(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料系異常検出における誤判定を防止する。【解決手段】ＥＣＵ４０は、排気管２４に設置された酸素センサ２６による空燃比検出値を目標値に一致させるための空燃比補正値と、予め定めた所定の判定値との比較結果に基づいてエンジン１０の燃料系異常を検出する。また、ＥＣＵ４０は、エンジン１０に供給される燃料のアルコール濃度を検出するとともに、エンジン１０の始動後に燃料中のアルコール濃度の検出が完了するまでの期間、空燃比補正値の正常範囲を拡大する側へ所定の判定値を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設置された空燃比センサによる空燃比検出値を目標値に一致させるための空燃比補正値と、予め定めた所定の判定値との比較結果に基づいて前記内燃機関の燃料系異常を検出する内燃機関の異常検出装置において、
前記内燃機関に供給される燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
前記内燃機関の始動後に前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記空燃比補正値の正常範囲を拡大する側へ前記所定の判定値を変更する変更手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の異常検出装置。
【請求項２】
前記燃料性状検出手段により検出された燃料性状を記憶する記憶手段を備え、
前記変更手段は、前記内燃機関の今回の始動に伴う前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記所定の判定値を、前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されている燃料性状に基づいて変更する請求項１に記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項３】
前記所定の判定値は、前記空燃比補正値の燃料増量側に定めた増量側判定値と前記空燃比補正値の燃料減量側に定めた減量側判定値とを含み、
前記燃料性状検出手段は、燃料性状として燃料のアルコール濃度を検出するものであり、
前記変更手段は、前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されている燃料のアルコール濃度が高いほど前記増量側判定値の変更量を小さくしかつ前記減量側判定値の変更量を大きくする請求項２に記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項４】
前記変更手段は、都度想定される燃料のアルコール濃度の最大値と前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されているアルコール濃度との偏差分だけ前記増量側判定値をリッチ側に変更し、都度想定される燃料のアルコール濃度の最小値と前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されているアルコール濃度との偏差分だけ前記減量側判定値をリーン側に変更する請求項３に記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項５】
前記内燃機関の給油時の燃料残量を計測する燃料計測手段を備え、
前記変更手段は、前記燃料計測手段により計測した燃料残量と、前記内燃機関の給油時に前記記憶手段に記憶されている残燃料のアルコール濃度とに基づいて前記内燃機関の給油後に取り得る燃料中のアルコール濃度の最大値及び最小値を算出し、該最大値及び最小値に基づいて前記増量側判定値及び前記減量側判定値を変更する請求項３又は４に記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項６】
前記内燃機関の燃料タンクに燃料が供給されたことを検出する給油検出手段を備え、
前記変更手段は、前記給油検出手段により前記燃料タンクへの給油が検出された場合に前記所定の判定値を変更する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項７】
内燃機関の排気通路に設置された空燃比センサによる空燃比検出値を目標値に一致させるための空燃比補正値と、予め定めた所定の判定値との比較結果に基づいて前記内燃機関の燃料系異常を検出する内燃機関の異常検出装置において、
前記内燃機関に供給される燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
前記内燃機関の始動後に前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記燃料系異常の検出を禁止し、前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了した後に前記燃料系異常の検出を実施する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の異常検出装置。
【請求項８】
前記内燃機関の燃料タンクに燃料が供給されたことを検出する給油検出手段を備え、
前記異常検出手段は、前記給油検出手段により前記燃料タンクへの給油が検出された場合に、前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記燃料系異常の検出を禁止する請求項７に記載の内燃機関の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の異常検出装置に関し、詳しくは空燃比補正量を用いて内燃機関の燃料系異常を検出する内燃機関の異常検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気管に配設された空燃比センサの出力値により排ガスの空燃比を検出し、その検出空燃比が目標値で安定するよう空燃比フィードバック制御が実施されている。また、良好なる空燃比制御を実現するために、検出空燃比を目標値に一致させるための空燃比補正量に基づいて内燃機関の燃料系異常を検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、気筒毎の空燃比補正量が所定範囲内であるか否かを判定し、気筒毎の空燃比補正量が所定範囲を超えた場合に、その気筒に燃料系異常が発生したものと判定することが開示されている。
