JPWO2007145360A1 - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

Abstract

内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中のうち、初爆が生じた気筒の圧縮上死点を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する各気筒の圧縮上死点を判定用クランク角度にそれぞれ設定する。クランク角度が基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるクランク角度進行時間であって、基準燃料が使用されたときのクランク角度進行時間である基準クランク角度進行時間ＰＲ（ｉ）（ｉ＝１，２，…）をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく。実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）をそれぞれ検出する。実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が基準クランク角度進行時間ＰＲ（ｉ）よりも短いときには基準クランク角度進行時間ＰＲ（ｉ）からの実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の偏差Ｄ（ｉ）に応じた分だけ点火時期を遅角する。実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が基準クランク角度進行時間ＰＲ（ｉ）よりも長いときには偏差Ｄ（ｉ）に応じた分だけ点火時期を進角する。

Description

本発明は内燃機関の始動制御装置に関する。

特開平１１−２７０３９９号公報には、内燃機関で実際に使用されている燃料の性状を判定する装置が記載されている。この装置では、混合気が点火された直後のあらかじめ定められた設定クランク角度範囲（具体的には、３０°）をクランク軸の特定の点が通過する時間と次に混合気が点火された直後の同じ設定クランク角度範囲をクランク軸の特定の点が通過する時間との差を算出し、この差が基準値を超えているときには、重質な燃料が使用されていると判断される。
しかしながら、上述の装置では、クランク軸の特定の点の通過時間を計測するクランク角度範囲が小さいために、クランク軸の特定の点の通過時間の差が小さいことから、この差が基準値を超えたか否かの判定精度が低い。その結果、この装置によって判定された燃料性状に基づいて混合気への点火時期を制御したとしても、燃費の向上や排気エミッションの低減が所望通りには達成されない可能性がある。

そこで本発明の目的は、燃料性状を正確に判定し、燃料性状に応じた機関始動制御を行うことにより、要求トルクを達成しつつ燃費向上及び排気エミッション低減を達成することができる内燃機関の始動制御装置を提供することにある。
本発明の一観点によれば、内燃機関の始動制御装置であって、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、クランク角度が前記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるクランク角度進行時間であって、基準燃料が使用されたときのクランク角度進行時間である基準クランク角度進行時間をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、実際のクランク角度進行時間をそれぞれ検出する検出手段と、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも短いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも長いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、を具備した内燃機関の始動制御装置が提供される。
本発明による別の観点によれば、内燃機関の始動制御装置であって、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、クランク角度が前記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行したときに生ずる機関回転数の上昇量である回転数上昇量であって、基準燃料が使用されたときの回転数上昇量である基準回転数上昇量をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、実際の回転数上昇量をそれぞれ検出する検出手段と、実際の回転数上昇量が基準回転数上昇量よりも大きいときには基準回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際の回転数上昇量が基準回転数上昇量よりも小さいときには基準回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、を具備した内燃機関の始動制御装置が提供される。
また、本発明によるさらに別の観点によれば、内燃機関の始動制御装置であって、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、前記基準クランク角度でのクランクシャフトの角加速度に前記判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算した値である角加速度積算値であって、基準燃料が使用されたときの角加速度積算値それぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、実際の角加速度積算値をそれぞれ検出する検出手段と、実際の角加速度積算値が基準角加速度積算値よりも大きいときには基準角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際の角加速度積算値が基準角加速度積算値よりも小さいときには基準角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、を具備した内燃機関の始動制御装置が提供される。

図１は、本発明の始動制御装置が適用された内燃機関の全体図、図２は、機関始動時の機関回転数の推移を示すタイムチャート、図３は、本発明による実施例の点火時期制御を説明するためのタイムチャート、図４は、基準クランク角度進行時間及び実際のクランク角度進行時間を示す線図、図５は、機関始動時の機関回転数及び点火時期の推移を示すタイムチャート、図６は、本発明による実施例の点火時期算出ルーチンを示すフローチャート、図７は、本発明による実施例の点火時期制御を説明するための別のタイムチャート、図８は、本発明による第１の変更例を説明するための線図、図９は、本発明による第１の変更例の点火時期算出ルーチンを示すフローチャート、図１０は、本発明による第２の変更例を説明するための線図、図１１は、本発明による第２の変更例の点火時期算出ルーチンを示すフローチャート、図１２は、開度補正係数のマップを示す図、図１３は、燃料性状指標の算出方法を説明するためのタイムチャート、図１４は、加重係数のマップを示す図、図１５は、回転数ピーク予測値のマップを示す図、図１６は、第１のフリクショントルク成分予測値のマップを示す図、図１７は、第２のフリクショントルク成分予測値のマップを示す図、図１８は、本発明による実施例のスロットル開度算出ルーチンを示すフローチャート、図１９は、本発明による実施例の燃料性状指標算出ルーチンを示すフローチャート、図２０は、本発明による実施例の第１のフリクショントルク成分予測値の算出ルーチンを示すフローチャート、図２１は、本発明による実施例の第２のフリクショントルク成分予測値の算出ルーチンを示すフローチャート、図２２は、本発明による変更例の第２のフリクショントルク成分予測値の算出ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１…機関本体
５…燃焼室
１０…点火栓
１１…燃料噴射弁
１８…スロットル弁
４２…クランク角センサ

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は、本発明の始動制御装置を備えた４気筒内燃機関を示している。図１において、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はピストン、４はシリンダヘッド、５は燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポート、１０は点火栓、１１は燃料噴射弁をそれぞれ示す。燃料噴射弁１１は吸気ポート７に燃料を噴射するようにシリンダヘッド４に取り付けられている。
各気筒の吸気ポート７は対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結される。サージタンク１４は吸気ダクト１５及びエアフロメータ１６を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気ダクト１５内にはステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は対応する排気枝管１９に連結される。排気枝管１９は三元触媒２０を内蔵した触媒コンバータ２１に連結される。排気枝管１９とサージタンク１４とは排気再循環（以下、「ＥＧＲ」という。）ガス導管２６を介して互いに連結され、このＥＧＲガス導管２６内にはＥＧＲ制御弁２７が配置される。
電子制御ユニット３１はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６及び出力ポート３７を具備する。エアフロメータ１６は吸気量（燃焼室５内に吸入される空気の量）に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、アクセルペダル４０には負荷センサ４１が接続されており、負荷センサ４１はアクセルペダル４０の踏込量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。さらに、クランク角センサ４２はクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスは入力ポート３６に入力される。
