１４１】
また、この初期の期間では、ＥＧＲ率がゼロもしくはそれに近い微小な値に保持されるように該ＥＧＲ率がＥＧＲ弁２９を介して制御される。このため、各気筒２の燃焼室３に吸気行程で還流する排ガス量は、ゼロもしくはほぼゼロに制限される。
【０１４２】
さらに、この初期の期間では、実効圧縮比が最大圧縮比（内燃機関１をオットーサイクルで運転させる場合の圧縮比）もしくはそれに近い圧縮比に保持されるように該実効圧縮比が吸気バルブ駆動装置８を介して制御される。このため、各気筒２の圧縮行程で実際に圧縮される燃焼室３内の空気量を最大限の空気量にすことができる。
【０１４３】
このため、上記初期の期間において、ノッキングの発生をエタノール（高オクタン価燃料）によって効果的に抑制しつつ、内燃機関１の出力トルクを、該内燃機関１で発生可能な最大限のトルクもしくはそれに近いトルクに向って高い応答性で円滑に増加させることができる。特に、本実施形態では、過給機２６による各気筒２の燃焼室３への過給によって、内燃機関１で非常に大きなトルクを発生させることとなって、ノッキングが発生し易くなるものの、上記初期の期間において、高オクタン価燃料であるエタノールを積極的に使用することで、ノッキングの発生を効果的に防止しつつ、大きなトルクまで内燃機関１の出力トルクを円滑に増加させることができる。
【０１４４】
そして、上記初期の期間に続いて要求トルクが減少されると、吸気通路４の実際の空気流量Ｑの減少に伴い（ひいては各気筒２の燃焼室３への空気供給量の減少に伴い）、エタノール比率が減少するように燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量が制御される。
【０１４５】
同時に、ＥＧＲ率が、上記初期の期間よりも増加するようにＥＧＲ弁２９を介して制御される。さらに、実効圧縮比が、上記初期の期間よりも減少するように吸気バルブ駆動機構９を介して制御され、その結果、アトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転が行なわれる。
【０１４６】
ここで、ＥＧＲ率を増加させ、各気筒２の燃焼室３に還流させる排ガス量を増加させることは、ノッキングの発生を抑制する効果がある。特に、本実施形態では、燃焼室３に還流する排ガスは、ＥＧＲ通路２７を流れる過程でＥＧＲクーラ２８によって積極的に冷却されることから、ノッキングの発生を抑制する効果が高まる。
【０１４７】
また、アトキンソンサイクルでの内燃機関１の運転を行って、実効圧縮比を減少させることも、ノッキングの発生を抑制する効果がある。
【０１４８】
このため、上記初期の期間に続く要求トルクの減少後の定常的な要求トルク（車両の定常的な加速を行なうための要求トルク）が比較的大きい場合、すなわち、上記初期の期間に続く内燃期間が高負荷運転状態である場合に、エタノール比率を大きな比率に維持することなく、内燃機関１のノッキングの発生を防止できることとなる。このため、上記初期の期間に続く高負荷運転時のエタノール（高オクタン価燃料）の消費量を抑制できる。
【０１４９】
また、上記初期の期間の後は、内燃機関１の出力トルクが既に大トルクに増加した状態であるので、ＥＧＲ率の増加や、実効圧縮比の減少によって該内燃機関１の出力トルクの応答性が損なわれるのを回避することができる。
【０１５０】
以上のように、本実施形態によれば、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求が発生した場合に、その発生の直後は、ＥＧＲ率をゼロもしくはそれに近い小さい値に維持し、且つ、実効圧縮比を最大圧縮比もしくはそれに近い圧縮比に維持しつつ、空気流量Ｑの増加に伴いエタノール比率を増加させるようにした。これにより、内燃機関１のノッキングの発生を、高オクタン価燃料（エタノール）の積極的な使用によって効果的に抑制しつつ、高い応答性で内燃機関１の出力トルクを円滑に増加させることができる。
【０１５１】
そして、内燃機関１の出力トルクが十分に増加して、要求トルクが減少する（ひいては、目標空気量が減少する）ようになると、空気流量Ｑの減少に伴いエタノール比率を減少させることと並行して、ＥＧＲ率の増加と、実効圧縮比の減少とを行なうようにした。これにより、高オクタン価燃料（エタノール）に消費量を抑制しつつ、内燃機関１のノッキングの発生を抑制できる。
【０１５２】
このため、本実施形態によれば、内燃機関１の高負荷運転が頻繁に行なわれるような状況であっても、高オクタン価燃料の残量が早期に減少してしまうのを防止できる。ひいては、内燃機関１の出力トルクの上限を低下させざるを得なくなるような状況が発生するのを防止できる。
【０１５３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１３及び図１４を参照して説明する。
【０１５４】
図１３を参照して、本実施形態のシステム（内燃機関１とこれに付帯するシステム）は、第１実施形態における過給機２６を備えないシステムであり、この点以外の構成は、第１実施形態のシステムと同一である。すなわち、本実施形態のシステムは、第１実施形態のシステムから過給機２６を削除した構成のものである。
【０１５５】
このため、本実施形態の説明では、第１実施形態のシステムと同一の構成要素に第１実施形態と同一の参照符号を付し、当該同一の構成要素の説明を省略する。
【０１５６】
そして、本実施形態のシステムにおける電子制御装置５０は、第１実施形態のものと同じ制御処理、すなわち、図４及び図９のフローチャートに示した制御処理を実行する。この場合、これらの制御処理で使用させるマップも、第１実施形態のものと同様のパターンで設定される。但し、本実施形態では過給機が備えられていないので、それらのマップおけるパタメータ（目標空気量や、圧力Ｐ２等）の範囲は、一般には第１実施形態のものと相違する。
【０１５７】
かかる本実施形態では、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求が発生した場合に、図１４に例示するようなパターンでの作動が実現されることとなる。すなわち、内燃機関１の要求トルクが、図１４の第１段目（最上段）のグラフで例示する如く、前記図１２に示したものと同様のパターンで変化する。なお、図１４中の時刻ｔ１、ｔ２の意味は、図１２のものと同じである。
【０１５８】
このとき、本実施形態では過給機２６が備えられていないので、圧力Ｐ２は、図１４の第２段目のグラフで示す如く、大気圧にほぼ一致する圧力に保持される。
【０１５９】
また、ＥＧＲ率の目標値、実効圧縮比の目標値、及びスロットル開度の目標値は、図１４の要求トルクの変化のパターンに対して、前記図１２に示したものと同様のパターンで変化する。
【０１６０】
一方、エタノール比率の目標値に関しては、本実施形態では、過給機２６が備えられていないことから、吸気通路４の実際の空気流量Ｑが、要求トルクの増加後、比較的早期に要求トルクに対応する目標空気量まで上昇し、その後、時刻ｔ２までほぼ一定に維持される。
【０１６１】
このため、エタノール比率の目標値は、時刻ｔ１からｔ２の期間（初期の期間）において、増加した後、ほぼ一定に維持される。
【０１６２】
そして、時刻ｔ２以後は、エンタノール比率の目標値は、図１２に示したものと同様のパターンで変化する。すなわち、要求トルクの減少による空気流量Ｑの減少に伴い、エタノール比率の目標値が減少される。
【０１６３】
以上の如く本実施形態においても、第１実施形態と同様に、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求が発生した場合に、その発生の直後は、ＥＧＲ率をゼロもしくはそれに近い小さい値に維持し、且つ、実効圧縮比を最大圧縮比もしくはそれに近い圧縮比に維持しつつ、空気流量Ｑの増加に伴いエタノール比率を増加させる。これにより、内燃機関１のノッキングの発生を、高オクタン価燃料（エタノール）の積極的な使用によって効果的に抑制しつつ、高い応答性で内燃機関１の出力トルクを円滑に増加させることができる。
【０１６４】
そして、内燃機関１の出力トルクが十分に増加して、要求トルクが減少する（ひいては、目標空気量が減少する）ようになると、空気流量Ｑの減少に伴いエタノール比率を減少させることと並行して、ＥＧＲ率の増加と、実効圧縮比の減少とが行なわれる。これにより、高オクタン価燃料（エタノール）に消費量を抑制しつつ、内燃機関１のノッキングの発生を抑制できる。
【０１６５】
このため、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、内燃機関１の高負荷運転が頻繁に行なわれるような状況であっても、高オクタン価燃料の残量が早期に減少してしまうのを防止できる。ひいては、内燃機関１の出力トルクの上限を低下させざるを得なくなるような状況が発生するのを防止できる。
【０１６６】
［変形態様について］
次に、以上説明した各実施形態の変形態様をいくつか説明する。
【０１６７】
前記各実施形態におけるエタノール比率の目標値の設定処理（図９のＳＴＥＰ１２における処理）と、ＥＧＲ率の目標値の設定処理（図４のＳＴＥＰ２における処理）とにおいて、それぞれ、エタノール比率の目標値と、ＥＧＲ率の目標値とを、前記第２燃料タンク３７内の高オクタン価燃料（エタノール）の残量に応じて変化させるように設定してもよい。
【０１６８】
より詳しくは、高オクタン価燃料の残量が少ないほど、エタノール比率の目標値が小さくなり、また、ＥＧＲ率の目標値が大きくなるような傾向で、該エタノール比率の目標値とＥＧＲ率の目標値とを、高オクタン価燃料の残量に応じて変化させるようにしてもよい。
【０１６９】
より具体的な一例としては、例えば、エタノール比率の目標値を決定するために使用するマップ（図１０に示すマップ）と、ＥＧＲ率の目標値を決定するために使用するマップ（図７に示すマップ）とを各々、高オクタン価燃料の残量が所定値以上である場合と、所定値よりも小さい場合とで各別に設定しておく。
【０１７０】
この場合、エタノール比率の目標値を決定するための２つのマップは、高オクタン価燃料の残量が所定値よりも小さい場合に、該残量が所定値以上である場合よりもエタノール比率の目標値がより小さい値になるような傾向で設定しておく。
【０１７１】
また、ＥＧＲ率の目標値を決定するための２つのマップは、高オクタン価燃料の残量が所定値よりも小さい場合に、該残量が所定値以上である場合よりもエタノール比率の目標値がより小さい値になるような傾向で設定しておく。
【０１７２】
このようにすることで、高オクタン価燃料の残量が十分に多い場合には、高負荷運転時に、ＥＧＲ率を極力小さい値に抑制しつつ、高オクタン価燃料を積極的に使用することとなる。これにより、ノッキングの発生を高オクタン価燃料によって効果的に抑制しつつ、高い熱効率で内燃機関１の高負荷運転を行うようにすることができる。
【０１７３】
