专利名称：内燃机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的控制装置。
背景技术：
近年，出于降低公害以及抑制使用天然资源的观点，醇(特别是乙 醇)作为汽油的替代燃料而受到瞩目。大多数情况下，醇不是作为单体 而被使用的，而是作为混入到汽油等中的醇混合燃料来使用。醇混合燃 料的醇含有比率并不总是固定的，另外，为了使内燃机适当地运转，需
要根据醇含有比率来变更燃料喷射量等内燃机的控制。因此，在由于加 油等使燃料品质发生了变化的情况下，需要对醇含有比率进行检测。
因此，在JP特开2003-120363号公报中记载的装置中，当检测到有 过加油的情况时，暂时性地增减燃料喷射量，基于排气空燃比的变化推 定醇含有比率。特别地，若醇含有比率变高则使燃料喷射量增加以及减 少时的空燃比的偏差量变小，据此，检测使燃料喷射量增加时的空燃比 与使燃料喷射量减少时的空燃比的差，基于该差推定醇含有比率。
但是，在作为内燃机用燃料广泛使用的汽油中，有含有很多高挥发 性的轻质成分的轻质燃料和含有很多低挥发性的重质成分的重质燃料， 在发动机起动时，为了使内燃机适当地运转需要根据这些轻质燃料和重 质燃料的比率进行控制。为此，需要检测燃料中的轻质燃料和重质燃料 的比率，以往，利用检测燃料中的轻质燃料和重质燃料的比率的重轻质 比率检测传感器，来检测这样的比率。
然而，在使用重轻质比率检测传感器时，无法保证该传感器不会发 生异常，所以需要有诊断传感器的异常的装置。在此，在发动机起动时， 由于轻质燃料和重质燃料的挥发性不同，排气空燃比随轻质燃料和重质 燃料的比率相应地变化。因此，可以基于排气空燃比来推定这样的比率， 通过对推定出的比率与利用重轻质比率检测传感器检测到的比率进行 比较可以诊断传感器的异常。但是，对于醇混合燃料，除了重质燃料和轻质燃料外，作为燃料还 含有醇。由于醇的理论空燃比与汽油的理论空燃比相比较低，所以不仅 是燃料中的轻质燃料和重质燃料的比率，排气空燃比也会随燃料中的醇 含有比率的变化而变化。因此，对于醇混合燃料，无法利用上述方法正 确地诊断出重轻质比率检测传感器的异常。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种即使对于醇混合燃料也可以正确 地诊断重轻质比率检测传感器的异常的内燃机控制装置。
本发明提供作为用于解决上述课题的手段的、各技术方案所记载的 内燃机的控制装置。
本发明之l是一种内燃机的控制装置，该内燃机可以将重质燃料、 轻质燃料、醇燃料以及它们的混合物作为燃料使用，该控制装置具有可 以检测重质燃料和轻质燃料的比率的重轻质比率检测装置、和检测废气 的空燃比的空燃比检测装置，基于重轻质比率检测装置计算燃料喷射量 以使空燃比成为目标空燃比，其中，基于内燃机温度在特定温度区域内 的情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃比的差，诊断 重轻质比率检测装置的异常。
在此，所谓特定温度区域是指，尽管存在重质燃料及轻质燃料与醇 燃料的蒸发率的不同，但是，不论燃料中是否含有醇，使实际的空燃比 成为目标空燃比所需要的燃料喷射量几乎不变的温度区域。
根据本方式，因为基于特定温度区域的空燃比的差进行异常诊断， 所以不论是否含有醇都能够正确检测出重轻质比率检测传感器的异常。 因此，对于醇混合燃料也可以正确地诊断重轻质比率检测传感器的异 常。
本发明之2，还具备可检测出燃料中的醇含有比率的醇比率检测装 置，除了重轻质比率检测装置以外，该控制装置还基于醇比率检测装置 计算燃料喷射量，以使空燃比成为目标空燃比，基于内燃机温度在特定
温度区域外的情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃 比的差诊断醇比率检测装置的异常。本发明之3，当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的由空燃比 检测装置检测出的空燃比比目标空燃比稀时，对于实际的重质燃料和轻 质燃料的比率，判定为与由重轻质比率检测装置检测出的重质燃料和轻 质燃料的比率相比重质燃料的比率高；当内燃机温度在特定温度区域内 的情况下的由空燃比检测装置检测出的空燃比比目标空燃比浓时，对于 实际的重质燃料和轻质燃料的比率，判定为与由重轻质比率检测装置检 测出的重质燃料和轻质燃料的比率相比轻质燃料的比率高。