【０００３】
また、近年、石油資源の枯渇に対する危惧や地球温暖化の緩和等を背景に、ガソリン等の化石燃料の代替としてアルコール燃料が注目を集めており、それ単独であるいはガソリンなどの他の燃料と混合することで内燃機関の燃料として使用されている。このような背景をもとに、アルコールを含む燃料を用いて内燃機関の燃焼制御を好適に実施するための方法が種々提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許２６８４０１１号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ガソリンとアルコールとでは燃料性状が異なり、例えば理論空燃比については、ガソリンよりもアルコールの方が小さい。そのため、空燃比を目標値（例えば理論空燃比）で制御するには、アルコールの方がガソリンよりも燃料噴射量を多くする必要がある。したがって、例えば給油等により燃料中のアルコール濃度が変化した場合に、現在の燃料中のアルコール濃度を濃度変化前のアルコール濃度として燃料噴射制御を実施すると、燃料量に過不足が生じることが考えられる。かかる場合、空燃比補正量がリッチ側又はリーン側へ大きく変化し、結果として、空燃比補正量に基づく異常検出において、実際には濃度変化後のアルコール濃度に応じた適正な空燃比補正量であるのにもかかわらず異常発生である旨の誤検出がなされることが懸念される。また逆に、実際には濃度変化後のアルコール濃度に対し空燃比補正量が異常値であるのにもかかわらず異常発生でない旨の誤検出がなされることが懸念される。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の燃料系異常検出における誤判定を防止することができる内燃機関の異常検出装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気通路に設置された空燃比センサによる空燃比検出値を目標値に一致させるための空燃比補正値と、予め定めた所定の判定値との比較結果に基づいて前記内燃機関の燃料系異常を検出する内燃機関の異常検出装置において、前記内燃機関に供給される燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、前記内燃機関の始動後に前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記空燃比補正値の正常範囲を拡大する側へ前記所定の判定値を変更する変更手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
空燃比補正値をモニタすることにより、内燃機関の燃料系異常の有無が検出される。ここで、内燃機関に供給される燃料の性状に応じて、空燃比検出値を目標値に一致させるための燃料量が異なるため、内燃機関における燃料噴射量を燃料の性状に応じて補正する必要がある。このとき、内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで燃料性状が異なる場合には、燃料性状の検出処理が完了するまで燃料性状に応じた燃料補正を適正に実施することができず、結果として空燃比補正値がリッチ側又はリーン側へ大きく変化することが考えられる。かかる場合、空燃比補正値に基づく異常検出において、実際には現在の燃料性状に応じた適正な空燃比補正値であるのにもかかわらず異常発生である旨の誤判定がなされることが懸念される。
【０００９】
その点、本発明では、内燃機関の始動後に燃料性状の検出処理が完了するまでは、空燃比補正値に基づく異常判定で用いる所定の判定値を空燃比補正値の正常範囲を拡大する側へ変更するため、燃料性状が未検出であることに起因して空燃比補正値がリッチ側又はリーン側へ変化した場合に、その変化を燃料系異常として誤判定されるのを防止することができる。
【００１０】
空燃比補正値の正常範囲を拡大する場合、該範囲を過度に拡大すると、異常の検出漏れが発生し、検出精度の低下を招くことが懸念される。その点に鑑み、請求項２に記載の発明は、前記燃料性状検出手段により検出された燃料性状を記憶する記憶手段を備え、前記変更手段が、前記内燃機関の今回の始動に伴う前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記所定の判定値を、前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されている燃料性状に基づいて変更するようにしたものである。この構成によれば、燃料性状の前回検出値に基づいて異常検出で用いる所定の判定値を変更するため、燃料性状の前回検出値から取り得る燃料性状の変化の程度に応じて判定値を設定することができる。これにより、異常ありとの誤判定防止と異常の検出漏れ防止との均衡を保ちつつ異常判定を実施することができる。
【００１１】
燃料としてガソリン又はアルコールをそれぞれ単独で用いたり、あるいはガソリンとアルコールとの混合燃料を用いたりする場合、アルコールの方がガソリンよりも理論空燃比が小さいため、空燃比検出値を目標値とするには、ガソリンよりもアルコールにおいて燃料噴射量を多くする必要がある。そのため、アルコール濃度の検出が完了するまでは、燃料中のアルコール濃度が、内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで異なる場合に、空燃比補正値がリッチ側又はリーン側へ大きく変化することが考えられる。このとき、燃料のアルコール濃度の前回検出値が比較的高い場合には、空燃比補正値の変化量がリッチ側よりもリーン側で大きくなりやすい。また、燃料のアルコール濃度の前回検出値が比較的低い場合には、空燃比補正値の変化量がリーン側よりもリッチ側で大きくなりやすい。
【００１２】
