(57)【要約】【課題】アルコールとガソリンとが混合された混合燃料が使用可能であって、空燃比フィードバック制御の精度を向上させることが可能である内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関はアルコールとガソリンとを混合したアルコール混合燃料を使用可能であり、排気の成分に応じて空燃比に対応した値を検出する空燃比センサを備える。電子制御装置は、空燃比センサによる検出値と比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩとに基づいて機関の空燃比を目標空燃比にするためのフィードバック補正値を算出するとともに、同フィードバック補正値に応じて燃料供給量を設定する空燃比フィードバック制御を行う。比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩは機関の燃料のアルコール濃度ＡＬＣに基づいて設定される。【選択図】図４
2010043552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールとガソリンとを混合したアルコール混合燃料を使用可能であるとともに、排気の成分に応じて空燃比に対応した値を検出する空燃比検出手段を備える内燃機関に適用され、前記空燃比検出手段による検出値と制御ゲインとに基づいて前記機関の空燃比を目標空燃比にするためのフィードバック補正値を算出するとともに、同フィードバック補正値に応じて燃料供給量を設定する空燃比フィードバック制御を行う制御装置であって、
前記制御ゲインは前記機関の燃料のアルコール濃度に基づいて設定される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御ゲインは、比例項の算出に用いられる第１制御ゲインと積分項の算出に用いられる第２制御ゲインとで構成され、前記機関の燃料のアルコール濃度が高くなるほど、前記第１制御ゲインはより大きく設定されるとともに前記第２制御ゲインはより小さく設定される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記機関が低温状態であることを条件に前記制御ゲインは前記アルコール濃度に基づいて設定される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はアルコール混合燃料を使用可能である内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アルコールとガソリンとが混合されたアルコール混合燃料を使用可能な内燃機関が実用化されつつある。こうした内燃機関では、アルコール燃料のみ、ガソリン燃料のみ、あるいはアルコール燃料とガソリン燃料とが任意の割合で混合された混合燃料でも運転が可能となっている。
【０００３】
こうした内燃機関であって、例えば、特許文献１においては、燃料が供給経路を通じて燃料噴射弁に供給され、この燃料噴射弁から吸気通路等に噴射されるようになっている。また、内燃機関の排気通路には酸素センサが設けられ、同酸素センサから読み込まれる混合気の空燃比を目標空燃比に制御すべく、燃料噴射弁からの燃料噴射量を増量補正又は減量補正する空燃比フィードバック制御が行われる。こうした燃料噴射量の補正に用いられるフィードバック補正値は、例えば内燃機関の空燃比が早期に目標空燃比に制御されるよう予め設定された制御ゲインに基づいて算出される。
【特許文献１】特開２００３‐１２０３６３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、アルコールはガソリンと比較して気化しにくい性質を有している。そのため、特許文献１のような内燃機関にアルコール混合燃料が用いられる場合、特に低温下においては、噴射供給されたアルコールが気化せずに吸気通路や気筒の内壁に付着するおそれがある。そして、壁面に付着したアルコールは、例えば機関内温度が上昇すると気化する。こうしたアルコールの気化のずれが生じると、空燃比センサにより出力される空燃比も実際に噴射供給される燃料量に相当する空燃比からずれることが考えられる。
【０００５】