三元触媒２０上流の排気枝管１９には空燃比を検出するための空燃比センサ２８が取り付けられ、この空燃比センサ２８の出力信号は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、三元触媒２０下流の排気管２２にも空燃比センサ２９が配置され、空燃比センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。
三元触媒２０は、その温度が活性温度以上であって且つ空燃比が理論空燃比近傍のときに、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を同時に高い浄化率でもって浄化する。一方、三元触媒２０は空燃比が理論空燃比よりもリーンであると排気ガス中の酸素を吸収し、空燃比が理論空燃比よりもリッチであると吸収した酸素を放出する酸素吸放出能力（いわゆる酸素ストレージ能力）を有する。この酸素吸放出能力が正常に機能する限り、空燃比が理論空燃比よりもリーンであってもリッチであっても、三元触媒２０内の雰囲気の空燃比がほぼ理論空燃比近傍に維持されるので、排気ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣが同時に高い浄化率で浄化される。
本発明による実施例の内燃機関では、各気筒において、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４つの行程からなる機関サイクルが繰り返し実行される。そして各気筒の機関サイクルは、１番気筒、３番気筒、４番気筒、２番気筒の順で１８０°クランク角度ずつ、ずれて開始される。また、１つの機関サイクルは、７２０°クランク角度で完了する。
ところで、図２に示されているように、内燃機関の始動時には、機関回転数ＮＥはまず上昇して回転数ピーク値ＮＥＰに到達し、その後下降して或る一定のアイドリング回転数ＮＥｓｔに落ち着く。ここで、機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでに機関回転数が辿る軌跡をあらかじめ定められた軌跡に一致させようとすると、各気筒での混合気の燃焼から出力させるべきトルク、すなわち要求トルクが決まる。本発明による実施例では、機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでに機関回転数が辿る軌跡があらかじめ定められた軌跡に一致するように要求トルクが設定されており、この要求トルクに一致するように実際に燃料の燃焼から得られるトルク、すなわち出力トルクが制御される。
すなわち、まず、基準燃料（後述する）が使用されたときにノッキングが発生しない最も進角側の点火時期が基本点火時期としてあらかじめ実験などによって求められる。その上で、基準燃料が使用されたときに基本点火時期のもとで出力トルクを要求トルクに一致させるのに必要な燃料噴射量が機関始動時の目標燃料噴射量として設定されている。燃料噴射弁３からはこの目標燃料噴射量だけ燃料が噴射される。
ところで、燃料には軽質なものから重質なものまである。一般的には、軽質な燃料ほど揮発性が高く、重質な燃料ほど揮発性が低い。したがって、リーン空燃比のもとでは、燃料噴射量及び点火時期が一定であれば、軽質な燃料ほど出力トルクが大きく、重質な燃料ほど出力トルクが小さい。したがって、基準燃料が軽質であることを前提に目標燃料噴射量が設定されている場合に実際に使用されている燃料が重質であるときには、出力トルクは要求トルクよりも小さくなり、一方、基準燃料が重質であることを前提に目標燃料噴射量が設定されている場合に実際に使用されている燃料が軽質であるときには、出力トルクは要求トルクよりも大きくなる。いずれにしても、出力トルクを要求トルクに一致させるためには、燃料性状に応じて目標燃料噴射量を変更する必要がある。
ところが、特に、内燃機関が始動されてから（すなわち、内燃機関のクランキングが開始されてから）機関回転数が一定の回転数（いわゆるアイドリング回転数）に落ち着くまでの期間である回転数過渡期間中に、要求トルクを達成することができるように燃料噴射量を変更しようとしても、実際の燃料噴射量を目標燃料噴射量に正確に制御することは困難である。一方、点火時期を変更することによっても出力トルクを変更することができる。そして、点火時期は回転数過渡期間であっても容易に変更可能である。
そこで、本発明による実施例では、回転数過渡期間中に、燃料性状に応じて出力トルクを要求トルクに一致させることができるように点火時期を制御している。次に、この点火時期制御について説明する。
上述したように、リーン空燃比のもとでは、燃料噴射量及び点火時期が同じであれば、燃料が重質である場合よりも燃料が軽質である場合のほうが出力トルクは大きいので、回転数過渡期間中の機関回転数の上昇は燃料が重質である場合よりも燃料が軽質である場合のほうが速い。したがって、回転数過渡期間中の或る特定のクランク角度を基準クランク角度に設定し、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度に設定した場合、基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるクランク角度進行時間は燃料が重質であるほど長くなり、燃料が軽質であるほど短くなる。
したがって、基準燃料が使用されたときの前記クランク角度進行時間を基準クランク角度進行時間としてあらかじめ実験などによって求めておき、実際のクランク角度進行時間を検出して対応する基準クランク角度進行時間と比較すれば、実際に使用されている燃料の性状がわかることになる。すなわち、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間にほぼ等しければ、実際に使用されている燃料の性状は基準燃料の性状とほぼ等しいということになる。一方、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも短ければ実際に使用されている燃料は基準燃料よりも軽質であり、実際のクランク角度進行時間が短くなるほど実際に使用されている燃料はより軽質である。これに対し、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも長ければ実際に使用されている燃料は基準燃料よりも重質であり、実際のクランク角度進行時間が長くなるほど実際に使用されている燃料はより重質である。
基準燃料はどのような燃料から構成してもよいが、本発明による実施例では内燃機関で使用されると想定される燃料のうち最も重質な燃料から構成される。この場合、実際のクランク角度進行時間は基準クランク角度進行時間にほぼ等しいか又は基準クランク角度進行時間よりも短くなる。その上で、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間にほぼ等しいときには点火時期が基本点火時期に設定され、すなわち点火時期の補正が行われない。一方、実際のクランク角度進行時間が対応する基準クランク角度進行時間よりも短いときには、基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じた分だけ点火時期が基本点火時期から遅角される。その結果、回転数過渡期間中に、燃料性状に応じて出力トルクを要求トルクに一致させることができる。
すなわち、本発明による実施例では回転数過渡期間中における点火時期ＳＡが次式に基づいて算出される。
ＳＡ＝ＳＡＢ＋Ｋ・ＤＰ（ｉ） （ｉ＝１，２，…）
ここで、ＳＡＢは上述した基本点火時期、Ｋは一定の遅角補正係数（Ｋ≧０）、ＤＰ（ｉ）はｉ番目の基準クランク角度進行時間からのｉ番目の実際のクランク角度進行時間の偏差を、それぞれ示している。この場合、クランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に到達したときに算出される点火時期ＳＡの遅角補正量ｄＳＡ（ｉ）（＝Ｋ・ＤＰ（ｉ））は偏差ＤＰ（ｉ）が大きくなるほど大きくなり、点火時期ＳＡはより遅角されるということになる。なお、補正が行われないときには遅角補正係数Ｋはゼロに設定される。また、基本点火時期ＳＡＢはあらかじめＲＯＭ３４内に記憶されている。
本発明による実施例の点火時期制御を図３を参照しながらさらに説明する。
図３において、Ｔ０はクランク角度が基準クランク角度にある時刻を示している。また、ＴＲ（ｉ）はそれぞれ、基準燃料が使用されたときにクランク角度がｉ番目の判定用クランク角度にある時刻を示しており、ＰＲ（ｉ）はそれぞれ、基準燃料が使用されたときにクランク角度が基準クランク角度からｉ番目の判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるｉ番目の基準クランク角進行時間を示している（ｉ＝１，２，…）。さらに、ＴＡ（ｉ）はそれぞれ、実際にクランク角度がｉ番目の判定用クランク角度にある時刻を示しており、ＰＡ（ｉ）はそれぞれ、実際にクランク角度が基準クランク角度からｉ番目の判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるｉ番目の実際のクランク角進行時間を示している。なお、上述したように、ｉ番目の基準クランク角進行時間ＰＲ（ｉ）はあらかじめ求められており、ＲＯＭ３４内に記憶されている。
図３に（ａ）で示されるように実際のクランク角度が１番目の判定用クランク角度に到達すると、１番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（１）が検出され、１番目の基準クランク角度進行時間ＰＲ（１）からの１番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（１）の偏差ＤＰ（１）が算出される（ＤＰ（１）＝ＰＲ（１）−ＰＡ（１））。次いで、上述の式から点火時期ＳＡが算出される。
次いで、図３に（ｂ）で示されるように実際のクランク角度が２番目の判定用クランク角度に達すると、同様にして、２番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（２）が検出され、偏差ＤＰ（２）が算出され（ＤＰ（２）＝ＰＲ（２）−ＰＡ（２））、偏差ＤＰ（２）を用いて点火時期ＳＡが算出され、この点火時期ＳＡでもって点火作用が行われる。次いで、図３に（ｃ）から（ｅ）に示されるように実際のクランク角度が３，４，５番目の判定用クランク角度にそれぞれ達すると、実際のクランク角度進行時間ＰＡ（３），ＰＡ（４），ＰＡ（５）がそれぞれ検出され、偏差ＤＰ（３），ＤＰ（４），ＤＰ（５）がそれぞれ算出され、点火時期ＳＡが算出される。
