(57)【要約】【課題】フューエルカット終了後にＡ／Ｆセンサ、サブ酸素センサの少なくとも何れか一方のセンサにより算出される目標値と実測値から算出される積算量からアルコール濃度を算出することで、アルコール濃度をより精度良くする推定する内燃機関の空燃比制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、排気通路にＡ／Ｆセンサ６０又はサブＯ2センサ６１とを備え、フューエルカット復帰判定後、所定時間のＡ／Ｆセンサ６０又はサブＯ2センサ６１により出力されるＡ／Ｆセンサ値又はサブＯ2センサ値の目標値と実測値との差を積算し、その積算量が予め算出したエタノール濃度学習時の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、その積算量に応じてエタノール濃度学習値を更新することで、精度良くアルコール濃度を学習することができ、アルコール濃度学習値の精度を向上させる。【選択図】図２
2009052477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサとを有し、フューエルカット制御が行われる内燃機関の空燃比制御装置であって、
フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、
燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、
前記空燃比センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、
前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新を更に継続し、
この積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】
燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ該触媒を経た前記排気ガスの酸素濃度を検出するサブ酸素センサとを有し、フューエルカット制御が行われる内燃機関の空燃比制御装置であって、
フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、
燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、
前記サブ酸素センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、
前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、サブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】
請求項３において、
所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新を更に継続し、
この積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項５】
燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサと、前記触媒の下流側に設けられ当該触媒を経た前記排気ガスの酸素濃度を検出するサブ酸素センサとを有し、フューエルカット制御が行われる内燃機関の空燃比制御装置であって、
フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、
燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、
前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、
前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにより出力される空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、所定時間の前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにより出力される空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される各々の積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される各々の積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の各々の積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
所定時間内の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値との差及び前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、
前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じて、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量と、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量との更新量反映比率を算出し、
前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が大きい場合には、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新し、
前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が小さい場合には、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする内燃機関の空燃比制御
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フューエルカット終了後に空燃比センサ、サブ酸素センサの少なくとも何れか一方のセンサにより算出される目標値と実測値とから算出される積算量からアルコール濃度を算出し、精度よくアルコール濃度を推定する内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の空燃比を制御するために、排気通路に複数の酸素センサを備えた内燃機関の空燃比制御装置が知られている。すなわち、この内燃機関の空燃比制御装置は、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサ（以下、「Ａ／Ｆセンサ」という。）を備え、前記Ａ／Ｆセンサの出力に基づいて前記触媒に流入する排気ガスの空燃比を目標空燃比とするための空燃比フィードバック制御を行うようにしている。
【０００３】
また、近年、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用いることにより、それぞれの短所を補って長所を相互補完させる、所謂、多種燃料内燃機関が知られている。一般に、このような多種燃料内燃機関が搭載された車両は、フレキシブル燃料車（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれている。このＦＦＶでは、ガソリン、アルコールとガソリンとの混合燃料、またはアルコールのみの燃料が使用され、使用される燃料のアルコール濃度（含有率）を０％（ガソリンのみ）から１００％（アルコールのみ）の間で変化させて使用されている。
【０００４】
ＦＦＶのようなガソリンとアルコール燃料の両方を許容するシステムにおいて、アルコール含有燃料を使用燃料とする場合に、アルコールの物性はガソリンとは異なり、使用燃料のアルコール濃度に応じて空燃比や点火時期を変更する必要があり、アルコール濃度を算出する方法として空燃比差と空燃比率からアルコール濃度を算出する等、様々な方法が検討されている。
【０００５】