具体的には、アルコールの気化のずれが生じるときに空燃比フィードバック制御が行われる際は、実際には目標空燃比を満たす燃料量が噴射供給されているとしても、実際よりも少ない燃料量として空燃比が出力されるため、目標空燃比に対してリーンであると判断される。そして、燃料噴射量を増量すべくフィードバック補正値が設定されて、より多くの燃料が噴射供給されるよう制御される。その後、空燃比センサから目標空燃比が出力されて燃料噴射量が適当であると判断されたときには、先の空燃比フィードバック制御により燃料噴射量が増量補正されているとともに、吸気通路等に付着していたアルコールが気化する。このため、再び空燃比センサからリッチであると出力されるようになり、燃料噴射量を減量すべくフィードバック補正値が設定されて、より少ない燃料が噴射供給されるよう制御される。
【０００６】
このように噴射供給される燃料量と空燃比センサにより出力される空燃比に対応する燃料量とがずれると、ハンチングが生じるとともに燃料供給量を適当な量に収束させることが困難となるため、所望の機関運転状態に制御することが困難となるおそれがある。
【０００７】
また、アルコール混合燃料における排気はガソリン燃料における排気と成分が異なり、例えばＨ２や低温時に増加する未燃燃料は、空燃比センサの応答性に影響を及ぼすことがあり、空燃比フィードバック制御の精度が低下するおそれがある。
【０００８】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものでありその目的は、アルコールとガソリンとが混合された混合燃料が使用可能であって、空燃比フィードバック制御の精度を向上させることが可能である内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、アルコールとガソリンとを混合したアルコール混合燃料を使用可能であるとともに、排気の成分に応じて空燃比に対応した値を検出する空燃比検出手段を備える内燃機関に適用され、前記空燃比検出手段による検出値と制御ゲインとに基づいて前記機関の空燃比を目標空燃比にするためのフィードバック補正値を算出するとともに、同フィードバック補正値に応じて燃料供給量を設定する空燃比フィードバック制御を行う制御装置であって、前記制御ゲインは前記機関の燃料のアルコール濃度に基づいて設定されることをその要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、制御ゲインは内燃機関の燃料のアルコール濃度に基づいて設定されるため、アルコール濃度によって燃料の気化特性や空燃比検出手段の応答性が変化したとしても、空燃比検出手段によって検出される空燃比に対応する燃料量と実際に供給される燃料量とのずれに応じて適切な制御ゲインを設定することができる。したがって、空燃比フィードバック制御の精度を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御ゲインは、比例項の算出に用いられる第１制御ゲインと積分項の算出に用いられる第２制御ゲインとで構成され、前記機関の燃料のアルコール濃度が高くなるほど、前記第１制御ゲインはより大きく設定されるとともに前記第２制御ゲインはより小さく設定されることをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、制御ゲインは、比例項の算出に用いられる第１制御ゲインと積分項の算出に用いられる第２制御ゲインとで構成され、内燃機関の燃料のアルコール濃度が高くなるほど、第１制御ゲインはより大きく設定されるとともに第２制御ゲインはより小さく設定されるため、燃料の気化特性に応じて目標空燃比への収束性を向上させることが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関が低温状態であることを条件に前記制御ゲインは前記アルコール濃度に基づいて設定されることをその要旨とする。
【００１４】
アルコールは特に低温下において気化しにくくなる一方、高温下では気化しやすくなる性質を有している。このため、例えば機関の暖機が完了した高温下においては、ガソリンと同等の気化しやすさ或いはガソリン以上の気化しやすさを有する。
【００１５】
この点、上記構成によれば、機関が低温状態であることを条件に制御ゲインはアルコール濃度に基づいて設定されるため、こうしたアルコールの性質に応じてより適切に空燃比フィードバック制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明にかかる内燃機関の制御装置を、アルコールとガソリンとを混合したアルコール混合燃料を使用可能な内燃機関の電子制御装置に具体化した一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００１７】
