JP4915533B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関の制御装置に関し、特にガソリン燃料とアルコール燃料との何れも使用可能な車両（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｉｅｈｉｃｌｅ。以下、ＦＦＶと称する）における空燃比に基づくアルコール濃度の推定時に適用して有用なものである。

最近低公害燃料としてエタノール等のアルコールが注目されており、このアルコールをガソリンと混合して燃料とするＦＦＶの開発が進んでいる。この種のＦＦＶにおいても、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空燃比を検出し、運転時には前記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、アルコール混合燃料のアルコール濃度を的確に把握し、この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。ここで、アルコール濃度は、排気ガスの状態を表わすデータに基づき推定できることが知られている。そこで、アルコール濃度をアルコールセンサで直接検出する方式に代わり、排気空燃比を検出するための空燃比センサである酸素センサやＬＡＦＳの出力信号に基づいてＦＦＶにおけるアルコール濃度の推定を行なう方式が提案されている。この場合、アルコール推定値に基づいて所定の空燃比になるように燃料噴射量の制御を行う。

上述の如く空燃比に基づきアルコール濃度の推定を行う際には、給油によるタンク内の燃料混合比の変化等を推定に的確に反映することが肝要である。そこで、この種の技術を特許文献１乃至特許文献２が開示している。特許文献１では、燃料残量の増加側への変化に寄与したアルコール濃度を濃度１００％と仮定するとともに、変化前の燃料の残量及びアルコール濃度と、増加側への変化に寄与した燃料量とに基づいて混合された燃料内のアルコール濃度を算出している。また、特許文献２では、混合燃料の単一組成濃度が変更された可能性の有無に応じて、空燃比補正量を制限するための上下限値を切り換える手段を具備させている。

特開２００７−９９０３号公報 特開２００４−２９３３４９号公報

しかしながら、特許文献１では増加側への燃料変化を全てアルコール濃度１００％と見做しているので、実際にガソリンが給油された場合には必要以上の噴射量となり、オーバリッチによる排気ガス性能やドライバビリティの悪化を招来し、ひいては失火、エンストの虞もある。一方、特許文献２では、燃料噴射量を補正可能な空燃比補正量の範囲を拡大するだけであり、給油された燃料量から考えられる適正な上下限クリップとはなっていない。したがって、誤推定による空燃比のオーバリッチ、オーバリーンから排気ガス性能やドライバビリティの悪化、又はエンストが懸念される。

本発明は、上記従来技術に鑑み、空燃比に基づいてアルコール濃度を推定する場合の誤推定を防止し、内燃機関の的確な運転制御に資することができる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本発明の第１の態様は、アルコール含有燃料により運転可能な内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の排気系の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空燃比を目標空燃比に近づけるよう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空燃比に基づき前記アルコール含有燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、前記フィードバック制御手段のフィードバック補正量及び前記アルコール濃度に応じて内燃機関の運転パラメータを制御するパラメータ制御手段と、タンク内に燃料が給油されたことを検出する給油判定手段とを有し、前記アルコール濃度推定手段は、前記給油判定手段が給油されたと判定した時の燃料増量分が、第１の濃度の燃料であると仮定した場合のアルコール濃度推定値である第１の仮定アルコール濃度推定値を、前記アルコール濃度推定値に基づき演算する第１の演算手段と、前記燃料増量分が、前記第１の濃度よりアルコール濃度が大きい第２の濃度の燃料と仮定した場合のアルコール濃度推定値である第２の仮定アルコール濃度推定値を、前記アルコール濃度推定値に基づき演算する第２の演算手段と、前記フィードバック制御手段のフィードバック補正量が、前記空燃比をリーン方向に補正するよう変化する場合は前記第１の仮定アルコール濃度推定値を選択する一方、前記空燃比をリッチ方向に補正するよう変化する場合は前記第２の仮定アルコール濃度推定値を選択するリーン／リッチ判定手段と、前記リーン／リッチ判定手段で選択された前記第１の仮定アルコール濃度推定値を下限クリップ値とし、さらに前記リーン／リッチ判定手段で選択された前記第２の仮定アルコール濃度推定値を上限クリップ値として設定するクリップ設定手段とを具備するように構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置にある。

本態様によれば、アルコール濃度推定手段におけるアルコール濃度推定の際の的確な上下限クリップ値を設定することができるので、給油により燃料のアルコール濃度が変化した場合でも的確な上下限クリップ値を設定して誤推定を未然に防止し得る。

