JPH09256898A

JPH09256898A - 内燃機関の燃料性状検出装置

Info

Publication number: JPH09256898A
Application number: JP9746796A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Ogita; 保荻田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】検出時における燃焼状態の変化を顕著なもの
とすることで、燃料性状の検出の精度を高める。【解決手段】内燃機関ＥＧの始動後（ステップＳ１２
０）、補機であるエアコンディショナ８８のコンプレッ
サ８９を、オフ状態からオン状態に切り換える処理を行
なうこと（ステップＳ１５０）で、内燃機関に負荷変動
を与えて、吸入空気量を増大させ、燃料噴射量を増大さ
せる。このコンプレッサ８９をオンする前とオンした後
との内燃機関ＥＧの回転速度の変化量△ＮＥを求め（ス
テップＳ１７０）、この△ＮＥの大きさに応じて燃料性
状を決定する（Ｓ１８０〜Ｓ１９６）。コンプレッサ８
９をオンしたことで、前述したように燃料噴射量を増大
させることができることから、燃料性状に応じた内燃機
関の回転速度の変化が大きくなり、燃料性状の判定が容
易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関へ供給
された燃料の性状を検出する内燃機関の燃料性状検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用燃料の性状としては、アンチノ
ック性、揮発性、安定性等が重要であり、この性状を検
出する燃料性状検出装置として、特開平３−２４６３４
９号公報に示す技術が提案されている。この技術は、意
図的に内燃機関の燃料噴射タイミングを変化させて、そ
のときの燃焼状態の変化から燃料性状を判定するもので
ある。内燃機関では、燃料の噴射から点火までの時間が
長くなると、吸気管やシリンダの壁面の付着量が多くな
るが、この壁面付着量は燃料の性状により大きく変化す
る。従って、上記構成によれば、噴射タイミングをずら
すことで、壁面付着量を強制的に多くすることができ、
その際の壁面付着量を、エンジン回転数や回転むらの変
化、即ち燃焼状態から予測することにより、燃料の性状
を判定することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の技術では、燃料噴射タイミングをずらしてもそ
れ程の量の燃料の壁面付着が発生しないことから、エン
ジン回転数や回転むらの変化は小さく、燃料性状を誤判
定する可能性があった。というのは、燃料噴射タイミン
グをずらしたとしても燃料噴射量が大きくなる訳ではな
いことから、壁面付着量の増大量はそれ程のものではな
いからである。この結果、エンジン回転数や回転むらの
変化は小さく、燃料性状を誤判定した。

【０００４】この発明の内燃機関の燃料性状検出装置
は、こうした問題点に鑑みてなされたもので、検出時に
おける燃焼状態の変化を顕著なものとすることで、燃料
性状の検出の精度を高めることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題を解決するためになされた本発明の内燃機関の
燃料性状検出装置は、内燃機関と、該内燃機関に負荷変
動を与える補機と、前記内燃機関の負荷変動に対応して
前記内燃機関への燃料供給量を制御する燃料制御手段と
を備える車両に搭載される内燃機関の燃料性状検出装置
であって、前記補機を、稼動、非稼動のいずれか一方の
状態から他方の状態に切り換える稼動状態切換手段と、
該稼動状態切換手段により切り換えがなされたときに、
前記内燃機関の燃焼状態の変化を検出する燃焼状態変化
検出手段と、該検出された燃焼状態の変化に基づいて、
前記内燃機関に供給される燃料の性状を判定する判定手
段とを備えることを、その要旨としている。

【０００６】この構成によれば、稼動状態切換手段によ
り、補機が、稼動、非稼動のいずれか一方の状態から他
方の状態に切り換えられたとき、内燃機関に負荷変動が
発生して、内燃機関への燃料供給量が、燃料制御手段に
より大きく変化することになる。従って、燃料供給量が
大きく変化することにより、壁面付着量の変化量が大き
くなる。このため、内燃機関で発生するこのときの燃焼
状態の変化は顕著なものとなることから、この変化を、
燃焼状態変化検出手段により検出して、この検出結果に
基づいて、判定手段により燃料性状を判定することによ
り、高精度に燃料性状を判定することができる。

【０００７】上記構成の内燃機関の燃料性状検出装置に
おいて、少なくとも前記稼動状態切換手段により切り換
えがなされる前から前記判定手段による判定が終了する
までの間は、内燃機関の混合気の空燃比をフィードバッ
ク制御する空燃比フィードバック制御の実行を停止する
空燃比制御停止手段を備える構成とすることが好まし
い。

