JP2884471B2 - 内燃機関の燃料性状検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料性状検出
装置に関し、詳しくは、使用燃料の性状、特に気化率を
間接的に検出するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料性状（重軽質による気化率の
違い）に応じて冷機時における燃料供給量の増量補正量
を最適化する装置が提案されている（特開平５−１９５
８４０号公報参照）。前記特開平５−１９５８４０号公
報に開示される装置は、筒内圧に基づいて機関のサージ
トルクを検出し、予め余裕を持って多めに設定されてい
る水温に応じた増量補正量を、許容レベルを越えるサー
ジトルクが検出されるまで徐々に減量補正することで、
そのときの使用燃料で要求される（燃料性状に応じた）
最低限の増量補正量が得られるようにしたものであり
（図５参照）、使用燃料の気化率が高ければそれだけ増
量補正量が低く修正されることになる。

【０００３】上記のようにサージトルクを監視しつつ増
量補正量を徐々に減少させる構成であれば、許容限界を
越えるサージトルクの発生を確実に回避しつつ、増量補
正量を必要最小限に抑制できることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、増量補正量を急激に減少させると、増量補
正の最適レベルを越えて減少補正されて、運転性に影響
する大きなサージトルクが発生する惧れがあるため、増
量補正量の減少補正速度を早くすることができない。

【０００５】従って、最終的に増量補正量の最適レベル
を得るまでに比較長い時間が必要となり、最適な増量補
正量によって排気性状を改善できる期間が限られてしま
うという問題があり、増量補正量の最適レベルへの補正
（換言すれば、燃料性状の検出）をより短時間に終わら
せたいという要求があった。また、上記従来装置を燃料
性状の検出という観点で捉えると、上記従来装置では空
燃比を徐々にリーン化させて燃料性状を検出することに
なるから、最終的に燃料性状が検出されるまでの間で耐
エンスト性が悪化し、また、実質的には安定したアイド
ル運転状態でないと燃料性状の判定が行えず、更に、外
乱に影響され易いという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、使用燃料の性状を短時間でかつ確実に検出できる
内燃機関の燃料性状検出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】そのため請求項１の発明
にかかる内燃機関の燃料性状検出装置は、図１に示すよ
うに構成される。図１において、燃料量周期変化手段
は、機関の吸気系に燃料を供給する燃料供給手段による
燃料供給量を、所定周期で強制的に変化させる。

【０００８】また、空燃比相関パラメータ検出手段は、
機関のシリンダ内に吸引された混合気の空燃比に相関す
る運転状態パラメータを検出し、空燃比変化周期検出手
段は、前記燃料量周期変化手段により燃料供給量を所定
周期で強制的に変化させたときに、該周期的燃料供給量
の変化に対応するシリンダ吸入混合気の空燃比変化の周
期を前記空燃比相関パラメータに基づいて検出する。

【０００９】そして、燃料性状検出手段は、前記燃料量
周期変化手段により燃料供給量を変化させた周期と、前
記空燃比変化周期検出手段で検出されたシリンダ吸入混
合気の空燃比変化の周期とに基づいて燃料性状を示すパ
ラメータを設定する。ここで、請求項２の発明にかかる
装置では、前記燃料供給手段が機関の各気筒毎に設けら
れる構成において、前記燃料量周期変化手段が一部の気
筒の燃料供給量のみを所定周期で強制的に変化させ、前
記一部の気筒におけるシリンダ吸入混合気の空燃比変化
の周期に基づき燃料性状を検出する構成とした。

【００１０】また、請求項３の発明にかかる装置では、
前記空燃比相関パラメータ検出手段が、シリンダ吸入混
合気の空燃比に相関する運転状態パラメータとして機関
の筒内圧を検出する構成とした。更に、請求項４の発明
にかかる装置では、前記空燃比変化周期検出手段が、機
関の筒内圧を所定の積分区間において積分し、該筒内圧
積分値の変動周期を、シリンダ吸入混合気の空燃比変化
の周期として計測する構成とした。

【００１１】また、請求項５の発明にかかる装置では、
機関のクランキング終了後から所定期間内において前記
燃料供給手段による燃料供給量を機関温度に応じて増量
補正する始動後増量補正手段を備える構成において、前
記燃料量周期変化手段が、前記始動後増量補正手段によ
る増量補正中で、かつ、クランキング終了から所定時間
以上経過している期間において、燃料供給量を所定周期
で強制的に変化させる構成とした。

