JP4264982B2 - 内燃機関の燃料性状判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）の始動直後の回転変動等に基づいて燃料性状を判定する内燃機関の燃料性状判定装置に関する発明である。

一般に、エンジンに供給する燃料の性状（揮発性）によって始動時（特に冷間始動時）に吸気ポート内壁面等に付着する燃料量（ウエット量）が変化して、筒内に吸入される混合気の空燃比が変化し、この空燃比の変化によってエンジン回転挙動が変化する。このため、燃料性状の影響がウエットの多い始動直後のエンジン回転挙動に顕著に現れる。この特性を利用して始動直後に燃料性状を判定する技術が幾つか出願されている。

例えば、特許文献１（特許第３４９８３９２号公報）では、始動直後の回転吹き上がりのピーク値やその後の回転落ち込み量等に基づいて燃料性状を判定するようにしている。
また、特許文献２（特開平９−２０３３４２号公報）では、始動性、回転変動、回転立ち上がりを検出して、それらの検出値に基づいて燃料性状を判定するようにしている。

また、特許文献３（特開平３−２３３１５２号公報）では、重質燃料使用時にウエットにより混合気の空燃比がリーンになってエンジン回転が不安定になる分、アイドルを維持する吸入空気量が増加するという特性に着目して、暖機前のアイドル時に吸入空気量が所定範囲内にあるか否かで燃料性状を判定するようにしている。
特許第３４９８３９２号公報 特開平９−２０３３４２号公報 特開平３−２３３１５２号公報

上記いずれの燃料性状判定技術においても、始動直後の回転落ち込みは、重質燃料使用時にウエットにより空燃比がリーンになって発生するという考え方に基づいて重質燃料を判定するようにしているが、実際には、回転落ち込みの原因は、リーン（重質燃料）ばかりではなく、例えば、燃料性状が軽質の場合やエンジン暖機前にエンジンを止めて再始動を繰り返すなどの運転により吸気ポート内にウェットが溜まり、オーバーリッチになるために発生する回転落ち込みもある。

しかし、従来の燃料性状判定技術では、上記のようなリッチによる回転落ち込みが発生した場合でも、リーン（重質燃料）による回転落ち込みと誤判定して、燃料噴射量が増量補正されてしまう。その結果、もともとリッチの空燃比が益々リッチになって、エンジン回転が益々落ち込んでしまうという悪循環に陥ってしまい、最悪の場合、エンスト（エンジンストール）が発生したり、過リッチによる不完全燃焼により点火プラグのくすぶりが発生してエンジン始動が困難になってしまう可能性もある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、リーン（重質燃料）による回転落ち込みと前記のようなリッチによる回転落ち込みとを区別して燃料性状を正確に判定することができる内燃機関の燃料性状判定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、一次判定手段により内燃機関の始動直後の回転挙動又はそれに応じて変動するパラメータ（以下これらを「回転挙動情報」と総称する）に基づいて燃料性状が重質である可能性の有無を判定し（一次判定処理）、その結果、重質燃料の可能性ありと判定されたときに、二次判定手段により吸入空気量を一時的に増加させてその後の回転挙動情報に基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定するようにしたものである（二次判定処理）。

例えば、リーン（重質燃料）による回転落ち込みが発生すると、一次判定処理で重質燃料の可能性ありと判定される。この後、二次判定処理で吸入空気量を一時的に増加させると、もともとリーンの空燃比が益々リーン化されるため、回転落ち込みが抑えられず、回転が再上昇しない。この場合は、二次判定処理でリーン（重質燃料）による回転落ち込みと判断して最終的に重質燃料と判定する。

