JP3694940B2

JP3694940B2 - 内燃機関の燃料性状検出装置

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Publication number: JP3694940B2
Application number: JP31785195A
Authority: JP
Inventors: 佳範前川; 飯田　　寿
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2015-12-06
Also published as: US5711272A; JPH09158774A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に供給する燃料の性状を判別する燃料性状検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の燃料性状検出装置に関連する先行技術文献としては、特開平３−６１６４４号公報及び特開平３−２３３１５１号公報にて開示されたものが知られている。これらのものでは、実際の内燃機関の機関回転数と予め設定された閾値とが比較され、機関回転数が閾値を下回ったことによって内燃機関への供給燃料の揮発性を判定する技術が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の揮発性判定は、内燃機関への供給燃料の揮発性が通常燃料に比べて明らかに悪い燃料（以下、単に『重質燃料』と記す）のときには可能であるが、通常燃料と重質燃料とが混ざった混合燃料では機関回転数の低下が少なく閾値の設定が難しかった。このため、通常燃料と混合燃料とを正確に判定することは困難であった。
【０００４】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、内燃機関への供給燃料として重質燃料はもとより、混合燃料であっても燃料性状を精度良く判定可能な内燃機関の燃料性状検出装置の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の燃料性状検出装置によれば、始動後の経過時間内における回転数検出手段で検出された機関回転数が回転数積算手段で積算され、この機関回転数の積算値に基づき揮発性判定手段での内燃機関への供給燃料の揮発性が判定されると共に、内燃機関からの排気ガスの空燃比がリッチ側であるときには供給燃料が増量されることがない。これにより、内燃機関への供給燃料が揮発性の良い通常燃料かそれ以外の揮発性の悪い重質燃料（混合燃料）を含むかを精度良く判定できると共に、内燃機関への供給燃料が重質燃料であるときの燃料供給過多による内燃機関のエンストが防止できるという効果が得られる。
【０００７】
請求項２の内燃機関の燃料性状検出装置によれば、水温検出手段で内燃機関の冷却水温が所定温度を越えていると検出されたときの始動後の経過時間内における回転数検出手段で検出された機関回転数が回転数積算手段で積算され、この機関回転数の積算値に基づき揮発性判定手段で内燃機関への供給燃料の揮発性が判定される。これにより、内燃機関の冷却水温が所定温度よりも低く燃料増量補正がされているようなときには燃料性状判定が実行されないため、内燃機関への供給燃料が揮発性のよい通常燃料かそれ以外の揮発性の悪い重質燃料（混合燃料）を含むかを精度良く判定できるとう効果が得られる。
【０００８】
請求項３の内燃機関の燃料性状検出装置における揮発性判定手段では、機関回転数が安定したのち、所定タイミング毎の機関回転数の積算値と設定機関回転数の積算値との偏差とオフセット値としての所定の判定値とを大小比較した結果により内燃機関への供給燃料の揮発性が判定される。これにより、内燃機関への供給燃料の燃料性状の判定の信頼性が向上するという効果が得られる。
【０００９】
請求項４の内燃機関の燃料性状検出装置における揮発性判定手段では、機関回転数が安定したのち、所定タイミング毎の機関回転数と設定機関回転数との偏差の積算値とオフセット値としての所定の判定値とを大小比較した結果により内燃機関への供給燃料の揮発性が判定される。これにより、内燃機関への供給燃料の燃料性状の判定の信頼性が向上するという効果が得られる。
【００１０】
請求項５の内燃機関の燃料性状検出装置の揮発性判定手段における判定値が、内燃機関が暖機状態であるほど供給燃料の燃料性状による機関回転数の差異が現れ難いため内燃機関の温度状態により切換えられる。これにより、内燃機関への供給燃料の燃料性状が検出し易くなるという効果が得られる。
【００１１】
請求項６の内燃機関の燃料性状検出装置における揮発性判定手段では、内燃機関が完全に暖機状態となる以前で、始動時点から所定の経過時間範囲内であるときに判定が実施される。つまり、内燃機関が暖機状態であるほど、また、始動時点から所定の経過時間範囲内を過ぎると同様に、内燃機関が暖機状態となって供給燃料の燃料性状による機関回転数の差異が現れ難くなるからである。これにより、内燃機関への供給燃料の燃料性状が検出し易くなるという効果が得られる。
【００１２】
