JP3699365B2 - 内燃機関の燃料性状判別装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジン（内燃機関）に供給される燃料の性状を判別する内燃機関の燃料性状判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジン（内燃機関）の始動時、または始動直後のエンジン冷却水温（機関温度）を検出し、機関温度に応じて始動時の燃料量を決定する燃料制御装置、あるいは、始動時の機関温度に応じて燃料増量値を決定し、始動直後においては燃料増量値を時間とともに漸減させる燃料制御装置が知られている。
【０００３】
また、従来、エンジン始動直後の検出された機関温度に応じて点火時期を基準値より進角側に制御する点火時期制御装置が知られている。
【０００４】
さらに、従来、エンジン始動時、または始動直後の検出された機関温度に応じて始動時の空気量を決定するアイドル空気量制御装置、あるいは、始動時の機関温度に応じて空気量増量を決定し、始動直後においては空気量増量値を時間とともに漸減させるアイドル空気量制御装置が知られている。
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の内燃機関制御装置においては、燃料量制御、点火時期制御、およびアイドル空気量制御に関して、燃料性状に対する配慮を特にしておらず、特定の燃料性状において、始動時または始動直後おける燃料量、点火時期、およびアイドル空気量を適合している。
【０００６】
一方、近年、燃料性状に左右されずに常に安定した燃焼を確保できる内燃機関制御装置が要求されており、燃料性状を間接的に判別する燃料性状判別装置が種々提案されている。
【０００７】
燃料性状の差異が問題となる具体例としては、たとえば重質ガソリンを用いた場合があげられる。この重質ガソリンは、留出温度が高く揮発性の悪いガソリンであり、ガソリン蒸気圧（ＲＶＰ）が低く、比重およびオクタン価がレギュラガソリン（通常ガソリン）に比べて高い。
【０００８】
しかし、上記の重質ガソリンは、規格としては、通常のガソリンと全く区別がなく、他のハイオクガソリン、レギュラガソリンなどのような給油時の区別も何ら行われていない。
【０００９】
従って、レギュラガソリンにて適合された燃料量制御、点火時期制御、アイドル空気量制御を行う内燃機関制御装置を搭載した車両に対して、重質ガソリンを給油することもありえることとなる。
【００１０】
上記レギュラガソリンにて適合された内燃機関制御装置を搭載した車両に重質ガソリンを給油した場合において、問題となるのは、始動時および始動直後のエンジン回転速度の不安定性、走行中の加速時ヘジテーションなどであり、さらには、エンジン始動不能や始動直後のエンストなどが発生し、排気ガスの成分も悪化する。
【００１１】
上記不具合の発生原因は、重質ガソリンの蒸気圧が低く、燃料の吸気管への付着によって実質的な燃料供給量が低下することから、始動時や始動直後および加速時において、実質的な空燃比が増大（リーン）して燃焼不良を起こすためであると考えられる。
【００１２】
そこで、従来、たとえば特開２０００−８９４１号公報に開示されるように、エンジンの始動直後の回転速度変動率に基づいて燃料性状を判別する装置や、特開２０００−３３７２０７号公報に開示されるように、エンジンの始動時において始動開始から初爆が検出されるまでの状態に基づいて燃料性状を判別する装置が提案されている。
【００１３】
しかしながら、上記公報に記載の燃料性状判別装置によれば、たとえば、機関温度が低い時の短い始動（エンジンが始動したらすぐにエンジン冷却水温が上昇しない程度の後にエンジンを切る）を１、２回繰り替えした後に、再始動を実施すると、以前の始動時に吸気管に付着し残った燃料が再始動時に供給されることになり、その燃料が重質ガソリンであっても、一時的に、実質的な空燃比が減少（リッチ）して良好な燃焼となり、誤った燃料性状判別（通常ガソリン判別）をしてしまう問題があった。
【００１４】
また、機関温度が高温の場合、エンジン負荷が比較的軽いため、その燃料が重質ガソリンであって実質的な空燃比がリーンであったとしても、エンジン回転速度が落ち込むことなく、比較的良好な燃焼と判断されることとなり、誤った燃料性状判別（通常ガソリン判別）をしてしまう問題があった。
【００１５】
また、冷却水温がそれほど高温でない場合でも、外気温度よりも冷却水温が高い場合、エンジン停止後の時間が比較的短時間であり、そのような場合、エンジンオイルの粘性が低く、エンジン負荷が比較的軽いため、その燃料が重質ガソリンであって実質的な空燃比がリーンであったとしても、比較的良好な燃焼と判断されることなり、誤った燃料性状判別（通常ガソリン判別）をしてしまう問題があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の技術装置では、始動時および始動直後の燃料性状判別時に、前回のエンジン運転状態を考慮していなかったので、重質ガソリンを供給されているにもかかわらず、残留燃料による一時的なリッチ状態での良好な燃焼、機関温度によるエンジン負荷低減時の比較的良好な燃焼により、誤った燃料性状判別をしてしまうという問題点があった。