一方、リッチによる回転落ち込みが発生した場合でも、一次判定処理で重質燃料の可能性ありと判定されるが、この場合は、二次判定処理で吸入空気量を一時的に増加させると、リッチの空燃比がストイキ方向（又はリーン方向）に修正されるため、回転落ち込みが抑えられて回転が再上昇するようになる。この場合は、二次判定処理でリッチによる回転落ち込みと判断して最終的に軽質燃料と判定する。これにより、二次判定処理でリーン（重質燃料）による回転落ち込みとリッチによる回転落ち込みとを区別することが可能となり、リッチによる回転落ち込みを重質燃料によるものと誤判定することを防止でき、燃料性状判定の精度・信頼性を向上させることができる。

この場合、内燃機関の温度が低くなるほど、フリクションの増加によりファーストアイドルに要する吸入空気量が多くなるため、所定の吸入空気量の増加に対する回転挙動の相違が小さくなる傾向がある。この特性を考慮して、請求項２のように、二次判定処理で吸入空気量を一時的に増加させる際に、内燃機関の温度が低くなるほど吸入空気量の増加量を大きくするようにすると良い。このように、二次判定処理で内燃機関の温度が低くなるほど吸入空気量の増加量を大きくすれば、燃料性状による回転挙動の差を拡大することができる。これにより、寒冷時の冷機始動時でも、二次判定処理で重質燃料による回転落ち込みとオーバーリッチによる回転落ち込みとを精度良く区別することが可能となる。

一般に、冷機始動直後にはウエット量が多くなるため、吸入空気量を増加させると、それによるウエット変化量を補償する過渡燃料補正が行われるが、その補正値にはある程度のばらつき余裕が持たせてあるため、二次判定処理で吸入空気量を増加させたときに、その吸入空気量の増加分に応じて過渡燃料補正量が増加されると、本来的に重質燃料でリーンな場合でも、ある程度過渡燃料補正により補正されて判別が困難になるおそれがある。

そこで、請求項３のように、二次判定処理で、吸入空気量を一時的に増加させる際に、燃料噴射量に対する過渡時のウエット変化量を補償する過渡燃料補正を低減又は禁止するようにしても良い。このようにすれば、二次判定処理で、過渡燃料補正の影響を低減又は排除することができ、過渡燃料補正による燃料性状の誤判定を回避することができる。

この場合、内燃機関の温度が低くなるほど、吸入空気量増加時の過渡燃料補正の影響が回転挙動に現れやすくなることを考慮して、請求項４のように、吸入空気量を一時的に増加させる際に、内燃機関の温度が高くなるほど（つまり始動から暖機後に近付くほど）、燃料噴射量に対する過渡燃料補正量を低減補正する割合を大きくするようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の温度に応じて、燃料性状の判定精度を維持できる範囲内で過渡燃料補正量を確保することができ、また、燃料補正値を低減した影響が大きく現れる低温状態においては、判定に必要とされる最適な補正値の抑制が行われることから、必要以上に回転の落ち込みを誘発してドライバビリティを悪化させる状況を招くことなく、好適な制御を実施することができる。

ところで、前述したように、内燃機関が暖機された後は、ウエットが少なくなるが、前回の内燃機関の運転が暖機完了前に停止されると、ウエットが多く残った状態で内燃機関が停止されるため、次の始動時には、前回の運転停止時に残った多くのウエットの影響で空燃比がリッチ化されて、リッチによる回転落ち込みが発生することがある。従来の燃料性状判定技術では、このようなリッチによる回転落ち込みを、リーン（重質燃料）による回転落ち込みと区別できないため、重質燃料と誤判定する結果となる。しかし、ウエットが少なくなる暖機後に内燃機関の運転が停止された場合は、次の始動時に前回の運転停止時のウエットの影響をほとんど受けずに始動できるため、軽質燃料使用時でも、始動直後の空燃比がリッチ化されず、リッチによる回転落ち込みが発生しなくなる。要するに、燃料性状を誤判定する原因となる“リッチによる回転落ち込み”は、前回の内燃機関の運転が暖機完了前に停止されてウエットが多く残った状態になったときに発生する可能性があると思われる。

