JP2010096034A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の燃料としてアルコールを混合させた燃料を使用した場合にも、失火の判定をより正確に行うことが可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】失火率による失火の判定に用いる閾値を、アルコール濃度センサ２で測定したアルコール濃度およびアルコール濃度推定装置３で推定したアルコール濃度に応じて設定することによって、このアルコール濃度に応じた適切な失火の判定を行うことができる閾値に設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンにおいて発生する失火の判定に関わる内燃機関の制御装置に関するものである。

エンジンにおいて失火が発生すると、発生すべき燃焼エネルギーが得られずエンジンの出力が低下したり、未燃焼ガスが排気系に流出することによって様々な問題が発生したりする。例えば、未燃焼ガスが大気に放出されると大気が汚染される。また、未燃焼ガスの一部が排気系に備えられた触媒内で燃焼して異常高温となりこの触媒が溶損してしまう場合もある。この場合、触媒による排気の浄化ができなくなるので結果的には大気が汚染される。このようなエンジンの失火による問題を防止するためには、エンジンの失火を判定することが重要である。

例えば、特許文献１には、内燃機関の定常運転時のエンジン回転速度変動量を検出し、その変動量が一定の判定値を越えたときに失火が発生したものと判定する技術が開示されている。

また、例えば米国カリフォルニア州のＡＲＢ（Air Resource Board）では、エミッション測定値が規定値以上となる頻度および触媒温度が一定値以上になる頻度を検出してこれらの頻度（つまり、失火率）が所定の閾値以上であった場合に、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生したと判定し、故障コードを記憶したり、運転者に対して警告灯（ＭＩＬ：Malfunction Indicator Light）を点灯させたりすることを法規化している。
特開２００２−４７９９７号公報 特開２００６−１０５０４３号公報 特開平５−１６３９９２号公報

しかしながら、従来の技術では、失火の判定にアルコール濃度の影響を考慮していないため、例えばアルコールを混合させたガソリンを燃料として使用する場合のように、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火の判定が正確に行えないという問題点を有していた。詳しくは、ガソリンとアルコールとでは、組成、着火性、および燃焼時の発熱量が異なるため、燃料のガソリンとアルコールとの混合比が異なる場合には、同一の失火率であっても触媒温度への影響やエミッションへの影響が異なるためである。

また、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火の判定が正確に行えない場合には、以下のような問題が生じる。

まず、失火を判定する閾値が失火の正確な判定を行うのには高すぎた場合には、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が生じていてもこれらの失火を判定することができず、これらの失火に対応することができないため、未燃ガスが大気に放出され、大気汚染が生じることになる。

一方、失火を判定する閾値が失火の正確な判定を行うのには低すぎた場合には、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生していないにもかかわらず、これらの失火が発生したものと誤検出してしまうことになる。そして、それによりＭＩＬ等の故障ランプが点灯することになり、その結果、異常でないにもかかわらず車両が修理工場に持ち込まれて異常の調査が行われ、不必要な時間と労力とがかかってしまうことになる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、内燃機関の燃料としてアルコールを混合させた燃料を使用した場合にも、失火の判定をより正確に行うことが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

請求項１の内燃機関の制御装置は、上記課題を解決するために、所定のエンジン回転ごとの失火率が、設定閾値以上であった場合に失火したものと判定する内燃機関の制御装置であって、燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得部と、燃料中のアルコール濃度と前記設定閾値の設定に用いる設定値との対応関係を複数種類予め格納している対応関係格納部と、前記アルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度と前記対応関係格納部に格納されている前記対応関係とをもとにして当該アルコール濃度に対応する設定値を得る設定値取得部と、前記設定値取得部で得た設定値をもとに前記設定閾値の設定を行う閾値設定部と、を備えていることを特徴としている。

これによれば、失火率による失火の判定に用いる設定閾値を、アルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度に応じて設定することが可能になる。よって、内燃機関の燃料としてアルコールを混合させた燃料を使用した場合であっても、このアルコール濃度に応じた適切な失火の判定を行うことができる設定閾値に設定することが可能になる。従って、内燃機関の燃料としてアルコールを混合させた燃料を使用した場合にも、失火の判定をより正確に行うことが可能になる。

なお、失火の判定をより正確に行うことが可能になることによって、失火を判定する設定閾値が失火の正確な判定を行うのには高すぎた場合に生じる大気汚染の発生を抑えたり、失火を判定する設定閾値が失火の正確な判定を行うのには低すぎた場合に生じる誤検出の発生を抑えたりすることが可能になる。

