JP2004204815A

JP2004204815A - エンジンの燃料性状判定装置

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Publication number: JP2004204815A
Application number: JP2002377358A
Authority: JP
Inventors: Showa Yamazaki; 将和山崎
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】エンジンの製品公差や経時変化に拘わらず燃料性状の判定精度を向上させること。
【解決手段】燃料性状判定装置は、燃料タンク９に貯留されエンジン１に供給される燃料の性状を判定する。燃料タンク９に設けられた内圧センサ２８は、そのタンク内圧を検出する。エンジン１に設けられた水温センサ２７は、エンジン１の温度状態に相当する冷却水温を検出する。電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、エンジン１の始動時に、上記検出されるタンク内圧が所定の設定内圧から所定時間経過後に達する値を参照内圧として設定する。ＥＣＵ３０は、上記設定される参照内圧と始動時に検出される始動時水温とに基づき燃料性状を判定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンに供給される燃料の性状、特には、燃料の軽質・重質を判定するエンジンの燃料性状判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等のエンジンに供給される燃料には、揮発性の良好な軽質燃料の他に、揮発性の悪い重質燃料もある。このような燃料性状は、使用地域や使用環境によっても異なる。
【０００３】
例えば、重質燃料を使用したエンジンでは、始動時に空燃比がリーン化して、始動性及び始動後の回転安定性が悪くなるおそれがある。また、軽質燃料を使用したエンジンでは、始動時に空燃比がリッチ化して、始動性及び始動後の回転安定性が悪くなるおそれがある。そのため、燃料性状はエンジン性能に直接影響する重要なパラメータとなっている。
【０００４】
ここで、下記の特許文献１には、エンジンの燃料性状を判定する判定装置が提案され、記載されている。また、特許文献１には、燃料性状の判定結果をエンジンの燃料噴射量や点火時期に反映させるエンジン制御装置が提案され、記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載された燃料性状判定装置は、エンジンの運転状態に基づいて燃料性状を判定するものである。この装置は、エンジン始動後、所定時間にわたるエンジンの回転数積算値と燃料噴射量積算値とのそれぞれを算出する積算値算出手段と、エンジン回転数積算値と燃料噴射量積算値との比を求め、この積算値比と予め設定した判定しきい値との比較により燃料性状を判定する燃料性状判定手段とを備える。この構成により、燃料性状判定を、燃料噴射式の全タイプのエンジンに適用できるようにし、その汎用性を向上させるようにしている。
【０００６】
また、特許文献１に記載されたエンジン制御装置は、エンジンの運転状態に基づいてエンジンに供給される燃料の性状を判定し、その燃料性状に応じて燃料噴射量と点火時期との少なくとも一方を補正するものである。この装置は、エンジン始動後、所定時間にわたるエンジンの回転数積算値と燃料噴射量積算値とのそれぞれを算出する積算値算出手段と、エンジン回転数積算値と燃料噴射量積算値との比を求め、この積算値比と予め設定した判定しきい値との比較により燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、燃料の揮発性が低いときには、燃料の揮発性が高いときに対して、燃料噴射量の増量補正と点火時期の進角補正との少なくとも一方を実行する制御手段とを備える。この構成によれば、燃料性状の相違に拘わらず常にエンジンの良好な燃焼性を確保できるようにし、排気エミッションを改善できるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２１４７９６号公報（第２−９頁，図１〜５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載の燃料性状判定装置は、燃料性状を判定するために、エンジン回転数積算値と燃料噴射量積算値との比を求めている。しかし、エンジン回転数積算値は、エンジン回転数を検出することにより求められ、エンジンフリクションの影響を受けることから、エンジンの製品公差や経時変化の影響を受けることになり、常に正確な比を求めることができない。このため、エンジンの製品公差や経時変化が要因となって、燃料性状を精度良く判定することができないという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１に記載のエンジン制御装置は、上記と同様の理由で燃料性状の判定精度が阻害されることから、燃料噴射量の増量補正や点火時期の進角補正に誤差が生じ、その分だけ燃料噴射量や点火時期の制御精度が低下するという問題があった。