本发明之4，基于上述内燃机温度在特定温度区域内的情况下的目 标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃比的差，和上述内燃机温度 在特定温度区域外的情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出 的空燃比的差，修正上述计算出来的燃料喷射量。
本发明之5 ，还具备用于判定燃料补给的有无的燃料补给判定装置， 仅在由燃料补给判定装置判定为有过燃料补给的情况下进行上述重轻 质比率检测装置的异常的判定。
本发明之6是一种内燃机的控制装置，在可以将重质燃料、轻质燃 料、醇燃料以及它们的混合物作为燃料使用的内燃机的基础上，具有可
以检测重质燃料和轻质燃料的比率的重轻质比率检测装置，控制点火时 期以使内燃机转速达到目标转速，其中，基于重轻质比率检测装置计算 出预计点火时期，该预计点火时期是预计在该时期到达点火时期的时 期，并且基于内燃机温度在特定温度区域内的情况下的预计点火时期与 实际的点火时期的差诊断重轻质比率检测装置的异常。
本发明之7，还具备可检测出燃料中的醇含有比率的醇比率检测装 置，除了重轻质比率检测装置以外，该控制装置还基于醇比率检测装置 计算出预计点火时期，该预计点火时期是预计在该时期到达点火时期的 时期，并且基于内燃机温度在特定温度区域外的情况下的预计点火时期 与实际的点火时期的差诊断醇比率检测装置的异常。
本发明之8，当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的实际点火 时期比预计点火时期提前时，对于实际的重质燃料与轻质燃料的比率， 判定为与由重轻质比率检测装置检测出的重质燃料和轻质燃料的比率 相比重质燃料的比率高，当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的实际点火时期比预计点火时期延后时，对于实际的重质燃料和轻质燃料的 比率，判定为与由重轻质比率检测装置检测出的重质燃料和轻质燃料的 比率相比轻质燃料的比率高。
以下，根据附图和本发明的最佳实施方式的记载，可以进一步充分 理解本发明。
图l是可搭载本发明的控制装置的内燃机的概略图。
图2是表示与未混合醇的燃料和醇混合燃料相关的冷却水温与蒸发 率的关系的图。
图3是表示各种燃料的冷却水温与蒸发率的关系的图。
图4中4A 4C是表示各温度区域中的燃料品质与排气空燃比的关系 的图。
图5是表示重轻质比率检测传感器和醇比率检测传感器的异常诊断 控制的控制程序的流程图的 一 部分。
图6是表示重轻质比率检测传感器和醇比率检测传感器的异常诊断 控制的控制程序的流程图的一部分。
图7中7A 7C是表示各温度区域中的燃料品质与点火时期的关系的图。
符号说明
1内燃机主体，16燃料喷射阀，17输送管，18燃料管，19燃料泵， 20燃料箱，21燃料箱盖，30 ECU, 39重轻质比率检测传感器，40醇 比率检测传感器，41空燃比传感器，43燃料表，44开闭传感器
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。图l表示将 本发明的第一实施方式中的控制装置适用于缸内喷射式火花点火式内燃机的情况。
参照图1，分别地，l表示内燃机主体，2表示各气缸的燃烧室，3 表示对各燃烧室2内的燃料点火的火花塞，4表示进气歧管，5表示排 气歧管。进气歧管4经由进气管6与排气涡轮增压器7的压缩机7a的 出口连结，压缩机7a的入口与空气滤清器8连结。在进气管6内配置 有由步进电机驱动的节气门9，进而，在进气管6的周围配置有用于使 在进气管6内流动的进气冷却的冷却装置10。在图1所示的实施方式中， 内燃机冷却水被导入冷却装置10内，利用内燃机冷却水冷却进气。另 一方面，排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连结， 排气涡轮7b的出口与内置有排气净化催化剂11的套管12连结。
