JP2010071202A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料供給系の異常を的確に判別し、よって空燃比を適正に制御することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】フィードバック制御手段がフィードバック制御を開始すると（ステップＳ２）、異常判定手段が、第２のデリバリパイプ内の燃料が燃料タンク内の燃料と置換中であるか否かを判定する（ステップＳ３，ステップＳ４）。異常判定手段は、置換が終わっている場合には補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第１の設定値ＲＬ１よりも大きいときに（ステップＳ５）、また置換中である場合には補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第２の設定値ＲＬ２よりも小さいときに（ステップＳ１１）、燃料供給系に異常が発生していると判定する（ステップＳ８）。
【選択図】図３

Description

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。

自動車等の車両用のエンジンには、燃料として一般的に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ができるものもある。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は、一般にＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）と呼ばれている。

このようなＦＦＶ用のエンジンにおいても、ガソリンエンジンと同様に、酸素センサやＬＡＦＳ（リニア空燃比センサ）を設けて排気中の酸素濃度から排気空燃比を検出し、排気空燃比が目標空燃比に近づくように燃料供給量をフィードバック補正する制御を行っている。

この際、ＦＦＶにおいてはガソリンとアルコールとの理論空燃比の相違等、両燃料の特性の相違を考慮して燃料噴射量の制御を適正に行う必要がある。すなわち、混合燃料のアルコール濃度を的確に把握し、アルコール濃度に応じた的確な燃料供給量制御を行う必要がある。そして、アルコール濃度を的確に把握するためには、給油時等のようにアルコール濃度が変化し得る状況に応じて、適宜アルコール濃度の学習を行う必要がある。

ここで、運転状態に応じて設定された基本燃料噴射時間（基本燃料噴量）と実際の燃料噴射時間（実際の燃料噴射量）とのずれ量（補正量）から燃料性状を検出するようにした内燃機関が知られている（例えば、特許文献１）。そして、ＦＦＶにおいても、このような燃料性状の検出方法と同様に、混合燃料のアルコール濃度を検出するようにしたものがある。

一方、フィードバック制御の補正量の変化に基づき、燃料噴射弁の目詰まり等に代表されるような燃料供給系の異常を検出することも行われている。この場合は、例えば、排気空燃比がストイキとなるように補正量を制御しているにもかかわらず、排気空燃比がリーンを維持し続けているような場合は、燃料噴射弁の目詰まりが生じていると判定している。

特許第２９５６２３７号公報（段落［０００４］［０００５］等）

現状では、フィードバック制御の補正量の変化が、給油等によって実際にアルコール濃度が変化したものであるのか、燃料供給系等の異常によって基本燃料噴量と実際の燃料噴射量とにずれが生じたものであるのか、を的確に区別することができず、混合燃料のアルコール濃度を正確に学習することができない場合がある。燃料噴射量は上述のように排気空燃比に基づいてフィードバック制御されているため、混合燃料のアルコール濃度の変化以外の要因で排気空燃比が変化した場合でも、実際の燃料噴射量は変化する。例えば、燃料噴射弁に目詰まりが生じて燃料噴射量が減少した場合でも、実際の燃料噴射量は基本燃料噴射量よりも増量される。

単に燃料噴射量の補正量から混合燃料のアルコール濃度を検出していると、このように燃料噴射弁の目詰まり等に起因する補正量の変化であっても、アルコール濃度の変化であると誤判定してしまう虞がある。つまり混合燃料のアルコール濃度を正確に把握することができず、空燃比を適正に制御できなくなる虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、燃料供給系の異常を的確に判別し、よって空燃比を適正に制御することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、複数の気筒を有する第１及び第２の気筒群と、燃料タンクに接続されて前記第１の気筒群にアルコールが混合された混合燃料を供給する第１のデリバリパイプと、該第１のデリバリパイプに接続されて前記第２の気筒群に対して前記混合燃料を供給する第２のデリバリパイプとを含む燃料供給系とを具備するエンジンの制御装置であって、前記エンジンの排気空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記空燃比検出手段で検出された排気空燃比を目標空燃比に近づけるように燃料噴射量をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記空燃比検出手段で検出された排気空燃比と前記フィードバック制御手段による燃料噴射量の補正量とに基づいて前記混合燃料のアルコール濃度を推定する濃度推定手段と、前記第１のデリバリパイプにおける前記補正量と前記第２のデリバリパイプにおける前記補正量との差に基づいて前記燃料供給系の異常を判定する異常判定手段と、を具備することを特徴とするエンジンの制御装置にある。