【００１２】また、請求項６の発明にかかる装置では、
前記燃料性状検出手段が、前記燃料量周期変化手段によ
り燃料供給量を変化させた周期ｆ_I と、前記空燃比変化
周期検出手段で検出されたシリンダ吸入混合気の空燃比
変化の周期ｆ_o との比率Ｘ＝ｆ_I ／ｆ_o を算出し、前記
比率Ｘの増大に応じて燃料気化率を増大設定する構成と
した。

【００１３】

【作用】請求項１の発明にかかる燃料性状検出装置によ
ると、燃料供給量を所定周期で強制的に変化させること
で、シリンダに吸入される混合気の空燃比を強制的に変
化させる。ここで、燃料供給は吸気系に対して行なわれ
るから、燃料供給量の周期的変化に対応するシリンダ吸
入混合気の空燃比変化の応答特性が、燃料性状、特に燃
料の気化率に影響されて変化し、気化率が低いときほど
前記応答特性が悪化することになる。

【００１４】そこで、燃料供給量を所定周期で変化させ
たときに、かかる燃料量の変化に対応して発生するシリ
ンダ吸入混合気の空燃比変化の周期を検出させること
で、燃料の気化率に影響される前記応答特性を検知し、
以て、燃料性状（燃料の気化率）を検出する構成とし
た。また、請求項２の発明にかかる装置では、燃料供給
手段が各気筒毎に設けられる場合に、燃料供給量を強制
的に所定周期で変化させる気筒を一部の気筒に限定し、
燃料性状の検出のために行なわれる燃料供給量の周期的
変化が機関の運転性に与える影響を極力少なくするよう
にした。

【００１５】また、請求項３の発明にかかる装置では、
シリンダ吸入混合気の空燃比によって筒内圧が変化する
から、燃料供給量の周期的変化に対する前記空燃比変化
を筒内圧に基づいて検出する構成とした。更に、請求項
４の発明にかかる装置では、筒内圧に基づいてシリンダ
吸入混合気の空燃比を検出させる構成において、筒内圧
の瞬時値を用いるのではなく、筒内圧を所定の積分区間
において積分させ、該筒内圧積分値の変動周期を、シリ
ンダ吸入混合気の空燃比に対応するものとして計測さ
せ、ノイズ影響を受け難くした。

【００１６】また、請求項５の発明にかかる装置では、
燃料供給量を所定周期で強制的に変化させて行なわれる
燃料性状の検出を、クランキング終了後の所定期間内に
燃料の増量補正が行なわれる期間内で行なわせ、強制的
減量制御によって空燃比が大きくリーン化することを回
避できるようにし、また、始動直後に燃料性状を検出で
きるようにした。また、クランキング終了から所定時間
以上経過していることを条件とすることで、クランキン
グ終了直後で機関の運転が安定しない条件で、燃料性状
が誤検出されることを回避する。

【００１７】また、請求項６の発明にかかる装置では、
燃料供給量変化の周期ｆ_I と、これに対応して検出され
たシリンダ吸入混合気の空燃比変化の周期ｆ_o との比率
Ｘ＝ｆ_I ／ｆ_o を算出する。ここで、燃料供給量の周期
的変化に対して応答遅れなくシリンダ内における空燃比
が変化するものとすれば前記比率Ｘは１になるが、燃料
の気化率が比較的低いことによって応答遅れが発生する
と、前記比率Ｘは０に近づくことになり、以て、燃料性
状を示すパラメータである気化率を比率Ｘに基づいて推
定し得ることになる。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料供給手段としての燃料
噴射弁６がその噴射方向を吸気弁に向けて設けられてい
る。

【００１９】この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電さ
れて開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁
であって、後述するコントロールユニット12からの駆動
パルス信号により通電制御されて開弁し、図示しない燃
料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータにより
所定の圧力に調整された燃料を、機関１に間欠的に噴射
供給する。