その点に鑑み、請求項３に記載の発明は、前記所定の判定値が、前記空燃比補正値の燃料増量側に定めた増量側判定値と前記空燃比補正値の燃料減量側に定めた減量側判定値とを含み、前記燃料性状検出手段が、燃料性状として燃料のアルコール濃度を検出するものであり、前記変更手段が、前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されている燃料のアルコール濃度が高いほど前記増量側判定値の変更量を小さくしかつ前記減量側判定値の変更量を大きくするようにしたものである。この構成によれば、アルコール濃度の前回検出値に応じて増量側判定値の変更量及び減量側判定値の変更量が各々設定されるため、同判定値を、異常の検出漏れを抑制する上での適正値に比較的容易に設定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記変更手段が、都度想定される燃料のアルコール濃度の最大値と前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されているアルコール濃度との偏差分だけ前記増量側判定値をリッチ側に変更し、都度想定される燃料のアルコール濃度の最小値と前記内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されているアルコール濃度との偏差分だけ前記減量側判定値をリーン側に変更するようにしたものである。この構成によれば、内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とのアルコール濃度の変化量が最大になる場合を想定して増量側判定値及び減量側判定値が各々設定されるため、アルコール濃度が未検出であることに起因した空燃比補正値の変化を基に異常ありと誤判定されるのを防止する上で好適である。
【００１４】
給油が実施されることにより、燃料中のアルコール濃度が、内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで相違することが考えられる。このとき、給油時における燃料残量と残燃料のアルコール濃度とに応じて、給油後における燃料のアルコール濃度の取り得る値が変化する。その点に鑑み、請求項５に記載の発明は、前記内燃機関の給油時の燃料残量を計測する燃料計測手段を備え、前記変更手段が、前記燃料計測手段により計測した燃料残量と、前記内燃機関の給油時に前記記憶手段に記憶されている残燃料のアルコール濃度とに基づいて前記内燃機関の給油後に取り得る燃料のアルコール濃度の最大値及び最小値を算出し、該最大値及び最小値に基づいて前記増量側判定値及び前記減量側判定値を変更するようにしたものである。この構成によれば、増量側判定値及び減量側判定値を算出するのにあたり、給油時の燃料残量と残燃料のアルコール濃度とが考慮されるため、燃料のアルコール濃度が前回の運転時と今回の運転時とで異なる場合に、都度想定されるアルコール濃度の最大値と最小値とをより正確に求めることができる。その結果、増量側判定値及び減量側判定値を適正な値とすることができ、ひいては異常検出の誤判定を好適に防止することができる。
【００１５】
内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで燃料の性状が変化する場合としては、内燃機関の停止中に給油が行われた場合が該当する。一方、給油が行われていない場合には、通常、内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで燃料性状が相違しないものと考えられる。その点に鑑み、請求項６に記載の発明は、前記内燃機関の燃料タンクに燃料が供給されたことを検出する給油検出手段を備え、前記変更手段が、前記給油検出手段により前記燃料タンクへの給油が検出された場合に前記所定の判定値を変更するようにしたものである。この構成によれば、給油が行われていない場合には、燃料性状が未検出であっても判定値を変更しないため、空燃比補正値の正常範囲が拡大されない。その結果、燃料系異常の検出精度が低下するのを抑制することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、内燃機関の排気通路に設置された空燃比センサによる空燃比検出値を目標値に一致させるための空燃比補正値と、予め定めた所定の判定値との比較結果に基づいて前記内燃機関の燃料系異常を検出する内燃機関の異常検出装置において、前記内燃機関に供給される燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、前記内燃機関の始動後に前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記燃料系異常の検出を禁止し、前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了した後に前記燃料系異常の検出を実施する異常検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
空燃比補正値をモニタすることにより、内燃機関の燃料系異常の有無が検出される。ここで、内燃機関に供給される燃料の性状に応じて、空燃比検出値を目標値に一致させるための燃料量が異なるため、内燃機関における燃料噴射量を燃料の性状に応じて補正する必要がある。このとき、内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで燃料性状が異なる場合には、燃料性状の検出処理が完了するまで燃料性状に応じた燃料補正を適正に実施することができない。そのため、空燃比補正値がリッチ側又はリーン側へ大きく変化することが考えられる。かかる場合、空燃比補正値に基づく異常検出において、実際には現在の燃料性状に応じた適正な空燃比補正値であるのにもかかわらず異常発生である旨の誤検出がなされることが懸念される。
【００１８】
その点、本発明では、内燃機関の始動後に燃料性状の検出処理が完了するまでは、空燃比補正値に基づく異常判定が禁止されるため、燃料性状が未検出であることに起因して空燃比補正値がリッチ側又はリーン側へ変化するおそれがある期間では異常検出が実施されない。これにより、燃料系異常が発生していないのにもかかわらず異常ありと誤判定されるのを防止することができる。
