(57)【要約】【課題】アルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関のＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】車両制御システム１は、アルコール含有率検出手段と、燃料噴射量補正量決定手段と、還元ガス流量決定手段と、還元ガス流量調節手段と、許可手段とによって、燃料中のアルコール含有率から燃料噴射量の補正量を決定し、決定した補正量に基づきＰＣＶ還元ガス流量を決定し、決定したＰＣＶ還元ガス流量が調節可能な流量よりも小さいときに、自己故障診断（ＯＢＤ）システムが燃料噴射系の異常をユーザに通知することを許可することができる。よって、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関のＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。【選択図】  図５
2010209843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室から漏出したブローバイガスを還元通路を通じて吸気通路に還元可能に構成され、かつアルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関の制御装置であって、
前記燃料中のアルコール含有率を検出するアルコール含有率検出手段と、
前記アルコール含有率検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の各運転状態における燃料噴射量の補正量を決定する燃料噴射量補正量決定手段と、
前記燃料噴射量補正量決定手段により決定された補正量に基づいて、前記還元通路を通じて吸気通路に還元させるガス流量を決定する還元ガス流量決定手段と、
前記還元ガス流量決定手段の決定結果に基づいて、前記ガス流量を調節する還元ガス流量調節手段と、
前記還元ガス流量決定手段により決定されたガス流量が、前記還元ガス流量調節手段が調節可能なガス流量より小さい場合に、前記内燃機関の自己故障診断システムが燃料噴射系の異常をユーザに通知することを許可する許可手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関が使用中の燃料と同一規格の燃料の給油を抑制するようユーザに報知する報知手段を備え、
前記報知手段は、前記還元ガス流量調節手段がガス流量を最小に調節する時間が第１しきい値を超える場合に、ユーザに報知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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼室に燃料を直接噴射する直噴式の内燃機関は、特に、ピストンとシリンダ壁面との隙間が大きい冷間運転時に、噴射によりシリンダ壁面等に付着した燃料の一部が壁面を伝わってエンジンオイルに入り込むことが知られている。
また、内燃機関は、ピストンとシリンダ壁面との隙間を通過してブローバイガス（未燃焼の混合気）が燃焼室からクランク室内に漏出することが知られている。そして、ブローバイガス中に含まれる燃料成分の一部がエンジンオイルに入り込むことで、エンジンオイルを劣化させたり、内燃機関の金属表面を腐食させたりする。そのため、クランク室内に漏出したブローバイガスをＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｃｒａｎｋｃａｓｅ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）によって吸気通路に還元させて再び燃焼室へ導入させる制御が広く行われている。
【０００３】
近年、大気汚染や原油事情の変動に伴い、ガソリン燃料に加えて代替燃料としてのアルコールを同時に使用可能なシステムが実用化されている。このシステムを搭載したＦＦＶ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）では、ガソリン燃料のみならず、ガソリンとアルコールとを任意の割合で混合した燃料で走行することができる。
ガソリンとアルコールとを任意の割合で混合した燃料を使用する場合、ガソリン１００％燃料よりも燃料噴射期間が長くなるために、より多くのブローバイガスや筒内付着燃料がクランクケース内に侵入する。よって、ガソリン１００％燃料よりも多量の燃料がエンジンオイルに入り込むことになる。
【０００４】
エンジンオイルに入り込んだ燃料は、内燃機関が暖機された際に気化し、ＰＣＶを通じて吸気通路へと供給される。特に、ＦＦＶの内燃機関の場合、エンジンオイルに多量に入り込んだアルコールが所定温度を超えると爆発的に気化して吸気通路へ供給されるために、内燃機関の空燃比が大きく乱れる。この場合、乱れた空燃比を修正するために燃料噴射量を補正するフィードバック（以下、Ｆ／Ｂと略記する）制御が実行される。しかしながら、ＰＣＶを通じて吸気通路に供給されるアルコール量がＦ／Ｂ制御の範囲を超えてしまうと空燃比がオーバーリッチとなり、内燃機関の回転数が急激に変動したり排気エミッションが悪化したりする、といった問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、ＰＣＶガスのアルコール量と、運転状態に応じて定まるブローバイガス中に含まれるエタノール量とに基づきエンジンオイルから蒸発するエタノール量を算出する技術が特許文献１に開示されている。