この点を考慮して、請求項５のように、前回の内燃機関の運転が暖機完了前に停止されたと判断されるときに二次判定処理を実行条件判定手段により許可するようにしても良い。このようにすれば、リッチによる回転落ち込みが発生する可能性がある状態のときのみに限定して二次判定処理を実行できるため、リッチによる回転落ち込みが発生しない条件下では、本来的に不必要な二次判定処理を行わずに済み、より早いタイミングで燃料性状判定を確定することができ、ドライバビリティの悪化を最小限に抑えられるよう、好適に制御できる利点がある。

尚、燃料性状を誤判定する原因となる“リッチによる回転落ち込み”の原因は、暖機完了前の運転停止の他に、燃料噴射弁からの漏れ燃料でリッチになる場合等も考えられるため、本発明を適用するシステムに応じて二次判定処理の実行条件を適宜変更しても良い。

また、二次判定処理で、吸入空気量を一時的に増加させてからその影響が回転挙動情報に顕著に現れるまでに遅れが発生することを考慮して、請求項６のように、二次判定処理で、吸入空気量を一時的に増加させてからその影響が回転挙動情報に顕著に現れるまでの所定期間経過後の回転挙動情報に基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定するようにすると良い。このようにすれば、吸入空気量の増加を適正に反映させた回転挙動情報を用いて最終的な燃料性状の判定を行うことができる。

この場合、請求項７のように、前記所定期間経過前であっても回転挙動情報に基づいて内燃機関の回転落ち込みがエンストの可能性のあるレベルに達していることが判明した時点で、即時に燃料性状が重質であると判定するようにしても良い。このようにすれば、回転落ち込みが明らかに重質燃料と分かる程度に大きい場合は、それが判明した時点で、即時に燃料性状が重質であると判定することができるため、エンスト防止のための燃料増量補正を早めに実施することができ、エンストをより確実に防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、ＤＣモータ等のモータ１５によってスロットルバルブ１６の開度（以下単に「スロットル開度」という）を制御する電子スロットルシステムが搭載され、そのスロットル開度がスロットル開度センサ１７によって検出される。本実施例の電子スロットルシステムは、アイドル回転速度制御装置（ＩＳＣ装置）としても機能し、アイドル運転中にエンジン回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるようにスロットル開度（吸入空気量）をフィードバック制御する。

更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒２４が設けられ、この触媒２４の上流側と下流側に、それぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ／リーンを検出する空燃比センサ、酸素センサ等の排出ガスセンサ２５，２６が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２７や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２８が取り付けられている。このクランク角センサ２８の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２９に入力される。このＥＣＵ２９は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御する。

また、ＥＣＵ２９は、エンジン運転中に後述する図２乃至図４の燃料性状判定ルーチンを実行することで、特許請求の範囲でいう一次判定手段と二次判定手段として機能し、燃料性状の判定を、一次判定処理と二次判定処理に分けて実行する。一次判定処理では、エンジン始動直後の回転降下度合い（回転降下カウンタの値CDNEDOWN）を演算して、これが判定値KLVGT 以上であるか否かで、燃料性状が重質である可能性の有無を判定する。この一次判定処理で、重質燃料の可能性ありと判定された場合は、二次判定処理を実施する。この二次判定処理では、吸入空気量を一時的に増加させ、その後の回転変動量DNEJDGに基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定する。

次に、図９のタイムチャートを用いて、図２乃至図４の燃料性状判定ルーチンによる判定処理の流れを説明する。
例えば、リーン（重質燃料）による回転落ち込みが発生すると、一次判定処理で重質燃料の可能性ありと判定される。この後、二次判定処理で吸入空気量を一時的に増加させると、もともとリーンの空燃比が益々リーン化されるため、回転落ち込みが抑えられず、回転が再上昇しない。この場合は、二次判定処理でリーン（重質燃料）による回転落ち込みと判断して最終的に重質燃料と判定する。