請求項７の内燃機関の燃料性状検出装置における揮発性判定手段では、内燃機関への供給燃料が重質燃料であり揮発性が悪いと判定されたときには、内燃機関の点火時期の遅角が禁止される。これにより、内燃機関の機関回転数が不安定となることが未然に防止されエンストが防止できるという効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１４】
〈実施例１〉
図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置の構成を示す概略図である。
【００１５】
図１において、１は内燃機関（エンジン）、２はＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御装置）である。シリンダ３、ピストン４、シリンダヘッド５にて内燃機関１の燃焼室６が形成され、この燃焼室６には点火プラグ７が配設されている。
【００１６】
内燃機関１の吸気系は、燃焼室６と吸気弁８を介して連通される吸気ポート９、吸気管１０、吸入空気の脈動を吸収するサージタンク１１、吸入空気量を調節するスロットル弁１２、吸入空気量を検出するエアフローメータ１３及びエアクリーナ１４等から構成されている。
【００１７】
また、内燃機関１の排気系は、燃焼室６と排気弁１５を介して連通する排気ポート１６、排気管１７及び排出ガスを浄化する触媒コンバータ１８等から構成されている。
【００１８】
更に、内燃機関１の点火系は、点火に必要な高電圧を出力するイグナイタ１９、図示しないクランク軸に連動してイグナイタ１９で発生された高電圧を点火プラグ７に分配供給するディストリビュータ２０及びそのディストリビュータ２０に内蔵された回転角センサ２０ａ等から構成されている。
【００１９】
更にまた、内燃機関１の燃料供給系は、燃料であるガソリンＧを貯蔵するフューエルタンク２１、ガソリンＧを圧送するフューエルポンプ２２、ガソリンＧ中の異物を取除くフューエルフィルタ２３、燃料パイプ２４を介して圧送されたガソリンＧを吸気ポート９に噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）２５、吸気管圧力に対して燃圧を一定に維持するプレッシャレギュレータ（調圧弁）２６等から構成されている。なお、圧送されるガソリンＧのうち余分なガソリンＧは、プレッシャレギュレータ２６からリターンパイプ２７を介してフューエルタンク２１に戻される。
【００２０】
内燃機関の燃料性状検出装置は検出器として、上述の各センサ及び各スイッチ等を含め、エアクリーナ１４の下流側に配設され吸入空気量を検出するエアフローメータ１３、スロットル弁１２に連動してスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ３０、シリンダブロック３ａの冷却系統に配設され内燃機関１の冷却水温度を検出する水温センサ３１、排気管１７内に配設され排気ガス中の残存酸素（Ｏ₂）濃度を検出する酸素センサ３２を備えている。
【００２１】
上述の各センサ及び各スイッチ等からの出力信号はＥＣＵ２に入力され、ＥＣＵ２はこれらの入力された信号に基づいて内燃機関１におけるインジェクタ２５や点火プラグ７を制御する。また、ＥＣＵ２にはＩG （イグニッションスイッチ）３３からの出力信号及びバッテリ３４の電圧も入力されている。
【００２２】
ＥＣＵ２は、主として、周知の中央処理装置としてのＣＰＵ２ａ、制御プログラムを格納したＲＯＭ２ｂ、各種データを格納するＲＡＭ２ｃからなり、論理演算回路として構成され、コモンバス２ｄを介して入出力部２ｅに接続され外部との入出力が行われる。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにおける燃料性状検出の処理手順を示す図２のフローチャートに基づき、図４及び図５を参照して説明する。ここで、図４は燃料性状として通常燃料、重質＋通常燃料、重質燃料をそれぞれ使用したときの内燃機関１の始動後の経過時間Ｔと機関回転数Ｎe との関係を示す特性図、図５は燃料性状として通常燃料、重質＋通常燃料、重質燃料をそれぞれ使用したときの内燃機関１の始動後の経過時間Ｔと機関回転数の積算値ＮＴとの関係を示す特性図である。なお、この燃料性状検出ルーチンは本実施例では１８０°ＣＡ(Crank Angle）毎に実行しているが、この他の角度周期（例えば、３０°ＣＡ）毎や時間周期（例えば、１０ｍｓ）毎に実行してもよい。
【００２４】
図２において、まず、ステップＳ１０１で、ディストリビュータ２０内の回転角センサ２０ａからの信号に基づき内燃機関１の機関回転数Ｎe が算出される。次にステップＳ１０２に移行して、水温センサ３１からの信号に基づく冷却水温が所定温度としての０℃より高いかが判定される。この判定条件の根拠としては、０℃以下の低温側では始動性を確保するために予めリッチ側の空燃比となるように燃料噴射量が元々設定されており、重質燃料でも所定のドライバビリティ(Drivability）が得られることから、判定処理をする必要がないのである。また、過リッチ側の空燃比にて回転落ちがあったときには、この回転落ちで重質燃料と判定してしまうという不具合があるからである。