排气歧管5与进气歧管4经由废气再循环(以下称为EGR)通路 14相互连结，在EGR通路14内配置有电子控制式EGR控制阀15。此 外，在EGR通路14周围配置有用于使在EGR通路14内流动的EGR 气体冷却的EGR冷却装置16。在图l所示的实施方式中，内燃机冷却 水被导入冷却装置16内，利用内燃机冷却水冷却EGR气体。另一方面， 在与各燃烧室2相通的进气口设有用于分别向各进气口内喷射燃料的电 子控制式燃料喷射阀16，各燃料喷射阀16与输送管17连结。输送管 17经由燃料管18与燃料泵19以及燃料箱20连结。在燃料箱20的加油 孔处设有燃料箱盖21。利用燃料泵19从燃料箱20向输送管17供给燃 料，供给到输送管17内的燃料被供给到燃料喷射阀16。此外，在下面， 也将含有EGR气体的空气简单地作为空气来进行说明。
电子控制单元30由数字计算机构成，具备通过双向总线31相互连 接起来的ROM (只读存储器)32、 RAM (随机访问存储器)33、 CPU (微处理器)34、输入端口 35以及输出端口 36。在输送管17内i殳有用 于检测输送管17内的燃料的品质的燃料品质传感器39、 40，在排气歧 管5中设有用于检测通过排气歧管内的废气的空燃比的空燃比传感器 41，并且，在排气净化催化剂11中安装有用于检测排气净化催化剂11 的温度的温度传感器42。这些燃料品质传感器39、 40、空燃比传感器 41以及温度传感器42的输出信号经由对应的AD转换器37输入到输入 端口 35。进而，在燃料箱20内安装有用于检测燃料箱20内的燃料量的 燃料表43，另外，在燃料箱20的加油孔处安装有用于检测加油孔的燃料箱盖21的开闭的开闭传感器44。这些，燃料表43以及开闭传感器 44的输出信号经由对应的AD转换器37输入到输入端口 35。
另外，产生与油门踏板45的踏入量成比例的输出电压的负载传感 器46与油门踏板45连接，负载传感器46的输出电压经由对应的AD 转换器37输入到输入端口 35。进而，在曲轴例如每旋转15。时产生输 出脉冲的曲轴转角传感器47与输入端口 35连接，利用该曲轴转角传感 器47检测内燃机转速。另一方面，输出端口 36经由对应的驱动回路38 与燃料喷射阀16、节气门9驱动步进电机、EGR控制阀15以及燃料泵 19连接。
然而，在本发明的内燃机中，作为供给到燃烧室2内的燃料使用汽 油与醇的混合燃料(以下称为"醇混合燃料")。其中，在汽油中，如众 所周知的那样，有含有很多高挥发性的轻质成分的轻质燃料和含有很多 低挥发性的重质成分的重质燃料，在被供给到燃烧室2内的燃料中以任 意比率混合有轻质燃料和重质燃料。
这些轻质燃料和重质燃料，由于当内燃机温度(例如，内燃机冷却 水温、油温、燃料温度。以下以冷却水温为例进行说明)达到一定温度 以上则都容易蒸发，所以无论使用哪种燃料都几乎不会影响内燃机具有 的性能(例如转矩等)。但是，在内燃机冷却水温在一定温度以下时， 相对于轻质燃料容易蒸发这点，重质燃料不易蒸发，即使燃料喷射量相 同，重质燃料容易附着于进气口壁面和汽缸壁面，实际上对燃烧室2内 的燃烧有贡献的燃料的量也变少。
因此，虽然也决定于燃料喷射量的设定，但是在使用了重质燃料的 情况下，在内燃机的冷起动时等，具有向燃烧室供给的燃料的供给量变 得比目标值少，空燃比变大(稀)的倾向。相反地，在使用了轻质燃料 的情况下，在内燃机的冷起动时等，具有向燃烧室供给的燃料的供给量 变得比目标值多，空燃比变小(浓)的倾向。这些，都是起动不良、燃 油效率不良、转矩不足、排放性能降低等的原因，因此为了防止这样的 情况需要检测燃料中的重质燃料和轻质燃料的比率(以下称为"重轻质 比率")。
在此，在本实施方式中，通过在输送管17中安装的燃料品质传感器(重轻质比率检测传感器)39检测输送管17内的燃料、即供给到燃 烧室2内的燃料的重轻质比率。重轻质比率检测传感器39,例如是基于 检测输送管17内的燃料的折光率而计算出来的该燃料的密度，推定重 轻质比率的传感器。