【００１７】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、前回のエンジン運転状態による燃料性状誤判別を防止し、現在の機関温度によるエンジン負荷低減時の場合での燃料性状誤判別を防止のすることができる内燃機関の燃料性状判別装置を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の燃料性状判別装置は、前回のエンジン停止時の冷却水温を記憶する前回エンジン停止時冷却水温記憶手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第１の基準温度を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段と、現在の冷却水温と第２の基準水温を比較する今回エンジン冷却水温比較手段と、上記現在の冷却水温と現在の吸気温の偏差を計測する冷却水温吸気温偏差計測手段と、上記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上の場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下の場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場合には、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料性状判別を許可する燃料性状判定許可手段と、上記燃料性状判別が許可されている場合には、エンジンの所定の状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手段と、上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性状判別結果記憶手段とを備え、上記燃料性状判定許可手段は、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上でない場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下でない場合、あるいは上記偏差が上記基準偏差より小でない場合には、燃料性状判定条件が成立していないと判定して燃料性状判別を許可せず、上記燃料性状判別結果記憶手段は、上記燃料性状判別が許可されていない場合には、前回の燃料性状判別結果を読み出し、その判別結果を再度、記憶するものである。
【００２０】
さらに、この発明は、上記冷却水温が、エンジンに取り付けられた冷却水温センサにより計測されるものである。
【００２１】
またさらに、この発明は、上記吸気温が、エンジンの吸気管に結合されたエアクリーナに取り付けられた吸気温センサにより計測されるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置を備えた電子制御式内燃機関の全体構成の概要を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２３】
図１において、１はエアクリーナ、２はエアフローセンサ、３はスロットルバルブ、４はサージタンク、５は吸気管、６はエンジン（内燃機関）、７はインジェクタ、８はカム角センサ、９はクランク角センサである。
【００２４】
また、同図において、１０は点火装置、１１はエンジン制御ユニット、１２はＣＰＵ、１３はＲＯＭ、１４はＲＡＭ、１５はインターフェース（Ｉ／Ｏ）、１６は駆動回路、１７は冷却水温センサ、１８は吸気温センサ、１９は始動スイッチである。
【００２５】
図１において、空気を濾過するエアクリーナ１を介して吸入された空気は、エアクリーナ１に接続されたエアフローセンサ２により吸入空気量Ｑａが測定され、スロットルバルブ３で吸気量が負荷に応じ制御され、サージタンク４および吸気管５を介してエンジン６の各気筒に吸入される。一方、燃料は、インジェクタ７を介して吸気管５に噴射され、イグニッションコイル等の点火装置１０により、エンジン６を点火する。
【００２６】
また、エンジン制御ユニット１１は、エンジン６のカムシャフト（図示せず）に取り付けられたカム角度センサ８により計測されたエンジンの基準角度やエンジン回転速度Ｎｅと、エアクリーナ１に取り付けられた吸気温センサ１８により計測された吸気温と、エンジン６に取り付けられた冷却水温センサ１７により計測された冷却水温と、始動スイッチ１９によるエンジン６の始動状態等の運転状態情報とを基に、燃料性状判別、燃料量制御、点火時期制御、アイドル空気量制御等を行う。
【００２７】
さらに、エンジン制御ユニット１１は、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４等からなるマイクロコンピュータで構成され、入出力インターフェイス１５を介してエアフローセンサ２により計測される吸入空気量Ｑａ、カム角度センサ８により計測される基準角度、エンジン回転速度Ｎｅ、吸気温センサ１８により計測される吸入空気温度ＴＨＡ、冷却水温センサ１７より計測される冷却水温ＴＨＷが入力される。
【００２８】
ＣＰＵ１２は、運転状態情報を基にＲＯＭ１３に格納されている制御プログラムおよび各種マップ、ＲＡＭ１４に格納されている各種変数データに基づいて、燃料量演算、点火時期演算、アイドル空気量演算等を行い、入出力インターフェイス１５および駆動回路１６を介して、点火装置１０、インジェクタ７等を駆動する。
【００２９】
なお、エンジン制御ユニット１１には、ＲＡＭ１４の格納データをイグニッションスイッチオフ後にも記憶し続けるバックアップＲＡＭ機構が付加されている。
【００３０】
