(57)【要約】【課題】混合燃料におけるアルコール濃度推定値の精度を向上させることのできる内燃機関のアルコール濃度判定装置を提供する。【解決手段】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アルコール濃度判定装置は、排気通路１４に設けられて排気中の酸素および未燃燃料の濃度に応じた値を出力する空燃比センサ２１と、排気通路１４において空燃比センサ２１の上流側に二次空気を供給する二次空気供給装置３０とを備える。そして、内燃機関１０の始動時において、排気通路１４に未燃燃料および二次空気を供給する二次空気供給処理を実行し、この実行中における空燃比センサ２１の実際の出力値の最もリッチ側の値に基づいて混合燃料の実際のアルコール濃度を判定する。【選択図】図１
2009228592.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な内燃機関のアルコール濃度判定装置であって、
前記混合燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、
前記機関の排気通路に設けられる空燃比センサと、
前記排気通路において前記空燃比センサの上流側に二次空気を供給するとともに前記推定されたアルコール濃度に応じて同排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を前記機関の始動時に実行する二次空気供給手段と、
前記二次空気供給処理の実行中において、前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度に基づき設定される前記空燃比センサの推定出力値の変動幅と実際の出力値の変動幅とがずれているときに前記推定アルコール濃度と実際のアルコール濃度とにずれがあると判定するアルコール濃度判定手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【請求項２】
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アルコール濃度判定装置であって、
前記混合燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、
前記機関の排気通路に設けられる空燃比センサと、
前記排気通路において前記空燃比センサの上流側に二次空気を供給するとともに前記推定されたアルコール濃度に応じて同排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を前記機関の始動時に実行する二次空気供給手段と、
前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの実際の出力値の変動幅に基づいて前記混合燃料の実際のアルコール濃度を判定するアルコール濃度判定手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、
前記アルコール濃度判定手段は、前記二次空気供給処理を実行するときの前記空燃比センサの推定出力値の変動幅を前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度および判定アルコール濃度に対応して記憶するとともに、前記二次空気供給処理を実行するときの前記空燃比センサの実際の出力値の変動幅に相当する前記推定出力値の変動幅を選択し、前記混合燃料の実際のアルコール濃度が前記選択された推定出力値の変動幅に対応する判定アルコール濃度であると判定する
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【請求項４】
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アルコール濃度判定装置であって、
前記混合燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、
前記機関の排気通路に設けられる空燃比センサと、
前記排気通路において前記空燃比センサの上流側に二次空気を供給するとともに前記推定されたアルコール濃度に応じて同排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を前記機関の始動時に実行する二次空気供給手段と、
前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの実際の出力値の最もリッチ側の値に基づいて前記混合燃料の実際のアルコール濃度を判定するアルコール濃度判定手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、
前記アルコール濃度判定手段は、前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの推定出力値の最もリッチ側の値を前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度および判定アルコール濃度に対応して記憶するとともに、前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの実際の出力値の最もリッチ側の値に相当する前記推定出力値の最もリッチ側の値を選択し、前記混合燃料の実際のアルコール濃度が前記選択された推定出力値の最もリッチ側の値に対応する判定アルコール濃度であると判定する
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、
前記アルコール濃度推定手段は、前記混合燃料のアルコール濃度に応じた値を出力するアルコール濃度センサを備えるとともに同アルコール濃度センサの出力に基づき前記混合燃料のアルコール濃度を推定する
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、
前記アルコール濃度推定手段は、前記機関の燃焼室の混合気の空燃比を前記機関の運転状態に応じた目標空燃比に収束させるべく前記空燃比センサの出力値に基づき空燃比学習を実行するとともに、学習された空燃比に基づいて前記混合燃料のアルコール濃度を推定する
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、
前記アルコール濃度判定手段は、前記機関の前回稼働停止後から今回稼働開始時までの間に前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度がクリアされていないことを条件として前記判定を実行する
ことを特徴とする内燃機関のアルコール濃度判定装置。
【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アルコール濃度判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合させた混合燃料を使用することのできる内燃機関が注目されている。こうした内燃機関では、使用されるアルコールとガソリンとで理論空燃比、発熱量、気化潜熱等の様々な性質が異なるため、アルコール濃度に応じた制御を行う必要がある。そこで従来、混合燃料のアルコール濃度を推定するための種々の構成が提案されている。例えば、特許文献１に記載の構成では、燃料噴射量を所定量変化させるとともに、これに伴って変動する排気の実空燃比に基づいてアルコール濃度を推定している。また、特許文献２に記載の構成では、混合燃料のアルコール濃度を検出するための専用のセンサを設置するとともに、同センサによる検出値に基づき制御を実行している。
【特許文献１】特開２００３−１２０３６３号公報
【特許文献２】特開平５−５４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１、特許文献２に記載されるようにアルコール濃度が推定される場合であっても、推定されるアルコール濃度が真のアルコール濃度とずれている場合には、アルコール濃度に応じた適切な制御が維持できないおそれがあり、これによって機関運転状態の悪化やドライバビリティの悪化を招くおそれがある。したがって、アルコール濃度の推定値の精度を向上させることが望まれる。
