JP2017172404A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高オクタン価燃料及び低オクタン価燃料が噴射される内燃機関において、高オクタン価成分の濃度検出手段及び高オクタン価燃料の噴射装置の故障を精度よく判定することができ、商品性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関3の制御装置1はECU2を備える。ECU2は、2つのエタノール濃度ELg,ELe及び内燃機関3の運転状態に応じて、総噴射量QINJTとガソリン及びエタノール噴射量QINJg,QINJeを決定し(ステップ10〜22)、点火時期IGLOGを進角させる判定用進角制御を実行し(ステップ35)、ガソリン噴射弁６などが正常である条件下で、判定用点火時期IG_JDと点火時期マップ値IGmapとの偏差である点火時期偏差DIG、及び総噴射量QINJTを補正する空燃比補正係数KAFに応じて、エタノール側濃度センサ23及びエタノール噴射弁7の故障を判定する(ステップ70〜74)。
【選択図】図8

Description

本発明は、高オクタン価燃料及び低オクタン価燃料が噴射される内燃機関の制御装置に関する。

従来、内燃機関の制御装置として特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関は、高オクタン価燃料としての高オクタン価ガソリンを貯蔵する高オクタン価ガソリンタンクと、低オクタン価燃料としての低オクタン価ガソリンを貯蔵する低オクタン価ガソリンタンクと、ノッキングを検出するためのノックセンサなどを備えている。

この制御装置では、内燃機関のノッキングが発生しやすい状態となり、点火時期のリタード要求が発生した場合において、高オクタン価ガソリンタンク内の燃料残量と低オクタン価ガソリンタンク内の燃料残量との比である燃料残量比が所定の上限値を超えているときには、点火時期をリタードする代わりに、内燃機関への高オクタン価ガソリンの供給割合が増大される。具体的には、ノッキングの強度に応じて、マップ検索により、高オクタン価ガソリンの供給割合の増大量を算出し、この増大量分、高オクタン価ガソリンの供給割合を増大させることによって、内燃機関におけるノッキングの発生が回避される。

また、内燃機関の制御装置として、特許文献２に記載されたものが知られている。この内燃機関は、高オクタン価燃料としてのエタノールと、低オクタン価燃料としてのガソリンと水とを混合した状態で貯蔵するメインタンクと、ガソリン及びエタノール水溶液を上下に分離して貯蔵する分離タンクと、分離タンクからのガソリンを噴射するガソリン噴射弁と、分離タンクからのエタノール水溶液を噴射するエタノール噴射弁と、分離タンクからエタノール噴射弁に供給されるエタノール水溶液中のエタノール濃度を検出するエタノール濃度センサなどを備えている。

この制御装置では、内燃機関の運転状態に応じて、エタノール要求噴射量が決定され、このエタノール要求噴射量に応じて、ガソリン要求噴射量が決定され、エタノール要求噴射量をエタノール濃度で除算することにより、エタノール水溶液要求噴射量が決定される。そして、これらのガソリン要求噴射量分及びエタノール水溶液要求噴射量分の燃料がガソリン噴射弁及びエタノール噴射弁からそれぞれ内燃機関に噴射される。

特許第４１５５１７５号公報 特開２００９−２５７１３３号公報

上記特許文献１の制御装置に対して特許文献２の制御装置を適用した場合、ノッキングの発生を抑制する際、高オクタン価燃料としてエタノール水溶液が供給されることになる。その際、エタノール噴射弁及び／又はエタノール濃度センサが故障していた場合には、エタノール水溶液噴射量が適切な値からずれてしまうことになり、例えば、エタノール水溶液噴射量が不足したときには、ノッキングが発生するおそれがある。これとは逆に、エタノール水溶液噴射量が過剰なときには、空燃比が過剰にリッチ側の値になり、排ガス浄化触媒の負荷が高くなることによって、排ガス浄化触媒の寿命が短くなるおそれがある。その結果、商品性が低下してしまう。以上の理由により、高オクタン価成分の濃度検出手段及び高オクタン価燃料の噴射装置の故障を精度よく判定することが必要とされている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、高オクタン価燃料及び低オクタン価燃料が噴射される内燃機関において、高オクタン価成分の濃度検出手段及び高オクタン価燃料の噴射装置の故障を精度よく判定することができ、商品性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、低オクタン価燃料（ガソリンＧ）を噴射する低オクタン価燃料噴射装置（ガソリン噴射弁６）と、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い燃料である高オクタン価燃料（エタノールＥ）を噴射する高オクタン価燃料噴射装置（エタノール噴射弁７）とを備え、低オクタン価燃料の噴射量である低オクタン価燃料噴射量（ガソリン噴射量ＱＩＮＪｇ）と高オクタン価燃料の噴射量である高オクタン価燃料噴射量（エタノール噴射量ＱＩＮＪｅ）との和である総噴射量ＱＩＮＪＴにおける、低オクタン価燃料噴射量と高オクタン価燃料噴射量の割合が変更される内燃機関３の制御装置１であって、高オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度である高オクタン価成分濃度（エタノール側濃度ＥＬｅ）を検出する高オクタン価成分濃度検出手段（エタノール側濃度センサ２３）と、高オクタン価成分濃度及び内燃機関３の運転状態に応じて、低オクタン価燃料噴射量（ガソリン噴射量ＱＩＮＪｇ）、高オクタン価燃料噴射量（エタノール噴射量ＱＩＮＪｅ）及び総噴射量ＱＩＮＪＴを決定する噴射量決定手段（ＥＣＵ２、ステップ１０〜２２）と、総噴射量ＱＩＮＪＴを補正するための補正値（空燃比補正係数ＫＡＦ）を、所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、内燃機関３の排ガス中の空燃比を表す空燃比パラメータ（検出当量比ＫＡＣＴ）が所定の目標値（値１）になるように算出する補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１７）と、内燃機関３の運転状態に対応して設定された、内燃機関３の点火時期の基本値である基本点火時期（点火時期マップ値ＩＧｍａｐ）を記憶する基本点火時期記憶手段（ＥＣＵ２）と、点火時期ＩＧＬＯＧを所定の遅角側値ＩＧｒｔｄからノッキングが発生するタイミングまで進角させる進角制御を実行する進角制御手段（ＥＣＵ２、ステップ３５）と、低オクタン価燃料噴射装置（ガソリン噴射弁６）の故障を判定する低オクタン価側故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ５１）と、低オクタン価側故障判定手段によって低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されている場合において、進角制御の実行によってノッキングが発生したタイミングでの点火時期であるノック時点火時期（判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤ）と基本点火時期（点火時期マップ値ＩＧｍａｐ）との比較結果及び補正値（空燃比補正係数ＫＡＦ）に応じて、高オクタン価成分濃度検出手段及び高オクタン価燃料噴射装置の故障を判定する高オクタン価側故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ５２，５３，７０〜７４）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、高オクタン価成分濃度及び内燃機関の運転状態に応じて、低オクタン価燃料噴射量、高オクタン価燃料噴射量及び総噴射量が決定され、総噴射量を補正するための補正値が、所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、内燃機関の排ガス中の空燃比を表す空燃比パラメータが所定の目標値になるように算出され、点火時期を所定の遅角側値からノッキングが発生するタイミングまで進角させる進角制御が実行される。さらに、低オクタン価燃料噴射装置の故障が判定され、低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されている場合において、進角制御の実行によってノッキングが発生したタイミングでの点火時期であるノック時点火時期と基本点火時期との比較結果及び補正値に応じて、高オクタン価成分濃度検出手段及び高オクタン価燃料噴射装置の故障が判定される。