かかる第１の態様では、上記のように所定期間内における補正量の変化に基づいて判定することで、燃料供給系の異常を正確に判定することができ、空燃比をより適正に制御することができる。

本発明の第２の態様は、前記異常判定手段は、前記第２のデリバリパイプ内の燃料が前記燃料タンク内の燃料に置換され始めてから終了までの間において、前記第１のデリバリパイプにおける前記補正量と前記第２のデリバリパイプにおける前記補正量との差が第１の設定値よりも小さい場合に、前記燃料供給系に異常があると判定することを特徴とする第１の態様のエンジンの制御装置にある。

かかる第２の態様では、上記期間における燃料供給系の異常を正確に判定することができる。すなわち、燃料供給系が正常であれば、上記期間における第１のデリバリパイプにおける補正量と第２のデリバリパイプにおける補正量との差は比較的大きくなるため、補正量の差が第１の設定値よりも小さい場合には、燃料供給系に異常があると正確に判定することができる。

本発明の第３の態様は、前記異常判定手段は、前記第２のデリバリパイプ内の燃料が前記燃料タンク内の燃料に置換され終わった後に、前記第１のデリバリパイプにおける前記補正量と前記第２のデリバリパイプにおける前記補正量との差が第２の設定値よりも大きい場合に、前記燃料供給系に異常があると判定することを特徴とする第１又は２の態様のエンジンの制御装置にある。

かかる第３の態様では、上記期間における燃料供給系の異常を正確に判定することができる。すなわち、燃料供給系が正常であれば、第１のデリバリパイプにおける補正量と第２のデリバリパイプにおける補正量との差は実質的に零となるため、補正量の差が第２の設定値よりも大きい場合には、燃料供給系に異常があると正確に判定することができる。

本発明の第４の態様は、前記濃度推定手段は、前記異常判定手段が前記燃料供給系に異常があると判定した場合に、前記混合燃料のアルコール濃度の推定を中止することを特徴とする第１〜３の何れか一つの態様のエンジンの制御装置にある。

かかる第４の態様では、アルコール濃度の誤学習を防止することができる。

本発明の第５の態様は、前記エンジンが、蒸発燃料を蓄えるキャニスタと当該エンジンの吸気系とを接続するパージ通路とを具備すると共に、前記パージ通路を開閉制御して、前記吸気系へパージされる蒸発燃料のパージ量を制御するパージ制御手段をさらに具備し、前記パージ制御手段は、前記異常判定手段による前記燃料供給系の異常判定中は、前記蒸発燃料の吸気系へのパージをカットすることを特徴とする第１〜４の何れか一つの態様のエンジンの制御装置にある。

かかる第５の態様では、外乱による補正量のバラツキを防止することができる。したがって、燃料供給系の異常判定の精度をさらに向上することができる。

以上のように本発明によれば、燃料供給系の異常判定の精度を向上することができる。この結果、燃料の噴きすぎ等の不都合を未然に防止し、排気ガス性能、ドライバビリティの悪化等を良好に抑制することができる。また燃料供給系の異常によるエンジンの失火、エンスト等の問題も解消することができる。

以下、アルコールを混合した混合燃料を使用する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の一実施形態について説明する。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。

図１に示すエンジン１１は、吸気管噴射型(Multi Point Injection)の多気筒エンジン、例えば、Ｖ型６気筒エンジンであり、３つの気筒をそれぞれ有する第１の気筒群である第１のバンク１２Ａと第２の気筒群である第２のバンク１２Ｂとを具備する。各気筒（燃焼室）１３には、それぞれ点火プラグ（図示なし）が配されると共に、吸気ポート及び排気ポート（図示なし）が設けられている。