【０００８】空燃比フィードバック制御は内燃機関の燃
焼状態を補完する働きをすることから、補機の稼動状態
の切り換えにより生じた燃焼状態の変化は空燃比フィー
ドバック制御により抑えられることになる。これに対し
て、上記構成によれば、少なくとも補機の稼動状態の切
り換え前から判定が終了するまでの間は、空燃比フィー
ドバック制御を停止していることから、補機の稼動状態
の切り換えにより生じた燃焼状態の変化は空燃比フィー
ドバック制御の影響を受けることがない。従って、補機
の稼動状態の切り換えにより生じた燃焼状態の変化を確
実に検出することが可能となり、より一層高精度に燃料
性状を判定することができる。

【０００９】上記構成の内燃機関の燃料性状検出装置に
おいて、駆動電流を受けて回転力を発生する電動機と、
少なくとも前記稼動状態切換手段により切り換えを行な
うときに、前記電動機の回転力を車両の車軸に伝達する
伝達手段とを備える構成とすることが好ましい。

【００１０】この構成によれば、燃料性状の検出のため
に補機の稼動状態を切り換えても、車両の車軸は電動機
により回転されていることから、車両の乗員は、補機の
稼動状態を切り換えたことによる内燃機関の負荷変動を
体感することはない。従って、車両走行のドライバビリ
ティを損ねることなしに、内燃機関の燃料性状を検出す
ることができる。

【００１１】上記構成の内燃機関の燃料性状検出装置に
おいて、前記補機は、エアコンディショナとしてもよ
い。

【００１２】この構成によれば、容易にしかも大きな負
荷変動を内燃機関に発生されることができることから、
簡単かつ高精度の燃料性状の検出が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、以上説明したこの発明の実
施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、この発明
の第１実施例である内燃機関の燃料性状検出装置を搭載
したハイブリッド車両を表わす概略構成図である。

【００１４】このハイブリッド車両は、図示しない燃料
タンクから燃料の供給を受けて駆動される内燃機関ＥＧ
を備えており、その出力軸はプラネタリギア装置ＰＧに
接続されている。プラネタリギア装置ＰＧは、発電機Ｇ
と電動機Ｍとに連結されており、内燃機関ＥＧの出力軸
の回転運動が、プラネタリギア装置ＰＧにより発電機Ｇ
側、電動機Ｍ側あるいはその双方側に配分され伝達され
る。なお、電動機Ｍの出力軸には、ディファレンシャル
ギアＤＧが接続され、車軸ＡＸを介して最終的な目的で
ある車両の駆動輪ＡＨが連結されている。

【００１５】プラネタリギア装置ＰＧの詳しい構成につ
いて図２の概略構成図を用いて説明する。図２に示すよ
うに、内燃機関ＥＧのクランク軸に連結した出力軸１１
はクラッチ２０を介して中間軸１３に連結される。出力
軸１１には歯車ポンプ等の油圧供給源１４が設けられて
おり、この油圧供給源１４は、内燃機関ＥＧの動力の一
部で油圧を発生させて第１クラッチ２０の係合を為す動
力源となる。なお、内燃機関ＥＧの動力によらないで別
の小型電動機により油圧を発生させる構成としてもよ
く、この構成によれば、内燃機関ＥＧが停止していても
第１クラッチ２０を操作することができる。

【００１６】中間軸１３は、遊星歯車機構３０の遊星歯
車３２を回転自在に軸支するキャリア３４に一体的に結
合されており、遊星歯車３２と噛合う太陽歯車３３は中
空回転軸１５の後端に一体的に取付られている。この中
空回転軸１５の前端は多板式変速用ブレーキを構成する
第２クラッチ４０の回転可能な摩擦板４２に結合され、
一方、第２クラッチ４０の固定摩擦板４４はケースに固
着されている。従って油圧によって第２クラッチ４０が
係合されると中空回転軸１５はケース４６に対し固定状
態となる。この中空回転軸１５にはスプライン嵌合され
た歯車５１があり、この歯車５１に噛み合う歯車５３の
回転軸５５は発電機Ｇの軸となっている。一方、遊星歯
車機構３０のリング歯車３６は出力軸１７上に取り付け
られ、この出力軸１７上には電動機Ｍが連結されてい
る。

【００１７】なお、電動機Ｍの出力軸１７への連結は、
例えば、出力軸にロータを結合して、ステータをケーシ
ングに固定する構成により実現されており、出力軸１７
の回転力に電動機で発生する回転力を加算できるような
構成となっている。

【００１８】上記構成のプラネタリギア装置ＰＧは、本
願出願人が特開昭５０−３０２２３号公報で既に提案し
たものであり、詳しい動作の説明についてはその明細書
に委ねることにするが、要は次のように動作する。