つぎに、この実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図２は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の動作を示すフローチャートである。また、図３は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の機能ブロックを示す図である。
【００３２】
図２において、まず、始動スイッチ（イグニッションスイッチ）１９がオンされると（ステップＳ２０１）、エンジン制御ユニット１１内の燃料性状判別装置３００が起動し、以下のフローを実行する。
【００３３】
まず、燃料性状判別装置３００は、冷却水温ＴＨＷと吸気温ＴＨＡを読み込み（ステップＳ２０２）、前回エンジン停止時冷却水温記憶手段３０２により前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷをバックアップＲＡＭ機構で記憶されているＲＡＭ１４から読み出す（ステップＳ２０３）。
【００３４】
続いて、前回エンジン停止時冷却水温比較手段３０３により前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷが基準温度ＸＴＯＷＨより上であるかを比較し（ステップＳ２０４）、前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷが基準温度ＸＴＯＷＨより下（つまりＮＯ）の場合は、燃料性状判定条件不成立としてステップＳ２０８へ進む。一方、前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷが基準温度ＸＴＯＷＨより上（つまりＹＥＳ）の場合には、次のステップＳ２０５に進む。
【００３５】
ステップＳ２０５では、今回エンジン冷却水温比較手段３０４により現在の冷却水温ＴＨＷが基準水温ＸＴＷＨより下であるかを比較し、冷却水温ＴＨＷが基準水温ＸＴＷＨより上（つまりＮＯ）の場合は、燃料性状判定条件不成立としてステップＳ２０８へ進む。一方、冷却水温ＴＨＷが基準水温ＸＴＷＨより下（つまりＹＥＳ）の場合は、次のステップＳ２０６に進む。
【００３６】
ステップＳ２０６では、前回エンジンを停止してから十分時間が経ち、エンジンが外気温度まで十分冷えているかを判定するために、冷却水温吸気温偏差計測手段３０１および偏差比較手段３０５により現在の冷却水温ＴＨＷと現在の吸気温ＴＨＡとの偏差（ＴＨＷ−ＴＨＡ）が基準偏差ＸＴＷＡより小であるかを比較し、前記偏差（ＴＨＷ−ＴＨＡ）が基準偏差ＸＴＷＡより大（つまりＮＯ）の場合は、燃料性状判定条件不成立としてステップＳ２０８へ進む。一方、前記偏差（ＴＨＷ−ＴＨＡ）が基準偏差ＸＴＷＡより小（つまりＹＥＳ）の場合には、燃料性状判定許可手段３０７により燃料性状判定条件が成立しているとして、燃料性状判別を許可し、次のステップＳ２０７へ進む。
【００３７】
ステップＳ２０７では、燃料性状判定ルーチン（燃料性状判別手段３０８）により、燃料性状を判別する。この燃料性状判定ルーチンは、図示しないが、例えば、特開２０００−８９４１号公報に開示されるように、燃料性状判別手段３０８によりエンジン負荷検出手段３１１、エンジン回転速度検出手段３１２からの信号を処理して得たエンジンの始動直後の回転速度変動率に基づいて燃料性状を判別したり、特開２０００−３３７２０７号公報に開示されるように、燃料性状判別手段３０８によりエンジン負荷検出手段３１１、エンジン回転速度検出手段３１２からの信号を処理して得たエンジンの始動時において始動開始から初爆が検出されるまでの状態に基づいて燃料性状を判別する。
【００３８】
次に、ステップＳ２０９では、燃料性状判定ルーチンでの結果を判断し、判別結果が重質（すなわちＹＥＳ）の場合は、ステップＳ２１１に進み、燃料性状判別結果記憶手段３０６により重質ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。一方、判別結果が重質でない（すなわちＮＯ）場合には、ステップＳ２１３に進み、通常ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。
【００３９】
前記より、燃料性状判定条件不成立時には、燃料性状判定許可手段３０７により、燃料性状判別が許可されず、ステップＳ２０８に進んでくるが、このステップＳ２０８では、燃料性状判別結果記憶手段３０６により前回の燃料性状判別結果をバックアップＲＡＭ機構で記憶されているＲＡＭ１４から読み出す。
【００４０】
ステップＳ２１０では、読み出した前回の燃料性状判別結果を判断し、この判別結果が重質（すなわちＹＥＳ）の場合は、ステップＳ２１２に進み、重質ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。一方、上記判別結果が重質でない（すなわちＮＯ）場合には、ステップＳ２１３に進み、通常ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。
【００４１】
次に、ステップＳ２１４では、本実施の形態１の燃料性状判別装置３００にて得られた結果に基づき、燃料量、点火時期、アイドル空気量制御を行う。たとえば、燃料性状判別結果記憶手段３０６に記憶されている判別結果が重質ガソリンの場合、燃料量を増量側、点火時期を進角側、アイドル空気量を増量側に制御する。
【００４２】
