JP2009002251A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基本燃料噴射量に対して「ＦＦ補正」と「ＦＢ補正」がなされる場合において、燃料中のアルコール濃度を考慮しつつＦＢ補正量のガード値を適切な値に設定すること。
【解決手段】この装置では、理論空燃比に対応する基本燃料噴射量に、目標空燃比の理論空燃比からの偏移に応じて得られるＦＦ補正量DFFと、空燃比センサの出力値に基づくガード処理されたＦＢ補正量DFBとを加えて燃料噴射量が決定される。DFBのガード処理では、上限値Ugrdfb（＞０）は、基本燃料噴射量に対する全補正量(DFF＋DFB）が超えるべきでない値（＝Ugrdtotal＞０）から値DFFを減じた値に設定され、下限値Lgrdfb（＜０）は、上記全補正量(DFF＋DFB）が下回るべきでない値（＝Lgrdtotal＜０）からDFFを減じた値に設定される。値Ugrdtotal，Lgrdtotalは、アルコール濃度が大きいほど且つ目標空燃比が理論空燃比からリッチ側へ離れるほどより大きい値に補正される。
【選択図】図６

Description

本発明は、排気通路に配設された空燃比センサを備えた内燃機関に適用され、空燃比センサの出力値に基づいて内燃機関の燃焼室に供給される混合気の空燃比（以下、「空燃比」と称呼する。）を制御する内燃機関の空燃比制御装置に関する。

従来より、この種の空燃比制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関（以下、単に「機関」と称呼することもある。）の空燃比制御装置では、排気通路に配設された触媒の上下流に、限界電流式の酸素濃度センサである上流側空燃比センサ、及び起電力式の酸素濃度センサである下流側空燃比センサがそれぞれ配設されていて、以下のように空燃比制御が実行される。

機関の運転状態（エアフローメータの出力値、運転速度等）に基づいて、吸気行程にて燃焼室に吸入された空気の量（筒内吸入空気量）を基準空燃比（＝理論空燃比）で除した値（基本燃料噴射量）がテーブル検索により決定される。下流側空燃比センサの出力値とこの出力値の目標値（目標空燃比（＝理論空燃比）に相当する値）との偏差を比例・積分・微分処理（ＰＩＤ処理）して下流側フィードバック補正量が算出される。この下流側フィードバック補正量で上流側空燃比センサの出力値を補正した値とこの出力値の目標値（目標空燃比に相当する値）との偏差（に相当する偏差）を比例・積分処理（ＰＩ処理）して上流側フィードバック補正量が算出される。基本燃料噴射量に上流側フィードバック補正量を加えることで（即ち、基本燃料噴射量をフィードバック補正することで）指令燃料噴射量が算出される。そして、指令燃料噴射量の燃料の噴射指示がインジェクタに対して行われることで、空燃比が目標空燃比（＝理論空燃比）と一致するようにフィードバック制御されるようになっている。

一般に、上記テーブル検索で決定される基本燃料噴射量と「筒内吸入空気量を基準空燃比で除した値」の真値との差（テーブルの誤差）、基本燃料噴射量を取得するために使用されるエアフローメータにより計測される吸入空気流量と実際の空気流量との差（エアフローメータのばらつき）、インジェクタに噴射指示される指令燃料噴射量と実際に噴射された燃料の量との差（インジェクタのばらつき）等（以下、これらを「基本燃料噴射量の誤差」と総称する。）が不可避的に発生する。

上記上流側・下流側フィードバック補正量（以下、単に「フィードバック補正量」とも称呼する。）には、積分項（Ｉ項）の値、即ち、上記偏差を逐次積算して更新されていく偏差積分値にフィードバックゲインを乗じた値が含まれている。これにより、上記「基本燃料噴射量の誤差」が発生していても、上述したフィードバック制御の実行により、「基本燃料噴射量の誤差」が偏差積分値（従って、積分項の値）により補償され得、この結果、空燃比を目標空燃比に一致・収束させることができる。

上述したフィードバック制御実行中において空燃比制御系に異常が発生した場合（例えば、エアフローメータ、インジェクタ、空燃比センサ等に異常が発生した場合）、上記偏差の絶対値が大きい値に維持され続ける。この結果、上記偏差積分値（従って、積分項の値）が絶対値が次第に増大していくことでフィードバック補正量の絶対値が次第に増大し得る。フィードバック補正量の絶対値が過度に大きくなると、指令燃料噴射量の燃料の噴射指示に基づく混合気の空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が生じ得る。

以上より、基本燃料噴射量に対する（全）補正量が超えるべきでない値（第１フィードバックガード値）、及び基本燃料噴射量に対する全補正量が下回るべきでない値（第２フィードバックガード値）を設定し、フィードバック補正量（或いは、偏差積分値）が第１フィードバックガード値を超えた場合、或いは第２フィードバックガード値を下回った場合、同フィードバック補正量（或いは、偏差積分値）を第１フィードバックガード値、或いは第２フィードバックガード値に制限する処理（以下、「ガード処理」と称呼する。）を行うことが好ましい。

例えば、特許文献２では、下流側フィードバック補正量にガード処理が行われている例が示されている。また、特許文献３では、上流側フィードバック補正量に含まれる積分項の偏差積分値にガード処理が行われている例が示されている。
特開平７−１９７８３７号公報 特開２００５−３６７４２号公報 特開２００４−６０６１３号公報

ところで、機関の運転状態に応じて（例えば、冷間始動時等、）目標空燃比が基準空燃比（理論空燃比）と異なる空燃比に設定される場合がある。このように機関の運転状態に応じて目標空燃比が変更される場合、目標空燃比の基準空燃比からの偏移に応じてフィードフォワード補正量が取得され、基本燃料噴射量をフィードバック補正量とフィードフォワード補正量とで補正して指令燃料噴射量が算出され得る。換言すれば、上記「フィードバック補正量による基本燃料噴射量のフィードバック補正」（以下、単に「フィードバック補正」とも称呼する。）に加えて、「フィードフォワード補正量による基本燃料噴射量のフィードフォワード補正」（以下、単に「フィードフォワード補正」とも称呼する。）がなされ得る。

このように、「フィードバック補正」に加えて「フィードフォワード補正」がなされる場合において、上記第１、第２フィードバックガード値として、上述した「フィードバック補正」のみがなされる場合と同様に「基本燃料噴射量に対する全補正量が超えるべきでない値」と等しい値、及び、「基本燃料噴射量に対する全補正量が下回るべきでない値」と等しい値がそれぞれ使用される場合を考える。

この場合、フィードバック補正量とフィードフォワード補正量とに基づく基本燃料噴射量に対する全補正量が、「基本燃料噴射量に対する全補正量が超えるべきでない値」よりもフィードフォワード補正量の分だけ大きくなり得、また、「基本燃料噴射量に対する全補正量が下回るべきでない値」よりもフィードフォワード補正量の分だけ小さくなり得る。即ち、フィードバック補正量にガード処理を行ってもなお、空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が生じ得る。

加えて、近年、アルコール成分を含む燃料（例えば、ガソリン＋アルコール、或いはアルコールのみからなる）が特に車両用の内燃機関の燃料として使用されてきている。アルコールはガソリンに比して平均分子量が小さい。従って、ガソリン燃料に含まれるアルコール成分の濃度（以下、単に「アルコール濃度」と称呼する。）が大きいほど、燃料の平均分子量がより小さくなる。

ここで、限界電流式又は起電力式の酸素濃度センサでは、理論空燃比よりもリッチの空燃比を有する排ガス中において還元成分（即ち、未燃燃料）の濃度が一定の場合、還元成分の平均分子量が小さいほどよりリッチ側の出力を発生する傾向がある。これは、還元成分の平均分子量が小さいほど、還元成分がセンサ反応部（ジルコニア等）の内部に進入し易くてセンサ反応部での反応が進行し易くなることに基づくと考えられる。

以上より、例えば、限界電流式又は起電力式の酸素濃度センサの出力と同出力から得られる空燃比（検出空燃比）との関係が、アルコール濃度＝０％の場合に対応して規定されている場合、排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチの場合においてアルコール濃度が大きいほど、検出空燃比が実際の空燃比に対してよりリッチ側にずれる傾向がある（後述する図２を参照）。加えて、目標空燃比が理論空燃比よりもリッチである場合に、同目標空燃比に一致するように制御される実際の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなり易い。

このことは、アルコール濃度が大きくて且つ目標空燃比が理論空燃比よりもリッチである場合、検出空燃比が実際の空燃比に対してリッチ側にずれることに起因して実際の空燃比が狙いよりもリーン側にずれて調整されることを意味する。従って、この場合、例えば、基本燃料噴射量に対する全補正量が「基本燃料噴射量に対する全補正量が下回るべきでない値」を下回っていなくても、空燃比が可燃領域からリーン側へ逸脱する等の問題が生じ得る。