アルコール濃度を算出する方法として、例えば、アルコール非含有燃料の理論空燃比よりもリッチ側またはリーン側に目標空燃比を設定すると共に、この目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、あるいはこの目標空燃比と検出された実空燃比との空燃比差と、この目標空燃比をアルコール非含有燃料の理論空燃比で除した値である空気過剰率との比率に基づいて使用燃料のアルコール濃度を算出・推定し、アルコール濃度を補正するようにしている（特許文献１）。
【０００６】
このように、アルコール濃度により空気過渡率に対する噴射量が異なることを利用し、目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、若しくは空燃比差と空気過剰率との比率のズレが大きい場合、即ち、想定空燃比が空燃比フィードバック制御の行われない領域にある場合においても精度よく使用燃料のアルコール濃度を推定するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４８６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、若しくは空燃比差と空気過剰率との比率のズレが大きい場合にしかアルコール濃度の補正が行なわれないため、目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、若しくは空燃比差と空気過剰率との比率のズレ量が判定値より小さい範囲では、正確なアルコール濃度を算出することができないため、検
出されるアルコール濃度の値の精度が悪く、エンスト、吹き上がりが発生しやすい、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、フューエルカット終了後にＡ／Ｆセンサ、サブ酸素センサの少なくとも何れか一方のセンサにより算出される目標値と実測値と差の積算量からアルコール濃度を算出することで、アルコール濃度をより精度良くする推定する内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサとを有し、フューエルカット制御が行われる内燃機関の空燃比制御装置であって、フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、前記空燃比センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置においては、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新を更に継続し、この積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ該触媒を経た前記排気ガスの酸素濃度を検出するサブ酸素センサとを有し、フューエルカット制御が行われる内燃機関の空燃比制御装置であって、フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、前記サブ酸素センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が予め算出したエタノール
濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、サブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置においては、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新を更に継続し、この積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールとガソリンとを単独で又は混合した燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグと、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサと、前記触媒の下流側に設けられ当該触媒を経た前記排気ガスの酸素濃度を検出するサブ酸素センサとを有し、フューエルカット制御が行われる内燃機関の空燃比制御装置であって、フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにより出力される空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、所定時間の前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにより出力される空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される各々の積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される各々の積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の各々の積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置においては、所定時間内の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値との差及び前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じて、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量と、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量との更新量反映比率を算出し、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が大きい場合には、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新し、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が小さい場合には、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサと、フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、前記空燃比センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することで、目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、若しくは空燃比差と空気過剰率との比率のズレ量が小さい場合でも精度良くアルコール濃度を学習することができるため、アルコール濃度学習値の精度を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新量を算出し、エタノール濃度学習値の更新を更に継続し、この積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続することで、１回当たりの更新量を少なくすることができ、アルコール濃度学習時の空燃比荒れを抑えることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ該触媒を経た前記排気ガスの酸素濃度を検出するサブ酸素センサと、フューエルカット条件の成立時に前記燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止するフューエルカット手段と、燃料噴射の禁止解除を判定するフューエルカット復帰判定手段と、前記サブ酸素センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、サブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することで、目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、若しくは空燃比差と空気過剰率との比率のズレ量が小さい場合でも精度良くアルコール濃度を学習することができるため、アルコール濃度学習値の精度を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間の前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新を更に継続し、この積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出さ