第１のバンク１２Ａ及び第２のバンク１２Ｂの各気筒１３の吸気ポートには、両バンク１２Ａ，１２Ｂ間に配置された共通の吸気マニホールド１４が接続されている。すなわち吸気マニホールド１４は、第１のバンク１２Ａに接続される第１の吸気路１４ａと、第２のバンク１２Ｂに接続される第２の吸気路１４ｂとを具備する。また第１のバンク１２Ａの各気筒の排気ポートには第１の排気マニホールド１５Ａが接続され、第２のバンク１２Ｂの各気筒１３の排気ポートには第２の排気マニホールド１５Ｂが接続されている。そして、これら第１及び第２の排気マニホールド１５Ａ，１５Ｂは排気管（排気通路）１６に接続されている。

なお図示しないが、各吸気ポートには吸気弁が設けられ、各排気ポートには排気弁が設けられており、これら吸気弁及び排気弁によって吸気ポート及び排気ポートが開閉されるようになっている。

吸気マニホールド１４には、第１及び第２のバンク１２Ａ，１２Ｂの各気筒１３に燃料を供給するための燃料供給装置（燃料供給系）１７が設けられている。燃料供給装置１７は、燃料タンク１８に燃料パイプ１９を介して接続されて第１のバンク１２Ａの各気筒１３に混合燃料を供給する第１のデリバリパイプ２０Ａと、第１のデリバリパイプ２０Ａに連通パイプ２１を介して接続されて第２のバンク１２Ｂの各気筒１３に対して混合燃料を供給する第２のデリバリパイプ２０Ｂとを有する。すなわち第１のデリバリパイプ２０Ａには第１の吸気路１４ａに設けられた各燃料噴射弁２２Ａが接続され、第２のデリバリパイプ２０Ｂには第２の吸気路１４ｂに設けられた各燃料噴射弁２２Ｂが接続されている。なお本実施形態に係る燃料供給装置１７は、いわゆるリターンレスタイプの装置であり、第２のデリバリパイプ２０Ｂの下流側には、燃料タンク１８に戻るリターン通路は設けられていない。

また燃料タンク１８には、燃料タンク１８内の蒸散燃料を吸着させるキャニスタ２３が接続されている。キャニスタ２３はパージ通路２４を介して吸気系を構成する吸気管（吸気通路）２５に接続されている。そして所定のパージ条件が成立したときに、パージ通路２４に設けられたパージ弁２６を開いて、キャニスタ２３内に吸着された蒸散燃料をパージ通路２４から吸気管（吸気通路）２５に導入する（パージ制御手段）。これにより蒸散燃料の大気中への放出を防止している。

第１及び第２の排気マニホールド１５Ａ，１５Ｂが接続された排気管（排気通路）１６には、排気浄化用触媒である三元触媒２７が介装されている。三元触媒２７の上流側には、第１及び第２の排気マニホールド１５Ａ，１５Ｂから排出される排ガス中の酸素濃度をそれぞれ検出するＯ_２センサ２８Ａ，２８Ｂが設けられている。なおＯ_２センサ２８Ａ，２８Ｂは、第１の排気マニホールド１５Ａに繋がる排気管と第２の排気マニホールド１５Ｂに繋がる排気管との接続部よりも上流側にそれぞれ設けられている。

ＥＣＵ（電子コントロールユニット）２９は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。このＥＣＵ２９によって、エンジン１１の総合的な制御が行われる。ＥＣＵ２９の入力側には、上述したＯ_２センサ２８Ａ，２８Ｂの他、スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）、エアフローセンサ、クランク角センサ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。

一方、ＥＣＵ２９の出力側には、上述の燃料噴射弁２２Ａ，２２Ｂ、パージ弁２６や、点火コイル、スロットルバルブ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、各種センサ類からの検出情報に基づきＥＣＵ２９で演算された燃料噴射時間、弁開閉時期、点火時期、スロットル開度等がそれぞれ出力される。