この場合、基本点火時期は、内燃機関の運転状態に対応して設定された点火時期の基本値であり、ノック時点火時期は、進角制御の実行によってノッキングが発生したタイミングでの点火時期であるので、基本点火時期とノック時点火時期との比較結果は、その時点の混合気の耐ノック性すなわち高オクタン価成分の含有度合いを表すことになる。また、補正値は、所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、内燃機関の排ガス中の空燃比を表す空燃比パラメータが所定の目標値になるように算出されるので、その時点の総噴射量の適切な値に対するずれを表すことになる。したがって、低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されている場合における、そのような基本点火時期とノック時点火時期との比較結果及び補正値を用いることによって、高オクタン価成分濃度検出手段及び高オクタン価燃料噴射装置の故障を精度よく判定することができ、商品性を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の制御装置１において、補正値算出手段は、総噴射量ＱＩＮＪＴを増大側に補正するときには、補正値（空燃比補正係数ＫＡＦ）を増大するように算出し、高オクタン価側故障判定手段は、低オクタン価燃料噴射装置（ガソリン噴射弁６）が正常であると判定されており、補正値（空燃比補正係数ＫＡＦ）が所定上限値ＫＡＦ＿Ｈよりも大きい場合において、ノック時点火時期（判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤ）が基本点火時期（点火時期マップ値ＩＧｍａｐ）に対して第１所定値Ｄｒｅｆ１以上、遅角側にずれているときには、高オクタン価燃料噴射装置（エタノール噴射弁７）が故障していると判定し、それ以外のときには、高オクタン価成分濃度検出手段（エタノール側濃度センサ２３）が故障していると判定する（ステップ８１〜８３，８５）ことを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されており、補正値が所定上限値よりも大きい場合において、ノック時点火時期が基本点火時期に対して第１所定値以上、遅角側にずれているときには、高オクタン価燃料噴射装置が故障していると判定し、それ以外のときには、高オクタン価成分濃度検出手段が故障していると判定される。この場合、総噴射量を増大側に補正するときには、補正値が増大するように算出されるので、補正値が所定上限値よりも大きいときには、総噴射量が不足していることになるとともに、低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されている場合、高オクタン価燃料の噴射量が不足していることになる。また、ノック時点火時期が基本点火時期に対して第１所定値以上、遅角側にずれている場合、混合気における高オクタン価成分の含有度合いがかなり低いことになるので、そのような状態が発生しているときには、高オクタン価成分濃度検出手段が正常であるものの、高オクタン価燃料噴射装置の詰まり故障などに起因して、高オクタン価燃料の噴射量が不足していると精度よく判定することができる。

一方、ノック時点火時期が基本点火時期に対して第１所定値以上、遅角側にずれていない場合、混合気における高オクタン価成分の含有度合いが低くない状態であるので、そのような状態が発生しているときには、高オクタン価燃料噴射装置が正常であるものの、高オクタン価成分濃度検出手段の故障に起因して、高オクタン価成分の濃度を実際よりも薄いと誤検出していると精度よく判定することができる。以上のように、高オクタン価燃料噴射装置又は高オクタン価成分濃度検出手段の故障を精度よく判定できることによって、ノッキングの発生を回避できるとともに、排ガス浄化触媒の寿命を延ばすことができ、商品性をさらに向上させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関３の制御装置１において、補正値算出手段は、総噴射量ＱＩＮＪＴを減少側に補正するときには、補正値（空燃比補正係数ＫＡＦ）を減少するように算出し、高オクタン価側故障判定手段は、低オクタン価燃料噴射装置（ガソリン噴射弁６）が正常であると判定されており、補正値が所定下限値ＫＡＦ＿Ｌよりも小さい場合において、ノック時点火時期（判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤ）が基本点火時期（点火時期マップ値ＩＧｍａｐ）に対して第２所定値Ｄｒｅｆ２以上、進角側にずれているときには、高オクタン価燃料噴射装置（エタノール噴射弁７）が故障していると判定し、それ以外のときには、高オクタン価成分濃度検出手段（エタノール側濃度センサ２３）が故障していると判定することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されており、補正値が所定下限値よりも小さい場合において、ノック時点火時期が基本点火時期に対して第２所定値以上、進角側にずれているときには、高オクタン価燃料噴射装置が故障していると判定し、それ以外のときには、高オクタン価成分濃度検出手段が故障していると判定される。この場合、総噴射量を減少側に補正するときには、補正値が減少するように算出されるので、補正値が所定下限値よりも小さいときには、総噴射量が過剰であることになるとともに、低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されている場合、高オクタン価燃料の噴射量が過剰であることになる。また、ノック時点火時期が基本点火時期に対して第２所定値以上、進角側にずれている場合、混合気における高オクタン価成分の含有度合いがかなり高いことになるので、そのような状態が発生しているときには、高オクタン価成分濃度検出手段が正常であるものの、高オクタン価燃料噴射装置の燃料漏れ故障などに起因して、高オクタン価燃料の噴射量が過剰な状態にあると判定ができる。