最後に、ステップＳ２１５では、前回エンジン停止時冷却水温記憶手段３０２によりエンジン停止時の冷却水温をＲＡＭ１４に記憶させ、本ルーチンを終了する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、始動時および始動直後の燃料性状判別時に、前回のエンジン運転状態を考慮し、かつ、前回エンジン停止から再度エンジン始動までの時間を考慮しているので、重質ガソリンを供給されているにもかかわらず、吸気管５の残留燃料による一時的なリッチ状態での比較的良好な燃焼、機関温度によるエンジン負荷低減時の比較的良好な燃焼により、誤った燃料性状判別をしてしまう問題がなくなる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関の燃料性状判別装置は、以上説明したとおり、前回のエンジン停止時の冷却水温を記憶する前回エンジン停止時冷却水温記憶手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第１の基準温度を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段と、現在の冷却水温と第２の基準水温を比較する今回エンジン冷却水温比較手段と、上記現在の冷却水温と現在の吸気温の偏差を計測する冷却水温吸気温偏差計測手段と、上記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上の場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下の場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場合には、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料性状判別を許可する燃料性状判定許可手段と、上記燃料性状判別が許可されている場合には、エンジンの所定の状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手段と、上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性状判別結果記憶手段とを備え、上記燃料性状判定許可手段は、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上でない場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下でない場合、あるいは上記偏差が上記基準偏差より小でない場合には、燃料性状判定条件が成立していないと判定して燃料性状判別を許可せず、上記燃料性状判別結果記憶手段は、上記燃料性状判別が許可されていない場合には、前回の燃料性状判別結果を読み出し、その判別結果を再度、記憶するので、燃料性状判別を誤ることがなくなるという効果を奏する。
【００４６】
さらに、この発明は、以上説明したとおり、上記冷却水温が、エンジンに取り付けられた冷却水温センサにより計測されるので、燃料性状判別を誤ることがなくなるという効果を奏する。
【００４７】
またさらに、この発明は、以上説明したとおり、上記吸気温が、エンジンの吸気管に結合されたエアクリーナに取り付けられた吸気温センサにより計測されるので、燃料性状判別を誤ることがなくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置を備えた電子制御式内燃機関の全体構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の機能ブロックを示す図である。
【符号の説明】
１ エアクリーナ、２ エアフローセンサ、３ スロットルバルブ、４ サージタンク、５ 吸気管、６ エンジン（内燃機関）、７ インジェクタ、８ カム角センサ、９ クランク角センサ、１０ 点火装置、１１ エンジン制御ユニット、１２ ＣＰＵ、１３ ＲＯＭ、１４ ＲＡＭ、１５ インターフェース、１６ 駆動回路、１７ 冷却水温センサ、１８ 吸気温センサ、１９ 始動スイッチ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジン（内燃機関）に供給される燃料の性状を判別する内燃機関の燃料性状判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジン（内燃機関）の始動時、または始動直後のエンジン冷却水温（機関温度）を検出し、機関温度に応じて始動時の燃料量を決定する燃料制御装置、あるいは、始動時の機関温度に応じて燃料増量値を決定し、始動直後においては燃料増量値を時間とともに漸減させる燃料制御装置が知られている。
【０００３】
また、従来、エンジン始動直後の検出された機関温度に応じて点火時期を基準値より進角側に制御する点火時期制御装置が知られている。
【０００４】
さらに、従来、エンジン始動時、または始動直後の検出された機関温度に応じて始動時の空気量を決定するアイドル空気量制御装置、あるいは、始動時の機関温度に応じて空気量増量を決定し、始動直後においては空気量増量値を時間とともに漸減させるアイドル空気量制御装置が知られている。
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の内燃機関制御装置においては、燃料量制御、点火時期制御、およびアイドル空気量制御に関して、燃料性状に対する配慮を特にしておらず、特定の燃料性状において、始動時または始動直後おける燃料量、点火時期、およびアイドル空気量を適合している。