【００１９】
内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで燃料の性状が変化する場合としては、内燃機関の停止中に給油が行われた場合が該当する。一方、給油が行われていない場合には、通常、内燃機関の前回の運転時と今回の運転時とで燃料性状が相違しないものと考えられる。その点に鑑み、請求項８に記載の発明は、前記内燃機関の燃料タンクに燃料が供給されたことを検出する給油検出手段を備え、前記異常検出手段が、前記給油検出手段により前記燃料タンクへの給油が検出された場合に、前記燃料性状検出手段による燃料性状の検出が完了するまでの期間、前記燃料系異常の検出を禁止するようにしたものである。この構成によれば、給油が行われていない場合には、燃料性状が未検出であっても燃料系異常の検出が実施されるため、燃料系異常をできるだけ早期に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載多気筒の火花点火式エンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものとしている。このエンジンでは、燃料としてガソリン及びアルコール（例えばエタノールやメタノールなど）の少なくともいずれかが使用される。つまり、当該エンジンでは、ガソリン単独の燃料が使用されたり、あるいはアルコールが任意の割合で混合された混合燃料が使用されたりする。また、当該制御システムにおいては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中枢として燃料噴射量の制御や点火時期の制御等を実施する。このエンジン制御システムの全体概略構成図を図１に示す。
【００２１】
図１に示すエンジン１０において、吸気管１１の最上流部にはエアクリーナ１２が設けられ、エアクリーナ１２の下流側には吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１３が設けられている。エアフロメータ１３の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５に内蔵されたスロットル開度センサにより検出される。
【００２２】
スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１７が設けられている。このサージタンク１７には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８において、各気筒の吸気ポート近傍には、燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１９が取り付けられている。
【００２３】
燃料噴射弁１９は、燃料配管３１を介して燃料タンク３２に接続されている。燃料タンク３２には、燃料性状としてアルコール濃度を検出可能なアルコール濃度センサ３７が設けられている。このアルコール濃度センサ３７の検出値により、燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度（燃料タンク３２内の燃料のガソリンとアルコールとの比率）が検出される。また、燃料タンク３２には、燃料タンク３２内の燃料量を計測する燃料計３８が設けられている。
【００２４】
エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられている。この吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排ガスが排気管２４に排出される。
【００２５】
エンジン１０のシリンダヘッドには気筒毎に点火プラグ２７が取り付けられている。点火プラグ２７には、点火コイル等よりなる点火装置（図示略）を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２７の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
【００２６】
排気管２４には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒等の触媒２５が設けられている。また、触媒２５の上流側には、排出ガスを検出対象として混合気の空燃比（酸素濃度）を検出するための酸素センサ２６が設けられている。酸素センサ２６について本実施形態では、センサ素子への電圧印加により排出ガス中の酸素濃度に比例した広域の空燃比信号を出力する広域検出タイプのＡ／Ｆセンサが設けられている。
【００２７】
その他本システムには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２９や、エンジン１０の所定クランク角毎に矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ２８などが設けられている。
【００２８】
ＥＣＵ４０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）４１を主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ４０のマイコン４１は、前述した各種センサなどから各々検出信号を入力するとともに、それらの各種検出信号に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算し、燃料噴射弁１９や点火装置の駆動を制御する。
【００２９】
燃料噴射量制御について、マイコン４１は、エンジン１０の吸入空気量とエンジン回転速度とから基本燃料量ＴＰを算出するとともに、その基本燃料量Ｔｐに対して各種補正を行って最終燃料量ＴＡＵを算出する。そして、最終燃料量Ｔｅを噴射時間に換算し、算出した噴射時間だけ燃料噴射弁１９を開弁する。
【００３０】
燃料噴射量の各種補正の一つとして、マイコン４１は、空燃比フィードバック補正を実施する。具体的には、酸素センサ２６により検出される空燃比検出値を目標値（例えば理論空燃比）に一致させるべく、空燃比検出値と目標値との偏差に基づいて空燃比補正値ＦＡＦを算出する。そして、その空燃比補正値ＦＡＦを基本燃料量ＴＰに乗算することにより、空燃比偏差に応じて基本燃料量ＴＰを増側又は減側に補正する。