一方、ノック時点火時期が基本点火時期に対して第２所定値以上、進角側にずれていない場合、混合気における高オクタン価成分の含有度合いが高くない状態であるので、そのような状態が発生しているときには、高オクタン価燃料噴射装置が正常であるものの、高オクタン価成分濃度検出手段の故障に起因して、高オクタン価成分の濃度を実際よりも濃いと誤検出していると判定することができる。以上のように、高オクタン価燃料噴射装置又は高オクタン価成分濃度検出手段の故障を精度よく判定できることによって、ノッキングの発生を回避できるとともに、排ガス浄化触媒の寿命を延ばすことができ、商品性をさらに向上させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関３の制御装置１において、低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度である第２高オクタン価成分濃度（ガソリン側濃度ＥＬｇ）を検出する第２高オクタン価成分濃度検出手段（ガソリン側濃度センサ２２）をさらに備え、低オクタン価側故障判定手段は、低オクタン価燃料噴射装置に加えて第２高オクタン価成分濃度検出手段の故障を判定し、噴射量決定手段は、高オクタン価成分濃度（エタノール側濃度ＥＬｅ）及び内燃機関３の運転状態に加えて、第２高オクタン価成分濃度（ガソリン側濃度ＥＬｇ）にさらに応じて、低オクタン価燃料噴射量（ガソリン噴射弁６）、高オクタン価燃料噴射量（エタノール噴射量ＱＩＮＪｅ）及び総噴射量ＱＩＮＪＴを決定し、高オクタン価側故障判定手段は、低オクタン価側故障判定手段によって低オクタン価燃料噴射装置（ガソリン噴射弁６）及び第２高オクタン価成分濃度検出手段（ガソリン側濃度センサ２２）がいずれも正常であると判定されているときに算出された補正値（空燃比補正係数ＫＡＦ）、及びノック時点火時期（判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤ）と基本点火時期（点火時期マップ値ＩＧｍａｐ）との比較結果に応じて、高オクタン価成分濃度検出手段（エタノール側濃度センサ２３）及び高オクタン価燃料噴射装置（エタノール噴射弁７）の故障を判定する（ステップ５２，５３）ことを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、高オクタン価成分濃度及び内燃機関の運転状態に加えて、第２高オクタン価成分濃度にさらに応じて、低オクタン価燃料噴射量、高オクタン価燃料噴射量及び総噴射量が決定されるので、高オクタン価燃料及び低オクタン価燃料の双方における高オクタン価成分の濃度を反映させながら、低オクタン価燃料噴射量、高オクタン価燃料噴射量及び総噴射量をより精度よく決定することができる。さらに、低オクタン価側故障判定手段によって低オクタン価燃料噴射装置及び第２高オクタン価成分濃度検出手段がいずれも正常であると判定されているときに算出された補正値を用いて、高オクタン価成分濃度検出手段及び高オクタン価燃料噴射装置の故障が判定されるので、これらの故障判定精度をさらに向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置及びこれを適用した内燃機関の構成を模式的に示す図である。 制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。 燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。 燃料噴射制御処理の通常制御処理を示すフローチャートである。 点火時期制御処理を示すフローチャートである。 故障判定処理を示すフローチャートである。 ガソリン側判定処理を示すフローチャートである。 エタノール側判定処理を示すフローチャートである。 過リーン時判定処理を示すフローチャートである。 過リッチ時判定処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の制御装置１は、内燃機関（以下「エンジン」という）３の運転状態を制御するとともに、各機器の故障を判定するものであり、図２に示すＥＣＵ２を備えている。このＥＣＵ２によって、後述するように各種の制御処理及び故障判定処理が実行される。

このエンジン３は、車両（図示せず）に動力源として搭載されており、低オクタン価燃料としてのガソリンＧと、高オクタン価燃料としてのエタノールＥを燃料として併用するタイプのものである。

ガソリンＧは、１０％程度のオクタン価成分としてのエタノール成分を含む市販のものであり、ガソリンタンク１１に貯蔵されている。エタノールＥは、６０％程度のエタノール成分を含むものであり、ガソリンＧよりもオクタン価が高く、エタノールタンク１２に貯蔵されている。周知のように、燃料のエタノール成分の濃度は、当該燃料のオクタン価を表し、エタノール成分の濃度が高いほど、オクタン価はより高くなる。第１及び第２燃料タンク１１，１２の内部には、低圧ポンプ１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられている。

このエンジン３の場合、エタノールＥは、分離装置１３によってガソリンＧから生成される。この分離装置１３は、ガソリンタンク１１から通路１３ａを介して供給されたガソリンＧから、エタノール成分を分離することによって、エタノールＥを生成するとともに、生成したエタノールＥを、通路１３ｂを介してエタノールタンク１２に供給する。分離装置１３によるエタノールタンク１２へのエタノールＥの生成・供給動作はＥＣＵ２によって制御される。なお、分離装置１３による分離方法として、分離膜による方法や、触媒による方法を用いてもよい。

エンジン３は、複数組の気筒３ａ及びピストン３ｂ（１組のみ図示）を有する多気筒タイプのものであり、各気筒３ａのピストン３ｂとシリンダヘッド３ｃとの間には、燃焼室３ｄが形成されている。燃焼室３ｄには、吸気ポート４ａ及び吸気マニホルド４ｂを介して、吸気通路４が接続されるとともに、排気ポート５ａ及び排気マニホルド５ｂを介して、排気通路５が接続されている。

また、シリンダヘッド３ｃにはガソリン噴射弁６が、吸気マニホルド４ｂにはエタノール噴射弁７が、気筒３ａごとにそれぞれ設けられている。シリンダヘッド３ｃにはさらに、燃焼室３ｄ内に生成された燃料と空気との混合気を点火するための点火プラグ８が、気筒３ａごとに設けられている。これらのガソリン噴射弁６、エタノール噴射弁７及び点火プラグ８はいずれも、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。

ガソリン噴射弁６（低オクタン価燃料噴射装置）及びエタノール噴射弁７（高オクタン価燃料噴射装置）はいずれも、ソレノイドやニードル弁（いずれも図示せず）などで構成されている。ガソリン噴射弁６は、噴射孔（図示せず）を有する先端部が燃焼室３ｄに臨むように配置されており、ガソリン供給通路１４、及びその途中に設けられた高圧ポンプ１５を介して、ガソリンタンク１１に接続されている。エタノール噴射弁７は、噴射孔（図示せず）を有する先端部が吸気ポート４ａに臨むように配置されており、エタノール供給通路１６を介して、エタノールタンク１２に接続されている。

以上の構成により、ガソリンＧは、ガソリンタンク１１から低圧ポンプ１１ａ及びガソリン供給通路１４を介し、高圧ポンプ１５によって昇圧された状態で、ガソリン噴射弁６に供給された後、ガソリン噴射弁６から燃焼室３ｄに直接、噴射される。ガソリン噴射弁６に供給されるガソリンＧの圧力は、ＥＣＵ２によって高圧ポンプ１５が制御されることで、変更される。また、エタノールＥは、エタノールタンク１２から低圧ポンプ１２ａ及びエタノール供給通路１６を介して、エタノール噴射弁７に供給され、エタノール噴射弁７から吸気ポート４ａに噴射される。

また、吸気通路４には、スロットル弁９が設けられており、スロットル弁９は、吸気通路４を開閉する弁体９ａと、弁体９ａを駆動するＴＨアクチュエータ９ｂを有している。ＴＨアクチュエータ９ｂは、電動モータ及びギヤ機構を組み合わせたものであり、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。スロットル弁９の開度はＥＣＵ２により変更され、それにより、吸気通路４を介して気筒３ａ内に流入する吸入ガス量すなわち吸入空気量が変更される。

一方、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１、ガソリン側濃度センサ２２、エタノール側濃度センサ２３、ノックセンサ２４、水温センサ２５、ＬＡＦセンサ２６及びアクセル開度センサ２７が電気的に接続されている。

このクランク角センサ２０は、マグネットロータ及びＭＲＥピックアップで構成されており、図示しないクランクシャフトの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号及びＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。

このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば２゜）ごとに１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信号は、各気筒３ａのピストン３ｂが吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、所定クランク角ごとに１パルスが出力される。

また、エアフローセンサ２１は、熱線式エアフローメータで構成されており、吸入空気量ＧＡＩＲを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

さらに、ガソリン側濃度センサ２２は、ガソリンタンク１１内のガソリンＧ中のエタノール濃度であるガソリン側濃度ＥＬｇを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力し、エタノール側濃度センサ２３は、エタノールタンク１２内のエタノールＥ中のエタノール濃度であるエタノール側濃度ＥＬｅを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

なお、本実施形態では、ガソリン側濃度センサ２２が第２高オクタン価成分濃度検出手段に、エタノール側濃度センサ２３が高オクタン価成分濃度検出手段に、ガソリン側濃度ＥＬｇが第２高オクタン価成分濃度に、エタノール側濃度ＥＬｅが高オクタン価成分濃度にそれぞれ相当する。