図１に、アルコール混合燃料を使用可能な内燃機関（以下、単に内燃機関と称する）の概略構成を示す。
同図１に示されるように、内燃機関１０には、燃焼室１８に接続される吸気通路１２と排気通路２８とが設けられている。吸気通路１２には、同吸気通路１２内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁２０が設けられ、同燃料噴射弁２０から噴射供給された燃料と空気との混合気が吸気バルブ３０を介して燃焼室１８内に流入する。また、燃焼室１８には、燃焼室１８内に流入した混合気に点火する点火プラグ２２が設けられている。なお、燃料噴射弁２０には、燃料タンク３５からエタノールとガソリンとを混合した混合燃料が供給される。
【００１８】
また、吸気通路１２には、スロットルモータ１６によって開閉駆動されるスロットルバルブ１４が設けられている。吸気通路１２を通じて燃焼室１８に供給される空気の量はこのスロットルバルブ１４の開度によって調量される。
【００１９】
一方、排気通路２８には、排気に含まれるＨＣ及びＣＯ及びＮＯｘを浄化する触媒装置３４が設けられている。
さらに、内燃機関１０には、その運転状態を検出するための各種センサが設けられている。例えば、内燃機関１０のアクセルペダル３６の近傍には、その操作量（以下、アクセル操作量ＡＣと称する）を検出するアクセルセンサ５６が設けられている。また、スロットルバルブ１４の近傍には、その開度（以下、スロットル開度ＴＡと称する）を検出するスロットル開度センサ５８が設けられている。このスロットルバルブ１４の吸気上流側には、吸気通路１２内に吸入される吸入空気の流量（以下、吸気量ＧＡと称する）を検出するエアフローメータ５４が設けられている。クランクシャフト２６の近傍には、その回転速度（以下、機関回転速度ＮＥと称する）を検出する機関回転速度センサ５２が設けられている。また、シリンダブロック１９には、機関冷却水の温度（以下、機関冷却水温ＴＨＷと称する）を検出する水温センサ６８が設けられている。触媒装置３４の排気上流側には、排気の成分（酸素濃度および未燃燃料濃度）に応じて空燃比に対応した値を検出する空燃比検出手段に相当する空燃比センサ６４が設けられている。そして、燃料タンク３５には、同燃料タンク３５内から燃料噴射弁２０へ供給される混合燃料のアルコール濃度（以下、アルコール濃度ＡＬＣと称する）を検出するアルコール濃度センサ６６が設けられている。これら各センサの検出信号は、内燃機関１０の各種制御を実行する電子制御装置５０に入力される。
【００２０】
電子制御装置５０は、各種制御を実行するためのプログラム及び演算用マップ、ならびに制御の実行に際して算出される各種データ等を記憶するメモリを備えて構成されている。そして、上記各センサをはじめとする各種センサの検出値により把握される内燃機関１０の運転状態等に基づいて各種制御を実行する。例えば、運転者の要求に応じて吸入空気量を調整するスロットル制御や燃料噴射弁２０から噴射供給される燃料量を調整するべくその開弁期間を制御する燃料噴射制御が行われる。
【００２１】
ここで、スロットル制御においては、アクセル操作量ＡＣをはじめとする各種センサからの検出値に基づいてスロットルモータ１６の操作が行われることにより、スロットルバルブ１４の開度が制御される。また、燃料噴射制御においては、吸気量ＧＡをはじめとする各種センサからの検出値に基づいて燃料噴射弁２０の開弁期間が制御される。
【００２２】
また、上記各制御のほか、電子制御装置５０は、上記空燃比センサ６４による検出値と制御ゲインとに基づいて内燃機関１０の空燃比を目標空燃比にするためのフィードバック補正値を算出するとともに、同フィードバック補正値に応じて燃料供給量を設定する空燃比フィードバック制御を行う。
【００２３】
ところで、アルコールはガソリンと比較して気化しにくい性質を有している。そのため、本実施形態のような内燃機関にアルコール混合燃料が用いられる場合、特に低温下においては、噴射供給されたアルコールが気化しにくくなり吸気通路や気筒の内壁に付着するおそれがある。そして、壁面に付着したアルコールは、例えば機関内温度が上昇すると気化する。こうしたアルコールの気化のずれが生じると、空燃比センサにより出力される空燃比も実際に噴射供給される燃料量に相当する空燃比からずれることが考えられる。
