JP4778401B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

この発明は内燃機関の制御装置に関し、より詳しくはフレキシブル・フューエル・ビークル(Flexible Fuel Vehicle)、即ち、ガソリン燃料でも、エタノール燃料でも、あるいはガソリンとエタノールの混合燃料でも運転可能な車両用の内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a flexible fuel vehicle, that is, an internal combustion engine for a vehicle that can be operated with gasoline fuel, ethanol fuel, or a mixed fuel of gasoline and ethanol. The present invention relates to a control device.

特許文献1には、アルコールを含む多種燃料内燃機関の排気系に排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサを設け、その酸素濃度センサの出力と目標空燃比との偏差に応じて補正係数によって空燃比を制御する内燃機関において、補正係数の大きさからアルコール混合比率を検出し、その検出値に応じて目標空燃比を修正する技術が開示される。   In Patent Document 1, an oxygen concentration sensor for detecting the oxygen concentration in exhaust gas is provided in an exhaust system of a multi-fuel internal combustion engine containing alcohol, and a correction coefficient is used according to a deviation between the output of the oxygen concentration sensor and a target air-fuel ratio. In an internal combustion engine that controls an air-fuel ratio, a technique is disclosed in which an alcohol mixing ratio is detected from the magnitude of a correction coefficient, and a target air-fuel ratio is corrected according to the detected value.

また、特許文献2には、スロットル開度、機関回転数、吸入空気量のいずれかが所定値以上となったときに燃料を増量して排気浄化装置の過熱を防止する技術が開示される。   Patent Document 2 discloses a technique for increasing the amount of fuel to prevent overheating of the exhaust purification device when any one of the throttle opening, the engine speed, and the intake air amount exceeds a predetermined value.

さらに、特許文献3には、触媒温度が所定値以上のとき、または機関回転数、吸気管内圧力が所定値以上の状態が所定時間以上継続したとき、換言すれば触媒温度が所定値以上になっていると推測できるとき、スロットル開度を触媒保護用スロットル開度になるように徐々に減少させることで触媒温度を低下させることが開示される。
特開昭63−5131号公報 特開昭53−40128号公報 特開平08−165942号公報
Further, Patent Document 3 discloses that when the catalyst temperature is equal to or higher than a predetermined value, or when the engine speed and the intake pipe pressure are equal to or higher than a predetermined value, the catalyst temperature becomes equal to or higher than a predetermined value. It is disclosed that the catalyst temperature is lowered by gradually decreasing the throttle opening so as to be the catalyst protection throttle opening.
JP 63-5131 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-40128 Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-165942

酸素濃度センサは空燃比が理論空燃比から離れるほど個体バラツキによる検出ずれが増加することから、特許文献2記載の技術のように排気浄化装置の過熱を防止するために燃料を増量する制御を行う際、フィードバック制御を中止してオープンループ制御にすることで、必要な燃料増量を確保することが従来行われている。   In the oxygen concentration sensor, the detection deviation due to individual variation increases as the air-fuel ratio departs from the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, as in the technique described in Patent Document 2, control is performed to increase the amount of fuel to prevent overheating of the exhaust purification device. At this time, it has been conventionally performed to secure a necessary fuel increase amount by stopping the feedback control and performing the open loop control.

特許文献1記載のような、フレキシブル・フューエル・ビークル(以下「FFV」という)用の内燃機関において、給油によってアルコール濃度が濃度小から濃度多に変化した場合、アルコール濃度の学習が完了する前に特許文献2記載の燃料増量が行われると、フィードバック制御が中止される結果、燃料噴射量は排気浄化装置の過熱を防止するには不足する。   In an internal combustion engine for a flexible fuel vehicle (hereinafter referred to as “FFV”) as described in Patent Document 1, when the alcohol concentration is changed from low to high by refueling, before the learning of the alcohol concentration is completed. When the fuel increase described in Patent Document 2 is performed, the feedback control is stopped, and as a result, the fuel injection amount is insufficient to prevent overheating of the exhaust purification device.

尚、特許文献3記載の技術のように、触媒温度が所定値以上のとき、常にスロットル開度を減少させる制御を行うと、機関出力が減少して運転者が必要とする出力が得られない不都合がある。   Note that, as in the technique described in Patent Document 3, when the catalyst temperature is equal to or higher than a predetermined value, if the control is performed to always decrease the throttle opening, the engine output decreases and the output required by the driver cannot be obtained. There is an inconvenience.

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、フィードバック制御を中止したときのアルコール濃度の学習値と実際のアルコール濃度の違いによる燃料噴射量の不足を抑制するようにしたFFV用の内燃機関の制御装置を提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to suppress the shortage of the fuel injection amount due to the difference between the learned value of the alcohol concentration and the actual alcohol concentration when the feedback control is stopped, and the internal combustion engine for FFV It is to provide a control device.

上記の目的を解決するために、請求項1にあっては、排気中の空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記検出された空燃比と目標空燃比との偏差に応じて燃料噴射量の空燃比補正係数を算出する空燃比補正係数算出手段と、前記算出される空燃比補正係数に基づいて燃料に含まれるアルコール濃度を学習するアルコール濃度学習手段と、前記学習されたアルコール濃度に基づいて前記燃料噴射量のアルコール濃度補正係数を算出するアルコール濃度補正係数算出手段と、前記検出された空燃比を目標空燃比に一致させる空燃比フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、運転状態に応じて前記空燃比フィードバック制御の実行と中止を切り替える制御切り替え手段を備え、前記制御切り替え手段は、前記アルコール濃度の学習が完了するまで、前記空燃比フィードバック制御を継続し、前記アルコール濃度の学習が完了した後はリッチ限界空燃比として第1のリッチ限界空燃比を設定する一方、前記アルコール濃度の学習が完了するまでは前記リッチ限界空燃比として前記第1のリッチ限界空燃比よりもリッチ側の第2のリッチ限界空燃比を設定すると共に、前記目標空燃比が前記リッチ限界空燃比をリッチ側に超えたとき、前記空燃比フィードバック制御を中止する如く構成した。 In order to solve the above-mentioned object, according to claim 1, an air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio in the exhaust gas, and a fuel injection amount in accordance with a deviation between the detected air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. An air-fuel ratio correction coefficient calculating means for calculating the air-fuel ratio correction coefficient of the fuel, an alcohol concentration learning means for learning the alcohol concentration contained in the fuel based on the calculated air-fuel ratio correction coefficient, and based on the learned alcohol concentration An internal combustion engine comprising: an alcohol concentration correction coefficient calculating means for calculating an alcohol concentration correction coefficient for the fuel injection amount; and a feedback control means for executing air-fuel ratio feedback control for matching the detected air-fuel ratio with a target air-fuel ratio. in the control device, e Bei control switching means for switching the stop and execution of the air-fuel ratio feedback control in accordance with the operating state, the control switches Means, until said learning of the alcohol concentration is complete, while the continued air-fuel ratio feedback control, after learning of the alcohol concentration is completed sets the first rich limit air-fuel ratio rich limit air-fuel ratio, the Until the learning of the alcohol concentration is completed, a second rich limit air-fuel ratio richer than the first rich limit air-fuel ratio is set as the rich limit air-fuel ratio, and the target air-fuel ratio is set to the rich limit air-fuel ratio. When the value exceeds the rich side, the air-fuel ratio feedback control is stopped .

請求項2に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記制御切り替え手段は、前記内燃機関の負荷が所定値以上のとき、前記空燃比フィードバック制御を中止すると共に、前記アルコール濃度の学習が完了するまで、前記内燃機関の負荷が前記所定値以上にならないようにスロットル開度の上限値を設定する如く構成した。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, the control switching means stops the air-fuel ratio feedback control and completes the learning of the alcohol concentration when the load of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined value. Until then, the upper limit value of the throttle opening is set so that the load of the internal combustion engine does not exceed the predetermined value.

請求項に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記目標空燃比に応じて燃料噴射量の目標空燃比補正係数が算出されると共に、前記第1のリッチ限界空燃比は、前記空燃比検出手段の個体差に基づく検出値と前記目標空燃比補正係数に応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた前記空燃比補正係数が、前記アルコール濃度の学習の再開を招く変化幅未満となるように設定する如く構成した。 In the control device for an internal combustion engine according to claim 3 , a target air-fuel ratio correction coefficient of a fuel injection amount is calculated according to the target air-fuel ratio, and the first rich limit air-fuel ratio is calculated from the air-fuel ratio. The air-fuel ratio correction coefficient according to the deviation between the detected value based on the individual difference of the detecting means and the air-fuel ratio when the fuel injection amount corresponding to the target air-fuel ratio correction coefficient is injected is the restart of the learning of the alcohol concentration. Is set to be less than the range of change that causes

請求項に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記目標空燃比に応じて燃料噴射量の目標空燃比補正係数が算出されると共に、排気系の触媒装置の冷却用の燃料増量係数と余裕分を加算した触媒保護用空燃比を前記目標空燃比に設定し、さらに前記第2のリッチ限界空燃比は、前記空燃比検出手段の個体差に基づく検出値と前記目標空燃比補正係数に応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた前記空燃比補正係数が前記余裕分以上にならないように設定する如く構成した。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4 , a target air-fuel ratio correction coefficient for the fuel injection amount is calculated according to the target air-fuel ratio, and a fuel increase coefficient for cooling the exhaust system catalyst device The catalyst protection air-fuel ratio obtained by adding a margin is set to the target air-fuel ratio, and the second rich limit air-fuel ratio is set to a detection value based on an individual difference of the air-fuel ratio detection means and the target air-fuel ratio correction coefficient. The air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the deviation from the air-fuel ratio when the corresponding fuel injection amount is injected is set so as not to exceed the margin.