【００１９】第１クラッチ２０および第２クラッチ４０
を共に開放状態とすることにより、電動機Ｍのみで駆動
輪ＡＨが駆動されるモードになる。第１クラッチ２０お
よび第２クラッチ４０を共に係合状態とすることによ
り、内燃機関ＥＧの駆動力は、遊星歯車機構３０を介し
て全て電動機Ｍおよび駆動輪ＡＨ側へ伝達されるモード
になる。さらに、第１クラッチ２０を係合状態とすると
共に第２クラッチ４０を開放状態とすることにより、内
燃機関ＥＧの駆動力は、遊星歯車機構３０で分配され
て、発電機Ｇ側と、電動機Ｍおよび駆動輪ＡＨ側とにそ
れぞれ伝達されるモードになる。

【００２０】なお、上記プラネタリギア装置ＰＧによれ
ば、第１クラッチ２０を係合状態とし第２クラッチ４０
を解放状態とすることにより、車両の走行による出力軸
１７の回転が遊星歯車機構３０を介して内燃機関ＥＧの
出力軸１１に伝達されることから、その遊星歯車機構３
０に連結される発電機Ｇの負荷の変動を調節することで
その内燃機関ＥＧの出力軸１１の回転を強制的に制御す
ることができる。即ち、第１クラッチ２０を係合状態と
し第２クラッチ４０を解放状態とし、内燃機関ＥＧの吸
入空気量を一定にすることにより内燃機関ＥＧの出力を
一定に保持しておいて、発電機Ｇの負荷を変えることで
内燃機関ＥＧの回転速度を強制的に制御することができ
る。

【００２１】図１に戻って、プラネタリギア装置ＰＧを
介して内燃機関ＥＧの一部の動力で駆動される発電機Ｇ
の発生電力はバッテリＢＴの充電用電力として利用さ
れ、このバッテリＢＴから供給される電力で前記電動機
Ｍが駆動される。電動機Ｍとしては、例えば６極の永久
磁石からなるロータと３相巻線からなるステータとによ
り構成される直流ブラシレスモータなどが利用される。
また、バッテリＢＴとしては、鉛酸蓄電池、ニッケルカ
ドミウム電池、ナトリウム硫黄電池、リチウム２次電
池、水素２次電池、レドックス型電池などの各種２次電
池、燃料電池、大容量のコンデンサなどが利用される。

【００２２】この実施例のハイブリッド車両では、燃料
消費率が最低となるように内燃機関ＥＧを最適効率点で
通常運転し、その内燃機関ＥＧの発生トルクと車両要求
負荷との過不足分を発電機Ｇの発電負荷あるいは電動機
Ｍの駆動トルクにより調整するということがなされる。
この調整は、このハイブリッド車両に搭載される車両コ
ントローラＣＣにより実現される。即ち、車両コントロ
ーラＣＣは、車両の走行に関わる各種情報（以下、車両
情報と呼ぶ）を入力して車両が必要としている車両要求
負荷を求め、その車両要求負荷を基に各構成機器、即
ち、内燃機関ＥＧ、プラネタリギア装置ＰＧ、発電機Ｇ
および電動機Ｍを制御することにより、上記調整を行な
う。

【００２３】図３は、上記内燃機関ＥＧおよびその周辺
装置を表わす概略構成図である。図示するように、内燃
機関ＥＧの吸気通路６０には、吸入空気の取り入れ口か
ら、エアクリーナ６１、スロットルアクチュエータ６２
ａにより開閉駆動されるスロットルバルブ６２、吸入空
気の脈動を抑えるサージタンク６３および内燃機関ＥＧ
に燃料を供給する燃料噴射弁６４が設けられている。

【００２４】吸気通路６０を介して吸入される吸入空気
は、燃料噴射弁６４から噴射される燃料と混合されて、
内燃機関ＥＧの燃焼室６５内に吸入される。この燃料混
合気は、燃焼室６５内で点火プラグ６６によって火花点
火され、内燃機関ＥＧを駆動させる。燃焼室６５内で燃
焼したガス（排気）は、排気通路６７を介して触媒コン
バータ６８に導かれ、浄化された後、大気側に排出され
る。

【００２５】点火プラグ６６には、ディストリビュータ
７１を介してイグナイタ７２からの高電圧が印加され、
この印加タイミングによって点火時期が決定される。な
お、ディストリビュータ７１は、イグナイタ７２で発生
した高電圧を各気筒の点火プラグ６６に分配するための
もので、このディストリビュータ７１には、１回転に２
４発のパルス信号を出力する回転速度センサ７３が設け
られている。