另外，醇与汽油相比，发热量少并且理论空燃比小。因此，对于醇 混合燃料， 一般需要根据燃料中含有的醇的比率(以下称为"醇含有比 率")向燃烧室2内供给比只是汽油单体时的量多的燃料。而且，为了 确定向燃烧室2内供给的适当的燃料供给量，需要检测燃料中的醇含有 比率。
因此，在本实施方式中，通过在输送管17中安装的燃料品质传感 器(醇比率检测传感器)40检测输送管17内的燃料、即供给到燃烧室 2内的燃料的醇含有比率。醇比率检测传感器40，也可以是利用了醇混 入带来的折光率的变化的光学式传感器，也可以是利用了与汽油之间的 电导率和电阻的不同的静电容量式的传感器。
在本实施方式中，基于这样由重轻质比率检测传感器39检测出的 重轻质比率和由醇比率检测传感器40检测出的醇含有比率进行内燃机 的控制。例如，由于在内燃机起动时轻质燃料容易蒸发，所以，轻质燃 料相对于重质燃料的比率越高则越使燃料喷射量降低，另外，由于醇的 理论空燃比低，因此醇含有比率越高则越使燃料喷射量增大。
然而，在这样构成的内燃机中，如果在燃料品质传感器39、 40中 发生了异常而无法正确地检测出重轻质比率或者醇含有比率，则无法从 燃料喷射阀16进行适当的燃料喷射，内燃机的运转状态变得不稳定。 为了防止这种情况，需要进行这些燃料品质传感器39、 40是否正常作 动的诊断，即进行燃料品质传感器39、 40的异常诊断。
作为这种燃料品质传感器39、 40的异常诊断方法，例如可以考虑 利用通过空燃比传感器41检测出的排气空燃比。若以重轻质比率检测 传感器39为例进行说明，则，在重轻质比率检测传感器39有异常并且 由重轻质比率检测传感器39检测出的重质燃料的比率变得高于实际的 重质燃料的比率时，如果在内燃机起动时基于重轻质比率检测传感器39 检测出的重质燃料的比率进行内燃机的控制，则排气空燃比比目标空燃比浓(rich)。相反，在由重轻质比率检测传感器39检测出的重质燃料 的比率变得低于实际的重质燃料的比率时，如果在内燃机起动时基于重 轻质比率检测传感器39检测出的重质燃料的比率进行内燃机的控制， 则排气空燃比比目标空燃比稀(lean)。因此，可知，在由空燃比传感 器41检测出的排气空燃比比目标空燃比浓时，所检测出的重质燃料的 比率比实际的比率高；在稀时，所检测出的重质燃料的比率比实际的比 率低。在这些情况下，对于任何一种情况，都不能利用重轻质比率检测 传感器39正确地检测出重质燃料的比率，可以诊断在传感器39中发生 了异常。
但是，在醇混合燃料中，除了重质燃料和轻质燃料外，还含有醇， 由于醇比率检测传感器40有异常而由醇比率检测传感器40检测出的醇 含有比率与实际的醇含有比率不同，由空燃比传感器41检测出的空燃
比也会成为与目标空燃比不同的值。因此，即使设由空燃比传感器41 检测出的排气空燃比成为与目标空燃比不同的值，也不能判断在重轻质 比率检测传感器39中发生了异常还是在醇比率检测传感器40中发生了 异常。
在此，醇混合燃料的燃料蒸发特性在醇的沸点附近(如果是乙醇则 为)变化。图2是表示与未混合醇的燃料和醇混合燃料相关的冷 却水温与蒸发率的关系的图。图中，实线表示未混合醇的燃料，虚线表 示醇混合燃料。如图可知，与未混合醇的燃料相比在整个温度区域内醇 混合燃料的蒸发率高，特别是在图2中的温度区域C中的蒸发率较高。
这样，在醇混合燃料与未混合醇的燃料之间，燃料的蒸发率根据冷 却水温的不同而不同，因此为了使空燃比成为目标空燃比所需要的燃料 喷射量也随冷却水温而变化。图3是表示各种燃料的使空燃比成为目标 空燃比所需要的燃料喷射量与冷却水温的关系的图。图中，实线表示未 混合醇的燃料、即重质燃料或者轻质燃料的关系，虚线表示醇混合燃料、 即重质燃料与醇的混合燃料或者轻质燃料与醇的混合燃料的关系。在本 实施方式中，基于重轻质比率检测传感器39和醇比率检测传感器40的 输出值以及图3所示那样的映射图设定燃料喷射量。
如图3可知，对于重质燃料与醇的混合燃料和轻质燃料与醇的混合
燃料中的任一种，在冷却水温低时(例如，ox:以下)、即冷却水温在温度区域A中时，对于使空燃比成为目标空燃比所需要的燃料喷射量，未 混合醇的燃料要多于醇混合燃料。这是由于，在该温度区域A中，醇混 合燃料的蒸发率几乎不比未混合醇的燃料的蒸发率高，并且醇的理论空 燃比较低。