【００２０】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火してシリンダ内の混合気を
着火燃焼させる。そして、機関１からは、排気マニホー
ルド８，排気ダクト９，触媒10及びマフラー11を介して
排気が排出される。機関への燃料供給を電子制御するた
めに設けられたコントロールユニット12は、ＣＰＵ，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス
等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各
種のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理
して、燃料噴射弁６の作動を制御する。

【００２１】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、基準角度位置毎（例えば
ＴＤＣ毎）の基準角度信号ＲＥＦと、１°又は２°毎の
単位角度信号ＰＯＳとを出力する。ここで、前記基準角
度信号ＲＥＦの周期、或いは、所定時間内における前記
単位角度信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機
関回転速度Ｎｅを算出できる。

【００２２】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
更に、前記各点火栓７には、実開昭６３−１７４３２号
公報に開示されるような点火栓７の座金として装着され
るタイプの筒内圧センサ16が設けられており、各気筒別
に筒内圧を検出できるようになっている。前記筒内圧セ
ンサ16は、リング状に形成される圧電素子及び電極を含
んで構成され、点火栓７とシリンダヘッドとの間に挟み
込まれるものである。

【００２３】尚、前記筒内圧センサ16は、上記のように
点火栓７の座金として装着されるタイプの他、センサ部
を直接燃焼室内に臨ませて筒内圧を絶対圧として検出す
るタイプのものであっても良い。ここにおいて、コント
ロールユニット12に内蔵されたマイクロコンピュータの
ＣＰＵは、ＲＯＭ上のプログラムに従って演算処理を行
い、機関１への燃料噴射量（噴射パルス幅）Ｔｉを演算
し、所定の噴射タイミングにおいて前記燃料噴射量Ｔｉ
（燃料供給量）相当のパルス幅の駆動パルス信号を燃料
噴射弁６に出力する。

【００２４】前記燃料噴射量Ｔｉは、 燃料噴射量Ｔｉ＝基本噴射量Ｔｐ×各種補正係数Ｃｏ＋
電圧補正分Ｔｓ として算出される。前記基本噴射量Ｔｐは、吸入空気流
量Ｑと機関回転速度Ｎｅとに基づいて決定される基本的
な噴射量であり、電圧補正分Ｔｓは、バッテリ電圧の低
下による無効噴射量の増加に対応するための補正分であ
る。

【００２５】また、前記各種補正係数Ｃｏは、Ｃｏ＝
｛１＋空燃比補正係数Ｋ_MR＋水温増量補正係数Ｋ_TW＋始
動後増量補正係数Ｋ_AS＋加速増量補正係数Ｋ_ACC ＋減速
減量補正係数Ｋ_DC＋・・・｝として算出される。前記空
燃比補正係数Ｋ_MRは、機関回転速度Ｎｅと基本噴射量Ｔ
ｐ（機関負荷）に対して最適な空燃比となるように基本
噴射量Ｔｐを補正するための係数であり、水温増量補正
係数Ｋ_TWは冷却水温度Ｔｗが低いときほど噴射量を増大
補正する。また、前記始動後増量補正係数Ｋ_AS（始動後
増量補正手段）は、始動直後（クランキング終了から所
定期間内）に冷却水温度Ｔｗ（機関温度を代表する温
度）が低いほど噴射量を増量補正するものであり、所定
の割合で徐々にその増量補正量を減じて最終的には０に
なる。更に、加速増量補正係数Ｋ_ACC 及び減速減量補正
係数Ｋ_DCは、機関の加減速時の空燃比の変動を回避すべ
く噴射量を増減補正するものである。

【００２６】ここで、前記各種補正係数Ｃｏによる噴射
量の補正要求は、使用燃料の性状、特に燃料の重軽質
（気化率）によって変化し、気化率の低い重質燃料を使
用しているときには、前記水温増量補正係数Ｋ_TWや加速
増量補正係数Ｋ_ACC による増量要求は、気化率の高い軽
質燃料を使用しているときに比べて大きくなる。従っ
て、増量補正要求に対して実際の増量補正レベルが不足
して、これにより空燃比がリーン化して機関運転の安定
性を損なうことがないようにするために、前記水温増量
補正係数Ｋ_TWや加速増量補正係数Ｋ_ACC の初期値は、増
量要求レベルが最も高い重質燃料に適合されている。