れる積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続することで、１回当たりの更新量を少なくすることができ、アルコール濃度学習時の空燃比荒れを抑えることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサと、前記フューエルカット手段と、前記フューエルカット復帰判定手段と、前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにおいて検出された値に基づき前記燃料噴射弁から供給する燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御手段とを備え、前記フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、所定時間の前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにより出力される空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、所定時間の前記空燃比センサ及び前記サブ酸素センサにより出力される空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される各々の積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される各々の積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、空燃比センサ値及びサブ酸素センサ値の各々の積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することで、更に精度良くアルコール濃度を学習することができるため、アルコール濃度学習値の精度を更に向上させることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、所定時間内の前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値との差及び前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値とから算出される積算量の差に応じて、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量と、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量との更新量反映比率を算出し、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が大きい場合には、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新し、前記空燃比センサにより出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が小さい場合には、前記サブ酸素センサにより出力されるサブ酸素センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新することで、前記空燃比センサから算出される積算量の差のみだけでは、エタノール濃度学習の精度が十分でない場合でも、前記サブ酸素センサから算出される積算量の差から算出される値を用いることで、アルコール濃度学習値の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置をエンジンシステムに適用した例について図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成を示す概略構成図である。
図１に示すように、本実施例の内燃機関において、内燃機関としてのエンジン１０は、ポート噴射式多気筒エンジンであって、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された各シリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクケース１５が締結され、このクランクケース１５内にクランクシャフト１６が回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１６にそれぞれ連結されている。
【００２４】
燃焼室１８は、シリンダブロック１１におけるシリンダボア１３の壁面とシリンダヘッド１２の下面とピストン１４の頂面により構成されており、この燃焼室１８は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１８の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１９及び排気ポート２０が対向して形成されており、この吸気ポート１９及び排気ポート２０に対して、吸気弁２１及び排気弁２２が設けられている。
【００２５】
吸気弁２１及び排気弁２２は、シリンダヘッド１２に軸方向に沿って移動自在に支持される。また、シリンダヘッド１２の上部には、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８が回転自在に支持されており、この吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８に一体に設けられた吸気カム２９及び排気カム３０により吸気弁２１及び排気弁２２を駆動することができる。また、クランクシャフト１６と吸気カムシャフト２７と排気カムシャフト２８が連動可能となっている。
【００２６】
従って、クランクシャフト１６に同期して吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８が回転すると、吸気カム２９及び排気カム３０が吸気弁２１及び排気弁２２を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０を開閉し、吸気ポート１９と燃焼室１８、燃焼室１８と排気ポート２０とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８は、クランクシャフト１６が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジン１０は、クランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８が１回転することとなる。
【００２７】
また、このエンジン１０の動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２１及び排気弁２２を最適な開閉タイミングに制御する吸気・排気可変動弁機構（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ−ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ）３１、３２となっている。この吸気・排気可変動弁機構３１、３２は、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８の軸端部にＶＶＴコントローラ３３、３４が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ３５、３６からの油圧をこのＶＶＴコントローラ３３、３４の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対するカムシャフト２７、２８の位相を変更し、吸気弁２１及び排気弁２２の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気・排気可変動弁機構３１、３２は、吸気弁２１及び排気弁２２の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ３７、３８が設けられている。