また、ブローバイガスと外気とを混合すると共に、吸気通路へ還元させるブローバイガスの流量制御を行うことにより、ブローバイガス流入による空燃比の乱れを抑制する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２８０１４号公報
【特許文献２】特開２００８−２６７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
車両に搭載される内燃機関は、自己の故障を診断するＯＢＤ（Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）システムを備えている。ＯＢＤシステムは、内燃機関に異常や故障を発見すると異常部分に対応する異常表示灯（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｌｉｇｈｔ，以下、ＭＩＬと略記する）を点灯させることでユーザへ異常を通知する。そして、ＯＢＤシステムは、燃料噴射量のズレ、すなわち燃料噴射量の補正量が所定量を超える場合に、燃料噴射系に異常が発生したと診断する。この場合、ＦＦＶの内燃機関は、ＰＣＶを通じて多量のアルコールが吸気通路に供給されて空燃比が大きく乱れると、燃料噴射量の補正量が所定量を超えてしまうことでＯＢＤシステムが異常と診断する場合がある。そのため、燃料噴射系が正常に稼動しているにも関わらず燃料噴射系異常のＭＩＬを点灯させてしまう、といった問題点がある。
しかしながら、特許文献１の技術では、ＰＣＶを通じて吸気通路へ過剰なアルコールが供給された際のＯＢＤシステム誤診断に対する対策が設けられていないために、ＭＩＬの誤点灯を適切に抑制することができない、といった問題点がある。また、特許文献２の技術では、燃料中のアルコール含有率に応じてＰＣＶ還元ガス流量を調節することが困難であるために、ＭＩＬの誤点灯を適切に抑制することができない、といった問題点がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関のＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の燃焼室から漏出したブローバイガスを還元通路を通じて吸気通路に還元可能に構成され、かつアルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関の制御装置であって、前記燃料中のアルコール含有率を検出するアルコール含有率検出手段と、前記アルコール含有率検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の各運転状態における燃料噴射量の補正量を決定する燃料噴射量補正量決定手段と、前記燃料噴射量補正量決定手段により決定された補正量に基づいて、前記還元通路を通じて吸気通路に還元させるガス流量を決定する還元ガス流量決定手段と、前記還元ガス流量決定手段の決定結果に基づいて、前記ガス流量を調節する還元ガス流量調節手段と、前記還元ガス流量決定手段により決定されたガス流量が、前記還元ガス流量調節手段が調節可能なガス流量より小さい場合に、前記内燃機関の自己故障診断システムが燃料噴射系の異常をユーザに通知することを許可する許可手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
特に、本発明の内燃機関の制御装置は、前記内燃機関が使用中の燃料と同一規格の燃料の給油を抑制するようユーザに報知する報知手段を備え、前記報知手段が、前記還元ガス流量調節手段がガス流量を最小に調節する時間が第１しきい値を超える場合に、ユーザに報知することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、燃料中のアルコール含有率から燃料噴射量の補正量を決定し、決定した補正量に基づきＰＣＶ還元ガス流量を決定し、決定したＰＣＶ還元ガス流量が調節可能な流量よりも小さいときに、自己故障診断システムが燃料噴射系の異常をユーザに通知することを許可することができる。よって、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関のＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。
【００１２】
また、本発明の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が使用中の燃料によってＰＣＶ還元ガス流量を最小に調節する時間が所定時間を超える場合に、使用中の燃料と同一規格の燃料の給油を抑制するようユーザに報知することができる。よって、アルコール含有率の高い燃料の給油を抑制し、エンジンオイルからの過剰なアルコール気化を抑制することで、ＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例の車両制御システムの概略構成を示した構成図である。