また、高オクタン価燃料の残量が少ない場合には、高負荷運転時に、高オクタン価燃料の残量が十分に多い場合に較べて、高オクタン価燃料の消費量を少なめに抑制しつつ、ＥＧＲ率が増加されることとなる。これにより、高オクタン価燃料の消費を抑制しつつ、ノッキングの発生をＥＧＲ率の増加によって抑制するようにして、内燃機関１の高負荷運転を行うことができる。
【０１７４】
また、前記各実施形態では、高オクタン価燃料、低オクタン価燃料として、それぞれ、エタノール、ガソリンを使用したが、これに限定されるものではない。例えば高オクタン価燃料としては、エタノール以外に、芳香族炭化水素、メタノール等を使用してもよい。
【符号の説明】
【０１７５】
１…内燃機関、３…燃焼室、２５…ＥＧＲ装置、２６…過給機、、２７…ＥＧＲ通路、２８…ＥＧＲクーラ（排ガス冷却手段）、５０…電子制御装置（燃料供給制御手段、ＥＧＲ制御手段、実効圧縮比制御手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを使用して運転を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１、２に見られる如く、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを燃料として用いて運転を行う内燃機関が知られている。この種の内燃機関では、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いと低オクタン価燃料の供給量の割合いとを、内燃機関の運転状態に応じて可変的に制御することで、ノッキングの発生の防止や、燃費の向上が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３６００号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを燃料として用いて運転を行う内燃機関では、高負荷運転時に燃焼室への高オクタン価燃料の供給割合を多くすることで、ノッキングの発生を防止できることから、内燃機関の出力性能を向上させる（出力可能なトルクの上限を高める）ことが可能である。
【０００５】
しかるに、特許文献１、２に見られる技術では、内燃機関の高負荷運転時には、内燃機関の燃焼室への高オクタン価燃料の供給割合を高く保持することで、ノッキングの発生を防止することを基本としているため、高負荷運転が頻繁に行われるような場合には、高オクタン価燃料の残量が早期に減少し易しやすい。
【０００６】
そして、高オクタン価燃料の残量が少なくって、内燃機関の燃焼室に供給し得る高オクタン価燃料が不足すると、高オクタン価燃料の積極的な使用によってノッキングの発生を防止するようにすることができなくなる。このため、このような状況では、内燃機関で出力させるトルクの上限を低下させざるを得なくなる。
【０００７】
例えば、特許文献１に見られる技術では、高オクタン価燃料の残量が所定の基準値以下に減少した状況では、ノッキングが発生すると、点火時期を遅角させることで、内燃機関の出力トルクを減少させるようにしている。
【０００８】
このように、特許文献１、２に見られる如き従来の技術では、内燃機関の高負荷運転が頻繁に行なわれると、高オクタン価燃料が早期に減少しやすく、ひいては、内燃機関の出力性能を制限せざるを得なくなる状況が発生しやすいという不都合があった。
【０００９】
本発明はかかる背景に鑑みてなされてものであり、内燃機関の高負荷運転時の出力性能の低下と高オクタン価燃料の消費とを極力抑制するようにしつつ、ノッキングの発生の防止を適切に行うことができる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】
【００１０】
本発明の内燃機関の制御装置の第１の態様は、かかる目的を達成するために、高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関には、ＥＧＲ率を可変的に制御可能なＥＧＲ装置が付設されており、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも増加させるように制御するＥＧＲ制御手段とを備えることを特徴とする（第１発明）。
【００１１】
なお、前記ＥＧＲ装置は、内燃機関の燃焼室から排出される排ガスの一部を吸気側に還流させ、その還流させた排ガスを、該燃焼室の吸気行程において、空気（新気）と共に該燃焼室に供給する装置である。そして、前記ＥＧＲ率は、燃焼室に供給される空気と排ガスとの総量に対する排ガス量の割合を意味する。
【００１２】
また、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させるということは、前記低オクタン価燃料供給割合を減少させることと等価である。同様に、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるということは、前記低オクタン価燃料供給割合を増加させることと等価である。
【００１３】
上記第１発明によれば、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合、すなわち、該出力トルクの目標値が増加された場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させるので、内燃機関のノッキングの発生を抑制しつつ、該内燃機関の出力トルクを高トルクまで円滑に増加させることができる。
【００１４】
ここで、内燃機関を走行用の動力源として搭載する車両を加速しようとする場合等、内燃機関の出力トルクを増加させようとする場合、通常、その増加の要求の発生の直後は、内燃機関の出力トルクの目標値は、最終的な目標値よりも大きめの目標値に設定される。そして、内燃機関の燃焼室への空気供給量の増加（ひいては実際の出力トルクの増加）によって、内燃機関の実際の出力トルクが最終的な目標値にほぼ一致するようになると、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求が発生し、内燃機関の出力トルクの目標値が減少されることとなる。
【００１５】
この場合、第１発明においては、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合が減少される。加えて、このように高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況では、前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率が、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間（すなわち、出力トルクの増加の要求の発生後、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始されるまでの期間）よりも増加される。
【００１６】
ここで、前記ＥＧＲ率を増加させ、内燃機関の燃焼室に還流させる排ガス量を増加させることは、ノッキングの発生を抑制する効果がある。このため、内燃機関の実際の出力トルクが最終的な目標値にほぼ一致するようなトルクまで上昇した後に、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況では、内燃機関のノッキングの発生を抑制するための高オクタン価燃料の必要供給量が軽減されることとなる。従って、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを、前記ＥＧＲ率の増加を行なわない場合よりも高めることができることとなる。
【００１７】
そして、このように高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを高めて、前記燃焼室への高オクタン価燃料の供給量を少なくするようにしても、ＥＧＲ率の増加によって、内燃機関のノッキングの発生を防止できることとなる。
【００１８】
よって、第１発明によれば、内燃機関の高負荷運転時の出力性能の低下と高オクタン価燃料の消費とを極力抑制するようにしつつ、ノッキングの発生の防止を適切に行うことができる。
【００１９】
かかる第１発明では、前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＥＧＲ率の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記ＥＧＲ率を制御する手段とを備え、前記ＥＧＲ率の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記ＥＧＲ率の目標値が小さくなるようにあらかじめ定められた特性で、該ＥＧＲ率の目標値を設定することが好ましい（第２発明）。
【００２０】
この第２発明によれば、前記ＥＧＲの目標値は、前記出力トルクの目標値が高いほど、小さくなるように設定されるので、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記ＥＧＲ率の目標値が増加し、ひいては、実際のＥＧＲ率が増加されることとなる。そして、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、前記出力トルクの目標値が高いことから、ＥＧＲ率の目標値が小さい（ゼロでもよい）ものとなる。
【００２１】
前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、前記燃焼室に十分な量の空気を充填できることとなり、内燃機関の出力トルクを、高い応答性で高トルクまで増加させることができる。
【００２２】
また、上記第１発明又は第２発明では、前記ＥＧＲ装置は、前記内燃機関の吸気側に排ガスを還流させるＥＧＲ通路に、該排ガスを冷却する排ガス冷却手段を備えるＥＧＲ装置であることが好ましい（第３発明）。
【００２３】
この第３発明によれば、前記燃焼室に還流させる排ガスの温度を低くすることができる。このため、前記ＥＧＲ率の増加によるノッキングの発生の防止効果を高めることができる。ひいては、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いをより一層高めることができる。この結果、高負荷運転時の高オクタン価燃料の消費をより一層低減することができる。
【００２４】
また、上記第１〜第３発明では、前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、前記燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段をさらに備えるようにしてもよい（第４発明）。
【００２５】