実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の検出回数ｉを横軸にとって実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）及び基準クランク角度進行時間ＰＲ（ｉ）を示すと図４のようになる。
いずれにしても、クランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に達するごとに実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が検出され、偏差ＤＰ（ｉ）が算出され、偏差ＤＰ（ｉ）に応じて点火時期ＳＡが補正される。
図３及び図４に示される例では偏差ＤＰ（ｉ）は実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の検出回数ｉが大きくなるにつれて大きくなっており、したがって点火時期ＳＡは図５に示されるように時間の経過と共に遅角されることになる。
なお、点火時期を過度に進角補正するとノッキングが生じ、過度に遅角補正すると発生エネルギを機関駆動のために有効に利用できなくなる。そこで本発明による実施例では、算出された点火時期ＳＡが進角側限界値を越えて進角補正されているときには点火時期ＳＡを進角側限界値まで戻し、算出された点火時期ＳＡが遅角側限界値ＳＡＲを越えて遅角補正されているときには点火時期ＳＡを遅角側限界値ＳＡＲまで戻すガード処理を行うようにしている。図５の例では、点火時期ＳＡの補正が開始されてからしばらくすると、ガード処理により点火時期ＳＡが遅角側限界値ＳＡＲに保持される。
したがって、本発明による実施例では、回転数過渡期間中に、実際に使用されている燃料が基準燃料でなくても、出力トルクを要求トルクに一致させることができる。特に本発明による実施例では、クランク角度が先の判定用クランク角度から次の判定用クランク角度まで進行するのに要する時間ではなく、クランク角度が基準クランク角度から判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）を検出するようにしている。このため、クランク角度進行時間の検出に対する外乱の影響を低減することができ、クランク角度進行時間を精度よく検出することができる。
また、基準クランク角度進行時間ＰＲ（ｉ）からの実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の偏差ＤＰ（ｉ）は基準燃料の性状からの実際に使用されている燃料の性状の偏差を表している。したがって、本発明による実施例によれば、基準燃料の性状からの実際に使用されている燃料の性状の偏差に応じて点火時期を正確に制御することが可能となる。
さらに、上述の説明からわかるように、本発明による実施例では、実際に使用されている燃料が重質であればあるほど点火時期は進角されることになる。その結果、燃焼が安定し、燃焼効率が高くなる。したがって、出力トルクを要求トルクに一致させるのに必要な燃料消費量を低減することができる。仮に、燃料噴射量を減量しないのであれば、燃焼効率が高くなる分だけ出力トルクが増大するので、内燃機関の始動後、早期に内燃機関の駆動を安定させることが可能となる。
一方、実際に使用されている燃料が基準燃料よりも軽質の場合には点火時期が遅角されるので、排気ガスの温度が上昇することになる。したがって、図１に示したように排気管に三元触媒などの排気浄化触媒が配置されている場合にこの排気浄化触媒の温度を活性温度まで素早く上昇させることができる。したがって、排気エミッションを低減することができる。また、実際に使用されている燃料が基準燃料よりも軽質の場合には、各気筒で点火作用が行われる毎に点火時期が順次遅角されてゆく。すなわち、各気筒において要求トルクの達成や排気エミッションの低減に関して適切な点火時期が設定される。したがって、４つの気筒の燃料噴射量が同じに設定されていても、要求トルクを達成することができると共に、排気エミッションを低減させることができる。
基準クランク角度及び判定用クランク角度はあらゆるクランク角度に設定することができる。本発明による実施例では、回転数過渡期間中に最初に混合気が燃焼した気筒の圧縮上死点を基準クランク角度に設定し、基準クランク角度の後に順に到来する各気筒の圧縮上死点を判定用クランク角度にそれぞれ設定している。言い換えると、基準クランク角度の後に実行される各機関サイクルにおいて基準クランク角度に対応するクランク角度が判定用クランク角度に設定される。なお、回転数過渡期間中の最初に混合気が燃焼する前のクランク角度を基準クランク角度に設定することもできる。また、基準クランク角度及び判定用クランク角度を膨張下死点又は排気上死点に設定することもできる。
すなわち、本発明による実施例では、回転数過渡期間中に例えば１番気筒で最初に混合気が燃焼した場合を例にとると、１番気筒の圧縮上死点が基準クランク角度に設定され、その後の３番気筒の圧縮上死点が１番目の判定用クランク角度に設定される。また、その後の４番気筒の圧縮上死点が２番目の判定用クランク角度に設定され、その後の２番気筒の圧縮上死点が３番目の判定用クランク角度に設定され、その後の１番気筒の圧縮上死点が４番目の判定用クランク角度に設定される。したがって、この例では、実際のクランク角度が１番目の判定用クランク角度である３番気筒の圧縮上死点に到達すると、１番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（１）が検出され、点火時期ＳＡが算出される。次いで、実際のクランク角度が２番目の判定用クランク角度である４番気筒の圧縮上死点に到達すると、２番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（２）が検出され、点火時期ＳＡが算出される。このようにしてｉ番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が順次検出され、点火時期ＳＡが順次算出される。
なお、本発明による実施例では、点火時期ＳＡが算出されてから次の次に点火作用が行われる気筒で当該点火時期ＳＡが用いられる。すなわち、例えば実際のクランク角度が１番気筒の圧縮上死点に到達して実際のクランク角度進行時間が検出され点火時期ＳＡが算出されると、このとき算出された点火時期ＳＡは４番気筒の点火作用において用いられる。次いで、実際のクランク角度が３番気筒の圧縮上死点に到達して実際のクランク角度進行時間が検出され点火時期ＳＡが算出されると、このとき算出された点火時期ＳＡは２番気筒の点火作用において用いられる。
上述したように本発明による実施例では、１番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（１）が検出されると偏差ＤＰ（１）が算出されこの偏差ＤＰ（１）に基づき点火時期ＳＡが補正される。すなわち、実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が１回検出されると点火時期ＳＡの補正が開始される。したがって、機関始動が開始された後、速やかに点火時期補正を開始することができる。なお、実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）があらかじめ定められた回数だけ検出されたときに点火時期ＳＡの補正を開始するようにしてもよい。
このような実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の検出及び偏差ＤＰ（ｉ）の算出したがって点火時期ＳＡの補正は、検出回数ｉがあらかじめ定められた設定回数ｉＭに達するまで行われる。実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の検出等が回転数過渡期間中に行われる限り、設定回数ｉＭはどのように設定してもよい。ここで、実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の検出等が１機関サイクルに１回行われることを考えると、検出回数ｉは回転数過渡期間において混合気が最初に燃焼してから実行された点火作用の回数も表している。
図６は上述した本発明による実施例の点火時期算出ルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められたクランク角度ごとに実行される。
図６のルーチンでは、始めに、ステップ１００において回転数過渡期間中であるか否かが判別される。回転数過渡期間中でないと判別されたときには処理サイクルを終了し、回転数過渡期間中であると判別されたときには次いでステップ１０１に進み、燃焼が開始しているか否かが判別される。燃焼が開始していないと判別されたときには処理サイクルを終了し、燃焼が開始していると判別されたときには次いでステップ１０２に進み、クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点であるか否かが判別される。クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点でないと判別されたときには、処理サイクルを終了する。一方、クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点であると判別されたときには、次いでステップ１０３に進み、実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の検出回数ｉが１だけインクリメントされる（ｉ＝ｉ＋１）。なお、検出回数ｉは機関運転の開始時にゼロにリセットされている。続くステップ１０４では、検出回数ｉが設定回数ｉＭ以下であるか否かが判別される（ｉ≦ｉＭ）。ｉ＞ｉＭであると判別されたときには、処理サイクルを終了する。一方、ｉ≦ｉＭであると判別されたときにはステップ１０５に進み、ｉ番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が検出される。続くステップ１０６では偏差ＤＰ（ｉ）が算出される（ＤＰ（ｉ）＝ＰＲ（ｉ）−ＰＡ（ｉ））。続くステップ１０７では点火時期ＳＡが算出される（ＳＡ＝ＳＡＢ＋Ｋ・ＤＰ（ｉ））。続くステップ１０８ではガード処理が行われる。
