JP2001173506A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料性状を精度良く判定することができる内燃
機関の制御装置を提供する。 【解決手段】ＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１は、エンジン始
動後のアイドル時に、エンジン回転数を目標回転数に収
束させるよう吸気Ｆ／Ｂ制御を実施すると共に、吸気Ｆ
／Ｂ制御にて吸気Ｆ／Ｂ量が上限値に達した時、それに
引き続き、同じくエンジン回転数を目標回転数に収束さ
せるよう点火時期Ｆ／Ｂ制御を実施する。また、ＣＰＵ
３１は、エンジン回転数が目標回転数に対して安定化し
た時の点火時期Ｆ／Ｂ量を吸気Ｆ／Ｂ量の上限値により
補正し、該補正後の点火時期Ｆ／Ｂ量に応じて燃料性状
を判定する。更に、エンジン回転数が安定化して点火時
期Ｆ／Ｂ量が収束すると、ＣＰＵ３１は、エンジン回転
数が目標回転数に対して安定化した時の点火時期Ｆ／Ｂ
量と、回転数の安定化後に収束する点火時期Ｆ／Ｂ量と
の差に基づいて燃料性状を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の始動時
に燃料性状レベルを判定し、その判定結果を燃料噴射制
御等に反映させる内燃機関の制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術として、例えば特許第
２８３３０２０号公報の「エンジンの燃料噴射装置」が
知られている。同公報の装置は、エンジン始動時におけ
る回転数の挙動に着目し、エンジン始動後のアイドル回
転数のピーク値を計測し、そのピーク値に基づいて燃料
性状を判定する、或いはエンジン始動後にアイドル回転
数がピーク値に達するまでの時間を計測し、その時間に
基づいて燃料性状を判定するものであった。

【０００３】これにより、エンジン回転数の挙動に応じ
て、使用する燃料（ガソリン）が重質ガソリンか軽質ガ
ソリンかといった、燃料性状が正しく判定でき、ひいて
は燃料噴射制御が好適に実施されるものとしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジン始
動後のピーク回転数はそれ自体ばらつきが大きく、特に
燃料性状が重質になるほど、その傾向は顕著となる。つ
まり、例えば重質燃料の場合、不測の失火が発生し易く
なり、それが原因でピーク回転数がばらつく。又このと
き、吸気管負圧が変動し、インジェクタによる噴射燃料
の蒸発率がばらつくと共に、空燃比がばらつき、ひいて
は機関回転数が不安定になるという事態を招く。

【０００５】そのため、上記公報の従来技術の場合、燃
料性状レベルが誤って判定されるおそれがあり、それが
原因で燃料噴射制御の制御性が悪化するという問題があ
った。

【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、従来の課題を解消し、燃料性状を精度良く
判定することができる内燃機関の制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、内燃機関の始動後のアイドル時に、内燃機関の回転
数を目標回転数に収束させるよう回転数フィードバック
制御を実施する回転数制御手段と、前記回転数制御手段
による回転数フィードバック制御時の制御量の挙動に応
じて燃料性状を判定する燃料性状判定手段とを備える。

【０００８】本構成によれば、機関回転数が目標値に収
束するようフィードバック制御が実施されるため、使用
される燃料の燃料性状レベル（揮発性）に関係無く、機
関回転数やその時発生する吸気管負圧が安定し、噴射燃
料の蒸発率もばらつくこと無く安定する。このとき、噴
射燃料の蒸発率が安定化した状態下では、燃料性状レベ
ルに応じて回転数フィードバック制御時の制御量が相違
するため、この制御量の挙動に応じて燃料性状を判定す
ることにより、燃料性状を精度良く判定することができ
る。

【０００９】また、請求項２〜４に記載の発明では、点
火時期制御手段により、機関回転数を目標回転数に収束
させるよう点火時期をフィードバック制御することを前
提とし、以下の特徴を有する。すなわち、 ・請求項２の発明では、点火時期制御手段によるフィー
ドバック制御時にその点火時期制御量の変化具合に応じ
て燃料性状を判定する。 ・請求項３の発明では、点火時期制御手段によるフィー
ドバック制御時に機関回転数が目標回転数に対して安定
化した時の点火時期制御量を求め、その制御量に応じて
燃料性状を判定する。 ・請求項４の発明では、点火時期制御手段によるフィー
ドバック制御時に機関回転数が目標回転数に対して安定
化した時の点火時期制御量と、回転数の安定化後に収束
する点火時期制御量とを算出し、それら点火時期制御量
の差に基づいて燃料性状を判定する。

【００１０】上記請求項２〜４の発明では、例えば、機
関始動時に機関回転数がピーク回転数に達し、その後一
旦目標回転数を下回る場合には、点火時期が進角側に制
御されて回転数上昇が図られる。この時の点火時期制御
量が燃料性状判定のためのパラメータとなる。かかる場
合にも、回転数安定の状態下、すなわち蒸発率安定の状
態下では、使用される燃料の燃料性状レベルに応じて点
火時期制御量が相違するため、この制御量の挙動に応じ
て燃料性状を判定することで、燃料性状を精度良く判定
することができる。

【００１１】機関回転数が目標回転数に対して安定化し
た時の点火時期制御量は、燃料性状の影響を含め回転数
フィードバック時に要した全ての制御量であるのに対
し、回転数の安定化後に収束する点火時期制御量は、内
燃機関の適合ずれや経時変化に相当する制御量である。
そのため、特に請求項４の発明においては、上述の制御
量の差により燃料性状を判定することで、内燃機関の適
合ずれや経時変化による影響がキャンセルされ、燃料性
状の判定精度がより一層向上する。

【００１２】請求項５に記載の発明では、吸気量制御手
段による吸気量制御と、それに続く点火時期制御手段に
よる点火時期制御とを実施することとし、点火時期制御
手段によるフィードバック制御時に機関回転数が目標回
転数に対して安定化した時の点火時期制御量を、吸気量
制御手段によるフィードバック制御時の吸気制御量の上
限値により補正し、その補正後の点火時期制御量に応じ
て燃料性状を判定する。

【００１３】吸気制御量の上限値による補正を行うこと
は、燃料性状判定のパラメータとなる点火時期制御量か
ら、吸気量制御手段による経時変化の影響をキャンセル
することを意味する。それ故、より一層精度の高い燃料
性状判定が実施できるようになる。

【００１４】請求項６に記載の発明では、吸気量制御手
段により、機関回転数を目標回転数に収束させるよう内
燃機関への吸入空気量をフィードバック制御する。そし
て、燃料性状判定手段は、吸気量制御手段によるフィー
ドバック制御時にその吸気制御量に応じて燃料性状を判
定する。この場合、回転数安定の状態下、すなわち蒸発
率安定の状態下では、使用される燃料の燃料性状レベル
に応じて吸気制御量が相違するため、この制御量の挙動
に応じて燃料性状を判定することにより、燃料性状を精
度良く判定することができる。

【００１５】また、請求項７に記載の発明では、噴射量
制御手段は、機関回転数を目標回転数に収束させるよう
内燃機関への燃料噴射量をフィードバック制御する。そ
して、燃料性状判定手段は、噴射量制御手段によるフィ
ードバック制御時にその燃料噴射制御量に応じて燃料性
状を判定する。この場合、回転数安定の状態下、すなわ
ち蒸発率安定の状態下では、使用される燃料の燃料性状
レベルに応じて燃料噴射制御量が相違するため、この制
御量の挙動に応じて燃料性状を判定することにより、燃
料性状を精度良く判定することができる。

【００１６】請求項８に記載の発明では、回転数フィー
ドバック制御時の制御量に基づく燃料性状判定が行われ
る以前は、機関始動時の「ピーク回転数」又は「ピーク
回転数と目標回転数との偏差」により燃料性状を仮判定
する。より具体的には、例えば請求項２〜５のように点
火時期制御量により燃料性状が判定される前、請求項６
のように吸気制御量により燃料性状が判定される前、請
求項７のように燃料噴射制御量により燃料性状が判定さ
れる前において、機関始動時のピーク回転数又はピーク
回転数と目標回転数との偏差により燃料性状が仮判定さ
れる。

【００１７】これにより、内燃機関の始動後、点火時期
フィードバック制御や吸気量制御等による燃料性状判定
のためのパラメータが揃うまでの期間において、燃料性
状が判定できないといった不都合が解消される。