【０００４】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、混合燃料におけるアルコール濃度推定値の精度を向上させることのできる内燃機関のアルコール濃度判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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な内燃機関のアルコール濃度判定装置であって、前記混合燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、前記機関の排気通路に設けられる空燃比センサと、前記排気通路において前記空燃比センサの上流側に二次空気を供給するとともに前記推定されたアルコール濃度に応じて同排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を前記機関の始動時に実行する二次空気供給手段と、前記二次空気供給処理の実行中において、前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度に基づき設定される前記空燃比センサの推定出力値の変動幅と実際の出力値の変動幅とがずれているときに前記推定アルコール濃度と実際のアルコール濃度とにずれがあると判定するアルコール濃度判定手段とを備えることを要旨とする。
【０００６】
二次空気供給処理を実行するときには、排気通路に未燃燃料が排出されるとともに、この未燃燃料が二次空気によって燃焼する。これにより、排気温度が上昇するため、機関始動時における排気触媒等の暖機を促進させることができる。
【０００７】
ところで、アルコールを含有しないガソリン１００％の燃料の使用時において二次空気供給処理が実行されると、二次空気の供給によって空燃比センサの出力値がリーン側にシフトする。一方、アルコールを含有する混合燃料の使用時に二次空気供給が実行されるときには、ガソリン１００％の燃料の使用時と燃料供給量の増量比率が同一に設定されている場合であっても、混合燃料のアルコール濃度が高いほど空燃比センサの出力値が一時的にリッチ側にシフトすることが本願発明者によって確認されている。
【０００８】
この原因としては種々考えられるが、例えばアルコールの気化潜熱がガソリンの気化潜熱よりも高く、アルコールがガソリンよりも気化し難いことが挙げられる。すなわち、機関始動時において、気化されないアルコールは気筒内や通路内に一旦付着する。そして、機関の暖機が所定期間進行した段階で付着したアルコールが急激に気化する。このように一旦付着したアルコール分が気化すると、気化した量が通常供給される量に加算されて一時的に燃料過多のリッチ状態となるため、空燃比センサの出力値が一時的にリッチ側にシフトすると考えられる。
【０００９】
よって、上記構成のように、二次空気を供給するとともに推定アルコール濃度に応じて排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を機関始動時に実行し、この二次空気供給処理の実行中において、推定アルコール濃度に基づき設定される空燃比センサの推定出力値の変動幅と実際の出力値の変動幅とがずれているときに推定アルコール濃度と実際のアルコール濃度とにずれがあると判定することができる。したがって、混合燃料におけるアルコール濃度推定値の精度を向上させることができるようになる。なお、推定出力値は、内燃機関の運転状態、燃料供給量の増量補正の比率、二次空気量等の条件によって変動する。この推定出力値は、実験等によって予め設定されている。
【００１０】
請求項２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な内燃機関のアルコール濃度判定装置であって、前記混合燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、前記機関の排気通路に設けられる空燃比センサと、前記排気通路において前記空燃比センサの上流側に二次空気を供給するとともに前記推定されたアルコール濃度に応じて同排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を前記機関の始動時に実行する二次空気供給手段と、前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの実際の出力値の変動幅に基づいて前記混合燃料の実際のアルコール濃度を判定するアルコール濃度判定手段とを備えることを要旨とする。
【００１１】
上記構成のように、二次空気を供給するとともに推定アルコール濃度に応じて排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を機関始動時に実行し、この二次空気供給処理の実行中における空燃比センサの実際の出力値の変動幅に基づいて混合燃料の実際のアルコール濃度を判定することもできる。したがって、混合燃料におけるアルコール濃度推定値の精度を向上させることができるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、前記アルコール濃度判定手段は、前記二次空気供給処理を実行するときの前記空燃比センサの推定出力値の変動幅を前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度および判定アルコール濃度に対応して記憶するとともに、前記二次空気供給処理を実行するときの前記空燃比センサの実際の出力値の変動幅に相当する前記推定出力値の変動幅を選択し、前記混合燃料の実際のアルコール濃度が前記選択された推定出力値の変動幅に対応する判定アルコール濃度であると判定することを要旨とする。
【００１３】
ここで、アルコールとガソリンとの混合燃料では、アルコール濃度が高くなるほど理論空燃比が小さくなる。すなわち、同量の空気量に対して理論空燃比で燃焼を行うときに必要とされる燃料供給量は、アルコール濃度が高いほど多くなる。したがって、実際のアルコール濃度よりも低く推定された推定アルコール濃度に基づいて設定される燃料供給量は、実際に必要とされる燃料供給量よりも少なくなる。これにより、空燃比センサの出力値は、推定アルコール濃度に基づき設定される推定出力値よりもリーン側にシフトする。
【００１４】
一方、実際のアルコール濃度よりも高く推定されたアルコール濃度に基づいて設定される燃料供給量は、実際に必要とされる燃料供給量よりも多くなる。これにより、空燃比センサの出力値は、推定アルコール濃度に基づき設定される推定出力値よりもリッチ側にシフトする。
【００１５】
すなわち、空燃比センサの出力値は、実際のアルコール濃度に対応した燃料性状による変動に加えて、燃料供給量の設定に際して適用されるアルコール濃度の推定値と真値とのずれにより変動する。
【００１６】
この点、上記構成によれば、二次空気供給処理を実行するときの空燃比センサの推定出力値の変動幅をアルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度および判定アルコール濃度に対応して記憶するとともに、二次空気供給処理を実行するときの空燃比センサの実際の出力値の変動幅に相当する推定出力値の変動幅を選択し、混合燃料の実際のアルコール濃度が選択された推定出力値の変動幅に対応する判定アルコール濃度であると判定するため、アルコール濃度の真値を決定することが可能である。
【００１７】
請求項４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な内燃機関のアルコール濃度判定装置であって、前記混合燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、前記機関の排気通路に設けられる空燃比センサと、前記排気通路において前記空燃比センサの上流側に二次空気を供給するとともに前記推定されたアルコール濃度に応じて同排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を前記機関の始動時に実行する二次空気供給手段と、前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの実際の出力値の最もリッチ側の値に基づいて前記混合燃料の実際のアルコール濃度を判定するアルコール濃度判定手段とを備えることを要旨とする。