なお、（ｉ−１）番目の判定用クランク角度からｉ番目の判定用クランク角度まで進行するのに要する時間をｉ番目のクランク角度進行時間部分ｄＰＡ（ｉ）と称すると、２番目のクランク角度進行時間ＰＡ（２）以降については、図７に示されるように、ｉ番目のクランク角度進行時間部分ｄＰＡ（ｉ）を検出し、（ｉ−１）番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ−１）にｉ番目のクランク角度進行時間部分ｄＰＡ（ｉ）を加算することによっても（ｉ）番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）を検出することができる（ＰＡ（ｉ）＝ＰＡ（ｉ−１）＋ｄＰＡ（ｉ），ｉ＝２，３，…）。
ところで、上述した本発明による実施例では、クランク角度が基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるクランク角度進行時間を、燃料性状を判定するパラメータとして用いている。次に、燃料性状判定パラメータの２つの変更例を説明する。
すなわち、燃料が重質であると、クランク角度が基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行したときに生ずる機関回転数ＮＥの上昇量である回転数上昇量が小さくなり、燃料が軽質であると回転数上昇量が大きくなる。そこで、第１の変更例では、回転数上昇量を燃料性状パラメータとして用いるようにしている。
具体的に説明すると、この第１の変更例では、基準燃料が使用されたときの回転数上昇量である基準回転数上昇量ｄＮＥＲ（ｉ）がそれぞれあらかじめ検出され、ＲＯＭ３４内にあらかじめ記憶される（ｉ＝１，２，…）。実際のクランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に到達すると、ｉ番目の実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（ｉ）が検出され、ｉ番目の基準回転数上昇量ｄＮＥＲ（ｉ）からのｉ番目の実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（ｉ）の偏差ＤＮ（ｉ）が算出される（ＤＮ（ｉ）＝ｄＮＥＡ（ｉ）−ｄＮＥＲ（ｉ））。次いで、次式から点火時期ＳＡが算出される。
ＳＡ＝ＳＡＢ＋Ｋ・ＤＮ（ｉ） （ｉ＝１，２，…）
この場合、図８に示されるように、実際のクランク角度が１番目の判定用クランク角度に到達すると、１番目の実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（１）が検出され、１番目の基準回転数上昇量ｄＮＥＲ（１）からの１番目の実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（１）の偏差ＤＮ（１）が算出される（ＤＮ（１）＝ｄＮＥＡ（１）−ｄＮＥＲ（１））。次いで、上述の式から点火時期ＳＡが算出される。次いで、実際のクランク角度が２番目の判定用クランク角度に達すると、同様にして、２番目の実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（２）が検出され、偏差ＤＮ（２）が算出され、偏差ＤＮ（２）を用いて点火時期ＳＡが算出される。次いで、実際のクランク角度が３，４，５番目の判定用クランク角度にそれぞれ達すると、実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（３），ｄＮＥＡ（４），ｄＮＥＡ（５）がそれぞれ検出され、偏差ＤＮ（３），ＤＮ（４），ＤＮ（５）がそれぞれ算出され、点火時期ＳＡが算出される。
図９は上述した本発明による第１の変更例の点火時期算出ルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められたクランク角度ごとに実行される。
図９のルーチンでは、始めに、ステップ１１０において回転数過渡期間中であるか否かが判別される。回転数過渡期間中でないと判別されたときには処理サイクルを終了し、回転数過渡期間中であると判別されたときには次いでステップ１１１に進み、燃焼が開始しているか否かが判別される。燃焼が開始していないと判別されたときには処理サイクルを終了し、燃焼が開始していると判別されたときには次いでステップ１１２に進み、クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点であるか否かが判別される。クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点でないと判別されたときには、処理サイクルを終了する。一方、クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点であると判別されたときには、次いでステップ１１３に進み、実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（ｉ）の検出回数ｉが１だけインクリメントされる（ｉ＝ｉ＋１）。続くステップ１１４では、検出回数ｉが設定回数ｉＭ以下であるか否かが判別される（ｉ≦ｉＭ）。ｉ＞ｉＭであると判別されたときには、処理サイクルを終了する。一方、ｉ≦ｉＭであると判別されたときにはステップ１１５に進み、ｉ番目の実際の回転数上昇量ｄＮＥＡ（ｉ）が検出される。続くステップ１１６では偏差ＤＮ（ｉ）が算出される。続くステップ１１７では点火時期ＳＡが算出される。続くステップ１１８ではガード処理が行われる。
一方、燃料が重質であると、基準クランク角度でのクランクシャフトの角加速度に判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算した値である角加速度積算値が小さくなり、燃料が軽質であると角加速度積算値が大きくなる。そこで、第２の変更例では、この角加速度積算値が燃料性状パラメータとして用いられる。
具体的に説明すると、この第２の変更例では、基準燃料が使用されたときの角加速度積算値である基準角加速度積算値ＳｗＲ（ｉ）がそれぞれあらかじめ検出され、ＲＯＭ３４内にあらかじめ記憶される（ｉ＝１，２，…）。実際のクランク角度が基準クランク角度に到達するとこのときのクランクシャフトの角加速度ｄｗｔ（０）が検出される。次いで、実際のクランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に到達すると、このときのクランクシャフトの角加速度ｄｗｔ（ｉ）が検出され、ｉ番目の実際の角加速度積算値ＳｗＡ（ｉ）（＝ｄｗｔ（０）＋Σｄｗｔ（ｉ））が検出され、ｉ番目の基準角加速度積算値ＳｗＲ（ｉ）からのｉ番目の実際の角加速度積算値ＳｗＡ（ｉ）の偏差ＤＳｗ（ｉ）が算出される（ＤＳｗ（ｉ）＝ＳｗＡ（ｉ）−ＳｗＲ（ｉ））。次いで、次式から点火時期ＳＡが算出される。
ＳＡ＝ＳＡＢ＋Ｋ・ＤＳｗ（ｉ） （ｉ＝１，２，…）
この場合、図１０に示されるように、実際のクランク角度が１番目の判定用クランク角度に到達すると、１番目の実際の角加速度積算値ＳｗＡ（１）が検出され、１番目の基準角加速度積算値ＳｗＲ（１）からの１番目の実際の角加速度積算値ＳｗＡ（１）の偏差ＤＳｗ（１）が算出される（ＤＳｗ（１）＝ＳｗＡ（１）−ＳｗＲ（１））。次いで、上述の式から点火時期ＳＡが算出される。次いで、実際のクランク角度が２番目の判定用クランク角度に達すると、同様にして、２番目の実際の角加速度積算値ＳｗＡ（２）が検出され、偏差ＤＮ（２）が算出され、偏差ＤＮ（２）を用いて点火時期ＳＡが算出される。次いで、実際のクランク角度が３，４，５番目の判定用クランク角度にそれぞれ達すると、実際の角加速度積算値ＳｗＡ（３），ＳｗＡ（４），ＳｗＡ（５）がそれぞれ検出され、偏差ＤＳｗ（３），ＤＳｗ（４），ＤＳｗ（５）がそれぞれ算出され、点火時期ＳＡが算出される。
図１１は上述した本発明による第２の変更例の点火時期算出ルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められたクランク角度ごとに実行される。
図１１のルーチンでは、始めに、ステップ１２０において回転数過渡期間中であるか否かが判別される。回転数過渡期間中でないと判別されたときには処理サイクルを終了し、回転数過渡期間中であると判別されたときには次いでステップ１２１に進み、燃焼が開始しているか否かが判別される。燃焼が開始していないと判別されたときには処理サイクルを終了し、燃焼が開始していると判別されたときには次いでステップ１２２に進み、クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点であるか否かが判別される。クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点でないと判別されたときには、処理サイクルを終了する。一方、クランク角度がいずれかの気筒の圧縮上死点であると判別されたときには、次いでステップ１２３に進み、実際の角加速度積算値Ｓｗ（ｉ）の検出回数ｉが１だけインクリメントされる（ｉ＝ｉ＋１）。続くステップ１２４では、検出回数ｉが設定回数ｉＭ以下であるか否かが判別される（ｉ≦ｉＭ）。ｉ＞ｉＭであると判別されたときには、処理サイクルを終了する。一方、ｉ≦ｉＭであると判別されたときにはステップ１２５に進み、ｉ番目の実際の角加速度積算値Ｓｗ（ｉ）が検出される。続くステップ１２６では偏差ＤＳｗ（ｉ）が算出される。続くステップ１２７では点火時期ＳＡが算出される。続くステップ１２８ではガード処理が行われる。
上述した本発明による実施例及び変更例では、基準燃料を内燃機関で使用されると想定される燃料のうち最も重質な燃料から構成している。しかしながら、例えば内燃機関で使用されると想定される燃料のうち最も重質な燃料と最も軽質な燃料との中間の燃料から基準燃料を構成することもできる。この場合、例えば、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも短いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じて点火時期ＳＡが基本点火時期ＳＡＢから遅角され、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも長いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じて点火時期ＳＡを基本点火時期ＳＡＢから進角される。