【００１８】一方、請求項９に記載の発明では、内燃機
関の始動後のアイドル時に、吸気量制御と、それに続く
点火時期制御とにより機関回転数が目標回転数に収束す
るようフィードバック制御される。第１の判定手段は、
点火時期制御手段によるフィードバック制御時に機関回
転数が目標回転数に対して安定化した時の点火時期制御
量を、吸気量制御手段によるフィードバック制御時の吸
気制御量の上限値により補正し、該補正後の点火時期制
御量に応じて燃料性状を判定する。また、第２の判定手
段は、点火時期制御手段によるフィードバック制御時に
機関回転数が目標回転数に対して安定化した時の点火時
期制御量と、回転数の安定化後に収束する点火時期制御
量との差に基づいて燃料性状を判定する。そして、機関
回転数が目標回転数に対して安定化し、その後点火時期
制御量が収束するまでは前記第１の判定手段による燃料
性状判定を実施し、点火時期制御量が収束すると第２の
判定手段による燃料性状判定に移行する。

【００１９】本請求項９の発明によれば、機関始動後、
第１及び第２の判定手段が順次実施され、それら各々の
燃料性状判定において、点火時期制御量に基づいて燃料
性状を精度良く判定することができる。

【００２０】ここで上記第１及び第２の判定手段は何れ
も、従来装置に比べて燃料性状を高精度に判定できるも
のであるが、それら両判定手段を比べると、第２の判定
手段による燃料性状判定の方が幾分その精度が高い。従
って、上記の如く第１及び第２の判定手段を順次切り換
えて実施することで、機関回転数が目標回転数に対して
安定化した時点と、その後点火時期制御量が収束した時
点とにおいて、それぞれ最も適した手法にて燃料性状が
判定できる。

【００２１】また、請求項１０に記載したように、機関
始動時の「ピーク回転数」又は「ピーク回転数と目標回
転数との偏差」により燃料性状を判定する第３の判定手
段を更に備え、前記点火時期制御手段によるフィードバ
ック制御時に機関回転数が目標回転数に対して安定化す
る以前は、前記第３の判定手段により燃料性状を判定す
るように構成すれば、内燃機関の始動後、点火時期フィ
ードバック制御や吸気量制御等による燃料性状判定のた
めのパラメータが揃うまでの期間において、燃料性状が
判定できないといった不都合が解消される。

【００２２】また、点火時期制御量に応じて燃料性状を
判定する装置（請求項２〜５又は９，１０の何れか装
置）では、その時々の点火時期の進角量に応じてその都
度回転数の上昇度合（トルクアップの度合）が変わるこ
とが考えられる。そのため、点火時期の進角量が変わる
と、燃料性状の判定結果に影響が及ぶ。そこで、請求項
１１に記載の発明では、燃料性状の判定に用いるための
点火時期制御量を、その時の点火時期の進角度合に応じ
て補正する。これにより、より一層精度の高い燃料性状
判定が実施できるようになる。

【００２３】請求項１２に記載の発明では、前記判定し
た燃料性状を、内燃機関の運転停止までにバックアップ
し、次の機関始動時に新たに燃料性状が判定されるまで
は、前記バックアップした燃料性状の判定値を読み出し
て用いる。これにより、内燃機関の始動後に、燃料性状
判定のためのパラメータが用意されるまでの間、バック
アップ値での代用により燃料性状が判断できる。

【００２４】またこのとき、請求項１３に記載したよう
に、前回の運転時にバックアップした燃料性状の判定値
に対して、新たに判定した燃料性状を所定のなまし率に
てなましつつ加算し、その加算した値を燃料性状の判定
値とする。上記の如くなまし演算を行うことにより、実
用化に適した制御装置が具体化できる。

【００２５】請求項１４に記載の発明では、燃料性状の
判定値をバックアップするためのメモリに対して車載バ
ッテリが新たに接続される時、その当初においては新た
に判定した燃料性状のなまし度合を小さくする。ここ
で、なまし度合を小さくするとは、今回新たに判定した
燃料性状を真値にいち早く収束させるよう、今回値の反
映率を上げることを意味する。これにより、バッテリ交
換時等、バックアップ値が無くなった時にも、燃料性状
が正しく判定できることとなる。

【００２６】また、請求項１５に記載の発明では、燃料
給油の直後は、新たに判定した燃料性状のなまし度合を
小さくする。この場合、給油により燃料性状が変化する
と考えられる時に、燃料性状を真値にいち早く収束させ
ることができ、燃料性状が正しく判定できる。

【００２７】請求項１６に記載の発明では、前回の運転
時にバックアップした燃料性状の判定値により、新たに
判定した燃料性状（今回値）をなまし、そのなました値
を燃料性状の判定値とすることとし、第２の判定手段に
よる燃料性状の判定値をなます時は、第１の判定手段に
よる燃料性状の判定値をなます時に比べてなまし度合を
小さくする。

【００２８】要するに、上述した通り第１及び第２の判
定手段を比べると、第２の判定手段の方が燃料性状の判
定精度が幾分高いため、なまし度合を小さくし、今回値
の反映率を高くする。また、精度が比較的低い第１の判
定手段の燃料性状判定値をなます時は、なまし度合を幾
分大きくし、今回値の反映率を低くする。これにより、
燃料性状の判定結果の信頼性をより一層向上させること
が可能となる。

【００２９】また、第３の判定手段は、第１及び第２の
判定手段に比べて燃料性状の判定精度が幾分低い。そこ
で、請求項１７に記載したように、第３の判定手段によ
る燃料性状の判定値をなます時は、第１又は第２の判定
手段による燃料性状の判定値をなます時に比べてなまし
度合を大きくする。これにより、燃料性状の判定結果の
信頼性がより一層向上する。

【００３０】請求項１８に記載の発明では、アイドル状
態が解除された時、或いは前記点火時期制御手段による
フィードバック制御の開始前後で電気負荷等の状態が変
化した時、前記第１又は第２の判定手段による燃料性状
の判定を禁止するので、燃料性状判定のパラメータが誤
って認識されることがなく、本装置の信頼性が向上す
る。

【００３１】請求項１９に記載したように、内燃機関の
始動時及び暖機中に、所定の燃料噴射量増量を行う燃料
噴射制御システムに適用され、前記判定した燃料性状に
応じて、燃料噴射量増量の度合を変更するのであれば、
燃料噴射制御の制御性が向上し、ひいては、排気エミッ
ションの良化を図ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。

【００３３】本実施の形態の装置は、ガソリン噴射式多
気筒内燃機関（以下、エンジンという）の始動時及び暖
機中における燃料噴射量を最適に制御する燃料噴射制御
システムとして具体化されるものであり、各気筒に燃料
を噴射供給するためのインジェクタは、マイクロコンピ
ュータを主体とする電子制御装置（以下、ＥＣＵとい
う）によりその駆動が制御される。特にＥＣＵは、使用
される燃料の燃料性状をエンジン始動時に判定し、その
判定結果に応じて燃料噴射量を好適に制御する。以下に
は本システムを詳細に説明する。

【００３４】図１は、本実施の形態にかかるエンジン制
御システムの概要を示す構成図である。図１において、
エンジン１には吸気管２と排気管３とが接続されてい
る。吸気管２にはスロットル弁４が設けられており、ス
ロットル弁４の開度はスロットルアクチュエータ５の駆
動により制御される。また、このスロットル弁４にはス
ロットル開度センサ６が配設され、吸気管２のサージタ
ンク７には吸気圧センサ８が配設されている。

【００３５】シリンダ９内にはピストン１０が配設さ
れ、ピストン１０上方の燃焼室１３は、吸気バルブ１４
及び排気バルブ１５を介して前記吸気管２及び排気管３
に連通している。排気管３には、限界電流式空燃比セン
サからなるＡ／Ｆセンサ１６が配設されており、同Ａ／
Ｆセンサ１６は、排ガス中の酸素濃度（或いは、未燃ガ
スである一酸化炭素の濃度）に比例して広域で且つリニ
アな空燃比信号を出力する。また、シリンダ９（ウォー
タジャケット）には、冷却水温を検出するための水温セ
ンサ２１が配設されている。

【００３６】エンジン１の吸気ポート１７には、気筒毎
に電磁駆動式のインジェクタ１８が設けられており、イ
ンジェクタ１８は図示しない燃料タンクから供給される
燃料（ガソリン）を噴射する。シリンダヘッド１２には
点火プラグ１９が配設されている。燃焼に伴う図示しな
いクランク軸の回転は回転数センサ２０により検出され
る。

【００３７】ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、
ＲＡＭ３３、バックアップＲＡＭ３４等からなるマイク
ロコンピュータを中心に構成される。ＥＣＵ３０には、
前述したスロットル開度センサ６、吸気圧センサ８、Ａ
／Ｆセンサ１６、回転数センサ２０、水温センサ２１等
から各々の検出信号が入力され、ＥＣＵ３０は各検出信
号に基づいてスロットル開度、吸気圧、空燃比（Ａ／
Ｆ）、エンジン回転数、エンジン水温を検知する。