【００２５】
ここで、ステップＳ１０２の判定条件が成立し、冷却水温が０℃を越えているときには、ステップＳ１０３に移行し、内燃機関１の始動後からＴＳ時間以上経過しているかが判定される。このＴＳ時間はＩG ３３がオンとされ図示しないスタータが回転されて内燃機関１が完爆状態に達するであろう時間に設定されている。ステップＳ１０３の判定条件が成立するときには、ステップＳ１０４に移行し、内燃機関１の始動後経過がＴＥ時間未満であるかが判定される。これは、例え重質燃料でも始動後ＴＥ時間が経過すれば内燃機関１が暖機されることで燃焼が安定し、機関回転数Ｎe も安定するため、ＴＥ時間を越えて揮発性を判定する意味がないからである。
【００２６】
ステップＳ１０４の判定条件が成立するときには、ステップＳ１０５に移行し、この内燃機関１の機関回転数Ｎe が、図４に示すように、一旦、予め設定されている設定機関回転数（目標回転数）ＮＯを越えたのち設定機関回転数ＮＯ以下となっているかが判定される。ステップＳ１０５の判定条件が成立するときには、ステップＳ１０６に移行し、実行中フラグが“１”とされる。一方、ステップＳ１０５の判定条件が成立しないときには、ステップＳ１０７に移行し、実行中フラグが１であるかが判定される。ステップＳ１０６の処理後またはステップＳ１０７の判定条件が成立するときには、ステップＳ１０８に移行し、機関回転数Ｎe が前回までの機関回転数の積算値ＮＴ(i-1) に加算されその結果が今回の機関回転数の積算値ＮＴ(i) とされる。次にステップＳ１０９に移行して、設定機関回転数ＮＯが前回までの設定機関回転数の積算値ＮＯＴ(i-1) に加算されその結果が今回の設定機関回転数の積算値ＮＯＴ(i) とされる。
【００２７】
次にステップＳ１１０に移行して、ステップＳ１０９で求められた設定機関回転数の積算値ＮＯＴとステップＳ１０８で求められた機関回転数の積算値ＮＴとの偏差（ＮＯＴ−ＮＴ）が予め設定された重質燃料のときに発生する偏差ＶＴＨを越えているかが判定される。つまり、図５に示すように、通常燃料のときには、内燃機関１の機関回転数Ｎe は常に設定機関回転数ＮＯの近傍にあるため、その機関回転数の積算値ＮＴは設定機関回転数の積算値ＮＯＴとほぼ等しくなる。一方、重質燃料または通常燃料＋重質燃料では、通常燃料のときに比べて機関回転数の積算値ＮＴが小さくなるため、設定機関回転数の積算値ＮＯＴからのオフセット値である偏差ＶＴＨと比較することにより通常燃料か否かを判定することができるのである。なお、本実施例においては、設定機関回転数の積算値ＮＯＴをルーチン通過毎に求めているが、設定機関回転数ＮＯは予め分かっているため時間に関する定数として設定しておいてもよい。
【００２８】
ステップＳ１１０の判定条件が成立し、ＮＯＴ−ＮＴ＞ＶＴＨであるときにはステップＳ１１１に移行し、供給燃料が重質であると判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４またはステップＳ１０７の判定条件が成立しないときには、ステップＳ１１２に移行し、実行中フラグが“０”とされたのち本ルーチンを終了する。また、ステップＳ１１０の判定条件が成立しないときには、何もすることなく本ルーチンを終了する。
【００２９】
なお、ステップＳ１１１で重質判定されたときには、本実施例には示されていないがインジェクタ２５から内燃機関１への供給燃料の増量補正、図示しないＩＳＣ（Idle Speed Control：アイドル回転数制御）弁に対する高開度補正等を実施することで内燃機関１の燃焼を安定化させればよい。
【００３０】
図３は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにおける燃料性状検出の処理手順を示す上述の図２のフローチャートを一部変更したフローチャートである。即ち、図３のステップＳ２０３を除いたステップＳ２０１〜ステップＳ２１２は、図２のステップＳ１０３を除いたステップＳ１０１〜ステップＳ１１２にそれぞれ対応しているためその詳細な説明を省略し、ステップＳ２０３の処理のみについて説明する。
【００３１】
図３のステップＳ２０３では、内燃機関１の機関回転数Ｎe が始動後１度でも完爆機関回転数ＮＳを越えたかが判定される。即ち、この完爆機関回転数ＮＳはＩG ３３がオンとされ図示しないスタータが回転されて内燃機関１が完爆状態に達するであろう機関回転数に設定されている。
【００３２】
このように、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、内燃機関１の機関回転数Ｎe を検出する回転角センサ２０ａからなる回転数検出手段と、内燃機関１の始動後、前記回転数検出手段で検出された機関回転数Ｎ e が完爆状態に達したのち予め設定された設定機関回転数（目標回転数）ＮＯ以下となったとき、所定区間としての所定の経過時間内に前記回転数検出手段で検出された機関回転数Ｎe を積算するＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される回転数積算手段と、前記回転数積算手段で積算された機関回転数の積算値ＮＴに基づき内燃機関１への供給燃料の揮発性を判定するＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される揮発性判定手段とを具備するものである。