【図２】燃料中のエタノール含有率と空燃比との相関を示している。
【図３】各運転状態における燃料噴射量の補正量を示している。
【図４】燃料噴射量補正量の差分とＰＣＶ還元ガス流量との相関を示している。
【図５】実施例のＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【図６】ＰＣＶ還元ガス流量の最小流量調節時間の計測例を示している。
【図７】実施例のＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の内燃機関の制御装置を組み込んだ車両制御システム１の概略構成を示した構成図である。なお、図１にはエンジンの１気筒の構成のみを示している。
【００１６】
図１に示す車両制御システム１は、動力源であるエンジン１００を備えており、エンジン１００の運転動作を総括的に制御するエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０を備えている。また、車両制御システム１は、燃焼室から漏出したブローバイガスを吸気通路へ還流させるＰＣＶ通路２９、およびＰＣＶ通路２９を通過する還元ガス流量を調節するＰＣＶバルブ３０を備えている。
【００１７】
エンジン１００は、車両に搭載される多気筒エンジンであって、各気筒は燃焼室１１ａを構成するピストン１１を備えている。各燃焼室のピストン１１はそれぞれコネクティングロッドを介して出力軸であるクランクシャフト１２の軸に連結されており、ピストン１１の往復運動がコネクティングロッドによってクランクシャフト１２の回転へと変換される。
【００１８】
クランクシャフト１２の軸の近傍には、クランク角センサ３１が設けられている。クランク角センサ３１は、クランクシャフト１２軸の回転角度を検出するように構成されており、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。それにより、エンジンＥＣＵ１０は、運転時のエンジン回転数や回転角速度など、クランク角に関する情報を取得する。
【００１９】
各気筒の燃焼室１１ａには、それぞれ燃焼室１１ａと連通する吸気ポート１３と、吸気ポート１３に連結し、吸入空気を吸気ポート１３から燃焼室１１ａへと導く吸気通路１４とが接続されている。更に、燃焼室１１ａの各気筒には、それぞれ燃焼室１１ａと連通する排気ポート１５と、燃焼室１１ａで発生した排気ガスをエンジン外へと導く排気通路１６が接続されている。また、各気筒に接続された排気通路１６は、下流側で合流して一本の合流排気通路１７となる。
【００２０】
各気筒の燃焼室１１ａの吸気通路、排気通路に対応して複数の吸気弁、排気弁が設けられている。図１には吸気通路、排気通路と吸気弁、排気弁をそれぞれ１つずつ示している。燃焼室１１ａの各吸気ポート１３には、それぞれ吸気弁１８が配置されており、吸気弁１８を開閉駆動させるための吸気カムシャフト２０が配置されている。更に、燃焼室１１ａの各排気ポート１５には、それぞれ排気弁１９が配置されており、排気弁１９を開閉駆動させるための排気カムシャフト２１が配置されている。
【００２１】
吸気弁１８および排気弁１９はクランクシャフト１２の回転が連結機構（例えばタイミングベルト、タイミングチェーンなど）により伝達された吸気カムシャフト２０および排気カムシャフト２１の回転により開閉され、吸気ポート１３および排気ポート１５と燃焼室１１ａとを連通・遮断する。なお、吸気弁１８、および排気弁１９の位相は、クランク角を基準にして表される。
【００２２】
吸気カムシャフト２０は可変動弁機構（以下、ＶＶＴ機構という）である電動ＶＶＴ機構２２を有している。この電動ＶＶＴ機構２２はエンジンＥＣＵ１０の指示により電動モータで吸気カムシャフト２０を回転させる。それにより吸気カムシャフト２０のクランクシャフト１２に対する回転位相が変更されることから、吸気弁１８のバルブタイミングが変更される。この場合、吸気カムシャフト２０の回転位相は、吸気カム角センサ３２にて検出され、エンジンＥＣＵ１０へと出力される。それにより、エンジンＥＣＵ１０は、吸気カムシャフト２０の位相を取得することができるとともに、吸気弁１８の位相を取得することができる。また、吸気カムシャフト２０の位相は、クランク角を基準にして表される。
【００２３】
排気カムシャフト２１は油圧ＶＶＴ機構２３を有している。この油圧ＶＶＴ機構２３はエンジンＥＣＵ１０の指示によりオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）で排気カムシャフト２１を回転させる。それにより排気カムシャフト２１のクランクシャフト１２に対する回転位相が変更されることから、排気弁１９のバルブタイミングが変更される。この場合、排気カムシャフト２１の回転位相は、排気カム角センサ３３にて検出され、エンジンＥＣＵ１０へと出力される。それにより、エンジンＥＣＵ１０は、排気カムシャフト２１の位相を取得することができるとともに、排気弁１９の位相を取得することができる。また、排気カムシャフト２１の位相は、クランク角を基準にして表される。
