JPH09324693A - 燃料性状検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在の燃料性状の学習値が有効か否かを判断
し、燃料補給や燃料入れ替え等により燃料性状が変化し
た場合にも対処する。 【解決手段】 今回の燃料残量ＦLNEWと前回の燃料残量
ＦLOLDとの差から燃料残存量の変化量ΔＦLを算出し、
この変化量ΔＦLが設定値ＦLS以上か否かを調べ、ΔＦL
≧ＦLSのとき、燃料が補給されて燃料残存量が増加した
ためバックアップＲＡＭにストアされている燃料重質度
ＦＵＴの記憶値が有効でなくなったと判断し、バックア
ップＲＡＭの燃料重質度ＦＵＴを初期値ＦＵＴINIで初
期化する。これにより、燃料性状の影響が最も大きいエ
ンジン始動時や始動直後に、不適切な燃料性状の学習値
を用いて空燃比が悪化することを未然に防止することが
でき、常に適正な空燃比制御を可能とすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内に貯
留された燃料の燃料性状を検出する燃料性状検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の燃料事情により、自動車等の車両
においては、標準と異なる性状の燃料、例えば、ガソリ
ンエンジン車においては、標準の軽質ガソリンに対して
重質ガソリンが使用される場合があり、このような燃料
性状の相違に対処するため、燃料性状を検出して燃料噴
射量を制御し、排気エミッションの悪化を防止するシス
テムが開発されている。

【０００３】従来、燃料性状を検出する技術としては、
燃料の比重や静電容量等を測定して燃料性状を検出する
技術、空燃比学習値等に基づいて燃料性状を検出する技
術等が提案されており、例えば、特開平４−２５９６３
９号公報には、燃料性状によって燃料応答の違いが現れ
やすい機関の過渡時に、実空燃比の目標空燃比からのエ
ラー面積及びエラーの最大値、最小値を学習し、これら
の学習値に基づき燃料性状としての燃料重質度を求め、
求めた燃料重質度学習値に基づき、空燃比フィードバッ
ク補正係数を修正して燃料性状の違いに拘わらず空燃比
を適正に制御する技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン始動時等に燃料性状の学習値を用いて空燃比を制御す
る場合、燃料補給あるいは燃料入れ替え等により燃料タ
ンク内の燃料性状が変化していると、適正な空燃比制御
を行うことが困難となる。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、現在の燃料性状の学習値が有効か否かを判断し、燃
料補給や燃料入れ替え等により燃料性状が変化した場合
にも対処することのできる燃料性状検出装置を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
燃料タンク内に貯留された燃料の燃料性状を検出し、検
出した燃料性状を学習値として記憶する燃料性状検出装
置において、図１（ａ）の基本構成図に示すように、上
記燃料タンク内の燃料残存量を検出する燃料残存量検出
手段と、上記燃料残存量検出手段で検出した現在の燃料
残存量と過去の燃料残存量との差が設定値以上のとき、
上記燃料性状の学習値を初期値にリセットする燃料性状
補正手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、燃料タンク内に貯
留された燃料の燃料性状を検出し、検出した燃料性状を
学習値として記憶する燃料性状検出装置において、図１
（ｂ）の基本構成図に示すように、上記燃料タンク内の
燃料残存量を検出する燃料残存量検出手段と、上記燃料
残存量検出手段で検出した現在の燃料残存量と過去の燃
料残存量との差が設定値以上あるいは規定値以下のと
き、上記差に基づき燃料性状の補正値を設定する燃料性
状補正値設定手段と、上記燃料性状補正値設定手段で設
定した補正値に基づき上記燃料性状の学習値を初期値に
近づけるよう補正する燃料性状補正手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００８】すなわち、請求項１記載の発明では、燃料
タンク内の燃料残存量を検出し、現在の燃料残存量と過
去の燃料残存量との差が設定値以上のとき、燃料性状を
検出して学習した値を初期値にリセットする。

【０００９】請求項２記載の発明では、燃料タンク内の
燃料残存量を検出し、現在の燃料残存量と過去の燃料残
存量との差が設定値以上あるいは規定値以下のとき、燃
料残存量の差に基づき燃料性状の補正値を設定する。そ
して、この補正値に基づき燃料性状の学習値を初期値に
近づけるよう補正する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図２〜図１３は本発明の実施の第
１形態に係わり、図２は燃料性状補正ルーチンのフロー
チャート、図３は燃料性状検出ルーチンのフローチャー
ト、図４は気筒判別・エンジン回転数算出ルーチンのフ
ローチャート、図５及び図６は燃料噴射量設定ルーチン
のフローチャート、図７はθ3クランクパルス入力同期
ルーチンのフローチャート、図８はＴMSTART割込みルー
チンのフローチャート、図９はエンジン制御系の概略構
成図、図１０はクランクロータとクランク角センサの正
面図、図１１はカムロータとカム角センサの正面図、図
１２は電子制御系の回路構成図、図１３は燃料噴射のタ
イミングチャートである。

【００１１】図９において、符号１はエンジンであり、
図においては水平対向型４気筒ガソリンエンジンを示
す。このエンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バ
ンクには、シリンダヘッド２がぞれぞれ設けられ、各シ
リンダヘッド２に吸気ポート２ａと排気ポート２ｂとが
形成されている。

【００１２】上記吸気ポート２ａには、インテークマニ
ホルド３が連通され、このインテークマニホルド３の上
流側集合部に形成されたエアチャンバ４を介して吸気管
５が連通されている。一方、上記排気ポート２ｂには、
エキゾーストマニホルド６を介して排気管７が連通さ
れ、この排気管７の上記エキゾーストマニホルド６の集
合部直下流に触媒コンバータ８が介装され、また、下流
端にマフラ９が介装されている。