従って、本発明の目的は、基本燃料噴射量に対して「フィードバック補正」に加えて「フィードフォワード補正」がなされる場合において、アルコール濃度を考慮しつつフィードバック補正量のガード値を適切な値に設定できる内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。

本発明に係る空燃比制御装置は、空燃比センサ（上流側空燃比センサ、及び／又は下流側空燃比センサ）と、アルコール濃度を取得するアルコール濃度センサと、燃料噴射手段（インジェクタ）とを備えた内燃機関に適用される。

本発明に係る空燃比制御装置では、基本燃料噴射量取得手段により、内燃機関の運転状態に基づいて、筒内吸入空気量を基準空燃比（例えば、理論空燃比）で除した値（基本燃料噴射量）が取得される。ここで、理論空燃比（即ち、空気中の酸素と燃料とが過不足なく反応する場合に対応する燃料量に対する空気量の割合）はアルコール濃度に応じて変化するから、基準空燃比もアルコール濃度に応じて変化する。

目標空燃比取得手段により、内燃機関の運転状態（アクセル操作量、運転速度等）に応じて変化する目標空燃比が同運転状態に基づいて取得される。上述のように、基準空燃比がアルコール濃度に応じて変化するから、目標空燃比もアルコール濃度に応じて変化する。

フィードフォワード補正量取得手段により、前記目標空燃比の前記基準空燃比からの偏移に応じた、前記基本燃料噴射量を補正するためのフィードフォワード補正量が取得される。このフィードフォワード補正量は、基本燃料噴射量に加算（減算）される値であっても、基本燃料噴射量に乗算される値であってもよい。

フィードバック補正量取得手段により、前記空燃比センサの出力値に基づいて前記基本燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正量が取得される。ここにおいて、前記フィードバック補正量は、例えば、前記空燃比センサの出力値に基づく値と前記目標空燃比に相当する値との偏差に相当する値を逐次積算して更新されていく偏差積分値そのものであってもよいし、前記「偏差に相当する値」をＰＩＤ処理等して得られる値であってもよい。前記「空燃比センサの出力値に基づく値」は、例えば、上流側空燃比センサの出力値そのもの、下流側空燃比センサの出力値そのもの、上流側空燃比センサの出力値を下流側空燃比センサの出力値に基づいて補正した値等である。また、前記「偏差に相当する値」は、例えば、空燃比センサの出力値と目標空燃比相当出力値との偏差、空燃比センサによる検出空燃比と目標空燃比との偏差等である。このフィードバック補正量も、基本燃料噴射量に加算（減算）される値であっても、基本燃料噴射量に乗算される値であってもよい。

ガード処理実行手段により、前記フィードバック補正量が前記指令燃料噴射量の増大方向（以下、「増量方向」とも称呼する。）に対応する第１フィードバックガード値を超えた場合に同フィードバック補正量を同第１フィードバックガード値に制限するとともに、前記フィードバック補正量が前記指令燃料噴射量の減少方向（以下、「減量方向」とも称呼する。）に対応する第２フィードバックガード値を下回った場合に同フィードバック補正量を同第２フィードバックガード値に制限するガード処理が行われる。

指令燃料噴射量算出手段により、前記基本燃料噴射量を、前記フィードフォワード補正量と、前記ガード処理されたフィードバック補正量と、に基づいて補正することで指令燃料噴射量が算出される。そして、空燃比制御手段により、前記指令燃料噴射量の燃料の噴射指示を前記燃料噴射手段に対して行うことで空燃比が前記目標空燃比に一致するようにフィードバック制御される。このように、本発明に係る空燃比制御装置では、「フィードバック補正」に加えて「フィードフォワード補正」がなされる。

本発明に係る空燃比制御装置の特徴は、前記ガード処理実行手段が、前記アルコール濃度と前記フィードフォワード補正量とに基づいて前記第１、第２フィードバックガード値を設定するように構成されたことにある。

これによれば、フィードフォワード補正量が考慮されて（更には、フィードバック補正量とフィードフォワード補正量とに基づく基本燃料噴射量に対する「全補正量」が考慮されて）、且つ、アルコール濃度が考慮されて（即ち、目標空燃比が理論空燃比よりもリッチである場合に実際の空燃比が狙いよりもリーン側にずれて調整されることが考慮されて）、第１、第２フィードバックガード値が決定され得る。従って、フィードフォワード補正量の大きさ、並びにアルコール濃度の大きさにかかわらず、空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が発生することが防止され得る。

より具体的には、前記ガード処理実行手段は、前記「全補正量」が「増量方向」において超えるべきでない値である第１トータルガード値と、前記「全補正量」が「減量方向」において下回るべきでない値である第２トータルガード値とを、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリッチである場合において前記アルコール濃度に応じて変化するように設定し、前記第１フィードバックガード値を、前記「全補正量」が前記第１トータルガード値に一致する場合に対応するフィードバック補正量と等しい値に設定するとともに、前記第２フィードバックガード値を、前記「全補正量」が前記第２トータルガード値に一致する場合に対応するフィードバック補正量と等しい値に設定するように構成されることが好適である。

これによると、第１、第２フィードバックガード値が、第１、第２トータルガード値からフィードフォワード補正量の分を除いて得られる値にそれぞれ設定される。従って、第１、第２フィードバックガード値の絶対値をできるだけ大きい値に設定しつつ（即ち、第１、第２フィードバックガード値の差（ガード幅）をできるだけ大きく確保しつつ）空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が発生することが防止され得る。

加えて、第１、第２トータルガード値が、目標空燃比が基準空燃比よりもリッチである場合においてアルコール濃度に応じて変化するように設定される。従って、検出空燃比の実際の空燃比からのリッチ側へのずれ（以下、単に「検出空燃比のリッチ側へのずれ」と称呼する。）に起因して実際の空燃比が狙いよりもリーン側にずれて調整されることが考慮されて第１、第２トータルガード値が設定され得る。この結果、目標空燃比が基準空燃比よりもリッチである場合において、空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が発生することをより一層防止できる。

この場合、具体的には、前記第１トータルガード値が、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリーンの場合には第１所定値で一定に、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリッチである場合には、前記アルコール濃度が大きいほど且つ前記目標空燃比が前記基準空燃比からリッチ側へ離れるほど前記第１所定値に対してより大きい値に設定されるとともに、前記第２トータルガード値が、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリーンの場合には第２所定値で一定に、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリッチである場合には、前記アルコール濃度が大きいほど且つ前記目標空燃比が前記基準空燃比からリッチ側へ離れるほど前記第２所定値に対してより大きい値に設定されることが好適である。

「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に起因して実際の空燃比が狙いよりもリーン側にずれて調整される場合では、前記「全補正量」が上記第１所定値と等しい場合であっても、実際の空燃比は、可燃領域のリッチ側の限界よりも「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけ未だリーン側となる。即ち、第１トータルガード値を「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけ第１所定値よりも大きめに設定する余地がある（増量方向において上記ガード幅を広げる余地がある）。

一方、この場合、前記「全補正量」が上記第２所定値と等しい場合、実際の空燃比は、可燃領域のリーン側の限界よりも「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけリーン側となる（即ち、リーン側の限界を超えている）。即ち、第２トータルガード値を「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけ第２所定値よりも大きめに設定する必要がある（減量方向において上記ガード幅を狭める必要がある）。

加えて、「検出空燃比のリッチ側へのずれ」の程度は、アルコール濃度が大きいほど、且つ、目標空燃比（従って、実際の空燃比）が基準空燃比からリッチ側へ離れるほど大きくなる。上記構成は、係る知見に基づく。なお、第１、第２トータルガード値がより大きい値に設定されることは、第１、第２フィードバックガード値がより大きい値に設定されることを意味する。

以下、本発明による内燃機関の空燃比制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による空燃比制御装置を火花点火式多気筒（４気筒）内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。この内燃機関１０は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース、及びオイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０にガソリン混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排気ガスを外部に放出するための排気系統５０とを含んでいる。内燃機関１０は、燃料として、ガソリンのみ（アルコール濃度＝０％）、アルコール成分を含むガソリン、及びアルコールのみ（アルコール濃度＝１００％）を使用可能となっている。

シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、及びクランク軸２４を含んでいる。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これによりクランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１とピストン２２のヘッドは、シリンダヘッド部３０とともに燃焼室２５を形成している。

シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを含むとともにインテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ３８、及び燃料を吸気ポート３１内に噴射するインジェクタ（燃料噴射手段）３９を備えている。

吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通し吸気ポート３１とともに吸気通路を形成するインテークマニホールドを含む吸気管４１、吸気管４１の端部に設けられたエアフィルタ４２、吸気管４１内にあって吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁４３、及びスロットル弁駆動手段を構成するＤＣモータからなるスロットル弁アクチュエータ４３ａを備えている。