【００２８】
吸気ポート１９には、吸気マニホールド３９を介してサージタンク４０が連結され、このサージタンク４０に吸気管４１が連結されており、この吸気管４１の空気取入口にエアクリーナ４２が取付けられている。そして、吸気管４１には、このエアクリーナ４２の下流側に位置してスロットル弁４３を有する電子スロットル装置４４が設けられている。
【００２９】
エンジン１０の各気筒の燃焼室１８には、エアクリーナ４２からスロットル弁４３の制御を受けて、サージタンク４０および吸気管４１を介して空気が吸入される。
【００３０】
また、シリンダヘッド１２には、各吸気ポート１９に対して、アルコールとガソリンとを単独でまたは混合した燃料を噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）４５がそれぞれ装着されている。このインジェクタ４５は、基端部がデリバリパイプ４６に連結され、このデリバリパイプ４６には、後述の燃料供給管７２を介して燃料タンク７０内に設けられたフィードポンプ（燃料ポンプ）７３が連結されている。更に、シリンダヘッド１２には、
燃焼室１８の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ４７が装着されている。
【００３１】
一方、排気ポート２０には、排気マニホールド４８を介して排気管４９が連結されており、この排気管４９には排気ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯX）などの有害物質を浄化処理する三元触媒５０、５１が装着されてい
る。
【００３２】
すなわち、内燃機関１０から排出される排気ガスは、先ず三元触媒５０で浄化され、この三元触媒５０で浄化しきれなかった排気ガスが三元触媒媒５１によって浄化されるようになっている。
【００３３】
これらの三元触媒５０、５１は、所定量の酸素を吸蔵することができ、排気ガス中にＨＣやＣＯ等の未燃成分が含まれている場合は、吸蔵している酸素を用いてそれらを酸化し、また、排気ガス中にＮＯX等の酸化成分が含まれている場合には、それらを還元し、放
出された酸素を吸蔵することができるように構成されている。
【００３４】
また、三元触媒５０の上流には、排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサ（以下、「Ａ／Ｆセンサ」という。）６０が設けられている。すなわち、このＡ／Ｆセンサ６０は、三元触媒５１に流入する排気ガスの酸素濃度に基づいて内燃機関１０で燃焼された混合気の空燃比を検出するものである。
【００３５】
また、三元触媒５０の下流には、排気ガス中の酸素濃度検出手段であるサブＯ2センサ
６１が設けられている。即ち、このサブＯ2センサ６１は、三元触媒５１を流出した排気
ガスの酸素濃度に基づいて、燃料リッチな排気ガス（ＨＣ、ＣＯを含む排気ガス）であるか、あるいは燃料リーンな排気ガス（ＮＯXを含む排気ガス）であるか否かを検出するも
のである。
【００３６】
また、各インジェクタ４５には、燃料タンク７０に貯留された燃料が燃料供給系７１を介して供給される。エンジン１０は、燃料としてアルコールとガソリンとをそれぞれ単独でまたは混合して使用可能に構成されているので、燃料タンク７０には、所定のアルコール濃度を有する燃料が貯留される。この燃料は、ガソリン１００％の場合や、メタノール、エタノール等のアルコールがガソリンに混合された混合燃料の場合、更にはアルコール１００％の場合もある。
【００３７】
燃料供給系７１は、各インジェクタ４５に共通に接続されたデリバリパイプ４６と、これらデリバリパイプ４６に燃料タンク７０内の燃料を供給するための燃料供給管７２と、燃料供給管７２に燃料タンク７０内の燃料を送り込むための燃料ポンプ７３とを備えている。また、燃料供給管７２はデリバリパイプ４６に接続されている。
【００３８】
車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）５２が搭載されており、このＥＣＵ５２は、インジェクタ４５や点火プラグ４７などを制御可能となっている。
【００３９】
即ち、吸気管４１の上流側には、エアフローセンサ５３及び吸気温センサ５４が装着され、サージタンク４０には吸気圧センサ５５が装着されており、計測した吸入空気量、吸気温度、吸気圧（吸気管負圧）をＥＣＵ５２に出力している。また、電子スロットル装置４４には、スロットルポジションセンサ５６が装着されており、現在のスロットル開度をＥＣＵ５２に出力しており、アクセルペダルに装着されたアクセルポジションセンサ５７は、現在のアクセル開度をＥＣＵ５２に出力している。
【００４０】
更に、クランク角センサ５８は、検出した各気筒のクランク角度をＥＣＵ５２に出力し
、このＥＣＵ５２は検出したクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数（エンジン回転速度）を算出している。また、シリンダブロック１１には、エンジン冷却水温を検出する水温センサ５９が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ５２に出力している。また、排気管４９には、三元触媒５０の上流側及び下流側に位置して排気ガスの酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ６０、サブＯ2センサ６１が設けられており、検出した酸素濃度をＥＣＵ５
２に出力している。
【００４１】
また、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８には、カムポジションセンサ３７、３８で検出された回転位相をＥＣＵ５２に出力している。
【００４２】
従って、ＥＣＵ５２は、検出した吸入空気量、吸気温度、吸気圧、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温、回転位相などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量（燃料噴射時間）、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタ４５及び点火プラグ４７を駆動して燃料噴射及び点火を実行する。また、ＥＣＵ５２は、検出した排気ガスの酸素濃度をフィードバック制御することで、空燃比がストイキ（理論空燃比）となるように燃料噴射量を補正している。また、ＥＣＵ５２は、エンジン運転状態に基づいて吸気・排気可変動弁機構３１、３２が制御可能となっており、エンジンの運転状態に応じて制御されている。
【００４３】
以下に、本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法について図２に基づいて説明する。
【００４４】
[運転制御方法]
次に、本実施例の内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法について図２、３に基づいて図１を参照しつつ具体的に説明する。
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、フューエルカット復帰判定後、所定時間の空燃比センサ６０により出力される空燃比センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間の空燃比センサ６０により出力される空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、空燃比センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新するものである。
【００４５】
図２は、本実施例に係る内燃機関の各種センサの値とエタノール濃度学習値との関係の全体を示す図である。また、図３は、図２において特にＡ／Ｆセンサの空燃比センサ値（以下、「Ａ／Ｆセンサ値」という。）とエタノール濃度学習値との関係を抜き出して示す図である。以下の制御は、上記ＥＣＵ５２によって実行される。