また、請求項２の内燃機関の制御装置では、前記設定値は、設定閾値の値であって、前記閾値設定部は、前記設定値取得部で得た当該設定閾値の値に従って前記設定閾値の設定を行うことを特徴としている。

また、請求項３の内燃機関の制御装置では、前記設定値は、設定閾値を補正する補正量であって、前記閾値設定部は、前記設定値取得部で得た当該補正量をもとに前記設定閾値を補正することによって前記設定閾値の設定を行うことを特徴としている。

この請求項２および３のいずれの構成によっても、失火率による失火の判定に用いる設定閾値を、アルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度に応じて設定することが可能になる。よって、請求項２および３の構成によれば、内燃機関の燃料としてアルコールを混合させた燃料を使用した場合にも、このアルコール濃度に応じた適切な失火の判定を行うことができる設定閾値に設定することが可能になる。従って、請求項２および３の構成によれば、内燃機関の燃料としてアルコールを混合させた燃料を使用した場合にも、失火の判定をより正確に行うことが可能になる。

また、請求項４の内燃機関の制御装置では、前記アルコール濃度検出部は、前記燃料中のアルコール濃度を計測するアルコール濃度センサであることを特徴としている。

この請求項４のように、アルコール濃度センサで計測したアルコール濃度をアルコール濃度取得部で取得してもよい。

また、請求項５の内燃機関の制御装置では、前記アルコール濃度検出部は、前記燃料中のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定装置であることを特徴としている。

この請求項５のように、アルコール濃度推定装置で推定したアルコール濃度をアルコール濃度取得部で取得してもよい。

また、請求項６の内燃機関の制御装置では、前記アルコール濃度検出部は、前記燃料中のアルコール濃度を計測するアルコール濃度センサおよび前記燃料中のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定装置であることを特徴としている。

この請求項６のように、アルコール濃度センサで計測したアルコール濃度とアルコール濃度推定装置で推定したアルコール濃度との両方をアルコール濃度取得部で取得してもよい。

また、請求項７の内燃機関の制御装置では、前記アルコール濃度センサから得られるアルコール濃度と前記アルコール濃度推定装置から得られるアルコール濃度との両者が一致しているか否かを判定する一致判定部をさらに備え、前記一致判定部で両者が一致していないと判定した場合には、このそれぞれのアルコール濃度をもとに前記設定値取得部で得られる設定値のうち、前記閾値設定部で前記設定閾値をより低い値に設定する設定値を用いて前記閾値設定部での前記設定閾値の設定を行うことを特徴としている。

これによれば、アルコール濃度センサから得られるアルコール濃度とアルコール濃度推定装置から得られるアルコール濃度との間に大きなずれが生じた場合であっても、このそれぞれのアルコール濃度をもとに設定値取得部で得られる設定値のうち、閾値設定部で設定閾値をより低い値に設定する設定値を用いて閾値設定部での設定閾値の設定を行うので、少なくとも設定後の設定閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になる。なお、設定後の設定閾値が適正な設定閾値よりも高かった場合、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生していてもこれらの失火が発生していないものとして判定してしまう事態が増加する。請求項７の構成によれば、少なくとも設定後の設定閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になるので、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生していた場合であってもこれらの失火が発生していないものとして判定してしまう事態を防ぐことが可能になる。その結果、触媒の破損を防いだり大気汚染を防いだりすることが可能になる。

また、請求項８の内燃機関の制御装置では、前記アルコール濃度センサから得られるアルコール濃度と前記アルコール濃度推定装置から得られるアルコール濃度との両者が一致しているか否かを判定する一致判定部をさらに備え、前記一致判定部で両者が一致していないと判定した場合には、前記対応関係に対応付けられている設定値のうち、前記閾値設定部で前記設定閾値をより低い値に設定する設定値を用いて前記閾値設定部での前記設定閾値の設定を行うことを特徴としている。

この請求項８のようにしても、アルコール濃度センサから得られるアルコール濃度とアルコール濃度推定装置から得られるアルコール濃度との間に大きなずれが生じた場合であっても、少なくとも設定後の設定閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になる。従って、請求項８の構成によれば、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生していた場合であってもこれらの失火が発生していないものとして判定してしまう事態を防ぐことが可能になり、触媒の破損を防いだり大気汚染を防いだりすることが可能になる。