排気系統５０は、排気ポート３４に連通したエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストマニホールド５１（実際には、各排気ポート３４に連通した各々のエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に接続されたエキゾーストパイプ（排気管）５２、エキゾーストパイプ５２に配設（介装）された上流側の三元触媒５３（上流側触媒コンバータ、以下、「第１触媒５３」と称呼する。）、及びこの第１触媒５３の下流のエキゾーストパイプ５２に配設（介装）された下流側の三元触媒５４（以下、「第２触媒５４」と称呼する。）を備えている。排気ポート３４、エキゾーストマニホールド５１、及びエキゾーストパイプ５２は、排気通路を構成している。

一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ６１、スロットルポジションセンサ６２、カムポジションセンサ６３、クランクポジションセンサ６４、水温センサ６５、第１触媒５３の上流の排気通路（本例では、上記各々のエキゾーストマニホールド５１が集合した集合部）に配設された空燃比センサ６６（以下、「上流側空燃比センサ６６」と称呼する。）、第１触媒５３の下流であって第２触媒５４の上流の排気通路に配設された空燃比センサ６７（以下、「下流側空燃比センサ６７」と称呼する。）、アクセル開度センサ６８、及びアルコール濃度センサ６９を備えている。

熱線式エアフローメータ６１は、吸気管４１内を流れる吸入空気の単位時間あたりの質量流量を検出し、質量流量Gaを表す信号を出力するようになっている。スロットルポジションセンサ６２は、スロットル弁４３の開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。カムポジションセンサ６３は、インテークカムシャフトが９０°回転する毎に（即ち、クランク軸２４が１８０°回転する毎に）一つのパルスを有する信号（Ｇ２信号）を発生するようになっている。クランクポジションセンサ６４は、クランク軸２４が１０°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともにクランク軸２４が３６０°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、運転速度NEを表す。水温センサ６５は、内燃機関１０の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。

上流側空燃比センサ６６は、限界電流式の酸素濃度センサであり、図２に実線にて示したように、空燃比Ａ／Ｆに応じて出力される電流に応じた電圧である出力値Vabyfsを出力するようになっている。特に、空燃比が理論空燃比（基準空燃比）であるときには出力値Vabyfsは上流側目標値Vstoichになる。

下流側空燃比センサ６７は、起電力式（濃淡電池式）の酸素濃度センサであり、図３に示したように、理論空燃比近傍において急変する電圧である出力値Voxsを出力するようになっている。より具体的に述べると、下流側空燃比センサ６７は、空燃比が理論空燃比よりもリーンのときは略０．１（Ｖ）、空燃比が理論空燃比よりもリッチのときは略０．９（Ｖ）、及び空燃比が理論空燃比のときは０．５（Ｖ）の電圧を出力するようになっている。アクセル開度センサ６８は、運転者によって操作されるアクセルペダル８１の操作量を検出し、アクセルペダル８１の操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。

アルコール濃度センサ６９は、図示しない燃料タンク内に貯留されている燃料に含まれるアルコール成分（エタノール等）の濃度（即ち、上記アルコール濃度、本例では、質量濃度）を検出し、アルコール濃度Ｒ（０≦Ｒ≦１００（％））を表す信号を出力するようになっている。

本例では、図４に示すように設定される係数Ｋ（１≦Ｋ）が導入される。この係数Ｋは、アルコール濃度Ｒが０％のときに「１」に設定され、アルコール濃度Ｒの０％からの増大に応じて「１」から増大するように設定される。アルコール濃度Ｒ＝０％のときの理論空燃比をstoich（例えば、１４．６等）とすると、アルコール濃度Ｒ≧０％のときの理論空燃比は「stoich・(1/Ｋ)」と表すことができる。

電気制御装置７０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するルーチン（プログラム）、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、バックアップＲＡＭ７４、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース７５等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース７５は、前記センサ６１〜６９と接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６９からの信号を供給するとともに、ＣＰＵ７１の指示に応じて可変吸気タイミング装置３３のアクチュエータ３３ａ、イグナイタ３８、インジェクタ３９、及びスロットル弁アクチュエータ４３ａに駆動信号を送出するようになっている。

（空燃比制御の概要）
次に、上記のように構成された空燃比制御装置（以下、「本装置」と云う。）が行う空燃比制御の概要について説明する。

本装置は、下流側空燃比センサ６７の出力値が理論空燃比（基準空燃比）に対応する下流側目標値Voxsref（原則的には、０．５（Ｖ）、図３を参照）となるように、上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfs（即ち、第１触媒５３上流の空燃比）、及び下流側空燃比センサ６７の出力値Voxs（即ち、第１触媒５３下流の空燃比）に応じて空燃比を制御する。

より具体的に述べると、本装置は、機能ブロック図である図５に示したように、Ａ１〜Ａ１６の各機能ブロックを含んで構成されている。以下、図５を参照しながら各機能ブロックについて説明していく。なお、以下、「フィードバック」を「ＦＢ」と称呼し、「フィードフォワード」を「ＦＦ」と称呼することもある。

筒内吸入空気量算出手段Ａ１は、エアフローメータ６１が計測している吸入空気流量Gaと、クランクポジションセンサ６４の出力に基づいて得られる運転速度NEと、ＲＯＭ７２が記憶しているテーブルMapMcとに基づき、吸気行程を迎える気筒の今回の吸入空気量である筒内吸入空気量Mc(k)を求める。ここで、添え字の（k）は、今回の吸気行程に対する値であることを示している（以下、他の物理量についても同様。）。筒内吸入空気量Mcは、各気筒の吸気行程に対応されながらＲＡＭ７３に記憶されていく。

<上流側目標空燃比の設定>
上流側目標空燃比設定手段Ａ２は、内燃機関１０の運転状態である運転速度NE、及びアクセルペダル操作量Accp等に基づいて、且つ上記係数Ｋに基づいて、上流側目標空燃比abyfr(k)（前記「目標空燃比」）を決定する。この上流側目標空燃比abyfr(k)は、原則的には理論空燃比（＝stoich・(1/Ｋ)）に設定される一方、運転速度NE、及びアクセルペダル操作量Accp等によっては理論空燃比以外の空燃比にも設定される。上流側目標空燃比abyfrは、各気筒の吸気行程に対応されながらＲＡＭ７３に記憶されていく。この上流側目標空燃比設定手段Ａ２は、前記「目標空燃比取得手段」に相当する。

<基本燃料噴射量の決定>
基本燃料噴射量決定手段Ａ３は、上記筒内吸入空気量Mc(k)を理論空燃比stoich・(1/Ｋ)で除することにより基本燃料噴射量Fbaseを求める。この基本燃料噴射量決定手段Ａ３は、前記「基本燃料噴射量取得手段」に相当する。

<ＦＦ補正量の算出>
ＦＦ補正量算出手段Ａ４は、下記(1)式に従って、上流側目標空燃比abyfr(k)の理論空燃比stoich・(1/Ｋ)からの偏移に応じた、基本燃料噴射量Fbaseを補正するためのＦＦ補正量DFF（前記「フィードフォワード補正量」に相当）を求める。

DFF＝(Mc(k)・(stoich−abyfr(k)・Ｋ))/(stoich・abyfr(k)) ・・・(1)

このＦＦ補正量DFFは、空燃比を上流側目標空燃比abyfr(k)とするための燃料量（＝Mc(k)/abyfr(k)）から、空燃比を理論空燃比stoich・(1/Ｋ)とするための燃料量（＝Mc(k)・Ｋ/stoich）を減じた値に等しい。ＦＦ補正量DFFは、上流側目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチのときに正の値（よりリッチであるほどより大きい値）となり、上流側目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリーンのときに負の値（よりリーンであるほど絶対値がより大きい値）となる。このＦＦ補正量算出手段Ａ４は、前記「フィードフォワード補正量取得手段」に相当する。

<指令燃料噴射量の算出>
指令燃料噴射量算出手段Ａ５は、上記基本燃料噴射量Fbaseに、上記ＦＦ補正量DFFと、後述する（ガード処理された）ＦＢ補正量DFB（前記「フィードバック補正量」に相当）と、を加えることで、下記(2)式に基づいて指令燃料噴射量Fiを求める。この指令燃料噴射量算出手段Ａ５は、前記「指令燃料噴射量算出手段」に相当する。

Fi＝Fbase＋DFF＋DFB ・・・(2)

このようにして、本装置は、基本燃料噴射量FbaseをＦＦ補正量DFFと（ガード処理された）ＦＢ補正量DFBとに基づいて補正することにより得られる指令燃料噴射量Fiの燃料の噴射指示を今回の吸気行程を迎える気筒についてのインジェクタ３９に対して行う。このように燃料の噴射指示を行う手段が前記「空燃比制御手段」に相当する。