【００４６】
図３に示すように、時間Ｔ1までは燃料噴射を行ない（フューエルカット要求：ＯＦＦ
）、時間Ｔ2から時間Ｔ3までは燃料噴射を禁止するフューエルカットを行ない（フューエルカット要求：ＯＮ）、時間Ｔ3以降は再度、燃料噴射を行なっている（フューエルカッ
ト要求：ＯＦＦ）。
【００４７】
最初に燃料を供給しているフューエルカットを行わない時間Ｔ1（フューエルカット要
求：ＯＦＦ）までは、Ａ／Ｆセンサ６０により算出されるＡ／Ｆセンサ値による実測値（図中、実線）は目標値（図中、破線）とほぼ同じ値である。そして、時間Ｔ1で燃料噴射
を禁止しフューエルカットを行なう（フューエルカット要求：ＯＮ）と、時間Ｔ1から時
間Ｔ2にかけてＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の実測値は目標値より
リーン側に離れていく。そして、時間Ｔ2から時間Ｔ4までの間はＡ／Ｆセンサ６０により
出力されるＡ／Ｆセンサ値の実測値は目標値よりリーン側に離れて状態で維持される。そして、時間Ｔ4から時間Ｔ5にかけてＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の実測値は目標値に近づく。そして、時間Ｔ5以降はＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ
／Ｆセンサ値の実測値は目標値とほぼ同じ値となる。
【００４８】
このとき、フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、即ち、再度燃料噴射を行なった（フューエルカット要求：ＯＦＦ）後、時間Ｔ3から時間Ｔ5までの所定時間ＴAでのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値
との差を積算し、所定時間ＴAでのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の
目標値と実測値とから算出される積算量の差Ａが、予め算出したエタノール濃度学習時におけるＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値と比較する。具体的には、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を予め算出したエタノール濃度学習時におけるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差とエタノール濃度学習値との関係を示すマップと比較し、所定値以上、若しくは所定値未満か否かを判断する。
【００４９】
そして、この積算量の差Ａが、予め算出したエタノール濃度学習時におけるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、エタノール濃度学習値を更新する。
【００５０】
図４は、積算量の差とエタノール濃度学習値との関係の一例を示す図である。
図４に示すように、例えば、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の５０を基準とする。そして、ある所定期間Ａ１でのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が５０の時には、この所定期間Ａ１でのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差は、予め算出したエタノール濃度学習時におけるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差と同じであるため、エタノール濃度学習値をそのまま維持し、エタノール濃度は５０％と推定する。
【００５１】
また、ある所定期間Ａ２でのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が８０の時には、この所定期間Ａ２でのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差は、予め算出したエタノール濃度学習時における積算量より大きいため、エタノール濃度学習値を補正し、例えばエタノール濃度は６０％と推定する。
【００５２】
また、ある所定期間Ａ３でのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が１００の時には、この所定期間Ａ３でのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差は、予め算出したエタノール濃度学習時における積算量より大きいため、エタノール濃度学習値を補正し、例えばエタノール濃度は８０％と推定する。
【００５３】
よって、所定時間ＴAでのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値
と実測値とから算出される積算量の差Ａが、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差とエタノール濃度学習値との関係を示すマップから所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、その積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新することができる。
【００５４】
このように、本実施例では、内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用いることで、フューエルカット復帰判定手段により燃料噴射の禁
止を解除した後、所定時間ＴAのＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目
標値と実測値との差を積算し、目標値と実測値とから算出される積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、前記積算量に応じてエタノール濃度学習値を更新することができるため、目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、若しくは空燃比差と空気過剰率との比率のズレ量が小さい場合でも精度良くアルコール濃度を学習し、アルコール濃度学習値の精度を向上させることができる。
【実施例２】
【００５５】
本発明による実施例２に係る内燃機関の空燃比制御装置をエンジンシステムに適用した例について説明する。
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置は、実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成と同様であるため、図１に示す実施例１の内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成の説明とその構成を示す図は省略する。
【００５６】
[運転制御方法]
本実施例の内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法について図２、５に基づいて図１を参照しつつ具体的に説明する。
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムは、図３に示すような実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法で用いたＡ／Ｆセンサ６０に代えて、図１に示す三元触媒５０の後流側に設けたサブＯ2センサ６１を用いてエタノール濃度学習値を更新するものである。
【００５７】
即ち、本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、フューエルカット復帰判定後、所定時間のサブ酸素センサ６１により出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間のサブ酸素センサ６１により出力されるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、サブ酸素センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新するものである。