【００１０】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、エンジンの製品公差や経時変化に拘わらず燃料性状を精度良く判定することを可能としたエンジンの燃料性状判定装置を提供することにある。
この発明の第２の目的は、第１の目的に加え、燃料性状の影響を受けない高精度なエンジン制御を実現することを可能としたエンジンの制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、燃料タンクに貯留されエンジンに供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定装置であって、燃料タンクの内圧を検出するための内圧検出手段と、エンジンの温度状態を検出するための温度状態検出手段と、エンジンの始動時に、検出される内圧が所定の設定内圧から所定時間経過後に達する値を参照内圧として設定するための参照内圧設定手段と、設定される参照内圧と始動時に検出される温度状態とに基づいて燃料性状を判定するための燃料性状判定手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、エンジンの始動時に、内圧検出手段により検出される燃料タンクの内圧が所定の設定内圧から所定時間経過後に達する値を参照内圧として参照内圧設定手段により設定される。ここで、燃料性状が軽質である場合、燃料が相対的に蒸発し易く、設定される参照内圧は相対的に高くなる。一方、燃料性状が重質である場合、燃料が相対的に蒸発し難く、設定される参照内圧は相対的に低くなる。そして、前記設定される参照内圧と始動時に温度状態検出手段により検出されるエンジンの温度状態とに基づき、燃料性状判定手段により燃料性状が判定される。ここで、エンジンの温度状態に基づいて燃料性状が判定されることから、燃料タンク周りの温度状態に応じた適正な判定が行われる。従って、燃料タンクの参照内圧やエンジン温度状態というエンジンの製品公差や経時変化に影響を受けないパラメータにより燃料性状の判定を行うことが可能となる。
【００１３】
上記第２の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、燃料タンクに貯留されエンジンに供給される燃料の性状を判定し、その判定された燃料性状に基づいて燃料の燃焼に関連する手段を制御する制御装置であって、燃料タンクの内圧を検出するための内圧検出手段と、エンジンの温度状態を検出するための温度状態検出手段と、エンジンの始動時に、検出される内圧が所定の設定内圧から所定時間経過後に達する値を参照内圧として設定するための参照内圧設定手段と、設定される参照内圧と始動時に検出される温度状態とに基づいて燃料性状を判定するための燃料性状判定手段と、エンジンの運転状態に基づいて燃焼に関連する手段の制御量を算出するための制御量算出手段と、始動時以降の再始動時に、燃料性状の判定結果と再始動時に検出される温度状態とに基づいて算出された制御量を補正するための制御量補正手段と、補正された制御量に基づいて燃焼に関連する手段を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、エンジンの始動時に、内圧検出手段により検出される燃料タンクの内圧が所定の設定内圧から所定時間経過後に達する値を参照内圧として参照内圧設定手段により設定される。ここで、燃料性状が軽質である場合、燃料が相対的に蒸発し易く、設定される参照内圧は相対的に高くなる。一方、燃料性状が重質である場合、燃料が相対的に蒸発し難く、設定される参照内圧は相対的に低くなる。そして、前記設定される参照内圧と始動時に温度状態検出手段により検出されるエンジンの温度状態とに基づき、燃料性状判定手段により燃料性状が判定される。ここで、エンジンの温度状態に基づいて燃料性状が判定されることから、燃料タンク周りの温度状態に応じた適正な判定が行われる。従って、燃料タンクに関する参照内圧やエンジン温度状態というエンジンの製品公差や経時変化に影響を受けないパラメータにより燃料性状の判定を行うことが可能となる。