一方、ノックセンサ２４は、ピエゾ圧電素子及び振動板などを組み合わせて構成されており、エンジン３のシリンダブロック（図示せず）に固定されているとともに、ノッキング振動に応じた電圧値を示す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、ノックセンサ２４の検出信号に基づき、ノッキングの発生の有無を判定する。

また、ＬＡＦセンサ２６は、排気通路５の図示しない触媒装置よりも上流側に配置されており、ジルコニア及び白金電極などで構成されているとともに、理論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域までの広範囲な空燃比の領域において、排気通路５内を流れる排ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このＬＡＦセンサ２６の検出信号の値に基づき、排ガス中の当量比を表す検出当量比ＫＡＣＴ（空燃比パラメータ）を算出する。

さらに、アクセル開度センサ２７は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ２０〜２７の検出信号などに応じて、エンジン３の運転状態を判別し、その運転状態に応じて、以下に述べるように、各種の制御処理を実行する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、噴射量決定手段、補正値算出手段、基本点火時期記憶手段、進角制御手段、低オクタン価側故障判定手段及び高オクタン価側故障判定手段に相当する。

次に、図３を参照しながら、燃料噴射制御処理について説明する。この燃料噴射制御装置は、ガソリン噴射弁６によるガソリン噴射と、エタノール噴射弁７によるエタノール噴射を制御するものであり、ＥＣＵ２によって、ＴＤＣ信号の発生タイミングに同期して実行される。なお、以下の説明において算出／設定される各種の値は、ＥＣＵ２のＲＡＭ内に記憶されるものとする。

同図に示すように、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、トルク制限フラグＦ＿ＴＲＱ＿ＬＭＴが「０」であるか否かを判別する。このトルク制限フラグＦ＿ＴＲＱ＿ＬＭＴの値は、後述する故障判定処理において設定される。

この判別結果がＹＥＳのときには、通常制御処理を実行すべきであると判定して、ステップ２に進み、通常制御処理を実行する。この通常制御処理は、具体的には、図４に示すように実行される。

同図に示すように、まず、ステップ１０で、エンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、要求トルクＴＲＱを算出する。この要求トルクＴＲＱは、運転者によってエンジン３に要求されている発生トルクに相当する。

次いで、ステップ１１に進み、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、要求オクタン価ＯＮｒｅｑを算出する。

次に、ステップ１２で、ガソリン側濃度ＥＬｇ、エタノール側濃度ＥＬｅ及び要求オクタン価ＯＮｒｅｑに応じて、図示しないマップを検索することにより、エタノール噴射割合ＲＦｅを算出する。

ステップ１２に続くステップ１３で、エンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量ＧＡＩＲに応じて、図示しないマップを検索することにより、基本燃料噴射量ＱＩＮＪＢを算出する。

次いで、ステップ１４に進み、ガソリン側濃度ＥＬｇに応じて、図示しないマップを検索することにより、ガソリンＧの量論混合比ＲＭＩＸｇを算出する。

次に、ステップ１５で、エタノール側濃度ＥＬｅに応じて、図示しないマップを検索することにより、エタノールＥの量論混合比ＲＭＩＸｅを算出する。

ステップ１５に続くステップ１６で、下式（１）により、量論混合比補正係数ＫＲＭＩＸを算出する。
ＫＲＩＭＸ＝（１−ＲＦｅ）・ＲＭＩＸｇ ＋ ＲＦｅ・ＲＭＩＸｅ …… （１）

この量論混合比補正係数ＫＲＭＩＸは、ガソリン側濃度ＥＬｇ及びエタノール側濃度ＥＬｅが異なると、吸入空気量ＧＡＩＲに対して排ガスの当量比が理論空燃比相当の値１になる燃料の質量割合である量論混合比が異なる状態となるので、それを補償するための値である。

次いで、ステップ１７に進み、所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、検出当量比ＫＡＣＴが目標値１になるように、空燃比補正係数ＫＡＦ（補正値）を算出する。この空燃比補正係数ＫＡＦは、ＫＡＣＴ＞１が成立し、排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチ側のときには、０＜ＫＡＦ＜１が成立するように算出され、ＫＡＣＴ＜１が成立し、排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーン側のときには、ＫＡＦ＞１が成立するように算出される。

次に、ステップ１８で、下式（２）より、総噴射量ＱＩＮＪＴを算出する。
ＱＩＮＪＴ＝ＫＲＩＭＸ・ＫＡＦ・ＱＩＮＪＢ …… （２）

ステップ１８に続くステップ１９で、下式（３）により、エタノール噴射量ＱＩＮＪｅ（高オクタン価燃料噴射量）を算出する。
ＱＩＮＪｅ＝ＱＩＮＪＴ・ＲＦｅ …… （３）

次いで、ステップ２０に進み、エンジン回転数ＮＥ及びエタノール噴射量ＱＩＮＪｅに応じて、図示しないマップを検索することにより、エタノール噴射時期φＩＮＪｅを算出する。

次に、ステップ２１で、下式（４）により、ガソリン噴射量ＱＩＮＪｇ（低オクタン価燃料噴射量）を算出する。
ＱＩＮＪｇ＝ＱＩＮＪＴ−ＱＩＮＪｅ …… （４）

ステップ２１に続くステップ２２で、エンジン回転数ＮＥ及びガソリン噴射量ＱＩＮＪｇに応じて、図示しないマップを検索することにより、ガソリン噴射時期φＩＮＪｇを算出した後、本処理を終了する。

以上のように、通常制御処理が実行されると、エタノールＥが、エタノール噴射弁７から上述したエタノール噴射量ＱＩＮＪｅ及びエタノール噴射時期φＩＮＪｅで噴射されるとともに、ガソリンＧが、ガソリン噴射弁６から上述したガソリン噴射量ＱＩＮＪｇ及びガソリン噴射時期φＩＮＪｇで噴射される。

図３に戻り、ステップ２で、以上のように通常制御処理を実行した後、燃料噴射制御処理を終了する。

一方、前述したステップ１の判別結果がＮＯのときには、トルク制限制御処理を実行すべきであると判定して、ステップ３に進み、トルク制限制御処理を実行する。このトルク制限制御では、図示しないが、エタノール噴射量ＱＩＮＪｅを値０又は極小値に設定し、ほぼガソリン噴射のみによる燃料噴射を実行するとともに、エンジン３の発生トルクが通常制御処理のときよりも小さくなるようにガソリン噴射量ＱＩＮＪｇが制御される。

以上のように、ステップ３で、トルク制限制御処理を実行した後、燃料噴射制御処理を終了する。

次に、図５を参照しながら、点火時期制御処理について説明する。この点火時期制御処理は、点火プラグ８による混合気の着火タイミングすなわち点火時期を制御するものであり、ＥＣＵ２によって、ＴＤＣ信号の発生タイミングに同期して実行される。なお、本制御処理では、点火時期ＩＧＬＯＧがすべて正値として算出されるとともに、最進角側の値を最大値として、遅角側の値であるほど、より小さい値として算出されるものとする。