【００２７】しかしながら、実際の使用燃料が軽質燃料
であると、前記初期値では増量補正量が過剰になって、
排気性状の悪化（ＨＣ濃度の増大）を招くことになって
しまう。そこで、本実施例では、コントロールユニット
12が、以下に示すようにして燃料の重軽質（気化率）を
間接的に検出し、該検出結果に応じて前記水温増量補正
係数Ｋ_TWや加速増量補正係数Ｋ_ACC を、実際の使用燃料
の気化率に適合する値に修正するよう構成されている。

【００２８】図３のフローチャートは、コントロールユ
ニット12による燃料性状（重軽質）の検出及び該検出結
果に基づく各種補正係数の修正制御を示す。尚、本実施
例において、燃料量周期変化手段，空燃比変化周期検出
手段，燃料性状検出手段としての機能は、前記図３のフ
ローチャートに示すようにコントロールユニット12がソ
フトウェア的に備えている。

【００２９】また、本実施例では、後述するように、シ
リンダに吸入される混合気の空燃比変化を筒内圧（燃焼
圧）の変化として検出するから、該筒内圧が、機関のシ
リンダ内に吸引された混合気の空燃比に相関する運転状
態パラメータであり、前記筒内圧センサ16が空燃比相関
パラメータ検出手段に相当する。図３のフローチャート
において、まず、ステップ１（図中ではＳ１としてあ
る。以下同様）では、前記始動後増量補正係数Ｋ_ASによ
って噴射量の増量補正が施されている期間中であるか否
かを判別する。

【００３０】ここで、始動後増量補正中であるときに
は、ステップ２へ進み、スタータがＯＦＦ（クランキン
グが終了）されてからの経過時間が、所定時間以上にな
っているか否かを判別する。そして、始動後増量中であ
って、かつ、クランキング終了からの経過時間が所定時
間以上になっているときにのみ、燃料性状の検出を行な
わせるべく、ステップ３以降へ進み（図４参照）、前記
条件が成立していないときには、燃料性状の検出を行な
うことなくそのまま本プログラムを終了させる。

【００３１】クランキング終了直後であるときには、シ
リンダ内の混合気状態が安定せず、これが後述する燃料
性状の検出における誤検出要因となるので、クランキン
グ終了から所定時間以上経過していて、機関の運転が安
定してから燃料性状の検出制御が実行されるようにし
た。また、始動後増量補正中であるときには、通常の噴
射量を基準として噴射量を強制的減量させても、元々増
量補正されているから、空燃比が大幅にリーン化するこ
とを回避でき、前記強制的減量によるリーン失火等の発
生を回避できると共に、始動直後に燃料性状の検出が行
なわれることになる。

【００３２】更に、クランキング終了から所定時間以上
経過しているのに始動後増量補正が施されている状態
は、機関温度が低い状態であるから、燃料の気化率の違
いがより明確に表れて、後述する燃料気化率の検出が容
易となる。ステップ１，２の条件が成立し、ステップ３
へ進むと、燃料性状検出のために燃料噴射量を所定周期
で強制的に変化させる特定の１気筒を判別する。

【００３３】即ち、本実施例では、各気筒別に燃料噴射
弁６が備えられており、燃料噴射量制御は各気筒別に行
なえる一方、燃料性状の検出は、少なくとも１気筒で燃
料量を周期的に変化させ、当該気筒におけるシリンダ内
での空燃比変動を検出させれば良い。従って、１気筒の
みを燃料性状検出のための補正気筒として特定し、他気
筒については通常に燃料噴射を行なわせることで、燃料
性状検出のための燃料補正が機関の運転に与える影響を
最小限に抑制できるようにした。

【００３４】ステップ３で特定１気筒が判別されると、
ステップ４へ進み、当該気筒における燃料噴射量を増減
補正して周期変化を生じさせるときの増減補正の周期を
計測するタイマーＴＭＦＩをカウントアップさせる。次
いでステップ５では、前記タイマーＴＭＦＩの値に基づ
いて、増量補正期間であるか、減量補正期間であるかを
判別する。