【００３１】
また、燃料噴射量における他の補正の一つとして、マイコン４１は、燃料中のアルコール濃度に応じた補正（アルコール濃度補正）を行う。つまり、ガソリンとアルコールとでは理論空燃比が異なり、例えばガソリンの理論空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．７であるのに対し、エタノールの理論空燃比は８．９である。そのため、空燃比を目標値とする場合、燃料中のアルコール濃度が高いほど噴射すべき燃料量を多くする必要がある。したがって、燃料中のアルコール濃度に応じて基本燃料量ＴＰを補正するのである。具体的には、アルコール濃度センサ３７により検出されるアルコール濃度に応じてアルコール濃度補正値ＦＡＬを算出し、その補正値ＦＡＬを基本燃料量ＴＰに乗算する。これにより、燃料中のアルコール濃度に応じて基本燃料量ＴＰが増側又は減側に補正される。アルコール濃度とアルコール濃度補正値ＦＡＬとの関係について図２に示す。図２の関係によれば、アルコール濃度が高いほどアルコール濃度補正値ＦＡＬが大きい値になっている。
【００３２】
ここで、燃料中のアルコール濃度を検出するための処理（アルコール検出処理）について本実施形態では、ＥＣＵ４０の電源オン（イグニッションオン）に伴い所定周期（例えば数ｍｉｎや数１０ｍｉｎ）で繰り返し実行される。そして、同処理により求めたアルコール濃度検出値ＡＬＣは、ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等のように、イグニッションオフ後にも記憶内容を保持可能なメモリに都度記憶され、必要に応じてＥＣＵ４０のマイコン４１により読み出される。なお、本実施形態において同検出処理の所要時間として、例えば数１０ｓｅｃの時間を要する。
【００３３】
また、良好なる空燃比制御を実現するために、マイコン４１は、燃料噴射弁１９の経時劣化や噴口詰まり、燃圧低下等といった燃料系の異常検出処理を実施している。具体的には、空燃比検出値と目標値との偏差を基に算出される空燃比補正値ＦＡＦと、予め定めた判定基準値とを比較し、その比較結果に基づいて異常判定を行う。判定基準値として本実施形態では、空燃比補正値ＦＡＦの増量側に定めたリッチ判定基準値ＴＨＸＢと、空燃比補正値ＦＡＦの減量側に定めたリーン判定基準値ＴＨＹＢとがある。そして、マイコン４１は、空燃比補正値ＦＡＦがリッチ判定基準値ＴＨＸＢよりも大きいか又はリーン判定基準値ＴＨＹＢよりも小さい場合に、燃料系異常が発生しているものと判定する。なお、リッチ判定基準値ＴＨＸＢ及びリーン判定基準値ＴＨＹＢは、ガソリン基準で設定してある。
【００３４】
ところで、前回のエンジン運転時と今回のエンジン運転時との間で、例えば給油等が行われた結果、燃料タンク３２内の燃料のアルコール濃度が給油の前後で変化することが考えられる。かかる場合、次回のエンジン始動におけるイグニッションオン後、アルコール検出処理が完了するまでは、アルコール濃度検出値ＡＬＣとして給油前の値がＥＣＵ４０に記憶されているため、アルコール濃度補正値ＦＡＬを正確に算出することができない。そのため、最終噴射量ＴＡＵをアルコール濃度に応じた適正な値にすることができず、結果として空燃比のずれが発生することが考えられる。かかる場合、空燃比補正値ＦＡＦがリッチ側又はリーン側へ大きく変化してしまい、上記異常検出において、実際には給油後のアルコール濃度に応じた適正な空燃比補正であるのにもかかわらず、燃料系異常が発生している旨の誤判定がなされることが懸念される。つまり、アルコール濃度補正値ＦＡＬが適正でないことに伴う空燃比補正値ＦＡＦの変化を基に、燃料系異常ありとして誤判定されるおそれがある。
【００３５】
そこで、本実施形態では、空燃比補正値ＦＡＦに基づく燃料系の異常検出を実施するのにあたり、アルコール検出処理が完了するまでは、その異常判定に用いる判定値（リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹ）を、空燃比補正値ＦＡＦの正常範囲を拡大する側に変更する。特に本実施形態では、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを燃料中のアルコール濃度の前回値に基づいて設定する。これにより、アルコール含有燃料において、燃料系異常が発生している旨の誤判定や検出漏れが発生するのを防ぐ。この処理としてＥＣＵ４０のマイコン４１は、以下の処理を実行する。
【００３６】
図３は、イグニッションオンに伴うエンジン始動時において、燃料系異常の検出に用いるリッチ側判定値ＴＨＸ及びリーン側判定値ＴＨＹを設定するための処理（始動時判定値設定処理）の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、所定周期毎にＥＣＵ４０のマイコン４１により実施される。
【００３７】
図３において、まずステップＳ１０では、エンジン始動時であることを示す所定のエンジン始動期間内か否かを判定する。ここでは、イグニッションオンされてからの経過時間に基づいて判断し、同経過時間が所定時間（例えば数ｍｉｎ）内であれば所定のエンジン始動期間内である旨の判定がなされる。所定のエンジン始動期間内であれば、ステップＳ１１へ進み、イグニッションオン後にアルコール検出処理が完了したか否かを判定する。アルコール検出処理が未だ完了していない場合には、ステップＳ１２へ進み、アルコール濃度検出値ＡＬＣの前回値（前回アルコール検出値ＡＬＣＢ）がＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に記憶されているか否かを判定する。前回アルコール検出値ＡＬＣＢがバックアップＲＡＭ等に記憶されている場合には、ステップＳ１３へ進み、前回アルコール検出値ＡＬＣＢに基づいてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを算出する。
【００３８】
リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹについて本実施形態では、前回のエンジン運転時と今回のエンジン運転時とで、燃料タンク３２内における燃料中のアルコール濃度の変化分が、その変化分の取り得る値の最大値になっている可能性を考慮して判定値ＴＨＸ，ＴＨＹを算出する。つまり、燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度が、前回アルコール検出値ＡＬＣＢから、市場に出回っている燃料中のアルコール濃度の最大値（例えば１００％）又は最小値（例えば０％）に変化したと仮定し、その濃度変化に伴う空燃比補正値ＦＡＦの変化量に基づいてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを算出する。
【００３９】
図４は、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹの算出手順を説明するための図である。図４中、横軸はアルコール濃度を示し、縦軸はアルコール濃度補正値ＦＡＬを示す。図４において、前回アルコール検出値ＡＬＣＢが「ＡＬＣ１」であると、アルコール濃度補正値ＦＡＬは、前回のエンジン運転時と今回のエンジン運転時との燃料中のアルコール濃度の変化に伴い、リッチ側に最大でｘ１だけ変化し、リーン側に最大でｙ１だけ変化する。アルコール濃度の検出処理が完了するまでは、この変化分がアルコール濃度補正値ＦＡＬとして最終燃料量ＴＡＵの算出の際に考慮されないため、結果としてその変化分は空燃比補正値ＦＡＦに反映されることとなる。したがって、本実施形態では、前回アルコール検出値ＡＬＣＢがＡＬＣ１の場合には、リッチ判定基準値ＦＸＢにｘ１を加算した値をリッチ判定値ＴＨＸとし、リーン判定基準値ＦＹＢからｙ１を減算した値をリーン判定値ＴＨＹとしている。同様に、前回アルコール検出値ＡＬＣＢが「ＡＣＬ２（＞ＡＣＬ１）」であると、燃料中のアルコール濃度が変化した場合に、アルコール濃度補正値ＦＡＬが、リッチ側に最大でｘ２（＜ｘ１）だけ変化し、リーン側に最大でｙ２（＞ｙ１）だけ変化する。したがって、前回アルコール検出値ＡＬＣＢがＡＬＣ２の場合には、リッチ判定基準値ＴＨＸＢにｘ２を加算した値をリッチ判定値ＴＨＸとし、リーン判定基準値ＴＨＹＢからｙ２を減算した値をリーン判定値ＴＨＹとしている。
【００４０】
上記手順により算出されるリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹと前回アルコール検出値ＡＬＣＢとの関係を図５に示す。図５のうち、（ａ）はリッチ判定値ＴＨＸを示し、（ｂ）はリーン判定値ＴＨＹを示す。なお、図５の関係についてはＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶してあり、図３のステップＳ１３では、この関係を用いて前回アルコール検出値ＡＬＣＢからリッチ側判定値ＴＨＸ及びリーン側判定値ＴＨＹを算出する。図５（ａ）において、前回アルコール検出値ＡＬＣＢが大きいほど（前回のアルコール濃度が高いほど）リッチ判定値ＴＨＸを小さい値にしてある。また、図５（ｂ）において、前回アルコール検出値ＡＬＣＢが大きいほどリーン側判定値ＴＨＹを大きい値にしてある。
【００４１】
図３の説明に戻り、ステップＳ１２において、例えば工場出荷直後やバッテリ交換直後などのように、前回アルコール検出値ＡＬＣＢがバックアップＲＡＭ等に記憶されていない場合には、ステップＳ１４へ進み、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを算出する。ここで、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹについては、図５に示すように、判定値ＴＨＸ，ＴＨＹが取り得る範囲が定められている。ステップＳ１４では、その取り得る範囲の最大値をそれぞれリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹとしている。
【００４２】
具体的には、例えば図５の関係において、リッチ判定値ＴＨＸについては、燃料中のアルコール濃度が取り得る値の最小値（例えば０％）を前回アルコール検出値ＡＬＣＢとした場合の値（ＴＨＸＢ＋ｘ０）とする。また、リーン判定値ＴＨＹについては、燃料中のアルコール濃度が取り得る値の最大値（例えば１００％）を前回アルコール検出値ＡＬＣＢとした場合の値（ＴＨＹＢ＋ｙ０）とする。ここで、ｘ０，ｙ０は、アルコール濃度の最大変化分に対応する空燃比補正値ＦＡＦの変更分である。
【００４３】
また、所定のエンジン始動期間が経過した場合や、アルコール検出処理が完了しておりバックアップＲＡＭ等に今回のエンジン始動後に検出したアルコール濃度（今回アルコール検出値ＡＬＣＡ）が記憶されている場合には、ステップＳ１０で否定判定がなされるか、又はステップＳ１１で肯定判定がなされ、ステップＳ１５へ進み、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹをそれぞれ判定基準値ＴＨＸＢ，ＴＨＹＢにする。この場合、今回アルコール検出値ＡＬＣＡが検出済みであることから、アルコール濃度補正値ＦＡＬが、今回アルコール検出値ＡＬＣＡを基に適正な値に算出される。したがって、空燃比補正量ＦＡＦに基づく異常判定の際には、空燃比補正量ＦＡＦと判定基準値ＴＨＸＢ，ＴＨＹＢとを比較することにより、アルコール濃度の影響を受けることなく異常検出が実施される。
【００４４】
図６は、エンジン始動時におけるリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹの推移を示すタイムチャートである。図６中、（ａ）はアルコール濃度の前回値が比較的低い場合を示し、（ｂ）はアルコール濃度の前回値が比較的高い場合を示す。
【００４５】
図６（ａ）では、アルコール濃度の前回値が比較的低いことから、前回のエンジン運転時と今回のエンジン運転時とにおいて燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度が変化した場合に、そのアルコール濃度は、高濃度側へより大きく変化することが考えられる。これを考慮し、空燃比補正値ＦＡＦの正常範囲を、リーン側よりもリッチ側で拡大している。また、図６（ｂ）では、アルコール濃度の前回値が比較的高いことから、前回のエンジン運転時と今回のエンジン運転時とにおいて燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度が変化した場合に、そのアルコール濃度は、低濃度側へより大きく変化することが考えられる。これを考慮し、空燃比補正値ＦＡＦの正常範囲を、リッチ側よりもリーン側で拡大している。さらに、アルコール濃度の検出が完了すると、判定値ＴＨＸ，ＴＨＹがそれぞれ判定基準値ＴＨＸＢ，ＴＨＹＢに戻される。
