(57)【要約】【課題】燃料のアルコール濃度学習値と実際のアルコール濃度とがズレていても、キャタライザにダメージを生じさせない多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射量制御部１０５において、減量補正部１０５ａは記憶部１０３に記憶されている学習値が高濃度であると燃料噴射量を所定期間だけ減量補正する。学習値見直し部１０５ｂは、燃料噴射量の減量補正中にO2センサ１５の計測値に基づいてE濃度の学習値を見直す。切替判定部１０５ｃは、噴射燃料が燃料配管１７内に残っていた燃料から燃料タンク内の燃料に切り替わったか否かを判定する。燃料噴射量制御部１０５は、エンジン始動時および噴射燃料が燃料タンク内の燃料に切り替わったと判定されたときに、E濃度の学習値が高濃度であって、かつエンジン負荷が高負荷状態であると、学習値に応じた燃料噴射マップを参照して求まる燃料噴射量を減量補正する。【選択図】図２
2010106719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料のアルコール濃度に基づいて燃料噴射量を制御する多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置において、
排ガス中の酸素濃度を検知する酸素濃度センサと、
前記酸素濃度センサの計測値に基づいて噴射燃料のアルコール濃度を学習するアルコール濃度学習手段と、
前記アルコール濃度の学習値を記憶するアルコール濃度記憶手段と、
前記学習値に基づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを具備し、
前記燃料噴射量制御手段は、
燃料噴射量を前記読み出した学習値に応じた噴射量よりも減量補正する手段と、
減量補正中に酸素濃度センサの計測値に基づいて前記学習値を見直す手段とを具備し、
エンジン始動時に、前記読み出した学習値が高濃度であると燃料噴射量を前記減量補正手段により所定期間だけ減量補正し、その後は前記見直し後の学習値に基づいて燃料噴射量を制御することを特徴とする多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】
噴射燃料が、燃料配管内に残っていた燃料から燃料タンク内の燃料に切り替わったか否かを判定する手段を具備し、
前記燃料噴射量制御手段は、噴射燃料が燃料タンク内の燃料に切り替わると、燃料噴射量を前記減量補正手段により所定期間だけ減量補正し、その後は前記見直し後の学習値に基づいて燃料噴射量を制御することを特徴とする請求項１に記載の多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射量制御手段は、前記読み出した学習値が高濃度であり、かつエンジンの運転状態が高負荷領域のときに燃料噴射量を減量補正することを特徴とする請求項１または２に記載の多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射量の減量補正が段階的に行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置に係り、特に、燃料のアルコール濃度が学習値より低下した場合でもキャタライザへの負担を低減できる多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、石化燃料に対する代替燃料の１つとしてアルコール燃料が有望視されており、ガソリンの他に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でも走行可能な車両（FFV：Flexible Fuel Vehicle）が開発されている。アルコール混合燃料はガソリン１００％の燃料に比べ、その発熱量や気化特性が異なると共に、ガソリンに対する混合割合を示すそのアルコール濃度によっても特性が異なるので、ガソリン１００％の燃料の使用を前提とするエンジンにそのままアルコール混合燃料 を使用すると、制御空燃比が理論空燃比から外れ、排気成分が増加したり、運転性が変化することになる。このような技術課題に対して、特許文献１には、同一の当量比を得るために、アルコール混合燃料のアルコール濃度に応じて機関への燃料噴射量を増量補正する技術が開示されている。
【０００３】
このようなFFVでは、車両走行中に排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサで検知し、この検知結果に基づいて燃料中のアルコール濃度を繰り返し学習し、この学習結果に基づいて燃料噴射量が制御される。また、アルコール濃度の学習結果はメモリに繰り返し更新登録され、メインスイッチが遮断されて次に再びメインスイッチが投入されると、前記メモリから前回のアルコール濃度の学習結果が読み出され、燃料が当該学習結果のアルコール濃度であるという前提で燃料噴射量が制御される。