また、上述した本発明による実施例及び変更例では、内燃機関で使用されると想定される燃料のうち最も重質な燃料から構成された基準燃料が使用されたときにノッキングが発生しない最も進角側の点火時期を基本点火時期に設定している。このようにすると、実際に使用されている燃料が基準燃料である場合に、出力トルクを要求トルクに一致させるのに必要な燃料量を最小にすることができる。しかしながら、基準燃料が使用されたときにノッキングが発生しない最も進角側の点火時期よりもわずかに遅角側の点火時期を基本点火時期に設定することもできる。このようにすると、使用された燃料が基準燃料よりも重質のときに、ノッキングを発生させることなく点火時期を進角させて出力トルクが要求トルクに一致するようにすることが可能となる。ただし、出力トルクを要求トルクに一致させるのに必要な燃料量は本発明による実施例におけるよりも若干多くなる。
さらに、上述した本発明による実施例及び変更例では遅角補正係数Ｋを一定値としている。しかしながら、遅角補正係数Ｋを種々の条件に基づいて変更することもできる。例えば、筒内温度が高いときには混合気が燃焼しやすいので、点火時期が同じであっても出力トルクが大きくなる。すなわち、筒内温度が高いときには出力トルクを要求トルクに一致させるために点火時期をより遅角する必要がある。そこで、筒内温度が高いほど大きくなるように遅角補正係数Ｋを設定することができる。
さらに、上述した本発明による実施例及び変更例では、偏差に応じて点火時期のみを制御するようにしている。しかしながら、偏差に応じて燃料噴射量のみを制御するようにしてもよいし、点火時期と燃料噴射量との両方を制御するようにしてもよい。燃料噴射量のみを制御する場合には、例えばｉ番目の実際のクランク角度進行時間がｉ番目の基準クランク角度進行時間よりも短いときに偏差ＤＰ（ｉ）に応じて燃料噴射量が減少補正され、ｉ番目の実際のクランク角度進行時間がｉ番目の基準クランク角度進行時間よりも長いときに偏差ＤＰ（ｉ）に応じて燃料噴射量が増大補正される。また、点火時期と燃料噴射量との両方を制御する場合には、例えばｉ番目の実際のクランク角度進行時間がｉ番目の基準クランク角度進行時間よりも短いときに偏差ＤＰ（ｉ）に応じて点火時期が遅角補正されると共に燃料噴射量が減少補正され、ｉ番目の実際のクランク角度進行時間がｉ番目の基準クランク角度進行時間よりも長いときに偏差ＤＰ（ｉ）に応じて点火時期が進角補正されると共に燃料噴射量が増大補正される。
本発明による実施例ではさらに、回転数過渡期間中に吸入空気量が制御される。次に、この吸入空気量制御について説明する。
上述したように本発明による実施例では、回転数過渡期間中に機関回転数ＮＥが辿る軌跡があらかじめ定められた軌跡に一致するよう出力トルクを制御するために点火時期ＳＡが制御される。しかしながら、実際には例えば回転数ピーク値があらかじめ定められた軌跡の回転数ピーク値よりも低い場合や、回転数ピーク値を過ぎた後に下降するときの下降速度があらかじめ定められた軌跡の下降速度よりも大きい場合がある。すなわち、実際の機関回転数ＮＥはあらかじめ定められた軌跡に必ずしも一致しない。これは、フリクショントルクの影響によるものであり、フリクショントルクを正確に把握できていないからであると考えられる。
そこで本発明による実施例では、回転数過渡期間中にフリクショントルクを予測し、予測されたフリクショントルクに基づいてスロットル開度を制御することにより吸入空気量を制御し、それによって出力トルクを制御するようにしている。
すなわち、本発明による実施例では回転数過渡期間中におけるスロットル開度ＴＯＰが次式に基づいて算出される。
ＴＯＰ＝ＴＯＰＢ・ＫＫ
ここで、ＴＯＰＢは基本スロットル開度、ＫＫは開度補正係数をそれぞれ示している。なお、補正が行われないときには開度補正係数ＫＫは１．０に設定される。
開度補正係数ＫＫは図１２に示されるようにフリクショントルク予測値ＴｆＰが大きくなるにつれて大きくなる。すなわち、フリクショントルク予測値ＴｆＰが大きいときほど吸入空気量が増大補正され、したがって出力トルクが増大補正される。この開度補正係数ＫＫはフリクショントルク予測値ＴｆＰの関数として図１２に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３４内に記憶されている。
フリクショントルク予測値ＴｆＰは本発明による実施例では例えば次式に基づいて算出される。
ＴｆＰ＝ＴｆＳ＋（ａ・ＴｆＰ１＋ｂ・ｄＴｆＰ２）／（ａ＋ｂ）
ここで、ＴｆＳは標準的な内燃機関のフリクショントルク、ｄＴｆＰ１は第１のフリクショントルク成分予測値、ｄＴｆＰ２は第２のフリクショントルク成分予測値、ａ及びｂは加重係数をそれぞれ示している。すなわち、標準的な内燃機関のフリクショントルクＴｆＳに、第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１及び第２のフリクショントルク予測値ｄＴｆＰ２を加重平均したものを加算することによってフリクショントルク予測値ＴｆＰが算出される。
標準的な内燃機関のフリクショントルクＴｆＳは例えば実験によりあらかじめ求められている。
第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１及び第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２は例えば次のようにして算出される。すなわち、まず概略的に説明すると、点火時期ＳＡの遅角補正量ｄＳＡに基づき実際に使用されている燃料の性状を表す燃料性状指標が算出される。次いで、この燃料性状指標に基づいて回転数ピーク値が予測され、実際の回転数ピーク値が検出され、予測された回転数ピーク値からの実際の回転数ピーク値の偏差が算出され、この偏差に基づいて第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１が算出される。また、回転数過渡期間中であって機関回転数が回転数ピーク値を過ぎた後に機関回転数が下降するときのクランクシャフトの角加速度が燃料性状指標に基づいて予測され、実際に機関回転数が下降するときのクランクシャフトの角加速度が検出され、予測された角加速度からの実際の角加速度の偏差が算出され、この偏差に基づいて第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が算出される。
次に、燃料性状指標の算出方法を図１３を参照しながら詳しく説明する。
本発明による実施例では上述したように、クランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に到達すると、ｉ番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が検出され、点火時期ＳＡが算出される。このときさらに、（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ＋１）が算出される。さらに、クランク角度が（ｉ−１）番目の判定用クランク角度に到達したときに算出されているｉ番目の実際のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ）からのｉ番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の偏差ＤＰＰ（ｉ）が算出される（ＤＰＰ（ｉ）＝ＰＰ（ｉ）−ＰＡ（ｉ））。
次いで、クランク角度が（ｉ＋１）番目の判定用クランク角度に到達すると、同様にして、（ｉ＋１）番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ＋１）が検出され、点火時期ＳＡが算出される。このときさらに、（ｉ＋２）番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ＋２）が算出される。また、あらかじめ算出されている（ｉ＋１）番目の実際のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ＋１）からの（ｉ＋１）番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ＋１）の偏差ＤＰＰ（ｉ＋１）が算出される（ＤＰＰ（ｉ＋１）＝ＰＰ（ｉ＋１）−ＰＡ（ｉ＋１））。
具体的に説明すると、例えばクランク角度が２番目の判定用クランク角度に到達すると、２番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（２）が検出され、点火時期ＳＡが算出される。このときさらに、３番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（３）が算出される。また、あらかじめ算出されている２番目の実際のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（２）からの２番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（２）の偏差ＤＰＰ（２）が算出される（ＤＰＰ（２）＝ＰＰ（２）−ＰＡ（２））。なお、クランク角度が１番目の判定用クランク角度に到達したときには、１番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（１）が算出されていないので、偏差ＤＰＰ（１）は算出されない。偏差ＤＰＰ（ｉ）はクランク角度が２番目の判定用クランク角度に到達した以降に算出される（ｉ＝２，３，…）。
このように、クランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に到達するごとに偏差ＤＰＰ（ｉ）が繰り返し算出される。本発明による実施例では、検出回数ｉがあらかじめ定められた設定回数ｉＮに達するまで偏差ＤＰＰ（ｉ）の算出が繰り返される。
ここで、例えば（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ＋１）は次のようにして算出される。すなわち、まず、クランク角度がｉ番目の判定用クランク角度から（ｉ＋１）番目の判定用クランク角度まで進行する時間である（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間部分の予測値ｄＰＰ（ｉ＋１）が算出される。次いで、ｉ番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）にこの予測値ｄＰＰ（ｉ＋１）を加算することにより、（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ＋１）が算出される（ＰＰ（ｉ＋１）＝ＰＡ（ｉ）＋ｄＰＰ（ｉ＋１））。