同図に示すように、まず、ステップ３０で、前述したノックセンサ２４の検出信号に基づき、ノッキングが発生しているか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ノッキングが発生していないときには、ステップ３１に進み、前述したトルク制限フラグＦ＿ＴＲＱ＿ＬＭＴが「１」であるか否かを判別する。

この判別結果がＮＯのときには、ステップ３２に進み、実行条件フラグＦ＿ＪＵＤＧＥが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、ステップ３３に進み、判定用進角制御処理の実行条件が成立したか否かを判別する。

このステップ３２では、エンジン３が定常運転状態にあること、後述するガソリン側正常フラグＦ＿Ｇ＿ＯＫ＝１であること、後述する空燃比補正過大フラグＦ＿ＯＶＥＲ＝１であること、後述するエタノール側センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧ＝０であることなどの各種条件が成立しているときに、判定用進角制御処理の実行条件が成立していると判別される。

ステップ３３の判別結果がＹＥＳで、判定用進角制御処理の実行条件が成立しているときには、それを表すために、ステップ３４に進み、実行条件フラグＦ＿ＪＵＤＧＥを「１」に設定する。このように、ステップ３４で、実行条件フラグＦ＿ＪＵＤＧＥが「１」に設定されると、次回の制御タイミングで、前述したステップ３２の判別結果がＹＥＳとなり、その場合には、ステップ３５に進む。

以上のステップ３２又は３４に続くステップ３５で、判定用進角制御処理を実行する。この判定用進角制御処理は、後述するように、エタノール噴射弁７及びエタノール側濃度センサ２３の故障判定に用いる判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤ（ノック時点火時期）を決定するためのものであり、具体的には、以下に述べるように実行される。

まず、この判定用進角制御処理を実行する最初（１回目）の制御タイミングでは、点火時期ＩＧＬＯＧの初期値を、気筒３ａ内に噴射されている燃料をガソリンのみであると仮定したときの所定の遅角側値ＩＧｒｔｄに設定する。そして、それ以降の制御タイミングごとに、点火時期ＩＧＬＯＧを所定クランク角度（例えば１゜）ずつ、進角させるように制御する。ステップ３５で、判定用進角制御処理を以上のように実行した後、本処理を終了する。

一方、前述したステップ３３の判別結果がＮＯで、判定用進角制御処理の実行条件が成立していないときには、ステップ３６に進み、通常制御処理を実行した後、本処理を終了する。この通常制御処理では、エンジン３の運転状態（例えばエンジン回転数ＮＥ、吸入空気量ＧＡＩＲ及びエンジン水温）などに応じて、点火時期ＩＧＬＯＧが制御される。

また、前述したステップ３１の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ３７に進み、トルク制限制御処理を実行した後、本処理を終了する。このトルク制限制御処理では、エンジン３の発生トルクが通常時よりも減少するように、点火時期ＩＧＬＯＧが制御される。

一方、前述したステップ３０の判別結果がＹＥＳで、ノッキングが発生しているときには、ステップ３８に進み、実行条件フラグＦ＿ＪＵＤＧＥが「１」であるか否かを判別する。

この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち前回の制御タイミングで判定用進角制御処理が実行されていたときには、ステップ３９に進み、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤをＲＡＭ内に記憶されている点火時期の前回値ＩＧＬＯＧｚに設定する。この前回値ＩＧＬＯＧｚは、前回の制御タイミングにおいて判定用進角制御処理で設定された点火時期ＩＧＬＯＧの値に相当する。

次いで、ステップ４０に進み、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤを算出済みであることを表すために、判定値算出済みフラグＦ＿ＩＧ＿ＪＤを「１」に設定する。次に、ステップ４１で、判定用進角制御処理を終了すべきであることを表すために、実行条件フラグＦ＿ＪＵＤＧＥを「０」に設定する。

ステップ４１に続くステップ４２で、遅角制御処理を実行する。この遅角制御処理では、ノッキングの発生を回避するために、点火時期ＩＧＬＯＧが、その前回値に対して所定値分、遅角側に制御される。以上のように、ステップ４２で、遅角制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、前述したステップ３８の判別結果がＮＯのときには、上述したように、ステップ４２で、遅角制御処理を実行した後、本処理を終了する。

次に、図６を参照しながら、故障判定処理について説明する。この故障判定処理は、ガソリン側濃度センサ２２及びガソリン噴射弁６の故障判定と、エタノール側濃度センサ２３及びエタノール噴射弁７の故障判定を実行するものであり、ＥＣＵ２によって、所定制御周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。

同図に示すように、まず、ステップ５０で、エタノール噴射量ＱＩＮＪｅ＝０であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エタノール噴射が停止され、ガソリン噴射のみが実行されているときには、ステップ５１に進み、ガソリン側判定処理を実行する。このガソリン側判定処理は、ガソリン側濃度センサ２２及びガソリン噴射弁６の少なくとも一方が故障しているか否かを判定するものであり、具体的には、図７に示すように実行される。

同図に示すように、まず、ステップ６０で、ガソリン側判定処理の実行条件が成立しているか否かを判別する。このステップ６０では、エンジン３が定常運転状態にあることなどの条件が成立しているときに、ガソリン側判定処理の実行条件が成立していると判別される。

この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ６０の判別結果がＹＥＳで、ガソリン側判定処理の実行条件が成立しているときには、ステップ６１に進み、空燃比補正係数ＫＡＦにおいて、ＫＡＦ１≦ＫＡＦ≦ＫＡＦ２が成立しているか否かを判別する。これらのＫＡＦ１，ＫＡＦ２は、空燃比補正係数ＫＡＦの正常範囲を規定する空燃比補正係数ＫＡＦの所定値である。

この判別結果がＹＥＳのときには、ガソリン側濃度センサ２２及びガソリン噴射弁６の双方が正常であると判定して、それを表すために、ステップ６２に進み、ガソリン側正常フラグＦ＿Ｇ＿ＯＫを「１」に設定した後、本処理を終了する。

一方、ステップ６１の判別結果がＮＯで、ＫＡＦ＜ＫＡＦ１又はＫＡＦ＞ＫＡＦ２のときには、ガソリン側濃度センサ２２及びガソリン噴射弁６の少なくとも一方が故障していると判定して、それを表すために、ステップ６３に進み、ガソリン側正常フラグＦ＿Ｇ＿ＯＫを「０」に設定した後、本処理を終了する。

図６に戻り、ステップ５１で、ガソリン側判定処理を以上のように実行した後、故障判定処理を終了する。

一方、前述したステップ５０の判別結果がＮＯで、エタノール噴射が実行されているときには、ステップ５２に進み、上述したガソリン側正常フラグＦ＿Ｇ＿ＯＫが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ５２の判別結果がＹＥＳで、ガソリン側濃度センサ２２及びガソリン噴射弁６の双方が正常であるときには、ステップ５３に進み、エタノール側判定処理を実行する。このエタノール側判定処理は、エタノール側濃度センサ２３及びエタノール噴射弁７の故障を判定するものであり、具体的には、図８に示すように実行される。

同図に示すように、まず、ステップ７０で、エタノール側判定処理の実行条件が成立しているか否かを判別する。この場合、エンジン３が定常運転状態にあることなどの条件が成立しているときに、エタノール側判定処理の実行条件が成立していると判別される。