【００１３】上記吸気管５の上流の空気取入れ口側に
は、エアクリーナ１０が取付けられ、中途にスロットル
弁１１が介装されている。さらに、上記吸気管５には、
上記スロットル弁１１をバイパスするバイパス通路１２
が接続されており、このバイパス通路１２にアイドルス
ピードコントロール（ＩＳＣ）弁１３が介装されてい
る。

【００１４】また、上記インテークマニホルド３の各気
筒の各吸気ポート２ａの直上流側にはインジェクタ１４
が臨まされ、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、その
先端を燃焼室に露呈する点火プラグ１５ａが取付けられ
ている。この点火プラグ１５ａには、各気筒毎に配設さ
れた点火コイル１５ｂを介してイグナイタ１６が接続さ
れている。

【００１５】上記インジェクタ１４は、燃料ライン１７
を介して燃料タンク１８に連通されており、この燃料タ
ンク１８内にはインタンク式の燃料ポンプ１９が設けら
れている。この燃料ポンプ１９からの燃料は、上記燃料
ライン１７に介装された燃料フィルタ２０を経て上記イ
ンジェクタ１４及びプレッシャレギュレータ２１に圧送
され、このプレッシャレギュレータ２１から上記燃料タ
ンク１８にリターンされて、インジェクタ１４に対する
燃料圧力が所定の圧力に調圧される。

【００１６】一方、符号２２は、ＥＧＲ通路であり、こ
のＥＧＲ通路２２の一端が上記シリンダヘッド２に形成
した少なくとも１つの排気ポート２ｂに連通され、他端
が上記エアーチャンバ４に連通されている。また、この
ＥＧＲ通路２２の中途には、ダイヤフラムアクチュエー
タからなるＥＧＲ弁２３が介装されている。

【００１７】上記ＥＧＲ弁２３は、上記ＥＧＲ通路２２
を開閉する弁体と、ダイヤフラムによって弁体側から仕
切られ、上記弁体を閉弁方向に付勢するスプリングを格
納した圧力室とから構成されており、上記圧力室は上記
吸気管５の上記スロットル弁１１の直下流に制御圧通路
２４を介して連通され、この制御圧通路２４に、後述す
る電子制御装置（ＥＣＵ；図１２参照）４０によってＯ
Ｎ，ＯＦＦされるＥＧＲカット用ソレノイド弁２５が介
装されている。

【００１８】次に、センサ類の配置について説明する。
符号２６はホットワイヤ或はホットフィルム等を用いた
熱式の吸入空気量センサであり、上記吸気管５の上記エ
アクリーナ１０の直下流に介装されている。また、上記
スロットル弁１１に、スロットル開度を検出するスロッ
トル開度センサとスロットル全閉でＯＮするアイドルス
イッチとを内蔵したスロットルセンサ２７が連設され、
上記燃料タンク１８内には、燃料残存量を検出するた
め、例えばフロートと、このフロートに連設されるポテ
ンショメータ等からなる燃料残量センサ３５が取り付け
られている。

【００１９】また、上記エンジン１のシリンダブロック
１ａにノックセンサ２８が取付けられると共に、このシ
リンダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通
路１ｄに冷却水温センサ２９が臨まされ、上記排気管７
の触媒コンバータ８上流側に、Ｏ2センサ３０が臨まさ
れている。また、クランクシャフト１ｂに軸着するクラ
ンクロータ３１の外周に、クランク角センサ３２が対設
され、さらに、カムシャフト１ｃに連設するカムロータ
３３に、気筒判別用のカム角センサ３４が対設されてい
る。

【００２０】上記クランクロータ３１は、図１０に示す
ように、その外周に突起３１ａ，３１ｂ，３１ｃが形成
され、これらの各突起３１ａ，３１ｂ，３１ｃが、各気
筒（＃１，＃２と＃３，＃４）の圧縮上死点前（ＢＴＤ
Ｃ）θ1,θ2,θ3の位置に形成されており、本形態にお
いては、θ1＝９７°ＣＡ、θ2＝６５°ＣＡ、θ3＝１
０°ＣＡである。

【００２１】また、図１１に示すように、上記カムロー
タ３３の外周には、気筒判別用の突起３３ａ，３３ｂ，
３３ｃが形成され、突起３３ａが＃３，＃４気筒の圧縮
上死点後（ＡＴＤＣ）θ4の位置に形成され、突起３３
ｂが３個の突起で構成されて最初の突起が＃１気筒のＡ
ＴＤＣθ5の位置に形成されている。さらに、突起３３
ｃが２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒のＡ
ＴＤＣθ6の位置に形成されている。本形態において
は、θ4＝２０°ＣＡ、θ5＝５°ＣＡ、θ6＝２０°Ｃ
Ａである。

【００２２】そして、図１３のタイミングチャートに示
すように、上記クランクロータ３１の各突起が上記クラ
ンク角センサ３２によって検出され、θ1,θ2,θ3（Ｂ
ＴＤＣ９７°，６５°，１０°）のクランクパルスがエ
ンジン１／２回転毎（１８０°ＣＡ毎）に出力される一
方、θ3クランクパルスとθ1クランクパルスとの間で上
記カムロータ３３の各突起が上記カム角センサ３４によ
って検出され、所定数の気筒判別パルスが出力される。

【００２３】後述するように、上記ＥＣＵ４０（図１２
参照）では、上記クランク角センサ３２から出力される
クランクパルスの入力間隔時間に基づいてエンジン回転
数ＮEを算出し、また、各気筒の燃焼行程順（例えば、
＃１気筒→＃３気筒→＃２気筒→＃４気筒）と、上記カ
ム角センサ３４からの気筒判別パルスをカウンタによっ
て計数した値とのパターンに基づいて、燃料噴射対象気
筒や点火対象気筒の気筒判別を行う。

【００２４】上記ＥＣＵ４０は、図１２に示すように、
ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、バックアップＲ
ＡＭ４４、及びＩ／Ｏインタフェース４５がバスライン
を介して互いに接続されるマイクロコンピュータを中心
として構成され、各部に安定化電源を供給する定電圧回
路４６、上記Ｉ／Ｏインタフェース４５に接続される駆
動回路４７等の周辺回路が内蔵されている。