そして本発明の制御装置１０は、このようなＥＣＵ２９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適正な目標空燃比が設定され、実際の空燃比がこの目標空燃比となるように、適正量の燃料が適正なタイミングで噴射されるように燃料噴射弁２２Ａ，２２Ｂを制御している。具体的には、Ｏ_２センサ２８Ａ，２８Ｂの出力情報に基づいて排気空燃比が検出され（空燃比検出手段）、この排気空燃比が予め設定された目標空燃比（例えば、理論空燃比（ストイキ））となるように、燃料噴射弁２２Ａ，２２Ｂからの燃料噴射量をフィードバック制御している（フィードバック制御手段）。なおＯ_２センサ２８Ａ，２８Ｂの代わりにリニア空燃比センサ（ＬＡＦＳ）を設け、ＬＡＦＳによって排気空燃比を検出するようにしてもよい。

ところで、燃料タンク１８への給油が行われた場合、給油された混合燃料のアルコール濃度に応じて燃料タンク１８内の混合燃料のアルコール濃度も当然変化する。またその変化に伴って、排気空燃比を目標空燃比とするために必要な燃料噴射量も変化する。例えば、燃料タンク１８内の混合燃料のアルコール濃度が高くなれば、それに応じて燃料噴射弁２２Ａ，２２Ｂからの燃料噴射量を増加する必要がある。つまりフィードバック制御手段は、目標空燃比が変更された場合だけでなく、燃料タンク１８内の混合燃料のアルコール濃度の変化した場合にも、その変化に応じて燃料噴射量を適宜補正し、排気空燃比が目標空燃比となるようにしている。

またこのように混合燃料のアルコール濃度の変化によって燃料噴射量の補正量（以下、フィードバック補正量という）が変化することを利用し、本実施形態ではこのフィードバック補正量の変化に基づいて混合燃料のアルコール濃度の推定を行っている（濃度推定手段）。

さらに本発明の制御装置１０では、以下に詳しく説明するように、給油に起因する第１のデリバリパイプ２０Ａにおけるフィードバック補正量と第２のデリバリパイプ２０Ｂにおけるフィードバック補正量との差に基づいて、燃料供給装置の異常判定を行っている（異常判定手段）。なお「第１のデリバリパイプ２０Ａにおけるフィードバック補正量」（以下、第１のフィードバック補正量という）とは、第１のデリバリパイプ２０Ａに接続された第１の燃料噴射弁２２Ａからの燃料噴射量の補正量のことであり、「第２のデリバリパイプ２０Ｂにおけるフィードバック補正量」（以下、第２のフィードバック補正量という）とは、第２のデリバリパイプ２０Ｂに接続された第２の燃料噴射弁２２Ｂからの燃料噴射量の補正量のことである。

図２は、正常な燃料供給装置における第１及び第２のフィードバック補正量の変化を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、給油により混合燃料のアルコール濃度が増加した例である。

燃料タンク１８への給油が実施され、その後エンジン１１が始動されると、所定期間（Ｔ０−Ｔ１）は、フィードバック制御開始条件が成立していないため（Ｆ／Ｂ条件：ＯＦＦ）、燃料噴射量のフィードバック制御は実施されない。冷態始動時や暖機中は各種センサや触媒等が活性化していないため、エンジン始動後の所定期間（Ｔ０−Ｔ１）はフィードバック制御を停止し、例えば、空燃比を強制的にリッチ側にシフトさせて、エンジンの始動性や安定性の向上が図られている。このため、エンジン始動後の所定期間（Ｔ０−Ｔ１）においては、第１のフィードバック補正量Ｒ１及び第２のフィードバック補正量Ｒ２が変化することはない。

そして所定期間（Ｔ０−Ｔ１）が経過し、フィードバック制御開始条件が成立すると（Ｆ／Ｂ条件：ＯＮ）、燃料噴射量のフィードバック制御が開始される。ただし、第１及び第２のフィードバック補正量Ｒ１，Ｒ２はすぐに変化することはなく、所定期間経過後に、まずは第１のフィードバック補正量Ｒ１が変化し始め、さらに遅れて第２のフィードバック補正量Ｒ２が変化し始める。