【特許文献１】特開２００４−２９３４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来技術では、メインスイッチの遮断後にアルコール濃度の異なる燃料が給油された場合、次のエンジン始動時には、アルコール濃度の学習結果と実際のアルコール濃度とにズレが生じてしまう。
【０００５】
ここで、エタノールは、その組成に酸素原子を含有しているために、その燃焼に必要な単位体積当たりの酸素量はガソリンを燃焼させる場合に比べて少なくて済む。従って、同一の当量比を得るために、アルコール濃度が高くなるほど燃料噴射量が増大する。したがって、実際のアルコール濃度が学習結果のアルコール濃度よりも低いと、空燃比がオーバーリッチとなって失火が発生し、キャタライザの負担が大きくなる。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、燃料に関するアルコール濃度の学習結果と実際のアルコール濃度とにズレが生じていても、キャタライザにダメージを生じさせない多種燃料エンジンの燃料噴射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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、燃料のアルコール濃度に基づいて燃料噴射量を制御する多種燃料エンジンの燃料噴射制御装置において、以下のような構成を具備した点に特徴がある。
【０００８】
(1)排ガス中の酸素濃度を検知する酸素濃度センサと、前記酸素濃度センサの計測値に基づいて噴射燃料のアルコール濃度を学習するアルコール濃度学習手段と、アルコール濃度の学習値を記憶するアルコール濃度記憶手段と、学習値に基づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを具備し、前記燃料噴射量制御手段は、燃料噴射量を前記読み出した学習値に応じた噴射量よりも減量補正する手段と、減量補正中に酸素濃度センサの計測値に基づいて前記学習値を見直す手段とを具備し、エンジン始動時に、前記読み出した学習値が高濃度であると燃料噴射量を前記減量補正手段により所定期間だけ減量補正し、その後は前記見直し後の学習値に基づいて燃料噴射量を制御することを特徴とする。
【０００９】
(2)噴射燃料が、燃料配管内に残っていた燃料から燃料タンク内の燃料に切り替わったか否かを判定する手段を具備し、前記燃料噴射量制御手段は、噴射燃料が燃料タンク内の燃料に切り替わると、燃料噴射量を前記減量補正手段により所定期間だけ減量補正し、その後は前記見直し後の学習値に基づいて燃料噴射量を制御することを特徴とする。
【００１０】
(3)燃料噴射量制御手段は、前記読み出した学習値が高濃度であり、かつエンジンの運転状態が高負荷領域のときに燃料噴射量を減量補正することを特徴とする。
【００１１】
(4)燃料噴射量の減量補正が段階的に行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)エンジン始動時に、燃料のアルコール濃度に関して記憶されている学習値が高いと、この学習値の見直しが完了するまで燃料噴射量が減量補正されるので、停車中にアルコール濃度の低い燃料が給油されたために実際のアルコール濃度が学習値よりも下回っていても、空燃比がオーバーリッチになることを防止できる。したがって、キャタライザの負担が大きくなることを防止できる。
(2)エンジン始動時のみならず、噴射燃料が燃料配管内に残っていた燃料から燃料タンク内の燃料に切り替わったタイミングでも、学習値の見直しが完了するまで燃料噴射量が減量補正されるので、燃料配管に残っている給油前の燃料に基づいて学習値が見直されてしまうことを防止できる。
(3)噴射燃料の減量補正は、学習値が高濃度であり、かつエンジンの運転状態が高負荷領域のときのみ行われるので、キャタライザの保護が不必要な状況下で減量補正が実施されることを防止できる。
(4)噴射燃料の減量補正が段階的に行われるようにしたので、噴射燃料が過剰に減量補正されてしまうことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関およびその燃料噴射制御系統の全体構成を示した図である。
【００１４】