【００３５】本実施例では、前記特定１気筒における燃
料噴射量を所定周期ｆ_I で強制的に変化させるものと
し、タイマーＴＭＦＩによる計測時間が０〜1/2 ｆ_I で
ある間は強制的な増量補正を行い、タイマーＴＭＦＩに
よる計測時間が1/2 ｆ_I 〜ｆ_Iである間は強制的な減量
補正を行なわせるものとする（図４参照）。ステップ５
において、タイマーＴＭＦＩによる計測時間が０〜1/2
ｆ_I であると判別されたときには、前記特定１気筒にお
ける噴射量を強制的に増量補正すべくステップ６へ進
む。

【００３６】ステップ６では、前記始動後増量補正係数
Ｋ_ASを所定値Ｋ⁺ だけ増大修正し、該始動後増量補正係
数Ｋ_ASの増大修正を介して最終的に前記特定１気筒にお
ける燃料噴射量の増量補正を図る。即ち、前記ステップ
６において増大修正された始動後増量補正係数Ｋ_ASを用
いた算出される燃料噴射量Ｔｉは、前記特定機能の燃料
噴射制御にのみ適用させるものとする。

【００３７】タイマーＴＭＦＩによる計測時間が０〜1/
2 ｆ_I である間は、前記ステップ６における増量補正を
継続させ、タイマーＴＭＦＩによる計測時間が1/2 ｆ_I
に達すると、今度はステップ５からステップ７へ進む。
ステップ７では、前記始動後増量補正係数Ｋ_ASを所定値
Ｋ^- だけ減少設定し、該始動後増量補正係数Ｋ_ASの減少
補正を介して最終的に前記特定１気筒における燃料噴射
量の減量補正を図る。

【００３８】次のステップ８では、前記タイマーＴＭＦ
Ｉによる計測時間が周期ｆ_I に達したか否かを判別し、
計測時間が周期ｆ_I に達するまでは、ステップ７におけ
る減量補正を継続させる。そして、計測時間が周期ｆ_I
に達すると、ステップ９へ進んで前記タイマーＴＭＦＩ
をゼロリセットし、再度前記タイマーＴＭＦＩをゼロか
らカウントアップさせることで、特定１気筒における噴
射量が前記周期ｆ_I で増減を繰り返すようにする。但
し、前記タイマーＴＭＦＩの計測結果に基づく始動後増
量補正係数Ｋ _AS（燃料噴射量）の周期的な増減補正は、
補正開始から所定時間内に限定して行なわせることが好
ましい。

【００３９】一方、上記のようにして特定１気筒におけ
る噴射量を周期ｆ_I で強制的に変化させている状態にお
いて、ステップ10では、前記特定１気筒に設けられた筒
内圧センサ16で検出される筒内圧Ｐを所定の積分区間
（例えばＴＤＣ〜ＡＴＤＣ30°）において積分し、筒内
圧積分値Ｐｉを算出する。ここで、所定クランク角位置
における筒内圧Ｐをサンプリングさせても良いが、上記
のように、筒内圧を積分することで、ノイズ等の影響を
受け難くすることができる。

【００４０】ステップ11では、前記筒内圧積分値Ｐｉの
変動周期ｆ_o を計測させる（図４参照）。かかる変動周
期の計測においては、前記燃料噴射量の変動周期ｆ_I を
基準とする所定の周波数域のみを抽出するフィルタリン
グ処理を施すようにすると良い。ステップ12では、前記
ステップ11で計測された筒内圧積分値Ｐｉの変動周期を
ｆ_o にセットする。

【００４１】そして、ステップ13では、前記噴射量の変
動周期ｆ_I と、前記筒内圧積分値Ｐｉの変動周期ｆ_o と
の比率Ｘ（＝ｆ_I ／ｆ_o ）を算出する。次のステップ14
では、前記比率Ｘを燃料性状としての重軽質（気化率）
を示すパラメータに変換するテーブルを参照し、前記ス
テップ12で算出された比率Ｘに基づいて燃料の重軽質
（気化率）を特定する。

【００４２】そして、前記ステップ14で特定された燃料
の重軽質（気化率）に基づき、ステップ15では、前記水
温増量補正係数Ｋ_TWや加速増量補正係数Ｋ_ACC を、実際
の使用燃料の気化率に適合する値に修正する。前記筒内
圧（筒内圧積分値）は、シリンダ吸入混合気の空燃比に
相関して変動するから、前記筒内圧積分値Ｐｉの変動周
期ｆ_o は、シリンダ吸入混合気の空燃比の変動周期に対
応するものと見做すことができる。