另外，当冷却水温在比上述温度区域A高的温度区域B中时，使空 燃比成为目标空燃比所需要的燃料喷射量，对于醇混合燃料和未混合醇 的燃料，几乎相等。这是由于，在该温度区域B中，醇混合燃料的蒸发 率与未混合醇的燃料的蒸发率相比较高，并且醇的理论空燃比较低。
进而，当冷却水温在比上述温度区域B高并且包含醇的沸点的温度 区域、即图3中的温度区域C中时，对于使空燃比成为目标空燃比所需 要的燃料喷射量，未混合醇的燃料比醇混合燃料的少。这是由于，在该 温度区域C中，醇混合燃料的蒸发率与未混合醇的燃料的蒸发率相比极 高并且醇的理论空燃比较低。
这样，由于冷却水温的各温度区域不同，有无混合醇与排气空燃比 之间的关系是不同的。图4中4A、 4B以及4C是分别表示燃料喷射量 相同时的温度区域A、B以及C中的燃料品质与排气空燃比的关系的图。
如图4中4A 4C所示那样，与冷却水的温度区域无关，在燃料喷射 量相同的情况下，在重质燃料与轻质燃料中，重质燃料的比率越高排气 空燃比则越稀。而且，当冷却水温在温度区域A中时，如图4中4A所 示那样，燃料中的醇含有比率越高排气空燃比则越稀。因此，对于温度 区域A，如果知道了燃料中的重轻质比率，则可以基于排气空燃比推定 燃料中的醇含有比率。
当冷却水温在温度区域B中时，如图4中4B所示那样，即使燃料 中的醇含有比率变化，排气空燃比也不变化。因此，对于温度区域B， 与有无含有醇无关，可以基于排气空燃比推定重轻质比率。
当冷却水温在温度区域C中时，如图4中4C所示那样，燃料中的 醇含有比率越高排气空燃比则越浓。因此，对于温度区域C，如果知道 了燃料中的重轻质比率，则可以基于排气空燃比推定燃料中的醇含有比 率。因此，在本实施方式中，在内燃机起动时，当冷却水温在温度区域
B中时，由空燃比传感器41检测排气空燃比，基于检测出的排气空燃 比推定重轻质比率。而且，在推定出的重轻质比率与由重轻质比率检测 传感器39检测出的重轻质比率大致相同时，判定为在重轻质比率检测 传感器39中没有异常，在有很大不同时，判定为在重轻质比率检测传 感器39中有异常。由此，即使在使用了醇混合燃料的情况下也可以适 当地诊断重轻质比率检测传感器39的异常。
此外，当冷却水温在温度区域B中时，基于排气空燃比推定的重轻 质比率与由重轻质比率检测传感器39检测出的重轻质比率差异大时， 可以根据这些重轻质比率的差来推定重轻质比率检测传感器39的误差。 因此，在判定为重轻质比率检测传感器39中有异常时，也可以基于上 述所推定的重轻质比率与检测出的重轻质比率的差，来修正由重轻质比 率检测传感器39检测出的重轻质比率。由此，可以利用由重轻质比率 检测传感器39检测出的重轻质比率来推定实际的重轻质比率。
而且，在本实施方式中，在这样进行了重轻质比率检测传感器39 的异常诊断之后，当冷却水温在温度区域C中时利用空燃比传感器41 检测排气空燃比，基于检测出的排气空燃比推定醇含有比率。
在此，由于已经进行了重轻质比率检测传感器39的异常诊断，所 以，如果未判定为重轻质比率检测传感器39异常，则由重轻质比率检 测传感器39检测出的重轻质比率为实际的重轻质比率。因此，当冷却 水温在温度区域C中时，可以基于由重轻质比率检测传感器39检测出 的重轻质比率和由空燃比传感器41检测出的排气空燃比，诊断醇比率 检测传感器40的异常。
例如，在醇含有比率是0%的情况下，如图4中4C所示那样，若由 重轻质比率检测传感器39检测出的重轻质比率是prol，则由空燃比传 感器41检测出的排气空燃比是afl。但是，此时，在由空燃比传感器 41检测出的排气空燃比不是afl的情况下，例如在是af2的情况下，醇 比率检测传感器41未正确在表示实际的值，因此，在本实施方式中， 在这样的情况下，判定为醇比率检测传感器中有异常。由此，即使在使 用了重质燃料、轻质燃料和醇的混合燃料的情况下，也可以适当地诊断 醇比率检测传感器的异常。此外，当冷却水温在温度区域c中时，当基于排气空燃比推定的醇
含有比率与由醇比率检测传感器40检测出的醇含有比率差异大时，可 以根据这些醇含有比率的差推定醇比率检测传感器40的误差。因此， 在判定为醇比率检测传感器40有异常时，也可以基于上述所推定的醇 含有比率与检测出的醇含有比率的差，修正由醇比率检测传感器40检