この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ７０の判別結果がＹＥＳで、エタノール側判定処理の実行条件が成立しているときには、ステップ７１に進み、空燃比補正係数ＫＡＦが所定上限値ＫＡＦ＿Ｈよりも大きいか否かを判別する。

この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち排ガスの実際の空燃比がリーン過ぎる領域（以下「過リーン域」という）にあることで、空燃比補正係数ＫＡＦによる総噴射量ＱＩＮＪＴの増大側への補正度合いが過大であると推定されるときには、ステップ７２に進み、過リーン時判定処理を実行する。この過リーン時判定処理は、具体的には、図９に示すように実行される。

同図に示すように、まず、ステップ８０で、空燃比補正係数ＫＡＦによる総噴射量ＱＩＮＪＴの補正度合いが過大であることを表すために、空燃比補正過大フラグＦ＿ＯＶＥＲを「１」に設定する。

次いで、ステップ８１に進み、前述した判定値算出済みフラグＦ＿ＩＧ＿ＪＤが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤを算出済みでないときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ８１の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ８２に進み、点火時期偏差ＤＩＧを点火時期マップ値と判定用点火時期との偏差（ＩＧｍａｐ−ＩＧ＿ＪＤ）に設定する。このマップ値ＩＧｍａｐ（基本点火時期）は、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤの算出タイミングにおけるエンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量ＧＡＩＲなど）に応じて、図示しないマップを検索することによって算出される。

次いで、ステップ８３に進み、点火時期偏差ＤＩＧが第１所定値Ｄｒｅｆ１以上であるか否かを判別する。この場合、ＤＩＧ≧Ｄｒｅｆ１が成立しているときには、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤがマップ値ＩＧｍａｐに対して、第１所定値Ｄｒｅｆ１以上、遅角側にずれていることになり、エタノール噴射量が少ないことで、耐ノック性が低い状態であると推定できる。すなわち、エタノール側濃度センサ２３は正常であるものの、燃料詰まりなどのエタノール噴射弁７の故障に起因して、排ガスの空燃比が過リーン域にあると推定できる。

以上の理由により、ステップ８３の判別結果がＹＥＳのときには、エタノール側濃度センサ２３は正常であるものの、エタノール噴射弁７が故障していると判定して、それを表すために、ステップ８４に進み、エタノール噴射弁故障フラグＦ＿ＩＮＪｅ＿ＮＧを「１」に設定すると同時に、エタノール側濃度センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧを「０」に設定する。

このように、ステップ８４で、エタノール噴射弁故障フラグＦ＿ＩＮＪｅ＿ＮＧが「１」に設定されると、図示しない警告制御処理において、エタノール噴射弁７の故障を運転者に報知するために、それを表す警告ランプが点灯される。

次いで、ステップ８５に進み、燃料噴射制御処理及び点火時期制御処理及において前述したトルク制限制御処理を実行すべきであることを表すために、トルク制限フラグＦ＿ＴＲＱ＿ＬＭＴを「１」に設定する。

一方、前述したステップ８３において、ＤＩＧ＜Ｄｒｅｆ１が成立している場合、エタノール噴射量は不足しておらず、耐ノック性が確保されていると推定できる。すなわち、エタノール噴射弁７は正常であるものの、エタノール側濃度センサ２３がエタノール側濃度ＥＬｅを実際よりもかなり薄い値として検出する故障状態にあることに起因して、エタノール噴射量ＱＩＮＪｅ内の高オクタン価燃料が過剰で、低オクタン価燃料が不足状態になっていると推定される。それによって、総噴射量ＱＩＮＪＴ内の高オクタン価燃料が過剰で、低オクタン価燃料が不足状態になっており、その結果、排ガスの空燃比が過リーン域にあると推定できる。

以上の理由により、ステップ８３の判別結果がＮＯのときには、エタノール噴射弁７は正常であるものの、エタノール側濃度センサ２３が故障していると判定して、それを表すために、ステップ８６に進み、エタノール噴射弁故障フラグＦ＿ＩＮＪｅ＿ＮＧを「０」に設定すると同時に、エタノール側濃度センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧを「１」に設定する。

このように、ステップ８６で、エタノール側濃度センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧが「１」に設定されると、図示しない警告制御処理において、エタノール側濃度センサ２３の故障を運転者に報知するために、それを表す警告ランプが点灯される。

次いで、ステップ８７に進み、エタノール噴射量ＱＩＮＪｅが過剰であることで、ノッキングが発生するおそれがなく、トルク制限制御処理を実行する必要がないことを表すために、トルク制限フラグＦ＿ＴＲＱ＿ＬＭＴを「０」に設定する。

以上のステップ８５又は８７に続くステップ８８で、判定値算出済みフラグＦ＿ＩＧ＿ＪＤ及び空燃比補正過大フラグＦ＿ＯＶＥＲをいずれも「０」に設定した後、本処理を終了する。

図８に戻り、ステップ７２で、過リーン時判定処理を以上のように実行した後、エタノール側判定処理を終了する。

一方、前述したステップ７１の判別結果がＮＯのときには、ステップ７３に進み、空燃比補正係数ＫＡＦが所定下限値ＫＡＦ＿Ｌよりも小さいか否かを判別する。

この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち排ガスの実際の空燃比がリッチ過ぎる領域（以下「過リッチ域」という）にあることで、空燃比補正係数ＫＡＦによる総噴射量ＱＩＮＪＴの減少側への補正度合いが過大であると推定されるときには、ステップ７４に進み、過リッチ時判定処理を実行する。この過リッチ時判定処理は、具体的には、図１０に示すように実行される。

同図に示すように、まず、ステップ９０で、空燃比補正係数ＫＡＦによる総噴射量ＱＩＮＪＴの補正度合いが過大であることを表すために、前述した空燃比補正過大フラグＦ＿ＯＶＥＲを「１」に設定する。

次いで、ステップ９１に進み、前述した判定値算出済みフラグＦ＿ＩＧ＿ＪＤが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤを算出済みでないときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ９１の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ９２に進み、点火時期偏差ＤＩＧを判定用点火時期と点火時期マップ値との偏差（ＩＧ＿ＪＤ−ＩＧｍａｐ）に設定する。このマップ値ＩＧｍａｐは、前述したように、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤの算出タイミングにおけるエンジン３の運転状態（エンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量ＧＡＩＲなど）に応じて、図示しないマップを検索することによって算出される。

次いで、ステップ９３に進み、点火時期偏差ＤＩＧが第２所定値Ｄｒｅｆ２以上であるか否かを判別する。この場合、ＤＩＧ≧Ｄｒｅｆ２が成立しているときには、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤが点火時期マップ値ＩＧｍａｐよりも第２所定値Ｄｒｅｆ２以上、進角側にずれていることになり、エタノール噴射量が過剰なことで、耐ノック性が極めて高い状態であると推定できる。すなわち、エタノール側濃度センサ２３は正常であるものの、燃料漏れなどのエタノール噴射弁７の故障に起因して、排ガスの空燃比が過リッチ域にあると推定できる。