この結果、アルコール濃度の誤推定による空燃比のオーバリッチ乃至オーバリーンによる排気ガス性能、ドライバビリティの悪化を良好に抑制し得る。また、このことにより内燃機関の失火、エンストといった問題も解消し得る。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載する内燃機関の制御装置において、前記クリップ値設定手段は、前記第１の仮定アルコール濃度推定値から所定のマージンを引いた値を前記下限クリップ値とし、さらに前記第２の仮定アルコール濃度推定値に所定のマージンを加算した値を前記上限クリップ値として設定することを特徴とする内燃機関の制御装置にある。

本態様によれば空燃比検出系等のハード的な性能のバラツキを除去して、より適切な上下限クリップ値を設定することができるので、アルコール濃度の誤推定による空燃比のオーバリッチ乃至オーバリーンによる排気ガス性能、ドライバビリティの悪化をより良好に抑制し得る。

本発明によれば、燃料の増量分を全て低アルコール濃度の燃料と仮定した場合の第１の仮定アルコール濃度推定値を下限クリップ値とし、さらに全て高アルコール濃度の燃料と仮定した場合の第２の仮定アルコール濃度推定値を上限クリップ値としてアルコール濃度推定値の上下をクリップするようにしたので、給油後のアルコール濃度の推定処理において、可能性として考え得る濃度を超える濃度乃至前記濃度未満の濃度をアルコール濃度推定値と誤推定することはない。

この結果、アルコール濃度の誤推定による空燃比のオーバリッチ乃至オーバリーンによる排気ガス性能、ドライバビリティの悪化を良好に抑制し得る。また、このことにより内燃機関の失火、エンストといった問題も解消し得る。

以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るＦＦＶのエンジン及びその制御装置を示すブロック線図である。同図に示すように、ＦＦＶに搭載された内燃機関であるエンジン１のシリンダヘッド２には気筒毎に点火プラグ３が取り付けられ、点火プラグ３には高電圧を出力する点火コイル４が接続されている。シリンダヘッド２には気筒毎に吸気ポート５が形成され、吸気ポート５の燃焼室６側には吸気弁７がそれぞれ設けられている。吸気弁７はエンジン回転に応じて回転するカムシャフト８のカムに倣って開閉作動され、吸気ポート５と燃焼室６との連通・遮断を行なう。

吸気ポート５には吸気マニホールド９の一端がそれぞれ接続されて連通している。吸気マニホールド９には各気筒に対応して電磁式の燃料噴射弁１０が取り付けられ、燃料噴射弁１０は燃料パイプ１１に接続されている。この燃料パイプ１１は図示しない燃料供給装置に接続され、燃料タンク１４からアルコール（エタノール）とガソリンとを含む混合燃料が供給される。燃料タンク１４内の燃料量は燃料センサ２１で検出される。

吸気マニホールド９の上流側の吸気管には、吸気通路を開閉するスロットルバルブ１２が設けられ、スロットルバルブ１２の弁開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ１３が設けられている。

一方、シリンダヘッド２には気筒毎に排気ポート１５が形成され、排気ポート１５の燃焼室６側には排気弁１７がそれぞれ設けられている。排気弁１７はエンジン回転に応じて回転するカムシャフト１８のカムに倣って開閉作動され、排気ポート１５と燃焼室６との連通・遮断を行なう。そして、排気ポート１５には排気マニホールド１６の一端がそれぞれ接続され、排気ポート１５に排気マニホールド１６が連通している。

排気マニホールド１６の他端には排気管（排気通路）２０が接続され、排気管２０には排気浄化触媒２３が設けられている。排気浄化触媒２３の上流側の排気管２０には酸素センサ２２が設けられている。

制御装置である電子制御ユニットＩ（以下、ＥＣＵＩと称する）は、エンジン１を含めた総合的な制御をおこなうもので、その入力側には、スロットルポジションセンサ１３、燃料センサ２１、酸素センサ２２、エンジン１のクランク角を検出するクランク角センサ２５等の各種センサ類が接続され、これらセンサ類からの検出情報が入力される。一方、ＥＣＵＩの出力側には、燃料噴射弁１０、点火コイル４、スロットルバルブ１２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ＥＣＵＩで演算された燃料噴射時間、点火時期、スロットル開度等の運転パラメータがそれぞれ出力される。すなわち、各種センサ類からの検出情報に基づき、混合燃料のアルコールの濃度に応じた空燃比が適正な目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）に設定され、酸素センサ２２からの情報に基づきフィードバック制御される。