すなわち、前記実効圧縮比を減少させることは、ＥＧＲ率を増加させる場合と同様に、ノッキングの発生を抑制する効果がある。このため、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、ＥＧＲ率を増加させることと並行して、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させることで、内燃機関のノッキングの発生を抑制するための高オクタン価燃料の必要供給量がより一層、軽減されることとなる。従って、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いをより一層高めて、高オクタン価燃料の消費の抑制効果を高めることができる。
【００２６】
補足すると、前記アトキンソンサイクル運転は、燃焼室の実効圧縮比が膨張比よりも小さくなるような燃焼サイクルでの運転（ミラーサイクルでの運転を含む）である。そして、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関としては、該内燃機関の吸気系に、該内燃機関の吸気バルブの開弁期間の位相角を変化させる機構（例えばＶＴＣと言われる機構）と、該吸気バルブのリフト量及び開弁期間の角度幅を変化させる機構（例えばＶＴＥＣ（登録商標）と言われる機構）とのうちの一方又は両方を備えた内燃機関が挙げられる。この場合、アトキンソンサイクルはミラーサイクルとして実現される。
【００２７】
上記の如く、前記実効圧縮比を減少させることで、ＥＧＲ率を増加させる場合と同様に、ノッキングの発生を抑制する効果があることから、本発明は次の形態を採用してもよい。
【００２８】
すなわち、本発明の内燃機関の制御装置の第２の態様は、高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段とを備えることを特徴とする（第５発明）。
【００２９】
この第５発明によれば、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させるので、第１発明と同様に、内燃機関のノッキングの発生を抑制しつつ、該内燃機関の出力トルクを高トルクまで円滑に増加させることができる。
【００３０】
そして、前記実効圧縮比を減少させることは、ノッキングの発生を抑制する効果があるので、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況では、内燃機関のノッキングの発生を抑制するための高オクタン価燃料の必要供給量が軽減されることとなる。従って、前記燃焼室への空気供給量の減少に伴う前記高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを、前記実効圧縮比の減少を行なわない場合よりも高めることができることとなる。
【００３１】
そして、このように高オクタン価燃料供給割合の減少度合いを高めて、前記燃焼室への高オクタン価燃料の供給量を少なくするようにしても、実効圧縮比の減少によって、内燃機関のノッキングの発生を防止できることとなる。
【００３２】
よって、第５発明によれば、第１発明と同様に、内燃機関の高負荷運転時の出力性能の低下と高オクタン価燃料の消費とを極力抑制するようにしつつ、ノッキングの発生の防止を適切に行うことができる。
【００３３】
上記の如く実効圧縮比の制御を行う前記第４発明又は第５発明では、前記実効圧縮比制御手段は、前記実効圧縮比の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記実効圧縮比を制御する手段とを備え、前記実効圧縮比の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記実効圧縮比の目標値が大きくなるようにあらかじめ定められた特性で、該実効圧縮比の目標値を設定することが好ましい（第６発明）。
【００３４】
この第６発明によれば、前記実効圧縮比の目標値は、前記出力トルクの目標値が高いほど、大きくなるように設定されるので、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比の目標値が減少し、ひいては、実際の実効圧縮比が減少されることとなる。そして、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、前記出力トルクの目標値が高いことから、実効圧縮比の目標値が大きいものとなる。
【００３５】
従って、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間では、実効圧縮比を大きなものとして、内燃機関の出力トルクを、高トルクまで増加させることができる。
【００３６】
また、前記第１〜第６発明では、前記内燃機関には、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気の過給を行なう過給機が付設されていてもよい（第７発明）。
【００３７】
この第７発明によれば、内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記過給機によって、前記燃焼室への空気の過給が行なわれるため、ノッキングが発生しやすくなるものの、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、高オクタン価燃料供給割合が増加されるため、ノッキングの発生を効果的に防止しつつ、内燃機関の出力トルクをより一層の高トルクまで円滑に上昇させることができる。
【００３８】
そして、内燃機関の出力トルクが最終的な目標値にほぼ一致するようなトルクまで上昇し、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況になると、すると、内燃機関の出力トルクの減少の要求応じたが発生し、できる。前記ＥＧＲ率の増加させることと、前記実効圧縮比を減少させることのいずれか一方又は両方が行なわれることで、高オクタン価燃料供給割合を速やかに減少させて、高オクタン価燃料の消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態における内燃機関およびこれに付帯するシステムの構成を示す図。
【図２】図１に示す内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブに関する構成を模式的に示す図。
【図３】図１に示す内燃機関の吸気バルブの駆動特性を示すグラフ。
【図４】図１に示す電子制御装置の処理を示すフローチャート。
【図５】図４のＳＴＥＰ１の処理で使用するマップを示す図。
【図６】図４のＳＴＰＥ２の処理で使用するマップを示す図。
【図７】図４のＳＴＰＥ２の処理で使用するマップを示す図。
【図８】図４のＳＴＰＥ２の処理で使用するマップを示す図。
【図９】図１に示す電子制御装置の処理を示すフローチャート。
【図１０】図９のＳＴＥＰ１２の処理で使用するマップを示す図。
【図１１】図９のＳＴＰＥ１２の処理で使用するマップを示す図。
【図１２】第１実施形態における作動を説明するためのグラフ。
【図１３】本発明の第２実施形態における内燃機関およびこれに付帯するシステムの構成を示す図。
【図１４】第１実施形態のにおける作動を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を以下に説明する。図１及び図２を参照して、本実施形態のシステムは、車両に走行用の動力源として搭載された内燃機関１と、この内燃機関１の運転制御を行う電子制御装置５０とを備えている。
【００４１】
内燃機関１は、本実施形態では、例えば４気筒の内燃機関である。但し、内燃機関１の気筒数は、４個である必要はない。例えば内燃機関１は、単気筒もしくは６気筒の内燃機関であってもよい。
【００４２】
この内燃機関１の吸気系は、各気筒２の燃焼室３で燃焼させる燃料と混合する空気（新気）を、全気筒２に対して共通の吸気通路４と各気筒２の燃焼室３の吸気ポートに連通するインテークマニホールド５とを順に経由して各気筒２の燃焼室３に供給するように構成されている。
【００４３】
この場合、吸気通路４には、これに外部から流入する空気中（大気中）の不要物を除去するエアクリーナ６と、空気の流量を調整するためのスロットル弁７とが上流側から順に介装されている。スロットル弁７は、電動式のスロットル弁であり、その開度が図示しない電動モータを介して制御される。
【００４４】
そして、各気筒２の燃焼室３の吸気ポートを開閉するための吸気バルブ８と、該吸気バルブ８を開閉駆動する吸気バルブ駆動機構９とが内燃機関１に付設されている。
【００４５】
本実施形態では、内燃機関１の各気筒２の燃焼室３の実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転を実現するするために、吸気バルブ駆動機構９は、吸気バルブ８の開弁期間の位相角を変化させるための公知のバルブ位相可変機構（所謂、ＶＴＣと言われる機構）と、吸気バルブ８の吸気バルブ８のリフト量（最大開度）と開弁期間の角度幅とを変化させるための公知のバルブリフト可変機構（所謂、ＶＴＥＣ（登録商標）と言われる機構）とを有する構成とされている。
【００４６】
なお、吸気バルブ８の開弁期間の角度幅というのは、吸気バルブ８の開弁開始から開弁終了までの開弁期間を、内燃機関１の出力軸であるクランク軸１２の回転角度幅で表したもの、すなわち、吸気バルブ８の開弁開始時のクランク軸１２の位相角（回転角度位置）と吸気バルブ８の開弁終了時のクランク軸１２の位相角との間の角度差である。また、吸気バルブ８の開弁期間の位相角というのは、該開弁期間の全体がクランク軸１２のどの位相角の範囲に存在するかを代表的に示す位相角を意味し、例えば吸気バルブ８の開弁開始の位相角（開弁開始時のクランク軸１２の位相角）又は吸気バルブ８の開弁終了の位相角（開弁終了時のクランク軸１２の位相角）により表される。
【００４７】
詳細な構成の図示は省略するが、かかる吸気バルブ駆動機構９の概略的な構成は次の通りである。すなわち、図２を参照して、吸気バルブ駆動機構９は、各気筒２毎に、２つの吸気カム１０Ｌ，１０Ｈを備えており、これらの吸気カム１０Ｌ，１０Ｈは、吸気側カムシャフト１１と一体に回転するようにして該吸気側カムシャフト１１に軸支されている。
【００４８】
上記吸気カム１０Ｌ，１０Ｈのプロフィール（形状パターン）は、吸気バルブ８のリフト量（最大開度）と開弁期間の角度幅とが互いに異なるものとなるように設定されている。
【００４９】
これらの吸気カム１０Ｌ，１０Ｈのプロフィールは、図３に実線ａ，ｃで示す如く、吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８のリフト量及び開弁期間の角度幅のそれぞれが、吸気カム１０Ｌよる吸気バルブ８のリフト量及び開弁期間の角度幅よりも大きくなるようなプロフィールである（以降、吸気カム１０Ｈを大リフト吸気カム１０Ｈ、吸気カム１０Ｌを小リフト吸気カム１０Ｌということがある）。なお、図３の横軸のクランク角度は、クランク軸１２の位相角を意味する。
【００５０】