【００１８】
上述したように、アルコールを含有する混合燃料の使用時に二次空気供給が実行されるときには、ガソリン１００％の燃料の使用時と燃料供給量の増量比率が同一に設定されている場合であっても、混合燃料のアルコール濃度が高いほど空燃比センサの出力値が一時的にリッチ側にシフトすることが本願発明者によって確認されている。
【００１９】
したがって、上記構成のように、二次空気を供給するとともに推定アルコール濃度に応じて排気通路に未燃燃料を供給する二次空気供給処理を機関始動時に実行し、この二次空気供給処理の実行中における空燃比センサの実際の出力値の最もリッチ側の値に基づいて混合燃料の実際のアルコール濃度を判定することもできる。したがって、混合燃料におけるアルコール濃度推定値の精度を向上させることができるようになる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、前記アルコール濃度判定手段は、前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの推定出力値の最もリッチ側の値を前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度および判定アルコール濃度に対応して記憶するとともに、前記二次空気供給処理の実行中における前記空燃比センサの実際の出力値の最もリッチ側の値に相当する前記推定出力値の最もリッチ側の値を選択し、前記混合燃料の実際のアルコール濃度が前記選択された推定出力値の最もリッチ側の値に対応する判定アルコール濃度であると判定することを要旨とする。
【００２１】
上述したように、空燃比センサの出力値は、実際のアルコール濃度に対応した燃料性状による変動に加えて、燃料供給量の設定に際して適用されるアルコール濃度の推定値と真値とのずれにより変動する。
【００２２】
この点、上記構成によれば、二次空気供給処理の実行中における空燃比センサの推定出力値の最もリッチ側の値をアルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度および判定アルコール濃度に対応して記憶するとともに、二次空気供給処理の実行中における空燃比センサの実際の出力値の最もリッチ側の値に相当する推定出力値の最もリッチ側の値を選択し、混合燃料の実際のアルコール濃度が選択された推定出力値の最もリッチ側の値に対応する判定アルコール濃度であると判定するため、アルコール濃度の真値を決定することが可能である。
【００２３】
具体的には、請求項６に記載されるように、アルコール濃度推定手段は、混合燃料のアルコール濃度に応じた値を出力するアルコール濃度センサを備えるとともに同アルコール濃度センサの出力に基づき混合燃料のアルコール濃度を推定するようにすることができる。
【００２４】
ここで、アルコール濃度センサによってアルコール濃度を推定している構成では、このアルコール濃度センサに異常があったり、経時劣化が生じたりすることによって推定されるアルコール濃度がずれるおそれがある。
【００２５】
この点、上記構成によれば、アルコール濃度センサの出力に基づき推定されたアルコール濃度にずれがあることを判定することができる。したがって、アルコール濃度センサの異常、経時劣化等を検知することができるようになる。さらに、上記構成が請求項２〜５のいずれかの構成に適用されることで、アルコール濃度センサに異常等があるときでも、実際のアルコール濃度を判定することができるようになる。
【００２６】
また、請求項７に記載されるように、アルコール濃度推定手段は、機関の燃焼室の混合気の空燃比を機関の運転状態に応じた目標空燃比に収束させるべく空燃比センサの出力値に基づき空燃比学習を実行するとともに、学習された空燃比に基づいて混合燃料のアルコール濃度を推定するようにすることができる。
【００２７】
上述したように、混合気の理論空燃比はアルコール濃度によって異なるため、空燃比学習によって理論空燃比が決定されれば、この理論空燃比に基づいてアルコール濃度を推定することが理論的には可能である。しかしながら、燃焼室の混合気が空燃比学習によって理論空燃比に収束した場合であっても、この理論空燃比には、同機関の各構成のばらつき等による学習値のずれが含まれるおそれがある。かかる場合には、空燃比学習によって決定された理論空燃比によって推定されるアルコール濃度にもずれが含まれるおそれがある。
【００２８】
ここで、二次空気供給処理が実行されるときの空燃比センサの出力値は、排出される未燃燃料の実際のアルコール濃度に対応した燃料性状に基づき変動し、アルコール濃度が高いほどリッチ側にシフトする。
【００２９】
したがって、上記構成によれば、学習された空燃比に基づいて推定された混合燃料のアルコール濃度にずれがあることを判定することができる。さらに、この構成が請求項２〜５のいずれかの構成に適用されることで、空燃比学習にずれがあるときでも、実際のアルコール濃度を判定することができるようになる。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関のアルコール濃度判定装置において、前記アルコール濃度判定手段は、前記機関の前回稼働停止後から今回稼働開始時までの間に前記アルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度がクリアされていないことを条件として前記判定を実行することを要旨とする。
【００３１】
上記構成によれば、アルコール濃度判定手段は、機関の前回稼働停止後から今回稼働開始時までの間にアルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度がクリアされていないことを条件として判定を実行するため、推定アルコール濃度が大きくずれていないと考えられる状況において推定アルコール濃度に基づいてアルコール濃度の判定を行うことができる。
【００３２】
なお、推定アルコール濃度がクリアされる原因としては、バッテリからの電力供給が停止して電子制御装置がリセットされたことや給油がされたことなどが挙げられる。また、推定アルコール濃度がクリアされているときには、任意のアルコール濃度（例えばアルコール濃度５０％）を推定アルコール濃度として設定し、この設定された濃度に基づいて燃料供給量を決定し、上記アルコール濃度判定手段による判定を実行すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関のアルコール濃度判定装置を具体化した第１の実施形態について図１〜４に基づいて説明する。
【００３４】
図１は、本発明にかかる内燃機関のアルコール濃度判定装置の適用対象となるフレキシブルフューエルビークル（ＦＦＶ）用の内燃機関（以下、単に「内燃機関」という）及び二次空気供給装置を示している。なお、ＦＦＶとは、アルコール燃料のみ（アルコール濃度１００％）や、ガソリン燃料（アルコール濃度０％）のみ、或いはアルコールとガソリンとが混合された混合燃料を使用可能な車両のことをいう。なお、以下の説明において単に「燃料」という場合には、アルコールとガソリンとが混合された混合燃料を示すものとする。
【００３５】
同図１に示されるように、内燃機関１０は、燃焼室１１と、同燃焼室１１に吸入空気を供給する吸気通路１３と、燃焼室１１から排気が排出される排気通路１４を備えて構成されている。また、内燃機関１０には、同機関１０を冷却する冷却水が流通するウォータジャケット１２が設けられるとともに、同ウォータジャケット１２を流れる機関冷却水の温度を検出する水温センサ１２ａが取り付けられている。
【００３６】
吸気通路１３には、同吸気通路１３に燃料を噴射する燃料噴射弁１５が設けられている。この燃料噴射弁１５から噴射された燃料は吸気通路１３を通過する空気と混合されて、燃焼室１１に供給される。このように燃焼室１１に供給された混合気は点火プラグ（図示略）により点火され、燃焼した後に排気通路１４に排出される。吸気通路１３において燃料噴射弁１５の上流側の部分には、同通路１３を通じる吸入空気量を調整するスロットルバルブ１６と、同スロットルバルブ１６を開閉駆動するアクチュエータ１７とが設けられている。また、このスロットルバルブ１６にはその開度に応じた信号を出力するスロットル開度センサ１６ａが取り付けられている。さらに、吸気通路１３においてスロットルバルブ１６の上流側の部分には、同通路１３を流通する吸入空気量に応じた信号を出力する吸入空気量センサ１３ａが取り付けられている。