図２は本形態に係るＥＣＵＩの詳細な構成を示すブロック線図（なお、センサ類は酸素センサ２２及び燃料センサ２１のみを示している。）である。同図に示すように、本形態におけるＥＣＵＩは、空燃比検出部５１、フィードバック補正量設定部５２、目標空燃比設定部５３、アルコール濃度推定部５４、運転パラメータ制御部５５及び給油判定部５６を有している。

これらのうち、空燃比検出部５１は酸素センサ２２の出力信号を処理して空燃比を検出し、この空燃比をフィードバック補正量設定部５２に出力する。フィードバック補正量設定部５２は実測空燃比と目標空燃比設定部５３に予め設定されている目標空燃比とを比較し、目標空燃比になるように空燃比フィードバック補正量ＦＢを運転パラメータ制御部５５に出力する。

アルコール濃度推定部５４は、空燃比フィードバック補正量ＦＢに基づきアルコール含有燃料中のアルコール濃度を推定してアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔを生成し、これを運転パラメータ制御部５５に出力している。ここで、本形態におけるアルコール濃度推定部５４は、推定したアルコール濃度の上下限値に基づき的確なクリッピング処理をしてアルコール濃度の誤推定を防止している。かかるクリッピング処理を含めアルコール濃度推定部５４の具体的な構成については後に詳述する。

運転パラメータ制御部５５は、空燃比フィードバック補正量ＦＢ及びアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔに基づき燃料噴射弁１０に対する燃料供給量等、エンジン１の運転に関連するパラメータを制御する。

給油判定部５６は、燃料タンク１４（図１参照）内の燃料レベルを検出する燃料センサ２１の出力に基づき現在の燃料量Ｖｏｌｄを検出する。そして、現在（給油直前）の燃料タンク内の燃料量Ｖｏｌｄから所定量以上の燃料量の増加が検出された場合に給油がされたと判定する。給油がされた場合には、給油直前の燃料タンク内の燃料量Ｖｏｌｄに給油量Ｖｎｅｗを加算してその情報をアルコール濃度推定部５４に出力する。

本形態におけるアルコール濃度推定部５４は、推定処理部６０、第１及び第２の演算部６１，６２、リーン／リッチ判定部６３及びクリップ部６４を有している。ここで、推定処理部６０は空燃比の実測値に基づくフィードバック補正量ＦＢに基づきアルコール濃度を推定してアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔを生成する。第１の演算部６１は、アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔと給油判定部５６の出力に基づき、給油時の燃料増量分の全てが、相対的にアルコール濃度が小さい油種、例えば第１の濃度であるＥ０（ガソリン１００％）であると仮定した場合の第１のアルコール濃度推定値であるＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣ_ｅ０を演算する。第２の演算部６２は、アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔと給油判定部５６の出力に基づき、給油時の燃料増量分の全てが、相対的にアルコール濃度が大きい油種、例えば第２の濃度であるＥ８５（ガソリン１５％／エタノール８５パーセント）であると仮定した場合の第２のアルコール濃度推定値であるＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣ_ｅ８５を演算する。具体的には第１の演算部６１で次式（１）に示す演算を行い、第２の演算部６２で次式（２）に示す演算を行う。

１）新たに給油された燃料を「Ｅ０」と仮定した場合
ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０＝（Ｖｏｌｄ×ＡＬＣｅｓｔ÷１００）/（Ｖｏｌｄ＋
Ｖｎeｗ） ・・・・・（１）
２）新たに給油された燃料を「Ｅ８５」と仮定した場合
ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５＝(Ｖｏｌｄ×ＡＬＣｅｓｔ÷１００＋Ｖｎｅｗ×０．
８５）/(Ｖｏｌｄ＋Ｖｎｅｗ) ・・・（２）
ただし、上式（１）、（２）において、Ｖｏｌｄ；給油直前のタンク内燃料量、Ｖｎｅｗ；給油量、ＡＬＣｅｓｔ；給油直前のアルコール濃度推定値、ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０；Ｅ０仮定アルコール濃度推定値、ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５；Ｅ８５仮定アルコール濃度推定値である。

リーン／リッチ判定部６３は、空燃比フィードバック補正量ＦＢの動きがリーン方向であればＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０を、リッチ方向であればＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５を入力するようにクリップ部６４を制御する。すなわち、リーン／リッチ判定部６３はクリップ部６４を介してＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０乃至Ｅ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５の何れか一方を選択する制御を行う。