エンジン１には吸気管２および排気管７が連結され、吸気管２の上流側にはエアクリーナ３が設けられている。エンジン１への吸入空気量は、吸気管２の内部に配置されたスロットル弁４により調節される。スロットル弁４の開度はスロットル開度センサ（以下、THセンサと表現する）１１により検知される。
【００１５】
吸気管絶対圧センサ（以下、PBAセンサと表現する）１２は吸気管絶対圧PBAを計測する。吸気温センサ（以下、TAセンサと表現する）１６は吸気管２の内部における吸気温TAを計測する。水温センサ（以下、TWセンサと表現する）１３は、エンジン１の冷却水温TWを計測する。クランク角センサ（以下、CRKセンサと表現する）１４は、エンジン１のクランク位置を代表するクランク角CRKを計測する。
【００１６】
排気管７の下流側には三元触媒８が設けられており、排気管７のエンジン１と三元触媒８との間には、排気管７内の排気ガス中の酸素濃度を計測する酸素濃度センサ（以下、O2センサと表現する）１５が設けられている。エンジン制御装置(ECU：Electronic Control Unit)１０は、上記の各センサが出力する検知信号に基づいて、燃料噴射制御を含む各種のエンジン制御を実行する。インジェクタ５は、ECU１０から出力される噴射制御信号に応答して開弁し、ガソリンまたはガソリンとアルコール（本実施形態では、エタノール）との混合燃料を噴射する。
【００１７】
図２は、前記ECU１０の主要部の構成を示した機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。ここでは、本発明の説明に不要な構成は図示が省略されている。
【００１８】
ROM１０１には、燃料のアルコール濃度（以下、E濃度と表現する場合もある）ごとに燃料噴射マップが記憶されている。図３は、前記ROM１０１の記憶内容を模式的に表現した図であり、本実施形態では、燃料のエタノール濃度（E1,E2,E3,E4）ごとに、Pb/Neマップ、Ne/THマップ、各種の補正係数テーブルおよび始動制御情報が相互に対応付けられて記憶されている。
【００１９】
上記したように、エタノールは、その組成に酸素原子を含有しており、その燃焼に必要な単位体積当たりの酸素量はガソリンを燃焼させる場合に比べて少なくて済むため、エタノールとガソリンとの混合燃料を用いる場合、ガソリンのみの燃料を用いる場合よりも理論空燃比は小さくなる。そのため、エンジン１を最適な状態で運転させるには、エタノールとガソリンとの混合比率ごとに噴射制御情報を設定する必要がある。
【００２０】
一方、エタノールがある濃度の場合、最適な状態でエンジン１を運転させるためのマップやテーブルを、ある一定範囲内の他の濃度において適用しても、当該他の濃度における適切なマップやテーブルを提供した場合と同程度の制御を行なえることが実験結果等から知られている。
【００２１】
そこで、本実施形態では、図４に一例を示したようにエタノール濃度の範囲を設定し、それぞれの範囲におけるエタノールの基準濃度として、E1，E2，E3，E4（アルコール濃度は、E1＜E2＜E3＜E4）の４種類を予め定めておき、それぞれの基準濃度ごとに、Pb/Neマップ、Ne/THマップ、各種補正係数テーブルおよび始動制御情報を用意している。
【００２２】
なお、基準濃度は、３つ以上であればいくつでも良く、０％〜１００％までのどの濃度に適正に割り振っても良い。また、それぞれのマップとテーブルは、図４に示したように濃度として重なり合う範囲を有するように設定される。
【００２３】
本実施形態では、エタノールの基準濃度ごとに用意されたPb/Neマップ、Ne/THマップ、各種補正係数テーブルおよび始動噴射情報の組を「マップセット」と表現し、各エタノール基準濃度のマップセットを、それぞれE1マップセット、E2マップセット、E3マップセット、E4マップセットと表現する場合もある。
【００２４】
図２へ戻り、アルコール濃度学習部１０２は、排気管７内の酸素濃度を代表するO2センサ１５の計測値（電圧）VO2に基づいて、噴射燃料のE濃度を学習する。学習結果は記憶部１０３に繰り返し更新登録される。エンジン負荷検知部１０４は、エンジン回転数Neおよびスロットル開度THに基づいて現在のエンジン負荷を検知する。
【００２５】
燃料噴射量制御部１０５において、減量補正部１０５ａは記憶部１０３に記憶されている学習値が高濃度（本実施形態では、E3またはE4）であると燃料噴射量を所定期間だけ減量補正する。学習値見直し部１０５ｂは、燃料噴射量の減量補正中にO2センサ１５の計測値に基づいてE濃度の学習値を見直す。切替判定部１０５ｃは、噴射燃料が燃料配管１７内に残っていた燃料から燃料タンク内の燃料に切り替わったか否かを判定する。
【００２６】