【００２５】上記定電圧回路４６は、ＥＣＵリレー４８
のリレー接点を介してバッテリ４９に接続されるととも
に、このバッテリ４９に、直接、接続され、イグニッシ
ョンスイッチ５０のＯＮ，ＯＦＦに拘わらず上記バック
アップＲＡＭ４４に常時バックアップ用の電源を供給す
るようになっている。

【００２６】また、上記バッテリ４９には、上記イグニ
ッションスイッチ５０を介して上記ＥＣＵリレー４８の
リレーコイルの一端が接続されており、このリレーコイ
ルの他端が接地されている。さらに、上記バッテリ４９
には、燃料ポンプリレー５１のリレー接点を介して燃料
ポンプ１９が接続されており、上記燃料ポンプリレー５
１は、そのリレーコイルの一端が上記バッテリ４９に接
続され、リレーコイルの他端が上記駆動回路４７に接続
されている。

【００２７】また、上記Ｉ／Ｏ インタフェース４５の
入力ポートには、吸入空気量センサ２６、スロットルセ
ンサ２７、ノックセンサ２８、冷却水温センサ２９、Ｏ
2センサ３０、クランク角センサ３２、カム角センサ３
４、燃料残量センサ３５、車速センサ５２、及び、ニュ
ートラルスイッチ５３等が接続され、さらに、バッテリ
４９からのバッテリ電圧が入力されてモニタされる。
尚、上記ニュートラルスイッチ５３は、自動変速機搭載
車では、シフト位置がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）
あるいはパーキングレンジ（Ｐレンジ）のときＯＮし、
マニュアル変速機搭載車では、シフト位置がニュートラ
ルのときＯＮするスイッチである。

【００２８】一方、上記Ｉ／Ｏ インタフェース４５の
出力ポートには、イグナイタ１６が接続されるととも
に、上記駆動回路４７を介して、ＩＳＣ弁１３、インジ
ェクタ１４、及び、ＥＧＲカット用ソレノイド弁２５等
が接続されている。

【００２９】上記ＲＯＭ４２には、エンジン制御プログ
ラムや各種の故障診断プログラム、、マップ類等の固定
データが記憶されており、また、上記ＲＡＭ４３には、
上記各センサ類、スイッチ類の出力信号を処理した後の
データ、及び上記ＣＰＵ４１で演算処理したデータが格
納される。また、上記バックアップＲＡＭ４４には、各
種学習マップやトラブルデータ等がストアされている。

【００３０】上記ＣＰＵ４１では、上記ＲＯＭ４２に記
憶されている制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインタフ
ェース４５を介して入力されるセンサ・スイッチ類から
の検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ４３
及びバックアップＲＡＭ４４に格納される各種データ、
ＲＯＭ４２に記憶されている固定データ等に基づき、燃
料噴射量、点火時期、ＩＳＣ弁１３に対する駆動信号の
デューティ比等の各種制御量を演算し、各種アクチュエ
ータ類を駆動して燃料噴射制御、点火時期制御、アイド
ル回転数制御、ＥＧＲ制御等の各種制御を行う。

【００３１】この場合、燃料噴射制御においては、燃料
タンク１８内に貯留された燃料の燃料性状を検出して学
習値として記憶し、この学習値に基づき燃料性状を燃料
噴射量設定に反映させて燃料性状に拘わらず最適な燃焼
性を確保するようにしているが、燃料補給や燃料入れ替
え等により燃料性状が変化し、燃料性状の学習値が有効
でなくなる場合がある。

【００３２】このため、上記ＥＣＵ４０では、燃料タン
ク１８内の燃料残存量から燃料性状の学習値が有効か否
かを判断するようにしており、記憶されている燃料性状
の学習値を用いる再始動時等にも適切な空燃比制御が可
能となるようにしている。すなわち、上記ＥＣＵ４０、
及び、上記ＥＣＵ４０に接続されるセンサ類・アクチュ
エータ類により、請求項１記載の発明に係る燃料残存量
検出手段及び燃料性状補正手段の機能が実現される。

【００３３】以下、上記ＥＣＵ４０による燃料性状検出
に係る処理について、図２〜図８に示すフローチャート
に従って説明する。

【００３４】まず、イグニッションスイッチ５０がＯＮ
され、ＥＣＵ４０に電源が供給されると、システムがイ
ニシャライズされ、各フラグ、各カウンタ類が初期化さ
れる。そして、図示しないスタータスイッチがＯＮされ
てエンジンがクランキングされ、エンジンが稼働する
と、クランク角センサ３２からのクランクパルス入力毎
に、図４に示す気筒判別・エンジン回転数算出ルーチン
が起動される。

【００３５】この気筒判別・エンジン回転数算出ルーチ
ンでは、クランク角センサ３２からの所定の数のクラン
クパルスが入力されると、まず、ステップS101で、今回
入力されたクランクパルスがθ1,θ2,θ3のいずれのク
ランク角に対応する信号かをカム角センサ３４からのカ
ムパルスの入力パターンに基づいて識別し、ステップS1
02で、クランクパルスと気筒判別パルスの入力パターン
から燃料噴射対象気筒を判別する。

【００３６】すなわち、図１３のタイミングチャートに
示すように、例えば、前回クランクパルスが入力してか
ら今回クランクパルスが入力されるまでの間に気筒判別
パルス入力が有れば、今回のクランクパルスはθ1クラ
ンクパルスであると識別でき、さらに次回入力されるク
ランクパルスはθ2クランクパルスと識別できる。

【００３７】また、前回と今回とのクランクパルス入力
間に気筒判別パルス入力がなく前々回と前回とのクラン
クパルス入力間に気筒判別パルス入力が有ったときには
今回のクランクパルスはθ2クランクパルスと識別で
き、次回入力されるクランクパルスはθ3クランクパル
スと識別できる。また、前回と今回との間、及び前々回
と前回とのクランクパルス入力間に、何れも気筒判別パ
ルス入力が無いときには、今回入力されたクランクパル
スはθ3クランクパルスと識別でき、次回入力されるク
ランクパルスはθ1クランクパルスと識別できる。