この場合、大リフト吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅は、小リフト吸気カム１０Ｌよる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅よりも、各気筒２のピストン１４の上死点の位相角と下死点の位相角との間の角度差（＝１８０deg）により近い角度幅に設定されている。より詳しくは、大リフト吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅は、例えば、上死点の位相角と下死点の位相角との間の角度差（＝１８０deg）よりも若干大きい角度幅（例えば１９０deg）に設定されている。
【００５１】
また、小リフト吸気カム１０Ｌによる吸気バルブ８の開弁期間の角度幅は、上死点の位相角と下死点の位相角との間の角度差（＝１８０deg）よりも小さく、例えば、１００deg程度に設定されている。
【００５２】
そして、吸気バルブ駆動機構９は、吸気バルブ８をロッカアーム１５を介して実際に開閉駆動する吸気カムを、油圧式のバルブリフト可変機構によって、小リフト吸気カム１０Ｌと、大リフト吸気カム１０Ｈとのいずれか一方に選択的に切替えるように構成されている。この場合、小リフト吸気カム１０Ｌは、内燃機関１の低負荷運転用の吸気カムとして用いられ、大リフト吸気カム１０Ｈは、内燃機関１の高負荷運転用の吸気カムとして用いられる。
【００５３】
上記バルブリフト可変機構は、公知の構造のものであり、例えば特開２００５−１８０３０６号公報の図２に示されるものと同様の構成のものが採用される。但し、バルブリフト可変機構は、吸気バルブ８を開閉駆動する吸気カムを、小リフト吸気カム１０Ｌと大リフト吸気カム１０Ｈとのいずれか一方に選択的に切替えることができる機構であれば他の構成のものを採用してもよい。
【００５４】
また、吸気カム１０Ｌ，１０Ｈを軸支する吸気側カムシャフト１１は、内燃機関１のクランク軸１２に連動して回転する（クランク軸１２の２回転毎に１回転する）ように該クランク軸１２にタイミングベルト（図示省略）を介して接続された油室形成部材に（図示省略）に軸支されており、その回転方向での該油室形成部材に対する吸気側カムシャフト１１の位相角（角度位置）を所定の角度範囲内で変化させることが可能となっている。
【００５５】
これにより、クランク軸１２の位相角に対する吸気側カムシャフト１１の位相角、ひいては小リフト吸気カム１０Ｌと大リフト吸気カム１０Ｈの位相角を所定の角度範囲内で連続的に変化させることが可能となっている。
【００５６】
そして、吸気バルブ駆動機構９は、クランク軸１２の位相角に対する吸気側カムシャフト１１の位相角（ひいてはクランク軸１２の位相角に対する小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈの位相角）を、油圧式のバルブ位相可変機構によって変化させるように構成されている。この構成によって、図３の矢印Ｙ１，Ｙ２で示す如く、小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈのそれぞれによる吸気バルブ８の開弁期間の位相角を所定の範囲で連続的に変化させることができるようになっている。
【００５７】
上記バルブ位相可変機構は、公知の構造のものであり、例えば、特開２００５−１８０３０６号公報の図３に示されるものと同様の構成のものが採用される。但し、バルブ位相可変機構は、クランク軸１２の位相角に対する小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈの位相角を所定の範囲で連続的に変化させることができる機構であれば他の構成のものを採用してもよい。
【００５８】
上記のように吸気バルブ駆動機構９がバルブ位相可変機構とバルブリフト可変機構とを備えることで、各気筒２の燃焼室３の実効圧縮比を可変的に設定することが可能となっている。例えば、小リフト吸気カム１０Ｌにより吸気バルブ８を開閉駆動する場合に、吸気バルブ８の開弁期間の位相角状態を、図３の実線ａの状態から二点鎖線ｂの状態に向って連続的に変化させることによって、実効圧縮比を連続的に増加させていくことができる。
【００５９】
この場合、本実施形態では、小リフト吸気カム１０Ｌによる吸気バルブ８の開閉駆動時には、吸気バルブ８の閉弁開始の位相角が、下死点の位相角よりも進角側の位相角になるように開弁期間の位相角を設定することによって、実効圧縮比が膨張比よりも小さくなるアトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転が実現されることとなる。
【００６０】
また、大リフト吸気カム１０Ｈにより吸気バルブ８を開閉駆動する場合に、吸気バルブ８の開弁期間の位相角状態を図３の実線ｃの状態から二点鎖線ｄの状態に向って連続的に変化させることによって、実効圧縮比を連続的に減少させていくことができる。
【００６１】
この場合、本実施形態では、大リフト吸気カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開閉駆動時には、吸気バルブ８の閉弁開始の位相角が、下死点の位相角よりも遅角側の位相角になるように開弁期間の位相角を設定することによって、実効圧縮比が膨張比よりも小さくなるアトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転が実現されることとなる。
【００６２】
なお、図３の実線ｃの状態では、吸気バルブ８の開弁開始及び開弁終了が、それぞれ上死点、下死点とほぼ同じ位相角で行なわれることとなることから、実効圧縮比が膨張比とほぼ同一となるオットーサイクルでの内燃機関１の運転が実現されることとなる。
【００６３】
さらに、吸気バルブ８を開閉駆動する吸気カムを、小リフト吸気カム１０Ｌ及び大リフト吸気カム１０Ｈの一方から他方に切替えることによって、実効圧縮比を増加又は減少させることもできる。この場合、小リフト吸気カム１０Ｌを使用する場合よりも大リフト吸気カム１０Ｈを使用する場合の方が、実効圧縮比をより高めることができる。
【００６４】
内燃機関１の排気系は、各気筒２の燃焼室３で生成される排ガスを、各気筒２の燃焼室３の排気ポートに連通するエギゾーストマニホールド１７と、全気筒２に対して共通の排気通路１８とを順に経由して排気するように構成されている。この場合、排気通路１８には、排ガス浄化用の触媒１９が介装されている。
【００６５】
そして、各気筒２の燃焼室３の排気ポートを開閉するための排気バルブ２０と、該排気バルブ２０を開閉駆動する排気バルブ駆動機構２１とが内燃機関１に付設されている。
【００６６】
この排気バルブ駆動機構２１は、内燃機関１のクランク軸１２に連動して回転する（クランク軸１２の２回転毎に１回転する）排気側カムシャフト２２に、これと一体に回転自在に軸支された排気カム２３を各気筒２毎に備えており、この排気カム２３により、ロッカアーム２４を介して排気バルブ２０を開閉駆動する。なお、排気カム２３のプロフィール（形状パターン）は、本実施形態では、例えば前記大リフト吸気カム１０Ｈのプロフィール（図３の実線ｃのパターン）と同様のパターンに設定され、排気バルブ２０の開弁期間の角度幅が、各気筒２のピストン１４の下死点の位相角と上死点の位相角との間の角度差（１８０deg）よりも若干大きい角度幅に設定される。
【００６７】
上記の如く構成された内燃機関１の吸気系及び排気系には、さらにＥＧＲ装置２５と過給機２６とが付設されている。
【００６８】
ＥＧＲ装置２５は、排ガスの一部を吸気側に還流させ、その還流させた排ガスを各気筒２の燃焼室３に空気（燃料と混合する新気）と共に供給する装置であり、排気通路１８の上流端部（エギゾーストマニホールド１７との接続箇所近辺）から分流されてインテークマニホールド５に合流されたＥＧＲ通路２７（還流される排ガスの通路）を備えている。
【００６９】
このＥＧＲ通路２７には、吸気側に還流させる排ガスを冷却する排ガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ２８と、該排ガスの流量を制御するための電動式又は電磁式の流量制御弁２９（以下、ＥＧＲ弁２９という）とが介装され、ＥＧＲ弁２９の開度を制御することで、ＥＧＲ率（燃焼室３に供給する空気と排ガスとの総量に対する排ガス量の割合い）を制御することが可能となっている。
【００７０】
過給機２６は、本実施形態では排気タービン式過給機（所謂、ターボチャージャ）である。より詳しくは、この過給機２６は、触媒１９の上流側で排気通路１８に介装された羽根車３０と、スロットル弁７の上流側（エアクリーナ６の下流側）で吸気通路４に介装された羽根車３１とを備え、これらの羽根車３０，３１が一体に回転し得るように連結されている。そして、過給機２６は、排気通路１８を流れる排ガスによって羽根車３０，３１を回転させることで、吸気通路４を下流側に向って（スロットル弁７に向って）流れる空気の圧力を高め、それにより、各気筒２の燃焼室３に供給される空気量を増量させるようにしている。
【００７１】
また、内燃機関１には、各気筒２の燃焼室３で燃焼させる燃料を供給する燃料供給装置３２の構成要素として各気筒２毎に設けられた燃料噴射弁３３ａ，３３ｂが付設されている。
【００７２】
ここで、本実施形態の内燃機関１は、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを使用して運転を行なう機関である。より詳しくは、本実施形態では、高オクタン価燃料は、例えばエタノールであり、低オクタン価燃料は、例えばガソリンである。
【００７３】
これらの高オクタン価燃料と低オクタン価燃料は、本実施形態では、エタノールとガソリンとが混合された原燃料（例えばＥ１０等の燃料）から分離・生成される。
【００７４】
より詳しくは、図２を参照して、燃料供給装置３２は、低オクタン価燃料を貯蔵する第１燃料タンク３４と、高オクタン価燃料を貯蔵する第２燃料タンク３５とを備え、第１燃料タンク３４に原燃料が適宜補充されるようになっている。
【００７５】
この場合、第１燃料タンク３４には、原燃料を高オクタン価燃料（エタノール）と低オクタン価燃料（ガソリン）とに分離する分離器３６が備えられ、この分離器３６で原燃料から分離された高オクタン価燃料（エタノール）が第２燃料タンク３５に移送されて貯蔵されると共に、残りの低オクタン価燃料（ガソリン）が第１燃料タンク３４に貯蔵されるようになっている。
【００７６】
なお、高オクタン価燃料には、エタノールよりも十分に小さい含有割合でガソリンが含まれていてもよく、低オクタン価燃料には、ガソリンよりも十分に小さい含有割合でエタノールが含まれていてもよい。
【００７７】
そして、燃料供給装置３２は、第２燃料タンク３５の高オクタン価燃料をポンプ等により構成される昇圧機構３７により昇圧して、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのうちの燃料噴射弁３３ａに供給する。また、燃料供給装置３２は、第１燃料タンク３４の低オクタン価燃料をポンプ等により構成される昇圧機構３８により昇圧して、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのうちの燃料噴射弁３３ｂに供給する。