<サブフィードバック補正量の取得>
下流側目標値設定手段Ａ６は、上述した上流側目標空燃比設定手段Ａ２と同様、内燃機関１０の運転状態である運転速度NE、及びアクセルペダル操作量Accp等に基づいて下流側目標値Voxsrefを決定する。この下流側目標値Voxsrefは、本例では、下流側目標値Voxsrefに対応する空燃比が上述した上流側目標空燃比abyfr(k)と常時一致するように設定される。

出力偏差量算出手段Ａ７は、下記(3)式に基づいて、現時点（具体的には、今回のFiの噴射指示開始時点）での下流側目標値Voxsrefから現時点での下流側空燃比センサ６７の出力値Voxsを減じることにより、出力偏差量DVoxsを求める。

DVoxs＝Voxsref−Voxs ・・・(3)

ＰＩＤコントローラＡ８は、出力偏差量DVoxsを比例・積分・微分処理（ＰＩＤ処理）することで、下記(4)式に基づいてサブフィードバック補正量Vafsfbを求める。下記(4)式において、Kpは予め設定された比例ゲイン（一定値）、Kiは予め設定された積分ゲイン（一定値）、Kdは予め設定された微分ゲイン（一定値）である。

Vafsfb＝Kp・DVoxs＋Ki・SDVoxs＋Kd・DDVoxs ・・・(4)

また、SDVoxsは出力偏差量DVoxsの時間積分値であり、DDVoxsは出力偏差量DVoxsの時間微分値である。ここで、ＰＩＤコントローラＡ８は積分項Ki・SDVoxsを含んでいるので、定常状態では出力偏差量DVoxsがゼロになることが保証される。換言すれば、下流側目標値Voxsrefと下流側空燃比センサ６７の出力値Voxsとの定常偏差がゼロになる。

このようにして、本装置は、下流側目標値Voxsrefと下流側空燃比センサ６７の出力値Voxsとの定常偏差がゼロになるように出力値Voxsに基づいて、サブフィードバック補正量Vafsfbを求める。このサブフィードバック補正量Vafsfbは、後述するように制御用空燃比abyfsの取得に用いられる。

<制御用空燃比の取得>
制御用空燃比相当出力値算出手段Ａ９は、現時点での上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsに、下流側フィードバック補正量Vafsfbを加えることで、制御用空燃比相当出力値(Vabyfs+Vafsfb)を求める。

テーブル変換手段Ａ１０は、上記制御用空燃比相当出力値(Vabyfs+Vafsfb)と、先に説明した図２にグラフにより実線にて示した上流側空燃比センサの出力値Vabyfsと空燃比Ａ／Ｆとの関係を規定したテーブルMapabyfsとに基づいて、アルコール濃度Ｒ＝０％の場合における現時点での（今回の）制御用空燃比abyfs1(k)を求める。

続いて、空燃比変換手段Ａ１１は、上記制御用空燃比abyfs1(k)に値(1/Ｋ)を乗じることで、現時点でのアルコール濃度Ｒに対応する制御用空燃比abyfs(k)を求める。これにより、制御用空燃比abyfs(k)は、上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsから得られる空燃比（検出空燃比）に対してサブフィードバック補正量Vafsfbに相当する分だけ異なる空燃比となる。

<ＦＢ補正量の算出>
上流側目標空燃比遅延手段Ａ１２は、上流側目標空燃比設定手段Ａ２により吸気行程毎に求められＲＡＭ７３に記憶されている上流側目標空燃比abyfrのうち、現時点からＮストローク前の上流側目標空燃比abyfr(k-N)をＲＡＭ７３から読み出す。ここで、ストローク数Ｎは、「行程遅れに係る時間」と「輸送遅れに係る時間」と「応答遅れに係る時間」の和（以下、「無駄時間Ｌ」と称呼する。）に相当するストローク数である。

「行程遅れに係る時間」は、燃料の噴射指示から、この噴射指示により噴射された燃料の燃焼に基づく排ガスが排気弁３５を介して燃焼室２５から排気通路へ排出されるまでの時間である。「輸送遅れに係る時間」は、排ガスが排気弁３５を介して排気通路へ排出されてから上流側空燃比センサ６６（の検出部）に到達するまでの時間である。「応答遅れに係る時間」は、上流側空燃比センサ６６（の検出部）に到達した排ガスの空燃比が上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsとして現れるまでの時間である。

空燃比偏差算出手段Ａ１３は、下記(5)式に基づいて、今回の制御用空燃比abyfs(k)から、現時点からＮストローク前の上流側目標空燃比abyfr(k-N)を減じることにより、空燃比偏差DAFを求める。ここで、上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsが現時点から上記無駄時間Ｌだけ前の噴射指示により噴射された燃料の燃焼に基づく排ガスの空燃比を表すことを考慮すると、この空燃比偏差DAFは、現時点からＮストローク前の時点で筒内に供給された燃料の過不足分を表す量となる。

DAF＝abyfs(k)−abyfr(k-N) ・・・(5)

ＰＩコントローラＡ１４は、上記空燃比偏差DAFを比例・積分処理（ＰＩ処理）することで、下記(6)式に基づいて、現時点からＮストローク前の燃料供給量の過不足を補償するためのＦＢ補正量DFB（ガード処理される前の値）を求める。

DFB＝(Gp・DAF+Gi・SDAF)・KFB ・・・(6)

上記(6)式において、Gpは比例ゲイン（一定値）、Giは積分ゲイン（一定値）である。SDAFは空燃比偏差DAFの時間積分値である。係数KFBは、運転速度NE、及び筒内吸入空気量Mc等により可変とすることが好適であるが、本例では「１」としている。このＰＩコントローラＡ１４は、前記「フィードバック補正量取得手段」に相当する。

<ガード処理>
ガード処理実行手段Ａ１５は、上記(6)式にて求められたＦＢ補正量DFBが後述するように設定されるＦＢ下限ガード値Lgrdfb（＜０、前記「第２フィードバックガード値」に相当）を下回った場合にＦＢ補正量DFBをＦＢ下限ガード値Lgrdfbに制限し、上記(6)式にて求められたＦＢ補正量DFBが後述するように設定されるＦＢ上限ガード値Ugrdfb（＞０、前記「第１フィードバックガード値」に相当）を超えた場合にＦＢ補正量DFBをＦＢ上限ガード値Ugrdfbに制限する処理（以下、「ガード処理」と称呼する。）を行う。以下、ガード処理実行手段Ａ１５による、ＦＢ上限ガード値Ugrdfb、及びＦＢ下限ガード値Lgrdfbの設定方法について図６を参照しながら説明する。

ＦＢ上限ガード値Ugrdfb、及びＦＢ下限ガード値Lgrdfbを設定するため、本例では、図６に太い実線で示すように、トータル上限ガード値Ugrdtotal（前記「第１トータルガード値」に対応）、及びトータル下限ガード値Lgrdtotal（前記「第２トータルガード値」に対応）が設定される。ただし、図６の太い実線は、アルコール濃度Ｒ＝０％の場合を示す。

トータル上限ガード値Ugrdtotalは、可燃領域のリッチ側限界値（或いは、同限界値よりも所定量だけリーンな空燃比）に相当する値であり、トータル下限ガード値Lgrdtotalは、可燃領域のリーン側限界値（或いは、同限界値よりも所定量だけリッチな空燃比）に相当する値である。即ち、トータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalは、「基本燃料噴射量に対する「全補正量（本例では、ＦＦ補正量DFF＋ＦＢ補正量DFB＝DFF＋DFB）」が超えるべきでない値」、及び「基本燃料噴射量に対する「全補正量」が下回るべきでない値」にそれぞれ相当する。換言すれば、「Lgrdtotal≦(DFF+DFB)≦Ugrdtotal」の関係がある。

トータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalは、筒内吸入空気量Mc(k)と、上流側目標空燃比abyfr(k)と、アルコール濃度Ｒとに基づいて、Mc(k)，abyfr(k)，Ｒを引数とする、テーブルMapUgrdtotal、及びテーブルMapLgardtotalを用いてそれぞれ決定される。

トータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalの絶対値は、筒内吸入空気量Mc(k)に比例するように決定される。これは、ＦＢ補正量DFBが基本燃料噴射量Fbaseに加算される値である（即ち、乗算される値ではない）ことに基づく。以下、筒内吸入空気量Mc(k)が一定であるものとして説明を続ける。

アルコール濃度Ｒ＝０％である場合、図６の実線に示すように、トータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalは、それぞれ異なる一定値（前記「第１所定値」、及び前記「第２所定値」）に設定される。