【００２４】
エンジン１００の吸気通路１４にはエアフロメータ３４、スロットルバルブ２４およびスロットルポジションセンサ３５が設置されている。エアフロメータ３４およびスロットルポジションセンサ３５は、それぞれ吸気通路１４を通過する吸入空気量、およびスロットルバルブ２４の開度を検出し、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。エンジンＥＣＵ１０は、送信された検出結果に基づいて吸気ポート１３および燃焼室１１ａへ導入される吸入空気量を認識し、スロットルバルブ２４の開度を調整することでエンジン１００の運転に必要な吸入空気量を燃焼室１１ａへ取り込むことができる。
スロットルバルブ２４は、ステップモータを用いたスロットルバイワイヤ方式を適用することが好ましいが、例えばステップモータの代わりにワイヤなどを介してアクセルペダル（図示しない）と連動し、スロットルバルブ２４の開度が変更されるような機械式スロットル機構を適用することもできる。
【００２５】
エンジン１００の各気筒にはインジェクタ２５が装着されている。燃料ポンプ（図示しない）より燃料配管を通じて供給された高圧燃料は、エンジンＥＣＵ１０の指示によりインジェクタ２５にてエンジン気筒内の燃焼室１１ａに噴射供給される。エンジンＥＣＵ１０は、エアフロメータ３４およびスロットルポジションセンサ３５からの吸入空気量、および吸気カム角センサ３２からのカム軸回転位相の情報に基づき、燃料噴射量と噴射タイミングを決定しインジェクタ２５に信号を送る。インジェクタ２５はエンジンＥＣＵ１０の信号に従って、指示された燃料噴射量・噴射タイミングにて燃焼室１１ａへ燃料を高圧噴射する。高圧噴射された燃料は霧化し、吸気弁１８の開弁時に供給された吸入空気と混合され、エンジン１００の燃焼に適した混合ガスとなる。そして、インジェクタ２５のリーク燃料は、リリーフ配管を通って燃料タンク（図示しない）へと戻される。
【００２６】
燃料配管には、アルコールセンサ４１が設けられている。アルコールセンサ４１は、燃料の誘電率の変化から燃料中のアルコール含有率を検出する形式を採用することができる。アルコールセンサ４１は、燃料配管内の燃料のアルコール含有率を検出し、結果をエンジンＥＣＵ１０へ送信する。この場合、アルコールセンサ４１は、燃料配管に関わらず燃料中のアルコール含有率を検出できる任意の位置に設けることができる。
なお、アルコールセンサ４１は、本発明のアルコール含有率検出手段に相当する。
【００２７】
ここで、エンジン１００の運転に用いられる燃料について説明する。ガソリンと混合するアルコール燃料としては、メタノール（ＣＨ３ＯＨ，沸点６４．７℃，密度０．７９ｇ・ｃｍ−３）、またはエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ，沸点７８．３℃，密度０．７９ｇ・ｃｍ−３）を適用することができる。本実施例のエンジン１００は、エタノールを燃料として使用する。燃焼時の酸素に対する量論係数の違いから、アルコール燃料はガソリン燃料に比べて同一の吸入空気量に対してより多くの燃料を必要とする。そのため、ガソリンとアルコールとを混合した燃料は、燃料中のアルコール含有率によって理論空燃比が異なる。例えば、ガソリン１００％燃料の理論空燃比は１４．７であるが、アルコール（エタノール）含有率が４０％（Ｅ４０）の場合、理論空燃比は１２．３であり、アルコール（エタノール）含有率が８５％（Ｅ８５）の場合は、理論空燃比は９．８である。そして、燃料がエタノール１００％のときの理論空燃比は９．０である。
【００２８】
各気筒の燃焼室１１ａはそれぞれ点火プラグ２６を備えており、点火プラグ２６の点火タイミングはイグナイタ２７によって調整される。吸気ポート１３から流入された吸入空気は気筒内でインジェクタ２５から噴射された燃料と混合し、ピストン１１の上昇運動により燃焼室１１ａ内で圧縮される。エンジンＥＣＵ１０は、クランク角センサ３１からのピストン１１の位置、および吸気カム角センサ３２からのカム軸回転位相の情報に基づき、点火タイミングを決定しイグナイタ２７に信号を送る。イグナイタ２７はエンジンＥＣＵ１０の信号に従って、指示された点火タイミングでバッテリからの電力を点火プラグ２６に通電する。点火プラグ２６はバッテリからの電力により点火し、圧縮混合ガスを着火させて、燃焼室１１ａ内を膨張させピストン１１を下降させる。この下降運動がコネクティングロッドを介してクランクシャフト１２の軸回転に変更されることにより、エンジン１００は動力を得る。
【００２９】
燃焼後の排気ガスは、排気弁１９が開いた際に排気ポート１５、排気通路１６を通って合流排気通路１７で合流し、浄化触媒２８を通過してエンジン１００の外部へと排出される。浄化触媒２８は、エンジン１００の排ガスを浄化するために用いられるもので、例えば三元触媒やＮＯｘ吸蔵還元型触媒などが適用される。浄化触媒２８は、エンジン１００の排気量、使用地域等の違いによって複数個組み合わせて用いられる場合もある。
合流排気通路１７には排気温センサ３６、Ａ／Ｆセンサ３７、Ｏ２センサ３８が設けられており、燃焼室１１ａから排出される排気ガスの温度、空燃比を検出し、その結果をエンジンＥＣＵ１０へと送信する。また、浄化触媒２８には触媒温度センサ４０が設けられており、浄化触媒２８の温度を検出し、その結果をエンジンＥＣＵ１０へと送信する。