また、請求項９の内燃機関の制御装置では、前記アルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度を前記アルコール濃度取得部で取得するまでは、前記対応関係に対応付けられている設定値のうち、前記閾値設定部で前記設定閾値をより低い値に設定する設定値を用いて前記閾値設定部での前記設定閾値の設定を行うことを特徴としている。

これによれば、アルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度をアルコール濃度取得部で取得するまで、つまり、アルコール濃度取得部で取得したアルコール濃度をもとにして得られた設定値をもとに設定閾値の設定を行うことが可能になるまでの間も、失火の判定に用いる設定閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になる。従って、請求項９の構成によれば、アルコール濃度取得部で取得したアルコール濃度をもとにして得られた設定値をもとに設定閾値の設定を行うことが可能になるまでの間も、触媒の破損を防いだり大気汚染を防いだりすることが可能になる。

また、請求項１０の内燃機関の制御装置では、前記設定閾値は、エミッション測定値が規定値以上となる頻度および前記エンジンに用いられる触媒の温度が一定値以上になる頻度のうちの少なくともいずれかであることを特徴としている。

この請求項１０のように、エミッション測定値が規定値以上となる頻度および前記エンジンに用いられる触媒の温度が一定値以上になる頻度を、設定閾値として用いることが可能である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明が適用された失火判定システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示す失火判定システム１００は、ガソリン燃料を内燃機関の燃料源として利用可能な車両に搭載されるものであり、失火判定装置１、アルコール濃度センサ２、アルコール濃度推定装置３、およびエンジンＥＣＵ４を含んでいる。なお、ここで言うところのガソリン燃料の範疇には、ガソリン／アルコール混合燃料も含むものとする。また、失火判定システム１００を搭載している車両を以降では自車両と呼ぶ。

アルコール濃度センサ２は、燃料タンクからの燃料供給通路に設けられ、誘電率の変化に基づいてガソリン／アルコール混合燃料のアルコール濃度を計測する周知のアルコール濃度検出センサである。よって、アルコール濃度センサ２は、請求項のアルコール濃度検出部として機能する。なお、アルコール濃度センサ２としては、例えば特許文献２に開示されているような静電容量型のアルコール濃度センサを用いることができる。

なお、本実施形態では、誘電率の変化に基づいてアルコール濃度を計測するアルコール濃度センサを示したが、必ずしもこれに限らず、他の方法によってアルコール濃度を計測するアルコール濃度センサであってもよい。

アルコール濃度推定装置３は、例えば特許文献３に開示されているアルコール濃度推定手段のように、空燃比センサ（図示せず）の出力に基づいて設定された空燃比フィードバック補正係数の平均値と所定の基準値との差に基づいてガソリン／アルコール混合燃料のアルコール濃度を推定する周知のアルコール濃度推定装置である。よって、アルコール濃度推定装置３は、請求項のアルコール濃度検出部として機能する。

なお、本実施形態では、空燃比センサの出力に基づいて設定された空燃比フィードバック補正係数の平均値と所定の基準値との差に基づいてアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定装置を示したが、必ずしもこれに限らず、他の方法によってアルコール濃度を推定するアルコール濃度センサであってもよい。

エンジンＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、種々のセンサによって検出された検出値に基づいて各種の制御を行う。例えば、エアフロメーターにより検出される吸入空気量や吸気圧力センサにより検出される吸気圧、空燃比センサにより検出される空燃比の他、イグニッション信号、エンジン回転数、エンジン冷却水温、アクセル開度等に基づいて、燃料噴射弁の燃料噴射量、スロットルバルブのスロットル開度、点火プラグの点火時期等を制御する。

失火判定装置１は、所定のエンジン回転ごとの失火率が、設定された閾値以上であった場合に失火したものと判定する装置であって、失火率算出部１１、失火判定部１２、アルコール濃度取得部１３、一致判定部１４、テーブル格納部１５、設定値取得部１６、および閾値設定部１７を備えている。よって、失火判定装置１は請求項の内燃機関の制御装置として機能する。

失火率算出部１１は、エンジンＥＣＵ４から得た情報をもとに所定のエンジン回転ごとのエンジンの失火率を算出する。なお、ここで言うところの失火率とは、例えばエンジンの回転変動が所定の判定値を超える回数であって、一般的に用いられているものと同様のものである。具体的には、本実施形態では、触媒ダメージ失火率とエミッションオーバー失火率との２つの失火率を算出する。なお、触媒ダメージ失火率とは、例えばエンジン２００回転中の失火率である。また、エミッションオーバー失火率とは、例えばエンジン１０００回転中の失火率である。