测出的醇含有比率。由此，可以利用由醇比率检测传感器40检测出的 醇含有比率来推定实际的醇含有比率。
图5以及图6是表示重轻质比率检测传感器39和醇比率检测传感 器40的异常诊断控制的控制程序的流程图。利用一定时间间隔的中断 来执行图示的控制程序。
参照图5以及图6，首先在步骤S11 S13中，分别利用检测内燃机 冷却水温的水温传感器(未图示)、重轻质比率检测传感器39和醇比率 检测传感器40,检测冷却水温、重轻质比率和醇含有比率。接着，在步 骤S14中，判定在内燃机起动前燃料箱盖21是否被打开过、即判定是 否向燃料箱29内加油过燃料。或者，也可以利用燃料表43，根据在前 次内燃机停止时与本次内燃机起动时之间燃料箱20内的燃料量是否增 加，来判定燃料加油的有无。
当在步骤S14中判定为燃料箱盖被打开过、即向燃料箱20内加过 燃料的情况下进入步骤S15。在步骤S15中，将异常诊断标志Xdet设 为1，进入步骤S16。异常诊断标志Xdet是在异常诊断控制执行中被设 为l,在执行结束时被设为O的标志。另外，当在步骤S14中判定为未 向燃料箱20内加过燃料的情况下进入步骤S17，判定异常诊断标志Xdet 是否是l、即判定是否在异常诊断控制执行中，在判定为处于异常诊断 控制执行中的情况下(Xdet-1)，进入步骤S16。另一方面，当在步骤 S17中判定为异常诊断控制已结束的情况下(Xdet=0)，结束控制程序。
接着，在步骤S16、 S18中，判定由水温传感器检测出的冷却水温 thw是否在thwl和thw2之间或者在thw2和thw3之间、即判定冷却水 温是否在温度区域B或者温度区域C内。当在步骤S16、 S18中判定为 冷却水温不在温度区域B和温度区域C内的情况下结束控制程序。另 一方面，当在步骤S16、 S18中判定为冷却水温是在温度区域B内的情 况下进入步骤S19。在步骤S19中将重轻质诊断标志Xgas设为1。重轻质诊断标志Xgas是当进行重轻质比率检测传感器39的异常诊断时被设 为1，当两传感器39、 40的异常诊断结束时被设为0的标志。
接着，在步骤S20中，判定排气空燃比是否已成为目标空燃比。在 判定为排气空燃比未成为目标空燃比的情况下进入步骤S21、 S22，判 定为重轻质比率检测传感器39中有异常，基于排气空燃比与目标空燃 比的差计算针对由重轻质比率检测传感器39检测出的重轻质比率的修 正系数。
另一方面，当在步骤S16、 S18中，判定为冷却水温在温度区域C 内的情况下进入步骤S23。在步骤S23中，将醇诊断标志Xal设为1。 醇诊断标志Xal是当进行醇比率检测传感器40的异常诊断时被设为1, 两传感器39、 40的异常诊断结束时被设为0的标志。
接着，在步骤S24中，判定排气空燃比是否已成为目标空燃比。当 判定为排气空燃比未成为目标空燃比的情况下进入步骤S25、 S26，判 定为醇比率检测传感器40中有异常，基于排气空燃比与目标空燃比的 差，计算针对由醇比率检测传感器40检测出的醇含有比率的修正系数。
接着，在步骤S27中判定重轻质诊断标志Xgas和醇诊断标志Xal 是否都已成为1，在未成为1时，即在判定为重轻质比率检测传感器39 和醇比率检测传感器40的异常诊断未结束的情况下结束控制程序。另 一方面，在两标志已成为l时，即在判定为两传感器39、 40的异常诊 断已结束的情况下进入步骤S28。在步骤S28中将异常诊断标志Xdat 设为0,将重轻质诊断标志Xgas和醇诊断标志Xal设为0，并结束控制 程序。
接着，对本发明的第二实施方式进行说明。在上述实施方式中，基 于由空燃比传感器41检测出的排气空燃比进行燃料品质传感器39、 40 的异常诊断，但是在本实施方式中，基于火花塞3的点火时期进行燃料 品质传感器39、 40的异常诊断。
在此，在本实施方式的内燃机中，在内燃机起动时，使点火时期提 前或者延后以使内燃机转速达到目标转速。即，在内燃机转速低于目标 转速、或者内燃机转速的上升速度慢的情况下，使点火时期提前；在内燃机转速高于目标转速、或者内燃机转速的上升速度快的情况下，使点 火时期延后。