【００３３】
したがって、始動後の経過時間内における機関回転数Ｎe が完爆状態に達したのち設定機関回転数ＮＯ以下となったときに積算され、この機関回転数の積算値ＮＴが通常燃料時による設定機関回転数の積算値ＮＯＴと比較される。このとき、機関回転数の積算値ＮＴと設定機関回転数の積算値ＮＯＴとが一致すると内燃機関１の通常燃料時の供給燃料の揮発性であると判定される。これにより、内燃機関への供給燃料の燃料性状が検出され通常燃料かそれ以外の重質燃料（混合燃料を含む）かが分かる。
【００３４】
また、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、ＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される揮発性判定手段が、内燃機関１の始動後に回転角センサ２０ａからなる回転数検出手段で検出された機関回転数Ｎe が予め設定された設定機関回転数ＮＯ以下となった時点から一定時間毎または一定角度毎にＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される回転数積算手段で積算された機関回転数の積算値ＮＴと設定機関回転数の積算値ＮＯＴとの偏差（ＮＯＴ−ＮＴ）と所定の判定値ＶＴＨとの比較結果に基づき判定するものである。
【００３５】
したがって、機関回転数Ｎe が安定したのち、偏差（ＮＯＴ−ＮＴ）とオフセット値としての所定の判定値ＶＴＨとが比較されて内燃機関１への供給燃料の揮発性が判定される。このため、内燃機関１への供給燃料の燃料性状の判定の信頼性が向上する。
【００３６】
そして、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、ＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される揮発性判定手段における判定値ＶＴＨが、内燃機関１の温度状態に基づき切換えられるものである。
【００３７】
つまり、内燃機関１が暖機状態であるほど内燃機関１への供給燃料の燃料性状による機関回転数Ｎe の差異が現れ難くなる。このため、内燃機関１が暖機状態であるほど判定値ＶＴＨが小さくされることで、内燃機関１への供給燃料の燃料性状が検出し易くされ通常燃料かそれ以外の重質燃料（混合燃料を含む）かが分かる。
【００３８】
更に、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、ＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される揮発性判定手段が、内燃機関１の温度状態に応じた始動時点から所定の経過時間範囲内に実施されるものである。
【００３９】
つまり、内燃機関１が暖機状態であれば供給燃料の燃料性状による機関回転数Ｎe の差異が現れ難く、また、始動時点から所定の経過時間範囲内を過ぎると同様に、内燃機関１が暖機状態となるため供給燃料の燃料性状による機関回転数Ｎe の差異が現れ難くなる。このため、内燃機関１が完全に暖機状態となる以前で、始動時点から所定の経過時間範囲内であるときに判定が実施されることで、内燃機関１への供給燃料の燃料性状が検出し易く通常燃料かそれ以外の重質燃料（混合燃料を含む）かが分かる。
【００４０】
更にまた、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、内燃機関１の冷却水温を検出する水温センサ３１からなる水温検出手段を具備し、ＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される回転数積算手段は前記水温検出手段で検出された前記冷却水温が所定温度以上のとき機関回転数Ｎe を積算するものである。
【００４１】
したがって、水温センサ３１で内燃機関１の冷却水温が所定温度を越えていると検出されたときの始動後の経過時間内における機関回転数Ｎe が積算され、この機関回転数の積算値ＮＴが通常燃料時による設定機関回転数の積算値ＮＯＴと比較され供給燃料の揮発性が判定される。つまり、内燃機関１の冷却水温が所定温度より低いときには、通常、燃料増量補正されていることから燃料性状判定をしないようにされるのである。これにより、内燃機関への供給燃料の燃料性状が精度よく検出され通常燃料かそれ以外の重質燃料（混合燃料を含む）かが分かる。
【００４２】
〈実施例２〉
図６は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにおける燃料性状検出の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置の構成は上述の第１実施例における図１の概略図と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００４３】