【００２６】また、内燃機関ＥＧの吸気通路６０には、
スロットルバルブ６２の設けられた吸気通路部分を迂回
するようにバイパス通路７５が形成されており、このバ
イパス通路７５には、ＩＳＣＶ７６が設けられている。
ＩＳＣＶ７６は、リニアソレノイドによって開弁度が制
御される高速応答性に優れた弁体を備えており、この弁
体の閉開の時間比に相当するデューティ比を有するデュ
ーティ信号をリニアソレノイドに出力することにより、
空気流量を高精度に制御する。このようなＩＳＣＶ７６
を用いることで、一般的に大型のＤＣモータから構成さ
れるスロットルアクチュエータ６２ａを使用することな
く、内燃機関ＥＧのアイドリング時の吸入空気量を高速
制御することができる。

【００２７】内燃機関ＥＧには、その運転状態を検出す
るためのセンサとして、回転速度センサ７３のほか、ス
ロットルバルブ６２の開度を検出すると共にスロットル
バルブ６２の全閉状態を検出するアイドルスイッチ８０
（図４）を内蔵したスロットルポジションセンサ８１、
吸気通路６０に配設されて吸入空気（吸気）の温度を検
出する吸気温センサ８２、吸気の量を検出するエアフロ
メータ８３、シリンダブロックに配設されて冷却水温を
検出する水温センサ８４、排気通路６７に配設されて排
気中の空燃比を検出する空燃比センサ８５、および車両
の速度を検出する車速センサ８７等が備えられており、
これらの各種検出結果は前述した車両情報として車両コ
ントローラＣＣに入力される。

【００２８】さらに、このハイブリッド車両には、エア
コンディショナ８８が設けられている。エアコンディシ
ョナ８８は、図示しないインストルメントパネルまわり
に吹出し口や操作パネルを備える周知のもので、乗員の
操作を受けて乗員室の空気調和を行なう。なお、このエ
アコンディショナ８８は、空気調和の制御を行なう専用
のコントローラを備えており、そのコントローラにより
自動制御されるが、さらには、エアコンディショナ８８
内のコンプレッサ８９と車両コントローラＣＣとは電気
的に接続されており、車両コントローラＣＣからも制御
を受ける構成となっている。詳細には、コンプレッサ８
９には内燃機関ＥＧからの駆動力を伝達するマグネット
クラッチ８９ａが設けられており、このマグネットクラ
ッチ８９ａに車両コントローラＣＣからオン／オフ制御
信号を送ることにより、車両コントローラＣＣからもコ
ンプレッサ８９の稼動／非稼動の切り換えが可能となっ
ている。

【００２９】図４は、車両コントローラを中心としたハ
イブリッド車両の制御系のブロック図である。図示する
ように、車両コントローラＣＣは、マイクロコンピュー
タを中心とする論理演算回路として構成され、詳しく
は、予め設定された制御プログラムに従って内燃機関Ｅ
Ｇを制御するための各種演算処理を実行するＣＰＵ９
０、ＣＰＵ９０で各種演算処理を実行するのに必要な制
御プログラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ９
１、同じくＣＰＵ９０で各種演算処理を実行するのに必
要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ９２、
電源オフ時においてもデータを保持可能なバックアップ
ＲＡＭ９３，上記車両情報を入力するＡ／Ｄコンバータ
９４および入力処理回路９５、ＣＰＵ９０での演算結果
に応じてスロットルアクチュエータ６２ａ、燃料噴射弁
６４、イグナイタ７２、ＩＳＣＶ７６等に駆動信号を出
力する出力処理回路９６等を備えている。なお、出力処
理回路９６には、上記内燃機関ＥＧに備えられるアクチ
ュエータ以外にも、前述したプラネタリギア装置ＰＧ、
発電機Ｇ、電動機Ｍおよびエアコンディショナ８８のコ
ンプレッサ８９（詳細には、マグネットクラッチ８９
ａ）にも駆動信号を出力する。

【００３０】本実施例においては、こうして構成された
車両コントローラＣＣによって燃料噴射弁６４、イグナ
イタ７２およびＩＳＣＶ７６等が最適タイミングで最適
駆動量にて駆動される、いわゆる燃料噴射制御や点火時
期制御やアイドル回転速度制御により内燃機関ＥＧが運
転される。なお、この燃料噴射制御、点火時期制御およ
びアイドル回転速度制御については従来と同様であり、
ここでは詳細な説明を省略する。本実施例のハイブリッ
ド車両では、始動後、車両コントローラＣＣによって、
予め定められた運転条件に合致したか否かが判定され、
合致したときに、内燃機関の始動を開始し、その後、上
記燃料噴射制御、点火時期制御およびアイドル回転速度
制御の実行を開始する。なお、内燃機関の始動時には、
内燃機関の燃料性状を検出する処理も併せて実行する。