この場合、（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間部分予測値ｄＰＰ（ｉ＋１）は、ｉ番目の実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）に基づき算出された点火時期ＳＡの遅角補正量ｄＳＡ（ｉ）（＝Ｋ・ＤＰ（ｉ））に加重係数ｋｐｐを乗算することによって（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間部分予測値ｄＰＰ（ｉ＋１）が算出される（ｄＰＰ（ｉ＋１）＝ｋｐｐ・ｄＳＡ（ｉ））。したがって、遅角補正量ｄＳＡ（ｉ）が大きくなるほど、すなわち実際に使用されている燃料が軽質であればあるほど、（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間部分予測値ｄＰＰ（ｉ＋１）は大きくなる。なお、加重係数ｋｐｐは例えば、検出回数ｉと、クランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に実際に到達したときの機関回転数ＮＥ（ｉ）との関数として図１４に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３４内に記憶されている。
偏差ＤＰＰ（ｉ）が算出されると、これまで算出されてきた偏差ＤＰＰ（ｉ）に基づいて燃料性状指標ｆｄが算出される。具体的には、燃料性状指標ｆｄが次式に基づいて算出される。
ｆｄ＝Σ（ＤＰＰ（ｉ）・ｋｆｄ） （ｉ＝２，３，…）
ここで、ｋｆｄは検出回数ｉに応じて定まる加重係数を示している。
すなわち、点火時期ＳＡの遅角補正量ｄＳＡ（ｉ）は上述したように実際に使用されている燃料の性状を表しており、したがって遅角補正量ｄＳＡ（ｉ）に基づき算出される（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ＋１）は遅角補正量ｄＳＡ（ｉ）により表される燃料性状に応じて定まる。そうすると、偏差ＤＰＰ（ｉ＋１）（＝ＰＰ（ｉ＋１）−ＰＡ（ｉ＋１））は、遅角補正量ｄＳＡ（ｉ）により表される燃料性状からの、実際に使用されている燃料の性状の偏差を表しているということができ、偏差ＤＰＰ（ｉ＋１）もまた、実際に使用されている燃料の性状を表していると言える。そこで本発明による実施例では、偏差ＤＰＰ（ｉ＋１）を積算することにより燃料性状指標ｆｄを算出するようにしている。この場合、実際に使用されている燃料が軽質であればあるほど偏差ＤＰＰ（ｉ）は大きくなるので、燃料性状指標ｆｄが大きいときには小さいときに比べて、実際に使用されている燃料は軽質であるといえる。
本発明による実施例では、偏差ＤＰＰ（ｉ）が算出されるごとに、すなわちクランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に到達するごとに、燃料性状指標ｆｄが繰り返し算出される。次いで、検出回数ｉが設定回数ｉＮに達すると、上述したように偏差ＤＰＰ（ｉ）の算出が完了され、このとき燃料性状指標ｆｄの算出も完了される。したがって、検出回数ｉが設定回数ｉＮに達したときに算出された燃料性状指標ｆｄが最終的な燃料性状指標ｆｄとなる。なお、クランク角度がｉ番目の判定用クランク角度に到達するごとに燃料性状指標ｆｄを算出するのではなく、検出回数ｉが設定回数ｉＮに達した後に燃料性状指標ｆｄを１回だけ算出するようにしてもよい。
このようにして燃料性状指標ｆｄが算出されると、第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１が算出される。すなわち、まず、燃料性状指標ｆｄを用いて回転数ピーク予測値ＮＥＰＰが算出される。この場合、回転数ピーク予測値ＮＥＰＰは燃料性状指標ｆｄと、クランク角度がｉＮ番目の判定用クランク角度に到達したときの機関回転数ＮＥ（ｉＮ）とに基づき算出される。この場合、回転数ピーク予測値ＮＥＰＰは、例えば、燃料性状指標ｆｄが大きくなるにつれて高くなり、機関回転数ＮＥ（ｉＮ）が高くなるにつれて高くなる。回転数ピーク予測値ＮＥＰＰは燃料性状指標ｆｄ及び機関回転数ＮＥ（ｉＮ）の関数として図１５に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３４内に記憶されている。
なお、設定回数ｉＮは、上述した設定回数ｉＭ以下であって、実際のクランク角度がｉＮ番目の判定用クランク角度に到達したときに機関回転数ＮＥが回転数ピーク値ＮＥＰに達していないようにあらかじめ設定されている。
次いで、実際の回転数ピーク値ＮＥＰＡが検出される。実際の回転数ピーク値ＮＥＰＡを検出するには種々の方法がある。例えば、クランクシャフトの角加速度ｄｗｔを繰り返し検出し、角加速度ｄｗｔがあらかじめ定められた回数にわたり連続して負値になったときにおいて角加速度ｄｗｔがほぼゼロとなったときの機関回転数ＮＥを実際の回転数ピーク値ＮＥＰＡとすることができる。
次いで、回転数ピーク予測値ＮＥＰＰからの実際の回転数ピーク値ＮＥＰＡの偏差ＤＮＥＰが算出される（ＤＮＥＰ＝ＮＥＰＰ−ＮＥＰＡ）。
次いで、この偏差ＤＮＥＰに基づいて第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１が算出される。この場合、偏差ＤＮＥＰが大きくなるにつれて、第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１は大きくなる。この第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１は偏差ＤＮＥＰの関数として図１６に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３４内に記憶されている。
すなわち、回転数ピーク予測値ＮＥＰＰは実際に使用されている燃料の性状を表す燃料性状指標ｆｄに基づき算出されたものであるので、回転数ピーク予測値ＮＥＰＰからの実際の回転数ピーク値ＮＥＰＡの偏差ＤＮＥＰはフリクショントルクに起因するものである。そこで本発明による実施例では偏差ＤＮＥＰに基づいて第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１を算出するようにしている。
また、燃料性状指標ｆｄが算出されると、第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が算出される。すなわち、まず、回転数過渡期間中のあらかじめ定められた設定時期におけるクランクシャフトの角加速度の予測値ｄｗｔＰが算出される。この角加速度予測値ｄｗｔＰは例えば慣性モーメントＩを用いて次式に基づき算出される。
ｄｗｔＰ＝（ＴＰ−ＴｆＳ）／Ｉ
ここで、ＴＰは設定時期におけるトルクの予測値を示している。このトルク予測値ＴＰは例えば燃料性状指標ｆｄ、並びに設定時期における点火時期ＳＡ、機関負荷率ＫＬ及び燃料噴射量Ｆｔａｕの関数として算出される。なお、機関負荷率ＫＬは全負荷に対する機関負荷の割合をいう。
本発明による実施例では、この設定時期は回転数過渡期間のうち機関回転数ＮＥが回転数ピーク値ＮＥＰを過ぎた後に機関回転数ＮＥが下降する期間内にある。したがって、上述した角加速度予測値ｄｗｔＰは機関回転数ＮＥが回転数ピーク値ＮＥＰを過ぎた後に機関回転数ＮＥが下降するときの角加速度の予測値ということになる。
次いで、設定時期になると、クランクシャフトの実際の角加速度ｄｗｔＡが検出される。次いで、角加速度予測値ｄｗｔＰからの実際の角加速度ｄｗｔＡの偏差Ｄｄｗｔが算出される（Ｄｄｗｔ＝ｄｗｔＰ−ｄｗｔＡ）。
次いで、この偏差Ｄｄｗｔに基づいて第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が算出される。この場合、偏差Ｄｄｗｔが大きくなるにつれて、第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２は大きくなる。角加速度予測値ｄｗｔＰからの実際の角加速度ｄｗｔＡの偏差Ｄｄｗｔはフリクショントルクに起因するものだからである。この第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２は偏差Ｄｄｗｔの関数として図１７に示されるマップの形であらかじめＲＯＭ３４内に記憶されている。
このようにして第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１及び第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が算出されると、上述した式からフリクショントルク予測値ＴｆＰが算出される。次いで、開度補正係数ＫＫが算出され、スロットル開度ＴＯＰが算出される。
図１８は本発明による実施例のスロットル開度算出ルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。
図１８を参照すると、ステップ２００では回転数過渡期間中であるか否かが判別される。回転数過渡期間中でないと判別されたときには処理サイクルを終了し、回転数過渡期間中であると判別されたときには次いでステップ２０１に進み、燃料性状指標ｆｄの算出が完了しているか否かが判別される。燃料性状指標ｆｄの算出が完了していないと判別されたときには次いでステップ２０２に進み、燃料性状指標ｆｄの算出ルーチンが実行される。このルーチンは図１９に示されている。続くステップ２０３では開度補正係数ＫＫが１．０とされる。次いでステップ２０８に進む。
燃料性状指標ｆｄの算出が完了したと判別されるとステップ２０１からステップ２０４に進み、第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１の算出ルーチンが実行される。このルーチンは図２０に示されている。続くステップ２０５では第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２の算出ルーチンが実行される。このルーチンは図２１に示されている。続くステップ２０６ではフリクショントルク予測値ＴｆＰが上述の式から算出される。続くステップ２０７では開度補正係数ＫＫが図１２のマップから算出される。次いでステップ２０８に進む。
ステップ２０８ではスロットル開度ＴＯＰが算出される（ＴＯＰ＝ＴＯＰＢ・ＫＫ）。