請求項に係る内燃機関の制御装置にあっては、前記触媒保護用空燃比を前記内燃機関の負荷から推定される前記触媒装置の温度に応じて設定すると共に、前記アルコール濃度の学習が完了するまでは、スロットル開度の上限値を前記触媒保護用空燃比が前記第2のリッチ限界空燃比よりもリッチ側にならない前記内燃機関の負荷に応じたスロットル開度に設定する如く構成した。 In the control device for an internal combustion engine according to claim 5 , the air-fuel ratio for catalyst protection is set according to the temperature of the catalyst device estimated from the load of the internal combustion engine, and the learning of the alcohol concentration is completed. Until that time, the upper limit value of the throttle opening is set to the throttle opening corresponding to the load of the internal combustion engine in which the catalyst protection air-fuel ratio does not become richer than the second rich limit air-fuel ratio.

請求項1にあっては、アルコール濃度の学習が完了するまでは空燃比フィードバック制御を継続するため、アルコール濃度補正係数を算出するアルコール濃度の学習値と実際のアルコール濃度との違いによる燃料噴射量の不足を抑制することができる。また、上記した効果に加え、空燃比フィードバック制御を中止するリッチ限界空燃比を、アルコール濃度の学習が完了する前は、よりリッチ側の値に設定することで、空燃比フィードバック制御領域を拡大することができる。 According to claim 1, since air-fuel ratio feedback control is continued until learning of the alcohol concentration is completed, the fuel injection amount due to the difference between the learned value of the alcohol concentration for calculating the alcohol concentration correction coefficient and the actual alcohol concentration Deficiency can be suppressed. In addition to the above-described effects, the rich limit air-fuel ratio at which the air-fuel ratio feedback control is stopped is set to a richer value before the alcohol concentration learning is completed, thereby expanding the air-fuel ratio feedback control region. be able to.

請求項2に係る内燃機関の制御装置にあっては、上記した効果に加え、空燃比フィードバック制御からオープンループ制御に切り替わる内燃機関の負荷以下にスロットル開度の上限値を設定することで、アルコール濃度の学習が完了するまで空燃比フィードバック制御を確実に継続することができる。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, in addition to the above-described effect, the upper limit value of the throttle opening is set to be equal to or less than the load of the internal combustion engine where the air-fuel ratio feedback control is switched to the open loop control. The air-fuel ratio feedback control can be reliably continued until the concentration learning is completed.

請求項に係る内燃機関の制御装置にあっては、上記した効果に加え、空燃比検出手段の個体差に基づく検出値のばらつきによって空燃比補正係数が所定値以上変化することを防止できるので、不要なアルコール濃度の再学習を回避することができる。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3 , in addition to the above-described effect, it is possible to prevent the air-fuel ratio correction coefficient from changing more than a predetermined value due to variations in the detected value based on individual differences in the air-fuel ratio detection means. Re-learning of unnecessary alcohol concentration can be avoided.

請求項に係る内燃機関の制御装置にあっては、上記した効果に加え、空燃比検出手段の個体差に基づく検出値のばらつきによって空燃比補正係数が余裕分以上にならない触媒保護用空燃比に設定することで、触媒装置を冷却するのに必要な燃料増量を確保することができる。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4 , in addition to the above-described effect, the air-fuel ratio for catalyst protection in which the air-fuel ratio correction coefficient does not exceed a margin due to variations in detection values based on individual differences in the air-fuel ratio detection means. By setting to, it is possible to secure an increase in fuel necessary for cooling the catalyst device.

請求項に係る内燃機関の制御装置にあっては、上記した効果に加え、空燃比フィードバック制御中でも確実に触媒装置の保護が行える領域になるように内燃機関の負荷を制御するので、アルコール濃度の学習が完了する前に空燃比フィードバック制御を継続しながら、触媒装置も確実に保護することができる。また、出力減少となるスロットル開度の制限を最小値にすることができる。 In the control device for an internal combustion engine according to claim 5 , in addition to the above-described effect, the load of the internal combustion engine is controlled so that the catalyst device can be reliably protected even during air-fuel ratio feedback control. The catalyst device can also be reliably protected while continuing the air-fuel ratio feedback control before the learning is completed. In addition, it is possible to minimize the limit of the throttle opening that reduces the output.

以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の制御装置を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、この発明の実施例に係る内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

図1において、符号10は、FFV(図示せず)に搭載される、4気筒(シリンダ)4サイクルの内燃機関(1気筒のみ図示。以下「エンジン」という)を示す。エンジン10において、エアクリーナ12から吸入されて吸気管14を通る空気(吸気)はスロットルバルブ16で流量を調節されて吸気マニホルド18を流れ、2個の吸気バルブ(1個のみ図示)20が開弁されるとき、燃焼室に流入する。   In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a four-cylinder (cylinder) four-cycle internal combustion engine (only one cylinder is shown; hereinafter referred to as “engine”) mounted on an FFV (not shown). In the engine 10, the air (intake air) drawn from the air cleaner 12 and passing through the intake pipe 14 is adjusted in flow rate by the throttle valve 16 and flows through the intake manifold 18, and two intake valves (only one is shown) 20 are opened. When done, it flows into the combustion chamber.

スロットルバルブ16は、FFV運転席床面に配置されたアクセルペダル(図示せず)との機械的な接続を絶たれ、DCモータ(アクチュエータ)22に接続され、DCモータ22で駆動されて開閉する。このように、スロットルバルブ16の開度はDBW(Drive By Wire)方式で制御される。   The throttle valve 16 is mechanically disconnected from an accelerator pedal (not shown) disposed on the floor surface of the FFV driver's seat, connected to a DC motor (actuator) 22, and driven by the DC motor 22 to open and close. . Thus, the opening degree of the throttle valve 16 is controlled by a DBW (Drive By Wire) method.

吸気バルブ20の手前の吸気ポート付近には、メイン・インジェクタ24が配置される。メイン・インジェクタ24には、メイン燃料タンク26に貯留され、メイン燃料タンク26の内部に配置されたメイン燃料ポンプ28で汲み上げられる燃料がメイン燃料供給管30を介して圧送される。   A main injector 24 is disposed near the intake port in front of the intake valve 20. Fuel that is stored in the main fuel tank 26 and pumped up by the main fuel pump 28 disposed inside the main fuel tank 26 is pumped to the main injector 24 via the main fuel supply pipe 30.

メイン燃料タンク26に貯留される燃料としては、ガソリンとエタノール(エチルアルコール)の混合燃料、具体的にはガソリン78%とエタノール22%の混合燃料(E22)からガソリン0%とエタノール100%のエタノール燃料(E100)までの間のアルコール燃料が予定される。尚、アルコール燃料はガソリンに比して理論空燃比がリッチ側にずれると共に、そのずれはアルコール濃度の増加につれて拡大する。   As the fuel stored in the main fuel tank 26, a mixed fuel of gasoline and ethanol (ethyl alcohol), specifically, a mixed fuel (E22) of 78% gasoline and 22% ethanol (E22) is ethanol of 0% gasoline and 100% ethanol. Alcohol fuel up to fuel (E100) is scheduled. Incidentally, the alcohol fuel has a stoichiometric air / fuel ratio that is richer than that of gasoline, and the deviation increases as the alcohol concentration increases.

吸気ポート付近においてメイン・インジェクタ24の上流側には、サブ・インジェクタ32が配置される。サブ・インジェクタ32には、サブ燃料タンク34に貯留されてサブ燃料ポンプ36で汲み上げられるサブ燃料がサブ燃料供給管38を介して圧送される。サブ燃料としては、ガソリン燃料、E22などが使用される。   A sub-injector 32 is disposed upstream of the main injector 24 in the vicinity of the intake port. The sub fuel stored in the sub fuel tank 34 and pumped up by the sub fuel pump 36 is pumped to the sub injector 32 through the sub fuel supply pipe 38. As the sub fuel, gasoline fuel, E22 or the like is used.