【００５８】
図５は、図２において特にサブＯ2センサのサブＯ2センサ値とエタノール濃度学習値との関係を抜き出して示す図である。
図５に示すように、最初に燃料を供給しフューエルカットを行わない時間Ｔ1（フュー
エルカット要求：ＯＦＦ）までは、サブ酸素センサ値（以下、「サブＯ2センサ値」とい
う。）６１により出力されるサブ酸素センサ（以下、「サブＯ2センサ」という。）の実
測値（図中、実線）は目標値（図中、破線）とほぼ同じ値である。そして、時間Ｔ1で燃
料噴射を禁止するフューエルカットを行なう（フューエルカット要求：ＯＮ）と、時間Ｔ2前でサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値による実測値は目標値よりリ
ーン側に離れていく。そして、時間Ｔ2から時間Ｔ6までの間はサブＯ2センサ６１により
出力されるサブＯ2センサ値による実測値は目標値よりリーン側に離れた状態で維持され
る。そして、時間Ｔ6から時間Ｔ7にかけてサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の実測値は目標値に近づく。そして、時間Ｔ7以降はサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値による実測値は目標値とほぼ同じ値となる。
【００５９】
このとき、フューエルカット復帰判定手段によりフューエルカット復帰判定後、即ち、再度燃料噴射を行なった（フューエルカット要求：ＯＦＦ）後、時間Ｔ3から時間Ｔ7までの所定時間ＴBでのサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標値と実測
値との差を積算し、所定時間ＴBのサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値
の目標値と実測値とから算出される積算量の差Ｂを予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値と比較する。具体的には、サブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を予め算出したエタノール濃度学習時におけるサブＯ2センサ値の目標値と実測
値とから算出される積算量の差とエタノール濃度学習値との関係を示すマップと比較し、所定値以上、若しくは所定値未満か否かを判断する。
【００６０】
そして、所定時間ＴBでのサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標
値と実測値との差を積算して求められる積算量の差Ｂが、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、エタノール濃度学習値を更新する。
【００６１】
そして、所定時間ＴBでのサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標
値と実測値とから算出される積算量の差Ｂが、例えば図４に示すような予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差とエタノール濃度学習値との関係を示すマップから所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、前記積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新する。
【００６２】
よって、本実施例では、内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用いることで、フューエルカット復帰判定手段により燃料噴射の禁止を解除した後、所定時間ＴBのサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標
値と実測値との差を積算し、目標値と実測値とから算出される積算量の差Ｂが予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、積算量に応じてエタノール濃度学習値を更新することができるため、目標空燃比と使用燃料の実空燃比との比率、若しくは空燃比差と空気過剰率との比率のズレ量が小さい場合でも精度良くアルコール濃度を学習し、アルコール濃度学習値の精度を向上させることができる。
【実施例３】
【００６３】
本発明による実施例３に係る内燃機関の空燃比制御装置をエンジンシステムに適用した例について説明する。
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置は、実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成と同様であるため、図１に示す実施例１の内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成の説明とその構成を示す図は省略する。
【００６４】
[運転制御方法]
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムは、図２、３に示すような実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用い、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまでＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差の積算量の算出及びエタノール濃度学習値の更新を更に継続するものである。
【００６５】
即ち、本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、フューエルカット復帰判定後、所定時間のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差を積算する。そして、所定時間のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差
を、予め算出したエタノール濃度学習時におけるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差と比較する。そして、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時におけるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新量を算出し、エタノール濃度学習値の更新を継続する。そして、このＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時におけるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、Ａ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を更に継続する。
【００６６】
図６は、本実施例に係る運転制御方法のＡ／ＦセンサのＡ／Ｆセンサ値とエタノール濃度学習値との関係の一例を示す図である。
図６に示すように、時間Ｔ3から所定時間経過後の時間Ｔ11においてＡ／Ｆセンサ６０
により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差を積算する。その積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間経過後の時間Ｔ12のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出する。そして、その積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間経過後の時間Ｔ13のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出する。この操作を繰り返し行い、積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続する。