前記燃料噴射量制御部１０５は、エンジン始動時および前記切替判定部１０５ｃにより噴射燃料が燃料タンク内の燃料に切り替わったと判定されたときに、記憶部１０３に記憶されているE濃度の学習値が高濃度であって、かつエンジン負荷検知部１０４により検知されるエンジン負荷が所定の高負荷状態であると、前記学習値に応じた燃料噴射マップを参照して求まる燃料噴射量を前記減量補正部１０５により減量補正する。前記燃料噴射量制御部１０５はさらに、燃料噴射の減量補正中に前記学習値見直し部１０５ｂにより学習値が見直されると減量補正を終了し、見直し後の学習値に応じた燃料噴射マップを参照して燃料噴射量を制御する。
【００２７】
次いで、フローチャートおよびタイムチャートを参照して本発明の一実施形態の動作を詳細に説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るキャタライザ(CAT)保護処理の手順を示したメインフローであり、主に前記ECU１０の動作を示している。図６は、前記「メインフロー」内で実行される「リーン化制御」の手順を示したフローチャートであり、図８，１０は、それぞれ前記「リーン化制御」内で実行される「リーン化係数検索」および「MAP判定」の手順を示したフローチャートであり、図１１は、前記「MAP判定」内で実行される「E判定ポイント更新」の手順を示したフローチャートである。
【００２８】
ここでは初めに、前記記憶部１０３に記憶されているE濃度の学習値（E濃度学習値Eindex）が最高濃度のE4レベルであるにもかかわらず、エンジン停止中にガソリンが給油されたために、燃料タンク内のE濃度がE2レベルまで低下した状態でエンジンが始動された場合の動作を、図１３のタイムチャートに沿って時系列で説明する。
【００２９】
メインフロー（図５）のステップＳ１では、アルコール濃度の判定履歴を代表するE判定（アルコール濃度判定）ポイントPeが参照される。本実施形態のCAT保護処理は、エンジン始動直後のタイミング（第１回）と、その後に燃料配管内の燃料（すなわち、給油前のアルコール濃度の燃料）が全て消費されて燃料タンク内の燃料が噴射され始めたと推定されるタイミング（第２回）との２回だけ実行され、前記Peは当該CAT保護処理の実行済み回数を代表している。したがって、ステップＳ１でPe≧２と判定されればCAT保護処理が２回とも既に実行済みと判定されてステップＳ７へ進み、リーン化（希薄化）係数Kclhを初期値の「１．０」（すなわち、リーン化無し）に戻して当該処理を終了する。
【００３０】
一方、E判定ポイントPeの初期値は「０」なので、エンジン始動直後はPe＜２と判定されてステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、前記記憶部１０３に記憶されているE濃度学習値Eindexが参照される。E濃度学習値Eindexが低濃度レベル(E1，E2)であればステップＳ７へ進み、リーン化係数Kclhを初期値の「１．０」に戻して当該処理を終了する。すなわち、本実施形態ではE濃度学習値Eindexが低濃度であり、燃料噴射量が相対的に少ない制御下ではリーン化制御が実行されない。
【００３１】
これに対して、記憶されている学習値Eindexが、本実施形態のようにE4レベルあるいはE3レベルといった高濃度であれば、燃料噴射量Toutにリーン化係数Kclhを乗じて減量補正し、これにより空燃比をリーン化すべくステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、前記E判定ポイントPeが改めて参照され、E判定ポイントPeが「１」以外（すなわち、Pe＝０）であればステップＳ５へ進み、「１」であればステップＳ４へ進む。エンジン始動直後はPe＝０なので、ステップＳ５へ進んで第１回目の「リーン化制御」が実行される。
【００３２】
図６は、前記「リーン化制御」の手順を示したフローチャートであり、ステップＳ２１では、エンジンの運転状態がCAT保護制御の対象となる高負荷領域であるか否かが、スロットル開度THおよびエンジン回転数NEに基づいて判定される。本実施形態では、図７に示したように、スロットル開度THが所定の基準開度THrefよりも大きく、かつエンジン回転数NEが所定の基準回転数NErefよりも高ければ、CAT保護制御が必要な高負荷領域と判定されてステップＳ２２へ進み、高負荷領域でなければ当該処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ２２では、冷却水温度TWが暖気判定閾値TWrefと比較され、TW＞TWrefであれば暖気が完了していると判定されてステップＳ２６の「リーン化係数検索」へ進む。また、TW≦TWrefであれば暖気前と判定されてステップＳ２３へ進み、O2センサ１５の計測値VO2が活性判断閾値Vref1と比較される。図１３の時刻t1よりも前であれば、VO2≧Vref1であってO2センサ１５が活性化前と判定されるので当該処理を終了する。これに対して、時刻t1でVO2＜Vref1となってO2センサ１５の活性化が完了すれば、ステップＳ２４へ進んで「リーン化係数検索」が実行される。