給油直後は、第１及び第２のデリバリパイプ２０Ａ，２０Ｂ等の中に残っている燃料が各燃料噴射弁２２Ａ，２２Ｂから噴射され、フィードバック制御が開始されても排気空燃比は暫く変化しないため、第１及び第２のフィードバック補正量Ｒ１，Ｒ２は変化しない。フィードバック制御が開始されて暫くすると、まずは第１のデリバリパイプ２０Ａ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料（給油後の燃料）と置換されて第１の燃料噴射弁２２Ａから給油後の燃料が噴射され始める。その結果、フィードバック制御開始から所定期間（Ｔ１−Ｔ２）を過ぎてから、図２中に一点鎖線で示すように、まずは第１のフィードバック補正量Ｒ１が変化し始め、所定値Ｒ１ｈまで上昇する。

その後さらに遅れて第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料（給油後の燃料）と置換され、第２の燃料噴射弁２２Ｂから給油後の燃料が噴射され始める。その結果、図２中に実線で示すように、第１のデリバリパイプ２０Ａ内の燃料が置換され始めてから所定期間（Ｔ２−Ｔ３）を過ぎてから、第２のフィードバック補正量Ｒ２も変化し始めて所定値Ｒ２ｈまで上昇する。

第１のフィードバック補正量Ｒ１及び第２のフィードバック補正量Ｒ２はフィードバック制御開始後このように変化するため、少なくとも第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料に置換され始めてから終了するまでの期間においては、第１のフィードバック補正量Ｒ１と第２のフィードバック補正量Ｒ２との間に乖離が生じる。また第１のフィードバック補正量Ｒ１の変化量（所定値Ｒ１ｈ）と第２のフィードバック補正量Ｒ２の変化量（所定値Ｒ２ｈ）とは実質的に一致するため、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料に置換され終わった後は、第１のフィードバック補正量Ｒ１と第２のフィードバック補正量Ｒ２との差はほぼ零となる。

そして本発明の制御装置１０では、このような第１及び第２のフィードバック補正量Ｒ１，Ｒ２の変化に基づいて燃料供給装置（燃料供給系）１７の異常判定を行っている。具体的には、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料に置換され始めてから終了するまでの間において、第１のフィードバック補正量Ｒ１と第２のフィードバック補正量Ｒ２との差（以下、単に「補正量差」という）が、第１の設定値よりも小さい場合に燃料供給装置（燃料供給系）１７に異常があると判定している。また第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料に置換され終わった後は、補正量差が第２の設定値よりも大きい場合に燃料供給装置（燃料供給系）１７に異常があると判定している。

ただし、外乱等によって補正量差にばらつきが生じる虞がある。このため本実施形態では、補正量差が一定期間以上継続して第１の設定値よりも小さくなっている場合、或いは第２の所定値よりも大きくなっている場合に燃料供給装置１７に異常があると判定することで、異常判定の正確性を向上している。

以下、図３及び図４を参照して、制御装置１０による燃料供給装置１７の異常判定手順の一例について説明する。図３は本実施形態に係る異常判定手順を示すフローチャートであり、図４は、燃料供給装置に異常が生じた場合の第１及び第２のフィードバック補正値の変化を示すタイムチャートである。

給油が実施されエンジン１１が始動されると、図３に示すように、まずステップＳ１で燃料噴射量のフィードバック制御開始条件が成立したか否かを判定する。すなわち、このステップＳ１では、エンジン始動後、所定期間（Ｔ０−Ｔ１）が経過したか否かを判定している（図２参照）。なおフィードバック制御の具体的な開始条件は、特に限定されないが、例えば、エンジン回転数の安定、各種センサの活性化等が挙げられる。そしてフィードバック制御開始条件が成立すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、第１及び第２の燃料噴射弁２２Ａ，２２Ｂからの燃料噴射量のフィードバック制御を開始する（ステップＳ２）。

次に、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が、燃料タンク１８内の燃料と置換され始めたか否かを判定する（ステップＳ３）。例えば本実施形態では、第２の燃料噴射弁２２Ｂから噴射される燃料噴射量を積算した積算燃料消費量（給油後の燃料消費量）Ｃが第１の所定値ＣＬ１以上であるか否かを判定している。なお第１の所定値ＣＬ１は、燃料パイプ１９、連通パイプ２１及び第１のデリバリパイプ２０Ａ等の容積によって変化するが、例えば、２００ｃｃ程度の値である。