図６において、まず、ステップＳ３０１で、ディストリビュータ２０内の回転角センサ２０ａからの信号に基づき内燃機関１の機関回転数Ｎe が算出される。次にステップＳ３０２に移行して、水温センサ３１からの信号に基づく冷却水温が所定温度としての０℃より高いかが判定される。
【００４４】
ステップＳ３０２の判定条件が成立し、冷却水温が０℃を越えているときには、ステップＳ３０３に移行し、内燃機関１の始動後からＴＳ時間以上経過しているかが判定される。ステップＳ３０３の判定条件が成立するときには、ステップＳ３０４に移行し、内燃機関１の始動後経過がＴＥ時間未満であるかが判定される。
【００４５】
ステップＳ３０４の判定条件が成立するときには、ステップＳ３０５に移行し、この内燃機関１の機関回転数Ｎe が、上述の第１実施例と同様、図４に示すように、一旦、予め設定されている設定機関回転数（目標回転数）ＮＯを越えたのち設定機関回転数ＮＯ以下となっているかが判定される。ステップＳ３０５の判定条件が成立するときには、ステップＳ３０６に移行し、実行中フラグが“１”とされる。一方、ステップＳ３０５の判定条件が成立しないときには、ステップＳ３０７に移行し、実行中フラグが１であるかが判定される。ステップＳ３０６の処理後またはステップＳ３０７の判定条件が成立するときには、ステップＳ３０８に移行し、機関回転数Ｎe と設定機関回転数ＮＯとの偏差（ＮＯ−Ｎe ）が前回までの機関回転数の偏差の積算値ＮＴ(i-1) に加算されその結果が今回の機関回転数の偏差の積算値ＮＴ(i) とされる。
【００４６】
次にステップＳ３０９に移行して、ステップＳ３０８で求められた機関回転数の偏差の積算値ＮＴが予め設定された重質燃料のときに発生する機関回転数の偏差の積算値の閾値ＶＴＨを越えているかが判定される。ステップＳ３０９の判定条件が成立するときには、ステップＳ３１０に移行し、供給燃料が重質であると判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４またはステップＳ３０７の判定条件が成立しないときには、ステップＳ３１１に移行し、実行中フラグが“０”とされたのち本ルーチンを終了する。また、ステップＳ３０９の判定条件が成立しないときには、何もすることなく本ルーチンを終了する。
【００４７】
なお、ステップＳ３１０で重質判定されたときには、本実施例には示されていないがインジェクタ２５から内燃機関１への供給燃料の増量補正、ＩＳＣ弁（図示略）に対する高開度補正等を実施することで内燃機関１の燃焼を安定化させればよい。
【００４８】
このように、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、ＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される揮発性判定手段が、内燃機関１の始動後に回転角センサ２０ａからなる回転数検出手段で検出された機関回転数Ｎe が予め設定された設定機関回転数ＮＯ以下となった時点から一定時間毎または一定角度毎に機関回転数Ｎe と設定機関回転数ＮＯとの偏差の積算値ＮＴと所定の判定値ＶＴＨとの比較結果に基づき判定するものである。
【００４９】
したがって、機関回転数Ｎe が安定したのち、偏差の積算値ＮＴとオフセット値としての所定の判定値ＶＴＨとが比較されて内燃機関１への供給燃料の揮発性が判定される。このため、内燃機関１への供給燃料の燃料性状の判定の信頼性が向上する。
【００５０】
次に、上述の図６の燃料性状検出ルーチンを一部変更した図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００５１】
図７において、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０７では、図６のステップＳ３０１〜ステップＳ３０７と同様の処理が実行される。そして、ステップＳ４０８に移行し、機関回転数Ｎe が予め設定された設定機関回転数ＮＯから所定値αを減算した値未満であるかが判定される。ステップＳ４０８の判定条件が成立しないときには、ステップＳ４０９に移行し、機関回転数Ｎe が予め設定された設定機関回転数ＮＯに所定値αを加算した値を越えているかが判定される。このステップＳ４０９の判定条件が成立しないときには、何もしないで本ルーチンを終了する。そして、ステップＳ４０８及びステップＳ４０９の判定条件が成立するときには、ステップＳ４１０〜ステップＳ４１３で図６のステップＳ３０８〜ステップＳ３１１と同様の処理が実行される。
【００５２】
つまり、図７の燃料性状検出ルーチンでは、設定機関回転数ＮＯに所定値αの振れ幅を持たせ、機関回転数Ｎe の設定機関回転数ＮＯに対する変動分を省き、振れ幅を越えたときの機関回転数Ｎe と設定機関回転数ＮＯとの偏差（ＮＯ−Ｎe ）のみを積算するようにしている。このため、偏差の積算値ＮＴの信頼性が高くなって内燃機関への供給燃料の燃料性状の判定の信頼性が向上する。
【００５３】
〈実施例３〉