【００４６】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の優れた効果を有する。
【００４７】
エンジン始動時にアルコール検出処理が完了するまでは、空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常判定で用いるリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを、空燃比補正値ＦＡＦの正常範囲を拡大する側へ変更する構成としたため、今回のエンジン始動後に、アルコール濃度が未検出であることに起因して空燃比補正値ＦＡＦがリッチ側又はリーン側へ大きく変化した場合に、その変化を燃料系異常として誤判定するのを防止することができる。
【００４８】
また、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを、今回のエンジン始動時にバックアップＲＡＭ等に記憶されているアルコール濃度である前回アルコール検出値ＡＬＣＢに基づいて変更する構成としたため、前回アルコール検出値ＡＬＣＢから想定される濃度変化分に応じてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを設定することができる。つまり、前回アルコール検出値ＡＬＣＢが比較的高い場合には、空燃比補正値ＦＡＦがリッチ側よりもリーン側へ大きく変化しやすく、前回アルコール検出値ＡＬＣＢが比較的低い場合には、空燃比補正値ＦＡＦがリーン側よりもリッチ側へ大きく変化しやすいことを考慮し、本実施形態では、前回アルコール検出値ＡＬＣＢに応じてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを各々設定する構成としたため、同判定値ＴＨＸ，ＴＨＹを、異常の検出漏れを抑制する上での適正値に比較的容易にかつ正確に設定することができる。これにより、アルコール含有燃料において、燃料系異常が発生している旨の誤判定の防止と、検出漏れの防止との均衡を保ちつつ異常判定を実施することができる。
【００４９】
市場に出回っている燃料中のアルコール濃度の最大値（例えば１００％）と前回アルコール検出値ＡＬＣＢとの偏差分だけリッチ判定値ＴＨＸをリッチ側に変更し、市場に出回っている燃料中のアルコール濃度の最小値（例えば０％）と前回アルコール検出値ＡＬＣＢとの偏差分だけリーン判定値ＴＨＹをリーン側に変更する構成としたため、前回のエンジン運転時と今回のエンジン運転時とで燃料中のアルコール濃度の変化量が最大になる場合を想定してリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを算出することができる。これにより、アルコール濃度が未検出であることに起因した空燃比補正値ＦＡＦの変化を基に異常ありと誤判定されるのを好適に防止することができる。
【００５０】
さらに、今回のエンジン始動後に、アルコール検出処理にて燃料中のアルコール濃度の検出が完了した時点でリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹをそれぞれ判定基準値ＴＨＸＢ，ＴＨＹＢに戻す構成としたため、アルコール濃度の検出完了後に、空燃比補正値ＦＡＦの正常範囲が拡大されず、燃料系異常の検出漏れを抑制する上で好適である。
【００５１】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、エンジン始動時にアルコール濃度の検出処理が完了するまでの期間、空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常検出を禁止し、同検出処理が完了した後に空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常検出を実施する。
【００５２】
図７は、イグニッションオンに伴うエンジン始動時において、空燃比補正値ＦＡＦに基づく燃料系異常検出の実行の許否を判定するための処理（異常検出許否判定処理）の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、所定周期毎にＥＣＵ４０のマイコン４１により実施される。
【００５３】
図７において、ステップＳ２０ではまず、所定のエンジン始動期間内か否かを判定する。所定のエンジン始動期間内であれば、ステップＳ２１へ進み、アルコール濃度の検出処理が完了したか否かを判定する。そして、アルコール濃度の検出処理が完了していれば、ステップＳ２２へ進み、空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常検出の実行を許可する。一方、アルコール濃度検出処理が未完であり、バックアップＲＡＭ等に今回のエンジン始動後に検出したアルコール検出値が記憶されていない場合には、ステップＳ２３へ進み、空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常検出の実行を禁止する。これにより、アルコール濃度補正値ＦＡＬが適正な値でないことに起因して空燃比補正値ＦＡＦが変動しやすい期間では、空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常検出が実施されないこととなる。
【００５４】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の優れた効果を有する。
【００５５】