一方、リッチによる回転落ち込みが発生した場合でも、一次判定処理で重質燃料の可能性ありと判定されるが、この場合は、二次判定処理で吸入空気量を一時的に増加させると、リッチの空燃比がストイキ方向（又はリーン方向）に修正されるため、回転落ち込みが抑えられて回転が再上昇するようになる。この場合は、二次判定処理でリッチによる回転落ち込みと判断して最終的に重質燃料ではないと判定する。これにより、二次判定処理でリーン（重質燃料）による回転落ち込みとリッチによる回転落ち込みとを区別することが可能となり、リッチによる回転落ち込みを重質燃料によるものと誤判定することを防止できる。

以上説明した燃料性状判定は、図２乃至図４の燃料性状判定ルーチンによって次のようにして実行される。本ルーチンは、エンジン回転速度の演算タイミング毎（例えば４気筒エンジンでは１８０℃Ａ毎）に起動される。まずステップ１０１で、前回のエンジン停止時にＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭ（書き換え可能な不揮発性メモリ）に記憶された前回エンジン停止時の冷却水温THWIGOF を読み出す。この後、ステップ１０２に進み、図５に例示する冷却水温THW をパラメータとする目標アイドル回転速度NETIDLのマップを参照して、現在の冷却水温THW に応じた目標アイドル回転速度NETIDLを計算する。この後、ステップ１０３に進み、始動完了フラグXSTAが“０”であるか否かで、エンジン始動後であるか否かを判定し、エンジン始動後でない（始動完了フラグXSTA＝１）と判定されれば、ステップ１０４に進み、後述する各判定用ＲＡＭ値XSTNEDWN 、CDNEDOWN、NEJDG 、XLVGJDGEを全て初期化して０にする。

これに対して、上記ステップ１０３で、エンジン始動後（始動完了フラグXSTA＝０）と判定されれば、ステップ１０５に進み、現在の冷却水温THW が暖機完了温度に近い所定水温KTHWLVG （例えば６０℃）よりも低いか否かを判定する。その結果、現在の冷却水温THW が所定水温KTHWLVG 以上と判定されれば、エンジン１１の暖機（温度上昇）がかなり進んでウエットの影響が問題とならないと判断して、一次判定処理（ステップ１０６〜１０９の処理）を行わず、後述する図３のステップ１１７以降の処理に進む。

これに対して、上記ステップ１０５で、現在の冷却水温THW が所定水温KTHWLVG よりも低いと判定されれば、次のようにして一次判定処理（ステップ１０６〜１０９の処理）を実行する。まず、ステップ１０６で、現在のエンジン回転速度NEと目標アイドル回転速度NETIDLとの回転速度偏差DNEST を計算する。
DNEST ＝NE−NETIDL

この後、ステップ１０７に進み、図６に例示する回転速度偏差DNEST をパラメータとするカウンタ加算量DNECOUNTのマップを参照して、現在の回転速度偏差DNEST に応じたカウンタ加算量DNECOUNTを計算する。このカウンタ加算量DNECOUNTは、エンジン回転速度NEが目標アイドル回転速度NETIDLよりも低いときにその回転速度偏差DNEST に応じて回転降下カウンタCDNEDOWNのカウント値を増加させる値であり、エンジン回転速度NEが目標アイドル回転速度NETIDL以上の領域では、カウンタ加算量DNECOUNTが０に設定され、エンジン回転速度NEが目標アイドル回転速度NETIDL未満の領域では、回転速度偏差DNEST の絶対値が大きくなるほど、カウンタ加算量DNECOUNTが大きくなるように設定されている。

カウンタ加算量DNECOUNTの計算後、ステップ１０８に進み、回転降下カウンタの前回値CDNEDOWN(n-1) に今回のカウンタ加算量DNECOUNTを加算して、回転降下カウンタの今回値CDNEDOWN(n) を求める。これにより、回転降下カウンタの値CDNEDOWNは、エンジン回転速度NEが目標アイドル回転速度NETIDLよりも低くなっている状態の程度を表す指標となる。