【００３８】さらに、前回と今回とのクランクパルス入
力間に気筒判別パルスが３個入力（突起３３ｂに対応す
るθ5気筒判別パルス）したときには、次の圧縮上死点
は＃３気筒であり、燃料噴射対象気筒は、その２つ後の
＃４気筒となることが判別することができる。また、前
回と今回とのクランクパルス入力間に気筒判別パルスが
２個入力（突起３３ｃに対応するθ6気筒判別パルス）
したときには、次の圧縮上死点は＃４気筒であり、燃料
噴射対象気筒は＃３気筒と判別できる。

【００３９】また、前回と今回とのクランクパルス入力
間に気筒判別パルスが１個入力（突起３３ａに対応する
θ4気筒判別パルス）し、前の圧縮上死点判別が＃４気
筒であったときには、次の圧縮上死点は＃１気筒であ
り、燃料噴射気筒は＃２気筒と判別できる。同様に、前
回と今回とのクランクパルス入力間に気筒判別パルスが
１個入力し、前の圧縮上死点判別が＃３気筒であったと
きには次の圧縮上死点は＃２気筒であり、燃料噴射対象
気筒は＃１気筒と判別できる。

【００４０】本形態の４サイクル４気筒エンジン１で
は、燃焼行程は＃１→＃３→＃２→＃４の気筒順であ
り、気筒判別パルス出力後の圧縮上死点となる＃ｉ気筒
を＃１気筒とすると、このときの燃料噴射対象気筒＃ｉ
(+2)は＃２気筒であり、次の燃料噴射対象気筒は＃４気
筒となり、燃料噴射は該当気筒に対して７２０°ＣＡ
（エンジン２回転）毎に１回のシーケンシャル噴射が行
われる。

【００４１】また、吸気タイミングは、各気筒において
吸気バルブが圧縮行程初期に閉弁し、吸気行程の開始直
前（例えばＢＴＤＣ５°ＣＡ）に開弁するよう設定され
ている。従って、当該気筒の吸気バルブが開き始める直
前に燃料噴射を完了させるためには、少なくとも２気筒
前のクランクパルスに基づいて燃料噴射タイミングを設
定する必要がある。

【００４２】その後、上記ステップS102からステップS1
03へ進み、前回のクランクパルスが入力されてから今回
のクランクパルスが入力された間のパルス入力間隔時間
（例えば、θ1クランクパルスとθ2クランクパルスの入
力間隔時間）を計時して回転周期ｆを求め、ステップS1
04で、この回転周期ｆからエンジン回転数ＮEを算出し
てＲＡＭ４３の所定アドレスにストアし、ルーチンを抜
ける。

【００４３】一方、図５及び図６に示すフローチャート
は、システムイニシャライズ後、所定周期毎に実行され
る燃料噴射量設定ルーチンであり、燃料噴射対象気筒毎
に燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅Ｔiが設定され
る。

【００４４】この燃料噴射量設定ルーチンにおいては、
まず、ステップS201で、前述の気筒判別・エンジン回転
数算出ルーチンによって算出されたエンジン回転数ＮE
と、吸入空気量センサ２６からの出力信号に基づく吸入
空気量Ｑとから、基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射
パルス幅Ｔpを算出する（Ｔp←Ｋ×Ｑ／ＮE；Ｋ…イン
ジェクタ特性補正定数）。

【００４５】次に、ステップS202へ進み、エンジン温度
を代表する冷却水温ＴWに基づき、燃料噴射量を増量補
正してエンジン冷態時の運転性を確保するための水温増
量係数ＫTWを設定すると、ステップS203で、アイドル解
除時のもたつきを防止するためのアイドル後増量係数Ｋ
AIを設定する。

【００４６】上記水温増量係数ＫTWは、ステップS202中
に図示されるように、冷却水温ＴWすなわちエンジン温
度が低いほど燃料増量率を増すように設定されており、
また、上記アイドル後増量係数ＫAIは、設定車速以下
で、且つスロットル全閉からスロットル開への移行時
に、例えば冷却水温ＴWに基づいて初期値が設定され、
ステップS203中に図示するように、その後、ルーチン実
行毎に設定値ずつ減少させられ、最終的に補正無しの値
となる。

【００４７】続くステップS204では、単位時間当たりの
スロットル開度変化ΔＴｈと、冷却水温ＴWとに基づ
き、加速時における吸入空気量センサ２６による吸入空
気量Ｑの計測遅れ及びこれに伴う燃料増量遅れを補償し
て応答性を確保するための加速増量係数ＫACC を設定
し、ステップS205へ進む。

【００４８】ステップS205では、後述する図３の燃料性
状検出ルーチンによって検出され、バックアップＲＡＭ
４４の所定アドレスにストアされている燃料性状（本形
態ではガソリン性状）としての燃料重質度ＦＵＴを読出
し、この燃料重質度ＦＵＴに応じてガソリン性状補正係
数ＫJGASを設定する。このガソリン性状補正係数ＫJGAS
は、ステップS205中に図示するように、燃料重質度ＦＵ
Ｔが大きくなると、それに応じて増加するようになって
おり、ガソリン性状が重質である程、ガソリンが気化し
難いため、燃料増量補正量を大きくするようになってい
る。

【００４９】そして、ステップS206へ進み、以上の各係
数を総括する各種増量係数ＣＯＥＦを算出すると（ＣＯ
ＥＦ←１＋ＫTW＋ＫAI＋ＫACC＋ＫJGAS）、ステップS20
7で、Ｏ2センサ３０の出力電圧に基づき空燃比を目標空
燃比に近付けるための空燃比フィードバック補正係数α
をＲＡＭ４３の所定アドレスから読出し、ステップS208
で、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料
噴射パルス幅Ｔpとに基づいて、吸入空気量センサ２６
等の吸入空気計測系やインジェクタ１４等の燃料供給系
の生産時のばらつきや経時変化による空燃比のずれ等を
学習した結果が記憶されるバックアップＲＡＭ４４の空
燃比学習マップを参照して学習値ＫLRを検索し、補間計
算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設定する。