ここで、上述の如く、空燃比フィードバック補正量ＦＢの動きがリーン方向であればＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０を、リッチ方向であればＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５を選択する理由を説明しておく。

給油後にアルコール濃度の推定を実行した際の空燃比フィードバック補正量ＦＢの動きがリーン方向であるという事実は、実際の燃料はより少なくて良いことを意味している。すなわち、ストイキ状態を保持するのに燃料がより少なくて良いことになり、この場合には現在の燃料のアルコール濃度がより小さいことを表すことになる。一方、空燃比フィードバック補正量ＦＢの動きがリッチ方向であれば、上記と全く逆の理由で現在の燃料のアルコール濃度がより大きいことを表すことになる。

そこで、空燃比フィードバック補正量ＦＢの動きがリーン方向であれば、全部アルコール濃度が小さいＥ０を給油したと仮定した場合の演算値であるＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０をクリップ部６４の下限値設定部６５に出力する。一方、空燃比フィードバック補正量ＦＢの動きがリッチ方向であれば、全部アルコール濃度が大きいＥ８５を給油したと仮定した場合の演算値であるＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５をクリップ部６４の上限値設定部６６に出力する。下限値設定部６５及び上限値設定部６６は所定の演算によりアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔの下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ及び上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬを求める。

具体的にはＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０にマージンαを加味した次式（３）の演算により下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬを求め、Ｅ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５にマージンαを加味した次式（４）の演算により上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬを求める。

１）下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬの演算
ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ＝（Ｖｏｌｄ×ＡＬＣｅｓｔ÷１００）/
（Ｖｏｌｄ＋Ｖｎｅｗ）−α≧０％ ・・（３）
ここで、ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ≧０としたのは、全部がＥ０の油種を給油した場合でも、この場合のアルコール濃度が０％未満となることはないからである。
２）上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬの演算
ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬ＝(Ｖｏｌｄ×ＡＬＣｅｓｔ÷１００＋Ｖｎｅｗ×
０．８５）/(Ｖｏｌｄ＋Ｖｎｅｗ)＋α≦８５％ ・・（４）

ここで、ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬ≦８５％としたのは、全部がＥ８５の油種の燃料を給油した場合でも、この場合のアルコール濃度が８５％を超えることはないからである。

比較部６７には推定処理部６０の出力であるアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔが設定してある。また、比較部６７は設定してあるアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔと下限値設定部６５乃至上限値設定部６６が出力した下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ乃至上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬの選択された何れか一方とを比較する。この結果、ＡＬＣｅｓｔ＜ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ又はＡＬＣｅｓｔ＞ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬの場合は、下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ又は上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬをアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔとして設定するとともに、この場合のアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔを運転パラメータ制御部５５に出力する。実際のアルコール濃度が下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ未満になることはなく、また上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬを超えることもないからである。すなわち、これらの場合は、アルコール濃度の誤推定と判断してアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔを、下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ乃至上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬにクリップする。

なお、ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬ≧ＡＬＣｅｓｔ≧ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬの場合は、推定処理部６０の出力であるアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔがそのまま出力される。

ここで、アルコール濃度推定の概念を、図３に基づき説明しておく。図３は本形態におけるアルコール濃度推定、燃料噴射量補正値、燃料噴射量基準値の時系列的な関係を示す説明図である。同図（ａ）に示すように、当該推定処理は、所定間隔で割り当てられた測定期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３における測定パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３の立ち上がりタイミングで実行される。この結果、同図（ｂ）に階段状の点線で示すように、燃料の噴射量基準値は、所定の空燃比でエンジン１を運転すべく図示するように変化する。本例は階段状に増加している場合であるが、勿論常にこのような変化をするものではない。

一方、空燃比フィードバック補正量ＦＢが反映されているＦＢ積分値の平均値である燃料の噴射量補正値は同図（ｂ）に実線で示すように、噴射量基準値から乖離した状態で上下に変化する。同図（ｂ）は初期においては大きな値で乖離していた噴射量補正値が時間の経過に伴う濃度推定の実行の度に小さくなって、最終的には噴射量基準値に殆ど沿うような状態になっていることを示している。このように噴射量基準値に対して実測値である噴射量補正値の乖離量が所定値以下に収束した状態のアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔが真のアルコール濃度を反映していると考えられる。