【００３８】ＲＯＭ３２内のプログラムに従い各種演算
を行うＣＰＵ３１は、その時々のエンジン運転状態に基
づいて最適なる燃料噴射量、点火時期、吸入空気量を演
算し、その演算結果に対応する制御信号によりインジェ
クタ１８、点火プラグ１９、スロットルアクチュエータ
５の駆動を制御する。また、ＣＰＵ３１は、エンジン始
動時に、エンジン回転数を目標アイドル回転数にフィー
ドバック（Ｆ／Ｂ）制御すると共に燃料性状レベルを判
定し、その燃料性状レベルにより燃料噴射量を補正す
る。バックアップＲＡＭ３４は、図示しないバッテリか
らの給電によりイグニッションスイッチのオフ時にも記
憶内容を保持するメモリであり、ＣＰＵ３１により判定
される燃料性状レベルを学習値として記憶保持する。

【００３９】次に、本制御システムの作用を説明する。
先ず始めに、図２のタイムチャートを参照して、ＣＰＵ
３１による回転数Ｆ／Ｂ制御の概要を説明する。図２に
は、エンジン始動時におけるエンジン回転数Ｎｅの挙動
や各種制御量の推移を示す。

【００４０】エンジン回転数Ｎｅは、エンジン始動に伴
い急激に上昇し、時刻ｔ１でピーク回転数Ｎｐｋに達し
た後下降に転じ、時刻ｔ２で目標とする始動時アイドル
回転数（目標回転数Ｎｔ）を一旦下回る。ピーク回転数
Ｎｐｋは、燃料性状に応じて変わることが一般に知られ
ており、燃料が重質ガソリンであるほど（揮発性が低い
ほど）、ピーク回転数Ｎｐｋが小さくなる。目標回転数
Ｎｔは、エンジン水温等に応じて設定されるアイドル回
転数であり、一例として１２００ｒｐｍとする。

【００４１】時刻ｔ２では、エンジン回転数Ｎｅを目標
回転数Ｎｔに収束させるための吸気Ｆ／Ｂ制御が開始さ
れる。つまり、その時々のエンジン回転数Ｎｅと目標回
転数Ｎｔとの差（回転数偏差ΔＮ）に応じて吸気Ｆ／Ｂ
量ｑｉが算出され、その吸気Ｆ／Ｂ量ｑｉに基づいてス
ロットルアクチュエータ５が駆動され吸入空気量が増量
される。

【００４２】吸気Ｆ／Ｂ制御の開始後、時刻ｔ３では、
吸気Ｆ／Ｂ量ｑｉが上限値ｑｉＭＡＸに達するため、そ
れ以上の吸気量増量は行われず、これに代わって点火時
期Ｆ／Ｂ制御が開始される。つまり、回転数偏差ΔＮに
応じて点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉが算出され、その点火時期
Ｆ／Ｂ量ａｉに基づいて点火時期が制御される。時刻ｔ
３以降、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉにより点火時期が進角側
に制御される。この点火時期Ｆ／Ｂ制御により、エンジ
ン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｔに次第に収束する。

【００４３】その後、時刻ｔ４では、エンジン回転数Ｎ
ｅが目標回転数Ｎｔにほぼ収束し、安定化する。こうし
てエンジン回転数Ｎｅが安定化すると、その時の点火時
期Ｆ／Ｂ量ａｉが、回転数安定化のために要した最大の
点火時期Ｆ／Ｂ量（最大値ａｉＭＡＸ）であるとして算
出される。そして、点火Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸが
算出されたことを示す最大値算出完了フラグｘａｉＭＡ
Ｘに「１」がセットされる。

【００４４】更にその後、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉが遅角
側に次第に戻される。時刻ｔ５では、点火時期Ｆ／Ｂ量
ａｉが収束したとみなされ、その時のａｉ値が最小値ａ
ｉＭＩＮとして算出される。そして、点火Ｆ／Ｂ量の最
小値ａｉＭＩＮが算出されたことを示す最小値算出完了
フラグｘａｉＭＩＮに「１」がセットされる。

【００４５】なお、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉの進角量が所
定値（例えば、進角５°ＣＡ）以上になる期間Ｔａで
は、燃料増量が補助的に行われる。これにより、失火の
発生が抑制される。

【００４６】次いで、ＣＰＵ３１による回転数Ｆ／Ｂ制
御手順、並びに燃料性状レベルの判定手順について図３
〜図１１のフローチャートを用いて説明する。図３は、
エンジン始動時における回転数Ｆ／Ｂ制御の概要を示す
フローチャートであり、本処理はＣＰＵ３１により所定
時間毎に実行される。図３において、ステップ１１０で
は、エンジン回転数Ｎｅがピーク回転数Ｎｐｋに達した
後、目標回転数Ｎｔ以下になったか否かを判別し、ＹＥ
Ｓであればステップ１１２に進み、Ｆ／Ｂ開始フラグＸ
ＦＢＯＮに「１」をセットする。続くステップ１１４で
は、 ＸＦＢＯＮ＝１であるか否かを判別する。そし
て、ＸＦＢＯＮ＝１であることを条件に、ステップ１２
０以降の吸気又は点火時期のＦ／Ｂ制御を実施する。

【００４７】つまり、ステップ１２０では、吸気Ｆ／Ｂ
制御による吸気Ｆ／Ｂ量ｑｉが所定の上限値ｑｉＭＡＸ
未満であるか否かを判別する。ここで、上限値ｑｉＭＡ
Ｘは、例えば図１２に示す関係を用い、ピーク回転数Ｎ
ｐｋ又はピーク回転数Ｎｐｋと目標回転数Ｎｔとの偏差
（Ｎｐｋ−Ｎｔ）に応じて設定されるようになってお
り、ピーク回転数Ｎｐｋが高いほど、又は偏差（Ｎｐｋ
−Ｎｔ）が大きいほど、上限値ｑｉＭＡＸが高い値に設
定される。

【００４８】そして、ｑｉ＜ｑｉＭＡＸ（ステップ１２
０がＹＥＳ）であれば、ステップ１３０で吸気Ｆ／Ｂ制
御を実施する。この吸気Ｆ／Ｂ制御では、図４（ａ）に
示す通り、目標回転数Ｎｔからエンジン回転数Ｎｅを減
算して回転数偏差ΔＮを求め（ステップ１３１）、その
回転数偏差ΔＮに応じてＦ／Ｂ補正項ｋｑｉを算出する
（ステップ１３２）。また、吸気Ｆ／Ｂ量ｑｉの前回値
に対して、前記算出したＦ／Ｂ補正項ｋｑｉを加算し、
その和を吸気Ｆ／Ｂ量ｑｉの今回値とする（ステップ１
３３）。

【００４９】図３に戻り、吸気Ｆ／Ｂ量ｑｉが上限値ｑ
ｉＭＡＸに達していれば（ステップ１２０がＮＯ）、ス
テップ１４０に進み、吸気Ｆ／Ｂ制御の上限値ｑｉＭＡ
ＸをＲＡＭ３３に保存する。

【００５０】その後、ステップ１５０では点火時期Ｆ／
Ｂ制御を実施する。この点火時期Ｆ／Ｂ制御では、図４
（ｂ）に示す通り、目標回転数Ｎｔからエンジン回転数
Ｎｅを減算して回転数偏差ΔＮを求め（ステップ１５
１）、その回転数偏差ΔＮに応じてＦ／Ｂ補正項ｋａｉ
を算出する（ステップ１５２）。また、点火時期Ｆ／Ｂ
量ａｉの前回値に対して、前記算出したＦ／Ｂ補正項ｋ
ａｉを加算し、その和を点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉの今回値
とする（ステップ１５３）。

【００５１】ステップ１５０の実施後、ステップ１６０
では、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉに応じて燃料増量を行う。
この燃料増量の処理では、例えば図１３に示す関係を用
い、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉに応じて燃料増量係数を求
め、その燃料増量係数にて燃料噴射量を増量補正する。
なお、図１３の関係において、所定進角量（５°ＣＡ）
までの領域は不感帯となっている。

【００５２】上記吸気Ｆ／Ｂ制御、点火時期Ｆ／Ｂ制御
において、Ｆ／Ｂ補正項ｋｑｉ，ｋａｉは、比例項（ｐ
項）及び積分項（ｉ項）を加算したもの、或いは比例項
そのものであってもよい。

【００５３】図３の処理によれば、図２の時刻ｔ２〜ｔ
３の期間において吸気Ｆ／Ｂ制御が実施され、時刻ｔ３
以降、吸気Ｆ／Ｂ制御の上限値ｑｉＭＡＸが保持される
と共に、点火時期Ｆ／Ｂ制御が実施される。また、同図
の期間Ｔａで燃料増量が実施される。