【００３４】
このように、本実施形態ではエンジンの暖気前は始動直後のドライバビリティを確保するためにO2センサ１５の活性化を待ってリーン化係数検索（ステップＳ２４）が実行され、暖気後はO2センサ１５の活性化前からリーン化係数検索（ステップＳ２６）が実行される。
【００３５】
図８は、前記「リーン化係数検索」の手順を示したフローチャートであり、ここでは、冷却水温度TWに基づいて最適なリーン化係数Kclhが検索される。
【００３６】
ステップＳ３１では、噴射燃料のリーン化を段階的（本実施形態では、２段階）に進めるか、あるいは一気に進めるかを判定するために、冷却水温度TWと所定の閾値TWstepとが比較される。TW＜TWstepであれば、リーン化を段階的に進めるべくステップＳ３２へ進む。TW≧TWstepであれば、リーン化を一気に進めるべくステップＳ４１へ進む。
【００３７】
ステップＳ３２では、現在のE濃度学習値Eindexが高濃度のE4レベルであるか否かが判定され、E4レベルであればリーン化を段階的に進めるべくステップＳ３３へ進む。E4レベル以外であれば、リーン化を一気に進めるべくステップＳ４１へ進む。本実施形態では、E濃度学習値EindexがE4レベルと判定されるので、１段目のリーン化から実行すべくステップＳ３３へ進む。
【００３８】
ステップＳ３３では、リーン化実施済みフラグFclhが参照され、最初はフラグFclhがリセット状態（リーン化実施前）なのでステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４では、１段目リーン化の実施期間を定める１段目カウンタN1stに所定のカウント値が設定される。ステップＳ３５では、現在のE濃度学習値Eindex（ここでは、E4）と対応付けられた第１係数テーブルから前記冷却水温度TWをパラメータとして１段目リーン化係数Kclh1（＜１．０）が検索される。図９は、第１係数テーブルの一例を示した図であり、現在の冷却水温度TWに対応した１段目リーン化係数Kclh1が時刻t2において登録される。ステップＳ３６では、リーン化実施済みフラグFclhに「１」がセットされる。
【００３９】
これにより、前記燃料噴射量制御部１０５で別途に計算される燃料噴射量Toutに、前記減量補正部１０６により前記リーン化係数Kclhが乗じられて燃料噴射量が減量されるので、図１３に示したように、空燃比が時刻t2を境に上昇することになる。以上のようにして、ステップＳ２４（または、Ｓ２６）のリーン化係数検索が完了すると、図６のステップＳ２５へ進んでMAP判定処理が実施される。
【００４０】
図１０は、前記「MAP判定処理」の手順を示したフローチャートであり、ここでは、O2センサ１５の出力VO2に基づいて、E濃度学習値Eindexが見直される。
【００４１】
ステップＳ５０ではリーン化実施フラグFclhが参照され、ここではFclh＝１（１段目）と判定されるのでステップＳ５１へ進む。ステップＳ５１では、前記１段目カウンタN1stが参照され、１段目カウンタN1stがタイムアウトして１段目のリーン化が終了するまでは直ちにメインフローへ戻る。
【００４２】
その後も上記の各処理が繰り返され、次の「リーン化係数検索処理」（図８）では、ステップＳ３３においてリーン化実施フラグFclhが「１」と判定されるのでステップＳ３７へ進む。ステップＳ３７では、１段目カウンタN1stが参照され、当該カウンタN1stがタイムアウトするまではステップＳ３８へ進む。ステップＳ３８では前記ステップＳ３５と同様に、現在のE濃度学習値Eindexと対応付けられた第１係数テーブルから冷却水温度TWをパラメータとして１段目リーン化係数Kclh1が検索される。本実施形態では、第１係数テーブルにおけるリーン化係数Kclh1が冷却水温度TWに関わらず一定なので、前回と同一の値が設定される。ステップＳ３９では、前記ステップＳ３６と同様に、リーン化実施フラグFclh1に「１」がセットされる。ステップＳ４０では、前記１段目カウンタN1stがデクリメントされる。
【００４３】