メイン・インジェクタ24とサブ・インジェクタ32は、駆動回路(図示せず)を通じてECU(Electronic Control Unit。電子制御ユニット)40に電気的に接続され、ECU40から開弁時間を示す駆動信号が駆動回路を通じて供給されると開弁し、開弁時間に応じた燃料を吸気ポートに噴射する。噴射された燃料は、流入した空気と混合して混合気(予混合気)を形成し、吸気バルブ20が開弁されるとき、燃焼室に流入する。サブ燃料は、エンジン10の始動時にのみ使用される。   The main injector 24 and the sub injector 32 are electrically connected to an ECU (Electronic Control Unit) 40 through a drive circuit (not shown), and a drive signal indicating valve opening time is transmitted from the ECU 40 through the drive circuit. When supplied, the valve is opened, and fuel corresponding to the valve opening time is injected into the intake port. The injected fuel mixes with the air that flows in to form an air-fuel mixture (pre-air mixture), and flows into the combustion chamber when the intake valve 20 is opened. The sub fuel is used only when the engine 10 is started.

燃焼室には点火プラグ44が配置される。点火プラグ44はイグナイタなどからなる点火装置(図示せず)に接続される。点火装置はECU40から点火信号が供給されると、点火プラグ44の電極間に火花放電を生じさせる。混合気はそれによって着火されて燃焼し、ピストン46を下方に駆動する。   A spark plug 44 is disposed in the combustion chamber. The spark plug 44 is connected to an ignition device (not shown) made of an igniter or the like. When an ignition signal is supplied from the ECU 40, the ignition device generates a spark discharge between the electrodes of the spark plug 44. The mixture is thereby ignited and burned, driving the piston 46 downward.

ピストン46を包み込むシリンダブロックの下部のクランクケース48の内部には、ピストン46に接続され、ピストン46の上下運動を回転運動に変換するクランクシャフト(図示せず。50はそれに取り付けられるパルサプレート50を示す)が収容される。クランクケース48の下部は、オイル(潤滑油)を受けるオイルパンを構成する。   A crankshaft (not shown in the figure) 50 is connected to the piston 46 and converts the vertical motion of the piston 46 into rotational motion inside the crankcase 48 below the cylinder block that encloses the piston 46. Is shown). The lower part of the crankcase 48 constitutes an oil pan that receives oil (lubricating oil).

燃焼によって生じた排気(排ガス)は、2個の排気バルブ(図示せず)が開弁するとき、排気ポート52を通って排気管54に流れる。排気管54には、(2床の三元触媒からなる)触媒装置56が配置される。排気は、触媒装置56が活性状態にあるとき、HC,CO,NOxなどの有害成分を除去されてエンジン外の大気に放出される。   Exhaust gas (exhaust gas) generated by combustion flows to the exhaust pipe 54 through the exhaust port 52 when two exhaust valves (not shown) are opened. A catalyst device 56 (consisting of a two-bed three-way catalyst) is disposed in the exhaust pipe 54. When the catalyst device 56 is in an active state, the exhaust gas is released into the atmosphere outside the engine after removing harmful components such as HC, CO, and NOx.

メイン燃料タンク26とサブ燃料タンク34の液面上方空間はチャージ通路58,60を介してキャニスタ62に接続されると共に、キャニスタ62はパージ通路64を介して吸気管14にスロットルバルブ16の配置位置の下流で接続される。パージ通路64には電磁バルブからなるパージ制御バルブ64aが設けられ、励磁されるとき、パージ通路64を開放する。   The space above the liquid level of the main fuel tank 26 and the sub fuel tank 34 is connected to a canister 62 via charge passages 58 and 60, and the canister 62 is disposed on the intake pipe 14 via a purge passage 64. Connected downstream. The purge passage 64 is provided with a purge control valve 64a composed of an electromagnetic valve, and opens the purge passage 64 when excited.

上記した構成において、メイン燃料タンク26とサブ燃料タンク34から蒸発した燃料蒸気はチャージ通路58,60を通ってキャニスタ62に流れ、その内部に収容された吸着材62aに吸着される。キャニスタ62の内部はパージ制御バルブ64aが励磁されるとき、吸気管14から負圧が作用し、吸着された燃料蒸気は大気開放孔62bから導入される新気と共に、パージ通路64を通って吸気系にパージされる。   In the configuration described above, the fuel vapor evaporated from the main fuel tank 26 and the sub fuel tank 34 flows to the canister 62 through the charge passages 58 and 60 and is adsorbed by the adsorbent 62a accommodated therein. When the purge control valve 64a is excited inside the canister 62, a negative pressure is applied from the intake pipe 14, and the adsorbed fuel vapor is taken in through the purge passage 64 together with fresh air introduced from the atmosphere opening hole 62b. Purged into the system.

クランクケース48の上部はPCV(Positive Crankcase Ventilation)用の孔が穿設され、吸気管14のスロットルバルブ16の配置位置の下流と還流通路68で接続される。還流通路68にはチェックバルブ68aが設けられ、クランクケース内のオイルに混入したアルコール蒸気は、所定圧以上となるとチェックバルブ68aを押し開き、還流通路68を通ってブローバイガスとして吸気系にパージされる。   A PCV (Positive Crankcase Ventilation) hole is formed in the upper part of the crankcase 48 and is connected to the downstream side of the position where the throttle valve 16 is disposed in the intake pipe 14 by a reflux passage 68. The recirculation passage 68 is provided with a check valve 68a, and the alcohol vapor mixed in the oil in the crankcase pushes the check valve 68a open when the pressure exceeds a predetermined pressure, and is purged through the recirculation passage 68 as blow-by gas to the intake system. The

シリンダブロックの上のシリンダヘッドには油圧で動作する動弁機構70が設けられ、吸気バルブ20のバルブタイミングとリフト量を高低2種の特性の間で変更する。   The cylinder head above the cylinder block is provided with a valve operating mechanism 70 that is operated by hydraulic pressure, and changes the valve timing and lift amount of the intake valve 20 between two characteristics, high and low.

エンジン10のクランクシャフトの付近にはクランク角センサ72が配置され、前記したパルサプレート50の回転から気筒判別信号と、各気筒のTDC(上死点)あるいはその付近のクランク角度を示すTDC信号と、TDC信号を細分してなるクランク角度信号とを出力する。   A crank angle sensor 72 is disposed in the vicinity of the crankshaft of the engine 10, and a cylinder discrimination signal based on the rotation of the pulsar plate 50 described above, and a TDC signal indicating a TDC (top dead center) of each cylinder or a crank angle in the vicinity thereof. And a crank angle signal obtained by subdividing the TDC signal.

エアクリーナ12の付近には温度検出素子を備えたエアフローメータ74が配置され、エアクリーナ12から吸入される空気(吸気)量Qと吸気温TAに応じた信号を出力する。   An air flow meter 74 having a temperature detecting element is disposed in the vicinity of the air cleaner 12 and outputs a signal corresponding to the amount of air (intake air) Q taken from the air cleaner 12 and the intake air temperature TA.

吸気管14においてスロットルバルブ16の下流にはMAPセンサ76が配置され、吸気管内圧力PBAを絶対圧で示す信号を出力すると共に、スロットルバルブ16にはスロットル開度センサ78が配置され、スロットルバルブ16の位置(スロットル開度)THに応じた信号を出力する。   A MAP sensor 76 is disposed downstream of the throttle valve 16 in the intake pipe 14 and outputs a signal indicating the intake pipe pressure PBA in absolute pressure. A throttle opening sensor 78 is disposed in the throttle valve 16. A signal corresponding to the position (throttle opening) TH is output.

エンジン10の冷却水通路(図示せず)には水温センサ80が配置されてエンジン冷却水温TWに応じた信号を出力すると共に、シリンダブロックにはノックセンサ82が配置され、エンジン10に生じる振動に応じた信号を出力する。   A water temperature sensor 80 is disposed in a cooling water passage (not shown) of the engine 10 to output a signal corresponding to the engine cooling water temperature TW, and a knock sensor 82 is disposed in the cylinder block, so that vibrations generated in the engine 10 are detected. A corresponding signal is output.

排気系において触媒装置56の上流には広域空燃比センサ84が配置され、理論空燃比からリッチあるいはリーンに至るまでの広い範囲において排気中の酸素濃度に応じた信号を出力する。広域空燃比センサ84の出力に基づき、検出空燃比KACTが当量比で算出される。また、触媒装置56の触媒床の間にはOセンサ86が配置され、排気中の酸素濃度が理論空燃比からリッチあるいはリーンに変化するたびに反転する信号を出力する。 A wide area air-fuel ratio sensor 84 is disposed upstream of the catalyst device 56 in the exhaust system, and outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas in a wide range from the stoichiometric air-fuel ratio to rich or lean. Based on the output of the wide area air-fuel ratio sensor 84, the detected air-fuel ratio KACT is calculated as an equivalence ratio. Further, an O 2 sensor 86 is disposed between the catalyst beds of the catalyst device 56, and outputs a signal that reverses whenever the oxygen concentration in the exhaust gas changes from the stoichiometric air-fuel ratio to rich or lean.