【００５０】続くステップS209では、バッテリ４９の端
子電圧ＶBに基づいてインジェクタ１４の無効噴射時間
を補間する電圧補正係数ＴSを設定し、ステップS210
で、上記基本燃料噴射パルス幅Ｔpに、上記各種増量係
数ＣＯＥＦ及び上記空燃比フィードバック補正係数αを
乗算して空燃比補正するとともに、上記空燃比学習補正
係数ＫBLRCを乗算して学習補正し、さらに、上記電圧補
正係数Ｔｓを加算して電圧補正し、最終的な燃料噴射量
を定める燃料噴射パルス幅Ｔiを設定する（Ｔi←Ｔp×
ＣＯＥＦ×α×ＫBLRC＋Ｔｓ）。

【００５１】その後、ステップS211へ進み、後述する図
３の燃料性状検出ルーチンによる燃料重質度判定中であ
ることを示す燃料重質度判定フラグＦFUTを参照し、ＦF
UT＝０で燃料重質度判定中でないとき、ステップS212へ
進んで、燃料重質度判定の際に燃料噴射終了タイミング
を遅角化するための噴射終了時期（角度）遅角加算値θ
DEを０とした（θDE←０）後、ステップS216で噴射回数
をカウントするためのカウント値Ｃ２をクリアして（Ｃ
２←０）ステップS217へ進む。

【００５２】一方、上記ステップS211においてＦFUT＝
１であり、燃料重質度判定中のときには、上記ステップ
S211からステップS213へ進んでカウント値Ｃ２が設定値
ＣS2以上か否かを調べ、Ｃ２＜ＣS2のとき、ステップS2
15でカウント値Ｃ２をカウントアップして（Ｃ２←Ｃ２
＋１）ステップS217へ進み、Ｃ2≧ＣS2のとき、ステッ
プS214へ進んで噴射終了時期遅角加算値θDEを設定値θ
Sだけ増加させ（θDE←θDE＋θS）、前述のステップS2
16でカウント値Ｃ２をクリアしてステップS217へ進む。
すなわち、燃料重質度判定中は、設定値ＣS2に相当する
噴射回数毎に、設定値θSずつ燃料噴射終了タイミング
を遅角化することになり、上記ステップS214における噴
射終了時期遅角加算値θDEは遅角累計値となる。

【００５３】ステップS217では、噴射開始タイミングＴ
MSTARTを設定する。この噴射開始タイミングＴMSTART
は、図１３に示すように、θ2クランクパルスが入力さ
れてからθ3クランクパルスが入力されるまでの時間を
Ｔθ2・3、θ3クランクパルスから噴射対象気筒の吸気
上死点までのクランク角度をθM、θ2,θ3クランクパル
ス間の角度（例えば、５５°ＣＡ）をθ2・3とすると、
後述する図３の燃料性状検出ルーチンによる燃料重質度
判定中でないときには、θ3クランクパルスを基準とし
て各気筒の吸気上死点より設定角度ＴＥＮＤＩＪ（例え
ば、３０°ＣＡ）前に燃料噴射が終了するよう設定され
るが、燃料重質度判定中は、噴射終了タイミングを上記
噴射終了時期遅角加算値θDEだけ強制的に遅角化した値
に設定される（ＴMSTART←(Ｔθ2・3／θ2・3)×θM−
｛Ｔi＋(Ｔθ2・3／θ2・3)×(ＴＥＮＤＩＪ−θD
E)｝）。

【００５４】そして、ステップS218で燃料噴射パルス幅
Ｔiを燃料噴射対象気筒の噴射タイマにセットするとと
ともに、ステップS219で噴射開始タイミングＴMSTARTを
燃料噴射対象気筒の噴射開始タイミングタイマにセット
し、ルーチンを抜ける。

【００５５】その結果、θ3クランクパルス入力に同期
して図７のルーチンが起動され、ステップS401で噴射タ
イミングタイマの計時がスタートして噴射開始タイミン
グＴMSTARTに達すると、図８に示すルーチンが割込み起
動し、ステップS501で燃料噴射対象気筒の噴射タイマが
スタートする。そして、この噴射タイマの計時が終了す
るまでの間、該当気筒のインジェクタ１４に燃料噴射パ
ルス幅Ｔiの駆動信号が出力され、燃料噴射パルス幅Ｔi
に相応する量の燃料が噴射される（図１３に示すよう
に、該当気筒に対し２回転当たり１回のシーケンシャル
噴射）。

【００５６】以上の各ルーチンによる燃料噴射制御に並
行して図３の燃料性状検出ルーチンが設定時間毎に実行
される。

【００５７】この燃料性状検出ルーチンでは、燃料性状
検出条件を満足するとき、以上の燃料噴射量設定ルーチ
ンにより燃料噴射終了時期を設定値ずつ漸次遅角させ、
エンジン回転数変動量が判定値に達したときの燃料噴射
終了時期の遅角累計値（前述の噴射終了時期遅角加算値
θDE）に基づき、燃料性状を検出する。

【００５８】この燃料性状検出条件は、空燃比フィード
バック（Ｆ／Ｂ）条件成立中で、且つ、エンジン運転状
態が定常状態にある条件であり、このため、まず、ステ
ップS301では、Ｆ／Ｂ条件が成立中か否かを調べる。例
えば、冷却水温Ｔw が所定値以下でエンジン回転数ＮE
が設定回転数以上のとき、あるいは、基本燃料噴射量Ｔ
Pが設定値以上（スロットル略全開領域）のときには、
Ｆ／Ｂ条件不成立と判別し、これ以外のとき、且つ、Ｏ
2センサ３０の出力電圧が設定値以上でＯ2センサ３０が
活性化しているとき、Ｆ／Ｂ条件成立中と判別する。