【０００６】
一方、近年、燃料性状に左右されずに常に安定した燃焼を確保できる内燃機関制御装置が要求されており、燃料性状を間接的に判別する燃料性状判別装置が種々提案されている。
【０００７】
燃料性状の差異が問題となる具体例としては、たとえば重質ガソリンを用いた場合があげられる。この重質ガソリンは、留出温度が高く揮発性の悪いガソリンであり、ガソリン蒸気圧（ＲＶＰ）が低く、比重およびオクタン価がレギュラガソリン（通常ガソリン）に比べて高い。
【０００８】
しかし、上記の重質ガソリンは、規格としては、通常のガソリンと全く区別がなく、他のハイオクガソリン、レギュラガソリンなどのような給油時の区別も何ら行われていない。
【０００９】
従って、レギュラガソリンにて適合された燃料量制御、点火時期制御、アイドル空気量制御を行う内燃機関制御装置を搭載した車両に対して、重質ガソリンを給油することもありえることとなる。
【００１０】
上記レギュラガソリンにて適合された内燃機関制御装置を搭載した車両に重質ガソリンを給油した場合において、問題となるのは、始動時および始動直後のエンジン回転速度の不安定性、走行中の加速時ヘジテーションなどであり、さらには、エンジン始動不能や始動直後のエンストなどが発生し、排気ガスの成分も悪化する。
【００１１】
上記不具合の発生原因は、重質ガソリンの蒸気圧が低く、燃料の吸気管への付着によって実質的な燃料供給量が低下することから、始動時や始動直後および加速時において、実質的な空燃比が増大（リーン）して燃焼不良を起こすためであると考えられる。
【００１２】
そこで、従来、たとえば特開２０００−８９４１号公報に開示されるように、エンジンの始動直後の回転速度変動率に基づいて燃料性状を判別する装置や、特開２０００−３３７２０７号公報に開示されるように、エンジンの始動時において始動開始から初爆が検出されるまでの状態に基づいて燃料性状を判別する装置が提案されている。
【００１３】
しかしながら、上記公報に記載の燃料性状判別装置によれば、たとえば、機関温度が低い時の短い始動（エンジンが始動したらすぐにエンジン冷却水温が上昇しない程度の後にエンジンを切る）を１、２回繰り替えした後に、再始動を実施すると、以前の始動時に吸気管に付着し残った燃料が再始動時に供給されることになり、その燃料が重質ガソリンであっても、一時的に、実質的な空燃比が減少（リッチ）して良好な燃焼となり、誤った燃料性状判別（通常ガソリン判別）をしてしまう問題があった。
【００１４】
また、機関温度が高温の場合、エンジン負荷が比較的軽いため、その燃料が重質ガソリンであって実質的な空燃比がリーンであったとしても、エンジン回転速度が落ち込むことなく、比較的良好な燃焼と判断されることとなり、誤った燃料性状判別（通常ガソリン判別）をしてしまう問題があった。
【００１５】
また、冷却水温がそれほど高温でない場合でも、外気温度よりも冷却水温が高い場合、エンジン停止後の時間が比較的短時間であり、そのような場合、エンジンオイルの粘性が低く、エンジン負荷が比較的軽いため、その燃料が重質ガソリンであって実質的な空燃比がリーンであったとしても、比較的良好な燃焼と判断されることなり、誤った燃料性状判別（通常ガソリン判別）をしてしまう問題があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の技術装置では、始動時および始動直後の燃料性状判別時に、前回のエンジン運転状態を考慮していなかったので、重質ガソリンを供給されているにもかかわらず、残留燃料による一時的なリッチ状態での良好な燃焼、機関温度によるエンジン負荷低減時の比較的良好な燃焼により、誤った燃料性状判別をしてしまうという問題点があった。
【００１７】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、前回のエンジン運転状態による燃料性状誤判別を防止し、現在の機関温度によるエンジン負荷低減時の場合での燃料性状誤判別を防止のすることができる内燃機関の燃料性状判別装置を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の燃料性状判別装置は、前回のエンジン停止時の冷却水温を記憶する前回エンジン停止時冷却水温記憶手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第１の基準温度を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段と、現在の冷却水温と第２の基準水温を比較する今回エンジン冷却水温比較手段と、上記現在の冷却水温と現在の吸気温の偏差を計測する冷却水温吸気温偏差計測手段と、上記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上の場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下の場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場合には、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料性状判別を許可する燃料性状判定許可手段と、上記燃料性状判別が許可されている場合には、エンジンの所定の状