【００２４】
具体的には、アルコールの気化のずれが生じるときに空燃比フィードバック制御が行われる際は、実際には目標空燃比を満たす燃料量が噴射供給されているとしても、実際よりも少ない燃料量として空燃比が出力されるため、目標空燃比に対してリーンであると判断される。そして、燃料噴射量を増量すべくフィードバック補正値が設定されて、より多くの燃料が噴射供給されるよう制御される。その後、空燃比センサから目標空燃比が出力されて燃料噴射量が適当であると判断されたときには、先の空燃比フィードバック制御により燃料噴射量が増量補正されているとともに、吸気通路等に付着していたアルコールが気化する。このため、再び空燃比センサからリッチであると出力されるようになり、燃料噴射量を減量すべくフィードバック補正値が設定されて、より少ない燃料が噴射供給されるよう制御される。
【００２５】
このように噴射供給される燃料量と空燃比センサにより出力される空燃比に対応する燃料量とがずれると、ハンチングが生じるとともに燃料供給量を適当な量に収束させることが困難となるため、所望の機関運転状態に制御することが困難となるおそれがある。
【００２６】
また、アルコール混合燃料における排気はガソリン燃料における排気と成分が異なり、例えばＨ２や低温時に増加する未燃燃料は、空燃比センサの応答性に影響を及ぼすことがあり、空燃比フィードバック制御の精度が低下するおそれがある。
【００２７】
そこで本実施形態においては、空燃比フィードバック制御の精度を向上させるべく制御ゲインを可変設定するようにしている。その設定を含む制御については、次に具体的に説明する。
【００２８】
電子制御装置５０による空燃比フィードバック制御について、図２に示すフローチャートを参照してその詳細を説明する。なお同図２は、空燃比フィードバック制御の処理手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置５０により所定クランク角毎の割り込み処理として繰り返し実行される。
【００２９】
同図２に示されるように、この一連の処理では、まず空燃比フィードバック制御の実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１１０）。空燃比フィードバック制御の実行条件としては、例えば、機関始動時ではない、燃料カットが行われていない、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度以上である、または空燃比センサ６４が活性化している等々を挙げることができる。
【００３０】
これら各条件のうち少なくとも一つが成立していないときには、空燃比フィードバック制御の実行条件が成立していないと判断され（ステップＳ１１０：ＮＯ）、この一連の処理は一旦終了される。
【００３１】
一方、上記各条件が全て成立しており、空燃比フィードバック制御の実行が許可される場合には（ステップ１１０：ＹＥＳ）、空燃比センサ６４の出力電圧ＶＡＦに基づいて、混合気の現在の空燃比ＡＢＦを算出する（ステップＳ１２０）。
【００３２】
ここで、図３において示されるように、空燃比センサ６４の出力電圧ＶＡＦは、排気の酸素濃度が高くなるにつれて、すなわち混合気の空燃比の理論空燃比に対するリーン側への乖離度が増大するにつれて大きくなり、排気の酸素濃度が低くなるにつれて、すなわち混合気の空燃比の理論空燃比に対するリッチ側への乖離量が増大するにつれて小さくなる。こうした図３において、空燃比センサ６４の出力電圧ＶＡＦに対応する空燃比の値を、現在の混合気の空燃比ＡＢＦとして算出する。例えば、空燃比センサ６４からの出力電圧がＶＴＲＧであるときには、同図３に示されるように、混合気は理論空燃比であるとして設定される。
【００３３】
次に、目標空燃比ＡＢＦｔが設定される（ステップＳ１３０）。なお、本実施形態における内燃機関１０では、目標空燃比ＡＢＦｔとして基本的に理論空燃比が設定される。また、機関運転状態によって理論空燃比よりもリッチ側又はリーン側の空燃比が目標空燃比ＡＢＦｔとして設定されることもある。
【００３４】
そして、次式１のごとく、現在の空燃比ＡＢＦと目標空燃比ＡＢＦｔとの偏差に相当する空燃比偏差ΔＡＢＦが求められる（ステップＳ１４０）。
ΔＡＢＦ  ←  ＡＢＦ−ＡＢＦｔ  …  ［式１］