ここで、制御量算出手段によりエンジンの運転状態に基づいて算出された制御量が、始動時以降の再始動時に、燃料性状の判定結果と再始動時に検出される温度状態とに基づいて制御量補正手段により補正される。そして、その補正された制御量に基づき燃焼に関連する手段が制御手段により制御される。従って、燃料性状の違いに拘わらず適正な制御量に基づいて燃焼に関連する手段が制御されることになり、燃料の燃焼に関する制御から、燃料性状の違いが除かれる。
【００１５】
上記第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、燃料性状判定手段は、軽質、中質及び重質に分類された中の一つを燃料性状として判定することと、制御量補正手段は、燃料性状の判定結果が軽質である場合には、中質である場合よりも減量補正し、燃料性状の判定結果が重質である場合には、中質である場合よりも増量補正することとを備えたことを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、蒸発し易い軽質燃料では、制御量が減量補正されることから、例えば、制御量を燃料供給量とした場合、エンジンの空燃比が必要以上にリッチ化することが抑えられる。また、蒸発し難い重質な燃料性状では、制御量が増量補正されることから、例えば、制御量を燃料給料量とした場合、エンジンの空燃比が必要以上にリーン化することが抑えられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエンジンの燃料性状判定装置及びエンジンの燃料供給制御装置を具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１に、自動車に搭載されたエンジンシステムの概略構成図を示す。多気筒のエンジン１は周知の構造を有するレシプロタイプのものであり、この実施の形態では、１番気筒＃１〜６番気筒＃６の６気筒を有する。エンジン１は、吸気通路２を通じて吸入される燃料と空気との可燃混合気を、各気筒＃１〜＃６の燃焼室で爆発・燃焼させ、その燃焼後の排気を排気通路３を通じて排出させることにより、ピストン（図示しない）を動作させてクランクシャフト４を回転させ、動力を得るようになっている。
【００１９】
吸気通路２に設けられたスロットルバルブ５は、同通路２を通じて各気筒＃１〜＃６に吸入される空気量（吸気量）ＧＡを調節するために開閉される。このバルブ５は、運転席に設けられたアクセルペダル６の操作に連動して作動する。スロットルバルブ５に対して設けられたスロットルセンサ２１は、このバルブ５の開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。吸気通路２に設けられた吸気圧センサ２２は、スロットルバルブ５より下流の吸気通路２における吸気圧ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
【００２０】
各気筒＃１〜＃６に対応して設けられた複数の燃料噴射弁（インジェクタ）７は、各気筒＃１〜＃６の吸気ポートに対して燃料を噴射する。これらインジェクタ７は、一つのデリバリパイプ８に接続される。デリバリパイプ８には、燃料タンク９に内蔵された燃料ポンプ１３が燃料パイプ１４を介して接続される。燃料パイプ１４の途中には、燃料フィルタ１５が設けられる。燃料タンク９の中の燃料は、燃料ポンプ１３により燃料パイプ１４へ吐出され、燃料フィルタ１５で異物が除去された後、デリバリパイプ８へ圧送されて各インジェクタ７へ分配される。分配された燃料は、各インジェクタ７が作動することにより、吸気ポートへ噴射され、空気との可燃混合気を形成して各気筒＃１〜＃６に取り込まれる。この実施の形態で、各インジェクタ７は、本発明の燃料の燃焼に関連する手段（以下「燃焼関連手段」と言う。）に相当する。
【００２１】
各気筒＃１〜＃６に対応してエンジン１に設けられた複数の点火プラグ１０は、ディストリビュータ１１から分配される点火信号を受けて作動する。ディストリビュータ１１は、イグナイタ１２から出力される高電圧をクランクシャフト４の回転角、すなわち「クランク角（°ＣＡ）」の変化に対応して各点火プラグ１０へ分配する。各点火プラグ１０による点火時期は、イグナイタ１２から出力される高電圧の出力タイミングにより決定される。つまり、イグナイタ１２が制御されることにより、各気筒＃１〜＃６における各点火プラグ１０の点火時期が制御される。
【００２２】