【００５４】次に、燃料性状レベルの判定手順について
図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。先ず
図５のステップ２０１では、エンジン水温Ｔｗが所定温
度（本実施の形態では７０℃）以下であるか否かを判別
し、ＮＯであれば、その本処理を終了する。すなわち、
エンジンの暖機状態（Ｔｗ＞７０℃）では、燃料性状レ
ベルの違いがエンジン運転の挙動に現れにくいため、後
続の燃料性状判定を実施しない。

【００５５】ステップ２０２では、ピーク回転数Ｎｐｋ
の検出が既に完了しているか否かを判別する。ステップ
２０２がＮＯの場合、ステップ２０３に進み、バックア
ップＲＡＭ３４内に記憶されている学習値ＫＬを、燃料
性状レベルを判定するための本判定値として確定する。
かかる場合、この本判定値を用い、加速増量を行うため
の過渡燃料噴射量や、スロットル開度の変化量に応じて
全気筒噴射を行うための非同期噴射量を補正する（ステ
ップ２０８）。その後、イグニッションスイッチのオフ
時でなければ、そのまま本処理を一旦終了する。

【００５６】一方、ステップ２０１，２０２が共にＹＥ
Ｓの場合、第１の燃料性状判定値ＫＮ１、第２の燃料性
状判定値ＫＮ２、第３の燃料性状判定値ＫＮ３をステッ
プ２０４以降の手順にて算出する。

【００５７】すなわち、ステップ２０４では、第２の燃
料性状判定値ＫＮ２が既に算出済みであるか否かを判別
し、続くステップ２０５では、第１の燃料性状判定値Ｋ
Ｎ１が既に算出済みであるか否かを判別する。ＫＮ１，
ＫＮ２が共に算出されていなければステップ３００に進
み、ピーク回転数Ｎｐｋと目標回転数Ｎｔとの偏差ΔＮ
ｐｔに基づいて第１の燃料性状判定値ＫＮ１を算出す
る。

【００５８】また、続くステップ４００では、前記図４
（ｂ）の処理による点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉをモニタし、
その最大値ａｉＭＡＸを算出する。但し、ステップ３０
０，４００の詳細については後述する。

【００５９】その後、ステップ２０６では、点火時期Ｆ
／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸが既に算出され、且つ点火時
期Ｆ／Ｂ制御の開始前後で状態変化が無いか否かを判別
する。ａｉＭＡＸの算出完了は、最大値算出完了フラグ
ｘａｉＭＡＸにより判断する。また、状態変化の判定に
際し、点火時期Ｆ／Ｂ制御の開始前と開始後とを比較し
て、 ・電気負荷、エアコン、パワステ等の負荷状態が変化し
ていない時、 ・アイドル状態が解除されていない時、 ・変速機のシフト位置がドライブ位置に操作されていな
い時、 などに状態変化が無いと判断される。

【００６０】前記ステップ３００によるＫＮ１値の算出
直後には、ａｉＭＡＸ値が算出されていないためにステ
ップ２０６がＮＯとなり、続くステップ２０７では、前
記算出した第１の燃料性状判定値ＫＮ１を本判定値とし
て確定する。このとき、先のステップ２０３で学習値Ｋ
Ｌが本判定値として確定されている場合には、その学習
値ＫＬが第１の燃料性状判定値ＫＮ１により更新され
る。そして、その本判定値（ＫＮ１）を用いて過渡燃料
噴射量や非同期噴射量を補正する（ステップ２０８）。

【００６１】上記の如く第１の燃料性状判定値ＫＮ１が
算出されると、次に本処理が実行される時、ステップ２
０５がＹＥＳとなり、ステップ３００を読み飛ばしてス
テップ４００に進む。そして、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大
値ａｉＭＡＸが算出され、且つ状態変化が無いと判断さ
れると（ステップ２０６がＹＥＳ）、図６のステップ５
００に進み、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸに基
づいて第２の燃料性状判定値ＫＮ２を算出する。

【００６２】また、続くステップ６００では、前記図４
（ｂ）の処理による点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉをモニタし、
その最小値ａｉＭＩＮを算出する。但し、ステップ５０
０，６００の詳細については後述する。

【００６３】その後、ステップ２１１では、点火時期Ｆ
／Ｂ量の最小値ａｉＭＩＮが既に算出され、且つ点火時
期Ｆ／Ｂ制御の開始前後で状態変化が無いか否かを判別
する。ａｉＭＩＮの算出完了は、最小値算出完了フラグ
ｘａｉＭＩＮにより判断する。

【００６４】前記ステップ５００によるＫＮ２値の算出
直後には、ａｉＭＩＮ値が算出されていないためにステ
ップ２１１がＮＯとなり、続くステップ２１２では、前
記算出した第２の燃料性状判定値ＫＮ２を本判定値とし
て確定する。このとき、先のステップ２０７で第１の燃
料性状判定値ＫＮ１が本判定値として確定されている場
合には、そのＫＮ１が第２の燃料性状判定値ＫＮ２によ
り更新される。そして、その本判定値（ＫＮ２）を用い
て過渡燃料噴射量や非同期噴射量を補正する（図５のス
テップ２０８）。

【００６５】上記の如く第２の燃料性状判定値ＫＮ２が
算出されると、次に本処理が実行される時、図５のステ
ップ２０４がＹＥＳとなり、そのまま図６のステップ６
００に進む。そして、点火時期Ｆ／Ｂ量の最小値ａｉＭ
ＩＮが算出され、且つ状態変化が無いと判断されると
（ステップ２１１がＹＥＳ）、ステップ７００に進み、
点火時期Ｆ／Ｂ量の変化量に基づいて第３の燃料性状判
定値ＫＮ３を算出する。このステップ７００の詳細につ
いても後述する。

【００６６】続くステップ２１３では、第３の燃料性状
判定値ＫＮ３を本判定値として確定する。このとき、先
のステップ２１２で第２の燃料性状判定値ＫＮ２が本判
定値として確定されている場合には、そのＫＮ２が第３
の燃料性状判定値ＫＮ３により更新される。そして、そ
の本判定値（ＫＮ３）を用いて過渡燃料噴射量や非同期
噴射量を補正する（図５のステップ２０８）。

【００６７】また、イグニッションスイッチがオフされ
る時（図５のステップ２０９がＹＥＳ）、その時の本判
定値（燃料性状判定値）がバックアップＲＡＭ３４に記
憶される。但し、本判定値をバックアップするタイミン
グは、イグニッションスイッチのオフ時に限らず、第３
の燃料性状判定値ＫＮ３が算出された以降であればよ
い。

【００６８】図５，６の処理によれば、図２のタイムチ
ャートにおいて、 ・時刻ｔ１以前は、バックアップＲＡＭ３４内の学習値
ＫＬが本判定値となり、・時刻ｔ１〜ｔ４の期間では、
第１の燃料性状判定値ＫＮ１が本判定値となり、 ・時刻ｔ４〜ｔ５の期間では、第２の燃料性状判定値Ｋ
Ｎ２が本判定値となり、 ・時刻ｔ５以降は、第３の燃料性状判定値ＫＮ３が本判
定値となる。

【００６９】図７は、上記図５のステップ３００におけ
る第１の燃料性状判定値ＫＮ１の算出手順を詳細に示す
フローチャートである。ステップ３０１では、ピーク回
転数Ｎｐｋと目標回転数Ｎｔとの偏差ΔＮｐｔを算出す
る（ΔＮｐｔ＝Ｎｐｋ−Ｎｔ）。続くステップ３０２で
は、回転数偏差ΔＮｐｔに応じて燃料性状係数Ｆ１を算
出する。燃料性状係数Ｆ１はマップ検索にて求められ、
例えば回転数偏差ΔＮｐｔが小さい場合、重質燃料であ
るとみなされて燃料性状係数Ｆ１が比較的大きい値に設
定される。

【００７０】その後、ステップ３０３では、バッテリの
ＯＮ直後（交換直後）であるか、又はガソリン給油の直
後であるかを判別する。つまり、このバッテリのＯＮ直
後（交換直後）には、バックアップＲＡＭ３４内の学習
値ＫＬがクリアされているため（ＫＬ＝１．０）、燃料
性状の学習速度を上げる必要があり、また、ガソリン給
油の直後も同様に燃料性状の学習速度を上げる必要があ
る。そこで、ステップ３０３がＹＥＳの場合には、今回
算出した燃料性状係数Ｆ１に対するなまし度合を小さく
するようなまし率ｓｍａ，ｓｍｂを設定し（ステップ３
０５）、ステップ３０３がＮＯの場合には、通常のなま
し度合にてなまし演算を実施するようなまし率ｓｍａ，
ｓｍｂを設定する（ステップ３０４）。なお、ガソリン
給油の有無は、燃料タンク内のレベルゲージの検出値、
或いは燃料タンクの給油口に設けられたキャップセンサ
の検出値から判断すればよい。