図４は上下限クリップとの関係におけるアルコール濃度推定を概念的に示す図で、同図（ａ）はアルコール濃度推定処理の処理タイミング、（ｂ）はリッチ側のアルコール濃度推定値ＡＣＬｅｓｔと上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬとの関係、（ｃ）はリーン側のアルコール濃度推定値と下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬとの関係をそれぞれ示している。同図（ａ）に示すように、当該推定処理は、図３（ａ）に示す場合と同様に、測定パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の立ち上がりタイミングで実行される。同図（ｂ）、（ｃ）は、測定パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の立ち上がりタイミングで実行される推定処理の度にアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔが階段状に変化している様子を示している。この際、同図（ｂ）に示すリッチ側ではＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５にマージンαを加算した上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬを用いてアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔの誤推定を防止し、同図（ｃ）に示すリーン側ではＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０からマージンαを減算した下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬを用いてアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔの誤推定を防止する。また、図４には図示しないが、かかる推定処理においては、上述した理由によりアルコール濃度８５％が絶対的な上限値、アルコール濃度０％が絶対的な下限値となっている。

なお、マージンαを見込まずに、Ｅ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０自体を下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬとし、またＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５自体を上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬとしても誤推定を防止することは、原理的には可能である。ただ、空燃比フィードバック補正量ＦＢを生成するフィードバック系にはハード的な性能のバラツキが存在する。そこで、かかるバラツキを見込んで上述の如くマージンαを見込んでおく方が好ましい。マージンαに、前記フィードバック系のハード的な性能のバラツキを吸収させるためである。

かかる本形態において、給油した場合には、アルコール濃度推定部５４の第１の演算部６１で、給油時の燃料増量分の全てがＥ０（ガソリン１００％）であると仮定した場合のアルコール濃度推定値であるＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０を演算するとともに、第２の演算部６２で、給油時の燃料増量分の全てがＥ８５（ガソリン１５％／エタノール８５パーセント）であると仮定した場合のアルコール濃度推定値であるＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５を演算する。

一方、リーン／リッチ判定部６３では、空燃比フィードバック補正量ＦＢの動きがリーン方向乃至リッチ方向の何れであるかを検出し、リーン方向であればＥ０仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０に基づく下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬを選択して推定処理部６０で推定処理したアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔと比較する。一方、リッチ方向であればＥ８５仮定アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５に基づく上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬを選択して推定処理部６０で推定処理したアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔと比較する。

この結果、ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬ≧ＡＬＣｅｓｔ≧ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬの場合のみ、推定処理部６０の出力であるアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔがそのまま出力され、そうでない場合には下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ乃至上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬがアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔとして出力される。かくして、アルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔの誤推定を的確に防止したアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔを生成することができる。

図５は本形態に係るＥＣＵＩにおける処理手順を示すフローチャートである。同図（ａ）に示すように、キーオフ時にはタンク内の燃料量Ｖｏｌｄ及び現在推定濃度ＡＬＣｅｓｔを記憶しておく（ステップＳ１参照）。

一方、上下限クリップ値の演算は図５（ｂ）に示すように次のような処理手順で行う。
１）現在の燃料量Ｖを入力する（ステップＳ２参照）。
２）給油量Ｖｎｅｗ＝Ｖ−Ｖｏｌｄを演算する（ステップＳ３参照）。
３）次に、給油量Ｖｎｅｗが所定値以上であるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合は給油判定フラグをＯＮにするとともに、Ｎｏの場合には給油フラグをＯＦＦにする（ステップ４，５，６参照）。
４）給油フラグ＝ＯＮとなった後、上下限クリップ値の演算を行う。具体的には、前記式（３）、（４）の演算により下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ及び上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬを求める（ステップＳ７参照）。

また、図５（ｂ）に示す手順で求めた上下限値を用いたアルコール濃度推定は図６に示すように次のような処理手順で行う。

１） アルコール濃度推定処理を行いアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔを更新する（ステップＳ８参照）。
空燃比フィードバック補正量ＡＦ／ＦＢの動きがリーン方向か否かを判定する（ステップＳ９参照）。
２） ステップＳ９の判定処理の結果、リーン方向であると判定された場合には、ステップＳ８で更新したアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔとステップＳ７で設定した下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬとを比較し、ＡＬＣｅｓｔ＜ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬの場合には、下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬをこの場合のアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔとして設定する（ステップＳ１０、ステップＳ１１参照）。
３） ステップＳ９の判定処理の結果、リーン方向でないと判定された場合には補正量ＡＦ／ＦＢの動きがリッチ方向か否かを判定する（ステップＳ１２参照）。
４） ステップＳ１２の判定処理の結果、リッチ方向であると判定された場合には、ステップＳ８で更新したアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔとステップＳ７で設定した上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬとを比較し、ＡＬＣｅｓｔ＞ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬの場合には、上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬをこの場合のアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔとして設定する（ステップＳ１３、ステップＳ１４参照）。