排気通路３に設けられた触媒コンバータ１６は、エンジン１から排出される排気を浄化するための三元触媒１７を内蔵する。周知のように、三元触媒１７は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元を同時に行う。これにより排気中の有害ガス三成分（ＣＯ，ＨＣ、ＮＯｘ）を、無害な二酸化炭素（ＣＯ₂）、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）及び窒素（Ｎ₂）に清浄化する。三元触媒１７の持つ排気清浄化特性は、エンジン１における設定空燃比により大きく変わる。すなわち、空燃比が薄いときには、燃焼後の酸素（Ｏ₂）の量が多くなり、酸化作用が活発に、還元作用が不活発になる。この酸化と還元のバランスがとれたとき（理論空燃比に近付いたとき）、三元触媒１７は最も有効に働くことになる。
【００２３】
排気通路３において、三元触媒１７の上流側にはフロントＯ２センサ２３が、下流側にはリヤＯ２センサ２４がそれぞれ設けられる。フロントＯ２センサ２３は、エンジン１から排気通路３へ排出される排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号（出力電圧Ｖ）を出力する。リヤＯ２センサ２４は、三元触媒１７を通過した排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号（出力電圧Ｖ）を出力するものであり、酸素濃度検出手段に相当する。
【００２４】
ディストリビュータ１１に設けられた回転速度センサ２５は、クランクシャフト４の角速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。ディストリビュータ１１には、クランクシャフト４の回転に連動して回転し外周に複数の歯を有するロータ（図示しない）が内蔵される。回転速度センサ２５は、このロータと、ロータの外周に対向配置された電磁ピックアップ（図示しない）とを備える。このロータの回転に伴い電磁ピックアップが各歯の通過を検出する毎に、回転速度センサ２５から一つのパルス信号が出力される。この実施の形態では、クランク角が３０°ＣＡ進む毎に、回転速度センサ２５から一つのパルス信号が出力される。
【００２５】
同じく、ディストリビュータ１１には、ロータの回転に応じてクランク角の変化を所定の割合で検出するための気筒判別センサ２６が設けられる。この実施の形態では、１番気筒＃１〜６番気筒＃６の全てがそれぞれ燃焼行程を終了するまでにクランクシャフト４が２回転するものとして、７２０°ＣＡ毎の割合で、気筒判別センサ２６から基準位置信号ＧＳとしての一つのパルス信号が出力される。
【００２６】
エンジン１に設けられ水温センサ２７は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。この冷却水温ＴＨＷは、エンジン１の温度状態を反映している。
【００２７】
燃料タンク９に設けられた内圧センサ２８は、燃料タンク９の内圧（タンク内圧ＰＴ）を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。この内圧センサ２８は、本発明の内圧検出手段に相当する。
【００２８】
運転席に設けられたイグニションスイッチ２９は、エンジン１を始動するために同スイッチ２９がオンされたときには始動信号を、エンジン１を停止するために同スイッチ２９がオフされたときは停止信号をそれぞれ出力する。
【００２９】
この実施の形態で、前述した各種センサ２１〜２９は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段に相当する。この実施の形態で、吸気量ＧＡは、吸気圧センサ２２により検出される吸気圧ＰＭの値と、回転速度センサ２５により検出されるエンジン回転速度ＮＥの値とから換算される。従って、この実施の形態で、吸気圧センサ２２及び回転速度センサ２５は、エンジン１に供給される空気量（吸気量ＧＡ）を検出するための空気量検出手段を構成する。
【００３０】
この実施の形態で、電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、各種センサ２１〜２９から出力される各種信号を入力する。ＥＣＵ３０は、これら入力信号に基づいて空燃比制御を含む燃料噴射制御及び点火時期制御等を実行し、各インジェクタ７及びイグナイタ１２をそれぞれ制御する。併せて、ＥＣＵ３０は、上記各種信号に基づいて燃料性状判定処理を実行し、その判定結果を燃料噴射制御に反映させる。
【００３１】
ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各インジェクタ７を制御することにより、燃料噴射量及び燃料噴射タイミングを制御することである。空燃比制御とは、少なくともフロントＯ２センサ２３からの出力電圧Ｖに基づいて、各インジェクタ７を制御することにより、エンジン１の空燃比を理論空燃比等の所定の空燃比にフィードバック制御することである。点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じてイグナイタ１２を制御することにより、各点火プラグ１０による点火時期を制御することである。
【００３２】
燃料性状判定処理とは、燃料タンク９に貯留され、エンジン１に供給される燃料の性状を、水温センサ２７及び内圧センサ２８等からの信号に基づいて判定することである。
【００３３】
この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、本発明の参照内圧設定手段、燃料性状判定手段、制御量算出手段、制御量補正手段及び制御手段を構成する。周知のようにＥＣＵ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックアップＲＡＭ等を備える。ＲＯＭは、前述した各種制御に係る所定の制御プログラムを予め記憶している。ＥＣＵ（ＣＰＵ）３０は、これら制御プログラムに従い前述した各種制御等を実行する。
【００３４】
次に、ＥＣＵ３０が実行する燃料性状判定処理の内容について説明する。図２に「燃料性状判定ルーチン」をフローチャートに示す。ＥＣＵ３０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００３５】
まず、ステップ１００で、ＥＣＵ３０は、エンジン１の始動を待って処理をステップ１１０へ移行する。ここで、ＥＣＵ３０は、イグニションスイッチ２９からの始動信号に基づいてエンジン１の始動を判断する。この実施の形態で、ステップ１００の処理を実行するＥＣＵ３０は、始動判断手段に相当する。
【００３６】
ステップ１１０で、ＥＣＵ３０は、水温センサ２７から出力される冷却水温ＴＨＷの値を、始動時水温ｔｈｗ１として読み込む。この実施の形態で、ステップ１１０の処理を実行するＥＣＵ３０は、始動時水温読込手段に相当する。
【００３７】
ステップ１２０で、ＥＣＵ３０は、燃料性状を判定するための前提条件が成立しているか否かを判断する。前提条件として、エンジン１が暖機終了前であること、タンク内圧ＰＴが計測開始のための設定内圧Ｐ１以下であることが挙げられる。ＥＣＵ３０は、この前提条件を水温センサ２７及び内圧センサ２８からの信号に基づいて判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ３０は、処理をステップ１１０へ戻る。この判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３０は、処理をステップ１３０へ移行する。この実施の形態で、ステップ１２０の処理を実行するＥＣＵ３０は、前提条件判断手段に相当する。
【００３８】
ステップ１３０で、ＥＣＵ３０は、内圧センサ２８によりタンク内圧ＰＴを測定し、検出されるタンク内圧ＰＴが所定の設定内圧Ｐ１から所定時間Ｔ１だけ経過した後に達する値を参照内圧Ｐ２として設定する。図３に重質燃料と軽質燃料につき、エンジン始動後のタンク内圧ＰＴに係る変化をグラフに示す。このグラフからも明らかなように、軽質燃料のタンク内圧ＰＴの立ち上がりは、重質燃料のそれよりも急激となることが分かる。ここで、設定内圧Ｐ１から所定時間Ｔ１だけ経過した後に達する参照内圧Ｐ２の値は、重質燃料より軽質燃料の方で若干高くなる。従って、同一温度条件における参照内圧Ｐ２を、同一温度条件における相対的な燃料性状として得ることができる。ただし、同じ燃料性状であっても温度条件が異なれば参照内圧Ｐ２も変わることになり、絶対的な燃料性状を得るためには、温度条件をパラメータとして参照内圧Ｐ２を補正する必要がある。この実施の形態で、ステップ１３０の処理を実行するＥＣＵ３０は、本発明の参照内圧設定手段に相当する。
【００３９】
ステップ１４０で、ＥＣＵ３０は、読み込まれた始動時水温ｔｈｗ１に基づいて内圧補正係数Ｐｎを算出する。この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、図４に示すような補正係数マップを参照することにより、始動時水温ｔｈｗ１に対する内圧補正係数Ｐｎの値を算出する。この補正係数マップは、始動時水温ｔｈｗ１に対する内圧補正係数Ｐｎの関係が予め実験的に確認されて設定されたものである。このマップから明らかなように、内圧補正係数Ｐｎは、始動時水温ｔｈｗ１が上昇するに連れて小さくなる。この実施の形態で、ステップ１４０の処理を実行するＥＣＵ３０は、内圧補正係数算出手段に相当する。