メイン燃料タンク26にはフューエルレベルセンサ88が配置され、燃料の液面高さに応じた信号を出力する。   A fuel level sensor 88 is disposed in the main fuel tank 26 and outputs a signal corresponding to the fuel level.

アクセルペダルの付近にはアクセル開度センサ90が設けられ、運転者のアクセルペダル踏み込み量を示すアクセル位置(エンジン負荷を示す)APに応じた信号を出力する。ドライブシャフト(図示せず)の付近には車速センサ92が設けられ、ドライブシャフトの回転当たりにパルス信号を出力すると共に、FFVの適宜位置には大気圧センサ94が設けられ、大気圧PAに応じた信号を出力する。   An accelerator opening sensor 90 is provided in the vicinity of the accelerator pedal, and outputs a signal corresponding to the accelerator position (indicating the engine load) AP indicating the amount by which the driver depresses the accelerator pedal. A vehicle speed sensor 92 is provided in the vicinity of the drive shaft (not shown), and a pulse signal is output per rotation of the drive shaft, and an atmospheric pressure sensor 94 is provided at an appropriate position of the FFV, depending on the atmospheric pressure PA. Output the signal.

上記したセンサ群の出力は、ECU40に入力される。ECU40はマイクロコンピュータからなり、CPU,ROM,RAM,A/D変換回路、入出力回路およびカウンタ(全て図示せず)を備える。ECU40は入力信号の内、クランク角度信号をカウントしてエンジン回転数NEを算出(検出)すると共に、車速センサ92の出力をカウントして車速VPを算出(検出)する。   The output of the sensor group described above is input to the ECU 40. The ECU 40 includes a microcomputer, and includes a CPU, ROM, RAM, A / D conversion circuit, input / output circuit, and counter (all not shown). The ECU 40 counts the crank angle signal among the input signals to calculate (detect) the engine speed NE, and counts the output of the vehicle speed sensor 92 to calculate (detect) the vehicle speed VP.

ECU40は入力値と算出値に基づき、ROMに格納されている命令に従い、続いて述べるように、燃料噴射量などを算出すると共に、エンジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBAとから吸気バルブ20のバルブタイミングとリフト量を高低2種の特性の間で変更する。   Based on the input value and the calculated value, the ECU 40 calculates the fuel injection amount and the like according to the command stored in the ROM, as described below, and calculates the intake valve 20 from the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. The valve timing and the lift amount are changed between two characteristics, high and low.

図2は、そのECU40の動作を機能的に説明するブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram functionally explaining the operation of the ECU 40.

符号40aは燃料噴射量算出ブロックを示し、そこにおいては検出された運転状態に応じてエンジン10に供給すべき燃料噴射量TOUTが算出される。   Reference numeral 40a denotes a fuel injection amount calculation block, in which a fuel injection amount TOUT to be supplied to the engine 10 is calculated according to the detected operating state.

即ち、エンジン負荷に応じて基本燃料噴射量TIMが算出されると共に、検出された空燃比KACTを目標空燃比KCMDに制御する空燃比フィードバック制御においてそれらの偏差に応じて空燃比補正係数(空燃比フィードバック補正係数)KAFが算出され、さらにアルコール濃度補正係数(アルコール濃度学習値)KREFBSなど、その他の補正係数が算出されて基本燃料噴射量が補正されることで、燃料噴射量TOUTが算出される。   That is, the basic fuel injection amount TIM is calculated in accordance with the engine load, and in the air-fuel ratio feedback control for controlling the detected air-fuel ratio KACT to the target air-fuel ratio KCMD, an air-fuel ratio correction coefficient (air-fuel ratio is determined in accordance with the deviation thereof. The feedback injection coefficient (KAF) is calculated, and other correction coefficients such as the alcohol concentration correction coefficient (alcohol concentration learning value) KREFBS are calculated to correct the basic fuel injection amount, thereby calculating the fuel injection amount TOUT. .

燃料噴射量算出ブロック40aでは、空燃比補正係数KAFの制限値が設定されると共に、アルコール濃度が学習されるときの制限値の変更の際、空燃比補正係数KAFが制限値に達したとき、制限値を変更する如く構成される。   In the fuel injection amount calculation block 40a, the limit value of the air-fuel ratio correction coefficient KAF is set, and when the limit value is changed when the alcohol concentration is learned, when the air-fuel ratio correction coefficient KAF reaches the limit value, It is configured to change the limit value.

算出された燃料噴射量TOUTに基づき、メイン・インジェクタ24が駆動される。尚、アルコール燃料はエンジン冷却水温TWが低いときに始動性が悪いことから、エンジン10の始動時にはメイン・インジェクタ24に加え、サブ・インジェクタ32を駆動してサブ燃料が噴射される。   Based on the calculated fuel injection amount TOUT, the main injector 24 is driven. Since the alcohol fuel has poor startability when the engine coolant temperature TW is low, the sub fuel is injected by driving the sub injector 32 in addition to the main injector 24 when the engine 10 is started.

符号40bはアルコール濃度学習ブロックを示し、そこにおいては空燃比補正係数KAFに基づいて燃料に含まれるアルコール濃度が学習される。即ち、空燃比補正係数KAFをなましてアルコール濃度学習値KREFXを算出し、それを前回のアルコール濃度補正係数KREFBSに乗算して補正することでアルコール濃度補正係数KREFBSが更新される。アルコール濃度補正係数KREFBSは、ブロック40aに送られる。   Reference numeral 40b denotes an alcohol concentration learning block in which the alcohol concentration contained in the fuel is learned based on the air-fuel ratio correction coefficient KAF. In other words, the alcohol concentration correction coefficient KREFBS is updated by calculating the alcohol concentration learning value KREFX by smoothing the air-fuel ratio correction coefficient KAF and multiplying it by the previous alcohol concentration correction coefficient KREFBS. The alcohol concentration correction coefficient KREFBS is sent to the block 40a.

図3を参照してアルコール濃度学習を説明すると、この実施例では空燃比補正係数KAFをなまして得たアルコール濃度学習値KREFXに基づいてアルコール濃度が学習(検出)される。燃料としてE100からE22までを予定するが、アルコール濃度補正係数KREFBSはその中間のE64に相当する値(1.0。補正なし)となるように初期値が設定される。   The alcohol concentration learning will be described with reference to FIG. 3. In this embodiment, the alcohol concentration is learned (detected) based on the alcohol concentration learning value KREFX obtained by smoothing the air-fuel ratio correction coefficient KAF. E100 to E22 are planned as fuels, but the alcohol concentration correction coefficient KREFBS is set to an initial value so as to be a value corresponding to E64 in the middle (1.0, no correction).

図3の左端に示す如く、E64使用時、給油により燃料がE100に切り替えられたとすると、それに応じて空燃比補正係数KAFとそれをなましたアルコール濃度学習値KREFXは変化し、アルコール濃度補正係数は1.2に修正される。   As shown at the left end of FIG. 3, when the fuel is switched to E100 by refueling when using E64, the air-fuel ratio correction coefficient KAF and the alcohol concentration learning value KREFX that changes the same change accordingly, and the alcohol concentration correction coefficient Is corrected to 1.2.

その後、末尾のフラグF_REFUELFFV(給油判定)から、アイドル中に給油により燃料がE22に切り替えられたとすると、空燃比補正係数KAFと学習値KREFXは反転し、アルコール濃度補正係数は0.8に修正される。   After that, when the fuel is switched to E22 by refueling from the flag F_REFUELFFFV (refueling determination) at the end, the air-fuel ratio correction coefficient KAF and the learning value KREFX are inverted, and the alcohol concentration correction coefficient is corrected to 0.8. The

図2の説明に戻ると、符号40cは点火時期算出ブロックを示し、そこにおいては検出された運転状態に応じてエンジン10に供給すべき点火時期が算出され、それに基づいて点火装置を介して点火プラグ44の点火が制御される。   Returning to the description of FIG. 2, reference numeral 40 c represents an ignition timing calculation block, in which an ignition timing to be supplied to the engine 10 is calculated according to the detected operating state, and ignition is performed via the ignition device based on the calculated ignition timing. The ignition of the plug 44 is controlled.

符号40dはスロットル開度制御値算出ブロックを示し、そこにおいてはスロットル開度の制御値が算出され、それに基づいてDCモータ22が駆動される。   Reference numeral 40d denotes a throttle opening control value calculation block, in which a throttle opening control value is calculated, and the DC motor 22 is driven based thereon.

図4はブロック40aにおける燃料噴射量算出処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、それぞれの気筒のTDC付近の所定クランク角度で実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing the fuel injection amount calculation processing in block 40a. The illustrated program is executed at a predetermined crank angle near the TDC of each cylinder.