【００７１】その後、ステップ３０６では、今回算出し
た燃料性状係数Ｆ１と、前回運転時の学習値ＫＬと、各
々のなまし率ｓｍａ，ｓｍｂとから、次の（１）式、 ＫＮ１＝（Ｆ１×ｓｍａ）＋（ＫＬ×ｓｍｂ） …（１） を用いて第１の燃料性状判定値ＫＮ１を算出する。

【００７２】次に、図８は、上記図５のステップ４００
における点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値算出手順を示すフロ
ーチャートである。図８の処理は、所定期間（例えば１
秒間）の点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値ａｖａｉを求め、そ
の平均値ａｖａｉから最大値ａｉＭＡＸを算出する処理
であり、先ずステップ４０１では、前回算出した平均値
ａｖａｉを前回値ａｖａｉ０とする。続くステップ４０
２では、新たに点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値ａｖａｉを算
出する。例えば、前記図４（ｂ）の処理による点火時期
Ｆ／Ｂ量ａｉを１秒間積算し、その積算値を単位時間で
割り算して点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値ａｖａｉを算出す
る。

【００７３】その後、ステップ４０３では、点火時期Ｆ
／Ｂ量の平均値の前回値ａｖａｉ０と今回値ａｖａｉと
を比較する。そして、ａｖａｉ０≧ａｖａｉの場合、ス
テップ４０４に進み、目標回転数Ｎｔとエンジン回転数
Ｎｅとの回転数偏差ΔＮ（＝Ｎｔ−Ｎｅ）の絶対値が微
小な所定値Ｎｂ未満となり、エンジン回転数Ｎｅが目標
回転数Ｎｔに収束したか否かを判定する。

【００７４】ステップ４０４がＹＥＳの場合、エンジン
回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｔに対して安定化したとみな
し、ステップ４０５では、前回の点火時期Ｆ／Ｂ量の平
均値ａｖａｉ０を点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸ
とし、続くステップ４０６では、最大値算出完了フラグ
ｘａｉＭＡＸに「１」をセットする。

【００７５】図９は、上記図６のステップ５００におけ
る第２の燃料性状判定値ＫＮ２の算出手順を詳細に示す
フローチャートである。ステップ５０１では、吸気Ｆ／
Ｂ制御における上限値ｑｉＭＡＸに所定の換算係数ｆを
乗算して補正項ａｉｈｓを算出し（ａｉｈｓ＝ｆ・ｑｉ
ＭＡＸ）、続くステップ５０２では、点火時期Ｆ／Ｂ量
の最大値ａｉＭＡＸと、前記算出した補正項ａｉｈｓと
を加算して、点火時期Ｆ／Ｂ量の変化量Δａｉ１を算出
する（Δａｉ１＝ａｉＭＡＸ＋ａｉｈｓ）。

【００７６】ステップ５０３では、点火時期Ｆ／Ｂ量の
変化量Δａｉ１に応じて燃料性状係数Ｆ２を算出する。
燃料性状係数Ｆ２はマップ検索にて求められ、変化量Δ
ａｉ１が大きいほど、重質燃料であるとみなされて燃料
性状係数Ｆ２が比較的大きい値に設定される。

【００７７】その後、ステップ５０４では、バッテリの
ＯＮ直後（交換直後）であるか、又はガソリン給油の直
後であるかを判別する。ステップ５０４がＮＯの場合に
は、通常のなまし度合にてなまし演算を実施するような
まし率ｓｍａ，ｓｍｂを設定し（ステップ５０５）、ス
テップ５０４がＹＥＳの場合には、今回算出した燃料性
状係数Ｆ２に対するなまし度合を小さくして学習速度を
上げるようなまし率ｓｍａ，ｓｍｂを設定する（ステッ
プ５０６）。

【００７８】その後、ステップ５０７では、今回算出し
た燃料性状係数Ｆ２と、前回運転時の学習値ＫＬと、各
々のなまし率ｓｍａ，ｓｍｂとから、次の（２）式、 ＫＮ２＝（Ｆ２×ｓｍａ）＋（ＫＬ×ｓｍｂ） …（２） を用いて第２の燃料性状判定値ＫＮ２を算出する。

【００７９】図１０は、上記図６のステップ６００にお
ける点火時期Ｆ／Ｂ量の最小値算出手順を示すフローチ
ャートである。ステップ６０１では、最大値算出完了フ
ラグｘａｉＭＡＸが「１」であるか否かを判別する。ｘ
ａｉＭＡＸ＝１の場合、ステップ６０２では、前回算出
した平均値ａｖａｉを前回値ａｖａｉ０とする。続くス
テップ６０３では、新たに点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値ａ
ｖａｉを算出する。例えば、前記図４（ｂ）の処理によ
る点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉを１秒間積算し、その積算値を
単位時間で割り算して点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値ａｖａ
ｉを算出する。

【００８０】その後、ステップ６０４では、点火時期Ｆ
／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸの算出後、５秒が経過したか
否かを判別し、続くステップ６０５では、同じくａｉＭ
ＡＸの算出後、２０秒が経過したか否かを判別する。ス
テップ６０４がＹＥＳ、ステップ６０５がＮＯの場合、
ステップ６０６に進み、点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値の前
回値ａｖａｉ０と今回値ａｖａｉとを比較する。そし
て、ａｖａｉ０≦ａｖａｉの場合、ステップ６０７でそ
の前回値ａｖａｉ０を点火時期Ｆ／Ｂ量の最小値ａｉＭ
ＩＮとする。

【００８１】また、ａｖａｉ０＞ａｖａｉの場合（ステ
ップ６０６がＮＯ）、ステップ６０８で点火時期Ｆ／Ｂ
量の平均値ａｖａｉが収束したか否かを判別する。例え
ば、平均値ａｖａｉの今回値と前回値との差が十分小さ
い所定値以下になれば、ａｖａｉ値が収束したとみな
し、ステップ６０９に進んで今回の平均値ａｖａｉを点
火時期Ｆ／Ｂ量の最小値ａｉＭＩＮとする。

【００８２】更に、ａｉＭＡＸの算出後、２０秒が経過
した場合にも（ステップ６０５がＹＥＳ）、ステップ６
０９で今回の平均値ａｖａｉを点火時期Ｆ／Ｂ量の最小
値ａｉＭＩＮとする。ａｉＭＩＮ値の算出後、ステップ
６１０では、最小値算出完了フラグｘａｉＭＩＮに
「１」をセットする。

【００８３】図１１は、上記図６のステップ７００にお
ける第３の燃料性状判定値ＫＮ３の算出手順を詳細に示
すフローチャートである。ステップ７０１では、点火時
期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸと最小値ａｉＭＩＮとの
差から、点火時期Ｆ／Ｂ量の変化量Δａｉ２を算出する
（Δａｉ２＝ａｉＭＡＸ−ａｉＭＩＮ）。

【００８４】その後、ステップ７０２では、点火時期Ｆ
／Ｂ量の変化量Δａｉ２に応じて燃料性状係数Ｆ３を算
出する。燃料性状係数Ｆ３はマップ検索にて求められ、
変化量Δａｉ２が大きいほど、重質燃料であるとみなさ
れて燃料性状係数Ｆ３が比較的大きい値に設定される。

【００８５】その後、ステップ７０３では、バッテリの
ＯＮ直後（交換直後）であるか、又はガソリン給油の直
後であるかを判別する。ステップ７０３がＮＯの場合に
は、通常のなまし度合にてなまし演算を実施するような
まし率ｓｍａ，ｓｍｂを設定し（ステップ７０４）、ス
テップ７０３がＹＥＳの場合には、今回算出した燃料性
状係数Ｆ３に対するなまし度合を小さくして学習速度を
上げるようなまし率ｓｍａ，ｓｍｂを設定する（ステッ
プ７０５）。

【００８６】その後、ステップ７０６では、今回算出し
た燃料性状係数Ｆ３と、前回運転時の学習値ＫＬと、各
々のなまし率ｓｍａ，ｓｍｂとから、次の（３）式、 ＫＮ３＝（Ｆ３×ｓｍａ）＋（ＫＬ×ｓｍｂ） …（３） を用いて第３の燃料性状判定値ＫＮ３を算出する。