なお、本実施形態では、エンジンの回転変動によって失火率を算出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、トルク変動や筒内圧等によって失火率を算出する構成としてもよい。

また、失火率算出部１１は、触媒ダメージ失火率およびエミッションオーバー失火率を新たに算出するたびに失火判定部１２に算出結果としての触媒ダメージ失火率およびエミッションオーバー失火率を送る。なお、本実施形態では、触媒ダメージ失火率はエンジン２００回転ごとに算出され、エミッションオーバー失火率はエンジン１０００回転ごとに算出されるので、触媒ダメージ失火率はエンジン２００回転ごとに失火判定部１２に送られ、エミッションオーバー失火率はエンジン１０００回転ごとに失火判定部１２に送られることになる。

なお、本実施形態では、エンジン回転数をエンジンＥＣＵ４から失火率算出部１１が得る構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、エンジンＥＣＵ４以外のＥＣＵ（例えばメータＥＣＵなど）からエンジン回転数を失火率算出部１１が得る構成としてもよい。

失火判定部１２は、失火率算出部１１から触媒ダメージ失火率やエミッションオーバー失火率が送られてきた場合に、これらの失火率が設定閾値以上であるか否かの判定（つまり、閾値判定）を行う。失火判定部１２は、触媒ダメージ失火率の閾値判定を行うための設定閾値（以下、触媒ダメージ判定閾値と呼ぶ）とエミッションオーバー失火率の閾値判定を行うための設定閾値（エミッションオーバー判定閾値と呼ぶ）とを図示しないメモリに保持している。なお、触媒ダメージ判定閾値としては、触媒に溶損といったダメージを与えるような失火率の値を、運転領域（例えばエンジン回転数とエンジン負荷）毎にエンジン２００回転中において触媒温度が例えば９５０℃以上となるような失火頻度を適合によって求めて設定するものとする。また、エミッションオーバー判定閾値としては、排気に影響を与えるような失火率の値を、エンジン１０００回転中においてエミッション測定値がＯＢＤ（On Board Diagnosis）規制値以上となる失火頻度を適合によって求めて設定するものとする。なお、触媒ダメージ判定閾値およびエミッションオーバー判定閾値の具体的な値は車種や適応すべき排気規制値等により任意に設定可能なものとする。なお、失火判定部１２にデフォルトで保持されている触媒ダメージ判定閾値およびエミッションオーバー判定閾値を以下ではデフォルト判定閾値と呼ぶ。また、デフォルト判定閾値は、例えばガソリン燃料中のアルコール濃度が０であるものと仮定して設定されているものとする。

そして、失火判定部１２は、失火率算出部１１から送られてきた触媒ダメージ失火率が触媒ダメージ判定閾値以上であるか、もしくは失火率算出部１１から送られてきたエミッションオーバー失火率がエミッションオーバー判定閾値以上であるかした場合に、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生したものと判定（つまり、失火判定）する。なお、失火判定した後は、失火判定部１２から失火が発生したことを示す信号（以下、失火発生信号と呼ぶ）が出力される。そして、この失火発生信号の出力に応じて、故障コードを記憶したり、ＭＩＬを点灯させたりなどの制御が行われる。

アルコール濃度取得部１３は、アルコール濃度センサ２で測定されたアルコール濃度（以下、測定アルコール濃度と呼ぶ）、およびアルコール濃度推定装置３で推定されたアルコール濃度（以下、推定アルコール濃度と呼ぶ）を取得する。また、アルコール濃度取得部１３は、取得した測定アルコール濃度および推定アルコール濃度を一致判定部１４に送る。

一致判定部１４は、アルコール濃度取得部１３から送られてきた測定アルコール濃度と推定アルコール濃度とが一致する（つまり、両者一致）か否かを判定する。一致判定部１４では、測定アルコール濃度と推定アルコール濃度との差が所定の範囲内であった場合に両者一致と判定する。なお、ここで言うところの所定の範囲とは、任意に設定可能な範囲であって、例えば一般的に誤差範囲と考えられる程度の範囲である。また、一致判定部１４は、両者一致と判定した場合には、測定アルコール濃度および推定アルコール濃度のうちの一方を設定値取得部１６に送る。本実施形態では、例として、両者一致と判定した場合には測定アルコール濃度を設定値取得部１６に送るものとして以降の説明を行う。一方、一致判定部１４は、両者一致と判定しなかった場合には、測定アルコール濃度および推定アルコール濃度の両方を設定値取得部１６に送る。