【００３７】
排気通路１４には、排気を浄化するための反応を行う排気浄化触媒２０が設けられている。また、この排気通路１４において排気浄化触媒２０の上流側の部分には、燃焼室１１の混合気の空燃比を検出するための空燃比センサ２１が取り付けられている。具体的には、この空燃比センサ２１は、排気通路１４を流通する排気中の酸素および未燃燃料の濃度に応じた値を出力するセンサである。
【００３８】
また、排気通路１４において空燃比センサ２１の上流側の部分には、同排気通路１４に二次空気を供給する二次空気供給装置３０が接続されている。この二次空気供給装置３０は、排気通路１４に供給される二次空気の流路である供給通路３４と、この供給通路３４の最上流に設けられて二次空気をろ過するエアクリーナ３１と、二次空気を排気通路１４に移送する電動式エアポンプ３２と、供給通路３４を流通する二次空気の流量を調整する電磁制御弁３３とを備えて構成されている。
【００３９】
燃料タンク４０には、アルコールとガソリンとが混合された混合燃料が貯留される。この貯留されている燃料は、図示しない燃料ポンプにより燃料通路４３を通じて燃料噴射弁１５に供給される。燃料タンク４０には、給油口４１から新たに燃料が供給されると信号を出力する給油センサ４２が取り付けられるとともに、燃料通路４３には、同通路４３を流通する燃料のアルコール濃度に応じた値を出力するアルコール濃度センサ４０ａが取り付けられている。なお、この混合燃料におけるアルコール濃度は、給油される混合燃料の種類によって定まる。また、アルコール濃度センサ４０ａが燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段に相当する。
【００４０】
内燃機関１０には、各種センサが設けられている。具体的には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル踏込量センサ５１、機関回転速度を検出する機関回転速度センサ５２が設けられており、これらセンサは、検出値に応じた信号をそれぞれ出力する。
【００４１】
また、内燃機関１０には、同機関１０の各種装置を総括的に制御する電子制御装置５０が設けられるとともに、この電子制御装置５０に、上記各種センサの出力がそれぞれ入力される。この電子制御装置５０は、演算装置、駆動回路他、各種制御の演算結果やその演算に用いられる関数マップ等を記憶する記憶装置等を備えている。そして、電子制御装置５０は、各種センサからの信号に基づき、内燃機関１０の運転状態を把握するとともに、把握された運転状態に基づき、燃料噴射弁１５の燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御、スロットルバルブ１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、二次空気供給装置３０の電動式エアポンプ３２の駆動量制御等の各種制御を実行する。また、電子制御装置５０は、排気通路１４に未燃燃料および二次空気を供給する二次空気供給処理を内燃機関１０の始動時に実行する。さらに、この二次空気供給処理の実行中において、アルコール濃度センサ４０ａの出力信号に基づいて推定された推定アルコール濃度ＡＣｅと実際のアルコール濃度ＡＣａとのずれの有無を判定する「アルコール濃度判定処理」を実行する。なお、本実施形態において、電子制御装置５０により機関１０の始動時に実行される二次空気供給処理が二次空気供給手段としての処理に相当する。
【００４２】
以下、電子制御装置５０により実行される「アルコール濃度判定処理」について、その実行手順を図２〜４を参照して説明する。このアルコール濃度判定処理がアルコール濃度判定手段としての処理に相当する。図２は、一連の処理の流れを示すフローチャートであって、実際の処理は電子制御装置５０により内燃機関１０の始動直後から所定の周期をもって繰り返し実行される。
【００４３】
この一連の処理では、まず、二次空気供給処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１０１）。具体的には、水温センサ１２ａの出力信号に基づき検知される機関冷却水温が所定温度Ｔｌｏｗ未満であることを上記実行条件とし、これが成立しているか否かで判定される。この所定温度Ｔｌｏｗは、内燃機関１０の暖機が完了しているときの最も低い機関冷却水の温度であって、実験等に基づき予め設定されている。
【００４４】
そして、二次空気供給処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、内燃機関１０の暖機が完了していると判断し、本処理を一旦終了する。
【００４５】
一方、二次空気供給処理の実行条件が成立している旨判定された場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、二次空気供給処理の実行が開始される（ステップＳ１０２）。具体的には、図３に示すタイミングｔ１において、燃料噴射弁１５から供給される燃料供給量ＱＦを増量補正して排気通路１４に未燃燃料を供給するとともに、二次空気供給装置３０により二次空気を排気通路１４に供給する。これにより、排気通路１４において未燃燃料が燃焼して排気温度が上昇するため、排気浄化触媒２０の温度上昇を促進することができる。
【００４６】
ここで、排気通路１４に供給される未燃燃料の量、すなわち燃料供給量ＱＦの増量補正量は、推定アルコール濃度ＡＣｅに応じて設定される。具体的には、燃焼室１１に供給される吸入空気量に対して理論空燃比に相当する燃料供給量（基本燃料供給量）ＱＦｔを増量補正することによって、推定アルコール濃度ＡＣｅに応じた未燃燃料の量が設定される。この増量補正は、基本燃料供給量ＱＦｔに増量補正係数Ｋを乗じることによって行われる。なお、この増量補正係数Ｋは、水温センサ１２ａの出力信号等に基づき把握される内燃機関１０の状態、すなわち機関１０の暖機の進行状態に応じて設定される値であって、推定アルコール濃度ＡＣｅに関わらず同一の値が設定される。
【００４７】
こうしてステップＳ１０２において二次空気供給処理の実行が開始されると、続いて空燃比センサの出力値の検知が開始される（ステップＳ１０３）。なお、空燃比センサ２１は、機関１０の始動直後から活性化が開始されて、所定期間経過後に活性化が完了する。本実施形態では、図３に示すタイミングｔ２に活性化が完了し、排気中の酸素および未燃燃料に応じた出力値が出力されるようになる。なお、この空燃比センサの活性化完了のタイミングについては一例であって、空燃比センサの種類等によって異なる。
【００４８】
次に、二次空気供給処理の終了条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１０４）。具体的には、水温センサ１２ａの出力信号に基づき検知される機関冷却水温が所定温度Ｔｌｏｗ以上であることを上記終了条件とし、これが成立しているか否かで判定される。
【００４９】
そして、二次空気供給処理の終了条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、二次空気供給処理の終了条件が成立した旨判定されるまでステップＳ１０４の処理が所定期間毎に繰り返し実行される。
【００５０】
この判定処理を通じて二次空気供給処理の終了条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、二次空気供給処理を終了する（ステップＳ１０５）。具体的には、二次空気供給装置３０による二次空気の供給を停止するとともに、燃料供給量ＱＦの増量補正を終了する。その後は、機関運転状態に応じた燃料供給量が他の処理において設定されるとともに制御が実行される。
【００５１】
次に、二次空気供給処理中の空燃比センサの実際の出力値の変動幅Ｈａが算出される（ステップＳ１０６）。具体的には、図３に示されるように、空燃比センサの出力値の最もリーン側の値と最もリッチ側の値との偏差が算出され、この算出された値Ｈａが、実際の出力値の変動幅Ｈａとして記憶される。ここで、上述したように、空燃比センサの出力値の変動幅Ｈａはアルコール濃度が高いほど大きくなる。