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手段と、上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性状判別結果記憶手段とを備え、上記燃料性状判定許可手段は、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上でない場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下でない場合、あるいは上記偏差が上記基準偏差より小でない場合には、燃料性状判定条件が成立していないと判定して燃料性状判別を許可せず、上記燃料性状判別結果記憶手段は、上記燃料性状判別が許可されていない場合には、前回の燃料性状判別結果を読み出し、その判別結果を再度、記憶するものである。
【００２０】
さらに、この発明は、上記冷却水温が、エンジンに取り付けられた冷却水温センサにより計測されるものである。
【００２１】
またさらに、この発明は、上記吸気温が、エンジンの吸気管に結合されたエアクリーナに取り付けられた吸気温センサにより計測されるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置を備えた電子制御式内燃機関の全体構成の概要を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２３】
図１において、１はエアクリーナ、２はエアフローセンサ、３はスロットルバルブ、４はサージタンク、５は吸気管、６はエンジン（内燃機関）、７はインジェクタ、８はカム角センサ、９はクランク角センサである。
【００２４】
また、同図において、１０は点火装置、１１はエンジン制御ユニット、１２はＣＰＵ、１３はＲＯＭ、１４はＲＡＭ、１５はインターフェース（Ｉ／Ｏ）、１６は駆動回路、１７は冷却水温センサ、１８は吸気温センサ、１９は始動スイッチである。
【００２５】
図１において、空気を濾過するエアクリーナ１を介して吸入された空気は、エアクリーナ１に接続されたエアフローセンサ２により吸入空気量Ｑａが測定され、スロットルバルブ３で吸気量が負荷に応じ制御され、サージタンク４および吸気管５を介してエンジン６の各気筒に吸入される。一方、燃料は、インジェクタ７を介して吸気管５に噴射され、イグニッションコイル等の点火装置１０により、エンジン６を点火する。
【００２６】
また、エンジン制御ユニット１１は、エンジン６のカムシャフト（図示せず）に取り付けられたカム角度センサ８により計測されたエンジンの基準角度やエンジン回転速度Ｎｅと、エアクリーナ１に取り付けられた吸気温センサ１８により計測された吸気温と、エンジン６に取り付けられた冷却水温センサ１７により計測された冷却水温と、始動スイッチ１９によるエンジン６の始動状態等の運転状態情報とを基に、燃料性状判別、燃料量制御、点火時期制御、アイドル空気量制御等を行う。
【００２７】
さらに、エンジン制御ユニット１１は、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４等からなるマイクロコンピュータで構成され、入出力インターフェイス１５を介してエアフローセンサ２により計測される吸入空気量Ｑａ、カム角度センサ８により計測される基準角度、エンジン回転速度Ｎｅ、吸気温センサ１８により計測される吸入空気温度ＴＨＡ、冷却水温センサ１７より計測される冷却水温ＴＨＷが入力される。
【００２８】
ＣＰＵ１２は、運転状態情報を基にＲＯＭ１３に格納されている制御プログラムおよび各種マップ、ＲＡＭ１４に格納されている各種変数データに基づいて、燃料量演算、点火時期演算、アイドル空気量演算等を行い、入出力インターフェイス１５および駆動回路１６を介して、点火装置１０、インジェクタ７等を駆動する。
【００２９】
なお、エンジン制御ユニット１１には、ＲＡＭ１４の格納データをイグニッションスイッチオフ後にも記憶し続けるバックアップＲＡＭ機構が付加されている。
【００３０】
つぎに、この実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図２は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の動作を示すフローチャートである。また、図３は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の機能ブロックを示す図である。
【００３２】
図２において、まず、始動スイッチ（イグニッションスイッチ）１９がオンされると（ステップＳ２０１）、エンジン制御ユニット１１内の燃料性状判別装置３００が起動し、以下のフローを実行する。
【００３３】
まず、燃料性状判別装置３００は、冷却水温ＴＨＷと吸気温ＴＨＡを読み込み（ステップＳ２０２）、前回エンジン停止時冷却水温記憶手段３０２により前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷをバックアップＲＡＭ機構で記憶されているＲＡＭ１４から読み出す（ステップＳ２０３）。
【００３４】