一方、アルコール濃度Ｒ＞０％である場合、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比stoich・(1／Ｋ)よりもリッチの場合においてのみ、アルコール濃度Ｒが大きいほど且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど、トータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalは、対応する上記一定値に対してより大きい値にそれぞれ設定される（図６の２点鎖線を参照）。以下、このことについて説明する。

上流側空燃比センサ６６のような限界電流式の酸素濃度センサ（下側空燃比センサ６７のような起電力式の酸素濃度センサも同様）では、理論空燃比よりもリッチの空燃比を有する排ガス中において還元成分（即ち、未燃燃料）の濃度が一定の場合、還元成分の平均分子量が小さいほどよりリッチ側の出力を発生する傾向がある。これは、還元成分の平均分子量が小さいほど、還元成分が（ジルコニア等）からなるセンサ反応部の内部に進入し易くてセンサ反応部での反応が進行し易くなることに基づくと考えられる。

他方、アルコールはガソリンに比して平均分子量が小さい。従って、アルコール濃度が大きいほど、燃料の平均分子量がより小さくなる。以上より、図２に示すように、上流側空燃比センサの出力値Vabyfsと空燃比Ａ／Ｆとの関係において、排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチである場合、アルコール濃度Ｒが大きいほど出力値Vabyfsがよりリッチ側（より小さい側）に偏移する傾向がある（図２の２点鎖線を参照）。

加えて、本例では、アルコール濃度Ｒ＝０％の場合における上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsと空燃比Ａ／Ｆとの関係（図２の実線を参照）と、出力値Vabyfsとに基づいて空燃比（以下、「検出空燃比」と称呼する。）が取得される（上記テーブル変換手段Ａ１０を参照）。この場合、排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチの場合においてアルコール濃度Ｒが大きいほど、検出空燃比が実際の空燃比に対してよりリッチ側にずれる傾向がある（上記「検出空燃比のリッチ側へのずれ」）。

更には、実際の空燃比は目標空燃比abyfr(k)に一致するように制御されるため、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリーンである場合、実際の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなり難い。即ち、上記「検出空燃比のリッチ側へのずれ」が発生し難い。一方、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチである場合、実際の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなり易い。即ち、上記「検出空燃比のリッチ側へのずれ」が発生し易い。このことは、アルコール濃度Ｒが大きくて且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチである場合、上記「検出空燃比のリッチ側へのずれ」が発生し易いことを意味する。

上記「検出空燃比のリッチ側へのずれ」が発生すると、実際の空燃比が狙いよりもリーン側にずれて調整される。この場合、基本燃料噴射量に対する「全補正量」（＝DFF＋DFB）がトータル上限ガード値Ugrdtotalに対応する上記一定値と等しい場合に、実際の空燃比が、可燃領域のリッチ側の限界よりも「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけ未だリーン側となる。このことは、トータル上限ガード値Ugrdtotalを「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけ上記一定値よりも大きめに設定（補正）する余地がある（即ち、増量方向においてガード幅を広げる余地がある）ことを意味する。

一方、実際の空燃比が狙いよりもリーン側にずれて調整される場合、基本燃料噴射量に対する「全補正量」（＝DFF＋DFB）がトータル下限ガード値Lgrdtotalに対応する上記一定値と等しい場合に、実際の空燃比は、可燃領域のリーン側の限界よりも「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけリーン側となる。即ち、「全補正量」（＝DFF＋DFB）がトータル下限ガード値Lgrdtotalを下回っていなくても、空燃比が可燃領域からリーン側へ逸脱する等の問題が生じ得る。この場合、トータル下限ガード値Lgrdtotalを「検出空燃比のリッチ側へのずれ」に相当する分だけ上記一定値よりも大きめに設定（補正）する必要がある（減量方向においてガード幅を狭める必要がある）。

更には、「検出空燃比のリッチ側へのずれ」の程度は、アルコール濃度Ｒが大きいほど大きくなる。また、「検出空燃比のリッチ側へのずれ」の程度は、実際の空燃比が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど大きくなる（図２において実線と２点鎖線とのずれの程度を参照）。ここで、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど実際の空燃比も理論空燃比からリッチ側へ離れる傾向がある。即ち、「検出空燃比のリッチ側へのずれ」の程度は、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど大きくなる。

以上のことを考慮して、本装置では、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチの場合においてのみ、アルコール濃度Ｒが大きいほど且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど、トータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalが、対応する上記一定値に対してより大きい値にそれぞれ設定される。

ＦＢ上限ガード値Ugrdfb、及びＦＢ下限ガード値Lgrdfbは、以上のように設定されるトータル上限ガード値Ugrdtotal及びトータル下限ガード値Lgrdtotalと、上記ＦＦ補正量DFFとを使用して、下記(7)式、(8)式に従ってそれぞれ設定される。

Ugrdfb＝Ugrdtotal−DFF ・・・(7)
Lgrdfb＝Lgrdtotal−DFF ・・・(8)

即ち、ＦＢ上限ガード値Ugrdfbは、ＦＢ補正量DFBとＦＦ補正量DFFの和がトータル上限ガード値Ugrdtotalに一致する場合に対応するＦＢ補正量DFBと等しい値に決定され、ＦＢ下限ガード値Lgrdfbは、ＦＢ補正量DFBとＦＦ補正量DFFの和がトータル下限ガード値Lgrdtotalに一致する場合に対応するＦＢ補正量DFBと等しい値に決定される。

例えば、図６に示すように、目標空燃比abyfr(k)が値AF1（リッチ空燃比）である場合（ＦＦ補正量DFFが値F1（正の値）である場合）、ＦＢ上限ガード値Ugrdfbは値U1（正の値）となり、ＦＢ下限ガード値Lgrdfbは値(−L1)（負の値）となる。同様に、目標空燃比abyfr(k)が値AF2（リーン空燃比）である場合（ＦＦ補正量DFFが値(−F2)（負の値）である場合）、ＦＢ上限ガード値Ugrdfbは値U2（正の値）となり、ＦＢ下限ガード値Lgrdfbは値(−L2)（負の値）となる。

上記(6)式にて求められたＦＢ補正量DFBは、このように設定されるＦＢ上限ガード値Ugrdfb及びＦＢ下限ガード値Lgrdfbを用いてガード処理される。そして、ガード処理されたＦＢ補正量DFBが、先に述べたように指令燃料噴射量算出手段Ａ５により指令燃料噴射量Fiを求める際に使用される。

これにより、ＦＢ上限ガード値UgrdfbとＦＢ下限ガード値Lgrdfbの差（即ち、ガード幅）をできるだけ大きく確保しつつ、アルコール濃度Ｒ及びＦＦ補正量DFFの値にかかわらず空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が発生することが確実に防止され得る。このガード処理実行手段Ａ１５が前記「ガード処理実行手段」に相当する。

<アルコール濃度の取得>
アルコール濃度取得手段Ａ１６であるアルコール濃度センサ６９は、上述したように、図示しない燃料タンク内に貯留されている燃料のアルコール濃度Ｒ（０≦Ｒ≦１００（％））を所定のタイミング毎に取得・更新し、図４に示したテーブルに基づいて係数Ｋを取得・更新する。このように取得・更新された係数Ｋは、上流側目標空燃比設定手段Ａ２、ＦＦ補正量算出手段Ａ４、及びガード処理実行手段Ａ１５により使用される。

以上のように、本装置は、現時点からＮストローク前の時点で筒内に供給された燃料の過不足分を補償するために、現時点での制御用空燃比abyfs(k)が、現時点からＮストローク前の上流側目標空燃比abyfr(k-N)と一致するように、空燃比がフィードバック制御される。

加えて、制御用空燃比abyfsは、上述したように、上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsから得られる検出空燃比をサブフィードバック補正量Vafsfbに相当する分だけ補正した空燃比である。従って、制御用空燃比abyfsは出力偏差量DVoxsにも応じて変化する。この結果、下流側空燃比センサ６７の出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するようにも空燃比がフィードバック制御される。

加えて、ＰＩコントローラＡ１３は積分項Gi・SDAFを含んでいるので、定常状態では空燃比偏差DAFがゼロになることが保証される。換言すれば、上流側目標空燃比abyfr(k-N)と制御用空燃比abyfs(k)との定常偏差がゼロになる。このことは、定常状態において、制御用空燃比abyfsが上流側目標空燃比abyfrに一致すること、従って、第１触媒５３の上下流の空燃比が上流側目標空燃比abyfrに一致することが保証されることを意味する。

また、定常状態では、空燃比偏差DAFがゼロになることで比例項Gp・DAFがゼロとなるから、ＦＢ補正値DFBは積分項Gi・SDAFの値と等しくなる。この積分項Gi・SDAFの値は、「基本燃料噴射量の誤差」に応じた値になる。これにより、「基本燃料噴射量の誤差」を補償することができる。以上が、本装置が行う空燃比制御の概要である。