この後、ステップ１０９に進み、回転降下カウンタの値CDNEDOWNが判定値KLVGT 以上であるか否かで、重質燃料の可能性があるか否か（エンジン始動直後に回転落ち込みが発生したか否か）を判定する。これらステップ１０６〜１０９の処理が特許請求の範囲でいう一次判定手段としての役割を果たす。

上記ステップ１０９で、回転降下カウンタの値CDNEDOWNが判定値KLVGT よりも小さいと判定されれば、まだ重質燃料の可能性ありと判断するほどの回転落ち込みはないと判断して、ステップ１１０以降の処理を行わずに、図３のステップ１１７以降の処理に進む。この場合は、ステップ１１７で、二次判定処理で吸入空気量を増量した後の経過時間をカウントする吸入空気量増量後判定カウンタCJDGTIMEをデフォルト値＄ＦＦにセットした後、ステップ１１８に進み、吸入空気量増量による過渡時のウエット変化量を補償する過渡燃料補正量に対する修正値FLVGTRを修正無しの値（１．０）にセットする。この後、ステップ１１９に進み、二次判定処理で吸入空気量を一時的に増加させる際のアイドルスピードコントロール（以下「ＩＳＣ」と表記する）の補正量DLVGを補正無し値（０）にセットして、ステップ１２２に進む。

一方、上記ステップ１０９で、回転降下カウンタの値CDNEDOWNが判定値KLVGT 以上である（重質燃料の可能性がある）と判定されれば、ステップ１１０に進み、前回のエンジン停止時のウエットの影響が懸念される状態（前回のエンジン運転が暖機完了前に停止されてウエットが多く残った状態）であるか否かを判定するために、前回エンジン停止時の冷却水温THWIGOF が暖機完了温度よりも低く設定された所定水温KTHWLVGOF （例えば４０℃）よりも低いか否かを判定する。その結果、前回エンジン停止時の冷却水温THWIGOF が所定水温KTHWLVGOF 以上と判定されれば、前回のエンジン停止時のウエットの影響が問題とならないと判断して、二次判定処理（図３のステップ１１１以降の処理）を行わず、後述する図４のステップ１３１の処理に進む。上記ステップ１１０の処理が特許請求の範囲でいう実行条件判定手段としての役割を果たす。

一方、上記ステップ１１０で、前回エンジン停止時の冷却水温THWIGOF が所定水温KTHWLVGOF よりも低いと判定されれば、前回のエンジン停止時のウエットの影響が懸念されると判断して、図３のステップ１１１以降の二次判定処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１１１で、二次判定処理フラグXSTNEDWNが二次判定処理開始前を意味する“０”であるか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定されれば、ステップ１１２で、この二次判定処理フラグXSTNEDWNを二次判定処理開始後を意味する“１”にセットする。この後、ステップ１１３に進み、現在のエンジン回転速度NEを二次判定処理開始時（吸入空気量増量直前）の回転速度NEJDG としてＥＣＵ２９のＲＡＭに記憶した後、ステップ１１４に進み、吸入空気量増量後判定カウンタCJDGTIMEを初期値KJDGTIMEにセットする。この初期値KJDGTIMEは、吸入空気量（ＩＳＣ補正量DISC）を一時的に増加させてからその影響が回転挙動に顕著に現れるまでの期間に相当する点火回数（例えば４点火回数）に設定されている。本ルーチンの起動周期は点火周期と同じであるため、点火回数＝本ルーチンの起動回数という関係になる。

この後、ステップ１１５に進み、図７に例示する冷却水温THW をパラメータとする過渡燃料補正修正値FLVGTRのマップを参照して、現在の冷却水温THW に応じた過渡燃料補正修正値FLVGTRを計算する。この過渡燃料補正修正値FLVGTRは、吸入空気量増量による過渡時のウエット変化量を補償する過渡燃料補正量に対する修正値である。