次に、制御ゲイン設定処理を実行する（ステップＳ１５０）。この制御ゲインの設定処理の詳細については図４のフローチャートとして示される。ここで、制御ゲインは比例項の算出に用いられる第１制御ゲインに相当する比例ゲインＧＰと、積分項の算出に用いられる第２制御ゲインに相当する積分ゲインＧＩとで構成されている。そして、本制御ゲイン設定処理においては、比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩの設定を行うようにしている。
【００３５】
同図４に示されるように、本制御ゲイン設定処理では、まず内燃機関１０が低温状態であるか否かが判断される（ステップＳ３１０）。詳しくは、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度以下であれば内燃機関１０が低温状態であると判断される。
【００３６】
アルコールは特に低温下において気化しにくくなる一方、高温下では気化しやすくなる性質を有している。このため、例えば機関の暖機が完了した高温下においては、ガソリンと同等の気化しやすさ或いはガソリン以上の気化しやすさを有する。
【００３７】
そこで、内燃機関１０が低温状態ではない、すなわちアルコールが気化しにくい状態ではないと判断されると（ステップＳ３１０：ＮＯ）、上述のような空燃比センサ６４により検出される空燃比と実際に燃料噴射弁２０から噴射供給される燃料量に相当する空燃比とのずれが生じにくいとされ、既定の比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩが設定される（ステップＳ３８０）。
【００３８】
ここで、規定の比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩとしては、内燃機関１０の燃料としてガソリンを用いる際に設定される比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩと同様の値である。
【００３９】
一方、内燃機関１０が低温状態である、すなわちアルコールが気化しにくい状態であると判断されると（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、上述のような空燃比センサ６４により検出される空燃比と実際に燃料噴射弁２０から噴射供給される燃料量に相当する空燃比とのずれが生じるとされ、本処理は次の行程へと移される。なお、機関冷却水温ＴＨＷに関する所定温度は、同所定温度以下であるとアルコールが気化しにくい状態となると推定される温度であり、実験等によって予め設定されている値である。
【００４０】
続いて、アルコール濃度センサ６６が正常であるか否かが判断される（ステップＳ３２０）。具体的には、アルコール濃度センサ６６に異常があると判断される異常値が検出される、または検出自体がなされないといったことが生じると、アルコール濃度センサ６６に異常が生じていると判断する。
【００４１】
こうした条件により、アルコール濃度センサ６６が正常であると判断されると（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、同アルコール濃度センサ６６からの検出値に基づいて内燃機関１０の燃料のアルコール濃度ＡＬＣを読み込む（ステップＳ３３０）。
【００４２】
一方、アルコール濃度センサ６６に異常が生じていると判断されると（ステップＳ３２０：ＮＯ）、アルコール濃度学習が完了しているか否かが判断される（ステップＳ３４０）。
【００４３】
ここで、アルコール濃度学習とは、電子制御装置５０において実行される制御の一つであり、空燃比センサ６４から検出される混合気の空燃比が目標空燃比に対して定常的に乖離すると判断される場合に、この定常的な乖離傾向に応じてアルコール濃度学習値ＡＬＣＧが更新される。例えば、混合気の空燃比が目標空燃比に対してリーン側に定常的に乖離する傾向が大きいほど、内燃機関１０の燃料のアルコール濃度は高いと推定され、アルコール濃度学習値ＡＬＣＧが大きく設定される。
【００４４】
こうしたアルコール濃度学習が完了していると判断される条件としては、例えば空燃比センサ６４からの検出値が理論空燃比（ストイキ）に収束していることが挙げられる。
そして、アルコール濃度学習が完了していると判断されると（ステップＳ３４０：ＹＥＳ）、内燃機関１０の燃料のアルコール濃度ＡＬＣとしてアルコール濃度学習値ＡＬＣＧが読み込まれる（ステップＳ３５０）。