【００７８】
燃料噴射弁３３ａ，３３ｂは、本実施形態では、ポート噴射型のものであり、図２に示す如くインテークマニホールド５に取り付けられている。そして、各燃料噴射弁３３ａ，３３ｂは、その開弁時間を制御することで、燃料噴射量（燃焼室３への燃料供給量）を制御することが可能となっている。なお、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのうちの一方、例えば、高オクタン価燃料用の燃料噴射弁３３ａを直噴型としてもよい。
【００７９】
上記のように高オクタン価燃料用の燃料噴射弁３３ａと、低オクタン価用の燃料噴射弁３３ｂとを各別に備えることで、両燃料噴射弁３３ａ，３３ｂによって各気筒２の燃焼室３に供給されるトータルの燃料中の高オクタン価燃料の供給割合と低オクタン価燃料の供給割合とを可変的に制御できることとなる。なお、高オクタン価燃料の供給割合は、１回当たりの燃焼サイクルで、各気筒２の燃焼室３に供給されるトータルの燃料の全体積に対する高オクタン価燃料の体積の割合である。低オクタン価燃料についても同様である。
【００８０】
また、内燃機関１には、各気筒２の燃焼室３で圧縮される混合気に点火する点火装置の構成要素として各気筒２毎に設けられた点火プラグ４０が付設されている。
【００８１】
点火プラグ４０は、図２に示すように各気筒２の燃焼室３の頂部に装着され、所要のタイミングで図示しないディストリビュータから高電圧が供給されて火花放電を発生する。
【００８２】
以上が本実施形態のシステム（内燃機関１及びこれに付帯するシステム）の機構的な構成である。
【００８３】
電子制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む電子回路ユニットであり、前記スロットル弁７、吸気バルブ駆動機構９のバルブ位相可変機構及びバルブリフト可変機構、ＥＧＲ装置２５のＥＧＲ弁２９、燃料供給装置３２の燃料噴射弁３３ａ，３３ｂ、点火プラグ４０の動作を制御する。
【００８４】
これらの制御を担う電子制御装置５０には、各種のセンサの検出信号が入力される。本実施形態のシステムでは、以下に示すようなセンサが備えられており、これらのセンサの検出信号が電子制御装置５０に入力される。
【００８５】
すなわち、本実施形態のシステムでは、内燃機関１のクランク軸１２の回転数ＮＥ（回転速度）を検出するための信号（詳しくは、クランク軸１２の所定の回転角度毎に発生するパルス信号）を出力する回転数センサ５１が内燃機関１に付設されている。
【００８６】
また、吸気通路４を流れる空気の流量Ｑを検出する空気流量センサ５２と、スロットル弁７に流入する空気の圧力Ｐ２（過給機２６の羽根車３１とスロットル弁７との間の圧力）を検出する圧力センサ５３とが吸気通路４に設けられている。
【００８７】
さらに、本実施形態のシステムには、図示を省略する車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル操作量という）を検出するアクセルセンサ５４と、前記第２燃料タンク３５内の高オクタン価燃料（エタノール）の残量を検出する燃料残量センサ５５とが備えられている。
【００８８】
次に、本実施形態のシステムの作動を説明する。前記電子制御装置５０は、図４のフローチャートに示す制御処理と、図９のフローチャートに示す制御処理とを実行することで、内燃機関１の運転制御を行う。
【００８９】
図４のフローチャートに示す制御処理は、内燃機関１の各気筒２の燃焼室３に供給される空気量を制御するために、前記吸気バルブ駆動機構９の動作状態（詳しくは、吸気バルブ８を開閉駆動するカムの種類（高負荷用カム１０Ｈ又は低負荷用カム１０Ｌ）、並びに、そのカムの位相）と、ＥＧＲ装置２５のＥＧＲ弁２９の開度と、スロット弁７の開度（以下、スロットル開度という）とを制御するための処理である。この場合、吸気バルブ駆動機構９の動作状態の制御処理は、各気筒２の燃焼室３の実効圧縮比を制御するための処理であり、ＥＧＲ弁２９の開度の制御処理は、ＥＧＲ率を制御するための処理である。
【００９０】
図４のフローチャートに示す制御処理では、電子制御装置５０は、まず、ＳＴＥＰ１で、吸気通路４の空気流量Ｑの目標値である目標空気量を決定する。
【００９１】
具体的には、電子制御装置５０は、内燃機関１の要求トルク（出力トルクの目標値）と、回転数センサ５１の出力により認識される回転数ＮＥの計測値とから、図５に示す如く設定されたマップ（要求トルクと回転数ＮＥと目標空気量との間の関係を規定するマップ）に基づいて、要求トルクを実現するために必要な目標空気量を決定する。
【００９２】
図５に示すマップの基本的傾向は、要求トルクが大きいほど、目標空気量が大きくなり、また、回転数ＮＥが高いほど、目標空気量が大きくなるように設定されている。なお、要求トルクは、前記アクセルセンサ５４の出力により認識されるアクセル操作量の計測値から、あるいは、該アクセル操作量の計測値と車速の計測値とから、図示しないマップに基づき決定される。この場合、基本的には、要求トルクは、アクセル操作量が大きいほど、大きくなるように決定される。
【００９３】
次いで、ＳＴＥＰ２に進んで、電子制御装置５０は、目標空気量を実現するための実効圧縮比の目標値と、ＥＧＲ率の目標値と、スロットル開度の目標値とを設定する。
【００９４】
具体的には、電子制御装置５０は、ＳＴＥＰ１で決定した目標空気量と、前記圧力センサ５３の出力により認識される圧力Ｐ２（スロットル弁７に流入する空気の圧力）の計測値と、内燃機関１の回転数ＮＥの計測値とから図６に示す如く設定されたマップ（目標空気量と圧力Ｐ２と回転数ＮＥと実効圧縮比の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、実効圧縮比の目標値を設定する。図６に示すマップの基本的な傾向は、目標空気量が大きいほど、実効圧縮比の目標値が増加し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、実効圧縮比の目標値が減少し、また、回転数ＮＥが高いほど、実効圧縮比の目標値が減少するように設定されている。
【００９５】
また、電子制御装置５０は、目標空気量と、圧力Ｐ２の計測値と、回転数ＮＥの計測値とから図７に示す如く設定されたマップ（目標空気量と圧力Ｐ２と回転数ＮＥとＥＧＲ率の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、ＥＧＲ率の目標値を設定する。図７に示すマップの基本的な傾向は、目標空気量が大きいほど、ＥＧＲ率の目標値が減少し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、ＥＧＲ率の目標値が増加し、また、回転数ＮＥが高いほど、ＥＧＲ率の目標値が増加するように設定されている。
【００９６】
また、電子制御装置５０は、目標空気量と、圧力Ｐ２の計測値と、回転数ＮＥの計測値とから図８に示す如く設定されたマップ（目標空気量と圧力Ｐ２と回転数ＮＥとスロットル開度の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、スロットル開度の目標値を設定する。図８に示すマップの基本的な傾向は、目標空気量が大きいほど、スロットル開度の目標値が増加し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、スロットル開度の目標値が減少し、また、回転数ＮＥに対してはスロットル開度の目標値がほぼ一定になるように設定されている。
【００９７】
なお、前記目標空気量は、内燃機関１の要求トルクが高いほど、大きくなるように設定されるので、図６のマップを用いて決定される前記実効圧縮比の目標値は、結果的に、該要求トルクが高いほど、該実効圧縮比の目標値が大きくなるような特性で決定されることなる。
【００９８】
また、図７のマップを用いて決定される前記ＥＧＲ率の目標値は、結果的に、該要求トルクが高いほど、該ＥＧＲ率の目標値が小さくなるような特性で決定されることなる。
【００９９】
また、図８のマップを用いて決定される前記スロットル開度の目標値は、結果的に、該要求トルクが高いほど、該スロットル開度の目標値が大きくなるような特性で決定されることなる。
【０１００】
次いで、ＳＴＥＰ３に進んで、電子制御装置５０は、前記空気流量センサ５２の出力により認識される空気流量Ｑの計測値が、ＳＴＥＰ１で決定した目標空気量に一致するか否かを判断する。なお、ここで空気流量Ｑの計測値が目標空気量に一致するというのは、厳密に等しいということを意味するものではなく、それらの差の絶対値がある所定値以下に収まる状態を意味する。
【０１０１】
このＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的である場合には、電子制御装置５０は、図４のフローチャートの今回の処理を終了し、次回の演算処理周期まで待機する。この場合には、吸気バルブ駆動機構９の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の開度と、スロット開度とは現状の状態に維持される。
【０１０２】
一方、ＳＴＥＰ３の判断結果が否定的である場合には、電子制御装置５０は、ＳＴＥＰ４の処理を実行する。このＳＴＥＰ４では、電子制御装置５０は、実際の空気流量Ｑ（計測値）を目標空気量に近づけるように、実際の実効圧縮比と、実際のＥＧＲ率と、実際のスロットル開度とを現状の状態から変更する。
【０１０３】
そして、電子制御装置５０は、ＳＴＥＰ３と同じ判断処理をＳＴＥＰ４に続くＳＴＥＰ５で実行し、このＳＴＥＰ５の判断結果が肯定的となるまで、ＳＴＥＰ４の処理を繰り返す。
【０１０４】
この場合、上記のように繰り返されるＳＴＥＰ４の処理はより具体的には次のように行なわれる。すなわち、ＳＴＥＰ３の次の最初のＳＴＥＰ４の処理では、前記吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の実際の開度と、実際のスロットル開度とが、それぞれ、ＳＴＥＰ２で設定した実効圧縮比の目標値に応じて決定した基準の動作状態、ＳＴＥＰ２で設定したＥＧＲ率の目標値に応じて決定したＥＧＲ弁２９の基準の開度、ＳＴＥＰ２で設定したスロットル開度の目標値に制御される。
【０１０５】
この場合、吸気バルブ駆動機構９の基準の動作状態は、ＳＴＥＰ２で設定した実効圧縮比の目標値を実現するための動作状態であり、該目標値に応じて、あらかじめ設定されたマップ等により決定される。また、ＥＧＲ弁２９の基準の開度は、ＳＴＥＰ２で設定したＥＧＲ率の目標値を実現するための開度であり、該目標値に応じて、あらかじめ設定されたマップ等により決定される。