【００５９】そして、上記ステップS301でＦ／Ｂ条件不
成立と判別したときには、上記ステップS301からステッ
プS304へ進み、運転領域が同一である継続時間をカウン
トするためのカウント値Ｃ１をクリアすると（Ｃ１←
０）、ステップS308で燃料重質度判定フラグＦFUTをク
リアして（ＦFUT←０）ルーチンを抜け、Ｆ／Ｂ条件成
立中と判別したとき、上記ステップS301からステップS3
02へ進んで、エンジン負荷としての基本燃料噴射パルス
幅Ｔpとエンジン回転数ＮEとから特定される現在の運転
領域データＮＥＷ(Ｔp,ＮE)が前回のルーチン実行時に
特定され、且つ、ＲＡＭ４３にストアされている運転領
域データＯＬＤ(Ｔp,ＮE)と同一であるか否かを調べ
る。

【００６０】そして、前回の運転領域データＯＬＤ(Ｔ
p,ＮE)と今回の運転領域データＮＥＷ(Ｔp,ＮE)とが異
なるとき、すなわち、ルーチンの実行が初回の実行であ
るとき、あるいは、前回ルーチン実行時の運転領域と今
回ルーチン実行時の運転領域とが同一でないときには、
上記ステップS302からステップS303へ進み、今回の運転
領域データＮＥＷ(Ｔp,ＮE)を旧運転領域データＯＬＤ
(Ｔp,ＮE)として（ＯＬＤ(Ｔp，ＮE)←ＮＥＷ(Ｔp,Ｎ
E)）ＲＡＭ４３にストアすると、前述のステップS304,S
308を経てルーチンを抜ける。

【００６１】一方、上記ステップS302で前回の運転領域
データＯＬＤ(Ｔp,ＮE)と今回の運転領域データＮＥＷ
(Ｔp,ＮE)とが同一のときには、上記ステップS302から
ステップS305へ進んで燃料重質度判定フラグＦFUTを参
照し、ＦFUT＝０で燃料重質度判定中でないとき、ステ
ップS306へ進んでカウント値Ｃ１が設定値ＣS1以上か否
かを調べる。

【００６２】上記ステップS306において、Ｃ１＜ＣS1の
ときには、ステップS307へ進んでカウント値Ｃ１をカウ
ントアップした（Ｃ１←Ｃ１＋１）後、前述のステップ
S308を経てルーチンを抜け、Ｃ１≧ＣS1のとき、すなわ
ち、Ｆ／Ｂ条件成立中で、且つ、前回と今回の運転領域
が同一である状態が設定時間以上継続してエンジン運転
状態が定常状態であるときには、燃料性状検出条件が満
足されたと判断し、上記ステップS306からステップS309
へ進む。

【００６３】ステップS309では、カウント値Ｃ１をクリ
アし（Ｃ１←０）、ステップS310で、現在のエンジン回
転数ＮEを、燃料重質度検出のため燃料噴射終了時期を
強制的に遅角する直前のエンジン回転数ＮE1としてＲＡ
Ｍ４３の所定アドレスにストアすると（ＮE1←ＮE）、
ステップS311で燃料重質度判定フラグＦFUTをセットし
て（ＦFUT←１）ルーチンを抜ける。

【００６４】そして、燃料性状検出条件が満足された状
態でルーチンが繰り返され、ステップS305へ至ると、Ｆ
FUT＝１のため、ステップS305からステップS312へ進
み、エンジン回転数ＮE、基本燃料噴射パルス幅Ｔp、冷
却水温ＴWに基づく関数ｆ(ＮE,Ｔp,ＴW)により、燃料重
質度を判定するための判定値ＮESをエンジン運転状態に
応じて設定する（ＮES←ｆ(ＮE,Ｔp,ＴW)）。

【００６５】上記判定値ＮESは、冷却水温によって代表
されるエンジン温度が低い程、軽質ガソリンであっても
気化し難いため、大きな値に設定され、エンジン回転数
が高い程、重質度に拘わらず噴射燃料の気化時間が短く
なり、また、基本燃料噴射パルス幅Ｔpが大きいほど噴
射燃料量が増し、相対的に気化率が低下するため、大き
な値に設定される。尚、簡易的には、若干判定精度が低
下するものの、上記判定値ＮESを固定値（一定値）とし
ても良い。

【００６６】続くステップS313では、噴射終了時期を強
制的に遅角する直前のエンジン回転数ＮE1と最新のエン
ジン回転数ＮEとの差によって表されるエンジン回転数
変動量（ＮE1−ＮE）が上記ステップS312で設定した判
定値ＮES以上か否かを調べ、ＮES＞ＮE1−ＮEのときに
はルーチンを抜け、ＮES≦ＮE1−ＮEのとき、ステップS
314へ進んで噴射終了時期遅角加算値θDEを読出すと、
ステップS315で噴射終了時期遅角加算値θDEに基づきテ
ーブル参照等によって燃料重質度ＦＵＴを検出し、バッ
クアップＲＡＭ４４にストア（既にストアされていると
きは更新）する。そして、ステップS316で燃料重質度判
定フラグＦFUTをクリアして（ＦFUT←０）ルーチンを抜
ける。

【００６７】上記燃料重質度ＦＵＴは、重質と軽質の中
間値を０として、＋側に大の値である程、重質であるこ
とを表し、−側に小の値である程、軽質であることを表
すもので、ステップS315中に図示するように、噴射終了
時期遅角加算値θDEが小さい程、＋側に大の値（重質度
大）となっている。すなわち、燃料が重質である程、揮
発性が悪いため、燃料噴射終了時期を遅角化すると、イ
ンジェクタ１４からの噴射燃料が液状のまま吸気ポート
壁面を流れて筒内に入る割合が増し、少しの遅角によっ
てもエンジン回転数が一時的に変動する。このため、燃
料噴射終了時期の遅角量を漸次的に増し、エンジン回転
数変動量が判定値以上になったときの噴射終了時期遅角
加算値θDEが小さい程、燃料の重質度が大きいことがわ
かる。