【００４３】一方、前記空燃比変動周期ｆ_o は、燃料噴
射量を周期ｆ_I で強制的に変化させたために生じたもの
であり、仮に、噴射量の変化が直接的にシリンダ内の空
燃比変化（筒内圧変化）として表れるものとすれば、前
記噴射量の変動周期ｆ_I と、筒内圧積分値（空燃比）の
変動周期ｆ_o とは、一致することになる。しかしなが
ら、燃料噴射弁６は、吸気弁の上流側に設けられて機関
の吸気系に燃料を噴射供給するものであるため、燃料の
気化率が低いほど（燃料が重質であるほど）吸気弁に対
する直撃率が低下し、以て、吸気通路内壁に付着する燃
料量（壁流量）が増大する。

【００４４】そして、上記のように燃料の気化率が低い
ために壁流量が多い条件では、噴射量の変動に対してシ
リンダ内の空燃比変化の応答遅れを生じ、噴射量が周期
ｆ_Iで変化しても、シリンダ内の空燃比は前記周期ｆ_I
よりも長い周期で変動することになる。従って、シリン
ダ内の空燃比変化に対応する筒内圧積分値Ｐｉの変動周
期ｆ_oが、噴射量の変動周期ｆ_I よりも長いほど、燃料
の気化率が低いことになり、筒内圧積分値Ｐｉの変動周
期ｆ_o が噴射量の変動周期ｆ_I に対して長くなると、前
記比率Ｘはより小さくなるから、前記比率Ｘが０に近い
ほど使用燃料の気化率が低いことを示し、筒内圧積分値
Ｐｉの変動周期ｆ_o と噴射量の変動周期ｆ_I との比率Ｘ
に基づいて燃料の気化率を検出できるものである。

【００４５】上記のように、燃料噴射量を強制的に所定
周期ｆ_I で変動させ、かかる変動に対応するシリンダ内
での空燃比変動の周期ｆ_o を検出させることで、燃料の
気化率（燃料性状）を検出させる構成であれば、長時間
に渡って燃料噴射量を変動させる必要はなく、短時間で
燃料性状の検出が可能である。また、噴射量の変動周期
に対する空燃比変動の周期を検出させる構成であるか
ら、空燃比の絶対レベルが大きく影響することがなく、
高精度な空燃比制御を必要とせず、また、外乱影響も比
較的少なく、安定的に燃料性状の検出を行なわせること
が可能である。

【００４６】尚、前記ステップ14において検出された燃
料性状（重軽質）のデータは、イグニッションスイッチ
のＯＦＦによって消滅させても良いが、機関の停止中に
給油が行なわれた否かを燃料残量の変化等によって検知
して、非給油時には、燃料性状に変化はないもののと見
做して前回の運転時に検出した燃料性状データをそのま
ま継続的に使用させるようにしても良い。

【００４７】また、上記実施例では、機関のシリンダ内
に吸引された混合気の空燃比に相関する運転状態パラメ
ータとして、筒内圧（燃焼圧）を検出させる構成がとし
たが、例えば特開平１−２４７７４０号公報等に開示さ
れる装置を用いてシリンダ内の混合気の空燃比を直接的
に検出させる構成としても良い。前記特開平１−２４７
７４０号公報に開示される空燃比検出装置は、点火栓に
印加する放電電圧と、点火栓の放電火花光とに基づいて
空燃比を算出するものである。

【００４８】また、上記実施例では、始動後増量中に燃
料性状の検出を行なわせる構成としたが、かかる条件に
限定されるものではなく、例えば始動後増量補正係数Ｋ
_ASが零になった後の水温増量補正係数Ｋ_TWによる増量補
正中である定常運転時に、強制的な燃料噴射量の変化を
生じさせて燃料性状を検出させる構成としても良い。更
に、機関温度が高い状態では、燃料の気化率の違いが前
記周期ｆ_o に大きく影響しなくなる惧れがあるので、温
度条件を限定させて燃料性状の検出を行なわせても良
い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、燃
料供給量を所定周期で強制的に変化させ、これに対応し
て発生するシリンダ内での空燃比変動の周期を検出させ
ることで、燃料供給量の変化に対するシリンダ内の空燃
比変化の応答遅れを検知し、以て、前記応答遅れに相関
する燃料性状（気化率）を検出させるようにしたので、
短時間に、かつ、高い安定性を有して燃料性状を検出さ
せることができる。