【００８７】以上の通り、燃料性状係数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３が前回運転時の学習値ＫＬにより所定のなまし率ｓｍ
ａ，ｓｍｂでなまされることにより第１〜第３の燃料性
状判定値ＫＮ１，ＫＮ２，ＫＮ３が算出されるが、その
なまし率ｓｍａ，ｓｍｂは、燃料性状係数Ｆ１，Ｆ２，
Ｆ３の精度や信頼度に応じて変更されるのが望ましい。
すなわち、燃料性状係数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を比較した場
合、燃料性状係数Ｆ３の信頼度が最も高く、燃料性状係
数Ｆ１の信頼度が最も低い。そのため、一例として、 ・第１の燃料性状判定値ＫＮ１を算出する時、上記
（１）式において、ｓｍａ＝０．２，ｓｍｂ＝０．８と
し、 ・第２の燃料性状判定値ＫＮ２を算出する時、上記
（２）式において、ｓｍａ＝０．３，ｓｍｂ＝０．７と
し、 ・第３の燃料性状判定値ＫＮ３を算出する時、上記
（３）式において、ｓｍａ＝０．５，ｓｍｂ＝０．５と
し、この各々設定されるなまし率ｓｍａ，ｓｍｂを用い
てなまし演算を行う。これにより、各燃料性状係数はＦ
１→Ｆ２→Ｆ３の順になまし度合が小さくなり（反映率
が高くなり）、燃料性状の判定結果の信頼性をより一層
向上させることが可能となる。

【００８８】なお本実施の形態では、図３の処理が回転
数制御手段に該当し、そのうちステップ１３０（図４
（ａ））の処理が吸気量制御手段に該当し、ステップ１
５０（図４（ｂ））の処理が点火時期制御手段に該当す
る。また、図５及び図６の処理が燃料性状判定手段に該
当し、そのうち、ステップ５００（図９）の処理が第１
の判定手段に、ステップ７００（図１１）の処理が第２
の判定手段に、ステップ３００（図７）の処理が第３の
判定手段に該当する。

【００８９】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 （イ）エンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｔに収束する
よう点火時期Ｆ／Ｂ制御が実施されるため、エンジン回
転数Ｎｅやその時発生する吸気管負圧が安定し、噴射燃
料の蒸発率もばらつくこと無く安定する。そして、その
蒸発率安定の状態下で、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉの挙動に
応じて燃料性状を判定することにより、燃料性状を精度
良く判定することができる。

【００９０】特に、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡ
Ｘを吸気Ｆ／Ｂ量の上限値ｑｉＭＡＸで補正して燃料性
状係数Ｆ２（第２の燃料性状判定値ＫＮ２）を算出する
一方、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸと最小値ａ
ｉＭＩＮとの差に基づき燃料性状係数Ｆ３（第３の燃料
性状判定値ＫＮ３）を算出するように構成したので、エ
ンジンの適合ずれや経時変化に起因する吸気量、空燃
比、フリクション等のばらつきが適宜キャンセルされ
る。それ故、燃料性状判定の精度がより一層向上する。

【００９１】（ロ）エンジン回転数Ｎｅが安定化する以
前、すなわち点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸが算
出される以前に、ピーク回転数Ｎｐｋと目標回転数Ｎｔ
との偏差により燃料性状を判定するようにしたので、エ
ンジン始動当初にａｉＭＡＸが算出されるまでの期間に
おいて、燃料性状が判定できないといった不都合が解消
される。

【００９２】（ハ）燃料性状判定値をバックアップＲＡ
Ｍ３４に記憶し、次のエンジン始動時に新たに燃料性状
が判定されるまでは、バックアップＲＡＭ３４の記憶値
（学習値ＫＬ）を読み出して用いるので、エンジン始動
直後にもバックアップ値での代用により燃料性状が判断
できる。

【００９３】（ニ）バックアップＲＡＭ３４に記憶した
学習値ＫＬを用いて、新たに判定した燃料性状係数Ｆ１
〜Ｆ３をなまし、第１〜第３の燃料性状判定値ＫＮ１〜
ＫＮ３を算出するので、実用化に適した制御装置が具体
化できる。

【００９４】（ホ）バッテリのＯＮ直後（交換直後）で
ある場合、又はガソリン給油の直後である場合、その時
々算出される燃料性状係数Ｆ１〜Ｆ３のなまし度合を小
さくするので、第１〜第３の燃料性状判定値ＫＮ１〜Ｋ
Ｎ３を真値にいち早く学習することができ、燃料性状が
正しく判定できる。

【００９５】（ヘ）燃料性状係数Ｆ１〜Ｆ３の精度に応
じてなまし度合（なまし率ｓｍａ，ｓｍｂ）を各々変更
したので、燃料性状の判定結果の信頼性をより一層向上
させることが可能となる。

【００９６】（ト）アイドル状態が解除された時、或い
は点火時期Ｆ／Ｂ制御の開始前後で電気負荷等の状態が
変化した時などに、燃料性状の判定を禁止するので、燃
料性状判定のパラメータが誤って認識されることがな
く、本装置の信頼性が向上する。

【００９７】（チ）上記の如く高精度で且つ信頼性の高
い燃料性状判定値（ＫＮ１〜ＫＮ３）を求め、その判定
値を燃料噴射制御に反映させるので、その制御性が向上
し、ひいては、排気エミッションの良化を図ることがで
きる。

【００９８】（第２の実施の形態）上記実施の形態の如
く点火時期Ｆ／Ｂ制御を行う場合、点火時期の進角量に
応じて回転数上昇の度合（トルクアップの度合）が異な
り、その影響が燃料性状の判定結果に及ぶことが考えら
れる。つまり、図１４に示すように、点火時期が進角側
になるほど回転数上昇の傾きが緩くなり、進角度合に関
係なく点火時期をそのまま用いて燃料性状を判定する
と、燃料性状の判定結果に影響が及ぶ。そこで、本実施
の形態では、燃料性状の判定に用いる点火時期制御量
（すなわち、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸ、及
び最小値ａｉＭＩＮ）を点火時期の進角度合に応じて補
正し、補正後の点火時期制御量により燃料性状判定を実
施する。

【００９９】図１５は、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値算出
手順を示すフローチャートであり、この処理は、前述し
た図８に置き換えて実施される。但し図１５では、前記
図８と同じ処理について同一のステップ番号を付し、そ
の一部を省略している。すなわち、図１５において、ス
テップ４０１〜４０４では、前記図８で説明したよう
に、点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値について前回値ａｖａｉ
０と今回値ａｖａｉとを算出すると共に、「ａｖａｉ０
≧ａｖａｉか？」、「｜ΔＮ（＝Ｎｔ−Ｎｅ）｜＜Ｎｂ
か？」といった判別を行う。そして、それらが共に肯定
判別される場合、ステップ４０５では、前回の点火時期
Ｆ／Ｂ量の平均値ａｖａｉ０を点火時期Ｆ／Ｂ量の最大
値ａｉＭＡＸとする。

【０１００】ａｉＭＡＸの算出後のステップ４２１〜４
２３が新たに追加したステップであり、ステップ４２１
では、ａｉＭＡＸ算出時の点火時期Ａｏｐを「ａＢＡＳ
Ｅ１」とする。ここで、点火時期Ａｏｐは、点火時期Ｆ
／Ｂ量ａｉやベース進角量等を含む制御指令値であり、
エンジン始動時には図１７に示すように推移する。つま
り、始動開始後、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数に達
すると、点火時期Ａｏｐとして所定の進角量が設定さ
れ、その後、点火時期Ｆ／Ｂ制御が始まると、ベース進
角量と点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉとを足し合わせた形で点火
時期Ａｏｐが制御されるようになる。

【０１０１】そして、続くステップ４２２では、ａＢＡ
ＳＥ１に応じて点火時期補正係数ＫＡを算出する。この
場合、ａＢＡＳＥ１が進角側であるほど、補正係数ＫＡ
として小さい値が設定される。

【０１０２】その後、ステップ４２３では、ステップ４
０５で算出した点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸに
対して補正係数ＫＡを掛け合わせ、その積を新たにａｉ
ＭＡＸとする。最後に、前述の通り最大値算出完了フラ
グｘａｉＭＡＸに「１」をセットし（ステップ４０
６）、本処理を終了する。

【０１０３】また、図１６は、点火時期Ｆ／Ｂ量の最小
値算出手順を示すフローチャートであり、この処理は、
前述した図１０に置き換えて実施される。但し図１６で
は、前記図１０と同じ処理について同一のステップ番号
を付し、その一部を省略している。すなわち、図１６に
おいて、ステップ６０１〜６０９では、前記図１０で説
明したように、点火時期Ｆ／Ｂ量の平均値について前回
値ａｖａｉ０と今回値ａｖａｉとを算出し、そのａｖａ
ｉ０，ａｖａｉに基づいて点火時期Ｆ／Ｂ量の最小値ａ
ｉＭＩＮを算出する。