その後、図１３の時刻t3で１段目カウンタN1stがタイムアウトし、これが図１０のステップＳ５１で検知されるとステップＳ５２へ進む。ステップＳ５２では、現在のE濃度学習値Eindexの正当性を確認すべくO2センサ出力VO2とMAP切替閾値Vref2とが比較される。ここでは、センサ出力VO2がMAP切替閾値Vref2を上回っており、E濃度学習値Eindexが正当であると判断できないので、E濃度学習値Eindexの見直しを２段目のリーン化へ先送りする。
【００４４】
その後、１段目カウンタN1stのタイムアウトが図８のステップＳ３７でも検知されると、１段目のリーン化を完了して２段目に進むべくステップＳ４１へ進む。ステップＳ４１では、リーン化実施フラグFclhが参照され、ここでは「２」以外と判定されるのでステップＳ４２へ進む。ステップＳ４２では、２段目リーン化の実施期間を定める２段目カウンタN2ndに所定のカウント値が設定される。ステップＳ４３では、図９に一例を示した第２係数テーブルから、前記冷却水温度TWをパラメータとして２段目リーン化係数Kclh2が検索される。ステップＳ４４では、リーン化実施フラグFclhに「２」がセットされる。
【００４５】
この結果、燃料噴射量Toutには前記１段目リーン化係数Kclh1よりも小さい２段目リーン化係数Kclh2が乗じられることになるので燃料噴射量が更に減少し、図１３に示したように、時刻t3を境に空燃比がさらに上昇する。以上のようにして「リーン化係数検索」が完了すると再び図６へ戻り、ステップＳ２５において「MAP判定処理」（図１０）が再び実施される。
【００４６】
図１０のステップＳ５０ではリーン化実施フラグFclhが参照され、ここではFclh＝２と判定されるのでステップＳ５６へ進む。ステップＳ５６では、現在のE濃度学習値Eindexの正当性を確認すべくO2センサ出力VO2とMAP切替閾値Vref2とが比較される。ここでは、センサ出力VO2がMAP切替閾値Vref2を上回っており、現在のE濃度学習値Eindexが正当であると判断できないのでステップＳ５７へ進む。ステップＳ５７では、前記２段目カウンタN2ndが参照され、当該カウンタN2ndがタイムアウトするまでは直ちにメインフロー（図５）へ戻る。
【００４７】
その後、図１３の時刻t4で２段目カウンタN2ndがタイムアウトし、これが図１０のステップＳ５７で検知されるとステップＳ５８へ進む。ステップＳ５８では、現在のE濃度学習値Eindexが低E側に２段階だけシフトされる。すなわち、現在のE濃度学習値EindexがE4レベルであればE2レベルに切り替えられる。ステップＳ５９では「E判定ポイント更新処理」が実行される。
【００４８】
図１１は、前記E判定ポイント更新処理の手順を示したフローチャートである。ステップＳ７１では現在のE判定ポイントPeが参照され、ここではPe＜２と判定されるのでステップＳ７２へ進む。ステップＳ７２では、噴射される燃料が配管内の燃料から燃料タンク内の燃料に切り替わり済みであるか否かが判定される。
【００４９】
図１２は、前記CAT保護処理のバックグラウンドで別途に実行される「燃料切り替り判断」の手順を示したフローチャートであり、ステップＳ１１では、エンジン始動後の燃料噴射量Toutの積算値ΣToutが燃料切替閾値Tout_refと比較される。この燃料切替閾値Tout_refは、燃料配管１７に残っていた燃料が全て噴射されたと判断できる値に設定されており、ΣTout＞Tout_refであればステップＳ１２へ進み、燃料切り替わり済みとされる。これに対して、ΣTout≦Tout_refであればステップＳ１３へ進み、燃料切り替わり前とされる。
【００５０】
図１１へ戻り、エンジン始動直後は燃料切り替わり前と判定されるのでステップＳ７３へ進み、現在のE判定ポイントPeが判定される。ここではPe＝０と判定されるのでステップＳ７４へ進み、現在のE濃度学習値Eindexが判定される。ここでは既にE2なので、E3およびE4以外と判定されてステップＳ７６へ進む。ステップＳ７６では、E判定ポイントPeが「＋２」だけ更新される。
【００５１】
このようにして、E判定ポイントPeが「２」になれば、図５のメインフローでは、ステップＳ１においてPe≧２と判定されるので、ステップＳ７でリーン化係数Kclhを「１．０」に戻して当該制御を完了する。
【００５２】
次いで、前記記憶部１０３に記憶されているE濃度学習値Eindexが高濃度のE4レベルであり、次のエンジン始動時の燃料タンク内のアルコール濃度も依然としてE4レベルである場合の動作を、図１４のタイムチャートおよび各フローチャートを参照して時系列で説明する。