【００３０】
ＰＣＶ通路２９は、エンジン１００のクランクケースとスロットルバルブ２４下流の吸気通路１４とを連通させることで、クランクケース内のブローバイガスやエンジンオイルから気化したガスを吸気通路１４へ還元させる。この場合、ＰＣＶ通路２９は、クランクケースとスロットルバルブ２４上流の吸気通路１４とを連通させてもよい。また、ＰＣＶ通路２９に還元ガスからエンジンオイルを分離するオイルセパレータを設けてもよい。
ＰＣＶ通路２９にはＰＣＶバルブ３０が設けられている。ＰＣＶバルブ３０は、アクチュエータ等により調節可能なバタフライ式、ソレノイド式等の既知の調節バルブを適用することができる。ＰＣＶバルブ３０は、エンジンＥＣＵ１０の指示に従って、ＰＣＶ通路２９内を吸気通路１４へと流れる還元ガスの流量を所望する量に調節する。この場合、安全上の観点より、ＰＣＶバルブ３０が調節できる最小の還元ガス流量をゼロとしない構成とする。これにより、エンジン１００の空燃比がオーバーリッチとなってＰＣＶ還元ガス流量が最小流量に制御された場合でも、クランクケース内からガスを流出させることができる。
なお、ＰＣＶバルブ３０は、本発明の還元ガス流量調節手段に相当する。
【００３１】
エンジンＥＣＵ１０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、データ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）と、を備えるコンピュータである。エンジンＥＣＵ１０は、クランク角センサ３１、吸気カム角センサ３２、エアフロメータ３４、スロットルポジションセンサ３５、排気温センサ３６、水温センサ３９等の検出結果を読み込み、スロットルバルブ２４の動作、吸気弁１８、排気弁１９の動作、インジェクタ２５の動作、点火プラグ２６の点火時期など、エンジン１００の運転動作を統合的に制御する。
また、エンジンＥＣＵ１０は、Ａ／Ｆセンサ３７およびＯ２センサ３８の検出結果に基づいて燃焼室１１ａの燃焼情報を取得し、最適な燃焼状態となるように気筒内への燃料噴射量を調整するＦ／Ｂ制御を実行する。この制御を実行することにより、エタノールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用する場合でも、エンジン１００の運転に適した空燃比となるよう燃料噴射量を補正することができる。
【００３２】
そして、エンジンＥＣＵ１０は、エンジン１００の故障を診断するＯＢＤを備えている（図示しない）。ＯＢＤは、燃料噴射系の異常や故障を診断するために、エンジン１００の空燃比のズレ、すなわちＦ／Ｂ制御における燃料噴射量の補正量を監視する。この補正量が過度に増大した場合（例えば、補正量がストイキ±３５％以上）に、エンジン１００の燃料噴射系に異常が発生したと診断し、燃料噴射系異常のＭＩＬを点灯させることでユーザに異常を通知する。この場合、燃料噴射系に異常が発生したと診断する補正量のしきい値は、使用環境やエンジン１００の運転状態に基づいて任意の量に設定することができる。
【００３３】
更に、エンジンＥＣＵ１０は、アルコールセンサ４１、水温センサ３９の検出結果に基づいてＰＣＶ還元ガス流量を決定し、ＯＢＤシステムの燃料噴射系異常ＭＩＬの誤点灯の頻度を低減させる制御を実行する。
まず、エンジンＥＣＵ１０は、アルコールセンサ４１からの信号を受信し、燃料中のエタノール含有率を検出する。この場合、エンジンＥＣＵ１０は、前回運転時にＡ／Ｆセンサ３７およびＯ２センサ３８の検出結果に基づいて実行したＦ／Ｂ制御の記録に基づいて、燃料中のエタノール含有率を検出してもよい。また、その他の検出手段を適用することで、燃料中のエタノール含有率を検出してもよい。
【００３４】
エンジンＥＣＵ１０は、燃料中のエタノール含有率の検出結果に基づいてエンジン１００の運転に適した空燃比を決定する（図２参照）。つづいて、エンジンＥＣＵ１０は、決定した空燃比に基づきエンジン１００の各運転状態における燃料噴射量の補正量を決定する制御を実行する。この場合、エンジンＥＣＵ１０は、各パラメータの相関に対応したマップを予めＲＯＭに記録しておくことで、燃料中のエタノール含有率の検出結果に基づいて燃料噴射量の補正量を迅速に決定することができる。
【００３５】
エンジンＥＣＵ１０は、水温センサ３９からの信号を受信し、エンジン冷却水の温度が第２しきい値以上であるか否かを判断する制御を実行する。ここで、第２しきい値とは、エンジンオイルに混入した燃料、特にエタノールの顕著な気化が開始する温度を適用するが、例えば４０℃とすることができる。つづいて、エンジンＥＣＵ１０は、エンジン冷却水の温度が第２しきい値以上であると判断した場合に、決定した燃料噴射量の補正量と、既知のガソリン１００％燃料を使用する際の燃料噴射量の補正量との差分を算出する（図３参照）。
この場合、エンジンＥＣＵ１０は、水温センサ３９の検出結果に代えて、エンジンオイルの油温を検出し、検出結果に基づいてエンジンオイルに混入した燃料の気化の開始を判断してもよい。
【００３６】