図８は本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにおける燃料性状検出の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置の構成は上述の第１実施例における図１の概略図と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図８は上述の図６のフローチャートを一部変更したフローチャートであり、図８のステップＳ５１０を除いたステップＳ５０１〜ステップＳ５１２は、図６のステップＳ３０１〜ステップＳ３１１にそれぞれ対応しているためその詳細な説明を省略し、ステップＳ５１０の処理のみについて説明する。
【００５５】
図８のステップＳ５１０では、酸素センサ３２からの空燃比信号ＶＯＸ１が０．５Ｖ未満のリーン側であるかが判定される。ステップＳ５１０の判定条件が成立するときには、ステップＳ５１１に移行し、供給燃料が重質であると判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ５１０の判定条件が成立せず、そのときの空燃比がリッチ側であると、重質判定されて更に内燃機関１への供給燃料の増量補正が実施されると過リッチによる内燃機関１のエンストが発生し易くなるため、何もすることなく本ルーチンを終了する。
【００５６】
このように、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、ＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される揮発性判定手段が、内燃機関１からの排気ガスの空燃比がリッチ側であるとき供給燃料の揮発性の判定を禁止するものである。
【００５７】
したがって、内燃機関１からの排気ガスの空燃比がリッチ側であるときには供給燃料が増量補正されることがない。このため、内燃機関１への供給燃料が重質燃料であるとき、燃料の供給過多による内燃機関１のエンストを防止することができる。
【００５８】
〈実施例４〉
図９は本発明の実施の形態の第４実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにおける燃料性状検出の処理手順を示すフローチャートである。また、図１０は図９で用いられる（要求点火時期−実点火時期）ＴＮＥＳＡと機関回転数補正量ＮＥＳＡとの関係を示す特性図、図１１は図９で用いられる（要求ＩＳＣ開度−実ＩＳＣ開度）ＴＮＩＳＣと機関回転数補正量ＮＩＳＣとの関係を示す特性図である。なお、本実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置の構成は上述の第１実施例における図１の概略図と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００５９】
図９は上述の図２のフローチャートを一部変更したフローチャートであり、図９のステップＳ６０８〜ステップＳ６１０を除いたステップＳ６０１〜ステップＳ６１４は、図２のステップＳ１０１〜ステップＳ１１２にそれぞれ対応しているためその詳細な説明を省略し、ステップＳ６０８〜ステップＳ６１０の処理のみについて説明する。
【００６０】
図９のステップＳ６０８では、（要求点火時期−実点火時期）ＴＮＥＳＡである点火時期差に基づき機関回転数補正量ＮＥＳＡが算出される。次にステップＳ６０９に移行して、（要求ＩＳＣ開度−実ＩＳＣ開度）ＴＮＩＳＣであるＩＳＣ開度差に基づき機関回転数補正量ＮＩＳＣが算出される。次にステップＳ６１０に移行して、機関回転数Ｎe とステップＳ６０８で算出された機関回転数補正量ＮＥＳＡとステップＳ６０９で算出された機関回転数補正量ＮＩＳＣとが前回までの機関回転数の積算値ＮＴ(i-1) に加算されその結果が今回の機関回転数の積算値ＮＴ(i) とされる。
【００６１】
これにより、機関回転数挙動に起因する点火時期補正及びＩＳＣ開度補正が加えられることでより精度良く内燃機関１への供給燃料の燃料性状が判定できる。
【００６２】
次に、図１２は上述の図９のフローチャートを一部変更したフローチャートであり、図１２のステップＳ７１３〜ステップＳ７１５を除いたステップＳ７０１〜ステップＳ７１６は、図９のステップＳ６０１〜ステップＳ６１４にそれぞれ対応しているためその詳細な説明を省略し、ステップＳ７１３〜ステップＳ７１５の処理のみについて説明する。
【００６３】
図１２のステップＳ７１３では、ステップＳ７０３の内燃機関１の始動後からＴＳ時間以上とステップＳ７０４の内燃機関１の始動後からＴＥ時間未満との中間に設定された内燃機関１の始動後からＴＭ時間以上経過しているかが判定される。このＴＭ時間は通常燃料と重質燃料との中間的な（重質＋通常燃料）としての混合燃料を判定するための時間に設定されている。ステップＳ７１３の判定条件が成立するときには、ＴＭ時間以上経過してステップＳ７１２で設定機関回転数の積算値ＮＯＴと機関回転数の積算値ＮＴとの偏差（ＮＯＴ−ＮＴ）が偏差ＶＴＨを越えたことで、内燃機関１への供給燃料が混合燃料であると判定される。一方、ステップＳ７１３の判定条件が成立しないときには、ＴＭ時間以上経過する以前にステップＳ７１２で設定機関回転数の積算値ＮＯＴと機関回転数の積算値ＮＴとの偏差（ＮＯＴ−ＮＴ）が偏差ＶＴＨを越えているため、内燃機関１への供給燃料が重質燃料であると判定され、本ルーチンを終了する。