【００５０】また、燃料供給量を所定周期で強制的に変
化させる気筒を一部の気筒に限定することで、燃料性状
の検出のための燃料補正によって機関の運転性が大きく
損なわれることを回避できる。更に、前記燃料供給量の
補正を伴う燃料性状の検出を、始動後増量補正中で、か
つ、クランキング終了から所定時間以上経過していると
きに行なわせるようにしたことで、燃料性状の検出に対
する外乱影響を回避でき、また、燃料性状検出のための
燃料補正による影響を極力少なくして、高精度に燃料性
状を検出させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。

【図３】実施例の燃料性状検出制御を示すフローチャー
ト。

【図４】実施例における噴射量特性と筒内圧積分値との
相関を示すタイムチャート。

【図５】従来の燃料性状検出の特性を示すタイムチャー
ト。

【符号の説明】

１ 機関 ６ 燃料噴射弁 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 15 水温センサ 16 筒内圧センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 45/00 364 F02D 45/00 368 F02D 41/06 330 F02D 41/36

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の吸気系に燃料を供給する燃料供給手
   段と、 該燃料供給手段による燃料供給量を所定周期で強制的に
   変化させる燃料量周期変化手段と、 機関のシリンダ内に吸引された混合気の空燃比に相関す
   る運転状態パラメータを検出する空燃比相関パラメータ
   検出手段と、 前記燃料量周期変化手段により燃料供給量を所定周期で
   強制的に変化させたときに、該周期的燃料供給量の変化
   に対応するシリンダ吸入混合気の空燃比変化の周期を、
   前記空燃比相関パラメータに基づいて検出する空燃比変
   化周期検出手段と、 前記燃料量周期変化手段により燃料供給量を変化させた
   周期と、前記空燃比変化周期検出手段で検出されたシリ
   ンダ吸入混合気の空燃比変化の周期とに基づいて燃料性
   状を示すパラメータを設定する燃料性状検出手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の燃料性
   状検出装置。
2. 【請求項２】前記燃料供給手段が機関の各気筒毎に設け
   られる一方、前記燃料量周期変化手段が一部の気筒の燃
   料供給量のみを所定周期で強制的に変化させ、前記一部
   の気筒におけるシリンダ吸入混合気の空燃比変化の周期
   に基づき燃料性状を検出することを特徴とする請求項１
   記載の内燃機関の燃料性状検出装置。
3. 【請求項３】前記空燃比相関パラメータ検出手段が、シ
   リンダ吸入混合気の空燃比に相関する運転状態パラメー
   タとして機関の筒内圧を検出することを特徴とする請求
   項１又は２のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状検出
   装置。
4. 【請求項４】前記空燃比変化周期検出手段が、機関の筒
   内圧を所定の積分区間において積分し、該筒内圧積分値
   の変動周期を、シリンダ吸入混合気の空燃比変化の周期
   として計測することを特徴とする請求項３記載の内燃機
   関の燃料性状検出装置。
5. 【請求項５】機関のクランキング終了後から所定期間内
   において前記燃料供給手段による燃料供給量を機関温度
   に応じて増量補正する始動後増量補正手段を備え、前記
   燃料量周期変化手段が、前記始動後増量補正手段による
   増量補正中で、かつ、クランキング終了から所定時間以
   上経過している期間において、燃料供給量を所定周期で
   強制的に変化させることを特徴とする請求項１，２，３
   又は４のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状検出装
   置。
6. 【請求項６】前記燃料性状検出手段が、前記燃料量周期
   変化手段により燃料供給量を変化させた周期ｆ_I と、前
   記空燃比変化周期検出手段で検出されたシリンダ吸入混
   合気の空燃比変化の周期ｆ_o との比率Ｘ＝ｆ_I ／ｆ_o を
   算出し、前記比率Ｘの増大に応じて燃料気化率を増大設
   定することを特徴とする請求項１，２，３，４又は５の
   いずれかに記載の内燃機関の燃料性状検出装置。