【００３１】上述した内燃機関の始動時の処理、即ち内
燃機関始動処理について次に説明する。図５は、車両コ
ントローラＣＣのＣＰＵ９０により実行される内燃機関
始動処理を示すフローチャートである。

【００３２】ＣＰＵ９０が処理を開始すると、まず現在
の車両情報の入力を行ない（ステップＳ１００）、車両
の運転状況を把握する。そして、その情報から、内燃機
関ＥＧの始動条件が成立しているか否かを判断する（ス
テップＳ１１０）。ここで、内燃機関ＥＧの始動条件と
は、内燃機関ＥＧの回転速度ＮＥが値０であるか、電動
機Ｍのみで駆動輪ＡＨが駆動されて車両が走行中である
か、アイドルスイッチ８０がオン状態であるかなどの条
件である。これらの条件が全て満足されなければ、ステ
ップＳ１００に処理を戻して、ステップＳ１００および
Ｓ１１０の処理を繰り返す。

【００３３】一方、これらの条件が全て成立して内燃機
関の始動要求があると判定されたときには、内燃機関Ｅ
Ｇの始動を行なう（ステップＳ１２０）。次いで、内燃
機関ＥＧの混合気の空燃比を理論空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比フィードバック制御の実行を一旦停止
する処理を行なう（ステップＳ１３０）。この空燃比フ
ィードバック制御は、空燃比センサ８５で検出された空
燃比を理論空燃比を中心としたある狭い範囲内に収める
ように、燃料噴射量を精度良く制御する周知のもので、
ここでは詳しい説明は省略する。その後、回転速度セン
サ７３の検出値を変数ＮＥ１に格納する（ステップＳ１
４０）。なお、上記停止状態にある空燃比フィードバッ
ク制御は、この内燃機関始動処理が終了後、再開され
る。

【００３４】続いて、ＣＰＵ９０は、エアコンディショ
ナ８８に備えられるコンプレッサ８９のマグネットクラ
ッチ８９ａをオフ状態からオン状態に切り換える制御を
行なう（ステップＳ１５０）。マグネットクラッチ８９
ａがオン状態となると、コンプレッサ８９が稼動して、
内燃機関ＥＧの負荷が急増するが、このときには、この
負荷変動を受けて燃料噴射制御やアイドル回転速度制御
が次のように働いている。即ち、アイドル回転速度制御
によれば、この負荷変動に見合った制御量だけＩＳＣＶ
７６の開度の増大が図られ、一方、燃料噴射制御によれ
ば、そのＩＳＣＶ７６の開度の増大により増加した吸入
空気量に対応して燃料噴射量の増量が図られる。

【００３５】その後、ステップＳ１６０に進み、この時
の回転速度センサ７３の検出値を変数ＮＥ２に格納す
る。続いて、ステップＳ１４０で格納した変数ＮＥ１か
らステップＳ１６０で格納した変数ＮＥ２を減算するこ
とにより、コンプレッサ８９の稼動切り換えの前後の回
転速度ＮＥの変化量△ＮＥを求める（ステップＳ１７
０）。

【００３６】続いて、上記変化量△ＮＥが予め定められ
た第１の所定値ＮＥ１以上であるか否かの判別と、変化
量△ＮＥが予め定められた第２の所定値ＮＥ２以下であ
るか否かを判別とを行なう（ステップＳ１８０，Ｓ１９
０）。ここで、第２の所定値ＮＥ２は第１の所定値ＮＥ
１より小さい値である。ステップＳ１８０で、変化量△
ＮＥが第１の所定値ＮＥ１以上であると判別されると、
内燃機関ＥＧに供給されている燃料は重質燃料であると
判定し（ステップＳ１９２）、一方、ステップＳ１９０
で、変化量△ＮＥが第２の所定値ＮＥ２以下であると判
別されると、内燃機関ＥＧに供給されている燃料は軽質
燃料であると判定する（ステップＳ１９４）。なお、ス
テップＳ１８０で、変化量△ＮＥが第１の所定値ＮＥ１
より小さく、ステップＳ１９０で第２の所定値ＮＥ２よ
り大きいと判別されると、内燃機関ＥＧに供給されてい
る燃料は中間燃料であると判定する（ステップＳ１９
６）。