ここで積算燃料消費量Ｃが第１の所定値ＣＬ１以上である場合、すなわち第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料と置換され始めている場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、さらにステップＳ４で積算燃料消費量Ｃが第２の所定値ＣＬ２以下であるか否かを判定する。ステップＳ４では第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が燃料タンク１８内の燃料に置換され終わったか否かを判定している。なお第２の所定値ＣＬ２は、例えば、１０００ｃｃ程度の値である。

そして以降のステップでは、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が置換され終わっているか否かによって、それぞれ異なる手順で燃料供給装置１７の異常判定を行う。

まずステップＳ４において第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が完全に置換されている場合、すなわち積算燃料消費量Ｃが所定値ＣＬ２よりも大きい場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、次に第１のフィードバック補正値Ｒ１と第２のフィードバック補正値Ｒ２との差（補正量差｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第１の設定値ＲＬ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。

上述したように、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が置換され終わっている場合、燃料供給装置１７が正常であれば、第１のフィードバック補正値Ｒ１と第２のフィードバック補正値Ｒ２とは実質的に一致する。すなわち、燃料供給装置１７が正常であれば、補正量差は第１の設定値以下となる（｜Ｒ１−Ｒ２｜≦ＲＬ１）。

したがって、例えば、図４（ａ）に示すように、補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第１の設定値ＲＬ１よりも大きい場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、燃料供給装置１７に異常が発生している虞があると判定できる。ただし、補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）は、外乱等によって一時的にばらつく虞がある。このため本実施形態では、さらに補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第１の設定値ＲＬ１よりも大きい状態が所定期間Ｔａよりも長く継続しているか否かを判定している。

具体的には、ステップＳ５で「｜Ｒ１−Ｒ２｜＞ＲＬ１」である場合には、次いでステップＳ６で「｜Ｒ１−Ｒ２｜＞ＲＬ１」となっている期間としての積算時間Ｔ１（ｎ）を算出する。積算時間Ｔ１（ｎ）は、前回算出した積算時間Ｔ１（ｎ−１）に、その後の演算処理にかかった時間（演算周期）を加算することで求められる。次にステップＳ７で積算時間Ｔ１（ｎ）が所定期間Ｔａを超えているか否かを判定する。すなわち補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第１の所定値ＲＬ１を超えている状態が所定期間以上継続しているか否かを判定する。そして、例えば、図４（ａ）に示すように、積算時間Ｔ１（ｎ）＞Ｔａである場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８で異常判定手段が燃料供給装置１７に異常が生じていると判定して異常判定処理を終了する。

ステップＳ７で積算時間Ｔ１（ｎ）≦Ｔａである場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ５に戻り上述した処理を繰り返す。補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第１の設定値ＲＬ１を超えているのが、外乱等による一時的なものである虞があるためである。

なおステップＳ５で｜Ｒ１−Ｒ２｜≦ＲＬ１である場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、燃料供給装置１７は正常であると判定され、ステップＳ９で積算時間Ｔ１（ｎ）がリセットされて一連の処理が終了する。

またこのように燃料供給装置１７の異常判定を行う際には、パージ弁２６を閉じてパージ通路２４から供給管（供給通路）２５へのパージの導入を禁止しておくことが好ましい。これにより、燃料供給装置１７の異常をさらに正確に判定することができる。すなわち吸気管２５にパージが導入されているとそれに伴ってフィードバック補正量にばらつきが生じてしまう虞があるが、パージ導入を禁止することでこのような外乱によるばらつきを防止できる。

燃料供給装置１７に異常がある場合、ステップＳ８で異常判定処理は終了するが、その後、例えば、警告ランプを点灯させる等により運転者に対する警告等が実施される。

またこのとき、濃度推定手段による混合燃料のアルコール濃度の推定を中止することが好ましい。上述したようにフィードバック補正量に基づいてアルコール濃度を推定しているため、燃料供給装置１７に異常があると判定された状態では、アルコール濃度を誤学習してしまう虞がある。エンジン１１を構成する各種出力デバイスには、この推定されたアルコール濃度に基づいた情報が出力されるものがあるため、アルコール濃度が誤学習されると、例えば、空燃比を適正に制御することができず、ドライバビリティの悪化や、排気ガス浄化性能の低下を招く虞があるからである。