【００５２】
そして、この実際の出力値の変動幅Ｈａと推定出力値の変動幅Ｈｅとの偏差ΔＨが算出される（ステップＳ１０７）。この推定出力値の変動幅Ｈｅは、図４に示されるマップを参照して、推定アルコール濃度ＡＣｅに基づき設定される。以下、図４に示されるように、推定アルコール濃度ＡＣｅが高いほど推定出力値の変動幅Ｈｅが大きく設定される理由を説明する。
【００５３】
ここで、アルコールを含有しないガソリン１００％の燃料の使用時において上述した二次空気供給処理が実行されると、二次空気の供給によって空燃比センサ２１の出力値はリーン側にシフトする。一方、アルコールを含有する混合燃料の使用時に二次空気供給が実行されるときには、ガソリン１００％の燃料の使用時と燃料供給量ＱＦの増量比率が同一に設定されている場合、すなわち増量補正係数Ｋが同一値に設定されている場合であっても、混合燃料のアルコール濃度が高いほど空燃比センサ２１の出力値が一時的にリッチ側にシフトすることが本願発明者によって確認されている。この原因としては、上述したように、例えばアルコールの気化潜熱がガソリンの気化潜熱よりも高く、アルコールがガソリンよりも気化し難いことが挙げられる。具体的には、図３の（ｂ）空燃比センサの出力値に例示されるように、アルコール濃度ＡＣが０％、５０％、８５％と高くなるにつれて、空燃比センサの出力値の変動幅Ｈａが大きくなる。なお、図中に示されるλ＝１に相当する破線位置が理論空燃比に相当する。すなわち、燃料のアルコール濃度ＡＣが高いほど二次空気供給処理の実行中における空燃比センサ２１の変動幅Ｈは大きくなるため、推定アルコール濃度ＡＣｅに対応する推定出力値の変動幅Ｈｅは、図４に示される関係となる。したがって、図４を参照して、推定アルコール濃度ＡＣｅに基づき推定出力値の変動幅Ｈｅを設定することができる。なお、空燃比センサ２１の推定出力値およびその変動幅Ｈｅは、内燃機関１０の運転状態、燃料供給量ＱＦの増量補正の比率（増量補正係数Ｋ）、二次空気量等の条件によって変動する。したがって、図４に示されるマップについては、これら条件を考慮した上で、実験等によって予め設定されている。
【００５４】
ステップＳ１０７において、実際の出力値の変動幅Ｈａと推定出力値の変動幅Ｈｅとの偏差ΔＨが算出されると、続いて、変動幅の偏差ΔＨは所定値α以上か否かが判定される（ステップＳ１０８）。この所定値αは、実際の変動幅Ｈａと推定出力値の変動幅Ｈｅとにずれがあると判断することのできる偏差ΔＨの最小値であって、空燃比センサ２１の出力値の誤差等を考慮して予め設定されている。
【００５５】
そして、算出された変動幅の偏差ΔＨが所定値α以上である旨判定された場合には（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、実際の変動幅Ｈａと推定出力値の変動幅Ｈｅとにずれがあると判断することができるため、推定アルコール濃度ＡＣｅと実際のアルコール濃度ＡＣａとにずれがあると判定し（ステップＳ１０９）、一連の処理を終了する。これにより、アルコール濃度センサ４０ａの出力信号に基づき検知される推定アルコール濃度ＡＣｅにずれがあることが分かる。
【００５６】
一方、算出された変動幅の偏差ΔＨが所定値α以上でない旨判定された場合には（ステップＳ１０８：ＮＯ）、実際の変動幅Ｈａと推定出力値Ｈｅとが同等と判断することができるため、推定アルコール濃度ＡＣｅが正しいと判定し（ステップＳ１１０）、一連の処理を終了する。
【００５７】
なお、ステップＳ１０９において推定アルコール濃度ＡＣｅと実際のアルコール濃度ＡＣａとにずれがあると判定された場合には、アルコール濃度センサ４０ａの出力信号によるアルコール濃度推定を再度実行したり、別のルーチンにおいて推定アルコール濃度ＡＣｅを推定する処理を実行したりすることができる。
【００５８】
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）二次空気を供給するとともに推定アルコール濃度ＡＣｅに応じて排気通路１４に未燃燃料を供給して二次空気供給処理を実行する。そして、この二次空気供給処理の実行中において、推定アルコール濃度ＡＣｅに基づき設定される空燃比センサの推定出力値の変動幅Ｈｅと実際の出力値の変動幅Ｈａとがずれているとき、すなわち変動幅の偏差ΔＨが所定値α以上であるときに推定アルコール濃度ＡＣｅと実際のアルコール濃度ＡＣａとにずれがあると判定する（ステップＳ１０９）。したがって、混合燃料におけるアルコール濃度推定値の精度を向上させることができるようになる。
【００５９】
（２）アルコール濃度センサ４０ａの出力に基づき推定されたアルコール濃度ＡＣｅにずれがあることを判定することができる（ステップＳ１０９）ため、アルコール濃度センサ４０ａの異常、経時劣化等を検知することができるようになる。
【００６０】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関のアルコール濃度判定装置を具体化した第２の実施形態について図１，図３，図５〜７を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことにより詳細な説明を省略するとともに、同様の処理については具体的な態様の説明を省略する。
【００６１】
本実施形態と上記第１の実施形態とでは、次の点において異なる。すなわち、上記第１の実施形態では、アルコール濃度センサ４０ａの出力信号に基づきアルコール濃度ＡＣｅが推定されていた。これに対し、本実施形態では、「アルコール濃度推定処理」が実行されてアルコール濃度ＡＣｅが推定される。具体的には、機関１０の燃焼室１１の混合気の空燃比を機関１０の運転状態に応じた目標空燃比に収束させるべく空燃比センサ２１の出力値に基づき空燃比学習が実行されるとともに、学習された空燃比に基づき燃料のアルコール濃度が推定される。この「アルコール濃度推定処理」がアルコール濃度推定手段としての処理に相当する。
【００６２】
また、上記第１の実施形態では、推定アルコール濃度ＡＣｅと実際のアルコール濃度ＡＣａとのずれの有無を空燃比センサ２１の出力信号に基づき判定していた。これに対し、本実施形態では、実際のアルコール濃度ＡＣａを空燃比センサ２１の出力信号に基づき判定するとともに、判定された実際のアルコール濃度ＡＣａによってアルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度ＡＣｅを修正する。さらに、上記第１の実施形態では、空燃比センサ２１の出力値の変動幅Ｈに基づき判定処理を実行していたが、本実施形態では、空燃比センサ２１の出力値の最もリッチ側の値Ｒ（Ｒａ，Ｒｅ）に基づき判定処理を実行する。
【００６３】
以下、電子制御装置５０により実行される「アルコール濃度判定処理」について、その実行手順を説明する。なお、このアルコール濃度判定処理とは別のルーチンにおいて「アルコール濃度推定処理」が実行される。
【００６４】
図５は、一連の処理の流れを示すフローチャートであって、実際の処理は電子制御装置５０により内燃機関１０の始動直後から所定の周期をもって繰り返し実行される。
この一連の処理では、まず、二次空気供給処理の実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ２０１）。具体的には、水温センサ１２ａの出力信号に基づき検知される機関冷却水温が所定温度Ｔｌｏｗ未満であることを上記実行条件とし、これが成立しているか否かで判定される。
【００６５】
そして、二次空気供給処理の実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、内燃機関１０の暖機が完了していると判断し、本処理を一旦終了する。
【００６６】