【００３７】上記ステップＳ１８０ないしＳ１９６の処
理で燃料性状が判定されるのは次のような理由である。
ステップＳ１５０でコンプレッサ８９が稼動して内燃機
関ＥＧの負荷が急増すると、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎ
Ｅは急落しようとするが、この急落の直前に前述したよ
うに燃料噴射量が増大されることから、上記回転速度の
変化量△ＮＥはそれほど大きな値とならないはずであ
る。しかしながら、内燃機関ＥＧに供給される燃料の性
状によっては例え燃料噴射量が増大されても、内燃機関
ＥＧの燃焼室６５や吸気通路６０における燃料の壁面付
着量が増大するだけで、燃焼に寄与する燃料量が少な
く、回転速度ＮＥの回復を図れないことがある。従っ
て、回転速度ＮＥの回復が十分に図れず回転速度の変化
量△ＮＥが大きい程、壁面付着量が大きい燃料、即ち揮
発性の悪い重質燃料と判定することができる。

【００３８】こうして燃料の性状判定を終えると、本処
理を終了する。

【００３９】以上詳述したように、この第１実施例によ
れば、燃料性状の判定の際に、補機であるエアコンディ
ショナ８８のコンプレッサ８９を、オフ状態からオン状
態に切り換えることで、内燃機関ＥＧに急激な負荷変動
を発生させている。急激な負荷変動は、アイドル回転速
度制御による吸入空気量の増大を招き、さらに、それに
従い燃料噴射制御により内燃機関ＥＧへの燃料噴射量の
増大を招くことから、燃料の壁面付着量も大きくするこ
とができる。従って、燃料性状の判定の際の内燃機関の
燃焼状態の変化は顕著なものとなることから、回転速度
ＮＥの変化量△ＮＥを見ることで、燃料性状の高精度な
検出を実現することができる。

【００４０】また、この第１実施例によれば、燃料性状
の判定の際の空燃比フィードバック制御の実行を停止し
ていることから、エアコンディショナ８８のコンプレッ
サ８９を、オフ状態からオン状態に切り換えたことで生
じる回転速度ＮＥの変化を空燃比フィードバック制御に
より抑えるようなことがない。このため、その回転速度
ＮＥの変化を確実に検出することができることから、燃
料性状の判定精度をより一層高めることができる。

【００４１】さらに、この第１実施例によれば、燃料性
状の判定の際には、電動機Ｍのみで車軸ＡＸが駆動され
て車両が走行中であることから、車両の乗員は、エアコ
ンディショナ８８のコンプレッサ８９が稼動状態に切り
換わったことによる内燃機関の負荷変動を駆動トルクの
変動として体感することはない。従って、車両走行のド
ライバビリティを損ねることなしに、燃料性状を検出す
ることができる。

【００４２】なお、この第１実施例では、燃料性状の検
出時には、電動機Ｍのみで車軸ＡＸが駆動されていた
が、電動機Ｍと内燃機関ＥＧとの双方で車軸ＡＸを駆動
する構成としてもよい。この構成では、エアコンディシ
ョナ８８を稼動したことによる駆動トルクの変動を電動
機Ｍでアシストすることで、燃料性状検出時のドライバ
ビリティの損失を防ぐことができる。

【００４３】本発明の第２実施例について次に説明す
る。この第２実施例の構成は、第１実施例と比較して、
同一のハードウェア構成を備え、相違するのは車両コン
トローラＣＣのＣＰＵ９０により実行される内燃機関始
動処理だけが相違する。図６はその内燃機関始動処理を
示すフローチャートである。

【００４４】図６に示すように、ＣＰＵ９０が処理を開
始すると、まず、第１実施例のステップＳ１００ないし
Ｓ１２０と同様にして、内燃機関ＥＧの始動までの処理
を行なう（ステップＳ２００ないしＳ２２０）。その
後、空燃比センサ８５のヒータをオン状態として空燃比
センサ８５を活性化する処理を行なう（ステップＳ２２
５）。

【００４５】その後、第１実施例のステップＳ１３０と
同様にして、空燃比フィードバック制御の実行を一旦停
止する（ステップＳ２３０）。続いて、空燃比センサ８
５の検出値を変数ＡＦ１に格納して（ステップＳ２４
０）、第１実施例のステップＳ１５０と同様に、エアコ
ンディショナ８８に備えられるコンプレッサ８９のマグ
ネットクラッチ８９ａをオフ状態からオン状態に切り換
える（ステップＳ２５０）。その後、空燃比センサ８５
の検出値を変数ＡＦ２に格納する（ステップＳ２６
０）。

【００４６】続いて、ステップＳ２６０で格納した変数
ＡＦ２からステップＳ２４０で格納した変数ＡＦ１を減
算することにより、コンプレッサ８９の稼動切り換えの
前後の空燃比の変化量△ＡＦを求める（ステップＳ２７
０）。