以上の理由により、ステップ９３の判別結果がＹＥＳのときには、エタノール側濃度センサ２３は正常であるものの、エタノール噴射弁７が故障していると判定して、それを表すために、ステップ９４に進み、エタノール噴射弁故障フラグＦ＿ＩＮＪｅ＿ＮＧを「１」に設定すると同時に、エタノール側濃度センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧを「０」に設定する。

このように、ステップ９４で、エタノール噴射弁故障フラグＦ＿ＩＮＪｅ＿ＮＧが「１」に設定されると、前述したように、図示しない警告制御処理において、エタノール噴射弁７の故障を運転者に報知するために、それを表す警告ランプが点灯される。

一方、上述したステップ９３において、ＤＩＧ＜Ｄｒｅｆ２が成立している場合、エタノール噴射量が過剰な状態ではなく、耐ノック性は普通か又は低い状態であると推定できる。すなわち、エタノール噴射弁７は正常であるものの、エタノール側濃度センサ２３がエタノール側濃度ＥＬｅを実際よりもかなり濃い値として検出する故障状態にあることに起因して、エタノール噴射量ＱＩＮＪｅ内の高オクタン価燃料が不足し、低オクタン価燃料が過剰な状態になっていると推定される。それによって、総噴射量ＱＩＮＪＴ内の高オクタン価燃料が不足し、低オクタン価燃料が過剰な状態になっており、その結果、排ガスの空燃比が過リッチ域にあると推定できる。

以上の理由により、ステップ９３の判別結果がＮＯのときには、エタノール噴射弁７は正常であるものの、エタノール側濃度センサ２３が故障していると判定して、それを表すために、ステップ９５に進み、エタノール噴射弁故障フラグＦ＿ＩＮＪｅ＿ＮＧを「０」に設定すると同時に、エタノール側濃度センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧを「１」に設定する。

このように、ステップ９５で、エタノール側濃度センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧが「１」に設定されると、前述したように、図示しない警告制御処理において、エタノール側濃度センサ２３の故障を運転者に報知するために、それを表す警告ランプが点灯される。

以上のステップ９４又は９５に続くステップ９６で、燃料噴射制御処理及び点火時期制御処理及において前述したトルク制限制御処理を実行すべきであることを表すために、トルク制限フラグＦ＿ＴＲＱ＿ＬＭＴを「１」に設定する。

次いで、ステップ９７に進み、判定値算出済みフラグＦ＿ＩＧ＿ＪＤ及び空燃比補正過大フラグＦ＿ＯＶＥＲをいずれも「０」に設定した後、本処理を終了する。

図８に戻り、ステップ７４で、過リッチ時判定処理を以上のように実行した後、エタノール側判定処理を終了する。

一方、前述したステップ７３の判別結果がＮＯで、ＫＡＦ＿Ｌ≦ＫＡＦ≦ＫＡＦ＿Ｈが成立しているときには、エタノール噴射弁７及びエタノール側濃度センサ２３の双方が正常であり、燃料噴射制御処理及び点火時期制御処理及において前述したトルク制限制御処理を実行する必要がないと判定して、それを表すために、ステップ７５に進み、前述した５つのフラグＦ＿ＩＮＪｅ＿ＮＧ，Ｆ＿ＳＥＮｅ＿ＮＧ，Ｆ＿ＴＲＱ＿ＬＭＴ，Ｆ＿ＩＧ＿ＪＤ，Ｆ＿ＯＶＥＲをいずれも「０」に設定した後、エタノール側判定処理を終了する。

図６に戻り、ステップ５３で、エタノール側判定処理を以上のように実行した後、故障判定処理を終了する。

以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、燃料噴射制御処理において、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＰ、ガソリン側濃度ＥＬｇ及びエタノール側濃度ＥＬｅを用いて、量論混合比補正係数ＫＲＭＩＸが算出され、所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、検出当量比ＫＡＣＴが理論空燃比に相当する値１になるように、空燃比補正係数ＫＡＦが算出される。

そして、基本燃料噴射量ＱＩＮＪＢに、量論混合比補正係数ＫＲＭＩＸ及び空燃比補正係数ＫＡＦを乗算することにより、総噴射量ＱＩＮＪＴが算出され、これにエタノール噴射割合ＲＦｅを乗算することにより、エタノール噴射量ＱＩＮＪｅが算出され、総噴射量ＱＩＮＪＴからエタノール噴射量ＱＩＮＪｅを減算することにより、ガソリン噴射量ＱＩＮＪｇが算出される。

また、判定用進角制御処理の実行条件が成立したときに、判定用進角制御処理が実行される。この判定用進角制御処理では、点火時期ＩＧＬＯＧを所定の遅角側値ＩＧｒｔｄからノッキングが発生するタイミングまで進角させることにより、ノッキングが発生した時点の判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤが算出される。

さらに、ガソリン側濃度センサ２２及びガソリン噴射弁６の双方が正常で、ガソリン側正常フラグＦ＿Ｇ＿ＯＫ＝１のときに、エタノール側判定処理が実行される。このエタノール側判定処理では、ＫＡＦ＞ＫＡＦ＿Ｈが成立し、排ガスの実際の空燃比が過リーン域にある場合において、ＤＩＧ≧Ｄｒｅｆ１が成立しているときには、エタノール側濃度センサ２３は正常であるものの、エタノール噴射弁７の故障が発生していると判定される。一方、ＤＩＧ＜Ｄｒｅｆ１が成立しているときには、エタノール噴射弁７は正常であるものの、エタノール側濃度センサ２３が故障していると判定される。

また、ＫＡＦ＜ＫＡＦ＿Ｌが成立し、排ガスの実際の空燃比が過リッチ域にある場合において、ＤＩＧ≧Ｄｒｅｆ２が成立しているときには、エタノール側濃度センサ２３は正常であるものの、エタノール噴射弁７の故障が発生していると判定される。一方、ＤＩＧ＜Ｄｒｅｆ２が成立しているときには、エタノール噴射弁７は正常であるものの、エタノール側濃度センサ２３が故障していると判定される。

以上のように、ガソリン側濃度センサ２２及びガソリン噴射弁６の双方が正常である場合において、空燃比補正係数ＫＡＦの値、判定用点火時期ＩＧ＿ＪＤと点火時期マップ値ＩＧｍａｐとの比較結果に基づいて、エタノール噴射弁７及びエタノール側濃度センサ２３の故障を精度よく判定することができる。それにより、ノッキングの発生や排ガス特性の悪化を回避することができ、商品性を向上させることができる。

なお、実施形態は、分離装置１３によってガソリンＧからエタノールＥを生成するとともに、ガソリンＧに含まれるエタノール濃度をガソリン側濃度センサ２２で検出するように構成した例であるが、これらの分離装置１３及びガソリン側濃度センサ２２を省略してもよい。その場合には、エタノール側濃度ＥＬｅ及び要求オクタン価ＯＮｒｅｑに応じて、エタノール噴射割合ＲＦｅを算出し、ガソリンＧの量論混合比ＲＭＩＸｇを所定値（一定値）に設定し、ガソリン側判定処理として、ガソリン噴射弁６の故障判定のみを実行するとともに、エタノール側判定処理としては、実施形態と同じ手法によって、エタノール噴射弁７及びエタノール側濃度センサ２３の故障判定を実行すればよい。