図１９は燃料性状指標ｆｄの算出ルーチンを示している。図１９を参照すると、ステップ２２０では実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）の検出回数ｉが設定回数ｉＮ以下であるか否かが判別される。ｉ≦ｉＮのときには次いでステップ２２１に進み、実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が算出されたか否かが判別される。実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が算出されていないと判別されたときには処理サイクルを終了する。実際のクランク角度進行時間ＰＡ（ｉ）が算出されたと判別されたときには次いでステップ２２２に進み、偏差ＤＰＰ（ｉ）が算出される（ＤＰＰ（ｉ）＝ＰＰ（ｉ）−ＰＡ（ｉ））。続くステップ２２３では燃料性状指標ｆｄが算出される（ｆｄ＝Σ（ＤＰＰ（ｉ）・ｋｆｄ））。続くステップ２２４では続くステップ２２４では（ｉ＋１）番目のクランク角度進行時間予測値ＰＰ（ｉ＋１）が算出される。
次いでｉ＞ｉＮになるとステップ２２０から処理サイクルを終了する。したがって、燃料性状指標ｆｄの算出が完了される。
図２０は第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１の算出ルーチンを示している。図２０を参照すると、まずステップ２４０では回転数ピーク予測値ＮＥＰＰが図１５のマップから算出される。続くステップ２４１では実際の回転数ピーク値ＮＥＰＡが検出される。続くステップ２４２では偏差ＤＮＥＰが算出される（ＤＮＥＰ＝ＮＥＰＰ−ＮＥＰＡ）。続くステップ２４３では第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１が図１６のマップから算出される。
図２１は第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２の算出ルーチンを示している。図２１を参照すると、まずステップ２６０では設定時期におけるトルク予測値ＴＰが算出される。続くステップ２６１では、設定時期における角加速度予測値ｄｗｔＰが算出される（ｄｗｔＰ＝（ＴＰ−ＴｆＳ）／Ｉ）。続くステップ２６２では設定時期における実際の角加速度ｄｗｔＡが検出される。続くステップ２６３では偏差Ｄｄｗｔが算出される（Ｄｄｗｔ＝ｄｗｔＰ−ｄｗｔＡ）。続くステップ２６４では第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が図１７のマップから算出される。続くステップ２６５ではガード処理が行われる。すなわち、算出された第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が上限値よりも大きいときには第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が上限値に戻され、第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が下限値よりも小さいときには第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が下限値まで戻される。この場合、標準的な内燃機関のフリクショントルクＴｆＳに第１のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ１を加算したものを第１のフリクショントルク予測値ＴｆＰ１と称すると（ＴｆＰ１＝ＴｆＳ＋ｄＴｆＰ１）、上限値及び下限値は第１のフリクショントルク予測値に基づいて定められる。
次に、第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２の算出方法の変更例を説明する。
この変更例では、回転数過渡期間中に複数の設定時期があらかじめ設定されており、各設定時期におけるクランクシャフトの角加速度予測値ｄｗｔＰが算出される。設定時期になるごとに、実際の角加速度ｄｗｔＡが検出され、角加速度予測値ｄｗｔＰからの実際の角加速度ｄｗｔＡの偏差Ｄｄｗｔが算出され、偏差Ｄｄｗｔに基づき第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が算出される。第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が算出されるごとにその相加平均値ＡＶＥが算出され、この相加平均値ＡＶＥを用いた次式からフリクショントルク予測値ＴｆＰが算出される。
ＴｆＰ＝ＴｆＳ＋（ａ・ｄＴｆＰ１＋ｂ・ＡＶＥ）／（ａ＋ｂ）
このようにすると、第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２を正確に算出することができるので、フリクショントルク予測値ＴｆＰを正確に算出することができ、したがってスロットル開度ＴＯＰを正確に制御することができる。
図２２は本発明による変更例の第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２の算出ルーチンを示している。図２２を参照すると、まずステップ２６０では設定時期におけるトルク予測値ＴＰが算出される。続くステップ２６１では、設定時期における角加速度予測値ｄｗｔＰが算出される。続くステップ２６２では設定時期における実際の角加速度ｄｗｔＡが検出される。続くステップ２６３では偏差Ｄｄｗｔが算出される（Ｄｄｗｔ＝ｄｗｔＰ−ｄｗｔＡ）。続くステップ２６４では第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２が図１７のマップから算出される。続くステップ２６５ではガード処理が行われる。続くステップ２６６では第２のフリクショントルク成分予測値ｄＴｆＰ２の平均値ＡＶＥが算出される。図１８のステップ２０６では平均値ＡＶＥに基づきフリクショントルク予測値ＴｆＰが算出される。
これまで述べてきた本発明による実施例では、クランク角度進行時間に基づき算出される点火時期の補正量に基づいてクランク角度進行時間予測値を算出し、これらクランク角度進行時間予測値に基づき燃料性状指標ｆｄを算出するようにしている。しかしながら、クランク角度進行時間に基づき算出される燃料噴射量の補正量に基づいてクランク角度進行時間予測値を算出するようにしてもよい。また、回転数上昇量又は角加速度積算値に基づき算出される点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいてクランク角度進行時間予測値を算出するようにしてもよい。すなわち、一般化して言うと、点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいてクランク角度進行時間をそれぞれ予測し、実際のクランク角度進行時間をそれぞれ検出し、予測されたクランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差をそれぞれ算出し、これら偏差の積算値を算出すると共にこの積算値に基づいて燃料性状指標を算出するということになる。
あるいは、クランク角度進行時間、回転数上昇量、又は角加速度積算値に基づき算出される点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいて回転数上昇量予測値を算出し、これら回転数上昇量予測値に基づき燃料性状指標ｆｄを算出するようにしてもよい。すなわち、一般化して言うと、点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいて回転数上昇量をそれぞれ予測し、実際の回転数上昇量をそれぞれ検出し、予測された回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差をそれぞれ算出し、これら偏差の積算値を算出すると共にこの積算値に基づいて燃料性状指標を算出するということになる。
あるいは、クランク角度進行時間、回転数上昇量、又は角加速度積算値に基づき算出される点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいて角加速度積算値を算出し、これら角加速度積算値に基づき燃料性状指標ｆｄを算出するようにしてもよい。すなわち、一般化して言うと、点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいて角加速度積算値をそれぞれ予測し、実際の角加速度積算値をそれぞれ検出し、予測された角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差をそれぞれ算出し、これら偏差の積算値を算出すると共にこの積算値に基づいて燃料性状指標を算出するということになる。
さらに、上述した本発明による実施例及び変更例では、吸気ポートに燃料を噴射するように燃料噴射弁が設けられた４気筒内燃機関に本発明を適用した場合を説明している。しかしながら、４気筒以外の気筒を有する内燃機関、又は筒内に燃料を直接噴射するよう燃料噴射弁が設けられた内燃機関にも本発明を適用することができる。

【０００２】
向上及び排気エミッション低減を達成することができる内燃機関の始動制御装置を提供することにある。
本発明の一観点によれば、内燃機関の始動制御装置であって、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、クランク角度が前記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるクランク角度進行時間であって、基準燃料が使用されたときのクランク角度進行時間である基準クランク角度進行時間をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、回転数過渡期間中に実際のクランク角度進行時間をそれぞれ検出する検出手段と、当該回転数過渡期間中に点火時期又は燃料噴射量を制御する制御手段であって、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも短いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも長いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、を具備した内燃機関の始動制御装置が提供される。