一方、二次空気供給処理の実行条件が成立している旨判定された場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、内燃機関の前回稼働停止後から今回稼働開始時までに推定アルコール濃度ＡＣｅがクリアされたか否かが判定される（ステップＳ２０２）。具体的には、給油センサ４２の出力信号に基づき把握される給油の履歴や、機関１０の補機類に電力を供給するバッテリ（図示略）の状況等に基づき判断される。例えば、給油が行われた場合には、空燃比学習によって推定された推定アルコール濃度ＡＣｅは一旦クリアされ、燃料タンク４０に貯留されている現在の燃料を用いて再度空燃比学習が開始される。したがって、内燃機関１０の前回の稼働停止後から今回の稼働開始時までに燃料が補給されたと判断される場合には、推定アルコール濃度ＡＣｅがクリアされていると判断することができる。また、バッテリからの電力供給が停止して電子制御装置５０がリセットされたと判断される場合にも、推定アルコール濃度ＡＣｅがクリアされていると判断することができる。
【００６７】
ここで、推定アルコール濃度ＡＣｅが前回稼働停止後から今回稼働開始時までにクリアされていない旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗに基づき燃料供給量が設定される（ステップＳ２０３）。一方、推定アルコール濃度ＡＣｅが前回稼働停止後から今回稼働開始時までにクリアされた旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗを５０％と想定して燃料供給量が設定される（ステップＳ２０４）。これら燃料供給量ＱＦは、上述したように、それぞれ推定アルコール濃度ＡＣｅに応じた未燃燃料の量を排気通路１４に供給するべく決定される。
【００６８】
そして、二次空気供給処理の実行が開始される（ステップＳ２０５）。具体的には、図３に示すタイミングｔ１において、設定された燃料供給量ＱＦが燃焼室１１に供給されるとともに排気通路１４に二次空気が供給される。
【００６９】
続いて、空燃比センサの出力値の検知が開始され（ステップＳ２０６）、空燃比センサの出力値の最もリッチ側の値Ｒａが検知される（ステップＳ２０７）。具体的には、図３に示すように、空燃比センサ２１が活性化されるタイミングｔ２の後に最もリッチ側にシフトしたときの出力値、すなわち、リッチ側に突出するピークの頂点における出力値を、実際の出力値の最もリッチ側の値Ｒａとして記憶する。なお、この空燃比センサ２１の出力値の最もリッチ側の値Ｒについて、以下の説明において「ピーク値」と呼ぶことがある。
【００７０】
次に、実際の出力値の最もリッチ側の値Ｒａに相当する推定出力値の最もリッチ側の値Ｒｅを選択する（ステップＳ２０８）。すなわち、図６に示すマップを参照して、検知された実ピーク値Ｒａに相当する推定ピーク値Ｒｅを選択する。図６は、空燃比センサ２１の推定出力値の最もリッチ側の値（推定ピーク値）Ｒｅを推定アルコール濃度ＡＣｅおよび判定アルコール濃度ＡＣｄに対応して記憶するマップである。具体的には、推定アルコール濃度ＡＣｅに応じた未燃燃料の量が設定された上で二次空気供給処理が実行された際において、使用中の燃料の実際のアルコール濃度ＡＣａ（真値）が判定アルコール濃度ＡＣｄである場合に推定されるピーク値Ｒｅがそれぞれ示されている。なお、同図の推定ピーク値Ｒｅの末尾には、各濃度の組合せを（推定アルコール濃度ＡＣｅ，判定アルコール濃度ＡＣｄ）の順に付している。また、推定ピーク値Ｒｅは、内燃機関１０の運転状態、燃料供給量ＱＦの増量補正の比率（増量補正係数Ｋ）、二次空気量等の条件によって変動するため、これらの条件を考慮した上で実験等により予め設定される。
【００７１】
ところで、上述したように、アルコールを含有する混合燃料の使用時に二次空気供給が実行されるときには、ガソリン１００％の燃料の使用時と燃料供給量ＱＦの増量比率が同一に設定されている場合であっても、混合燃料のアルコール濃度が高いほど空燃比センサ２１の出力値が一時的にリッチ側にシフトすることが本願発明者によって確認されている。したがって、燃料のアルコール濃度が高いほど二次空気供給処理の実行中における空燃比センサ２１の出力値の最もリッチ側の値（ピーク値）Ｒはリッチ側にシフトする。すなわち、ピーク値Ｒは、燃料の実際のアルコール濃度ＡＣａ（真値）に対応した燃料性状によって変動する。具体的には、図３の（ｂ）空燃比センサの出力値に例示されるように、アルコール濃度ＡＣが０％、５０％、８５％と高くなるにつれて、空燃比センサの出力値の最もリッチ側の値Ｒａがリッチ側にシフトする。
【００７２】
図６において、推定アルコール濃度ＡＣｅが真値と一致する場合の推定ピーク値Ｒｅは、推定アルコール濃度ＡＣｅと判定アルコール濃度ＡＣｄとが一致する斜線部分に示されている。この推定ピーク値Ｒｅは、上記第１の実施形態における推定出力値の変動幅Ｈｅと同様に、推定アルコール濃度ＡＣｅに基づき設定され、矢印Ａに示すように、推定アルコール濃度ＡＣｅが高いほど燃料の燃料性状に基づきリッチ側にシフトする。なお、以下の説明の「第１の推定ピーク値」は、このように推定アルコール濃度ＡＣｅ（判定アルコール濃度ＡＣｄと等しい）に基づき設定される推定ピーク値Ｒｅを示すものとする。
【００７３】
また、空燃比センサ２１の出力値は、燃料供給量ＱＦの設定に際してステップＳ２０３またはステップＳ２０４において適用されるアルコール濃度の推定値ＡＣｅ（現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗ）と真値とのずれによっても変動する。以下、推定アルコール濃度ＡＣｅが真値とずれている場合、すなわち推定アルコール濃度ＡＣｅと判定アルコール濃度ＡＣｄとが一致しない場合の推定ピーク値Ｒｅについて詳細に説明する。なお、以下の説明の「第２の推定ピーク値」は、このように推定アルコール濃度ＡＣｅと判定アルコール濃度ＡＣｄとが一致しない場合の推定ピーク値Ｒｅを示すものとする。
【００７４】
ここで、アルコールとガソリンとの混合燃料では、アルコール濃度が高くなるほど理論空燃比が小さくなる。すなわち、同量の空気量に対して理論空燃比で燃焼を行うときに必要とされる燃料供給量は、アルコール濃度が高いほど多くなる。
【００７５】
そこで、実際のアルコール濃度ＡＣａよりも低く推定された推定アルコール濃度ＡＣｅに基づいて設定される燃料供給量ＱＦは、実際に必要とされる燃料供給量よりも少なくなる。これにより、空燃比センサ２１の実際の出力値の最もリッチ側の値（実ピーク値）Ｒａは、推定アルコール濃度ＡＣｅに基づき設定される第１の推定ピーク値Ｒｅよりもリーン側にシフトする。したがって、推定アルコール濃度ＡＣｅが判定アルコール濃度ＡＣｄよりも低い場合には、第１の推定ピーク値Ｒｅよりもリーン側にシフトするように第２の推定ピーク値Ｒｅが設定される。
【００７６】
一方、実際のアルコール濃度ＡＣａよりも高く推定されたアルコール濃度ＡＣｅに基づき設定される燃料供給量ＱＦは、実際に必要とされる燃料供給量よりも多くなる。これにより、空燃比センサ２１の実際の出力値の最もリッチ側の値（実ピーク値）Ｒａは、推定アルコール濃度ＡＣｅに基づき設定される第１の推定ピーク値Ｒｅよりもリッチ側にシフトする。したがって、推定アルコール濃度ＡＣｅが判定アルコール濃度ＡＣｄよりも高い場合には、第１の推定ピーク値Ｒｅよりもリッチ側にシフトするように第２の推定ピーク値Ｒｅが設定される。すなわち、推定アルコール濃度ＡＣｅと判定アルコール濃度ＡＣｄとの組合せによって、第２の推定ピーク値Ｒｅは、第１の推定ピーク値Ｒｅから矢印Ｂに示すようにリーン側またはリッチ側にシフトする。
【００７７】
例えば、実際のアルコール濃度ＡＣａが５０％である場合において、真値よりも低い１０％と推定された場合には、第１の推定ピーク値Ｒｅ（５０，５０）よりもリーン側にシフトしたピーク値が第２の推定ピーク値Ｒｅ（１０，５０）に設定される。一方、真値よりも高い８５％と推定された場合には、第１の推定ピーク値Ｒｅ（５０，５０）よりもリッチ側にシフトしたピーク値が第２の推定ピーク値Ｒｅ（８５，５０）に設定される。
【００７８】
ステップＳ２０８において、実ピーク値Ｒａに相当する推定ピーク値Ｒｅが図６を参照して選択されると、選択された推定ピーク値Ｒｅに対応する判定アルコール濃度ＡＣｄが実際のアルコール濃度ＡＣａであると判定される（ステップＳ２０９）。例えば、現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗが５０％である場合に、ステップＳ２０８において推定ピーク値Ｒｅ（５０，８５）が選択された場合には、この推定ピーク値Ｒｅ（５０，８５）に対応する判定アルコール濃度ＡＣｄ、すなわち８５％が使用中の燃料の実際のアルコール濃度ＡＣａであると判定される。
【００７９】