また、実施形態は、低オクタン価燃料噴射装置としてガソリン噴射弁６を用いた例であるが、本発明の低オクタン価燃料噴射装置はこれに限らず、低オクタン価燃料を噴射可能なものであればよい。

さらに、実施形態は、高オクタン価燃料噴射装置として、エタノール噴射弁７を用いた例であるが、本発明の高オクタン価燃料噴射装置はこれに限らず、高オクタン価燃料を噴射可能なものであればよい。

一方、実施形態は、低オクタン価燃料として、ガソリンＧを用いた例であるが、本発明の低オクタン価燃料はこれに限らず、低オクタン価の燃料であればよい。例えば、ガソリンに他の成分を混ぜた燃料を用いてもよい。

また、実施形態は、高オクタン価燃料として、エタノールＥを用いた例であるが、本発明の高オクタン価燃料はこれに限らず、高オクタン価の燃料であればよい。例えば、エタノールに他の成分を混ぜた燃料を用いてもよい。

さらに、実施形態は、補正値として、空燃比補正係数ＫＡＦを用いた例であるが、本発明の補正値はこれに限らず、総噴射量を補正するための値であればよい。例えば、補正値として、加減算項を用いてもよい。

また、実施形態は、空燃比パラメータとして、検出当量比ＫＡＣＴを用いた例であるが、本発明の空燃比パラメータはこれに限らず、排ガス中の空燃比を表すものであればよい。例えば、空燃比パラメータとして、排ガスの空燃比、燃空比及び空気過剰率などを用いてもよい。

一方、実施形態は、本発明の制御装置１を車両用の内燃機関３に適用した例であるが、本発明の制御装置は、これに限らず、船舶用の内燃機関や、他の産業機器用の内燃機関にも適用可能である。

１ 制御装置
２ ＥＣＵ（噴射量決定手段、補正値算出手段、基本点火時期記憶手段、進角制御手 段、低オクタン価側故障判定手段、高オクタン価側故障判定手段）
３ 内燃機関
６ ガソリン噴射弁（低オクタン価燃料噴射装置）
７ エタノール噴射弁（高オクタン価燃料噴射装置）
２２ ガソリン側濃度センサ（第２高オクタン価成分濃度検出手段）
２３ エタノール側濃度センサ（高オクタン価成分濃度検出手段）
Ｇ ガソリン（低オクタン価燃料）
Ｅ エタノール（高オクタン価燃料）
ＱＩＮＪｇ ガソリン噴射量（低オクタン価燃料噴射量）
ＱＩＮＪｅ エタノール噴射量（高オクタン価燃料噴射量）
ＱＩＮＪＴ 総噴射量
ＥＬｇ ガソリン側濃度（第２高オクタン価成分濃度）
ＥＬｅ エタノール側濃度（高オクタン価成分濃度）
ＫＡＦ 空燃比補正係数（補正値）
ＫＡＦ＿Ｈ 所定上限値
ＫＡＦ＿Ｌ 所定下限値
ＫＡＣＴ 検出当量比（空燃比パラメータ）
ＩＧＬＯＧ 点火時期
ＩＧｍａｐ 点火時期マップ値（基本点火時期）
ＩＧｒｔｄ 所定の遅角側値
ＩＧ＿ＪＤ 判定用点火時期（ノック時点火時期）
ＤＩＧ 点火時期偏差
Ｄｒｅｆ１ 第１所定値
Ｄｒｅｆ２ 第２所定値

Claims (4)

1. 低オクタン価燃料を噴射する低オクタン価燃料噴射装置と、当該低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い燃料である高オクタン価燃料を噴射する高オクタン価燃料噴射装置とを備え、当該低オクタン価燃料の噴射量である低オクタン価燃料噴射量と当該高オクタン価燃料の噴射量である高オクタン価燃料噴射量との和である総噴射量における、当該低オクタン価燃料噴射量と当該高オクタン価燃料噴射量の割合が変更される内燃機関の制御装置であって、
   前記高オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度である高オクタン価成分濃度を検出する高オクタン価成分濃度検出手段と、
   当該高オクタン価成分濃度及び前記内燃機関の運転状態に応じて、前記低オクタン価燃料噴射量、前記高オクタン価燃料噴射量及び前記総噴射量を決定する噴射量決定手段と、
   前記総噴射量を補正するための補正値を、所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、前記内燃機関の排ガス中の空燃比を表す空燃比パラメータが所定の目標値になるように算出する補正値算出手段と、
   前記内燃機関の運転状態に対応して設定された、前記内燃機関の点火時期の基本値である基本点火時期を記憶する基本点火時期記憶手段と、
   前記点火時期を所定の遅角側値からノッキングが発生するタイミングまで進角させる進角制御を実行する進角制御手段と、
   前記低オクタン価燃料噴射装置の故障を判定する低オクタン価側故障判定手段と、
   当該低オクタン価側故障判定手段によって前記低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されている場合において、前記進角制御の実行によってノッキングが発生したタイミングでの前記点火時期であるノック時点火時期と前記基本点火時期との比較結果及び前記補正値に応じて、前記高オクタン価成分濃度検出手段及び前記高オクタン価燃料噴射装置の故障を判定する高オクタン価側故障判定手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記補正値算出手段は、前記総噴射量を増大側に補正するときには、前記補正値を増大するように算出し、
   前記高オクタン価側故障判定手段は、前記低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されており、前記補正値が所定上限値よりも大きい場合において、前記ノック時点火時期が前記基本点火時期に対して第１所定値以上、遅角側にずれているときには、前記高オクタン価燃料噴射装置が故障していると判定し、それ以外のときには、前記高オクタン価成分濃度検出手段が故障していると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記補正値算出手段は、前記総噴射量を減少側に補正するときには、前記補正値を減少するように算出し、
   前記高オクタン価側故障判定手段は、前記低オクタン価燃料噴射装置が正常であると判定されており、前記補正値が所定下限値よりも小さい場合において、前記ノック時点火時期が前記基本点火時期に対して第２所定値以上、進角側にずれているときには、前記高オクタン価燃料噴射装置が故障していると判定し、それ以外のときには、前記高オクタン価成分濃度検出手段が故障していると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度である第２高オクタン価成分濃度を検出する第２高オクタン価成分濃度検出手段をさらに備え、
   前記低オクタン価側故障判定手段は、前記低オクタン価燃料噴射装置に加えて前記第２高オクタン価成分濃度検出手段の故障を判定し、
   前記噴射量決定手段は、前記高オクタン価成分濃度及び前記内燃機関の運転状態に加えて、前記第２高オクタン価成分濃度にさらに応じて、前記低オクタン価燃料噴射量、前記高オクタン価燃料噴射量及び前記総噴射量を決定し、
   前記高オクタン価側故障判定手段は、前記低オクタン価側故障判定手段によって前記低オクタン価燃料噴射装置及び前記第２高オクタン価成分濃度検出手段がいずれも正常であると判定されているときに算出された前記補正値、及び前記ノック時点火時期と前記基本点火時期との比較結果に応じて、前記高オクタン価成分濃度検出手段及び前記高オクタン価燃料噴射装置の故障を判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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