記憶されているE濃度学習値Eindexが高濃度のE4レベルであれば、リーン化係数検索（図８）のステップＳ３５において、１段目リーン化係数Kclh1が同様に登録される。この結果、前記燃料噴射量制御部１０５で別途に計算される燃料噴射量Toutにリーン化係数Kclhが乗じられて燃料噴射量が減少するので、図１４に示した例では、時刻t2を境に空燃比が上昇する。この１段目リーン化は、前記１段目カウンタN1stがタイムアウトするまで継続される。
【００５３】
その後、時刻t3で１段目カウンタN1stがタイムアウトし、これがMAP判定処理（図１０）のステップＳ５１で検知されるとステップＳ５２へ進む。ステップＳ５２では、現在のE濃度学習値Eindexの正当性を確認すべくO2センサ出力VO2とMAP切替閾値Vref2とが比較される。ここでは、センサ出力VO2がMAP切替閾値Vref2を下回っており、現在のE濃度学習値Eindexが正当であると判定されてステップＳ５３へ進み、現在のE濃度学習値Eindex（E4）が維持される。ステップＳ５４では「E判定ポイント更新処理」が実行される。
【００５４】
図１１の「E判定ポイント(Pe)更新処理」では、ステップＳ７１において現在のE判定ポイントPeが「０」と判定されるのでステップＳ７２へ進む。ステップＳ７２では、燃料切り替わり済みであるか否かが判定され、エンジン始動直後は燃料切り替わり前と判定されるのでステップＳ７３へ進み、現在のE判定ポイントPeが判定される。ここではPe＝０なのでステップＳ７４へ進み、現在のE濃度学習値Eindexが判定される。ここではE4と判定されるのでステップＳ７５へ進み、E判定ポイントPeが「＋１」だけ更新されてPe＝１となる。
【００５５】
図１０へ戻り、ステップＳ５５では、リーン化係数Kclhが「１．０」に戻される。したがって、図１４に示したように、空燃比が時刻t3を境に降下する。また、E判定ポイントPeが「１」に更新されれば、図５のメインフローでは、ステップＳ３からＳ４へ進むので、燃料配管内の燃料が燃料タンク内の燃料に切り替わるのを待って第２回目のリーン化制御が同様に実行されることになる。
【００５６】
なお、上記の実施形態ではエンジンの温度を水温で代表するものとして説明したが、油温センサが装備されている場合には油温で代表するようにしても良い。
【００５７】
このように、本実施形態では第１回目のリーン化制御において、E濃度学習値Eindexの判定結果が依然として高濃度レベル(E4，E3)であれば第２回目のリーン化制御が実施される一方、第１回目のリーン化制御において、E濃度学習値Eindexの判定結果が低濃度レベル(E2，E1)に更新されれば第２回目のリーン化制御は実施されない。また、本実施形態では第１回目および第２回目の各リーン化制御において、１段目のリーン化で現在のE濃度学習値Eindexの正当性を確認できない場合のみ２段目のリーン化が実行され、１段目のリーン化でE濃度学習値Eindexの正当性を確認できれば２段目のリーン化は省略される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関およびその燃料噴射制御系統の図である。
【図２】ECUの構成を機能的に表現したブロック図である。
【図３】ROMの記憶内容を模式的に表現した図である。
【図４】エタノール濃度の範囲設定方法の一例を示した図である。
【図５】キャタライザ(CAT)保護処理のメインフローである。
【図６】「リーン化制御」の手順を示したフローチャートである。
【図７】運転状態が高負荷領域と判定される条件を示した図である。
【図８】「リーン化係数検索処理」の手順を示したフローチャートである。
【図９】第１および第２係数テーブル(E4)の一例を示した図である。
【図１０】「MAP判定処理」の手順を示したフローチャートである。
【図１１】「E判定ポイント更新処理」の手順を示したフローチャートである。
【図１２】「燃料切り替り判断処理」の手順を示したフローチャートである。
【図１３】アルコール濃度がE4レベルからE2レベルに変化した場合のリーン化制御を示したタイムチャートである。
【図１４】アルコール濃度がE4レベルを維持している場合のリーン化制御を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１…エンジン，２…吸気管，３…エアクリーナ，４…スロットル弁，５…インジェクタ，７…排気管，８…三元触媒，１０…エンジン制御装置，１１…スロットル開度センサ，１２…吸気管絶対圧センサ，１３…水温センサ，１４…クランク角センサ，１５…，酸素濃度センサ，１６…吸気温センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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