【００４５】
こうしたステップＳ３３０又はステップＳ３５０の行程にて内燃機関１０の燃料のアルコール濃度ＡＬＣが取得されると、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬが読み込まれる（ステップＳ３６０）。
【００４６】
ここで、吸気量ＧＡが変化すると、内燃機関１０の吸入空気量、ひいては機関負荷ＫＬの大きさも変化する。そのため、本実施形態においては、エアフローメータ５４から検出される吸気量ＧＡに基づいて機関負荷ＫＬを推定するようにしている。
【００４７】
そして、読み込まれたアルコール濃度ＡＬＣ、機関回転速度ＮＥ、そして機関負荷ＫＬに基づいて比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩが設定される（ステップＳ３７０）。
具体的には、電子制御装置５０の記憶部には図５及び図６に示されるような演算用のマップが記憶されており、この演算用のマップを参照して比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩが設定される。なお、こうした演算用のマップは、予め行った実験等の結果に基づいて作成され、所定範囲の機関回転速度ＮＥごとに複数用意されている。そして、比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩを設定する際は、読み込まれた機関回転速度ＮＥの値に応じて演算用マップが選択される。
【００４８】
例えば、機関回転速度ＮＥ＝ＮＥｓであるときは、比例ゲインＧＰを設定すべく図５のマップが、積分ゲインＧＩを設定すべく図６のマップがそれぞれ選択される。そして、先の処理において読み込まれたアルコール濃度ＡＬＣ及び機関負荷ＫＬに基づいて比例ゲインＧＰが設定される。ここで、同図５に示されるように、アルコール濃度ＡＬＣが高いほど、機関負荷ＫＬが大きいほど設定される比例ゲインＧＰは大きくなる（ＧＰａ＜ＧＰｂ＜ＧＰｃ）。
【００４９】
加えて、同様に読み込まれたアルコール濃度ＡＬＣ及び機関負荷ＫＬに基づいて積分ゲインＧＩが設定される。ここで、図６に示されるように、比例ゲインＧＰの設定と同様、機関負荷ＫＬが大きいほど設定される積分ゲインＧＩは大きくなるが、アルコール濃度ＡＬＣが高いほど設定される積分ゲインＧＩは小さくなる（ＧＩａ＜ＧＩｂ＜ＧＩｃ）。
【００５０】
また、アルコール濃度学習が完了していないと判断されると（ステップＳ３４０：ＮＯ）、同様に機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬが読み込まれ（ステップＳ３９０）、アルコール濃度ＡＬＣの読み込みがなされないとき、すなわちフェイル時専用の比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩが設定される（ステップＳ４００）。
【００５１】
このフェイル時専用の比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩの設定においては、内燃機関１０の燃料として用いられる頻度が高いアルコール濃度、例えばガソリンのアルコール濃度（＝０）がアルコール濃度ＡＬＣとして設定される。そして、上述のステップＳ３７０と同様、読み込まれた機関回転速度ＮＥの値に応じて選択された演算用マップを参照して、設定されたアルコール濃度ＡＬＣと読み込まれた機関負荷ＫＬに基づいて比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩが設定される。
【００５２】
上述のようにステップＳ３７０、ステップＳ３８０、又はステップＳ４００のいずれかの行程にて比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩが設定されると、先の図２に示される空燃比フィードバック制御のステップＳ１６０の行程へ移される。
【００５３】
つぎに、次式２のごとく、空燃比フィードバック補正値ＦＡＦが求められる（ステップＳ１６０）。
ＦＡＦ  ←  ＧＰ×ΔＡＢＦ＋ＧＩ×Σ（ΔＡＢＦ）＋１．０  …  ［式２］