【０１０４】ａｉＭＩＮの算出後のステップ６２１〜６
２３が新たに追加したステップであり、ステップ６２１
では、ａｉＭＩＮ算出時の点火時期Ａｏｐ（制御指令
値）を「ａＢＡＳＥ２」とする。続くステップ６２２で
は、ａＢＡＳＥ２に応じて点火時期補正係数ＫＡを算出
する。この場合、ａＢＡＳＥ２が進角側であるほど、補
正係数ＫＡとして小さい値が設定される。

【０１０５】その後、ステップ６２３では、図１０のス
テップ６０７，６０９で算出した点火時期Ｆ／Ｂ量の最
小値ａｉＭＩＮに対して補正係数ＫＡを掛け合わせ、そ
の積を新たにａｉＭＩＮとする。最後に、前述の通り最
小値算出完了フラグｘａｉＭＩＮに「１」をセットし
（ステップ６１０）、本処理を終了する。

【０１０６】以上第２の実施の形態によれば、燃料性状
の判定に用いる点火時期制御量（ａｉＭＡＸ，ａｉＭＩ
Ｎ）を点火時期Ａｏｐに応じて補正するようにしたの
で、より一層精度の高い燃料性状判定が実施できるよう
になる。

【０１０７】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記実施の形態では、点火時期Ｆ／Ｂ量の
最大値ａｉＭＡＸの算出に際し、ａｖａｉ０≧ａｖａ
ｉ、且つ｜ΔＮ｜＜Ｎｂとなる時、エンジン回転数Ｎｅ
が目標回転数Ｎｔに対して安定化したとみなし、点火時
期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸを算出したが（図８の処
理）、それ以外の算出手法を用いても良い。例えば、エ
ンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｔに対して安定化する
時、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉの比例項（ｐ項）がほぼ０と
なり、積分項（ｉ項）が最大値となるため、その時の積
分項をａｉＭＡＸとして算出する。

【０１０８】上記実施の形態では、点火時期Ｆ／Ｂ量の
最大値ａｉＭＡＸを吸気Ｆ／Ｂ量の上限値ｑｉＭＡＸで
補正して燃料性状係数Ｆ２（第２の燃料性状判定値ＫＮ
２）を算出する一方、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭ
ＡＸと最小値ａｉＭＩＮとの差に基づき燃料性状係数Ｆ
３（第３の燃料性状判定値ＫＮ３）を算出したが、これ
ら２つの燃料性状係数のうち、何れか一方のみを算出す
るように構成しても良い。

【０１０９】これら何れか一方の燃料性状係数を用いる
場合にも、燃料の蒸発率が安定化した状態下で燃料性状
が判定でき、その精度が向上する。また、エンジンの適
合ずれや経時変化に起因する吸気量、空燃比、フリクシ
ョン等のばらつきが適宜キャンセルされる。それ故、燃
料性状判定の精度がより一層向上する。

【０１１０】上記実施の形態では、ピーク回転数Ｎｐｋ
と目標回転数Ｎｔとの偏差ΔＮｐｔに基づいて第１の燃
料性状判定値ＫＮ１を算出したが、これを変更し、ピー
ク回転数Ｎｐｋに基づいて第１の燃料性状判定値ＫＮ１
を算出しても良い。実際には、図７のステップ３０２に
おいて、偏差ΔＮｐｔに代えてピーク回転数Ｎｐｋを用
い、ピーク回転数Ｎｐｋに応じて燃料性状係数Ｆ１を算
出する。そして、同図のステップ３０６において、燃料
性状係数Ｆ１により第１の燃料性状判定値ＫＮ１を算出
する。

【０１１１】また、上述した第１の燃料性状判定値ＫＮ
１（燃料性状係数Ｆ１）を算出する処理を実施するか、
或いは実施しないかは任意でよい。仮に実施しない場
合、第２又は第３の燃料性状判定値ＫＮ２，ＫＮ３（燃
料性状係数Ｆ２，Ｆ３）を算出するまでは、バックアッ
プＲＡＭ３４内の学習値ＫＬを読み出して使用すればよ
い。

【０１１２】点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉに応じて燃料性状を
判定する場合、点火時期Ｆ／Ｂ量ａｉの変化速度（変化
の傾き）や、最大値ａｉＭＡＸから最小値ａｉＭＩＮに
至るまでの経過時間といった変化具合に応じて燃料性状
を判定したり、点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値ａｉＭＡＸそ
のものに応じて燃料性状を判定したりしても良い。例え
ば、 ・ａｉの変化速度（変化の傾き）が大きいほど重質であ
る、 ・ａｉＭＡＸからａｉＭＩＮまでの経過時間が長いほど
重質である、 ・ａｉＭＡＸが大きいほど重質である、として燃料性状
を判定する。

【０１１３】また、吸気Ｆ／Ｂ制御によりエンジン回転
数を目標回転数に収束させる制御装置において、吸気Ｆ
／Ｂ量に応じて燃料性状を判定しても良い。或いは、燃
料噴射Ｆ／Ｂ制御によりエンジン回転数を目標回転数に
収束させる制御装置において、燃料噴射Ｆ／Ｂ量に応じ
て燃料性状を判定しても良い。これらの場合にも、回転
数安定の状態下、すなわち蒸発率安定の状態下で燃料性
状が判定されるので、燃料性状を精度良く判定すること
ができる。

【０１１４】上記実施の形態では、バッテリのＯＮ直後
（交換直後）やガソリン給油の直後に、燃料性状係数Ｆ
１〜Ｆ３のなまし度合を小さくしたが、その処理を排除
して構成の簡素化を図っても良い。また、燃料性状係数
Ｆ１〜Ｆ３を学習値ＫＬによりなますという処理を排除
し、燃料性状係数Ｆ１〜Ｆ３をそのまま本判定値とする
構成としても良い。

【０１１５】上記実施の形態では、本発明を燃料噴射制
御システムに適用し、燃料性状レベルに応じて燃料噴射
量を制御することとしたが、本発明を他の用途に適用し
ても良い。例えば、前記の如く判定した燃料性状レベル
を、ダイアグ処理（故障診断処理）に適用する。この場
合、燃料性状レベルに応じてダイアグ判定値を変更した
り、ダイアグ処理の実施の適否を判断したりすること
で、当該ダイアグ処理を好適に実施することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態におけるエンジンの燃料噴射
制御システムの概要を示す構成図。

【図２】回転数Ｆ／Ｂ制御の概要を示すタイムチャー
ト。

【図３】回転数Ｆ／Ｂ制御の手順を示すフローチャー
ト。

【図４】吸気Ｆ／Ｂ制御及び点火時期Ｆ／Ｂ制御の手順
を示すフローチャート。

【図５】燃料性状レベルの判定手順を示すフローチャー
ト。

【図６】図５に続き、燃料性状レベルの判定手順を示す
フローチャート。

【図７】第１の燃料性状判定値の算出手順を示すフロー
チャート。

【図８】点火時期Ｆ／Ｂ量の最大値算出手順を示すフロ
ーチャート。

【図９】第２の燃料性状判定値の算出手順を示すフロー
チャート。

【図１０】点火時期Ｆ／Ｂ量の最小値算出手順を示すフ
ローチャート。

【図１１】第３の燃料性状判定値の算出手順を示すフロ
ーチャート。

【図１２】吸気量Ｆ／Ｂ量の上限値を設定するための
図。

【図１３】燃料増量係数を算出するための図。

【図１４】点火時期と回転数上昇度合との関係を示す
図。

【図１５】第２の実施の形態において点火時期Ｆ／Ｂ量
の最大値算出手順を示すフローチャート。

【図１６】第２の実施の形態において点火時期Ｆ／Ｂ量
の最小値算出手順を示すフローチャート。

【図１７】点火時期Ａｏｐの推移を説明するためのタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１…エンジン、１８…インジェクタ、１９…点火プラ
グ、３０…ＥＣＵ、３１…回転数制御手段，燃料性状判
定手段，点火時期制御手段，吸気量制御手段，第１の判
定手段，第２の判定手段としてのＣＰＵ、３４…バック
アップＲＡＭ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/14 ３２０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３２０Ａ ３３０ ３３０Ｄ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｈ ３０１Ｋ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｋ Ｃ Ｅ (72)発明者 神谷 直行 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 渡辺 智 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 AA03 BA01 CA01 CA02 CA03 EA07 FA04 FA05 FA06 GA01 GA05 GA07 GA08 GA09 3G065 AA04 CA00 CA12 CA13 DA00 DA15 EA01 EA02 EA03 FA12 GA00 GA01 GA09 GA10 GA41 HA21 HA22 KA02 3G084 AA03 BA05 BA13 BA17 CA01 CA02 CA03 DA11 DA12 DA27 EA05 EA11 EA12 EB03 EB09 EB12 EB20 EB25 FA10 FA11 FA20 FA29 FA33 FA38 3G301 HA01 HA06 JA04 JA09 KA01 KA05 KA07 LA00 LA03 LB02 LC03 MA01 MA11 NA01 NA06 NA08 NB03 NB15 NC04 ND02 ND25 NE17 NE19 PA07Z PA11Z PD04Z PE01Z PE03Z PE08Z