【００４０】
ステップ１５０で、ＥＣＵ３０は、参照内圧Ｐ２の値と内圧補正係数Ｐｎの値との積を補正後タンク内圧ＰＴ１として算出する。この補正後タンク内圧ＰＴ１は、相対的な燃料性状を示す参照内圧Ｐ２を、燃料タンク９の温度条件を反映した内圧補正係数Ｐｎにより補正したものであることから、絶対的な燃料性状を示すパラメータとして使用することができる。従って、この実施の形態で、ステップ１５０の処理を実行するＥＣＵ３０は、本発明の燃料性状判定手段に相当する。
【００４１】
その後、ステップ１６０で、ＥＣＵ３０は、エンジン１の再始動を待って処理をステップ１７０へ移行する。ここで、ＥＣＵ３０は、イグニションスイッチ２９から一旦停止信号を入力した後、再び始動信号を入力したときにエンジン１の再始動であると判断する。この実施の形態で、ステップ１６０の処理を実行するＥＣＵ３０は、再始動判断手段に相当する。
【００４２】
ステップ１７０で、ＥＣＵ３０は、水温センサ２７から出力される冷却水温ＴＨＷの値を、再始動時水温ｔｈｗ２として読み込む。この実施の形態で、ステップ１７０の処理を実行するＥＣＵ３０は、再始動時水温読込手段に相当する。
【００４３】
ステップ１８０で、ＥＣＵ３０は、図５に示すような補正量マップを参照することにより、補正後タンク内圧ＰＴ１及び再始動時水温ｔｈｗ２の値から燃料噴射量に関する噴射補正量Ｑｃｏを算出する。図５に示すように、この補正量マップは、再始動時水温ｔｈｗ２と、補正後タンク内圧ＰＴ１と、噴射補正量Ｑｃｏとの関係を表したものである。この補正量マップにおいて、補正後タンク内圧ＰＴ１（Ｐ２＊Ｐｎ）が、「１０」から「９０」へ向けて高くなるに連れ、噴射補正量Ｑｃｏは少なくなる。これは、補正後タンク内圧ＰＴ１が低いほど燃料性状が重質で蒸発し難く、補正後タンク内圧ＰＴ１が高いほど燃料性状が軽質で蒸発し易いことに対応して、燃料噴射量を増量補正又は減量補正するための設定である。この補正量マップにおいて、再始動時水温ｔｈｗ２が、「−１０」から「６０」へ向けて高くなるに連れ、噴射補正量Ｑｃｏは少なくなる。これは、再始動時水温ｔｈｗ２が低いほど燃料の蒸発が少なく、再始動時水温ｔｈｗ２が高いほど燃料の蒸発が多くなることに対応して、燃料噴射量を増量補正又は減量補正するための設定である。すなわち、この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、図５に示すように、軽質、中質及び重質に分類された中の一つを燃料性状として判定している。この実施の形態で、ステップ１８０の処理を実行するＥＣＵ３０は、噴射補正量算出手段に相当する。
【００４４】
その後、ステップ１９０で、ＥＣＵ３０は、空燃比フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御の実行中であるか否かを判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ３０は、噴射補正量Ｑｃｏの算出を続けるために処理をステップ１７０へ戻す。この判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３０はその後の処理を一旦終了する。
【００４５】
図６に「燃料噴射制御ルーチン」をフローチャートに示す。ＥＣＵ３０は、このルーチンを所定期間毎に周期的に実行する。
【００４６】
先ず、ステップ２００で、ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態を読み込む。すなわち、ＥＣＵ３０は、各種センサ２１〜２７により検出される運転状態に関するスロットル開度ＴＡ、吸気圧ＰＭ、酸素濃度Ｏｘ、エンジン回転速度ＮＥ、基準位置信号ＧＳ及び冷却水温ＴＨＷの値をそれぞれ読み込む。この実施の形態で、ステップ２００の処理を実行するＥＣＵ３０は、運転状態読込手段に相当する。
【００４７】
ステップ２１０で、ＥＣＵ３０は、読み込まれたエンジン運転状態に関する各種パラメータに基づき基本噴射量Ｑｂｓｅを算出する。この実施の形態で、ステップ２１０の処理を実行するＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に基づいて燃焼に関する手段の制御量に相当する基本噴射量Ｑｂｓｅを算出するための本発明の制御量算出手段に相当する。