ここで、「ＧＰ×ΔＡＢＦ」はフィードバック制御の比例項、「ＧＩ×Σ（ΔＡＢＦ）」はフィードバック制御の積分項であり、「Σ（ΔＡＢＦ）」は空燃比偏差ΔＡＢＦの積分値である。すなわち、検出される空燃比の目標空燃比に対する一時的なずれは上記比例項により保障され、検出される空燃比の目標空燃比に対する定常的な空燃比のずれは上記積分項により保障される。
【００５４】
そして算出された空燃比フィードバック補正値ＦＡＦに基づいて、燃料噴射弁２０から噴射供給される燃料量を設定する。具体的には、まず、吸気量ＧＡ、機関回転速度ＮＥ、機関冷却水温ＴＨＷ等、現在の機関運転状態を示す各パラメータに基づいて基本燃料噴射量が算出される。そして、空燃比センサ６４から検出される空燃比の目標空燃比に対する乖離傾向を保障すべく空燃比フィードバック補正値ＦＡＦの平均値に基づいて空燃比学習値が設定される。この空燃比学習値及び空燃比フィードバック補正値ＦＡＦに基づいて上記基本燃料噴射量を補正することにより、燃料供給量が設定される。
【００５５】
こうして本処理は一旦終了される。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩは内燃機関１０の燃料のアルコール濃度ＡＬＣに基づいて設定されるため、アルコール濃度ＡＬＣによって燃料の気化特性や空燃比センサ６４の応答性が変化したとしても、空燃比センサ６４によって検出される空燃比に対応する燃料量と実際に供給される燃料量とのずれに応じて適切な比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩを設定することができる。したがって、空燃比フィードバック制御の精度を向上させることができる。
【００５６】
（２）制御ゲインは、比例項の算出に用いられる比例ゲインＧＰと積分項の算出に用いられる積分ゲインＧＩとで構成され、内燃機関１０の燃料のアルコール濃度ＡＬＣが高くなるほど、比例ゲインＧＰはより大きく設定されるとともに積分ゲインＧＩはより小さく設定されるため、燃料の気化特性に応じて目標空燃比への収束性を向上させることが可能となる。
【００５７】
（３）内燃機関１０が低温状態であることを条件に比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩはアルコール濃度ＡＬＣに基づいて設定されるため、アルコールの性質に応じてより適切に空燃比フィードバック制御を行うことができる。
【００５８】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態においては、内燃機関１０は空燃比センサ６４を備えるとともに、同空燃比センサ６４の検出値に基づいて現在の空燃比ＡＢＦを設定するようにしていたが、機関に酸素センサを備えるとともに同酸素センサの検出値に基づいて現在の空燃比ＡＢＦを設定するようにしてもよい。この酸素センサを用いて実行される空燃比フィードバック制御については、空燃比ＡＢＦが目標空燃比に対してリッチとリーンとの間で反転したときに、第１ゲインに相当するスキップ量を増減させるとともに第２ゲインに相当する傾きを増減させて、空燃比の目標空燃比に対する偏差を保障すべく空燃比フィードバック補正値ＦＡＦを設定する。こうした本形態においては、アルコール濃度が高いほどスキップ量が大きくなるように設定するとともに傾きが小さくなるように設定することが望ましい。
【００５９】
・上記実施形態においては、内燃機関１０が低温状態ではないと判断されると、内燃機関１０の燃料としてガソリンを用いる際に設定される比例ゲインＧＰ及び積分ゲインＧＩと同様の制御ゲインに設定するようにしていたが、例えば機関が高温状態である、すなわちアルコールがガソリンよりも気化しやすいと判断されるときは、上記実施形態とは反対に、アルコール濃度が高くなるほど比例ゲインＧＰは小さく設定されるとともに、積分ゲインＧＩは大きく設定されるようにしてもよい。なお、空燃比検出手段として酸素センサを用いる場合についても、機関が高温状態であるとき、スキップ量を小さく設定するとともに傾きを大きく設定してもよい。また、機関が低温状態か否かに関係なく、アルコール濃度ＡＬＣに基づいて制御ゲインを設定するようにしてもよい。
【００６０】