一方、ステップＳ４において第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が置換され終わっていないと判定された場合、すなわち積算燃料消費量Ｃが第２の所定値ＣＬ２以下である場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、本実施形態では次にステップＳ１０で積算燃料消費量Ｃが第３の所定値ＣＬ３以下であるか否かをさらに判定する。このステップＳ１０では第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料の置換の進み具合を判定している。すなわち第３の所定値ＣＬ３は、第１の所定値ＣＬ１よりも大きく第２の所定値ＣＬ２よりも大きい値であり、例えば、５００ｃｃ程度である。

そしてステップＳ１０で積算燃料消費量Ｃが第３の所定量ＣＬ３以下である場合には（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、以降のステップで燃料供給装置１７の異常判定を行う。

なお第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料の置換があまり進んでしまうと、燃料供給装置１７が正常であっても、補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）は比較的小さくなってしまい、この状態で燃料供給装置１７の異常判定を行うと誤判定してしまう虞がある。このためステップＳ１０で積算燃料消費量Ｃが第３の所定量ＣＬ３よりも大きい場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ４に戻り、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料の置換が終了した段階で（ステップＳ４：Ｎｏ）、上述したステップＳ５以降のステップで燃料供給装置の異常判定を行っている。なお、本実施形態では、ステップＳ１０で積算燃料消費量Ｃが第３の所定量ＣＬ３よりも大きい場合にはステップＳ４に戻るようにしたが、勿論、その場合には処理を終了するようにしてもよい。

積算燃料消費量Ｃが第３の所定量ＣＬ３以下である場合には（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、まずステップＳ１１で補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第２の設定値ＲＬ２よりも小さいか否かを判定する（図４（ｂ）参照）。

上述したように、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料が置換され終わっていない場合、燃料供給装置１７が正常であれば第１のフィードバック補正値Ｒ１と第２のフィードバック補正値Ｒ２との間には、ある程度の乖離が生じている。すなわち燃料供給装置１７が正常であれば、補正値差は第２の設定値以上となる（｜Ｒ１−Ｒ２｜≧ＲＬ２）。したがって補正値差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第２の設定値ＲＬ２よりも小さい場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、燃料供給装置１７に異常が発生している虞があると判定できる。ただし、上述したように補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）は、外乱等によって一時的にばらつきが生じる虞がある。このため本実施形態では、さらにステップＳ１２及びステップＳ１３を実施している。なおこれらステップＳ１２及びステップＳ１３は、ステップＳ６及びステップＳ７と同様であるため、詳細な説明は省略する。

そして、図４（ｂ）に示すように積算時間Ｔ２（ｎ）＞所定期間Ｔａである場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ８で異常判定手段が燃料供給装置１７に異常が生じていると判定して異常判定処理を終了する。なおステップＳ７とステップＳ１３における所定期間Ｔａとは、同一の期間であってもよいが必ずしも同一である必要はない。

ステップＳ１３で積算時間Ｔ２（ｎ）≦所定期間Ｔａである場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻り上述した処理を繰り返す。補正量差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第２の設定値ＲＬ２よりも小さいのが、外乱等による一時的なものである虞があるためである。

またステップＳ１１で補正値差（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が第２の設定値ＲＬ２以上である場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、燃料供給装置１７は正常であると判定され、ステップＳ１３で積算時間Ｔ２（ｎ）がリセットされて一連の処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係るエンジン１１の制御装置１０では、補正値差に基づいて燃料供給装置１７の異常を判定するようにしたので、燃料供給装置（燃料供給系）１７の異常を正確に判定することができる。この結果、燃料の噴きすぎ等の不都合を未然に防止し、排気ガス浄化性能、ドライバビリティの悪化等を良好に抑制することができる。また燃料供給装置（燃料供給系）の異常によるエンジンの失火、エンスト等の問題も解消することができる。

なお第１及び第２のフィードバック補正量は、外乱等によって一時的に大きくずれる虞がある。このため、ステップＳ５及びステップＳ１１の判定には、一次フィルタをかけた値を用いることが好ましい。これにより、誤判定をより確実に抑制することができる。