【００４８】
ステップ２２０で、ＥＣＵ３０は、上記した燃料性状判定ルーチンで算出された噴射補正量Ｑｃｏの値を読み込む。
【００４９】
ステップ２３０で、ＥＣＵ３０は、算出された基本噴射量Ｑｂｓｅに噴射補正量Ｑｃｏを加算することにより、最終噴射量ＴＡＵを算出する。すなわち、ＥＣＵ３０は、始動時以降の再始動時に、燃料性状の判定結果に相当する補正後タンク内圧ＰＴ１と再始動時に検出される温度状態に相当する再始動時水温ｔｈｗ２とに基づいて上記算出された基本噴射量Ｑｂｓｅを補正する。この実施の形態で、このステップ２３０の処理を実行するＥＣＵ３０は、本発明の制御量補正手段に相当する。この実施の形態では、図５に示すように、噴射補正量Ｑｃｏは、燃料性状の判定結果が軽質燃料である場合には、中質燃料である場合よりも少ない値に設定され、燃料性状の判定結果が重質燃料である場合には、中質燃料である場合よりも多い値に設定される。これにより、燃料性状の判定結果が軽質燃料である場合には、中質燃料である場合よりも基本噴射量Ｑｂｓｅを減量補正し、燃料性状の判定結果が重質燃料である場合には、中質燃料である場合よりも基本噴射量Ｑｂｓｅを増量補正するようになっている。
【００５０】
そして、ステップ２４０で、ＥＣＵ３０は、算出された最終噴射量ＴＡＵに基づいて各インジェクタ７を制御することにより、エンジン１の各気筒＃１〜＃６に対して燃料を噴射する。この実施の形態で、ステップ２４０の処理を実行するＥＣＵ３０は、補正された最終噴射量ＴＡＵに基づいて各インジェクタ７を制御するための本発明の制御手段に相当する。
【００５１】
以上説明した本実施の形態の燃料性状判定装置によれば、ＥＣＵ３０は、エンジン１の始動時に、内圧センサ２８により検出されるタンク内圧ＰＴが所定の設定内圧Ｐ１から所定時間Ｔ１だけ経過した後に達する値を参照内圧Ｐ２として設定する。ここで、燃料タンク９に貯留された燃料の性状が軽質（軽質燃料）である場合、燃料が相対的に蒸発し易く、設定される参照内圧Ｐ２は相対的に高くなる。一方、燃料タンク９に貯留された燃料の性状が重質（重質燃料）である場合、燃料が相対的に蒸発し難く、設定される参照内圧Ｐ２は相対的に低くなる。そして、ＥＣＵ３０は、上記設定される参照内圧Ｐ２と、始動時に水温センサ２７で検出された始動時水温ｔｈｗ１に応じて求められる内圧補正係数Ｐｎとに基づき、燃料性状の判定結果に相当する補正後タンク内圧ＰＴ１を得る。ここで、エンジン１の温度状態に相当する始動時水温ｔｈｗ１に基づいて燃料性状が判定されることから、燃料タンク９周りの温度状態に応じて適正な燃料性状判定が行われる。従って、燃料タンク９の参照内圧Ｐ２や始動時水温ｔｈｗ１というエンジン１の製品公差や経時変化に影響を受けないパラメータにより燃料性状を判定することが可能となる。このため、エンジン１の製品公差や経時変化に拘わらず燃料性状を精度良く判定することができる。すなわち、燃料性状に相当する補正後タンク内圧ＰＴ１を精度良く算出することができる。
【００５２】
また、この実施の形態におけるエンジンの制御装置によれば、ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に基づいて基本噴射量Ｑｂｓｅを算出する。また、ＥＣＵ３０は、始動時以降の再始動時に、燃料性状の判定結果である補正後タンク内圧ＰＴ１と再始動時水温ｔｈｗ２とに基づき噴射補正量Ｑｃｏを算出する。ＥＣＵ３０は、その基本噴射量Ｑｂｓｅを補正することにより、最終噴射量ＴＡＵを得る。そして、ＥＣＵ３０は、その最終噴射量ＴＡＵに基づき各インジェクタ７を制御することにより、燃料を噴射してエンジン１の各気筒＃１〜＃６へ燃料を供給するようにしている。従って、燃料性状の違いに拘わらず適正な最終噴射量ＴＡＵが得られて、各インジェクタ７が制御され、燃料燃焼に関する制御としての燃料噴射制御から、燃料性状の違いが除かれる。このため、燃料性状の影響を受けない高精度な燃料噴射制御を実現することができる。
【００５３】
詳しくは、この実施の形態では、蒸発し易い軽質燃料では、基本噴射量Ｑｂｓｅが減量補正されるので、エンジン１の空燃比が必要以上にリッチ化することが抑えられる。また、蒸発し難い重質燃料では、基本噴射量Ｑｂｓｅが増量補正されるので、エンジン１の空燃比が必要以上にリーン化することが抑えられる。このため、燃料性状の相違に拘わらず、エンジン１において、空燃比を安定化させることができ、可燃混合気につき良好な燃焼性を確保することができ、排気エミッションを改善することができる。この結果、エンジン１の始動性及び始動後のドライバビリティを安定化させることができる。