そして、推定アルコール濃度修正処理を実行し（ステップＳ２１０）、一連の処理を終了する。
次に、ステップＳ２１０における「推定アルコール濃度修正処理」について図７を参照してその実行手順を説明する。
【００８０】
この一連の処理では、まず判定されたアルコール濃度ＡＣａが現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗと異なるかどうかが判定される（ステップＳ３０１）。すなわち、ステップＳ２０８で判定されたアルコール濃度ＡＣａがステップＳ２０３またはステップＳ２０４で設定された現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗと異なるか否かが判定される。
【００８１】
そして、判定された実際のアルコール濃度ＡＣａが現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗと異ならない旨、すなわち同等である旨判定された場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗが正しいと判断することができるため、以後の処理を行わず、一連の処理を終了する。この場合には、現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗに基づき以後の各種制御が実行される。
【００８２】
一方、判定されたアルコール濃度ＡＣａが現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗと異なる旨判定された場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、判定された実際のアルコール濃度ＡＣａと現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗとの濃度偏差ΔＡＣ（＝｜ＡＣｅＮｏｗ−ＡＣａ）が算出される（ステップＳ３０２）。そして、算出された濃度偏差ΔＡＣが所定値β未満か否かが判定される（ステップＳ３０３）。この所定値βは、上述した「アルコール濃度判定処理」または「アルコール濃度推定処理」のいずれかに異常がある旨を判断することのできる最小値が予め設定されている。なお、ここでの「異常」とは、それぞれの処理により推定または判定されるアルコール濃度のずれが大きく、いずれの処理によるアルコール濃度が正しいか否かを判断することができない状態に相当する。
【００８３】
そして、濃度偏差ΔＡＣが所定値β未満である旨判定された場合には（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、判定された実際のアルコール濃度ＡＣａによって推定アルコール濃度ＡＣｅを修正する（ステップＳ３０４）。すなわち、「アルコール濃度推定処理」により推定された推定アルコール濃度ＡＣｅ、つまり現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗを判定された実際のアルコール濃度ＡＣａに修正する。これにより、この修正された推定アルコール濃度ＡＣｅに基づき以後の各種制御が実行される。そして、一連の処理を終了する。
【００８４】
一方、濃度偏差ΔＡＣが所定値β未満でない旨、すなわち所定値β以上である旨判定された場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）には、「異常あり」と判定して（ステップＳ３０５）一連の処理を終了する。
【００８５】
なお、本ステップにおいて「異常あり」と判定された場合には、例えば、以下のように異常時処理をすることが可能である。すなわち、再度別ルーチンにおいて「アルコール濃度推定処理」を実行してアルコール濃度ＡＣｅを推定するとともに、推定されたアルコール濃度ＡＣｅと本処理によって判定された実際のアルコール濃度ＡＣａとの濃度偏差ΔＡＣが所定値β未満であるか否かを再度判定する。そして、この濃度偏差ΔＡＣが所定値β未満である旨判定された場合には、推定アルコール濃度ＡＣｅと判定された実際のアルコール濃度ＡＣａとの平均値を算出して、この平均値によって推定アルコール濃度ＡＣｅを修正するようにする。
【００８６】
一方、濃度偏差ΔＡＣが依然として所定値β以上である旨判定された場合には、所定期間経過後に再度「アルコール濃度推定処理」を実行したり、別のルーチンにおいてアルコール濃度を推定する処理を実行したりする。
【００８７】
以上説明した第２の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（３）二次空気供給処理が実行されるときの空燃比センサ２１の出力値の最もリッチ側の値Ｒは、排気通路１４に排出される未燃燃料の実際のアルコール濃度ＡＣａに対応した燃料性状に基づき変動し、アルコール濃度ＡＣａが高いほどリッチ側にシフトする。したがって、「アルコール濃度推定処理」において学習された空燃比に基づいて推定された混合燃料のアルコール濃度ＡＣｅにずれがあることを判定することができる。
【００８８】
（４）空燃比センサ２１の出力値は、実際のアルコール濃度ＡＣａに対応した燃料性状による変動に加えて、燃料供給量ＱＦの設定に際して適用されるアルコール濃度の推定値と真値とのずれにより変動する。この点、本実施形態によれば、二次空気供給処理の実行中における空燃比センサ２１の推定出力値の最もリッチ側の値Ｒｅをアルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度ＡＣｅおよび判定アルコール濃度ＡＣｄに対応して記憶するとともに、二次空気供給処理の実行中における空燃比センサ２１の実際の出力値の最もリッチ側の値Ｒａに相当する推定出力値の最もリッチ側の値Ｒｅを選択し、混合燃料の実際のアルコール濃度ＡＣａが選択された推定出力値の最もリッチ側の値Ｒｅに対応する判定アルコール濃度ＡＣｄであると判定するため、アルコール濃度の真値を決定することが可能である。
【００８９】
（５）空燃比学習にずれがあるとき、すなわち推定アルコール濃度ＡＣｅにずれがあるときでも、実際のアルコール濃度ＡＣａを判定する（ステップＳ２０９）とともに、空燃比学習による推定アルコール濃度ＡＣｅを修正する（ステップＳ２１０）ため、空燃比学習にずれがあるときでも、アルコール濃度を推定することができる。
【００９０】
（その他の実施形態）
なお、この発明にかかる内燃機関のアルコール濃度判定装置は、上記各実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００９１】
・上記第１の実施形態では、ステップＳ１０５において二次空気供給処理が終了した後に、ステップＳ１０６において二次空気供給処理中の空燃比センサの実際の出力値の変動幅Ｈａを算出する例を示した。しかし、二次空気供給処理を終了しなくても空燃比センサ２１の実際の出力値の変動幅Ｈａが算出できる場合には、二次空気供給処理の実行中においてステップＳ１０６以降の処理を実行することもできる。なお、図３では、二次空気供給処理が未だ終了していない期間におけるタイミングチャートを示している。
【００９２】
・上記第２の実施形態では、空燃比センサ２１の推定出力値の最もリッチ側の値（推定ピーク値）Ｒｅを推定アルコール濃度ＡＣｅおよび判定アルコール濃度ＡＣｄに対応して記憶するマップとして、図６に示されるように、各アルコール濃度の５％毎に対応する推定ピーク値Ｒｅが記憶されているマップを例示した。しかし、この例に限られず、例えば、１％毎に対応する推定ピーク値Ｒｅが記憶されているマップを採用してもよく、この場合には、図６に示されるマップを参照する態様と比較して、アルコール濃度の推定値の精度をより向上させることができるようになる。
【００９３】
・上記第１の実施形態では、空燃比センサ２１の出力値の変動幅Ｈに基づき判定処理を実行する例を示したが、上記第２の実施形態によるように、空燃比センサ２１の出力値の最もリッチ側の値Ｒに基づき上記判定処理を実行する態様も採用することができる。この場合には、図４に示されるマップに代わって、推定アルコール濃度ＡＣｅが高いほど推定出力値の最もリッチ側の値Ｒｅがリッチ側に設定されるマップを参照すればよい。この場合であっても、上記（１），（２）に準ずる作用効果を奏することができるようになる。