一般に、エンジン１１の温度（冷却水温THW ）が低くなるほど、吸入空気量増量時の過渡燃料補正の影響が回転挙動に現れやすくなるため、図７の過渡燃料補正修正値FLVGTRのマップは、冷却水温THW が低い領域では判定に必要十分な過渡燃料補正修正値FLVGTR（修正後の過渡燃料補正量FWET）に設定され、暖機後に近付くに従って、より補正値の減少度合いが大きく（過渡燃料補正修正値FLVGTRが小さく）なるように設定されている。このようにすれば、二次判定処理で、過渡燃料補正の影響を低減又は排除しつつ、必要以上に補正値を減少させることもないため、ドライバビリティへの影響を最小限に抑えつつ、過渡燃料補正による燃料性状の誤判定を回避することができる。但し、本発明は、ドライバビリティの悪化が許容できるレベルであれば、二次判定処理時に過渡燃料補正修正値FLVGTRを常に０に設定して、二次判定処理時に過渡燃料補正を禁止するようにしても良い。

過渡燃料補正修正値FLVGTRの計算後、ステップ１１６に進み、図８に例示する冷却水温THW をパラメータとするＩＳＣ増加量DLVGのマップを参照して、現在の冷却水温THW に応じたＩＳＣ増加量DLVGを計算する。このＩＳＣ増加量DLVGは、二次判定処理時の吸入空気量の増量値に相当する。一般に、エンジン１１の温度（冷却水温THW ）が低くなるほど、フリクションが大きくなり、吸入空気量を増量しても、燃料性状による回転挙動の相違が小さくなる傾向がある。この特性を考慮して、図８のＩＳＣ増加量DLVGのマップは、冷却水温THW が低くなるほど、ＩＳＣ増加量DLVG（吸入空気量の増量値）を大きくするように設定されている。このように、二次判定処理で冷却水温THW が低くなるほど、吸入空気量の増量値を大きくすれば、燃料性状による回転挙動の差を拡大することができる。これにより、寒冷時の冷機始動時でも、二次判定処理で重質燃料による回転落ち込みとオーバーリッチによる回転落ち込みとを精度良く区別することが可能となる。但し、本発明は、二次判定処理時に常にＩＳＣ増加量DLVGを一定値に設定しても良い。

二次判定処理開始時に、上記ステップ１１２で、二次判定処理フラグXSTNEDWNが“１”にセットされるため、それ以後は、本ルーチンが起動される毎に、ステップ１１１で「Ｎｏ」と判定される。従って、ステップ１１２〜１１６の処理は、二次判定処理開始時に１回のみ実行され、それ以後は、ステップ１１１で「Ｎｏ」と判定されて、ステップ１２０に進み、吸入空気量を増量した後の経過時間をカウントする吸入空気量増量後判定カウンタCJDGTIMEをダウンカウントする。この後、ステップ１２１に進み、吸入空気量増量後の最大回転速度NEJDGMAXを現在のエンジン回転速度NEと比較して、大きい方を最大回転速度NEJDGMAXとして更新記憶する。

この後、ステップ１２２に進み、過渡燃料補正基本量FWETB をエンジン運転条件に応じてマップ等により計算した後、ステップ１２３に進み、ＩＳＣ補正基本量DISCB をエンジン運転条件に応じてマップ等により計算する。

この後、図４のステップ１２４に進み、過渡燃料補正基本量FWETB に過渡燃料補正修正値FLVGTRを乗算して最終的な過渡燃料補正量FWETを求める。
FWET＝FWETB ×FLVGTR
そして、次のステップ１２５で、ＩＳＣ補正基本量DISCB にＩＳＣ増加量DLVGを加算して最終的なＩＳＣ補正量DISCを求める。
DISC＝DISCB ＋DLVG