以下説明すると、S10において別ルーチンで算出される、始動時増量補正項KAST、加速度に応じて算出される加速補正項KACC、減速度に応じて算出される減速補正項KDECを乗算し、よって得た積をktotaltmpとする。   In the following description, it is obtained by multiplying the start-time increase correction term KAST, the acceleration correction term KACC calculated according to the acceleration, and the deceleration correction term KDEC calculated according to the deceleration calculated in a separate routine in S10. Let the product be ktotaltmp.

次いでS12に進み、同様に別ルーチンで算出される、吸気温TAに応じて算出される吸気温補正項KTA、大気圧PAに応じて算出される大気圧補正項KPA、エンジン冷却水温TWに応じて算出される水温補正項KTWを乗算し、よって得た積をktatwpaとする。   Next, the routine proceeds to S12, where the intake air temperature correction term KTA calculated in accordance with the intake air temperature TA, the atmospheric pressure correction term KPA calculated in accordance with the atmospheric pressure PA, and the engine cooling water temperature TW, which are similarly calculated in another routine. Is multiplied by the water temperature correction term KTW calculated in this way, and the product thus obtained is defined as ktatwpa.

次いでS14に進み、S10とS12の処理で得られた2種の補正項を乗算し、よって得た値を乗算補正項積算値KTTLとする。   Next, in S14, the two correction terms obtained by the processing of S10 and S12 are multiplied, and the obtained value is set as the multiplication correction term integrated value KTTL.

次いでS16に進み、エンジン10に供給すべき燃料噴射量TOUTを図示の式に従って算出する。   Next, in S16, the fuel injection amount TOUT to be supplied to the engine 10 is calculated according to the equation shown.

S16に示される式で、KREFBS:アルコール濃度補正係数、KAF:空燃比補正係数、KCMD:目標空燃比あるいは目標空燃比補正係数(検出空燃比KACTと同様に当量比で示されることから、空燃比の目標値と、燃料噴射量を補正する補正係数としても機能する)、KTTL:上記した乗算補正項積算値、TIM(暖機後の基本燃料噴射量で、予め設定された特性(マップ)をエンジン負荷Gair(エアフローメータ74の出力Qをエンジン回転数NEで除算して得られた1回の燃焼に使用される空気量)で検索することで算出される)、KEVACT:キャニスタパージ(吸気系に還流される燃料蒸気)による補正係数、KCTMFFV:アルコール蒸散補正係数(オイル(潤滑油)に混入したアルコール蒸気の補正係数)である。最終的な燃料噴射量TOUTを含め、燃料噴射量は全てメイン・インジェクタ24の開弁時間で規定される。   In the equation shown in S16, KREFBS: alcohol concentration correction coefficient, KAF: air-fuel ratio correction coefficient, KCMD: target air-fuel ratio or target air-fuel ratio correction coefficient (the air-fuel ratio is indicated by the equivalent ratio in the same manner as the detected air-fuel ratio KACT. KTTL: Multiplication correction term integrated value, TIM (basic fuel injection amount after warm-up, preset characteristics (map)) Engine load Gair (calculated by searching for the amount of air used for one combustion obtained by dividing the output Q of the air flow meter 74 by the engine speed NE), KEVACT: canister purge (intake system) Correction coefficient (fuel vapor recirculated to the fuel), KCTMFFV: alcohol transpiration correction coefficient (correction coefficient of alcohol vapor mixed in oil (lubricating oil)) A. All fuel injection amounts including the final fuel injection amount TOUT are defined by the valve opening time of the main injector 24.

図5は燃料噴射量算出ブロック40aにおける処理の中の運転状態に応じた空燃比フィードバック制御の実行と中止の切り替え判断処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムも、それぞれの気筒のTDC付近の所定クランク角度で実行される。   FIG. 5 is a flowchart showing switching determination processing between execution and cancellation of air-fuel ratio feedback control according to the operating state in the processing in the fuel injection amount calculation block 40a. The illustrated program is also executed at a predetermined crank angle near the TDC of each cylinder.

以下説明すると、S100においてフラグF_KREFBSONのビットが1にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいてアルコール濃度補正係数の更新、換言すればアルコール濃度の学習の実行が終了するときそのビットが1にセットされることから、S100の判断はアルコール濃度の学習が完了したか否か判断することに相当する。   In the following, it is determined whether or not the bit of the flag F_KREFBSON is set to 1 in S100. Since this flag is set to 1 when the update of the alcohol concentration correction coefficient in another routine, in other words, the execution of the alcohol concentration learning is completed, the determination in S100 determines whether or not the alcohol concentration learning is completed. This is equivalent to judging whether or not.

S100で肯定されるときはS102に進み、リッチ限界空燃比KCMDFBHFFVとしてKCMDFBH(第1のリッチ限界空燃比)を設定する一方、S100で否定されるときはS104に進み、リッチ限界空燃比KCMDFBHFFVとしてKCMDFBHPRE(第2のリッチ限界空燃比)を設定する。KCMDFBHPRE(第2のリッチ限界空燃比)は、第1のリッチ限界空燃比KCMDFBHよりもリッチ側の値に設定される。   When the result in S100 is affirmative, the process proceeds to S102, where KCMDFBH (first rich limit air-fuel ratio) is set as the rich limit air-fuel ratio KCMDFBHFFV. (Second rich limit air-fuel ratio) is set. KCMDFBHPRE (second rich limit air-fuel ratio) is set to a richer value than the first rich limit air-fuel ratio KCMDFBH.

次いでS106に進み、目標空燃比KCMDが上記のリッチ限界空燃比KCMDFBHFFV以下か否か判断する。目標空燃比KCMDは当量比で設定されることから、空燃比はリッチ側になるほど、値として増加する。従って、S106の判断は、目標空燃比KCMDがリッチ限界空燃比よりも理論空燃比側にあるか否か判断することに等しい。   Next, in S106, it is determined whether or not the target air-fuel ratio KCMD is equal to or less than the rich limit air-fuel ratio KCMDFBHFFV. Since the target air-fuel ratio KCMD is set at an equivalence ratio, the value increases as the air-fuel ratio becomes richer. Therefore, the determination in S106 is equivalent to determining whether or not the target air-fuel ratio KCMD is on the theoretical air-fuel ratio side with respect to the rich limit air-fuel ratio.

尚、目標空燃比KCMDは上に述べたように当量比で示されることから、空燃比フィードバック制御における目標値としても機能すると共に、目標空燃比に応じて基本燃料噴射量TIMを補正する目標空燃比補正係数としても機能する。   Since the target air-fuel ratio KCMD is indicated by the equivalence ratio as described above, the target air-fuel ratio KCMD functions as a target value in the air-fuel ratio feedback control and corrects the basic fuel injection amount TIM according to the target air-fuel ratio. It also functions as a fuel ratio correction coefficient.

また、目標空燃比KCMDは、別ルーチンにおいて、エンジン10の負荷が大きいとき、触媒装置56の冷却用の燃料増量係数と余裕分(変化幅)を加算した触媒保護用空燃比に設定される。   Further, in another routine, the target air-fuel ratio KCMD is set to a catalyst protection air-fuel ratio obtained by adding a fuel increase coefficient for cooling the catalyst device 56 and a margin (variation width) when the load of the engine 10 is large.

S106で肯定されるときはS108に進み、フラグF_AFFBのビットを1にセットする一方、否定されるときはS110に進み、フラグF_AFFBのビットを0にリセットする。フラグF_AFFBのビットを1にセットすることは空燃比フィードバック制御を実行することを、0にリセットすることは空燃比フィードバック制御を中止してオープンループン制御に移行することを意味する。   When the result is affirmative in S106, the process proceeds to S108, and the bit of the flag F_AFFB is set to 1, while when the result is negative, the process proceeds to S110, and the bit of the flag F_AFFB is reset to 0. Setting the bit of the flag F_AFFB to 1 means executing the air-fuel ratio feedback control, and resetting it to 0 means stopping the air-fuel ratio feedback control and shifting to open loop control.

エンジン10の負荷(吸気管内絶対圧PBA)が所定値以上のとき、KCMD(触媒保護用空燃比)が所定値を超えることから、S106,S110の処理は、エンジン10の負荷が所定値以上のとき、空燃比フィードバック制御を中止することに相当する。   Since the KCMD (catalyst protection air-fuel ratio) exceeds a predetermined value when the load of the engine 10 (absolute pressure in the intake pipe PBA) is equal to or greater than a predetermined value, the processing of S106 and S110 is performed with the load of the engine 10 equal to or greater than the predetermined value. Is equivalent to stopping the air-fuel ratio feedback control.

このように、この実施例にあっては、アルコール濃度の学習が完了するまで、空燃比フィードバック制御を継続される。   Thus, in this embodiment, the air-fuel ratio feedback control is continued until learning of the alcohol concentration is completed.