【００４７】続いて、上記変化量△ＡＦが予め定められ
た第１の所定値ＡＦ１以上であるか否かの判別と、変化
量△ＡＦが予め定められた第２の所定値ＡＦ２以下であ
るか否かを判別とを行なう（ステップＳ２８０，Ｓ２９
０）。ここで、第２の所定値ＡＦ２は第１の所定値ＡＦ
１より小さい値である。ステップＳ２８０で、変化量△
ＡＦが第１の所定値ＡＦ１以上であると判別されると、
内燃機関ＥＧに供給されている燃料は重質燃料であると
判定し（ステップＳ２９２）、一方、ステップＳ２９０
で、変化量△ＡＦが第２の所定値ＡＦ２以下であると判
別されると、内燃機関ＥＧに供給されている燃料は軽質
燃料であると判定する（ステップＳ２９４）。なお、ス
テップＳ２８０で、変化量△ＡＦが第１の所定値ＡＦ１
より小さく、ステップＳ２９０で第２の所定値ＡＦ２よ
り大きいと判別されると、内燃機関ＥＧに供給されてい
る燃料は中間燃料であると判定する（ステップＳ２９
６）。

【００４８】上記ステップＳ２８０ないしＳ２９６の処
理で燃料性状が判定されるのは次のような理由である。
ステップＳ２５０でコンプレッサ８９が稼動して内燃機
関ＥＧの負荷が急増すると、アイドル回転速度制御によ
り吸入空気量が増大するとともに、燃料噴射制御により
燃料噴射量が増大する。このとき、空燃比の変動はそれ
ほどないはずであるが、実際は、内燃機関ＥＧに供給さ
れる燃料の性状によっては燃料の壁面付着量が増して、
燃焼に寄与する燃料量が減少する。従って、コンプレッ
サ８９のオン状態への切り換え前後の空燃比の変化量△
ＡＦが大きい程、壁面付着量が大きい燃料、即ち揮発性
の悪い重量燃料であると判定することができる。

【００４９】こうして燃料の性状判定を終えると、本処
理を終了する。

【００５０】以上のように構成された第２実施例によれ
ば、空燃比センサ８５で検出される空燃比の変化から間
接的に内燃機関ＥＧの燃焼状態の変化を検出すること
で、第１実施例と同様に、燃料性状を高精度に判定する
ことができる。なお、第１実施例、第２実施例に換え
て、内燃機関ＥＧの回転速度の変化と空燃比の変化との
両方から内燃機関ＥＧの燃焼状態の変化を検出する構成
としてもよく、より高精度の燃焼状態の検出が可能とな
る。

【００５１】前記第１および第２実施例では、内燃機関
ＥＧの燃焼状態の変化を、コンプレッサ８９の稼動時の
前後の回転速度もしくは空燃比の変化量△ＮＥ，△ＡＦ
から求めていたが、これに換えて、コンプレッサ８９の
稼動直後の回転速度もしくは空燃比の変化速度から求め
る構成としてもよく、第１および第２実施例と同じ効果
を奏することができる。

【００５２】また、前記第１および第２実施例では、補
機の稼動状態の切り換えとしてエアコンディショナ８８
のコンプレッサ８９をオン状態としていたが、これに換
えて、コンプレッサ８９に加えてエアコンディショナ８
８の送風機類をオン状態に切り換える構成としてもよ
い。この構成によれば、内燃機関への負荷変動をより大
きなものとすることができることから、このときの燃料
供給量をより多くすることができ、従って、燃料性状の
検出精度を一層高めることができる。

【００５３】さらに、補機の稼動状態の切り換えは必ず
しもエアコンディショナ８８に限る必要はなく、例え
ば、パワーステアリングを稼動する構成、あるいはオル
タネータを稼動する構成としてもよく、要は、車両に搭
載され内燃機関ＥＧに負荷変動を与える補機であればど
のようなものでもよい。

【００５４】前記第１および第２実施例では、稼動状態
の切り換えとして、オフ状態からオン状態に切り換える
構成としていたが、これに換えて、オン状態からオフ状
態に切り換える構成としてもよい。補機をオン状態から
オフ状態に切り換えたときには、内燃機関ＥＧの負荷が
小さくなり、このときには、その負荷減少に見合った制
御量だけＩＳＣＶ７６の開度は閉じ側に制御され、その
ＩＳＣＶ７６の開度の閉じ側の制御により減少した吸入
空気量に対応して燃料噴射量の減少が図られる。燃料噴
射量が減少するとき、壁面に付着した燃料の揮発性がそ
の燃料の性状により相違することから、内燃機関の燃焼
状態が燃料の性状によって変わってくる。従って、補機
をオン状態からオフ状態へ切り換えて、内燃機関の燃焼
状態を回転速度ＮＥや空燃比ＡＦの変化速度から検出し
て判定することによっても、燃料性状の検出を行なうこ
とができる。