在此，与参照图3说明的情况相同，由于在醇混合燃料和未混合醇 的燃料之间，燃料的蒸发率与冷却水温相应而不同，因此，使内燃机转 速成为目标转速所需要的点火时期也与冷却水温相应而变化。在这种情 况下，使内燃机转速成为目标转速所需要的点火时期与冷却水温之间的 关系成为与图3相同的关系。
图7中7A、7B以及7C是分别表示内燃机转速相同时的温度区域A、 B以及C中的燃料品质与点火时期之间的关系的图。如图7中7A 7C 所示那样，与冷却水的温度区域无关，在内燃机转速相同的情况下，在 重质燃料和轻质燃料中，重质燃料的比率越高则越使点火时期提前。这 是由于，若重质燃料的比率变高，则燃料的蒸发率降低，用于燃烧的燃 料的量减少。
而且，当冷却水温在温度区域A中时，如图7中7A所示那样，燃 料中的醇含有比率越高则越使点火时期提前。因此，对于温度区域A， 如果知道燃料中的重轻质比率，则可以基于点火时期推定燃料中的醇含 有比率。
当冷却水温在温度区域B中时，如图7中7B所示那样，即使燃料 中的醇含有比率变化，点火时期也不变化。因此，对于温度区域B，可 以与有无含有醇无关地，基于点火时期推定重轻质比率。
当冷却水温在温度区域C中时，如图7中7C所示那样，燃料中的 醇含有比率越高则越使点火时期延后。因此，对于温度区域C,如果知 道燃料中的重轻质比率，则可以基于点火时期推定燃料中的醇含有比 率。
因此，在第二实施方式中，在内燃机起动时，当冷却水温在温度区 域B中时，取得火花塞3的点火时期，基于所取得的点火时期推定重轻 质比率。而且，在所推定的重轻质比率与由重轻质比率检测传感器39 检测出的重轻质比率大致相同时，判定为重轻质比率检测传感器39中 没有异常，在有较大不同的情况下，判定为重轻质比率检测传感器39中有异常。由此，即使在使用了醇混合燃料的情况下，也可以适当地诊
断重轻质比率检测传感器39的异常。
另外，当冷却水温在温度区域B中时，在基于点火时期推定的重轻 质比率与由重轻质比率检测传感器39检测出的重轻质比率有较大不同 的情况下，与第一实施方式相同，可以根据这些重轻质比率的差推定重 轻质比率检测传感器39的误差。
而且，在第二实施方式中，在这样进行了重轻质比率检测传感器39 的异常诊断之后，当冷却水温在温度区域C中时，取得火花塞3的点火 时期，基于所取得的点火时期推定醇含有比率。
在此，由于已经进行了重轻质比率检测传感器39的异常诊断，如 果未判定为重轻质比率检测传感器39异常，则通过重轻质比率检测传 感器39检测出的重轻质比率为实际的重轻质比率。因此，当冷却水温 在温度区域C中时，基于由重轻质比率检测传感器39检测出的重轻质 比率和火花塞3的点火时期诊断醇比率检测传感器40的异常。
此外，当冷却水温在温度区域C中时，在基于点火时期推定的醇含 有比率与由醇比率检测传感器40检测出的醇含有比率有较大不同的情 况下，与第一实施方式同样，可以根据这些醇含有比率的差推定醇比率 检测传感器40的误差。
此外，在本发明的上述实施方式中，基于排气空燃比和点火时期进 行重轻质比率检测传感器39以及醇比率检测传感器40的异常诊断，但 是也可以不设置这些传感器，基于排气空燃比和点火时期推定重轻质比 率和醇含有比率。
此外，基于特定的实施方式对本发明进行了详细叙述，但是，对于 本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的权利要求和思想的范围内， 可以进行各种变更、修改等。
权利要求
1.一种内燃机的控制装置，该内燃机可以将重质燃料、轻质燃料、醇燃料以及它们的混合物作为燃料使用，该控制装置具有可以检测重质燃料和轻质燃料的比率的重轻质比率检测装置、和检测废气的空燃比的空燃比检测装置，基于重轻质比率检测装置计算燃料喷射量以使空燃比成为目标空燃比，其中，基于内燃机温度在特定温度区域内的情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃比的差，诊断重轻质比率检测装置的异常。
2. 根据权利要求l所述的内燃机的控制装置，其中， 还具备可检测出燃料中的醇含有比率的醇比率检测装置，除了重轻质比率检测装置以外，该控制装置还基于醇比率检测装置计算燃料喷射 量，以使空燃比成为目标空燃比，基于内燃机温度在特定温度区域外的 情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃比的差诊断醇 比率检测装置的异常。