【００５４】
尚、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００５５】
（１）前記実施の形態では、吸気圧センサ２２及び回転速度センサ２５の検出値から読み込まれる吸気圧ＰＭ及びエンジン回転速度ＮＥの値により吸気量ＧＡを換算した。これに対し、吸気量ＧＡを、エアフローメータ等の吸気量検出手段により直接検出するようにしてもよい。
【００５６】
（２）前記実施の形態では、各インジェクタ７を、燃料の燃焼に関する手段とし、基本噴射量Ｑｂｓｅを制御量として各インジェクタ７を制御するように構成した。これに対し、各点火プラグ１０及びイグナイタ１２を、燃料の燃焼に関する手段とし、点火時期進角量を制御量として各点火プラグ１０及びイグナイタ１２を制御するように構成してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、燃料タンクの参照内圧やエンジン温度状態というエンジンの製品公差や経時変化の影響を受けないパラメータにより燃料性状を判定することが可能となる。このため、エンジンの製品公差や経時変化に拘わらず燃料性状を精度良く判定することができる。
【００５８】
請求項２又は３に記載の発明によれば、燃料タンクの参照内圧やエンジン温度状態というエンジンの製品公差や経時変化の影響を受けないパラメータにより燃料性状を判定することが可能となる。このため、エンジンの製品公差や経時変化に拘わらず燃料性状を精度良く判定することができる。また、燃料性状の違いに拘わらず適正な制御量に基づいて燃焼に関連する手段が制御され、燃料の燃焼に関する制御から燃料性状の違いが除かれる。このため、燃料性状の影響を受けない高精度なエンジン制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】燃料性状判定ルーチンを示すフローチャート。
【図３】エンジン始動後のタンク内圧の変化を示すグラフ。
【図４】補正係数マップを示すグラフ。
【図５】補正量マップを示すグラフ。
【図６】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１エンジン
７インジェクタ（燃焼関連手段）
９燃料タンク
２７水温センサ（温度状態検出手段）
２８内圧センサ（内圧検出手段）
３０ＥＣＵ（参照内圧設定手段、燃料性状判定手段、制御量算出手段、制御量補正手段、制御手段）

Claims

燃料タンクに貯留されエンジンに供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定装置であって、
前記燃料タンクの内圧を検出するための内圧検出手段と、
前記エンジンの温度状態を検出するための温度状態検出手段と、
前記エンジンの始動時に、前記検出される内圧が所定の設定内圧から所定時間経過後に達する値を参照内圧として設定するための参照内圧設定手段と、
前記設定される参照内圧と前記始動時に検出される温度状態とに基づいて燃料性状を判定するための燃料性状判定手段と
を備えたことを特徴とするエンジンの燃料性状判定装置。
燃料タンクに貯留されエンジンに供給される燃料の性状を判定し、その判定された燃料性状に基づいて前記燃料の燃焼に関連する手段を制御する制御装置であって、
前記燃料タンクの内圧を検出するための内圧検出手段と、
前記エンジンの温度状態を検出するための温度状態検出手段と、
前記エンジンの始動時に、前記検出される内圧が所定の設定内圧から所定時間経過後に達する値を参照内圧として設定するための参照内圧設定手段と、
前記設定される参照内圧と前記始動時に検出される温度状態とに基づいて燃料性状を判定するための燃料性状判定手段と、
前記エンジンの運転状態に基づいて前記燃焼に関連する手段の制御量を算出するための制御量算出手段と、
前記始動時以降の再始動時に、前記燃料性状の判定結果と前記再始動時に検出される温度状態とに基づいて前記算出された制御量を補正するための制御量補正手段と、
前記補正された制御量に基づいて前記燃焼に関連する手段を制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記燃料性状判定手段は、軽質、中質及び重質に分類された中の一つを燃料性状として判定することと、
前記制御量補正手段は、前記燃料性状の判定結果が軽質である場合には、中質である場合よりも減量補正し、前記燃料性状の判定結果が重質である場合には、中質である場合よりも増量補正することと
を備えたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。