かくして、アルコール濃度の誤推定と考えられるＡＬＣｅｓｔ＜ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ又はＡＬＣｅｓｔ＞ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬの場合には、下限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬ又は上限クリップ値ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬがアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔとして設定される。一方、ＡＬＣｅｓｔ_ｅ８５ＣＬ≧ＡＬＣｅｓｔ≧ＡＬＣｅｓｔ_ｅ０ＣＬの場合にはアルコール濃度推定値ＡＬＣｅｓｔがそのまま設定される。

なお、上記実施の形態ではアルコールの相対濃度が小さい油種をＥ０、相対濃度が大きい油種をＥ８５としたが、勿論これらに限定するものではない。２種類の油種で相対的な濃度差がある場合には、本発明を制限なく適用でき、同様の作用・効果を期待し得る。ちなみに、Ｅ１００の場合には、上記実施の形態におけるＥ８５に関連する部分をＥ１００に置換して考えれば良い。

本発明は自動車産業、特にＦＦＶに関連する産業分野で有効に利用することができる。

本発明の実施の形態に係るＦＦＶのエンジン及びその制御装置を示すブロック線図である。 上記実施の形態に係るＥＣＵの詳細な構成を示すブロック線図である。 上記実施の形態におけるアルコール濃度推定、燃料噴射量補正値、燃料噴射量基準値の時系列的な関係を示す説明図である。 上記実施の形態における上下限クリップとの関係におけるアルコール濃度推定を概念的に示す説明図である。 上記実施の形態に係るＥＣＵにおけるキーオフ時（ａ）及び上下限クリップ値の演算処理の手順（ｂ）を示すフローチャートである。 上記実施の形態に係るＥＣＵにおけるアルコール濃度推定処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｉ ＥＣＵ
１ エンジン
１０ 燃料噴射弁
２１ 燃料センサ
２２ 酸素センサ
５１ 空燃比検出部
５２ フィードバック補正量設定部
５４ アルコール濃度推定部
５５ 運転パラメータ制御部
５６ 給油判定部
６０ 推定処理部
６１ 第１の演算部
６２ 第２の演算部
６３ リーン／リッチ判定部
６４ クリップ部

Claims (2)

1. アルコール含有燃料により運転可能な内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の排気系の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空燃比を目標空燃比に近づけるよう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空燃比に基づき前記アルコール含有燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、
   前記フィードバック制御手段のフィードバック補正量及び前記アルコール濃度に応じて内燃機関の運転パラメータを制御するパラメータ制御手段と、
   タンク内に燃料が給油されたことを検出する給油判定手段とを有し、
   前記アルコール濃度推定手段は、
   前記給油判定手段が給油されたと判定した時の燃料増量分が、第１の濃度の燃料であると仮定した場合のアルコール濃度推定値である第１の仮定アルコール濃度推定値を、前記アルコール濃度推定値に基づき演算する第１の演算手段と、
   前記燃料増量分が、前記第１の濃度よりアルコール濃度が大きい第２の濃度の燃料と仮定した場合のアルコール濃度推定値である第２の仮定アルコール濃度推定値を、前記アルコール濃度推定値に基づき演算する第２の演算手段と、
   前記フィードバック制御手段のフィードバック補正量が、前記空燃比をリーン方向に補正するよう変化する場合は前記第１の仮定アルコール濃度推定値を選択する一方、前記空燃比をリッチ方向に補正するよう変化する場合は前記第２の仮定アルコール濃度推定値を選択するリーン／リッチ判定手段と、
   前記リーン／リッチ判定手段で選択された前記第１の仮定アルコール濃度推定値を下限クリップ値とし、さらに前記リーン／リッチ判定手段で選択された前記第２の仮定アルコール濃度推定値を上限クリップ値として設定するクリップ設定手段とを具備するように構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載する内燃機関の制御装置において、
   前記クリップ値設定手段は、前記第１の仮定アルコール濃度推定値から所定のマージンを引いた値を前記下限クリップ値とし、さらに前記第２の仮定アルコール濃度推定値に所定のマージンを加算した値を前記上限クリップ値として設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。

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