【００５５】また、前記第１および第２実施例では、内
燃機関と電動機とにより車両の車軸を回転するハイブリ
ッド車両に本発明の内燃機関の燃料性状検出装置を適用
した例を説明したが、これに換えて、内燃機関のみで車
軸を回転する一般の車両に本発明の内燃機関の燃料性状
検出装置を適用する構成としてもよい。この場合、内燃
機関の始動開始直後のファーストアイドル時にエアコン
ディショナ８８のコンプレッサ８９をオンして燃料性状
を検出することになる。かかる構成によれば、乗員はコ
ンプレッサ８９を起動したことによる負荷変動に気がつ
く可能性はあるが、車両走行開始後ではないので、ドラ
イバビリティを損ねるようなことはない。また、内燃機
関の燃料性状をファーストアイドル時に検出することが
可能であることから、その燃料性状に応じた燃料噴射を
行なうことで、ドライバビリティ、排気エミッション、
燃費を早期に改善することができる。

【００５６】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である内燃機関の燃料性
状検出装置を搭載したハイブリッド車両を表わす概略構
成図である。

【図２】そのハイブリッド車両に採用されるプラネタリ
ギア装置の概略構成図である。

【図３】そのハイブリッド車両に搭載される内燃機関お
よびその周辺装置の概略構成図である。

【図４】車両コントローラを中心としたハイブリッド車
両の制御系のブロック図である。

【図５】車両コントローラにより実行される内燃機関始
動処理を示すフローチャートである。

【図６】第２実施例における内燃機関始動処理を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１１…出力軸１３…中間軸１４…油圧供給源１５…中空回転軸１７…出力軸２０…第１クラッチ３０…遊星歯車機構３２…遊星歯車３３…太陽歯車３４…キャリア３６…リング歯車４０…第２クラッチ４２…摩擦板４４…固定摩擦板４６…ケース５１…歯車５３…歯車５５…回転軸６０…吸気通路６１…エアクリーナ６２…スロットルバルブ６２ａ…スロットルアクチュエータ６３…サージタンク６４…燃料噴射弁６５…燃焼室６６…点火プラグ６７…排気通路６８…触媒コンバータ７１…ディストリビュータ７２…イグナイタ７３…回転速度センサ７５…バイパス通路７６…ＩＳＣＶ８０…アイドルスイッチ８１…スロットルポジションセンサ８２…吸気温センサ８３…エアフロメータ８４…水温センサ８５…空燃比センサ８７…車速センサ８８…エアコンディショナ８９…コンプレッサ８９ａ…マグネットクラッチ９０…ＣＰＵ９１…ＲＯＭ９２…ＲＡＭ９３…バックアップＲＡＭ９４…Ａ／Ｄコンバータ９５…入力処理回路９６…出力処理回路ＡＨ…駆動輪ＡＸ…車軸ＢＴ…バッテリＣＣ…車両コントローラＤＧ…ディファレンシャルギアＥＧ…内燃機関Ｇ…発電機Ｍ…電動機ＰＧ…プラネタリギア装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ＢＧ０１Ｎ 33/22 Ｇ０１Ｎ 33/22 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関と、該内燃機関に負荷変動を与える補機と、前記内燃機関の負荷変動に対応して前記内燃機関への燃
料供給量を制御する燃料制御手段とを備える車両に搭載
される内燃機関の燃料性状検出装置であって、前記補機を、稼動、非稼動のいずれか一方の状態から他
方の状態に切り換える稼動状態切換手段と、該稼動状態切換手段により切り換えがなされたときに、
前記内燃機関の燃焼状態の変化を検出する燃焼状態変化
検出手段と、該検出された燃焼状態の変化に基づいて、前記内燃機関
に供給される燃料の性状を判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状検出装置。
【請求項２】請求項１記載の内燃機関の燃料性状検出
装置であって、少なくとも前記稼動状態切換手段により切り換えがなさ
れる前から前記判定手段による判定が終了するまでの間
は、内燃機関の混合気の空燃比をフィードバック制御す
る空燃比フィードバック制御の実行を停止する空燃比制
御停止手段を備える内燃機関の燃料性状検出装置。
【請求項３】請求項１または２記載の内燃機関の燃料
性状検出装置であって、駆動電流を受けて回転力を発生する電動機と、少なくとも前記稼動状態切換手段により切り換えを行な
うときに、前記電動機の回転力を車両の車軸に伝達する
伝達手段とを備える内燃機関の燃料性状検出装置。
【請求項４】請求項１ないし３の内のいずれか記載の
内燃機関の燃料性状検出装置であって、前記補機は、エアコンディショナである内燃機関の燃料
性状検出装置。