また本実施形態では、第２のデリバリパイプ２０Ｂ内の燃料の置換状況を積算燃料噴射量に基づいて判定するようにしたが、これに限定されず、例えば、ＥＣＵ２９が備えているタイマカウンタ等によってエンジン始動後の時間を計測し、その計測結果に基づいて、上記置換状況を判定するようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、リターンレス方式のエンジンを例示して本発明を説明したが、デリバリパイプと燃料タンクとの間にリターン流路を有するリターン方式のエンジンの制御装置であっても、上述したような第１のフィードバック補正量と第２の補正量との差が生じる場合には、本発明を適用することができる。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、勿論、本発明は、例えば、筒内噴射型等、他のタイプのエンジンの制御装置にも適用することができることは言うまでもない。

一実施形態に係るエンジンシステムの概略構成を示す図である。 正常な燃料供給装置におけるＦ／Ｂ補正量の変化を示すタイムチャートである。 一実施形態に係る異常判定手順の一例を示すフローチャートである。 異常が生じた燃料供給装置におけるＦ／Ｂ補正量の変化を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ 制御装置
１１ エンジン
１２Ａ 第１のバンク（第１の気筒群）
１２Ｂ 第２のバンク（第２の気筒群）
１３ 気筒
１４ 吸気マニホールド
１４ａ 第１の吸気路
１４ｂ 第２の吸気路
１５Ａ 第１の排気マニホールド
１５Ｂ 第２の排気マニホールド
１７ 燃料供給装置
１８ 燃料タンク
１９ 燃料パイプ
２０Ａ 第１のデリバリパイプ
２０Ｂ 第２のデリバリパイプ
２１ 連通パイプ
２２Ａ 第１の燃料噴射弁
２２Ｂ 第２の燃料噴射弁
２３ キャニスタ
２４ パージ通路
２５ 供給管（供給通路）
２６ パージ弁
２７ 三元触媒
２８Ａ，２８Ｂ Ｏ_２センサ
２９ ＥＣＵ

Claims (5)

1. 複数の気筒を有する第１及び第２の気筒群と、燃料タンクに接続されて前記第１の気筒群にアルコールが混合された混合燃料を供給する第１のデリバリパイプと、該第１のデリバリパイプに接続されて前記第２の気筒群に対して前記混合燃料を供給する第２のデリバリパイプとを含む燃料供給系とを具備するエンジンの制御装置であって、
   前記エンジンの排気空燃比を検出する空燃比検出手段と、
   前記空燃比検出手段で検出された排気空燃比を目標空燃比に近づけるように燃料噴射量をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
   前記空燃比検出手段で検出された排気空燃比と前記フィードバック制御手段による燃料噴射量の補正量とに基づいて前記混合燃料のアルコール濃度を推定する濃度推定手段と、
   前記第１のデリバリパイプにおける前記補正量と前記第２のデリバリパイプにおける前記補正量との差に基づいて前記燃料供給系の異常を判定する異常判定手段と、
   を具備することを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 前記異常判定手段は、前記第２のデリバリパイプ内の燃料が前記燃料タンク内の燃料に置換され始めてから終了までの間において、前記第１のデリバリパイプにおける前記補正量と前記第２のデリバリパイプにおける前記補正量との差が第１の設定値よりも小さい場合に、前記燃料供給系に異常があると判定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. 前記異常判定手段は、前記第２のデリバリパイプ内の燃料が前記燃料タンク内の燃料に置換され終わった後に、前記第１のデリバリパイプにおける前記補正量と前記第２のデリバリパイプにおける前記補正量との差が第２の設定値よりも大きい場合に、前記燃料供給系に異常があると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
4. 前記濃度推定手段は、前記異常判定手段が前記燃料供給系に異常があると判定した場合に、前記混合燃料のアルコール濃度の推定を中止することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンの制御装置。
5. 前記エンジンが、蒸発燃料を蓄えるキャニスタと当該エンジンの吸気系とを接続するパージ通路とを具備すると共に、
   前記パージ通路を開閉制御して、前記吸気系へパージされる蒸発燃料のパージ量を制御するパージ制御手段をさらに具備し、
   前記パージ制御手段は、前記異常判定手段による前記燃料供給系の異常判定中は、前記蒸発燃料の吸気系へのパージをカットすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のエンジンの制御装置。

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