続いて、前回エンジン停止時冷却水温比較手段３０３により前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷが基準温度ＸＴＯＷＨより上であるかを比較し（ステップＳ２０４）、前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷが基準温度ＸＴＯＷＨより下（つまりＮＯ）の場合は、燃料性状判定条件不成立としてステップＳ２０８へ進む。一方、前回のエンジン停止時の冷却水温ＴＯＷが基準温度ＸＴＯＷＨより上（つまりＹＥＳ）の場合には、次のステップＳ２０５に進む。
【００３５】
ステップＳ２０５では、今回エンジン冷却水温比較手段３０４により現在の冷却水温ＴＨＷが基準水温ＸＴＷＨより下であるかを比較し、冷却水温ＴＨＷが基準水温ＸＴＷＨより上（つまりＮＯ）の場合は、燃料性状判定条件不成立としてステップＳ２０８へ進む。一方、冷却水温ＴＨＷが基準水温ＸＴＷＨより下（つまりＹＥＳ）の場合は、次のステップＳ２０６に進む。
【００３６】
ステップＳ２０６では、前回エンジンを停止してから十分時間が経ち、エンジンが外気温度まで十分冷えているかを判定するために、冷却水温吸気温偏差計測手段３０１および偏差比較手段３０５により現在の冷却水温ＴＨＷと現在の吸気温ＴＨＡとの偏差（ＴＨＷ−ＴＨＡ）が基準偏差ＸＴＷＡより小であるかを比較し、前記偏差（ＴＨＷ−ＴＨＡ）が基準偏差ＸＴＷＡより大（つまりＮＯ）の場合は、燃料性状判定条件不成立としてステップＳ２０８へ進む。一方、前記偏差（ＴＨＷ−ＴＨＡ）が基準偏差ＸＴＷＡより小（つまりＹＥＳ）の場合には、燃料性状判定許可手段３０７により燃料性状判定条件が成立しているとして、燃料性状判別を許可し、次のステップＳ２０７へ進む。
【００３７】
ステップＳ２０７では、燃料性状判定ルーチン（燃料性状判別手段３０８）により、燃料性状を判別する。この燃料性状判定ルーチンは、図示しないが、例えば、特開２０００−８９４１号公報に開示されるように、燃料性状判別手段３０８によりエンジン負荷検出手段３１１、エンジン回転速度検出手段３１２からの信号を処理して得たエンジンの始動直後の回転速度変動率に基づいて燃料性状を判別したり、特開２０００−３３７２０７号公報に開示されるように、燃料性状判別手段３０８によりエンジン負荷検出手段３１１、エンジン回転速度検出手段３１２からの信号を処理して得たエンジンの始動時において始動開始から初爆が検出されるまでの状態に基づいて燃料性状を判別する。
【００３８】
次に、ステップＳ２０９では、燃料性状判定ルーチンでの結果を判断し、判別結果が重質（すなわちＹＥＳ）の場合は、ステップＳ２１１に進み、燃料性状判別結果記憶手段３０６により重質ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。一方、判別結果が重質でない（すなわちＮＯ）場合には、ステップＳ２１３に進み、通常ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。
【００３９】
前記より、燃料性状判定条件不成立時には、燃料性状判定許可手段３０７により、燃料性状判別が許可されず、ステップＳ２０８に進んでくるが、このステップＳ２０８では、燃料性状判別結果記憶手段３０６により前回の燃料性状判別結果をバックアップＲＡＭ機構で記憶されているＲＡＭ１４から読み出す。
【００４０】
ステップＳ２１０では、読み出した前回の燃料性状判別結果を判断し、この判別結果が重質（すなわちＹＥＳ）の場合は、ステップＳ２１２に進み、重質ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。一方、上記判別結果が重質でない（すなわちＮＯ）場合には、ステップＳ２１３に進み、通常ガソリン判別結果をＲＡＭ１４に記憶する。
【００４１】
次に、ステップＳ２１４では、本実施の形態１の燃料性状判別装置３００にて得られた結果に基づき、燃料量、点火時期、アイドル空気量制御を行う。たとえば、燃料性状判別結果記憶手段３０６に記憶されている判別結果が重質ガソリンの場合、燃料量を増量側、点火時期を進角側、アイドル空気量を増量側に制御する。
【００４２】
最後に、ステップＳ２１５では、前回エンジン停止時冷却水温記憶手段３０２によりエンジン停止時の冷却水温をＲＡＭ１４に記憶させ、本ルーチンを終了する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、始動時および始動直後の燃料性状判別時に、前回のエンジン運転状態を考慮し、かつ、前回エンジン停止から再度エンジン始動までの時間を考慮しているので、重質ガソリンを供給されているにもかかわらず、吸気管５の残留燃料による一時的なリッチ状態での比較的良好な燃焼、機関温度によるエンジン負荷低減時の比較的良好な燃焼により、誤った燃料性状判別をしてしまう問題がなくなる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関の燃料性状判別装置は、以上説明したとおり、前回のエンジン停止時の冷却水温を記憶する前回エンジン停止時冷却水温記憶手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第１の基準温度を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段と、現在の冷却水温と第２の基準水温を比較する今回エンジン冷却水温比較手段と、上記現在の冷却水温と現在の吸気温の偏差を計測する冷却水温吸気温偏差計測手段と、上記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上の場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