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の始動後のアイドル時に、内燃機
   関の回転数を目標回転数に収束させるよう回転数フィー
   ドバック制御を実施する回転数制御手段と、 前記回転数制御手段による回転数フィードバック制御時
   の制御量の挙動に応じて燃料性状を判定する燃料性状判
   定手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装
   置。
2. 【請求項２】前記回転数制御手段は、機関回転数を目標
   回転数に収束させるよう点火時期をフィードバック制御
   する点火時期制御手段であり、 前記燃料性状判定手段は、前記点火時期制御手段による
   フィードバック制御時にその点火時期制御量の変化具合
   に応じて燃料性状を判定する請求項１に記載の内燃機関
   の制御装置。
3. 【請求項３】前記回転数制御手段は、機関回転数を目標
   回転数に収束させるよう点火時期をフィードバック制御
   する点火時期制御手段であり、 前記燃料性状判定手段は、前記点火時期制御手段による
   フィードバック制御時に機関回転数が目標回転数に対し
   て安定化した時の点火時期制御量を求め、その制御量に
   応じて燃料性状を判定する請求項１に記載の内燃機関の
   制御装置。
4. 【請求項４】前記回転数制御手段は、機関回転数を目標
   回転数に収束させるよう点火時期をフィードバック制御
   する点火時期制御手段であり、 前記燃料性状判定手段は、前記点火時期制御手段による
   フィードバック制御時に機関回転数が目標回転数に対し
   て安定化した時の点火時期制御量と、回転数の安定化後
   に収束する点火時期制御量とを算出し、それら点火時期
   制御量の差に基づいて燃料性状を判定する請求項１に記
   載の内燃機関の制御装置。
5. 【請求項５】前記回転数制御手段は、機関回転数を目標
   回転数に収束させるよう内燃機関への吸入空気量をフィ
   ードバック制御する吸気量制御手段と、該吸入空気量の
   フィードバック制御にて吸気制御量が上限値に達した
   時、それに引き続き、同じく機関回転数を目標回転数に
   収束させるよう点火時期をフィードバック制御する点火
   時期制御手段とからなり、 前記燃料性状判定手段は、前記点火時期制御手段による
   フィードバック制御時に機関回転数が目標回転数に対し
   て安定化した時の点火時期制御量を、前記吸気量制御手
   段によるフィードバック制御時の吸気制御量の上限値に
   より補正し、その補正後の点火時期制御量に応じて燃料
   性状を判定する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
6. 【請求項６】前記回転数制御手段は、機関回転数を目標
   回転数に収束させるよう内燃機関への吸入空気量をフィ
   ードバック制御する吸気量制御手段であり、 前記燃料性状判定手段は、前記吸気量制御手段によるフ
   ィードバック制御時にその吸気制御量に応じて燃料性状
   を判定する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】前記回転数制御手段は、機関回転数を目標
   回転数に収束させるよう内燃機関への燃料噴射量をフィ
   ードバック制御する噴射量制御手段であり、 前記燃料性状判定手段は、前記噴射量制御手段によるフ
   ィードバック制御時にその燃料噴射制御量に応じて燃料
   性状を判定する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
8. 【請求項８】回転数フィードバック制御時の制御量に基
   づく燃料性状判定が行われる以前は、機関始動時の「ピ
   ーク回転数」又は「ピーク回転数と目標回転数との偏
   差」により燃料性状を仮判定する請求項１に記載の内燃
   機関の制御装置。
9. 【請求項９】内燃機関の始動後のアイドル時に、機関回
   転数を目標回転数に収束させるよう内燃機関への吸入空
   気量をフィードバック制御する吸気量制御手段と、 該吸入空気量のフィードバック制御にて吸気制御量が上
   限値に達した時、それに引き続き、同じく機関回転数を
   目標回転数に収束させるよう点火時期をフィードバック
   制御する点火時期制御手段と、 前記点火時期制御手段によるフィードバック制御時に機
   関回転数が目標回転数に対して安定化した時の点火時期
   制御量を、前記吸気量制御手段によるフィードバック制
   御時の吸気制御量の上限値により補正し、該補正後の点
   火時期制御量に応じて燃料性状を判定する第１の判定手
   段と、 前記点火時期制御手段によるフィードバック制御時に機
   関回転数が目標回転数に対して安定化した時の点火時期
   制御量と、回転数の安定化後に収束する点火時期制御量
   との差に基づいて燃料性状を判定する第２の判定手段と
   を備え、 機関回転数が目標回転数に対して安定化し、その後点火
   時期制御量が収束するまでは前記第１の判定手段による
   燃料性状判定を実施し、点火時期制御量が収束すると第
   ２の判定手段による燃料性状判定に移行することを特徴
   とする内燃機関の制御装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の内燃機関の制御装置に
    おいて、 機関始動時の「ピーク回転数」又は「ピーク回転数と目
    標回転数との偏差」により燃料性状を判定する第３の判
    定手段を更に備え、前記点火時期制御手段によるフィー
    ドバック制御時に機関回転数が目標回転数に対して安定
    化する以前は、前記第３の判定手段により燃料性状を判
    定する内燃機関の制御装置。
11. 【請求項１１】請求項２〜５又は９，１０の何れかに記
    載の内燃機関の制御装置において、 燃料性状の判定に用いるための点火時期制御量を、その
    時の点火時期の進角度合に応じて補正する内燃機関の制
    御装置。
12. 【請求項１２】前記判定した燃料性状を、内燃機関の運
    転停止までにバックアップし、次の機関始動時に新たに
    燃料性状が判定されるまでは、前記バックアップした燃
    料性状の判定値を読み出して用いる請求項１〜１１の何
    れかに記載の内燃機関の制御装置。
13. 【請求項１３】請求項１２に記載の内燃機関の制御装置
    において、 前回の運転時にバックアップした燃料性状の判定値に対
    して、新たに判定した燃料性状を所定のなまし率にてな
    ましつつ加算し、その加算した値を燃料性状の判定値と
    する内燃機関の制御装置。
14. 【請求項１４】請求項１３に記載の内燃機関の制御装置
    において、 燃料性状の判定値をバックアップするためのメモリに対
    して車載バッテリが新たに接続される時、その当初にお
    いては新たに判定した燃料性状のなまし度合を小さくす
    る内燃機関の制御装置。
15. 【請求項１５】請求項１３に記載の内燃機関の制御装置
    において、 燃料給油の直後は、新たに判定した燃料性状のなまし度
    合を小さくする内燃機関の制御装置。
16. 【請求項１６】請求項９に記載の内燃機関の制御装置に
    おいて、 前回の運転時にバックアップした燃料性状の判定値によ
    り、新たに判定した燃料性状をなまし、そのなました値
    を燃料性状の判定値とすることとし、第２の判定手段に
    よる燃料性状の判定値をなます時は、第１の判定手段に
    よる燃料性状の判定値をなます時に比べてなまし度合を
    小さくする内燃機関の制御装置。
17. 【請求項１７】請求項１０に記載の内燃機関の制御装置
    において、 前回の運転時にバックアップした燃料性状の判定値によ
    り、新たに判定した燃料性状をなまし、そのなました値
    を燃料性状の判定値とすることとし、第３の判定手段に
    よる燃料性状の判定値をなます時は、第１又は第２の判
    定手段による燃料性状の判定値をなます時に比べてなま
    し度合を大きくする内燃機関の制御装置。
18. 【請求項１８】請求項９に記載の内燃機関の制御装置に
    おいて、 アイドル状態が解除された時、或いは前記点火時期制御
    手段によるフィードバック制御の開始前後で電気負荷等
    の状態が変化した時、前記第１又は第２の判定手段によ
    る燃料性状の判定を禁止する内燃機関の制御装置。
19. 【請求項１９】内燃機関の始動時及び暖機中に、所定の
    燃料噴射量増量を行う燃料噴射制御システムに適用さ
    れ、前記判定した燃料性状に応じて、燃料噴射量増量の
    度合を変更する請求項１〜１８の何れかに記載の内燃機
    関の制御装置。