この後、ステップ１２６に進み、二次判定処理フラグXSTNEDWN＝０（二次判定処理開始前）であるか、又は、判定終了フラグXLVGJDGEが燃料性状判定の終了前を意味する“０”であるか否かを判定し、二次判定処理フラグXSTNEDWN＝０（二次判定処理開始前）、又は判定終了フラグXLVGJDGE＝１（燃料性状判定の終了後）であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了するが、それ以外の場合、すなわち、二次判定処理の開始後であって、かつ、燃料性状判定の終了前であれば、ステップ１２７に進み、吸入空気量増量後の回転変動量DNEJDGを次式により計算する。

DNEJDG＝NEJDGMAX−NEJDG
NEJDGMAX：吸入空気量増量後の最大回転速度
NEJDG ：二次判定処理開始時（吸入空気量増量直前）の回転速度
この回転変動量DNEJDGは、マイナス値であれば回転落ち込み量（回転降下量）を意味し、プラス値であれば回転上昇量を意味する。

この後、ステップ１２８に進み、吸入空気量増量後の回転変動量DNEJDGが第１の判定値KDNEJDG1以上であるか否かを判定する。ここで、第１の判定値KDNEJDG1は、明らかに重質燃料と分かる程度に大きい回転落ち込み量（例えば−１５０ｒｐｍ）に設定されている。

このステップ１２８で「Ｎｏ」と判定される場合、吸入空気量増量後の回転変動量DNEJDG（回転落ち込み量）が明らかに重質燃料と分かる程度に大きい場合（DNEJDG＜KDNEJDG1の場合）は、即座にステップ１３１に進み、重質燃料と判定して重質判定フラグXLVGを重質燃料を意味する“１”にセットして、次のステップ１３２で、リッチ始動フラグXRICHSTAをリセットする。これにより、直ちに重質燃料用の燃料噴射制御が開始されて、エンストが防止される。

これに対して、ステップ１２８で「Ｙｅｓ」と判定される場合、つまり吸入空気量増量後の回転変動量DNEJDG（回転落ち込み量）が明らかに重質燃料と分かるレベルでない場合（DNEJDG≧KDNEJDG1の場合）は、ステップ１２９に進み、吸入空気量増量後判定カウンタCJDGTIMEの値が“０”までダウンカウントされたか否か（つまり吸入空気量を増加させてからその影響が回転挙動に顕著に現れるまでの所定期間に相当する所定点火回数を経過したか否か）を判定し、「Ｎｏ」と判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

その後、吸入空気量増量後判定カウンタCJDGTIMEの値が“０”になった時点で、吸入空気量を増加させてからその影響が回転挙動に顕著に現れるまでの所定期間が経過したと判断して、ステップ１２９からステップ１３０に進み、吸入空気量増量後の回転変動量DNEJDG（回転上昇量）を第２の判定値KDNEJDG1（例えば５０ｒｐｍ）と比較し、回転変動量DNEJDG（回転上昇量）が第２の判定値KDNEJDG1よりも小さければ、ステップ１３１に進み、重質燃料と判定して重質判定フラグXLVGを重質燃料を意味する“１”にセットして、次のステップ１３２で、リッチ始動フラグXRICHSTAをリセットする。これにより、重質燃料用の燃料噴射制御が開始されて、好適なドライバビリティに制御される。

これに対して、上記ステップ１３０で、回転変動量DNEJDG（回転上昇量）が第２の判定値KDNEJDG1以上であれば、ステップ１３３に進み、オーバーリッチ状態であったと判定して、重質判定フラグXLVGをリセットして、次のステップ１３２で、リッチ始動フラグXRICHSTAを“１”にセットする。

以上のようにして、ステップ１３１〜１３４で、燃料性状の判定結果に応じて重質判定フラグXLVGとリッチ始動フラグXRICHSTAをセット／リセットした後、ステップ１３５に進み、判定終了フラグXLVGJDGEを燃料性状判定終了を意味する“１”にセットした後、ステップ１３６に進み、過渡燃料補正修正値FLVGTRをリセットすると共に（FLVGTR＝１．０）、ＩＳＣ増加量DLVGをリセットして（DLVG＝０）、本ルーチンを終了する。