【００６８】以上の燃料性状検出ルーチンで検出された
燃料重質度ＦＵＴは、バックアップＲＡＭ４４に学習値
としてストアされ、再始動時にもガソリンの重質度に応
じた最適な空燃比に制御することができるが、新たな燃
料が補給された場合、バックアップＲＡＭ４４にストア
されている燃料重質度ＦＵＴの記憶値が有効か否かを判
断する必要がある。

【００６９】このため、図２の燃料性状補正ルーチンが
設定時間毎に実行されて燃料残量がチェックされ、燃料
補給がなされたと判断したときには、ガソリン性状とし
ての燃料重質度ＦＵＴを初期化するようにしている。

【００７０】この燃料性状補正ルーチンでは、まず、ス
テップS601で、車速センサ５２の出力信号とニュートラ
ルスイッチ５３の出力信号とに基づき、現在、停車状態
か否かを判断する。この停車状態の判断は、自動変速機
搭載車では、シフト位置がＮレンジあるいはＰレンジに
あり、且つ、車速ＶＳＰがＶＳＰ＝０のとき、停車状態
と判断し、マニュアル変速機搭載車では、シフト位置が
ニュートラルでＶＳＰ＝０のとき、停車状態と判断す
る。

【００７１】そして、上記ステップS601において、停車
状態でないと判断したときにはルーチンを抜け、停車状
態のとき、上記ステップS601からステップS602へ進んで
バックアップＲＡＭ４４の所定アドレスにストアされて
いる前回の燃料残存量ＦLOLDを読出し、ステップS603
で、燃料残量センサ３５の出力信号に基づいて今回の燃
料残量ＦLNEWを検出する。

【００７２】尚、上記ステップS601における停車状態の
判断は、走行中の燃料タンク１８内の燃料レベル変動に
よる影響を避けて上記燃料残量センサ３５による燃料残
量検出精度を上げるための処理であり、簡易的には省略
しても良い。

【００７３】次に、上記ステップS603からステップS604
へ進み、今回の燃料残量ＦLNEWと前回の燃料残量ＦLOLD
との差から燃料残存量の変化量ΔＦLを算出すると（Δ
ＦL←ＦLNEW−ＦLOLD）、ステップS605で、この変化量
ΔＦLが設定値ＦLS以上か否かを調べ、ΔＦL＜ＦLSのと
きには、ステップS607へジャンプして今回の燃料残量Ｆ
LNEWを旧データＦLOLDとしてバックアップＲＡＭ４４に
ストアし（ＦLOLD←ＦLNEW）、ルーチンを抜ける。

【００７４】一方、上記ステップS605でΔＦL≧ＦLSの
ときには、燃料が補給されて燃料残存量が増加したた
め、バックアップＲＡＭ４４にストアされている燃料重
質度ＦＵＴの記憶値が有効でなくなったと判断し、ステ
ップS606へ進んでバックアップＲＡＭ４４の燃料重質度
ＦＵＴを初期値ＦＵＴINI（例えば、重質と軽質の中間
値；ＦＵＴINI＝０）で初期化し、前述のステップS607
を経てルーチンを抜ける。

【００７５】これにより、燃料性状の影響が最も大きい
エンジン始動時や始動直後に、不適切な燃料性状の学習
値を用いて空燃比が悪化することを未然に防止すること
ができ、常に適正な空燃比制御を可能とすることができ
る。

【００７６】図１４は本発明の実施の第２形態に係わ
り、燃料性状補正ルーチンのフローチャートである。

【００７７】本形態は、前述の第１形態における燃料性
状補正ルーチン（図２参照）を変更し、燃料補給により
燃料残存量が増加したとき、あるいは、修理等のために
燃料タンク１８内の燃料を底部のドレインプラグ等から
抜いて一旦空にし、修理完了後、新たな燃料を入れた場
合のように、燃料残存量が減少して燃料が入れ替えられ
た可能性のあるときに、燃料残存量の変化に応じてガソ
リン性状としての燃料重質度ＦＵＴを補正するものであ
り、ＥＣＵ４０、及び、ＥＣＵ４０に接続されるセンサ
類・アクチュエータ類により、請求項２記載の発明に係
る燃料残存量検出手段、燃料性状補正値設定手段、及
び、燃料性状補正手段の機能を実現するようになってい
る。

【００７８】本形態の燃料性状補正ルーチンは、図１４
のフローチャートに示され、前述の第１形態の燃料性状
補正ルーチンと同様、設定時間毎に実行される。このル
ーチンでは、ステップS701で、前回の燃料残存量ＦLOLD
を読出すと、ステップS702で燃料残量センサ３５の出力
信号に基づいて今回の燃料残存量ＦLNEWを検出し、ステ
ップS703で今回の燃料残量ＦLNEWと前回の燃料残量ＦLO
LDとの差から燃料残存量の変化量ΔＦLを算出する（Δ
ＦL←ＦLNEW−ＦLOLD）。

【００７９】次いで、ステップS704へ進み、上記変化量
ΔＦLが設定値ＦLS以上か否かを調べ、ΔＦL＜ＦLSのと
きには、さらに、ステップS705で、上記変化量ΔＦLが
規定値ＦLL以下か否かを調べ、ΔＦL＞ＦLLのときに
は、ステップS713へジャンプして今回の燃料残量ＦLNEW
を旧データＦLOLDとしてバックアップＲＡＭ４４にスト
アし（ＦLOLD←ＦLNEW）、ルーチンを抜ける。