【０１０６】
そして、ＳＴＥＰ５の判断処理で空気流量Ｑが目標空気量よりも小さい場合におけるＳＴＥＰ４の処理では、実効圧縮比を所定量だけ増やすように吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態を現在の動作状態から変更することと、ＥＧＲ弁２９の実際の開度を現在の開度から所定量だけ減少させる（ひいてはＥＧＲ率を減少させる）ことと、実際のスロットル開度を現在の開度から所定量だけ増加させることとが実行される。
【０１０７】
また、ＳＴＥＰ５の判断処理で空気流量Ｑが目標空気量よりも大きい場合におけるＳＴＥＰ４の処理では、実効圧縮比を所定量だけ減らすように吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態を現在の動作状態から変更することと、ＥＧＲ弁２９の実際の開度を現在の開度から所定量だけ増加させる（ひいてはＥＧＲ率を増加させる）ことと、実際のスロットル開度を現在の開度から所定量だけ減少させることとが実行される。
【０１０８】
このようにして、上記ＳＴＥＰ４の処理を繰り返すことによって、吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の実際の開度と、実際のスロットル開度とが、それぞれ、実効圧縮比の目標値に対応する基準の動作状態、ＥＧＲ率の目標値に対応する基準の開度、スロットル開度の目標値の近辺で調整される。これにより、実際の空気流量Ｑ（計測値）が目標空気量に一致するように、吸気バルブ駆動機構９の実際の動作状態と、ＥＧＲ弁２９の実際の開度と、実際のスロットル開度とがそれぞれ制御されることとなる。
【０１０９】
以上が、図４のフローチャートの処理の詳細である。
【０１１０】
次に、図９のフローチャートに示す制御処理は、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのそれぞれの燃料噴射量と、点火プラグ４０の点火時期とを制御するための処理である。
【０１１１】
このフローチャートに示す制御処理では、電子制御装置５０は、まず、ＳＴＥＰ１１で、空気流量Ｑの計測値を取得する。
【０１１２】
次いで、ＳＴＥＰ１２に進んで、電子制御装置５０は、各気筒２の燃焼室３に供給する燃料中の高オクタン価燃料（エタノール）の供給割合（以降、エタノール比率という）の目標値と、点火時期の目標値とを設定する。
【０１１３】
具体的には、電子制御装置５０は、空気流量Ｑの計測値と、圧力Ｐ２の計測値と、内燃機関１の回転数ＮＥの計測値とから図１０に示す如く設定されたマップ（空気流量Ｑと圧力Ｐ２と回転数ＮＥとエタノール比率の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、エタノール比率の目標値を決定する。図１０に示すマップの基本的な傾向は、空気流量Ｑが大きいほど、エタノール比率の目標値が増加し、また、圧力Ｐ２が大きいほど、エタノール比率の目標値が減少し、また、回転数ＮＥが高いほど、エタノール比率の目標値が減少するように設定されている。
【０１１４】
また、電子制御装置５０は、空気流量Ｑの計測値と、圧力Ｐ２の計測値と、内燃機関１の回転数ＮＥの計測値とから図１１に示す如く設定されたマップ（空気流量Ｑと圧力Ｐ２と回転数ＮＥと点火時期の目標値との間の関係を規定するマップ）に基づいて、点火時期の目標値を決定する。図１１に示すマップの基本的な傾向は、内燃機関１の高負荷運転以外の運転時（中負荷又は低負荷運転時）においては、点火時期の目標値を最適点火時期（所謂、ＭＢＴ）に保持し、内燃機関１の高負荷運転時には、空気流量Ｑが大きいほど、点火時期の目標値の最適点火時期からの遅角量が増加し、また、圧力Ｐ２が小さいほど、点火時期の目標値の上記遅角量が増加し、また、回転数ＮＥが高いほど、点火時期の目標値の上記遅角量が減少するように設定されている。
【０１１５】
なお、エタノール比率（高オクタン価燃料の供給割合）の目標値を設定することで、結果的に、該低オクタン価燃料（ガソリン）の供給割合（以降、ガソリン比率という）も決定されることとなる。すなわち、エタノール比率をＸ［％］としたとき、ガソリン比率は、１００−Ｘ［％］となる。従って、ＳＴＥＰ２では、エタノール比率の目標値を決定する代わりに、ガソリン比率の目標値を決定するようにしてもよい。
【０１１６】
次いで、ＳＴＥＰ１３に進んで、電子制御装置５０は、各気筒２毎の燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの実際の燃料噴射量を、上記の如く決定したエタノール比率の目標値を満たすように制御すると共に、各気筒２毎の点火プラグ４０の実際の点火時期を目標値に制御する。
【０１１７】
この場合、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの実際の燃料噴射量の制御においては、燃料噴射弁３３ａ，３３ｂのそれぞれの実際の燃料噴射量の総和（各気筒２の燃焼室３に供給するトータルの燃料供給量）が吸気通路４の空気流量Ｑの計測値に応じて決定される。そして、このトータルの燃料供給量とエタノール比率の目標値とから各燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量が決定され、その決定された燃料噴射量に応じて各燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの開弁時間が制御される。
【０１１８】
次いで、ＳＴＥＰ１４に進んで、電子制御装置５０は、図示しないノックセンサによって内燃機関１のノッキングが発生するか否かを判断する。そして、この判断結果が否定的である場合には、電子制御装置５０は、図９のフローチャートの今回の処理を終了し、次回の演算処理周期まで待機する。
【０１１９】
一方、ＳＴＥＰ１４の判断結果が否定的である場合には、電子制御装置５０はＳＴＥＰ１５の処理を実行する。このＳＴＥＰ１５の処理では、電子制御装置５０は、エタノール比率を現状の値から所定量だけ増加させるように、各気筒２毎の燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量を調整する。
【０１２０】
そして、電子制御装置５０は、ＳＴＰＥ１６において、ＳＴＥＰ１４と同じ判断処理を実行し、このＳＴＥＰ１６の判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ１５の処理を繰り返す。
【０１２１】
以上が図９のフローチャートの制御処理である。
【０１２２】
補足すると、電子制御装置５０は、本発明における燃料供給制御手段、ＥＧＲ制御手段、及び実効圧縮比制御手段としての機能を含んでいる。この場合、燃料供給制御手段としての機能は、図９のフローチャートの処理（ＳＴＥＰ１１〜１６の処理のうち、点火時期に関する処理を除く処理）によって実現される。この場合、前記エタノール比率が本発明における高オクタン価燃料供給割合に相当し、前記ガソリン比率が本発明における低オクタン価燃料供給割合に相当する。
【０１２３】
また、ＥＧＲ制御手段としての機能は、図４のフローチャートの処理（ＳＴＥＰ１〜５の処理のうち、実効圧縮比及びスロットル開度に関する処理を除く処理）によって実現され、実効圧縮比制御手段としての機能は、図４のフローチャートの処理（ＳＴＥＰ１〜５の処理のうち、ＥＧＲ率及びスロットル開度に関する処理を除く処理）によって実現される。
【０１２４】
本実施形態では、電子制御装置５０によって図４及び図９のフローチャートの処理が上記の如く実行されることによって、特に、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求（車両を大きな加速度で加速する要求）が発生した場合に特徴的な作動を呈する。以下に、特徴的な作動を図１２を参照して説明する。
【０１２５】
車両の運転者が、車両を大きな加速度で加速しようとする場合には、まず、アクセルペダルを大きく踏み込み、次いで、車両の実際の加速度が所望の加速度もしくはそれに近い加速度に達すると、所望の加速度を維持すべくアクセルペダルの踏み込みを緩めて、該アクセルペダル操作量を減少させる。
【０１２６】
このとき、内燃機関１の要求トルクは、図１２の第１段目（最上段）のグラフで示すように変化する。すなわち、要求トルクが、時刻ｔ１で急激に増加し、時刻ｔ２までほぼ一定の大トルクに保持される。そして、時刻ｔ２以後に要求トルクが、車両の所望の加速度に対応する大きさのトルクまで減少される。なお、同図中の時刻ｔ１は、アクセルペダルの踏み込み開始時刻、時刻ｔ２はアクセルペダルの踏み込みを緩め始めるタイミングの時刻に対応している。
【０１２７】
このとき、吸気通路４においてスロットル弁７に流入する空気の圧力Ｐ２（過給機２６の羽根車３１の下流側の圧力Ｐ２）は、図１２の第２段目のグラフで示すように変化する。本実施形態では、過給機２６が備えられているため、圧力Ｐ２（計測値）は、時刻ｔ１からｔ２の期間で増加し、その後、ほぼ一定に保たれる。
【０１２８】
なお、図１２の第２段目のグラフでは、縦軸の圧力Ｐ２の値は、大気圧に等しい圧力値をゼロとしており、圧力Ｐ２の値がゼロよりも大きくなる領域が、過給領域となる。
【０１２９】
また、この場合、エタノール比率、ＥＧＲ率、実効圧縮比、スロットル開度のそれぞれの目標値は、それぞれ、第３段目、第４段目、第５段目、第６段目のグラフで示す如く設定される。
【０１３０】
この場合、ＥＧＲ比率の目標値に関しては、時刻ｔ１からｔ２において要求トルクが大トルクとなり、ひいては、目標空気量が大流量となることから、ＥＧＲ比率の目標値は、図７に示したマップの特性によって、例えば図７中の点Ａ１での値（≒０）に保持される。従って、図１２の第４段目のグラフで示す如く、ＥＧＲ比率の目標値は、時刻ｔ１の直後からゼロ（もしくはそれに近い微小値）に保持される。これにより、時刻ｔ１からｔ２においては、排ガスの吸気側への還流が行なわれない状態もしくはそれに近い状態になり、各気筒２の燃焼室３に供給されるガスの全体もしくは大部分が、吸気通路４に導入される空気になる。
【０１３１】
そして、時刻ｔ２以後に、要求トルクが減少し、ひいては目標空気量が減少することから、ＥＧＲ率の目標値は、図７に示したマップの特性によって、例えば図７中の点Ａ１での値（≒０）から点Ａ２の値まで変化していく。従って、時刻ｔ２以後の要求トルクの減少時には、図１２に示す如く、ＥＧＲ比率の目標値は増加される。各気筒２の燃焼室３に吸気行程で還流する排ガス量が増加すると共に該吸気行程で燃焼室３に供給される空気量が減少することとなる。
【０１３２】
また、実効圧縮比の目標値に関しては、時刻ｔ１からｔ２において上記の如く目標空気量が大流量となることから、図６に示したマップの特性によって、例えば図６中の点Ａ３での値（＝最大圧縮比）に保持される。従って、図１２の第５段目のグラフで示す如く、実効圧縮比の目標値は、時刻ｔ１の直後から最大圧縮比（もしくはそれに近い圧縮比）に保持される。なお、最大圧縮比は、膨張比に等しい圧縮比（内燃機関１の運転をオットーサイクルで行なう場合の圧縮比）である。