以上説明した本実施例によれば、エンジン始動直後の回転降下度合い（回転降下カウンタの値CDNEDOWN）を演算して、これが判定値KLVGT 以上であるか否かで、燃料性状が重質である可能性の有無を判定する一次判定処理を行い、この一次判定処理で、重質燃料の可能性ありと判定された場合は、吸入空気量を一時的に増加させ、その後の回転変動量DNEJDGに基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定する二次判定処理を実行するようにしたので、二次判定処理でリーン（重質燃料）による回転落ち込みとリッチによる回転落ち込みとを区別することが可能となり、リッチによる回転落ち込みを重質燃料によるものと誤判定することを防止でき、燃料性状判定の精度・信頼性を向上させることができる。

尚、本実施例では、アイドル運転時に電子スロットルシステムによってスロットル開度を制御することでアイドル回転速度を制御するようにしたが、スロットルバルブをバイパスするエアバイパス通路にアイドル回転速度制御バルブを設け、このアイドル回転速度制御バルブの開度制御によってアイドル回転速度を制御するシステムに対しても本発明を適用可能である。

その他、本発明は、一次判定処理や二次判定処理を適宜変更しても良く、例えば、一次判定処理で、前述した特許文献１〜３の技術や、その他の公知の燃料性状判定技術を利用して燃料性状が重質である可能性の有無を判定するようにしても良く、また、二次判定処理で、吸入空気量増量直前の回転速度と吸入空気量増量から所定期間経過後の回転速度との回転速度偏差を演算してその回転速度偏差に基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定するようにしても良い。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 燃料性状判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである（その１）。 燃料性状判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである（その２）。 燃料性状判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである（その３）。 目標アイドル回転速度NETIDLのマップの一例を示す図である。 カウンタ加算量DNECOUNTのマップの一例を示す図である。 過渡燃料補正修正値FLVGTRのマップの一例を示す図である。 ＩＳＣ増加量DLVGのマップの一例を示す図である。 燃料性状判定処理の挙動を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２４…触媒、２７…冷却水温センサ、２８…クランク角センサ、２９…ＥＣＵ（一次判定手段，二次判定手段，実行条件判定手段）

Claims (7)

1. 内燃機関に供給する燃料の性状を判定する内燃機関の燃料性状判定装置において、
   内燃機関の始動直後の回転挙動又はそれに応じて変動するパラメータ（以下これらを「回転挙動情報」と総称する）に基づいて燃料性状が重質である可能性の有無を判定する一次判定手段と、
   前記一次判定手段で重質の可能性ありと判定されたときに吸入空気量を一時的に増加させてその後の回転挙動情報に基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定する二次判定手段と
   を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
2. 前記二次判定手段は、吸入空気量を一時的に増加させる際に、内燃機関の温度が低くなるほど吸入空気量の増加量を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
3. 前記二次判定手段は、前記吸入空気量を一時的に増加させる際に、燃料噴射量に対する過渡時のウエット変化量を補償する過渡燃料補正を低減又は禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
4. 前記二次判定手段は、前記吸入空気量を一時的に増加させる際に、内燃機関の温度が高くなるほど前記燃料噴射量に対する過渡燃料補正量を低減補正する割合を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
5. 前回の内燃機関の運転が暖機完了前に停止されたと判断されるときに前記二次判定手段による燃料性状の判定を許可する実行条件判定手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
6. 前記二次判定手段は、吸入空気量を一時的に増加させてからその影響が回転挙動情報に顕著に現れるまでの所定期間経過後の回転挙動情報に基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
7. 前記二次判定手段は、前記所定期間経過前であっても回転挙動情報に基づいて内燃機関の回転落ち込みがエンストの可能性のあるレベルに達していることが判明した時点で、即時に燃料性状が重質であると判定することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。

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