より具体的には、アルコール濃度の学習が完了した後はリッチ限界空燃比KCMDFBHFFVとして第1のリッチ限界空燃比KCMDFBHが設定される一方、アルコール濃度の学習が完了するまではリッチ限界空燃比KCMDFBHFFVとして第1のリッチ限界空燃比KCMDFBHよりもリッチ側の第2のリッチ限界空燃比KCMDFBHPREが設定されると共に、目標空燃比KCMDがリッチ限界空燃比をリッチ側に超えたとき、空燃比フィードバック制御を中止する如く構成されることから、アルコール濃度の学習が完了するまで、空燃比フィードバック制御が継続され易いように構成される。   More specifically, after the alcohol concentration learning is completed, the first rich limit air-fuel ratio KCMDFBHFFV is set as the rich limit air-fuel ratio KCMDFBHFFV, while the rich limit air-fuel ratio KCMDFBHFFV is set until the alcohol concentration learning is completed. When the second rich limit air-fuel ratio KCMDFBHPRE richer than the first rich limit air-fuel ratio KCMDFBH is set and the target air-fuel ratio KCMD exceeds the rich limit air-fuel ratio to the rich side, the air-fuel ratio feedback control is stopped. Thus, the air-fuel ratio feedback control is easily continued until learning of the alcohol concentration is completed.

尚、空燃比補正係数KAFが所定値以上変化したとき、アルコール濃度の学習が再開されるように構成されることから、第1のリッチ限界空燃比KCMDFBHは、広域空燃比センサ84の個体差に基づく検出値と目標空燃比補正係数KCMDに応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた空燃比補正係数KAFが、アルコール濃度の学習の再開を招く変化幅未満となるように設定される。   Note that, when the air-fuel ratio correction coefficient KAF changes by a predetermined value or more, the alcohol concentration learning is resumed. Therefore, the first rich limit air-fuel ratio KCMDFBH is different from the individual difference of the wide-range air-fuel ratio sensor 84. The air-fuel ratio correction coefficient KAF according to the deviation between the detected value based on the detected air-fuel ratio and the air-fuel ratio when the fuel injection amount corresponding to the target air-fuel ratio correction coefficient KCMD is injected is less than the change width that causes the alcohol concentration learning to resume. Is set as follows.

また、目標空燃比に応じて燃料噴射量の目標空燃比補正係数KCMDが算出されると共に、排気系の触媒装置56の冷却用の燃料増量係数と余裕分を加算した触媒保護用空燃比を目標空燃比KCMDに設定し、さらに第2のリッチ限界空燃比KCMDFBHPREは、広域空燃比センサ84の個体差に基づく検出値と目標空燃比補正係数KCMDに応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた余裕分以上にならないように設定される。   Further, the target air-fuel ratio correction coefficient KCMD of the fuel injection amount is calculated in accordance with the target air-fuel ratio, and the catalyst protection air-fuel ratio obtained by adding the fuel increase coefficient for cooling the exhaust system catalytic device 56 and the margin is set as the target. The second rich limit air-fuel ratio KCMDFBHPRE is set to the air-fuel ratio KCMD, and the second rich limit air-fuel ratio KCMDFBHPRE is the air-fuel ratio when the fuel injection amount corresponding to the detected value based on the individual difference of the wide-range air-fuel ratio sensor 84 and the target air-fuel ratio correction coefficient KCMD is injected. It is set so as not to exceed the margin according to the deviation from the fuel ratio.

図6は、スロットル開度制御値算出ブロック40dの処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムも、それぞれの気筒のTDC付近の所定クランク角度で実行される。   FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the throttle opening control value calculation block 40d. The illustrated program is also executed at a predetermined crank angle near the TDC of each cylinder.

以下説明すると、S200においてフラグF_FSPAFFBのビットが1にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいて広域空燃比センサ84に故障が生じたとき、そのビットが1にセットされることから、S200の処理はそれを判断することに相当する。   In the following, it is determined whether or not the bit of the flag F_FSPAFFB is set to 1 in S200. Since this bit is set to 1 when a failure occurs in the wide-range air-fuel ratio sensor 84 in another routine, the processing of S200 corresponds to determining it.

S200で否定されるときはS202に進み、フラグF_THOMXBREFVのビットが1にセットされているか否か判断する。このフラグは後述するようにスロットル開度上限値が制限される制御が実行されるときそのビットが1にセットされる。   When the result in S200 is negative, the program proceeds to S202, in which it is determined whether or not the bit of the flag F_THOMXBREFV is set to 1. As will be described later, this flag has its bit set to 1 when control for limiting the throttle opening upper limit value is executed.

S202で肯定されるときはS204に進み、フラグF_THIDLEのビットが1にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいてスロットル開度が所定のアイドル開度(スロットル全閉付近に設定される)よりも大きいとき、そのビットが1にセットされる。   When the result in S202 is affirmative, the program proceeds to S204, in which it is determined whether or not the bit of the flag F_THIDLE is set to 1. This flag is set to 1 when the throttle opening is larger than a predetermined idle opening (set near the throttle fully closed) in another routine.

S204で否定されるときはS206に進み、フラグF_KREFBSONのビットからアルコール濃度の学習が完了したか否か判断し、否定されるときはS208に進み、上記したフラグF_THOMXBREFVのビットを1にセットする。S200とS204で肯定されるときも同様である。   When the result in S204 is negative, the program proceeds to S206, where it is determined whether or not the alcohol concentration learning has been completed from the bit of the flag F_KREFBSON. When the result is negative, the program proceeds to S208, and the bit of the flag F_THOMXBREFV is set to 1. The same applies when affirmative is obtained in S200 and S204.

次いでS210に進み、フラグF_VTECのビットが1にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいて動弁機構70の特性が高い側の特性に設定されているときそのビットが1にセットされることから、否定されるときはS212に進み、エンジン回転数NEから図7に示す特性を検索してスロットル開度の上限値THOMXBREFVとしてTHBREFVLGを算出する一方、肯定されるときはS214に進み、エンジン回転数NEから図7に示す特性に類似する特性(図示せず)を検索してスロットル開度の上限値THOMXBREFVとしてTHBREFVHGを算出する。   Next, in S210, it is determined whether or not the bit of the flag F_VTEC is set to 1. Since this bit is set to 1 when the characteristic of the valve operating mechanism 70 is set to a higher characteristic in another routine, when the result is negative, the process proceeds to S212, and from the engine speed NE to FIG. In the meantime, THBREFVLG is calculated as the throttle opening upper limit value THOMXBREFV. When the result is affirmative, the routine proceeds to S214, and a characteristic (not shown) similar to the characteristic shown in FIG. 7 is determined from the engine speed NE. By searching, THBREFVHG is calculated as the upper limit value THOMXBREFV of the throttle opening.

他方、S206で肯定されるときはS216に進み、上記したフラグF_THOMXBREFVのビットを0にリセットし、S218に進み、スロットル開度の上限値THOMXBREFVを最大値THOMAXMとする。   On the other hand, when the result in S206 is affirmative, the program proceeds to S216, in which the bit of the flag F_THOMXBREFV is reset to 0, and the program proceeds to S218, where the upper limit value THOMXBREFV of the throttle opening is set to the maximum value THOMAXM.

また、S202で否定されるときはS220に進み、フラグF_CATWOTのビットが1にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいてエンジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBAの値から推定される触媒装置56の温度が所定値以上で触媒装置56の保護が必要と判断されるとき、そのビットが1にセットされる。従ってS220で肯定されるときはS206に進む一方、否定されるときはS216に進む。   When the result in S202 is negative, the program proceeds to S220, in which it is determined whether or not the bit of the flag F_CATWOT is set to 1. This flag is set to 1 when the temperature of the catalytic device 56 estimated from the value of the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA is equal to or higher than a predetermined value and the catalytic device 56 needs to be protected in another routine. Set. Accordingly, when the result in S220 is affirmative, the process proceeds to S206, and when the result is negative, the process proceeds to S216.

このように、アルコール濃度の学習が完了するまでは、スロットル開度の上限値を触媒保護用空燃比が第2のリッチ限界空燃比よりもリッチ側にならないエンジン10の負荷に応じたスロットル開度に設定する。   In this manner, until the learning of the alcohol concentration is completed, the upper limit value of the throttle opening is set to the throttle opening corresponding to the load of the engine 10 in which the catalyst protection air-fuel ratio does not become richer than the second rich limit air-fuel ratio. Set to.