エンジン１０の始動時にアルコール検出処理が完了するまでは空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常判定を禁止し、アルコール検出処理が完了した後に空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常判定を実施する構成としたため、今回のエンジン始動後に、アルコール濃度が未検出であることに起因して空燃比補正値ＦＡＦがリッチ側又はリーン側へ大きく変化するおそれがある期間では異常検出が実施されない。その結果、アルコール濃度が未検出であることに起因した空燃比補正値ＦＡＦの変化を燃料系の異常として誤判定されるのを防止することができる。
【００５６】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００５７】
・上記第１の実施形態では、所定のエンジン始動期間内であること、及びアルコール検出処理が完了していないことを満たす場合に、前回アルコール検出値ＡＬＣＢに基づいてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを算出する構成としたが、前回アルコール検出値ＡＬＣＢに基づいて判定値ＴＨＸ，ＴＨＹを算出するための条件として、更に給油されたことを加えてもよい。具体的には、今回のエンジン始動の前における給油の有無を判定した結果、給油ありと判定された場合には、燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度が変化していることが考えられる。そこで、この場合には、前回アルコール検出値ＡＬＣＢに基づいてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを変更する。一方、給油なしと判定された場合には、燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度は変化していないものと考えられることから、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹをそれぞれ判定基準値ＴＨＸＢ，ＴＨＹＢとする。こうすれば、給油されておらず、燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度が変化していない場合には、アルコール濃度の検出前であっても、空燃比補正値ＦＡＦの正常範囲が拡大されないため、燃料系異常の検出精度が低下するのを抑制することができる。ここで、給油の有無については、例えば燃料タンク３２に設けられた燃料計３８の検出値が大きくなった場合に給油ありと判定する。
【００５８】
また、上記第２の実施形態についても同様に、給油ありと判定された場合に空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常判定を禁止し、給油なしと判定された場合に空燃比補正値ＦＡＦに基づく異常判定を実施してもよい。こうすることにより、給油されておらず、燃料タンク３２内の燃料中のアルコール濃度が変化していない場合には、アルコール濃度の検出前であっても異常判定が実施されるため、燃料系異常をできるだけ早期に発見することができる。
【００５９】
・上記第１の実施形態において、給油時における燃料残量を検出し、その燃料残量と残燃料のアルコール濃度とに基づいて給油後に取り得るアルコール濃度の最大値及び最小値を算出し、その最大値及び最小値に基づいてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを算出する構成としてもよい。こうすれば、燃料中のアルコール濃度が前回の運転時と今回の運転時とで異なる場合に、都度想定されるアルコール濃度の最大値と最小値とをより正確に求めることができる。その結果、リッチ判定値及びリーン判定値を適正な値とすることができ、ひいては異常検出の誤判定を好適に防止することができる。
【００６０】
・上記第１の実施形態では、アルコール検出処理が完了するまで、リッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを、前回アルコール検出値ＡＬＣＢに応じて可変にする構成としたが、前回アルコール検出値ＡＬＣＢとは無関係に、リッチ判定基準値ＴＨＸＢから所定値αだけリッチ側にリッチ判定値ＴＨＸを設定し、リーン判定基準値ＴＨＹＢから所定値βだけリーン側にリーン判定値ＴＨＹを設定する構成としてもよい。この場合にも、アルコール検出処理が完了するまでは、空燃比補正値ＦＡＦの正常範囲が拡大されるため、上記と同様の効果を得ることができる。ただし、異常である旨の誤判定や異常の検出漏れを好適に防止するには、前回アルコール検出値ＡＬＣＢに応じてリッチ判定値ＴＨＸ及びリーン判定値ＴＨＹを変更するのが望ましい。
【００６１】
・上記実施形態では、燃料としてガソリンとアルコールとを用いるエンジン１０について説明したが、燃料性状が異なる複数成分を含んでいれば、ガソリン及びアルコール以外の成分を複数含む燃料を用いてもよい。具体的には、例えば重質燃料と軽質燃料との混合燃料や、高オクタン価と低オクタン価との混合燃料などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】エンジン制御システムの全体概略構成図。
【図２】アルコール濃度とアルコール濃度補正値との関係を示す図。
【図３】始動時判定値設定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４】リッチ判定値及びリーン判定値の算出手順を説明するための図。
【図５】リッチ判定値及びリーン判定値と前回アルコール検出値との関係を示す図。
【図６】エンジン始動時におけるリッチ判定値及びリーン判定値の推移を示すタイムチャート。
【図７】異常検出許否判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６３】
１０…エンジン、１９…燃料噴射弁、２４…排気管、２６…酸素センサ、３２…燃料タンク、３７…アルコール濃度センサ、３８…燃料計、４０…ＥＣＵ、４１…マイコン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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