3. 根据权利要求l所述的内燃机的控制装置，其中，当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的由空燃比检测装置检 测出的空燃比比目标空燃比稀时，对于实际的重质燃料和轻质燃料的比 率，判定为与由重轻质比率检测装置检测出的重质燃料和轻质燃料的比 率相比重质燃料的比率高；当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的 由空燃比检测装置检测出的空燃比比目标空燃比浓时，对于实际的重质 燃料和轻质燃料的比率，判定为与由重轻质比率检测装置检测出的重质 燃料和轻质燃料的比率相比轻质燃料的比率高。
4. 根据权利要求l所述的内燃机的控制装置，其中， 基于上述内燃机温度在特定温度区域内的情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃比的差，和上述内燃机温度在特定温度 区域外的情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃比的 差，修正上述计算出来的燃料喷射量。
5. 根据权利要求l所述的内燃机的控制装置，其中，还具备用于判定燃料补给的有无的燃料补给判定装置，仅在由燃料 补给判定装置判定为有过燃料补给的情况下进行上述重轻质比率检测 装置的异常的判定。
6. —种内燃机的控制装置，该内燃机可以将重质燃料、轻质燃料、 醇燃料以及它们的混合物作为燃料使用，该控制装置具有可以检测重质 燃料和轻质燃料的比率的重轻质比率检测装置，控制点火时期以使内燃机转速达到目标转速，其中，基于重轻质比率检测装置计算出预计点火时期，该预计点火时期是 预计在该时期到达点火时期的时期，并且基于内燃机温度在特定温度区 域内的情况下的预计点火时期与实际的点火时期的差诊断重轻质比率 检测装置的异常。
7. 根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其中， 还具备可检测出燃料中的醇含有比率的醇比率检测装置，除了重轻质比率检测装置以外，该控制装置还基于醇比率检测装置计算出预计点 火时期，该预计点火时期是预计在该时期到达点火时期的时期，并且基 于内燃机温度在特定温度区域外的情况下的预计点火时期与实际的点 火时期的差诊断醇比率检测装置的异常。
8. 根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其中，当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的实际点火时期比预计 点火时期提前时，对于实际的重质燃料与轻质燃料的比率，判定为与由 重轻质比率检测装置检测出的重质燃料和轻质燃料的比率相比重质燃 料的比率高，当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的实际点火时期 比预计点火时期延后时，对于实际的重质燃料和轻质燃料的比率，判定 为与由重轻质比率检测装置检测出的重质燃料和轻质燃料的比率相比 轻质燃料的比率高。
全文摘要
本发明提供一种可以将重质燃料、轻质燃料、醇燃料以及它们的混合物作为燃料使用的内燃机的控制装置，具有可以检测重质燃料和轻质燃料的比率的重轻质比率检测装置(39)、和检测废气的空燃比的空燃比检测装置(41)，基于重轻质比率检测装置计算燃料喷射量以使空燃比成为目标空燃比。基于当内燃机温度在特定温度区域内的情况下的目标空燃比与由空燃比检测装置检测出的空燃比的差，诊断重轻质比率检测装置的异常。由此，对于醇混合燃料也能够正确地诊断重轻质比率检测传感器的异常。
文档编号F02D45/00GK101600874SQ20088000270
公开日2009年12月9日 申请日期2008年1月21日 优先权日2007年1月23日
发明者一瀬宏树, 加藤雄一, 大崎理江, 村瀬直 申请人:丰田自动车株式会社;株式会社日本自动车部品综合研究所