（実際の作動）
次に、本装置の実際の作動について説明する。以下、説明の便宜上、「MapX(a1,a2,…)」は、a1,a2,…を引数とする値Xを求めるためのテーブルを表すものとする。また、引数の値がセンサの検出値である場合、現在値が使用される。

<空燃比制御>
ＣＰＵ７１は、図７にフローチャートにより示したＦＦ補正量DFF、指令燃料噴射量Fiの計算、及び燃料噴射の指示を行うルーチンを、各気筒のクランク角が各吸気上死点前の所定クランク角度（例えば、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ）となる毎に、繰り返し実行するようになっている。従って、任意の気筒のクランク角度が上記所定クランク角度になると、ＣＰＵ７１はステップ７００から処理を開始してステップ７０５に進み、アルコール濃度センサ６９から得られるアルコール濃度Ｒを取得するとともに、図４に示したテーブルに基づいて係数Ｋを取得する。

続いて、ＣＰＵ７１はステップ７１０に進み、テーブルMapMc(NE,Ga)に基づいて今回の吸気行程を迎える気筒（以下、「燃料噴射気筒」と云うこともある。）に吸入された今回の筒内吸入空気量Mc(k)を推定・決定する。

次に、ＣＰＵ７１はステップ７１５に進んで、上記筒内吸入空気量Mc(k)を理論空燃比stoich・(1/Ｋ)で除することにより、基本燃料噴射量Fbaseを決定する。次いで、ＣＰＵ７１はステップ７２０に進み、テーブルMapabyfr(NE,Accp)に基づいてアルコール濃度Ｒ＝０％のときの目標空燃比を求め、これに値(1/Ｋ)を乗じて今回の上流側目標空燃比abyfr(k)を決定する。

続いて、ＣＰＵ７１はステップ７２５に進み、上記筒内吸入空気量Mc(k)と、上記上流側目標空燃比abyfr(k)と、上記(1)式とに基づいてＦＦ補正量DFFを求める。次に、ＣＰＵ７１はステップ７３０に進み、上記(2)式に従って、上記基本燃料噴射量Fbaseに、上記ＦＦ補正量DFFと、後述するルーチンにて（前回の燃料噴射時点にて）求められている最新の（ガード処理された）ＦＢ補正量DFBと、を加えることにより指令燃料噴射量Fiを決定する。

そして、ＣＰＵ７１はステップ７３５に進んで、上記指令燃料噴射量Fiの燃料の噴射指示を行った後、ＣＰＵ７１はステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、基本燃料噴射量FbaseがＦＦ補正、及びＦＢ補正された後の指令燃料噴射量Fiの燃料の噴射指示が燃料噴射気筒に対してなされる。

<ＦＢ補正量の計算>
次に、（ガード処理された）ＦＢ補正量DFBを算出する際の作動について説明すると、ＣＰＵ７１は図８にフローチャートにより示したルーチンを、燃料噴射気筒について燃料噴射開始時期（燃料噴射開始時点）が到来する毎に、繰り返し実行するようになっている。従って、燃料噴射気筒について燃料噴射開始時期が到来すると、ＣＰＵ７１はステップ８００から処理を開始し、ステップ８０５に進んで、フィードバック条件が成立しているか否かを判定する。フィードバック条件は、例えば、機関の冷却水温THWが第１所定温度以上であって、上流側空燃比センサ６６が正常（活性状態となっていることを含む）であって、筒内吸入空気量Mc(k)（或いは、負荷）が所定値以下であるときに成立する。

いま、フィードバック条件が成立しているものとして説明を続けると、ＣＰＵ７１はステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１０に進み、テーブルMapＮ(Mc(k),NE)に基づいて上記ストローク数Ｎを決定する。これは、ストローク数Ｎが、筒内吸入空気量Mc(k)が大きいほど、或いは運転速度NEが大きいほど小さくなることに基づく。

次に、ＣＰＵ７１はステップ８１５に進んで、現時点の上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsと後述するルーチンにて求められているサブフィードバック補正量Vafsfbの最新値との和である合成空燃比相当出力値(Vabyfs+Vafsfb)をテーブルMapabyfs(Vabyfs+Vafsfb)に基づいて変換することにより、アルコール濃度Ｒ＝０％のときの制御用空燃比abyfs1(k)を求め（図２の実線を参照）、これに値(1/Ｋ)を乗じて現時点における（今回の）制御用空燃比abyfs(k)を求める。

次いで、ＣＰＵ７１はステップ８２０に進み、上記(5)式に従って、制御用空燃比abyfs(k)から上流側目標空燃比abyfr(k-N)を減じることにより空燃比偏差DAFを求め、続くステップ８２５にて、上記(6)式に基づいてＦＢ補正量DFBを求める。

次に、ＣＰＵ７１はステップ８３０に進んで、テーブルMapUgrdtotal(Mc(k),abyfr(k),Ｋ)に基づいてトータル上限ガード値Ugrdtotalを決定するとともに、テーブルMapLgrdtotal(Mc(k),abyfr(k),Ｋ)に基づいてトータル下限ガード値Lgrdtotalを決定する。

次いで、ＣＰＵ７１はステップ８３５に進み、上記トータル上限ガード値Ugrdtotalと、先のステップ７２５にて求めたＦＦ補正量DFFと、上記(7)式とに基づいてＦＢ上限ガード値Ugrdfbを求めるとともに、上記トータル下限ガード値Lgrdtotalと、上記ＦＦ補正量DFFと、上記(8)式とに基づいてＦＢ下限ガード値Lgrdfbを求める。

続いて、ＣＰＵ７１はステップ８４０に進んで、ステップ８２５にて求めたＦＢ補正量DFBに上記「ガード処理」（ＦＢ下限ガード値Lgrdfb≦DFB≦ＦＢ上限ガード値Ugrdfb）を行い、続くステップ８４５にてその時点における空燃比偏差DAFの積分値SDAFに上記ステップ８２０にて求めた空燃比偏差DAFを加えて、新たな空燃比偏差の積分値SDAFを求めた後、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

以上により、ガード処理されたＦＢ補正量DFBが求められ、このガード処理されたＦＢ補正量DFBが前述した図７のステップ７３０より指令燃料噴射量Fiに反映されることで空燃比フィードバック制御が実行される。

一方、ステップ８０５の判定時において、フィードバック条件が成立していない場合、ＣＰＵ７１はステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８５０に進んでＦＢ補正量DFBの値を「０」に設定し、その後ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、フィードバック条件が成立していない場合、ＦＢ補正量DFBを「０」として基本燃料噴射量FbaseのＦＢ補正を行わない。

<サブフィードバック補正量の計算>
次に、サブフィードバック補正量Vafsfbを算出する際の作動について説明すると、ＣＰＵ７１は図９にフローチャートにより示したルーチンを、燃料噴射気筒について燃料噴射開始時期（燃料噴射開始時点）が到来する毎に、繰り返し実行するようになっている。

従って、燃料噴射気筒について燃料噴射開始時期が到来すると、ＣＰＵ７１はステップ９００から処理を開始し、ステップ９０５に進んで、サブフィードバック条件が成立しているか否かを判定する。サブフィードバック条件は、例えば、前述したステップ８０５のメインフィードバック条件に加え、機関の冷却水温THWが前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上のときに成立する。

いま、サブフィードバック条件が成立しているものとして説明を続けると、ＣＰＵ７１はステップ９０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９１０に進み、上記(3)式に従って、下流側目標値Voxsrefから現時点の下流側空燃比センサ６７の出力値Voxsを減じることにより、出力偏差量DVoxsを求める。次に、ＣＰＵ７１はステップ９１５に進んで、下記(9)式に基づき出力偏差量DVoxsの微分値DDVoxsを求める。

DDVoxs＝(DVoxs−DVoxs1)／Δt ・・・(9)

上記(9)式において、DVoxs1は前回の本ルーチン実行時において後述するステップ８３０にて更新された出力偏差量DVoxsの前回値である。また、Δtは本ルーチンが前回実行された時点から今回実行された時点までの時間である。

次いで、ＣＰＵ７１はステップ９２０に進み、上記(4)式に基づいてサブフィードバック補正量Vafsfbを求める。

続いて、ＣＰＵ７１はステップ９２５に進んで、その時点における出力偏差量の積分値SDVoxsに上記ステップ９１０にて求めた出力偏差量DVoxsを加えて、新たな出力偏差量の積分値SDVoxsを求め、続くステップ９３０にて、出力偏差量DVoxsの前回値DVoxs1を上記ステップ９１０にて求めた出力偏差量DVoxsと等しい値に設定した後、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

以上により、サブフィードバック補正量Vafsfbが求められる。このサブフィードバック補正量Vafsfbは、前述した図８のルーチンの次回の実行時においてステップ８１５にて制御用空燃比abyfsを求めるために用いられる。