なお、本実施形態では、一例として、一致判定部１４が両者一致と判定した場合に測定アルコール濃度を設定値取得部１６に送る構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、一致判定部１４が両者一致と判定した場合に推定アルコール濃度を設定値取得部１６に送る構成としてもよい。

テーブル格納部１５は、ガソリン燃料中のアルコール濃度と触媒ダメージ判定閾値の設定値（以下、触媒ダメージ設定値と呼ぶ）およびエミッションオーバー判定閾値の設定値（以下、エミッションオーバー設定値と呼ぶ）とを複数種類予め対応付けてある対応関係テーブルを格納している。なお、これらの設定値は、失火判定部１２にデフォルトで保持されているデフォルト判定閾値を、対応関係テーブルで対応付けられているアルコール濃度ごとに、最適な触媒ダメージ判定閾値および最適なエミッションオーバー判定閾値に設定し直す値であって、実験等によってアルコール濃度ごとに予め定められたものである。従って、対応関係テーブルには、特定のアルコール濃度と、ガソリン燃料中のアルコール濃度がこの特定のアルコール濃度であった場合にデフォルト判定閾値をこの特定のアルコール濃度に最適な触媒ダメージ判定閾値およびエミッションオーバー判定閾値に設定し直す設定値との組が複数種類含まれることになる。なお、ここで言うところの最適な触媒ダメージ判定閾値および最適なエミッションオーバー判定閾値とは、ガソリン燃料中のアルコール濃度が０である場合にデフォルト判定閾値において失火判定することが意図されている失火と同程度の触媒温度の上昇度合いや排気ガスの悪化度合いを引き起こす失火を失火判定することが可能な閾値を表している。また、ここで言うところの設定値とは、失火判定部１２に保持されているデフォルト判定閾値または古い設定閾値と入れ替えることによってこの設定閾値を新しく設定し直す値であるものとする。

設定値取得部１６は、一致判定部１４から測定アルコール濃度と推定アルコール濃度との両方が送られてきた場合には、それぞれをもとにテーブル格納部１５の対応関係テーブルの照合を行い、測定アルコール濃度と推定アルコール濃度とのそれぞれに対応する触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値を取得する。また、一致判定部１４から測定アルコール濃度のみが送られてきた場合には、測定アルコール濃度をもとにテーブル格納部１５の対応関係テーブルの照合を行い、測定アルコール濃度に対応する触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値を取得する。そして、設定値取得部１６は、取得した設定値を一致判定部１４に送る。

また、一致判定部１４は、設定値取得部１６から測定アルコール濃度に対応する設定値と推定アルコール濃度に対応する設定値とを受け取った場合には、これらの設定値を比較し、失火判定部１２に保持されている設定閾値をより低い値に設定する設定値を選択して閾値設定部１７に送る。よって、一致判定部１４は、測定アルコール濃度に対応する触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値の方が推定アルコール濃度に対応する触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値よりも値が小さかった場合には、測定アルコール濃度に対応する触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値を閾値設定部１７に送ることになる。一方、一致判定部１４は、設定値取得部１６から測定アルコール濃度に対応する設定値のみを受け取った場合には、この設定値を閾値設定部１７に送る。

閾値設定部１７は、一致判定部１４から送られてきた設定値に従って失火判定部１２に保持されている設定閾値を設定し直す。詳しくは、閾値設定部１７は、失火判定部１２に保持されている設定閾値を、一致判定部１４から送られてきた設定値と入れ替えることによって閾値を設定する。そして、閾値設定部１７によって上述の設定閾値の設定が行われた場合には、失火判定部１２ではこの新たな設定閾値を用いて閾値判定が行われることになる。

なお、本実施形態では、一致判定部１４から送られてきた設定値を失火判定部１２に保持されている設定閾値と入れ替えることによって失火判定部１２で用いる設定閾値を設定し直す構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、デフォルト判定閾値に加算や減算する補正を行うことによって新たに得られた設定閾値を失火判定部１２に保持されている設定閾値と入れ替えることによって失火判定部１２で用いる設定閾値を設定し直す構成であってもよい。この場合には、デフォルト判定閾値に加算や減算する補正に用いられる補正量が、対応関係テーブルに対応付けられる設定値となる。

また、本実施形態では、失火判定部１２が予めデフォルト判定閾値をメモリに保持している構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、失火判定部１２が予めデフォルト判定閾値をメモリに保持していない構成であってもよい。この場合には、閾値設定部１７によって設定閾値が設定されることによって初めて失火判定部１２のメモリに設定閾値が保持される構成とすればよい。