【００９４】
・上記第２の実施形態では、空燃比センサ２１の出力値の最もリッチ側の値Ｒに基づき判定処理を実行する例を示したが、上記第１の実施形態によるように、空燃比センサ２１の出力値の変動幅Ｈに基づき上記判定処理を実行する態様を採用してもよい。この場合には、図６に示されるマップに代わって、空燃比センサ２１の推定出力値の変動幅Ｈｅを推定アルコール濃度ＡＣｅおよび判定アルコール濃度ＡＣｄに対応して記憶するマップを参照すればよい。この場合であっても、上記（３）〜（５）に準ずる作用効果を奏することができるようになる。
【００９５】
・上記第１の実施形態では、アルコール濃度センサ４０ａがアルコール濃度推定手段に相当する例を示した。しかし、上記第２の実施形態によるように、空燃比学習による「アルコール濃度推定処理」がアルコール濃度推定手段としての処理に相当する態様を採用することもできる。この場合であっても、上記（１），（３）に準ずる作用効果を奏することができるようになる。
【００９６】
・上記第２の実施形態では、空燃比学習による「アルコール濃度推定処理」がアルコール濃度推定手段としての処理に相当する例を示した。しかし、上記第１の実施形態によるように、アルコール濃度センサ４０ａがアルコール濃度推定手段に相当する態様を採用することもできる。この場合であっても、上記（２），（４）に準ずる作用効果に加え、以下の（６）に示す作用効果を奏することができる。
【００９７】
（６）アルコール濃度センサ４０ａに異常等があるときでも、実際のアルコール濃度ＡＣａを判定することができる。
・さらに、アルコール濃度手段については、上記第１および第２の実施形態の例に限られず、他の手段を用いてもよく、複数の手段を用いてもよい。この場合であっても、本発明にかかる内燃機関アルコール濃度判定装置を適用することにより、アルコール濃度推定値の精度を向上させることができる。例えば、上記第２の実施形態では、「アルコール濃度推定処理」によって推定アルコール濃度ＡＣｅを設定する例を示したが、これに加えて、アルコール濃度センサ４０ａによるアルコール濃度推定手段も保持するとともに、ステップＳ３０５において「異常あり」と判定された場合には、このアルコール濃度センサ４０ａによる推定アルコール濃度ＡＣｅも考慮して、アルコール濃度を推定する態様を採用することもできる。
【００９８】
・上記第２の実施形態では、ステップＳ２０９において実際のアルコール濃度ＡＣａを判定した後、ステップＳ２１０において「推定アルコール濃度修正処理」を実行する例を示した。しかし、ここに示す「推定アルコール濃度修正処理」については、推定アルコール濃度ＡＣｅの精度を向上させるための一例であって、これに限られない。例えば、濃度偏差ΔＡＣが所定値β未満である旨判定された場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）には、ステップＳ３０４において、推定アルコール濃度ＡＣｅ（現在のアルコール濃度ＡＣｅＮｏｗ）と判定された実際のアルコール濃度ＡＣａとの平均値を算出し、この算出された平均値を用いて、推定アルコール濃度ＡＣｅを修正してもよい。また、それぞれの濃度に予め設定した係数をそれぞれ乗じた上で算出したアルコール濃度を用いて、推定アルコール濃度ＡＣｅを修正してもよい。
【００９９】
・上記第２の実施形態では、ステップＳ２０２において機関１０の前回稼働時から今回稼動開始時までの間に推定アルコール濃度がクリアされているか否かを判定するとともに、クリアされている旨判定された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）には、現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗを５０％と想定する（ステップＳ２０４）例を示した。しかし、このときに想定する濃度は任意の濃度を選択すればよく、５０％には限られない。例えば、補給されるアルコール濃度の濃度が履歴から推定できる場合には、補給後のアルコール濃度として可能性の高いアルコール濃度を現在の推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗと想定してもよい。
【０１００】
・上記第１の実施形態では、機関１０の前回稼動停止後から今回稼動開始時までの間に推定アルコール濃度がクリアされているか否かを考慮することなく上記「アルコール濃度判定処理」を実行する例を示した。また、上記第２の実施形態では、ステップＳ２０２において機関１０の前回稼働時から今回稼動開始時までの間に推定アルコール濃度がクリアされているか否かを判定するとともに、クリアされている旨判定された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）には、推定アルコール濃度ＡＣｅＮｏｗを５０％と想定する（ステップＳ２０４）例を示した。しかし、機関１０の前回稼働停止後から今回稼働開始時までの間にアルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度ＡＣｅがクリアされていないことを条件として上記判定処理を実行する態様を採用してもよい。この場合には、上記判定処理が実行された場合には、上述した各作用効果を奏することができることに加えて、以下の（７）に示す作用効果を奏することができるようになる。
【０１０１】
（７）アルコール濃度判定処理は、機関の前回稼働停止後から今回稼働開始時までの間にアルコール濃度推定手段による推定アルコール濃度がクリアされていないことを条件として判定を実行するため、推定アルコール濃度ＡＣｅが大きくずれていないと考えられる状況において推定アルコール濃度ＡＣｅに基づいてアルコール濃度の判定を行うことができる。
【０１０２】
・上記各実施形態では、推定アルコール濃度ＡＣｅに応じた基本燃料供給量ＱＦｔに増量補正係数Ｋを乗じた燃料供給量ＱＦを設定することにより、推定アルコール濃度ＡＣｅに応じた未燃燃料量を設定する例を示した。しかし、推定アルコール濃度ＡＣｅから未燃燃料の量を直接設定する態様を採用することもできる。この場合には、二次空気供給処理の実行中において、推定アルコール濃度ＡＣｅに対応して推定される空燃比センサの出力値の態様を設定するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態にかかる内燃機関のアルコール濃度判定装置をその周辺構成とともに示すブロック図。
【図２】第１の実施形態にかかる「アルコール濃度判定処理」についてその処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施形態にかかる「アルコール濃度判定処理」について、その実行態様の一例を示すタイミングチャート。
【図４】第１の実施形態において、空燃比センサの推定出力値の変動幅と推定アルコール濃度との関係を示すマップ。
【図５】第２の実施形態にかかる「アルコール濃度判定処理」についてその処理手順を示すフローチャート。
【図６】第２の実施形態において、空燃比センサの推定出力値の最もリッチ側の値を推定アルコール濃度および判定アルコール濃度に対応して記憶するマップ。
【図７】第２の実施形態にかかる「推定アルコール濃度修正処理」についてその処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０４】
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…ウォータジャケット、１２ａ…水温センサ、１３…吸気通路、１３ａ…吸入空気量センサ、１４…排気通路、１５…燃料噴射弁、１６…スロットルバルブ、１６ａ…スロットル開度センサ、１７…アクチュエータ、２０…排気浄化触媒、２１…空燃比センサ、３０…二次空気供給装置、３１…エアクリーナ、３２…電動式エアポンプ、３３…電磁制御弁、３４…供給通路、４０…燃料タンク、４０ａ…アルコール濃度センサ、４１…給油口、４２…給油センサ、４３…燃料通路、５０…電子制御装置、５１…アクセル踏込量センサ、５２…機関回転速度センサ。
【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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