下の場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場合には、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料性状判別を許可する燃料性状判定許可手段と、上記燃料性状判別が許可されている場合には、エンジンの所定の状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手段と、上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性状判別結果記憶手段とを備え、上記燃料性状判定許可手段は、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上でない場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下でない場合、あるいは上記偏差が上記基準偏差より小でない場合には、燃料性状判定条件が成立していないと判定して燃料性状判別を許可せず、上記燃料性状判別結果記憶手段は、上記燃料性状判別が許可されていない場合には、前回の燃料性状判別結果を読み出し、その判別結果を再度、記憶するので、燃料性状判別を誤ることがなくなるという効果を奏する。
【００４６】
さらに、この発明は、以上説明したとおり、上記冷却水温が、エンジンに取り付けられた冷却水温センサにより計測されるので、燃料性状判別を誤ることがなくなるという効果を奏する。
【００４７】
またさらに、この発明は、以上説明したとおり、上記吸気温が、エンジンの吸気管に結合されたエアクリーナに取り付けられた吸気温センサにより計測されるので、燃料性状判別を誤ることがなくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置を備えた電子制御式内燃機関の全体構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の燃料性状判別装置の機能ブロックを示す図である。
【符号の説明】
１ エアクリーナ、２ エアフローセンサ、３ スロットルバルブ、４ サージタンク、５ 吸気管、６ エンジン（内燃機関）、７ インジェクタ、８ カム角センサ、９ クランク角センサ、１０ 点火装置、１１ エンジン制御ユニット、１２ ＣＰＵ、１３ ＲＯＭ、１４ ＲＡＭ、１５ インターフェース、１６ 駆動回路、１７ 冷却水温センサ、１８ 吸気温センサ、１９ 始動スイッチ。
Claims (3)
- 前回のエンジン停止時の冷却水温を記憶する前回エンジン停止時冷却水温記憶手段と、
上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第１の基準温度を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段と、
現在の冷却水温と第２の基準水温を比較する今回エンジン冷却水温比較手段と、
上記現在の冷却水温と現在の吸気温の偏差を計測する冷却水温吸気温偏差計測手段と、
上記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、
上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上の場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下の場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場合には、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料性状判別を許可する燃料性状判定許可手段と、
上記燃料性状判別が許可されている場合には、エンジンの運転状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手段と、
上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性状判別結果記憶手段とを備え、
上記燃料性状判定許可手段は、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第１の基準温度より上でない場合、上記冷却水温が上記第２の基準水温より下でない場合、あるいは上記偏差が上記基準偏差より小でない場合には、燃料性状判定条件が成立していないと判定して燃料性状判別を許可せず、
上記燃料性状判別結果記憶手段は、上記燃料性状判別が許可されていない場合には、前回の燃料性状判別結果を読み出し、その判別結果を再度、記憶する
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。 - 上記冷却水温は、エンジンに取り付けられた冷却水温センサにより計測される
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料性状判別装置。 - 上記吸気温は、エンジンの吸気管に結合されたエアクリーナに取り付けられた吸気温センサにより計測される
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
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