【００６４】
ここで、最近の内燃機関制御では、排気ガスに含まれる有害物質を低減する手法として、点火時期を遅角させ、排気行程に近い段階で燃焼を実施させ、温度の高い排気ガスを触媒コンバータ１８に導入させることで、触媒コンバータ１８の暖機を促進するようにしている。ところで、点火時期を遅角することは、内燃機関１の燃焼が不安定になるため、遅角制御している運転状態で重質燃料を供給すると内燃機関１がエンストに至ることもある。したがって、重質判定がなされたときには、点火時期の遅角制御を禁止して、燃焼を安定させるようにする必要が生じる。
【００６５】
そこで、上述の各実施例による内燃機関１への供給燃料の燃料性状判定後のＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにおける点火時期制御の処理手順を示す図１３のフローチャートに基づき説明する。
【００６６】
まず、ステップＳ８０１にて、ＩG ３３からの出力信号がオンであり内燃機関１が始動状態であるかが判定される。ステップＳ８０１の判定条件が成立するときには、ステップＳ８０２に移行し、水温センサ３１からの出力信号により内燃機関１が冷機時であるかが判定される。ステップＳ８０２の判定条件が成立するときには、ステップＳ８０３に移行し、上述したように、供給燃料が重質であるかが判定される。ステップＳ８０３の判定条件が成立しないときには、ステップＳ８０４に移行し、内燃機関１の始動後経過時間が遅角制御を実施する開始時間（例えば、始動から３秒後）に到達したかが判定される。ステップＳ８０４で、未だ開始時間ではないときには、開始時間になるまで待ってステップＳ８０５に移行する。ステップＳ８０５では、アイドル時であるかが判定される。ステップＳ８０５の判定条件が成立するときには、ステップＳ８０６に移行し、予め設定された目標遅角量及び遅角徐変時間に基づき実際に遅角制御処理が実行される。
【００６７】
この遅角制御の処理手順を図１４のフローチャートに基づき詳述する。ステップＳ９０１で、内燃機関１の機関回転数Ｎe 及び冷却水温をパラメータとしてマップ（図示略）より基本進角量が算出される。次にステップＳ９０２に移行して、予め設定された目標遅角量及び遅角徐変時間を用いて、次式（１）にて演算ルーチン１回毎の遅角量が算出される。
【００６８】
【数１】
１回の遅角量＝目標遅角量×演算周期／遅角徐変時間・・・（１）
次にステップＳ９０３に移行して、ステップＳ９０１で算出された基本進角量または前回算出さた進角量から１回の演算周期毎に１回の遅角量が減算されて求められた値（補正遅角量）にて、実際に点火時期が遅角される。次にステップＳ９０４に移行して、減じた遅角量の合計が目標遅角量に到達したかが判定される。ステップＳ９０４の判定条件が成立するときには、ステップＳ９０５に移行し、遅角制御を実施する所定期間（例えば、始動から２０秒）内であるかが判定される。ステップＳ９０５の判定条件が成立するとき、また、ステップＳ９０４の判定条件が成立しないときには、ステップＳ９０３に戻って遅角制御が継続される。そして、ステップＳ９０５の判定条件が成立せず、所定期間が経過すると本ルーチンを終了する。このように、上述のステップＳ９０１〜ステップＳ９０５の処理によって、設定された遅角量に基づいた実際の点火時期の遅角制御が実行される。
【００６９】
次に、図１３のステップＳ８０７に戻って、始動後経過時間が遅角制御を実施する時間範囲内であるか、即ち、制御終了時間（例えば、始動から１８秒）に到達したかが判定される。ステップＳ８０７の判定条件が成立しないときには、ステップＳ８０５に戻り、ステップＳ８０５〜ステップＳ８０７が繰返し実行される。一方、ステップＳ８０１及びステップＳ８０２の判定条件が成立しないとき、ステップＳ８０３の判定条件が成立するとき、ステップＳ８０５の判定条件が成立しないとき、更に、ステップＳ８０７の判定条件が成立するときには、ステップＳ８０８に移行し、遅角制御に代えて通常の点火進角の制御が実行され、本ルーチンを終了する。
【００７０】
このように、本実施例の内燃機関の燃料性状検出装置は、ＥＣＵ２内のＣＰＵ２ａにて達成される揮発性判定手段が、内燃機関１への供給燃料の揮発性が通常燃料に比べて悪いときには、内燃機関１の点火時期の遅角を禁止するものである。
【００７１】
つまり、内燃機関１への供給燃料が重質燃料であると判定されたときには、内燃機関１の点火時期の遅角が禁止される。このため、内燃機関１の機関回転数Ｎe が不安定となることが未然に防止されエンストを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける燃料性状検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける燃料性状検出の処理手順を一部変更したフローチャートである。
【図４】図４は図２及び図３の燃料性状検出ルーチンで用いられる燃料性状として通常燃料、重質＋通常燃料、重質燃料をそれぞれ使用したときの内燃機関の始動後の経過時間と機関回転数との関係を示す特性図である。