次に、図２を用いて、失火判定装置１での動作フローについての説明を行う。図２は、失火判定装置１での動作フローを示すフローチャートである。なお、本フローは、自車両のイグニッションスイッチがオンされ、失火判定装置１への電源供給が行われて失火判定装置１が起動したときに開始される。

まず、ステップＳ１では、アルコール濃度取得部１３がアルコール濃度センサ２からの測定アルコール濃度の取得およびアルコール濃度推定装置３からの推定アルコール濃度の取得を開始して、ステップＳ２に移る。

ステップＳ２では、アルコール濃度取得部１３が測定アルコール濃度および推定アルコール濃度の両方を取得したか否かを閾値設定部１７が判定する。そして、取得したと判定した場合（ステップＳ２でＹｅｓ）には、ステップＳ４に移る。また、取得したと判定しなかった場合（ステップＳ２でＮｏ）には、ステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、第１最小設定値選択処理を行ってステップＳ７に移る。第１最小設定値選択処理では、閾値設定部１７が設定値取得部１６に指示を行って、テーブル格納部１５に格納されている格納テーブルに対応付けられている触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値のうち、値が最も小さい触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値の組を取得させる。そして、設定値取得部１６で取得した触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値が閾値設定部１７に送られる。

ステップＳ４では、アルコール濃度取得部１３が取得した測定アルコール濃度と推定アルコール濃度とが一致するか否かの判定を一致判定部１４が行う。そして、両者一致と判定した場合（ステップＳ４でＹｅｓ）には、ステップＳ５に移る。また、両者一致と判定しなかった場合（ステップＳ４でＮｏ）には、ステップＳ６に移る。

ステップＳ５では、対応設定値選択処理を行ってステップＳ７に移る。対応設定値選択処理では、一致判定部１４が測定アルコール濃度を設定値取得部１６に送る。続いて、設定値取得部１６が、測定アルコール濃度をもとにテーブル格納部１５の対応関係テーブルの照合を行い、測定アルコール濃度に対応する触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値を取得する。そして、一致判定部１４が、設定値取得部１６から測定アルコール濃度に対応する設定値を受け取り、この設定値を閾値設定部１７に送る。

ステップＳ６では、第２最小設定値選択処理を行ってステップＳ７に移る。第２最小設定値選択処理では、一致判定部１４が、測定アルコール濃度および推定アルコール濃度の両方を設定値取得部１６に送る。続いて、設定値取得部１６が、測定アルコール濃度と推定アルコール濃度とをもとにテーブル格納部１５の対応関係テーブルの照合を行い、測定アルコール濃度と推定アルコール濃度とのそれぞれに対応する触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値を取得する。そして、一致判定部１４が、設定値取得部１６から測定アルコール濃度に対応する設定値と推定アルコール濃度に対応する設定値とを受け取るとこれらの設定値を比較し、値がより小さい方の設定値を選択して閾値設定部１７に送る。

ステップＳ７では、一致判定部１４または設定値取得部１６から送られてきた触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値に従って失火判定部１２に保持されている設定閾値を設定し直し、ステップＳ８に移る。

ステップＳ８では、失火率算出部１１がエンジン２００回転ごとに触媒ダメージ失火率を算出するとともにエンジン１０００回転ごとにエミッションオーバー失火率を算出する。そして、失火率算出部１１は、これらの失火率を算出するたびにこれらの失火率を失火判定部１２に送ってステップＳ９に移る。

ステップＳ９では、失火判定部１２が失火率算出部１１から送られてきた失火率（触媒ダメージ失火率およびエミッションオーバー失火率のうちの少なくともいずれか）が保持している設定閾値以上であるか否かの判定を行う。そして、設定閾値以上であると判定した場合（ステップＳ９でＹｅｓ）には、ステップＳ１０に移る。また、設定閾値以上であると判定しなかった場合には、ステップＳ１１に移る。

ステップＳ１０では、失火判定部１２から失火発生信号が出力され、ステップＳ１１に移る。そして、ステップＳ１１では、自車両のイグニッションスイッチがオフになった場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）には、失火判定装置１への電源供給が停止されて失火判定装置１の動作が停止され、フローを終了する。また、自車両のイグニッションスイッチがオフになっていない場合（ステップＳ１１でＮｏ）には、ステップＳ８に戻ってフローを繰り返す。