【００８０】一方、上記ステップS704においてΔＦL≧
ＦLSであり、燃料残存量が設定値以上増加したとき、あ
るいは、上記ステップS705において、ΔＦL≦ＦLLであ
り、燃料残存量が規定値以上減少して燃料が入れ替えら
れた可能性のあるときには、バックアップＲＡＭ４４に
ストアされている燃料重質度ＦＵＴの記憶値が有効でな
くなったと判断し、上記ステップS704あるいは上記ステ
ップS705からステップS706へ進み、変化量ΔＦLの絶対
値｜ΔＦL｜に基づき補正値ＫFUを設定する。この補正
値ＫFUは、ステップS706中に図示するように、燃料残存
量の変化量が大きい程、大きい値となっている。

【００８１】その後、ステップS707へ進んでバックアッ
プＲＡＭ４４にストアされている燃料重質度ＦＵＴの値
を調べる。そして、ＦＵＴ＝０のときには、上記ステッ
プS707から前述のステップS713を経てルーチンを抜け、
ＦＵＴ＞０、すなわち、重質であるときには、上記ステ
ップS707からステップS708へ進んでバックアップＲＡＭ
４４の燃料重質度ＦＵＴを補正値ＫFU分だけ軽質側に補
正し（ＦＵＴ←ＦＵＴ−ＫFU）、ステップS709へ進む。

【００８２】ステップS709では、補正後の燃料重質度Ｆ
ＵＴが０より小さくなったか否かを調べ、ＦＵＴ≧０の
ときには、前述のステップS713を経てルーチンを抜け、
補正によりＦＵＴ＜０となったとき、補正オーバーを防
止するためステップS712へ進んで燃料重質度ＦＵＴを初
期値０に戻し（ＦＵＴ←０）、前述のステップS713を経
てルーチンを抜ける。

【００８３】また、上記ステップS707においてＦＵＴ＜
０すなわち軽質であるときには、上記ステップS707から
ステップS710へ進んでバックアップＲＡＭ４４の燃料重
質度ＦＵＴを補正値ＫFU分だけ重質側に補正し（ＦＵＴ
←ＦＵＴ＋ＫFU）、ステップS711で補正後の燃料重質度
ＦＵＴが０以上となったか否かを調べる。

【００８４】その結果、上記ステップS711においてＦＵ
Ｔ＜０のときには、前述のステップS713を経てルーチン
を抜け、ＦＵＴ≧０のとき、同様に補正オーバーを防止
するため、ステップS712で燃料重質度ＦＵＴを初期値０
に戻し（ＦＵＴ←０）、前述のステップS713を経てルー
チンを抜ける。

【００８５】すなわち、燃料残存量の変化量が大きい
程、補正値を増加し、燃料性状を表す燃料重質度を中間
値（初期値）に近づけることで、制御性を向上するよう
にしている。

【００８６】本形態においても、前述の第１形態と同
様、不適切な燃料性状の学習値を用いることによる空燃
比の悪化を未然に防止することができるが、本形態で
は、燃料性状が変化して現在の学習値が有効でなくなっ
たとき、学習値を初期値に近づけるよう補正するため、
過去の燃料性状の学習値をより有効に使用することがで
きる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
料補給や燃料入れ替え等により燃料性状が変化し、現在
の燃料性状の学習値が有効でなくなった場合にも、不適
切な燃料性状の学習値を用いることによる空燃比の悪化
を未然に防止することができ、常に適正な空燃比制御を
可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図

【図２】本発明の実施の第１形態に係わり、燃料性状補
正ルーチンのフローチャート

【図３】同上、燃料性状検出ルーチンのフローチャート

【図４】同上、気筒判別・エンジン回転数算出ルーチン
のフローチャート

【図５】同上、燃料噴射量設定ルーチンのフローチャー
ト（その１）

【図６】同上、燃料噴射量設定ルーチンのフローチャー
ト（その２）

【図７】同上、θ3クランクパルス入力同期ルーチンの
フローチャート

【図８】同上、ＴMSTART割込みルーチンのフローチャー
ト

【図９】同上、エンジン制御系の概略構成図

【図１０】同上、クランクロータとクランク角センサの
正面図

【図１１】同上、カムロータとカム角センサの正面図

【図１２】同上、電子制御系の回路構成図

【図１３】同上、燃料噴射のタイミングチャート

【図１４】本発明の実施の第２形態に係わり、燃料性状
補正ルーチンのフローチャート

【符号の説明】

１ …エンジン １８ …燃料タンク ４０ …ＥＣＵ（燃料残存量検出手段、燃料性
状補正値設定手段、燃料性状補正手段） ＦLNEW,ＦLOLD …燃料残存量 ＦLS …設定値 ＦLL …規定値 ＫFU …補正値 ＦＵＴINI …初期値 ＦＵＴ …燃料重質度（燃料性状の学習値）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク内に貯留された燃料の燃料性
   状を検出し、検出した燃料性状を学習値として記憶する
   燃料性状検出装置において、 上記燃料タンク内の燃料残存量を検出する燃料残存量検
   出手段と、 上記燃料残存量検出手段で検出した現在の燃料残存量と
   過去の燃料残存量との差が設定値以上のとき、上記燃料
   性状の学習値を初期値にリセットする燃料性状補正手段
   とを備えたことを特徴とする燃料性状検出装置。
2. 【請求項２】 燃料タンク内に貯留された燃料の燃料性
   状を検出し、検出した燃料性状を学習値として記憶する
   燃料性状検出装置において、 上記燃料タンク内の燃料残存量を検出する燃料残存量検
   出手段と、 上記燃料残存量検出手段で検出した現在の燃料残存量と
   過去の燃料残存量との差が設定値以上あるいは規定値以
   下のとき、上記差に基づき燃料性状の補正値を設定する
   燃料性状補正値設定手段と、 上記燃料性状補正値設定手段で設定した補正値に基づき
   上記燃料性状の学習値を初期値に近づけるよう補正する
   燃料性状補正手段とを備えたことを特徴とする燃料性状
   検出装置。