【００６７】
よって、本実施例では、内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用い、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値から算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続することで、１回当たりの更新量を少なくすることができ、アルコール濃度学習時の空燃比荒れを抑えることができる。
【００６８】
また、本実施例は、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示すような実施例２に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用いてサブＯ2
センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値を用いて行うようにしても良い。
【実施例４】
【００６９】
本発明による実施例４に係る内燃機関の空燃比制御装置をエンジンシステムに適用した例について説明する。
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置は、実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成と同様であるため、図１に示す実施例１の内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成の説明とその構成を示す図は省略する。
【００７０】
[運転制御方法]
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムは、図３に示すような実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差と、図５に示すような実施例２に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法のサブＯ2センサ６１により出力される
サブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差との両方を用いて、エタ
ノール濃度学習を実施するものである。
【００７１】
Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差を積算し、目標値と実測値との積算量の差を用いてエタノール濃度学習値を算出する場合、例えば図７に示すように、時間の経過と共にＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差は小さくなるため、センサの感度により正確なエタノール濃度学習値を算出することができなくなる場合がある。
【００７２】
そのため、フューエルカット後、即ち燃料噴射を行なった後、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値を用いてエタノール濃度学習を行い、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差が小さくなり、正確なエタノール濃度学習値の算出が困難となったときには、サブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値を用いてエタノール濃度学習を行うように切替える。Ａ／Ｆセンサ６０からサブＯ2
センサ６１に切替えた後、サブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標値と実測値との差を積算し、目標値と実測値とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習を行うようにする。
【００７３】
フューエルカット復帰判定後、所定時間内のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差及びサブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差に応じて、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量と、サブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量の更新量反映比率Ｋを算出する。
【００７４】
また、本発明の内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法では、以下の式（１）に基づき、エタノール濃度学習値を更新する。
エタノール濃度学習値＝（［Ａ／Ｆセンサにより出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量］×［１−更新量反映比率（Ｋ）］）＋（［サブＯ2センサにより出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される
積算量の差による更新量］×［更新量反映比率（Ｋ）］）・・・（１）
【００７５】
更新量反映比率Ｋは、予め求めたＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差を積算し、目標値と実測値とから算出される積算量の差と更新量反映比率Ｋとの関係を示すマップを用いて算出する。
図８は、Ａ／Ｆセンサにより出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差と更新量反映比率との関係の一例を示す図である。
図８に示すように、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が、図８に示す所定の範囲（図８中、Ｙの部分）にある場合には、更新量反映比率Ｋが０となり、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差の積算量がエタノール濃度学習値となる。
【００７６】
また、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が、図８に示す所定の範囲（図８中、Ｘの部分）にある場合に
は、更新量反映比率Ｋが１となり、サブＯ2センサ６１により出力されるＡ／Ｆセンサ値
の目標値と実測値との差の積算量がエタノール濃度学習値となる。
【００７７】
よって、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差を積算し、目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が大きい場合には、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新し、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が小さい場合には、サブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新する。
【００７８】
従って、本実施例では、内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用い、フューエルカット復帰判定後、所定時間内のＡ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値との差及びサブＯ2センサ６１により出
力されるサブＯ2センサ値の目標値と実測値との差を各々積算し、Ａ／Ｆセンサ６０によ