エンジンＥＣＵ１０は、燃料噴射量補正量の差分の算出結果に基づいて、ＰＣＶ還元ガス流量を決定する（図４参照）。つづいて、エンジンＥＣＵ１０は、決定したＰＣＶ還元ガス流量に基づいてＰＣＶ還元ガス流量を調節するようＰＣＶバルブ３０に指令する制御を実行する。この制御を実行することにより、クランクケースから多量に気化するエタノールによって空燃比がオーバーリッチとなる場合、ＰＣＶ還元ガス流量を減少させることでオーバーリッチを解消することができる。よって、Ｆ／Ｂ制御による燃料噴射量の補正量を低減させることができる。
【００３７】
エンジンＥＣＵ１０は、補正量の差分に基づいて決定したＰＣＶ還元ガス流量が、ＰＣＶバルブ３０が調節可能な最小の還元ガス流量より小さいか否かを判断する制御を実行する。つづいて、エンジンＥＣＵ１０は、決定したＰＣＶ還元ガス流量がＰＣＶバルブ３０が調節可能な最小の還元ガス流量より小さいと判断した場合に、燃料噴射系異常のＭＩＬ点灯をＯＢＤに許可する。
【００３８】
この制御を実行することにより、燃料中のアルコール含有率から燃料噴射量の補正量を決定し、決定した補正量に基づきＰＣＶ還元ガス流量を決定し、決定したＰＣＶ還元ガス流量が調節可能な流量よりも小さいときに自己故障診断システムが燃料噴射系の異常をユーザに通知することを許可することができる。よって、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関のＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。
なお、エンジンＥＣＵ１０は、本発明の燃料噴射量補正量決定手段、還元ガス流量決定手段、許可手段に相当する。
【００３９】
つづいて、エンジンＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、車両制御システム１の動作を説明する。図５はエンジンＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。本実施例の車両制御システム１は、アルコール含有率検出手段と、燃料噴射量補正量決定手段と、還元ガス流量決定手段と、還元ガス流量調節手段と、許可手段とを備えることで、燃料中のアルコール含有率から燃料噴射量の補正量を決定し、決定した補正量に基づきＰＣＶ還元ガス流量を決定し、決定したＰＣＶ還元ガス流量が調節可能な流量よりも小さいときに、自己故障診断システムが燃料噴射系の異常をユーザに通知することを許可する制御を実行する。
【００４０】
エンジンＥＣＵ１０の制御は、エンジンの始動要求がされると、すなわちイグニッションスイッチがＯＮにされると開始する。まず、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１で、アルコールセンサ４１の検出結果に基づいて、燃料中のエタノール含有率を検出する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１の処理を終えると、次のステップＳ２へ進む。
【００４１】
ステップＳ２で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１で検出した燃料中のエタノール含有率に基づいて、エンジン１００の運転に適した空燃比を決定し（図２参照）、決定した空燃比に基づきエンジン１００の各運転状態における燃料噴射量の補正量を決定する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２の処理を終えると、次のステップＳ３へ進む。
【００４２】
ステップＳ３で、エンジンＥＣＵ１０は、水温センサ３９の検出結果に基づいて、エンジン冷却水の温度が第２しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第２しきい値については前述したために、その詳細な説明は省略する。エンジン冷却水の温度が第２しきい値以上でない場合（ステップＳ３／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、エンジンオイルからのエタノール気化量、すなわち吸気通路１４へ供給されるエタノール量が少量であると判断し、制御の処理を終了する。エンジン冷却水の温度が第２しきい値以上である場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は次のステップＳ４へ進む。
【００４３】
ステップＳ４で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２で決定した燃料噴射量の補正量と、既知のガソリン１００％燃料を使用する際の燃料噴射量の補正量との差分を算出し（図３参照）、算出した差分に基づきＰＣＶ還元ガス流量を決定する（図４参照）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ４の処理を終えると、次のステップＳ５へ進む。
【００４４】