【図５】図５は図２及び図３の燃料性状検出ルーチンで用いられる燃料性状として通常燃料、重質＋通常燃料、重質燃料をそれぞれ使用したときの内燃機関の始動後の経過時間と機関回転数の積算値との関係を示す特性図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける燃料性状検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は図６の燃料性状検出の処理手順を一部変更したフローチャートである。
【図８】図８は本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける燃料性状検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は本発明の実施の形態の第４実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける燃料性状検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は図９の燃料性状検出ルーチンで用いられる（要求点火時期−実点火時期）と機関回転数補正量との関係を示す特性図である。
【図１１】図１１は図９の燃料性状検出ルーチンで用いられる（要求ＩＳＣ開度−実ＩＳＣ開度）と機関回転数補正量との関係を示す特性図である。
【図１２】図１２は図９の燃料性状検出の処理手順を一部変更したフローチャートである。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態の第１実施例乃至第４実施例にかかる内燃機関の燃料性状検出装置による燃料性状判定後における点火時期制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は図１３の遅角制御の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１内燃機関
２ＥＣＵ
２ａＣＰＵ
１８触媒コンバータ
２０ディストリビュータ
２０ａ回転角センサ
２５インジェクタ
３１水温センサ
３２酸素センサ

Claims

内燃機関の機関回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の始動後、所定区間内に前記回転数検出手段で検出された前記機関回転数を積算する回転数積算手段と、
前記回転数積算手段で積算された前記機関回転数の積算値に基づき前記内燃機関への供給燃料の揮発性を判定すると共に、前記内燃機関からの排気ガスの空燃比がリッチ側であるとき前記供給燃料の揮発性の判定を禁止する揮発性判定手段と、
を具備することを特徴とする内燃機関の燃料性状検出装置。
内燃機関の機関回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の冷却水温を検出する水温検出手段と、
前記内燃機関の始動後、前記水温検出手段で検出された前記冷却水温が所定温度以上となったとき、所定区間内に前記回転数検出手段で検出された前記機関回転数を積算する回転数積算手段と、
前記回転数積算手段で積算された前記機関回転数の積算値に基づき前記内燃機関への供給燃料の揮発性を判定する揮発性判定手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の燃料性状検出装置。
前記揮発性判定手段は、前記内燃機関の始動後に前記回転数検出手段で検出された前記機関回転数が予め設定された設定機関回転数以下となった時点から一定時間毎または一定角度毎に前記回転数積算手段で積算された前記機関回転数の積算値と前記設定機関回転数の積算値との偏差と所定の判定値との比較結果に基づき判定することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一方に記載の内燃機関の燃料性状検出装置。
前記揮発性判定手段は、前記内燃機関の始動後に前記回転数検出手段で検出された前記機関回転数が予め設定された設定機関回転数以下となった時点から一定時間毎または一定角度毎に前記機関回転数と前記設定機関回転数との偏差の積算値と所定の判定値との比較結果に基づき判定することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一方に記載の内燃機関の燃料性状検出装置。
前記揮発性判定手段における前記判定値は、前記内燃機関の温度状態に基づき切換えることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の内燃機関の燃料性状検出装置。
前記揮発性判定手段は、前記内燃機関の温度状態に応じた始動時点から所定の経過時間範囲内に実施することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状検出装置。
前記揮発性判定手段は、前記内燃機関への前記供給燃料の揮発性が通常燃料に比べて悪いときには、前記内燃機関の点火時期の遅角を禁止することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状検出装置。