り出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値に応じて、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値から算出される積算量の差による更新量と、サブＯ2センサ６１により出力されるサブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差による更新量反映比率Ｋを算出し、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値から算出される積算量の差の絶対値が大きい場合には、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新し、Ａ／Ｆセンサ６０により出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差の絶対値が小さい場合には、サブＯ2センサ６１に
より出力されるサブＯ2センサ値に基づきエタノール濃度学習値を更新することで、Ａ／
Ｆセンサ６０から算出される積算量の差のみだけでは、エタノール濃度学習の精度が十分でない場合でも、サブＯ2センサ６１から算出される積算量の差から算出される値を用い
ることで、アルコール濃度学習値の精度を向上させることができる。
【実施例５】
【００７９】
本発明による実施例５に係る内燃機関の空燃比制御装置をエンジンシステムに適用した例について説明する。
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置は、実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成と同様であるため、図１に示す実施例１の内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成の説明とその構成を示す図は省略する。
【００８０】
[運転制御方法]
本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、実施例４に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用い、Ａ／Ｆセンサ６０及びサブＯ2センサ６１により出力されるＡ／
Ｆセンサ値及びサブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される各々の積算量の差が
、予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまでＡ／Ｆセンサ６０及びサブＯ2センサ６１により出力されるＡ
／Ｆセンサ値及びサブＯ2センサ値の目標値と実測値との差の積算量の算出及びエタノー
ル濃度学習値の更新を継続するものである。
【００８１】
即ち、本実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、フューエルカット復帰判定後、所定時間のＡ／Ｆセンサ６０及びサブＯ2センサ６１により出力されるＡ／Ｆセンサ値及びサブＯ2センサ値の目標値と実測値との差を積算し、所定時間のＡ／Ｆセンサ６０及びサブＯ2センサ６１により出力されるＡ／
Ｆセンサ値及びサブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め
算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合、更に所定時間、Ａ／Ｆセンサ６０及びサブＯ2セ
ンサ６１により出力されるＡ／Ｆセンサ値及びサブＯ2センサ値の各々の目標値と実測値
とから算出される積算量の差を算出し、エタノール濃度学習値の更新量を算出して、この積算量の差が予め算出したエタノール濃度学習時における目標値と実測値とから算出される積算量の差の所定範囲内になるまで、Ａ／Ｆセンサ６０及びサブＯ2センサ６１により
出力されるＡ／Ｆセンサ値及びサブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される積算
量の差の算出及びエタノール濃度学習値の更新を継続するものである。
【００８２】
よって、本実施例では、内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を用いることで、Ａ／Ｆセンサ６０から算出される積算量の差のみだけでは、エタノール濃度学習の精度が十分でない場合でも、サブＯ2センサ６１から算出され
る積算量の差から算出される値を用いることができるため、アルコール濃度学習値の精度を向上させることができると共に、１回当たりの更新量を少なくすることができ、アルコール濃度学習時の空燃比荒れを抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、Ａ／Ｆセンサ、サブＯ2
センサの何れか一方、又は両方を備え、フューエルカット終了後にＡ／Ｆセンサ又はサブＯ2センサにより出力されるＡ／Ｆセンサ値又はサブＯ2センサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差が、予め算出したエタノール濃度学習時に算出される積算量の差の所定値以上、若しくは所定値未満の場合には、その積算量の差に応じてエタノール濃度学習値を更新し、精度良くアルコール濃度を学習することができ、アルコール濃度学習値の精度を向上させることが可能な内燃機関に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を適用したエンジンシステムの構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係る内燃機関の各種センサの値とエタノール濃度学習値との関係の全体を示す図である。
【図３】図２において特にＡ／ＦセンサのＡ／Ｆセンサ値とエタノール濃度学習値との関係を抜き出して示す図である。
【図４】目標値と実測値との差を積算して求められる積算量の差とエタノール濃度学習値との関係の一例を示す図である。
【図５】図２において特にサブＯ2センサのサブＯ2センサ値とエタノール濃度学習値との関係を抜き出して示す図である。
【図６】Ａ／ＦセンサのＡ／Ｆセンサ値とエタノール濃度学習値との関係の一例を示す図である。
【図７】時間の経過におけるＡ／ＦセンサとサブＯ2センサにより出力されるＡ／Ｆセンサ値及びサブＯ2センサ値の一例を示す図である。
【図８】Ａ／Ｆセンサにより出力されるＡ／Ｆセンサ値の目標値と実測値とから算出される積算量の差と更新量反映比率との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  エンジン（内燃機関）
１１  シリンダブロック
１２  シリンダヘッド
１３  シリンダボア
１４  ピストン
１５  クランクケース
１６  クランクシャフト
１７  コネクティングロッド
１８  燃焼室
１９  吸気ポート
２０  排気ポート
２１  吸気弁
２２  排気弁
２７  吸気カムシャフト
２８  排気カムシャフト
２９  吸気カム
３０  排気カム
３１  吸気可変動弁機構
３２  排気可変動弁機構
３３、３４  ＶＶＴコントローラ
３５、３６  オイルコントロールバルブ
３７、３８  カムポジションセンサ
３９  吸気マニホールド
４０  サージタンク
４１  吸気管
４２  エアクリーナ
４３  スロットル弁
４４  電子スロットル装置
４５  インジェクタ
４６  デリバリパイプ
４７  点火プラグ
４８  排気マニホールド
４９  排気管
５０、５１  三元触媒
５２  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５３  エアフローセンサ
５４  吸気温センサ
５５  吸気圧センサ
５６  スロットルポジションセンサ
５７  アクセルポジションセンサ
５８  クランク角センサ
５９  水温センサ
６０  空燃比（Ａ／Ｆ）センサ
６１  サブ酸素（Ｏ2）センサ
７０  燃料タンク
７１  燃料供給系
７２  燃料供給管
７３  燃料ポンプ
【図１】
2009052477.tif 000003
【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】
2009052477.tif 000009
【図８】
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