ステップＳ５で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ４で決定したＰＣＶ還元ガス流量がＰＣＶバルブ３０が調節可能な最小の還元ガス流量よりも小さいか否かを判断する。決定したＰＣＶ還元ガス流量がＰＣＶバルブ３０が調節可能な最小の還元ガス流量よりも大きい場合（ステップＳ５／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、燃料噴射系異常のＭＩＬを点灯させる必要がないと判断し、制御の処理を終了する。決定したＰＣＶ還元ガス流量がＰＣＶバルブ３０が調節可能な最小の還元ガス流量よりも小さい場合（ステップＳ５／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は次のステップＳ６へ進む。
【００４５】
ステップＳ６で、エンジンＥＣＵ１０は、燃料噴射系異常のＭＩＬ点灯をＯＢＤに許可する。この制御を実行することにより、内燃機関の暖機によって多量の気化エタノールが供給されることで空燃比がオーバーリッチとなる場合でも、燃料噴射系異常のＭＩＬ誤点灯を抑制することができる。よって、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関のＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ６の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００４６】
以上のように、本実施例の車両制御システム１は、アルコール含有率検出手段と、燃料噴射量補正量決定手段と、還元ガス流量決定手段と、還元ガス流量調節手段と、許可手段とによって、燃料中のアルコール含有率から燃料噴射量の補正量を決定し、決定した補正量に基づきＰＣＶ還元ガス流量を決定し、決定したＰＣＶ還元ガス流量が調節可能な流量よりも小さいときに、自己故障診断システムが燃料噴射系の異常をユーザに通知することを許可することができる。よって、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合した燃料を使用可能な内燃機関のＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。
【実施例２】
【００４７】
つづいて、本発明の実施例２について説明する。本実施例の車両制御システム２は、還元ガス流量調節手段がガス流量を最小に調節する時間が第１しきい値を超える場合に、ユーザに使用中の燃料を給油しないよう報知する報知手段を備える点で車両制御システム１と相違している。
【００４８】
本実施例の車両制御システム２は、実施例１と同様に車両内部にエンジンＥＣＵ１０を備えている。また、車両制御システム２は、車両内部のＭＩＬ近傍に図示しないチェックランプを備えている。このエンジンＥＣＵ１０およびチェックランプが、ユーザに現在使用中の燃料を給油しないよう報知する報知手段に相当する。
【００４９】
チェックランプは、エンジンＥＣＵ１０の指令に従って点灯することで、現在使用中の燃料と同一規格、すなわち、アルコール含有率がほぼ同一の燃料の給油を抑制するようユーザに報知する。この場合、チェックランプは、ＭＩＬ近傍に関わらず給油の抑制をユーザに報知することができる任意の部位に設けることができる。また、チェックランプに代えて、現在使用中の燃料の給油を抑制するようユーザに報知する他の報知手段を適用することもできる。
【００５０】
エンジンＥＣＵ１０は、ＰＣＶバルブ３０が調節するＰＣＶ還元ガス流量が、ＰＣＶバルブ３０が調節可能な最小の還元ガス流量に調節されているか否かを判断する制御を実行する。この場合、エンジンＥＣＵ１０は、ＰＣＶ還元ガス流量の決定結果（図４参照）、ＰＣＶバルブ３０の開度等に基づいて、ＰＣＶ還元ガス流量が最小流量に調節されているか否かを判断することができる。
【００５１】
エンジンＥＣＵ１０は、ＰＣＶ還元ガス流量が最小流量に調節されていると判断した場合に、ＰＣＶ還元ガス流量が最小流量に調節される期間の時間を計測する（図６参照）。そして、エンジンＥＣＵ１０は、計測した最小流量の調節時間が第１しきい値を超えるか否かを判断する。ここで、第１しきい値とは、現在使用中の燃料のアルコール含有率がＭＩＬ誤点灯を誘発するほど高いと充分に判断できる任意の最小流量の調節時間を適用することができる。
【００５２】
エンジンＥＣＵ１０は、計測した最小流量の調節時間が第１しきい値を超えると判断した場合に、チェックランプを点灯させる。
この制御を実行することにより、現在使用中の燃料を継続使用することでＭＩＬ誤点灯が誘発されると判断する場合に、現在使用中の燃料と同一規格の燃料の給油を抑制するようユーザに報知することができる。よって、アルコール含有率の高い燃料の給油を抑制し、エンジンオイルからの過剰なアルコール気化を抑制することで、ＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。
【００５３】