一方、ステップ９０５の判定時において、サブフィードバック条件が不成立であると、ＣＰＵ７１は同ステップ９０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ９３５に進んでサブフィードバック補正量Vafsfbの値を「０」に設定し、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、サブフィードバック条件が不成立であるときは、サブフィードバック補正量Vafsfbを「０」としてサブフィードバック制御に基づく空燃比フィードバック制御を行わない。

以上、説明したように、本発明による内燃機関の空燃比制御装置の第１実施形態によれば、理論空燃比stoich・(1/Ｋ)に対応する基本燃料噴射量Fbase（単位：ｇ）に、目標空燃比abyfrの理論空燃比からの偏移に応じて得られるＦＦ補正量DFF（単位：ｇ）と、上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsに基づいて得られるガード処理されたＦＢ補正量DFB（単位：ｇ）とを加えて指令燃料噴射量Fiが決定される。ＦＢ補正量DFBのガード処理では、ＦＢ上限カード値Ugrdfb（正の値、単位：ｇ）、ＦＢ下限ガード値Lgrdfb（負の値、単位：ｇ）をそれぞれ上下限とするガード処理が行われる。ＦＢ上限ガード値Ugrdfbは、基本燃料噴射量に対する全補正量(DFF＋DFB）が超えるべきでない上限値（トータル上限ガード値Ugrdtotal(正の一定値、単位：ｇ)）からＦＦ補正量DFFを減じた値(Ugrdtotal-DFF)に設定され、ＦＢ下限ガード値Lgrdfbは、上記基本燃料噴射量に対する全補正量(DFF＋DFB）が下回るべきでない下限値（トータル下限ガード値Lgrdtotal(負の一定値、単位：ｇ)）からＦＦ補正量DFFを減じた値(Lgrdtotal-DFF)に設定される。

加えて、燃料中のアルコール成分の影響で目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチである場合に上記「検出空燃比のリッチ側へのずれ」が発生し易いことを考慮して、トータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalは、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチの場合においてのみ、アルコール濃度Ｒが大きいほど且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど、対応する上記一定値に対してより大きい値にそれぞれ設定（補正）される。

これにより、ＦＢ上限ガード値UgrdfbとＦＢ下限ガード値Lgrdfbの差（即ち、ガード幅）をできるだけ大きく確保しつつ、且つ、アルコール濃度Ｒ及びＦＦ補正量DFFの値にかかわらず空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が発生することが確実に防止され得る。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る空燃比制御装置について説明する。図１０は、この第２実施形態の機能ブロック図である。図１０に示すように、第２実施形態は、基本燃料噴射量Fbase（単位：ｇ）に、目標空燃比abyfrの理論空燃比stoichからの偏移に応じて得られるＦＦ補正率KFF（単位：％/100）に「１」を加えた値(KFF+1)と、上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsに基づいて得られるガード処理されたＦＢ補正率KFB（単位：％/100）に「１」を加えた値(KFB+1)と、を乗じて指令燃料噴射量Fiが決定される点で、図５に機能ブロック図が示される第１実施形態と異なる。以下、係る相違点について、第２実施形態における実際の作動を通して説明する。

第２実施形態のＣＰＵ７１は、上記第１実施形態のＣＰＵ７１が実行する図７〜図９のルーチンのうち図９のルーチンをそのまま実行するとともに、図７、図８のルーチンに代えて図１１、図１２にフローチャートにより示したルーチンをそれぞれ実行する。以下、図１１、図１２のルーチンにおいて、前出のルーチンのステップと同じステップについては前出のルーチンのステップ番号と同じステップ番号を付すことでそれらの説明に代える。

図１１は、図７に対応するルーチンである。図１１のルーチンは、図７のステップ７２５、７３０をステップ１１０５、１１１０にそれぞれ置き換えた点においてのみ図７のルーチンと異なる。

ステップ１１０５では、下記(10)式に従って、上流側目標空燃比abyfr(k)の理論空燃比stoich・(1/Ｋ)からの偏移に応じた、基本燃料噴射量Fbaseを補正するためのＦＦ補正率KFF（前記「フィードフォワード補正量」に相当）が求められる。

KFF＝(stoich−abyfr(k)・Ｋ)/stoich ・・・(10)

このＦＦ補正率KFFは、理論空燃比stoich・(1/Ｋ)に対する、上流側目標空燃比abyfr(k)の理論空燃比stoich・(1/Ｋ)からの偏移量の割合に等しい。上記第１実施形態におけるＦＦ補正量DFFと同様、ＦＦ補正率KFFは、上流側目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチのときに正の値（よりリッチであるほどより大きい値）となり、上流側目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリーンのときに負の値（よりリーンであるほど絶対値がより大きい値）となる。

ステップ１１１０では、下記(11)式に従って、指令燃料噴射量Fiが求められる。ここで、Fbaseとしては図１１のステップ７１５にて得られた値が使用され、KFFとしては図１１のステップ１００５にて得られた値が使用される。ＦＢ補正率KFBとしては、後述する図１２のルーチンで求められている値（最新値）が使用される。

Fi＝Fbase・(KFF+1)・(KFB+1) ・・・(11)

図１２は、図８に対応するルーチンである。図１２のルーチンは、図８のステップ８２５〜８４０、８５０をステップ１２０５〜１２２０、１２２５にそれぞれ置き換えた点においてのみ図８のルーチンと異なる。

ステップ１２０５では、上記第１実施形態におけるＦＢ補正量DFB（単位：ｇ）に対応するＦＢ補正率KFB（単位：％/100）が、ステップ８２０にて得られる空燃比偏差DAFを比例ゲインGp1、積分ゲインGi1を用いてＰＩ処理して求められる。

ステップ１２１０では、上記第１実施形態におけるトータル上限ガード値Ugrdtotal（単位：ｇ）に対応するトータル上限ガード値Ugrdtotal1（正の値、単位：％/100）がテーブルMapUgrdtotal1(abyfr(k),Ｋ)に基づいて決定されるとともに、上記第１実施形態におけるトータル下限ガード値Lgrdtotal（単位：ｇ）に対応するトータル下限ガード値Lgrdtotal1（負の値、単位：％/100）がテーブルMapLgrdtotal1(abyfr(k),Ｋ)に基づいて決定される。ここにおいて、「(Lgrdtotal1+1)≦((KFF+1)・(KFB+1))≦(Ugrdtotal1+1)」の関係がある。この関係は、上記第１実施形態における「Lgrdtotal≦(DFF+DFB)≦Ugrdtotal」の関係に対応している。

なお、テーブルMapUgrdtotal1，MapLgrdtotal1の引数として筒内吸入空気量Mc(k)が含まれていないのは、ＦＢ補正率KFBに「１」を加えた値(KFB+1)が基本燃料噴射量Fbaseに乗算される値であるから、ＦＢ補正率KFBが筒内吸入空気量Mcの値そのものには影響されないことに基づく。

これにより、上記第１実施形態におけるトータル上限ガード値Ugrdtotal、及びトータル下限ガード値Lgrdtotalと同様、トータル上限ガード値Ugrdtotal1、及びトータル下限ガード値Lgrdtotal1は、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリーンの場合、それぞれ異なる一定値（前記「第１所定値」、及び前記「第２所定値」）に設定される一方、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチの場合、アルコール濃度Ｒが大きいほど且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど、対応する上記一定値に対してより大きい値にそれぞれ設定（補正）される。

ステップ１２１５では、上記第１実施形態におけるＦＢ上限ガード値Ugrdfb（単位：ｇ）に対応するＦＢ上限ガード値Ugrdfb1（単位：％/100）が下記(12)式に従って求められるとともに、上記第１実施形態におけるＦＢ下限ガード値Lgrdfb（単位：ｇ）に対応するＦＢ下限ガード値Lgrdfb1（単位：％/100）が下記(13)式に従って求められる。

Ugrdfb1＝(Ugrdtotal1+1)/(KFF+1)−1 ・・・(12)
Lgrdfb1＝(Lgrdtotal1+1)/(KFF+1)−1 ・・・(13)

上記(12)式は、上述した「(Lgrdtotal1+1)≦((KFF+1)・(KFB+1))≦(Ugrdtotal1+1)」の関係のうちの一部である「((KFF+1)・(KFB+1))≦(Ugrdtotal1+1)」においてKFBをUgrdfb1に置き換え、不等号を等号に置き換えた式をUgrdfb1について解くことで得られる。同様に、上記(13)式は、「(Lgrdtotal1+1)≦((KFF+1)・(KFB+1))」においてKFBをLgrdfb1に置き換え、不等号を等号に置き換えた式をLgrdfb1について解くことで得られる。

ステップ１２２０では、ステップ１２０５にて求めたＦＢ補正率KFBにガード処理（ＦＢ下限ガード値Lgrdfb1≦KFB≦ＦＢ上限ガード値Ugrdfb1）が行われる。ステップ１２２５では、ＦＢ補正量DFBに代えてＦＢ補正率KFBが「０」に設定される。