【０１３３】
これにより、時刻ｔ１からｔ２においては、前記吸気バルブ駆動装置９の動作状態は、内燃機関１の運転が各気筒２の燃焼室３に最大限に吸気を行なうオットーサイクルで行なうように制御される。この状態では、吸気バルブ８を開閉駆動するカムとして高負荷用カム１０Ｈが使用されると共に、この高負荷用カム１０Ｈによる吸気バルブ８の開弁期間の位相角は、図３の実線ｃで示す状態に制御される。
【０１３４】
そして、時刻ｔ２以後における目標空気量の減少時（要求トルクの減少時）には、実効圧縮比の目標値は、図６に示したマップの特性によって、例えば図６中の点Ａ３での値（＝最大圧縮比）から点Ａ４の値まで変化していく。従って、時刻ｔ２以後の要求トルクの減少時には、図１２に示す如く、実効圧縮比の目標値は減少される。ひいては、各気筒２の燃焼室３に吸気行程で供給される空気が減少されることとなる。
【０１３５】
また、スロットル開度の目標値に関しては、時刻ｔ１から時刻ｔ２において上記の如く目標空気量が大流量となることから、スロットル開度の目標値は、図８に示したマップの特性によって全開（もしくはほぼ全開）に保持される。そして、時刻ｔ２以後における目標空気量の減少時（要求トルクの減少時）には、スロットル開度の目標値は、図８に示したマップの特性によって、該目標空気量の減少に伴い減少することとなる。
【０１３６】
一方、エタノール比率の目標値に関しては、時刻ｔ１からｔ２において上記の如く目標空気量が大流量となるものの、吸気通路４の実際の空気流量Ｑは、即座には、目標空気量に追従せず、該目標空気量に応答遅れを伴って追従する。また、スロットル弁７に流入する空気の圧力Ｐ２は、図１２の第２段目のグラフで示すように漸変的に増加する。
【０１３７】
このため、時刻ｔ１からｔ２において、エタノール比率の目標値は、図１０のマップの特性によって、例えば同図中の点Ａ５の値、点Ａ６の値、点Ａ７の値を経由するような形態で増加する。従って、エタノール比率の目標値は、時刻ｔ１からｔ２において、図１２の第３段目のグラフで示すように漸変的に増加することとなる。
【０１３８】
なお、時刻ｔ１と時刻ｔ２の期間の途中で、エタノール比率の時間的な増加度合いが低下するのは、時刻ｔ１からｔ２で圧力Ｐ２が増加していく一方、図１０のマップにおいて、圧力Ｐ２が大きくなると、該圧力Ｐ２の計測値が大きいほど、エタノール比率の目標値を減少させるような傾向でエタノール比率の目標値が設定されるからである。
【０１３９】
そして、時刻ｔ２以後における目標空気量の減少時（要求トルクの減少時）には、エタノール比率の目標値は、図１０に示したマップの特性によって、例えば図１０中の点Ａ７での値から点Ａ８の値まで変化していく。従って、時刻ｔ２以後の要求トルクの減少時には、図１２に示す如く、エタノール比率の目標値は減少される。
【０１４０】
上記のように、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求（要求トルクが大トルクとなるような要求）が発生した場合には、その発生後の初期の期間（時刻ｔ１からｔ２の期間）では、吸気通路４の実際の空気流量Ｑの増加に伴い（ひいては各気筒２の燃焼室３への空気供給量の増加に伴い）、エタノール比率が増加するように燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量が制御される。
【０１４１】
また、この初期の期間では、ＥＧＲ率がゼロもしくはそれに近い微小な値に保持されるように該ＥＧＲ率がＥＧＲ弁２９を介して制御される。このため、各気筒２の燃焼室３に吸気行程で還流する排ガス量は、ゼロもしくはほぼゼロに制限される。
【０１４２】
さらに、この初期の期間では、実効圧縮比が最大圧縮比（内燃機関１をオットーサイクルで運転させる場合の圧縮比）もしくはそれに近い圧縮比に保持されるように該実効圧縮比が吸気バルブ駆動装置８を介して制御される。このため、各気筒２の圧縮行程で実際に圧縮される燃焼室３内の空気量を最大限の空気量にすことができる。
【０１４３】
このため、上記初期の期間において、ノッキングの発生をエタノール（高オクタン価燃料）によって効果的に抑制しつつ、内燃機関１の出力トルクを、該内燃機関１で発生可能な最大限のトルクもしくはそれに近いトルクに向って高い応答性で円滑に増加させることができる。特に、本実施形態では、過給機２６による各気筒２の燃焼室３への過給によって、内燃機関１で非常に大きなトルクを発生させることとなって、ノッキングが発生し易くなるものの、上記初期の期間において、高オクタン価燃料であるエタノールを積極的に使用することで、ノッキングの発生を効果的に防止しつつ、大きなトルクまで内燃機関１の出力トルクを円滑に増加させることができる。
【０１４４】
そして、上記初期の期間に続いて要求トルクが減少されると、吸気通路４の実際の空気流量Ｑの減少に伴い（ひいては各気筒２の燃焼室３への空気供給量の減少に伴い）、エタノール比率が減少するように燃料噴射弁３３ａ，３３ｂの燃料噴射量が制御される。
【０１４５】
同時に、ＥＧＲ率が、上記初期の期間よりも増加するようにＥＧＲ弁２９を介して制御される。さらに、実効圧縮比が、上記初期の期間よりも減少するように吸気バルブ駆動機構９を介して制御され、その結果、アトキンソンサイクル（ミラーサイクル）での内燃機関１の運転が行なわれる。
【０１４６】
ここで、ＥＧＲ率を増加させ、各気筒２の燃焼室３に還流させる排ガス量を増加させることは、ノッキングの発生を抑制する効果がある。特に、本実施形態では、燃焼室３に還流する排ガスは、ＥＧＲ通路２７を流れる過程でＥＧＲクーラ２８によって積極的に冷却されることから、ノッキングの発生を抑制する効果が高まる。
【０１４７】
また、アトキンソンサイクルでの内燃機関１の運転を行って、実効圧縮比を減少させることも、ノッキングの発生を抑制する効果がある。
【０１４８】
このため、上記初期の期間に続く要求トルクの減少後の定常的な要求トルク（車両の定常的な加速を行なうための要求トルク）が比較的大きい場合、すなわち、上記初期の期間に続く内燃期間が高負荷運転状態である場合に、エタノール比率を大きな比率に維持することなく、内燃機関１のノッキングの発生を防止できることとなる。このため、上記初期の期間に続く高負荷運転時のエタノール（高オクタン価燃料）の消費量を抑制できる。
【０１４９】
また、上記初期の期間の後は、内燃機関１の出力トルクが既に大トルクに増加した状態であるので、ＥＧＲ率の増加や、実効圧縮比の減少によって該内燃機関１の出力トルクの応答性が損なわれるのを回避することができる。
【０１５０】
以上のように、本実施形態によれば、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求が発生した場合に、その発生の直後は、ＥＧＲ率をゼロもしくはそれに近い小さい値に維持し、且つ、実効圧縮比を最大圧縮比もしくはそれに近い圧縮比に維持しつつ、空気流量Ｑの増加に伴いエタノール比率を増加させるようにした。これにより、内燃機関１のノッキングの発生を、高オクタン価燃料（エタノール）の積極的な使用によって効果的に抑制しつつ、高い応答性で内燃機関１の出力トルクを円滑に増加させることができる。
【０１５１】
そして、内燃機関１の出力トルクが十分に増加して、要求トルクが減少する（ひいては、目標空気量が減少する）ようになると、空気流量Ｑの減少に伴いエタノール比率を減少させることと並行して、ＥＧＲ率の増加と、実効圧縮比の減少とを行なうようにした。これにより、高オクタン価燃料（エタノール）に消費量を抑制しつつ、内燃機関１のノッキングの発生を抑制できる。
【０１５２】
このため、本実施形態によれば、内燃機関１の高負荷運転が頻繁に行なわれるような状況であっても、高オクタン価燃料の残量が早期に減少してしまうのを防止できる。ひいては、内燃機関１の出力トルクの上限を低下させざるを得なくなるような状況が発生するのを防止できる。
【０１５３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１３及び図１４を参照して説明する。
【０１５４】
図１３を参照して、本実施形態のシステム（内燃機関１とこれに付帯するシステム）は、第１実施形態における過給機２６を備えないシステムであり、この点以外の構成は、第１実施形態のシステムと同一である。すなわち、本実施形態のシステムは、第１実施形態のシステムから過給機２６を削除した構成のものである。
【０１５５】
このため、本実施形態の説明では、第１実施形態のシステムと同一の構成要素に第１実施形態と同一の参照符号を付し、当該同一の構成要素の説明を省略する。
【０１５６】
そして、本実施形態のシステムにおける電子制御装置５０は、第１実施形態のものと同じ制御処理、すなわち、図４及び図９のフローチャートに示した制御処理を実行する。この場合、これらの制御処理で使用させるマップも、第１実施形態のものと同様のパターンで設定される。但し、本実施形態では過給機が備えられていないので、それらのマップおけるパタメータ（目標空気量や、圧力Ｐ２等）の範囲は、一般には第１実施形態のものと相違する。
【０１５７】
かかる本実施形態では、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求が発生した場合に、図１４に例示するようなパターンでの作動が実現されることとなる。すなわち、内燃機関１の要求トルクが、図１４の第１段目（最上段）のグラフで例示する如く、前記図１２に示したものと同様のパターンで変化する。なお、図１４中の時刻ｔ１、ｔ２の意味は、図１２のものと同じである。
【０１５８】
このとき、本実施形態では過給機２６が備えられていないので、圧力Ｐ２は、図１４の第２段目のグラフで示す如く、大気圧にほぼ一致する圧力に保持される。
【０１５９】
また、ＥＧＲ率の目標値、実効圧縮比の目標値、及びスロットル開度の目標値は、図１４の要求トルクの変化のパターンに対して、前記図１２に示したものと同様のパターンで変化する。
【０１６０】
一方、エタノール比率の目標値に関しては、本実施形態では、過給機２６が備えられていないことから、吸気通路４の実際の空気流量Ｑが、要求トルクの増加後、比較的早期に要求トルクに対応する目標空気量まで上昇し、その後、時刻ｔ２までほぼ一定に維持される。
【０１６１】
このため、エタノール比率の目標値は、時刻ｔ１からｔ２の期間（初期の期間）において、増加した後、ほぼ一定に維持される。
【０１６２】
そして、時刻ｔ２以後は、エンタノール比率の目標値は、図１２に示したものと同様のパターンで変化する。すなわち、要求トルクの減少による空気流量Ｑの減少に伴い、エタノール比率の目標値が減少される。
【０１６３】