この実施例は上記の如く、排気中の空燃比KACTを検出する空燃比検出手段(広域空燃比センサ84)と、前記検出された空燃比KACTと目標空燃比KCMDとの偏差に応じて燃料噴射量の空燃比補正係数KAFを算出する空燃比補正係数算出手段(燃料噴射量算出ブロック40a)と、前記算出される空燃比補正係数KAFに基づいて燃料に含まれるアルコール濃度KREFXを学習するアルコール濃度学習手段(アルコール濃度学習ブロック40b)と、前記学習されたアルコール濃度KREFXに基づいて前記燃料噴射量のアルコール濃度補正係数KREFBSを算出するアルコール濃度補正係数算出手段(アルコール濃度学習ブロック40b)と、前記検出された空燃比KACTを目標空燃比KCMDに一致させる空燃比フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段(燃料噴射量算出ブロック40a)とを備えた内燃機関(エンジン)10の制御装置において、運転状態に応じて前記空燃比フィードバック制御の実行と中止を切り替える制御切り替え手段(S100からS110)を備え、前記制御切り替え手段は、前記アルコール濃度の学習が完了するまで、前記空燃比フィードバック制御を継続し、前記アルコール濃度の学習が完了した後はリッチ限界空燃比KCMDFBHFFVとして第1のリッチ限界空燃比KCMDFBHを設定する一方(S100からS102)、前記アルコール濃度の学習が完了するまでは前記リッチ限界空燃比KCMDFBHFFVとして前記第1のリッチ限界空燃比よりもリッチ側の第2のリッチ限界空燃比KCMDFBHPREを設定すると共に(S100,S104)、前記目標空燃比が前記リッチ限界空燃比をリッチ側に超えたとき、前記空燃比フィードバック制御を中止する(S106からS110)如く構成した。 In this embodiment, as described above, the air-fuel ratio detecting means (the wide-area air-fuel ratio sensor 84) for detecting the air-fuel ratio KACT in the exhaust, and the fuel injection according to the deviation between the detected air-fuel ratio KACT and the target air-fuel ratio KCMD. An air-fuel ratio correction coefficient calculating means (fuel injection amount calculation block 40a) for calculating the air-fuel ratio correction coefficient KAF of the amount, and an alcohol concentration for learning the alcohol concentration KREFX contained in the fuel based on the calculated air-fuel ratio correction coefficient KAF Learning means (alcohol concentration learning block 40b), alcohol concentration correction coefficient calculating means (alcohol concentration learning block 40b) for calculating an alcohol concentration correction coefficient KREFBS of the fuel injection amount based on the learned alcohol concentration KREFX, An air-fuel ratio fee for matching the detected air-fuel ratio KACT with the target air-fuel ratio KCMD. In the control device of the internal combustion engine (engine) 10 including feedback control means (fuel injection amount calculation block 40a) for executing back control, control switching means for switching between execution and cancellation of the air-fuel ratio feedback control according to the operating state. e Bei a (from S100 S110), the control switching means, until said learning of the alcohol concentration is complete, continue the air-fuel ratio feedback control, as rich limit air-fuel ratio KCMDFBHFFV after learning of the alcohol concentration is completed While setting the first rich limit air-fuel ratio KCMDFBH (S100 to S102), the rich limit air-fuel ratio KCMDFBHFFV is set to the second richer than the first rich limit air-fuel ratio until the learning of the alcohol concentration is completed. Rich limit air-fuel ratio KCMDFB It sets the PRE (S100, S104), when the target air-fuel ratio exceeds the rich limit air-fuel ratio to the rich side and the air-fuel ratio to stop the feedback control (S106 from S110) and as configuration.

このように、アルコール濃度の学習が完了するまでは空燃比フィードバック制御を継続するため、フィードバック制御を中止したときのアルコール濃度補正係数を算出するアルコール濃度の学習値と実際のアルコール濃度との違いによる燃料噴射量の不足を抑制することができる。また、空燃比フィードバック制御を中止するリッチ限界空燃比を、アルコール濃度の学習が完了する前は、よりリッチ側の値に設定することで、空燃比フィードバック制御領域を拡大することができる。 As described above, since the air-fuel ratio feedback control is continued until the learning of the alcohol concentration is completed, the difference between the learning value of the alcohol concentration for calculating the alcohol concentration correction coefficient when the feedback control is stopped and the actual alcohol concentration The shortage of the fuel injection amount can be suppressed. In addition, the air / fuel ratio feedback control region can be expanded by setting the rich limit air / fuel ratio at which the air / fuel ratio feedback control is stopped to a richer value before learning of the alcohol concentration is completed.

また、前記制御切り替え手段は、前記内燃機関の負荷が所定値以上のとき、前記空燃比フィードバック制御を中止すると共に(S106,S110)、前記アルコール濃度の学習が完了するまで、前記内燃機関の負荷が前記所定値以上にならないようにスロットル開度の上限値THOMXBREFVを設定する(S206からS214)如く構成した。   Further, the control switching means stops the air-fuel ratio feedback control when the load of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined value (S106, S110), and loads the internal combustion engine until the learning of the alcohol concentration is completed. The upper limit value THOMXBREFV of the throttle opening is set so that does not exceed the predetermined value (S206 to S214).

これにより、空燃比フィードバック制御からオープンループ制御に切り替わるエンジン10の負荷以下にスロットル開度の上限値を設定することで、アルコール濃度の学習が完了するまで空燃比フィードバック制御を確実に継続することができる。   Thus, by setting the upper limit value of the throttle opening below the load of the engine 10 where the air-fuel ratio feedback control is switched to the open loop control, the air-fuel ratio feedback control can be reliably continued until the alcohol concentration learning is completed. it can.

また、前記目標空燃比に応じて燃料噴射量の目標空燃比補正係数KCMDが算出されると共に、前記第1のリッチ限界空燃比KCMDFBHは、前記空燃比検出手段(広域空燃比センサ84)の個体差に基づく検出値と前記目標空燃比補正係数に応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた前記空燃比補正係数KCMDが、前記アルコール濃度の学習の再開を招く変化幅未満となるように設定する(S102)如く構成した。   Further, a target air-fuel ratio correction coefficient KCMD of the fuel injection amount is calculated according to the target air-fuel ratio, and the first rich limit air-fuel ratio KCMDFBH is an individual of the air-fuel ratio detection means (wide area air-fuel ratio sensor 84). The change in the air-fuel ratio correction coefficient KCMD according to the deviation between the detected value based on the difference and the air-fuel ratio when the fuel injection amount corresponding to the target air-fuel ratio correction coefficient is injected causes the learning of the alcohol concentration to resume. It was configured so as to be set to be less than the width (S102).

これにより、広域空燃比センサ84の個体差に基づく検出値のばらつきによって空燃比補正係数KCMDが所定値以上変化することを防止できるので、不要なアルコール濃度の再学習を回避することができる。   As a result, it is possible to prevent the air-fuel ratio correction coefficient KCMD from changing by a predetermined value or more due to variations in detection values based on individual differences in the wide-range air-fuel ratio sensor 84, thereby avoiding unnecessary relearning of the alcohol concentration.

また、前記目標空燃比に応じて燃料噴射量の目標空燃比補正係数KCMDが算出されると共に、排気系の触媒装置56の冷却用の燃料増量係数と余裕分を加算した触媒保護用空燃比を前記目標空燃比に設定し、さらに前記第2のリッチ限界空燃比は、前記空燃比検出手段(広域空燃比センサ84)の個体差に基づく検出値と前記目標空燃比補正係数に応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた前記空燃比補正係数が前記余裕分以上にならないように設定する(S104)如く構成した。   Further, a target air-fuel ratio correction coefficient KCMD of the fuel injection amount is calculated according to the target air-fuel ratio, and a catalyst protection air-fuel ratio obtained by adding a fuel increase coefficient for cooling of the exhaust system catalytic device 56 and a margin is obtained. The target air-fuel ratio is set, and the second rich limit air-fuel ratio is determined based on the detected value based on the individual difference of the air-fuel ratio detecting means (wide area air-fuel ratio sensor 84) and the fuel injection according to the target air-fuel ratio correction coefficient. The air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the deviation from the air-fuel ratio when the amount is injected is set so as not to exceed the margin (S104).

これにより、広域空燃比センサ84の個体差に基づく検出値のばらつきによって空燃比補正係数KCMDが余裕分以上にならない触媒保護用空燃比に設定することで、触媒装置56を冷却するのに必要な燃料増量を確保することができる。   As a result, it is necessary to cool the catalyst device 56 by setting the air-fuel ratio correction coefficient KCMD to a catalyst-protecting air-fuel ratio that does not exceed the margin due to variations in detection values based on individual differences in the wide-range air-fuel ratio sensor 84. Fuel increase can be ensured.

また、前記触媒保護用空燃比を前記内燃機関の負荷から推定される前記触媒装置の温度に応じて設定すると共に、前記アルコール濃度の学習が完了するまでは、スロットル開度の上限値が前記触媒保護用空燃比を前記第2のリッチ限界空燃比よりもリッチ側にならない前記内燃機関の負荷に応じたスロットル開度に設定する(S206からS214)如く構成した。   Further, the catalyst protection air-fuel ratio is set according to the temperature of the catalyst device estimated from the load of the internal combustion engine, and the upper limit value of the throttle opening is set to the catalyst until learning of the alcohol concentration is completed. The protective air-fuel ratio is set to a throttle opening degree corresponding to the load of the internal combustion engine that does not become richer than the second rich limit air-fuel ratio (S206 to S214).