以上、説明したように、本発明による内燃機関の空燃比制御装置の第２実施形態によれば、理論空燃比stoich・(1/Ｋ)に対応する基本燃料噴射量Fbase（単位：ｇ）に、目標空燃比abyfrの理論空燃比からの偏移に応じて得られるＦＦ補正率KFF（単位：％/100）に「１」を加えた値(KFF+1)と、上流側空燃比センサ６６の出力値Vabyfsに基づいて得られるガード処理されたＦＢ補正率KFB（単位：％/100）に「１」を加えた値(KFB+1)と、を乗じて指令燃料噴射量Fiが決定される。ＦＢ補正率KFBのガード処理では、ＦＢ上限カード値Ugrdfb1（単位：％/100）、ＦＢ下限ガード値Lgrdfb1（単位：％/100）をそれぞれ上下限とするガード処理が行われる。ＦＢ上限ガード値Ugrdfb1は、基本燃料噴射量に対する全補正量((KFF+1)・(KFB+1)）が超えるべきでない上限値（Ugrdtotal1+1：一定値）とＦＦ補正率KFFとを用いて上記(12)式に従って設定され、ＦＢ下限ガード値Lgrdfb1は、上記基本燃料噴射量に対する全補正量((KFF+1)・(KFB+1)）が下回るべきでない下限値（Lgrdtotal1+1：一定値）とＦＦ補正率KFFとを用いて上記(13)式に従って設定される。

加えて、燃料中のアルコール成分の影響で目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチである場合に上記「検出空燃比のリッチ側へのずれ」が発生し易いことを考慮して、トータル上限ガード値Ugrdtotal1（即ち、上限値（Ugrdtotal1+1））、及びトータル下限ガード値Lgrdtotal1（即ち、下限値（Lgrdtotal1+1））は、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチの場合においてのみ、アルコール濃度Ｒが大きいほど且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど、対応する上記一定値に対してより大きい値にそれぞれ設定（補正）される。

これにより、第２実施形態も、上記第１実施形態と同じ効果を奏する。即ち、ＦＢ上限ガード値Ugrdfb1とＦＢ下限ガード値Lgrdfb1の差（即ち、ガード幅）をできるだけ大きく確保しつつ、且つ、アルコール濃度Ｒ及びＦＦ補正率KFFの値にかかわらず空燃比が可燃領域から逸脱する等の問題が発生することが確実に防止され得る。

本発明は上記第１、第２実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第１、第２実施形態においては、アルコール濃度Ｒが大きいほど且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほど、トータル上下限ガード値をより大きい値に補正することでＦＢ上下限ガード値を間接的により大きい値に補正しているが、トータル上下限ガード値を補正することなく、ＦＢ上下限ガード値を直接的により大きい値に補正するように構成してもよい。

また、上記第１、第２実施形態においては、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほどアルコール濃度Ｒに応じてトータル上下限ガード値をより大きい値に補正しているが、目標空燃比abyfr(k−N)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほどアルコール濃度Ｒに応じてトータル上下限ガード値をより大きい値に補正するように構成してもよい。

また、上記第１、第２実施形態においては、目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比よりもリッチの場合においてのみアルコール濃度Ｒが大きいほど且つ目標空燃比abyfr(k)が理論空燃比からリッチ側へ離れるほどトータル上下限ガード値をより大きい値に補正しているが、目標空燃比abyfr(k)にかかわらずにアルコール濃度Ｒが大きいほどトータル上下限ガード値をより大きい値に補正するように構成してもよい。

また、上記第１、第２実施形態においては、下流側空燃比センサ６７の出力値Voxsに基づくサブフィードバック制御が実行されているが、サブフィードバック制御を実行しないように構成してもよい。

本発明の第１実施形態に係る空燃比制御装置を適用した内燃機関の概略図である。 図１に示した上流側空燃比センサの出力電圧と空燃比との関係を示したグラフである。 図１に示した下流側空燃比センサの出力電圧と空燃比との関係を示したグラフである。 アルコール濃度と係数Ｋとの関係を示したグラフである。 図１に示した空燃比制御装置が空燃比制御を実行する際の機能ブロック図である。 図１に示した空燃比制御装置による、フィードバック補正量の上下限ガード値の設定方法を説明するための図である。 図１に示したＣＰＵが実行するフィードフォワード補正量、燃料噴射量の計算、及び噴射指示を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＣＰＵが実行するフィードバック補正量を計算するためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＣＰＵが実行するサブフィードバック補正量を計算するためのルーチンを示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る空燃比制御装置が空燃比制御を実行する際の機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る空燃比制御装置のＣＰＵが実行するフィードフォワード補正率、燃料噴射量の計算、及び噴射指示を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る空燃比制御装置のＣＰＵが実行するフィードバック補正率を計算するためのルーチンを示したフローチャートである。

符号の説明

１０…内燃機関、２５…燃焼室、３９…インジェクタ、５２…エキゾーストパイプ（排気管）、５３…三元触媒（第１触媒）、６６…上流側空燃比センサ、６７…下流側空燃比センサ、６９…アルコール濃度センサ、７０…電気制御装置、７１…ＣＰＵ

Claims (3)

1. 内燃機関の排気通路に配設されて同排気通路内のガスの空燃比に応じた値を出力する空燃比センサと、
   燃料に含まれるアルコール成分の濃度であるアルコール濃度を取得するアルコール濃度センサと、
   指令燃料噴射量の燃料の噴射指示に応じて燃料を噴射する燃料噴射手段と、
   を備えた内燃機関に適用される内燃機関の空燃比制御装置であって、
   吸気行程にて前記内燃機関の燃焼室に吸入された空気の量を基準空燃比で除した値である基本燃料噴射量を取得する基本燃料噴射量取得手段と、
   前記内燃機関の運転状態に応じて変化する目標空燃比を同運転状態に基づいて取得する目標空燃比取得手段と、
   前記目標空燃比の前記基準空燃比からの偏移に応じた、前記基本燃料噴射量を補正するためのフィードフォワード補正量を取得するフィードフォワード補正量取得手段と、
   前記空燃比センサの出力値に基づいて前記基本燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正量を取得するフィードバック補正量取得手段と、
   前記フィードバック補正量が前記指令燃料噴射量の増大方向に対応する第１フィードバックガード値を超えた場合に同フィードバック補正量を同第１フィードバックガード値に制限するとともに、前記フィードバック補正量が前記指令燃料噴射量の減少方向に対応する第２フィードバックガード値を下回った場合に同フィードバック補正量を同第２フィードバックガード値に制限するガード処理を行うガード処理実行手段と、
   前記基本燃料噴射量を、前記フィードフォワード補正量と、前記ガード処理されたフィードバック補正量と、に基づいて補正することで前記指令燃料噴射量を算出する指令燃料噴射量算出手段と、
   前記指令燃料噴射量の燃料の噴射指示を前記燃料噴射手段に対して行うことで前記燃焼室に供給される混合気の空燃比を前記目標空燃比に一致するように制御する空燃比制御手段と、
   を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記ガード処理実行手段は、
   前記アルコール濃度と前記フィードフォワード補正量とに基づいて前記第１、第２フィードバックガード値を設定するように構成された内燃機関の空燃比制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記ガード処理実行手段は、
   前記フィードバック補正量と前記フィードフォワード補正量とに基づく前記基本燃料噴射量に対する全補正量が前記指令燃料噴射量の増大方向において超えるべきでない値である第１トータルガード値と、前記全補正量が前記指令燃料噴射量の減少方向において下回るべきでない値である第２トータルガード値とを、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリッチである場合において前記アルコール濃度に応じて変化するように設定し、
   前記第１フィードバックガード値を、前記全補正量が前記第１トータルガード値に一致する場合に対応するフィードバック補正量と等しい値に設定するとともに、前記第２フィードバックガード値を、前記全補正量が前記第２トータルガード値に一致する場合に対応するフィードバック補正量と等しい値に設定するように構成された内燃機関の空燃比制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記ガード処理実行手段は、
   前記第１トータルガード値を、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリーンの場合には第１所定値で一定に、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリッチである場合には、前記アルコール濃度が大きいほど且つ前記目標空燃比が前記基準空燃比からリッチ側へ離れるほど前記第１所定値に対してより大きい値に設定するとともに、前記第２トータルガード値を、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリーンの場合には第２所定値で一定に、前記目標空燃比が前記基準空燃比よりもリッチである場合には、前記アルコール濃度が大きいほど且つ前記目標空燃比が前記基準空燃比からリッチ側へ離れるほど前記第２所定値に対してより大きい値に設定するように構成された内燃機関の空燃比制御装置。

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