なお、図２のフローでは、失火判定装置１の起動後、失火判定部１２に保持されている設定閾値を閾値設定部１７で一旦設定した後は、失火判定装置１の動作が停止するまでの間はこの設定閾値の設定をし直さない構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、失火判定装置１の起動後、失火判定部１２に保持されている設定閾値を閾値設定部１７で一旦設定した後も、失火判定装置１の動作が停止するまでの間に定期的にステップＳ１〜ステップＳ７の処理を行うことによって、この設定閾値を設定し直す構成としてもよい。

以上の構成によれば、失火判定部１２での判定に用いる設定閾値を、アルコール濃度センサ２で測定やアルコール濃度推定装置３で推定したアルコール濃度に応じて設定することが可能になる。よって、内燃機関の燃料としてアルコールを混合させたガソリン燃料を使用した場合であっても、このアルコール濃度に応じた適切な失火の判定を行うことができる設定閾値に設定することが可能になる。従って、内燃機関の燃料としてアルコールを混合させたガソリン燃料を使用した場合にも、失火判定部１２での失火判定をより正確に行うことが可能になる。なお、失火判定をより正確に行うことが可能になることによって、失火判定に用いる閾値が正確な失火判定を行うのには高すぎた場合に生じる大気汚染の発生を抑えたり、失火判定に用いる閾値が正確な失火判定を行うのには低すぎた場合に生じる誤検出の発生を抑えたりすることが可能になる。

また、以上の構成によれば、アルコール濃度センサ２から得られるアルコール濃度とアルコール濃度推定装置３から得られるアルコール濃度との間に大きなずれが生じた場合であっても、このそれぞれのアルコール濃度をもとに設定値取得部１６で得られる設定値のうち、閾値設定部１７で設定閾値をより低い値に設定する設定値（本実施形態の例では値がより小さい方の設定値）を用いて、失火判定部１２に保持されている設定閾値の閾値設定部１７による設定を行うので、少なくとも設定後の設定閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になる。なお、設定後の設定閾値が適正な設定閾値よりも高かった場合、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生していてもこれらの失火が発生していないものとして判定してしまう事態が増加する。以上の構成によれば、少なくとも設定後の閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になるので、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生していた場合であってもこれらの失火が発生していないものとして判定してしまう事態を防ぐことが可能になる。その結果、触媒の破損を防いだり大気汚染を防いだりすることが可能になる。

さらに、以上の構成によれば、失火判定装置１が起動してからアルコール濃度取得部１３で測定アルコール濃度および推定アルコール濃度を取得するまで、つまり、アルコール濃度取得部１３で取得した測定アルコール濃度および推定アルコール濃度をもとにして得られた設定値をもとに失火判定部１２に保持されている設定閾値の設定を行うことが可能になるまでの間も、この設定閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になるので、さらに大気汚染を防いだりすることが可能になる。

なお、エンジンの失火の判定はエンジンの回転変動やトルク変動などを用いても行うことができるが、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火を判定するためには、本実施形態に示すように失火率（つまり、触媒ダメージ失火率およびエミッションオーバー失火率）を用いる必要がある。

また、本実施形態では、一致判定部１４で両者一致と判定しなかった場合に第２最小設定値選択処理を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、一致判定部１４で両者一致と判定しなかった場合に、一致判定部１４が設定値取得部１６に指示を行って、テーブル格納部１５に格納されている格納テーブルに対応付けられている触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値のうち、値が最も小さい触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値の組を取得させ、設定値取得部１６で取得した触媒ダメージ設定値およびエミッションオーバー設定値を閾値設定部１７に送る構成であってもよい。

以上の構成のようにした場合であっても、アルコール濃度センサ２から得られるアルコール濃度とアルコール濃度推定装置３から得られるアルコール濃度との間に大きなずれが生じた場合であっても、少なくとも設定後の設定閾値が適正な設定閾値よりも高くなることを抑えることが可能になる。従って、触媒にダメージを与える失火やエミッションに影響を及ぼす失火が発生していた場合であってもこれらの失火が発生していないものとして判定してしまう事態を防ぐことが可能になり、触媒の破損を防いだり大気汚染を防いだりすることが可能になる。

また、例えば、一致判定部１４で両者一致と判定しなかった場合に、失火判定部１２での失火判定を行わせないようにする構成であってもよい。一例としては、図２のフローにおいて、ステップＳ４でＮｏであった場合には、ステップＳ１に戻ってフローを繰り返す構成とすればよい。