・上記実施形態においては、内燃機関１０の燃料のアルコール濃度ＡＬＣとして、アルコール濃度センサ６６による検出値が読み込まれるか、同アルコール濃度センサ６６に異常が生じていると判断される際にアルコール濃度学習値ＡＬＣＧが読み込まれるかしていたが、機関燃料のアルコール濃度として始めからアルコール濃度学習値ＡＬＣＧが読み込まれるようにしてもよい。また、アルコール濃度センサに異常が生じていると判断される際には、アルコール濃度学習値ＡＬＣＧを読み込むことなくフェイル時専用の制御ゲインを設定するようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態においては、ガソリンのアルコール濃度を内燃機関１０の燃料のアルコール濃度ＡＬＣとして設定して、フェイル時専用の制御ゲインを設定するようにしていたが、ガソリンとアルコールとが混合されるアルコール混合燃料の所定アルコール濃度を機関燃料のアルコール濃度ＡＬＣとして設定するようにしてもよい。また、予め機関燃料のアルコール濃度ＡＬＣに因らず平均的に安定となるマップを実験等により求めて電子制御装置に格納しておき、同マップを用いて制御ゲインを設定するようにしてもよい。
【００６２】
・上記実施形態においては、図５及び図６に示されるように、機関回転速度ＮＥの値ごとに用意されたアルコール濃度ＡＬＣと機関負荷ＫＬとの関係を示すマップを参照して制御ゲインの設定を行うようにしていたが、マップはアルコール濃度ＡＬＣの値ごとに用意するようにしてもよいし、機関負荷ＫＬの値ごとに用意するようにしてもよい。そのようにして、マップを参照して、アルコール濃度ＡＬＣ、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づく制御ゲインの設定を行ってもよい。また、これらの３つのパラメータのうちアルコール濃度ＡＬＣと他の１つに基づいて制御ゲインの設定を行ってもよいし、アルコール濃度ＡＬＣにのみ基づいて制御ゲインの設定を行ってもよい。
【００６３】
・上記実施形態においては、内燃機関１０が低温状態であるか否かを機関冷却水温ＴＨＷに基づいて判断するようにしていたが、この他のパラメータ、例えば吸気温度や油温、吸気ポート内を流れる吸気の温度（ポート温）などに基づいて判定するようにしてもよい。
【００６４】
・上記実施形態においては、エアフローメータ５４から検出される吸気量ＧＡに基づいて機関負荷ＫＬを推定するようにしていたが、このほかスロットル開度ＴＡや、アクセル操作量ＡＣ、あるいは燃料噴射弁２０の実際の燃料噴射量等に基づいて機関負荷ＫＬを推定するようにしてもよい。
【００６５】
・上記実施形態において、内燃機関１０は、吸気通路１２内に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関であったが、この他、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関にも同様に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置の一実施形態についてその構成を示すブロック図及び機関略図。
【図２】同実施形態にかかる空燃比フィードバック制御の処理手順を示すフローチャート。
【図３】空燃比センサの出力特性を示すグラフ。
【図４】同実施形態にかかる制御ゲイン設定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】機関回転速度に基づいて設定されるとともに、比例ゲインとアルコール濃度及び機関負荷との関係を示すグラフ。
【図６】機関回転速度に基づいて設定されるとともに、積分ゲインとアルコール濃度及び機関負荷との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６７】
１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…スロットルモータ、１８…燃焼室、１９…シリンダブロック、２０…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２６…クランクシャフト、２８…排気通路、３０…吸気バルブ、３４…触媒装置、３５…燃料タンク、３６…アクセルペダル、５０…電子制御装置、５２…機関回転速度センサ、５４…エアフローメータ、５６…アクセルセンサ、５８…スロットル開度センサ、６４…空燃比センサ、６６…アルコール濃度センサ、６８…水温センサ。
【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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