以上の如く本実施形態においても、第１実施形態と同様に、内燃機関１の出力トルクを大きく増加させる要求が発生した場合に、その発生の直後は、ＥＧＲ率をゼロもしくはそれに近い小さい値に維持し、且つ、実効圧縮比を最大圧縮比もしくはそれに近い圧縮比に維持しつつ、空気流量Ｑの増加に伴いエタノール比率を増加させる。これにより、内燃機関１のノッキングの発生を、高オクタン価燃料（エタノール）の積極的な使用によって効果的に抑制しつつ、高い応答性で内燃機関１の出力トルクを円滑に増加させることができる。
【０１６４】
そして、内燃機関１の出力トルクが十分に増加して、要求トルクが減少する（ひいては、目標空気量が減少する）ようになると、空気流量Ｑの減少に伴いエタノール比率を減少させることと並行して、ＥＧＲ率の増加と、実効圧縮比の減少とが行なわれる。これにより、高オクタン価燃料（エタノール）に消費量を抑制しつつ、内燃機関１のノッキングの発生を抑制できる。
【０１６５】
このため、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、内燃機関１の高負荷運転が頻繁に行なわれるような状況であっても、高オクタン価燃料の残量が早期に減少してしまうのを防止できる。ひいては、内燃機関１の出力トルクの上限を低下させざるを得なくなるような状況が発生するのを防止できる。
【０１６６】
［変形態様について］
次に、以上説明した各実施形態の変形態様をいくつか説明する。
【０１６７】
前記各実施形態におけるエタノール比率の目標値の設定処理（図９のＳＴＥＰ１２における処理）と、ＥＧＲ率の目標値の設定処理（図４のＳＴＥＰ２における処理）とにおいて、それぞれ、エタノール比率の目標値と、ＥＧＲ率の目標値とを、前記第２燃料タンク３７内の高オクタン価燃料（エタノール）の残量に応じて変化させるように設定してもよい。
【０１６８】
より詳しくは、高オクタン価燃料の残量が少ないほど、エタノール比率の目標値が小さくなり、また、ＥＧＲ率の目標値が大きくなるような傾向で、該エタノール比率の目標値とＥＧＲ率の目標値とを、高オクタン価燃料の残量に応じて変化させるようにしてもよい。
【０１６９】
より具体的な一例としては、例えば、エタノール比率の目標値を決定するために使用するマップ（図１０に示すマップ）と、ＥＧＲ率の目標値を決定するために使用するマップ（図７に示すマップ）とを各々、高オクタン価燃料の残量が所定値以上である場合と、所定値よりも小さい場合とで各別に設定しておく。
【０１７０】
この場合、エタノール比率の目標値を決定するための２つのマップは、高オクタン価燃料の残量が所定値よりも小さい場合に、該残量が所定値以上である場合よりもエタノール比率の目標値がより小さい値になるような傾向で設定しておく。
【０１７１】
また、ＥＧＲ率の目標値を決定するための２つのマップは、高オクタン価燃料の残量が所定値よりも小さい場合に、該残量が所定値以上である場合よりもエタノール比率の目標値がより小さい値になるような傾向で設定しておく。
【０１７２】
このようにすることで、高オクタン価燃料の残量が十分に多い場合には、高負荷運転時に、ＥＧＲ率を極力小さい値に抑制しつつ、高オクタン価燃料を積極的に使用することとなる。これにより、ノッキングの発生を高オクタン価燃料によって効果的に抑制しつつ、高い熱効率で内燃機関１の高負荷運転を行うようにすることができる。
【０１７３】
また、高オクタン価燃料の残量が少ない場合には、高負荷運転時に、高オクタン価燃料の残量が十分に多い場合に較べて、高オクタン価燃料の消費量を少なめに抑制しつつ、ＥＧＲ率が増加されることとなる。これにより、高オクタン価燃料の消費を抑制しつつ、ノッキングの発生をＥＧＲ率の増加によって抑制するようにして、内燃機関１の高負荷運転を行うことができる。
【０１７４】
また、前記各実施形態では、高オクタン価燃料、低オクタン価燃料として、それぞれ、エタノール、ガソリンを使用したが、これに限定されるものではない。例えば高オクタン価燃料としては、エタノール以外に、芳香族炭化水素、メタノール等を使用してもよい。
【符号の説明】
【０１７５】
１…内燃機関、３…燃焼室、２５…ＥＧＲ装置、２６…過給機、、２７…ＥＧＲ通路、２８…ＥＧＲクーラ（排ガス冷却手段）、５０…電子制御装置（燃料供給制御手段、ＥＧＲ制御手段、実効圧縮比制御手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関には、ＥＧＲ率を可変的に制御可能なＥＧＲ装置が付設されており、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも増加させるように制御するＥＧＲ制御手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＥＧＲ率の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記ＥＧＲ率を制御する手段とを備え、前記ＥＧＲ率の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記ＥＧＲ率の目標値が小さくなるようにあらかじめ定められた特性で、該ＥＧＲ率の目標値を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置において、
前記ＥＧＲ装置は、前記内燃機関の吸気側に排ガスを還流させるＥＧＲ通路に、該排ガスを冷却する排ガス冷却手段を備えるＥＧＲ装置であることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、
前記燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段をさらに備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の内燃機関の制御装置において、
前記実効圧縮比制御手段は、前記実効圧縮比の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記実効圧縮比を制御する手段とを備え、前記実効圧縮比の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記実効圧縮比の目標値が大きくなるようにあらかじめ定められた特性で、該実効圧縮比の目標値を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関には、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気の過給を行なう過給機が付設されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１】
高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関には、ＥＧＲ率を可変的に制御可能なＥＧＲ装置が付設されており、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも増加させるように制御するＥＧＲ制御手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＥＧＲ率の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記ＥＧＲ率を制御する手段とを備え、前記ＥＧＲ率の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記ＥＧＲ率の目標値が小さくなるようにあらかじめ定められた特性で、該ＥＧＲ率の目標値を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置において、
前記ＥＧＲ装置は、前記内燃機関の吸気側に排ガスを還流させるＥＧＲ通路に、該排ガスを冷却する排ガス冷却手段を備えるＥＧＲ装置であることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、
前記燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段をさらに備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
高オクタン価燃料と、該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを燃料として用い、燃焼室に供給する燃料中の高オクタン価燃料の供給量の割合いである高オクタン価燃料供給割合と低オクタン価燃料の供給量の割合いである低オクタン価燃料供給割合とを可変的に制御可能に構成された内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、実効圧縮比を可変的に制御可能なアトキンソンサイクル運転を行なうことが可能なように構成された内燃機関であり、
前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気供給量の増加に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を増加させ、その後、前記内燃機関の出力トルクの減少の要求に応じた前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させるように該高オクタン価燃料供給割合を制御する燃料供給制御手段と、
該燃料供給手段が前記燃焼室への空気供給量の減少に伴い、前記高オクタン価燃料供給割合を減少させる状況で、前記実効圧縮比を、前記燃焼室への空気供給量の減少が開始される前の期間よりも減少させるように制御する実効圧縮比制御手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の内燃機関の制御装置において、
前記実効圧縮比制御手段は、前記実効圧縮比の目標値を、少なくとも前記内燃機関の出力トルクの目標値に応じて変化させるように設定する手段と、該目標値に応じて前記実効圧縮比を制御する手段とを備え、前記実効圧縮比の目標値を設定する手段は、前記出力トルクの目標値が高いほど、前記実効圧縮比の目標値が大きくなるようにあらかじめ定められた特性で、該実効圧縮比の目標値を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関には、前記内燃機関の出力トルクの増加の要求が発生した場合に、前記燃焼室への空気の過給を行なう過給機が付設されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１６３００２（Ｐ２０１２−１６３００２Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０１６（Ｐ２０１１−２２０１６）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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