つづいて、エンジンＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、車両制御システム２の動作を説明する。図７はエンジンＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。なお、車両制御システム２のエンジンＥＣＵ１０は、実施例１の車両制御システム１のステップＳ１からステップＳ４の処理の後に、以下のステップＳ７からステップＳ１０までの制御を行う。よってステップＳ１からステップＳ４の制御は実施例１の車両制御システム１と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施例の車両制御システム２は、ＰＣＶバルブ３０が還元ガス流量を最小に調節する時間が所定時間を超える場合に、ユーザに使用中の燃料を給油しないよう報知する制御を実行する。
【００５４】
ステップＳ４の処理の後に、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ７へ進む。ステップＳ７で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ４の決定結果に基づき調節されたＰＣＶ還元ガス流量が最小流量であるか否かを判断する。調節されたＰＣＶ還元ガス流量が最小流量でない場合（ステップＳ７／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、現在使用中の燃料を継続使用してもＭＩＬ誤点灯は誘発されないと判断し、制御の処理を終了する。調節されたＰＣＶ還元ガス流量が最小流量である場合（ステップＳ７／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は次のステップＳ８へ進む。
【００５５】
ステップＳ８で、エンジンＥＣＵ１０は、ＰＣＶ還元ガス流量が最小流量に調節される期間の時間を計測する（図６参照）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ８の処理を終えると、次のステップＳ９へ進む。
【００５６】
ステップＳ９で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ８で計測した最小流量の調節時間が第１しきい値を超えるか否かを判断する。ここで、第１しきい値については前述したために、その詳細な説明は省略する。最小流量の調節時間が第１しきい値を超えない場合（ステップＳ９／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、現在使用中の燃料を継続使用してもＭＩＬ誤点灯が誘発される可能性は低いと判断し、制御の処理を終了する。最小流量の調節時間が第１しきい値を超える場合（ステップＳ９／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は次のステップＳ１０へ進む。
【００５７】
ステップＳ１０で、エンジンＥＣＵ１０は、チェックランプを点灯させて、ユーザに現在使用中の燃料と同一規格の燃料の給油を抑制するよう報知する。この制御を実行することにより、アルコール含有率の高い燃料の給油を抑制し、エンジンオイルからの過剰なアルコール気化を抑制することで、ＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１０の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００５８】
以上のように、本実施例の車両制御システム２は、還元ガス流量調節手段がガス流量を最小に調節する時間が第１しきい値を超える場合に、ユーザに使用中の燃料を給油しないよう報知することで、現在使用中の燃料を継続使用することでＭＩＬ誤点灯が誘発されると判断する場合に、現在使用中の燃料と同一規格の燃料の給油を抑制するようユーザに報知することができる。よって、アルコール含有率の高い燃料の給油を抑制し、エンジンオイルからの過剰なアルコール気化を抑制することで、ＯＢＤシステムのＭＩＬ誤点灯の頻度を低減させることができる。
【００５９】
上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  車両制御システム
１０  エンジンＥＣＵ（燃料噴射量補正量決定手段，還元ガス流量決定手段，許可手段）
１１  ピストン
１１ａ  燃焼室
１２  クランクシャフト
１３  吸気ポート
１４  吸気通路
１５  排気ポート
１６  排気通路
１７  合流排気通路
１８  吸気弁
１９  排気弁
２０  吸気カムシャフト
２１  排気カムシャフト
２２  電動ＶＶＴ機構
２３  油圧ＶＶＴ機構
２４  スロットルバルブ
２５  インジェクタ
２６  点火プラグ
２７  イグナイタ
２８  浄化触媒
２９  ＰＣＶ通路
３０  ＰＣＶバルブ（還元ガス流量調節手段）
３１  クランク角センサ
３２  吸気カム角センサ
３３  排気カム角センサ
３４  エアフロメータ
３５  スロットルポジションセンサ
３６  排気温センサ
３７  Ａ／Ｆセンサ
３８  Ｏ２センサ
３９  水温センサ
４０  触媒温度センサ
４１  アルコールセンサ（アルコール含有率検出手段）
１００  エンジン
【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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