これにより、空燃比フィードバック制御中でも確実に触媒装置56の保護が行える領域になるようにエンジン10の負荷を制御するので、アルコール濃度の学習が完了する前に空燃比フィードバック制御を継続しながら、触媒装置56も確実に保護することができる。また、出力減少となるスロットル開度の制限を最小にすることができる。   Thus, the load of the engine 10 is controlled so that the catalyst device 56 can be reliably protected even during the air-fuel ratio feedback control. Therefore, the catalyst is maintained while continuing the air-fuel ratio feedback control before the learning of the alcohol concentration is completed. The device 56 can also be reliably protected. In addition, it is possible to minimize the restriction on the throttle opening that reduces the output.

この発明の実施例に係る内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an overall control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図1に示す装置の動作、より具体的には図1に示す装置の中のECU(電子制御ユニット)の動作を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining operation | movement of the apparatus shown in FIG. 1, more specifically operation | movement of ECU (electronic control unit) in the apparatus shown in FIG. 図2に示すアルコール濃度学習を説明するタイム・チャートである。It is a time chart explaining the alcohol concentration learning shown in FIG. 図2に示す燃料噴射量算出ブロックの燃料噴射量TOUTの算出処理を示すフロー・チャートである。3 is a flowchart showing a process for calculating a fuel injection amount TOUT in a fuel injection amount calculation block shown in FIG. 2. 同様に燃料噴射量算出ブロックの中の運転状態に応じた空燃比フィードバック制御の実行と中止の切り替え判断処理を示すフロー・チャートである。Similarly, it is a flowchart showing switching determination processing between execution and cancellation of air-fuel ratio feedback control according to the operating state in the fuel injection amount calculation block. 図2に示すスロットル開度制御値算出ブロックの処理を示すフロー・チャートである。3 is a flowchart showing processing of a throttle opening control value calculation block shown in FIG. 図6の処理で使用されるスロットル開度の上限値の特性を示す説明グラフである。7 is an explanatory graph showing characteristics of an upper limit value of a throttle opening used in the process of FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関(エンジン)、16 スロットルバルブ、22 DCモータ、24 メイン・インジェクタ、26 メイン燃料タンク、40 ECU(電子制御ユニット)、44 点火プラグ、56 触媒装置、62 キャニスタ、70 動弁機構、72 クランク角センサ、74 エアフローメータ、76 MAPセンサ、80 水温センサ、84 広域空燃比センサ、90 アクセル開度センサ、92 車速センサ、94 大気圧センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine (engine), 16 Throttle valve, 22 DC motor, 24 Main injector, 26 Main fuel tank, 40 ECU (electronic control unit), 44 Spark plug, 56 Catalytic device, 62 Canister, 70 Valve mechanism, 72 Crank angle sensor, 74 Air flow meter, 76 MAP sensor, 80 Water temperature sensor, 84 Wide area air-fuel ratio sensor, 90 Accelerator opening sensor, 92 Vehicle speed sensor, 94 Atmospheric pressure sensor

Claims (5)

排気中の空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記検出された空燃比と目標空燃比との偏差に応じて燃料噴射量の空燃比補正係数を算出する空燃比補正係数算出手段と、前記算出される空燃比補正係数に基づいて燃料に含まれるアルコール濃度を学習するアルコール濃度学習手段と、前記学習されたアルコール濃度に基づいて前記燃料噴射量のアルコール濃度補正係数を算出するアルコール濃度補正係数算出手段と、前記検出された空燃比を目標空燃比に一致させる空燃比フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、運転状態に応じて前記空燃比フィードバック制御の実行と中止を切り替える制御切り替え手段を備え、前記制御切り替え手段は、前記アルコール濃度の学習が完了するまで、前記空燃比フィードバック制御を継続し、前記アルコール濃度の学習が完了した後はリッチ限界空燃比として第1のリッチ限界空燃比を設定する一方、前記アルコール濃度の学習が完了するまでは前記リッチ限界空燃比として前記第1のリッチ限界空燃比よりもリッチ側の第2のリッチ限界空燃比を設定すると共に、前記目標空燃比が前記リッチ限界空燃比をリッチ側に超えたとき、前記空燃比フィードバック制御を中止することを特徴とする内燃機関の制御装置。 Air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio in the exhaust, air-fuel ratio correction coefficient calculation means for calculating an air-fuel ratio correction coefficient of the fuel injection amount according to a deviation between the detected air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, An alcohol concentration learning means for learning the alcohol concentration contained in the fuel based on the calculated air-fuel ratio correction coefficient, and an alcohol concentration correction coefficient for calculating the alcohol concentration correction coefficient of the fuel injection amount based on the learned alcohol concentration In the control device for an internal combustion engine, comprising: calculating means; and feedback control means for executing air-fuel ratio feedback control for causing the detected air-fuel ratio to coincide with the target air-fuel ratio. Execution of the air-fuel ratio feedback control according to an operating state Bei give a control switching means for switching the stop and the control switching means, until the learning of the alcohol concentration is completed Continuing the air-fuel ratio feedback control, the one in which learning of the alcohol concentration is set to the first rich limit air-fuel ratio rich limit air-fuel ratio after completion until said learning of the alcohol concentration is complete the rich limit air A second rich limit air-fuel ratio that is richer than the first rich limit air-fuel ratio is set as the fuel ratio, and the air-fuel ratio feedback control is performed when the target air-fuel ratio exceeds the rich limit air-fuel ratio to the rich side. An internal combustion engine control device characterized by stopping the engine. 前記制御切り替え手段は、前記内燃機関の負荷が所定値以上のとき、前記空燃比フィードバック制御を中止すると共に、前記アルコール濃度の学習が完了するまで、前記内燃機関の負荷が前記所定値以上にならないようにスロットル開度の上限値を設定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。   The control switching means stops the air-fuel ratio feedback control when the load on the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined value, and the load on the internal combustion engine does not become higher than the predetermined value until learning of the alcohol concentration is completed. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an upper limit value of the throttle opening is set as described above. 前記目標空燃比に応じて燃料噴射量の目標空燃比補正係数が算出されると共に、前記第1のリッチ限界空燃比は、前記空燃比検出手段の個体差に基づく検出値と前記目標空燃比補正係数に応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた前記空燃比補正係数が、前記アルコール濃度の学習の再開を招く変化幅未満となるように設定することを特徴とする請求項記載の内燃機関の制御装置。 A target air-fuel ratio correction coefficient for the fuel injection amount is calculated according to the target air-fuel ratio, and the first rich limit air-fuel ratio is calculated based on an individual difference of the air-fuel ratio detection means and the target air-fuel ratio correction. The air-fuel ratio correction coefficient according to the deviation from the air-fuel ratio when the fuel injection amount corresponding to the coefficient is injected is set to be less than the change width that causes the alcohol concentration learning to resume. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 . 前記目標空燃比に応じて燃料噴射量の目標空燃比補正係数が算出されると共に、排気系の触媒装置の冷却用の燃料増量係数と余裕分を加算した触媒保護用空燃比を前記目標空燃比に設定し、さらに前記第2のリッチ限界空燃比は、前記空燃比検出手段の個体差に基づく検出値と前記目標空燃比補正係数に応じた燃料噴射量が噴射された際の空燃比との偏差に応じた前記空燃比補正係数が前記余裕分以上にならないように設定することを特徴とする請求項記載の内燃機関の制御装置。 A target air-fuel ratio correction coefficient for the fuel injection amount is calculated in accordance with the target air-fuel ratio, and a catalyst protection air-fuel ratio obtained by adding a fuel increase coefficient for cooling the exhaust system catalytic device and a margin is set as the target air-fuel ratio. Further, the second rich limit air-fuel ratio is calculated as follows: a detection value based on an individual difference of the air-fuel ratio detection means and an air-fuel ratio when a fuel injection amount corresponding to the target air-fuel ratio correction coefficient is injected. control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the deviation and sets so as not to exceed the margin. 前記触媒保護用空燃比を前記内燃機関の負荷から推定される前記触媒装置の温度に応じて設定すると共に、前記アルコール濃度の学習が完了するまでは、スロットル開度の上限値を前記触媒保護用空燃比が前記第2のリッチ限界空燃比よりもリッチ側にならない前記内燃機関の負荷に応じたスロットル開度に設定することを特徴とする請求項記載の内燃機関の制御装置。 The catalyst protection air-fuel ratio is set according to the temperature of the catalyst device estimated from the load of the internal combustion engine, and the upper limit value of the throttle opening is set until the learning of the alcohol concentration is completed. 5. The control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein an air-fuel ratio is set to a throttle opening corresponding to a load of the internal combustion engine that does not become richer than the second rich limit air-fuel ratio.
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