なお、本実施形態では、アルコール濃度取得部１３がアルコール濃度センサ２からの測定アルコール濃度の取得およびアルコール濃度推定装置３からの推定アルコール濃度の取得を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、アルコール濃度取得部１３が測定アルコール濃度および推定アルコール濃度のうちのいずれかのみを取得する構成としてもよい。この場合、アルコール濃度センサ２およびアルコール濃度推定装置３のうちのいずれか一方と一致判定部１４とを省略することが可能になる。なお、この場合、アルコール濃度取得部１３で取得したアルコール濃度を設定値取得部１６に送り、設定値取得部１６が、このアルコール濃度をもとにテーブル格納部１５の対応関係テーブルの照合を行ってこのアルコール濃度に対応する設定値を取得し、この設定値を閾値設定部１７に送る構成とすればよい。

また、本実施形態では、失火判定装置１が起動してからアルコール濃度取得部１３で測定アルコール濃度および推定アルコール濃度を取得するまでは、テーブル格納部１５に格納されている格納テーブルに対応付けられている設定値のうち、失火判定部１２に保持されている設定閾値を最も小さい値に設定し直す設定値によって設定された設定閾値を失火判定に用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、失火判定装置１が起動してからアルコール濃度取得部１３で測定アルコール濃度および推定アルコール濃度を取得するまでは、デフォルト判定閾値を失火判定に用いる構成としてもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

失火判定システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。 失火判定装置１での動作フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 失火判定装置（内燃機関の制御装置）、２ アルコール濃度センサ（アルコール濃度検出部）、３ アルコール濃度推定装置（アルコール濃度検出部）、４ エンジンＥＣＵ、１１ 失火率算出部、１２ 失火判定部、１３ アルコール濃度取得部、１４ 一致判定部、１５ テーブル格納部（対応関係格納部）、１６ 設定値取得部、１７ 閾値設定部、１００ 失火判定システム

Claims (10)

1. 所定のエンジン回転ごとの失火率が、設定閾値以上であった場合に失火したものと判定する内燃機関の制御装置であって、
   燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度を取得するアルコール濃度取得部と、
   燃料中のアルコール濃度と前記設定閾値の設定に用いる設定値との対応関係を複数種類予め格納している対応関係格納部と、
   前記アルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度と前記対応関係格納部に格納されている前記対応関係とをもとにして当該アルコール濃度に対応する設定値を得る設定値取得部と、
   前記設定値取得部で得た設定値をもとに前記設定閾値の設定を行う閾値設定部と、を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記設定値は、設定閾値の値であって、
   前記閾値設定部は、前記設定値取得部で得た当該設定閾値の値に従って前記設定閾値の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記設定値は、設定閾値を補正する補正量であって、
   前記閾値設定部は、前記設定値取得部で得た当該補正量をもとに前記設定閾値を補正することによって前記設定閾値の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記アルコール濃度検出部は、前記燃料中のアルコール濃度を計測するアルコール濃度センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記アルコール濃度検出部は、前記燃料中のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記アルコール濃度検出部は、前記燃料中のアルコール濃度を計測するアルコール濃度センサおよび前記燃料中のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記アルコール濃度センサから得られるアルコール濃度と前記アルコール濃度推定装置から得られるアルコール濃度との両者が一致しているか否かを判定する一致判定部をさらに備え、
   前記一致判定部で両者が一致していないと判定した場合には、このそれぞれのアルコール濃度をもとに前記設定値取得部で得られる設定値のうち、前記閾値設定部で前記設定閾値をより低い値に設定する設定値を用いて前記閾値設定部での前記設定閾値の設定を行うことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記アルコール濃度センサから得られるアルコール濃度と前記アルコール濃度推定装置から得られるアルコール濃度との両者が一致しているか否かを判定する一致判定部をさらに備え、
   前記一致判定部で両者が一致していないと判定した場合には、前記対応関係に対応付けられている設定値のうち、前記閾値設定部で前記設定閾値をより低い値に設定する設定値を用いて前記閾値設定部での前記設定閾値の設定を行うことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記アルコール濃度検出部で検出したアルコール濃度を前記アルコール濃度取得部で取得するまでは、前記対応関係に対応付けられている設定値のうち、前記閾値設定部で前記設定閾値をより低い値に設定する設定値を用いて前記閾値設定部での前記設定閾値の設定を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記設定閾値は、エミッション測定値が規定値以上となる頻度および前記エンジンに用いられる触媒の温度が一定値以上になる頻度のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。

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