本発明による別の観点によれば、内燃機関の始動制御装置であって、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、クランク角度が前記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行したときに生ずる機関回転

【０００３】
数の上昇量である回転数上昇量であって、基準燃料が使用されたときの回転数上昇量である基準回転数上昇量をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、回転数過渡期間中に実際の回転数上昇量をそれぞれ検出する検出手段と、当該回転数過渡期間中に点火時期又は燃料噴射量を制御する制御手段であって、実際の回転数上昇量が基準回転数上昇量よりも大きいときには基準回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際の回転数上昇量が基準回転数上昇量よりも小さいときには基準回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、を具備した内燃機関の始動制御装置が提供される。
また、本発明によるさらに別の観点によれば、内燃機関の始動制御装置であって、内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、前記基準クランク角度でのクランクシャフトの角加速度に前記判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算した値である角加速度積算値であって、基準燃料が使用されたときの角加速度積算値をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、回転数過渡期間中に実際の角加速度積算値をそれぞれ検出する検出手段と、当該回転数過渡期間中に点火時期又は燃料噴射量を制御する制御手段であって、実際の角加速度積算値が基準角加速度積算値よりも大きいときには基準角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際の角加速度積算値が基準角加速度積算値よりも小さいときには基準角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、を具備した内燃機関の始動制御装置が

Claims (13)

1. 内燃機関の始動制御装置であって、
   内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、
   クランク角度が前記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行するのに要する時間であるクランク角度進行時間であって、基準燃料が使用されたときのクランク角度進行時間である基準クランク角度進行時間をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、
   実際のクランク角度進行時間をそれぞれ検出する検出手段と、
   実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも短いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際のクランク角度進行時間が基準クランク角度進行時間よりも長いときには基準クランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、
   を具備した内燃機関の始動制御装置。
2. 内燃機関の始動制御装置であって、
   内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、
   クランク角度が前記基準クランク角度から各判定用クランク角度まで進行したときに生ずる機関回転数の上昇量である回転数上昇量であって、基準燃料が使用されたときの回転数上昇量である基準回転数上昇量をそれぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、
   実際の回転数上昇量をそれぞれ検出する検出手段と、
   実際の回転数上昇量が基準回転数上昇量よりも大きいときには基準回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際の回転数上昇量が基準回転数上昇量よりも小さいときには基準回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、
   を具備した内燃機関の始動制御装置。
3. 内燃機関の始動制御装置であって、
   内燃機関が始動されてから機関回転数が一定の回転数に落ち着くまでの回転数過渡期間中の特定のクランク角度を基準クランク角度に設定すると共に、回転数過渡期間中であって前記基準クランク角度の後に順に到来する複数のクランク角度を判定用クランク角度にそれぞれ設定する設定手段と、
   前記基準クランク角度でのクランクシャフトの角加速度に前記判定用クランク角度でのクランクシャフトの角加速度を順次積算した値である角加速度積算値であって、基準燃料が使用されたときの角加速度積算値それぞれあらかじめ検出して記憶しておく記憶手段と、
   実際の角加速度積算値をそれぞれ検出する検出手段と、
   実際の角加速度積算値が基準角加速度積算値よりも大きいときには基準角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差に応じた分だけ点火時期を遅角するか或いは燃料噴射量を少なくし、実際の角加速度積算値が基準角加速度積算値よりも小さいときには基準角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差に応じた分だけ点火時期を進角するか或いは燃料噴射量を多くする制御手段と、
   を具備した内燃機関の始動制御装置。
4. 回転数過渡期間において機関回転数は回転数ピーク値まで上昇した後に下降して前記一定の回転数に落ち着くようになっており、
   前記点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいて実際に使用されている燃料の性状を表す燃料性状指標を算出する手段と、
   該燃料性状指標に基づき回転数ピーク値を予測する手段と、
   実際の回転数ピーク値を検出する手段と、
   該予測された回転数ピーク値からの実際の回転数ピーク値の偏差に基づいて第１のフリクショントルク成分を算出する手段と、
   回転数過渡期間中であって機関回転数が回転数ピーク値を過ぎた後に機関回転数が下降するときのクランクシャフトの角加速度を前記燃料性状指標に基づき予測する手段と、
   実際に機関回転数が下降するときのクランクシャフトの角加速度を検出する手段と、
   該予測された角加速度からの実際の角加速度の偏差に基づいて第２のフリクショントルク成分を算出する手段と、
   第１のフリクショントルク成分及び第２のフリクショントルク成分に基づいてフリクショントルクを予測する手段と、
   該予測されたフリクショントルクに基づいて吸入空気量を制御する手段と、
   をさらに具備した請求項１から３までのいずれか１つに記載の内燃機関の始動制御装置。
5. 前記燃料性状指標を算出する手段が、
   前記点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいてクランク角度進行時間をそれぞれ予測する手段と、
   実際のクランク角度進行時間をそれぞれ検出する手段と、
   該予測されたクランク角度進行時間からの実際のクランク角度進行時間の偏差をそれぞれ算出する手段と、
   これら偏差の積算値を算出すると共に該積算値に基づいて燃料性状指標を算出する手段と、
   をさらに具備した請求項４に記載の内燃機関の始動制御装置。
6. 前記燃料性状指標を算出する手段が、
   前記点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいて回転数上昇量をそれぞれ予測する手段と、
   実際の回転数上昇量をそれぞれ検出する手段と、
   該予測された回転数上昇量からの実際の回転数上昇量の偏差をそれぞれ算出する手段と、
   これら偏差の積算値を算出すると共に該積算値に基づいて燃料性状指標を算出する手段と、
   をさらに具備した請求項４に記載の内燃機関の始動制御装置。
7. 前記燃料性状指標を算出する手段が、
   前記点火時期又は燃料噴射量の補正量に基づいて角加速度積算値をそれぞれ予測する手段と、
   実際の角加速度積算値をそれぞれ検出する手段と、
   該予測された角加速度積算値からの実際の角加速度積算値の偏差をそれぞれ算出する手段と、
   これら偏差の積算値を算出すると共に該積算値に基づいて燃料性状指標を算出する手段と、
   をさらに具備した請求項４に記載の内燃機関の始動制御装置。
8. 内燃機関が吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４つの行程からなる機関サイクルを繰り返し実行し、回転数過渡期間中に最初に混合気が燃焼した機関サイクル中のクランク角度を基準クランク角度に設定した請求項１から７までのいずれか１つに記載の内燃機関の始動制御装置。
9. 前記最初に混合気が燃焼した機関サイクルの後に順次実行される各機関サイクル中のクランク角度がそれぞれ前記判定用クランク角度に設定されている請求項８に記載の内燃機関の始動制御装置。
10. 内燃機関が複数の気筒を有し、各気筒が吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４つの行程からなる機関サイクルを繰り返し実行し、回転数過渡期間中に最初に混合気が燃焼した気筒の機関サイクル中のクランク角度を基準クランク角度に設定した請求項１から７までのいずれか１つに記載の内燃機関の始動制御装置。
11. 各気筒の機関サイクルが互いにあらかじめ定められたクランク角度ずつずれて実行され、前記最初に混合気が燃焼した気筒の機関サイクルの後に順次開始される各気筒の機関サイクル中のクランク角度がそれぞれ前記判定用クランク角度とされている請求項１０に記載の内燃機関の始動制御装置。
12. 基準クランク角度及び判定用クランク角度がそれぞれ対応する機関サイクル中の圧縮上死点に設定されている請求項８から１１までのいずれか１つに記載の内燃機関の始動制御装置。
13. 前記基準燃料を、内燃機関で使用されると想定される燃料のうち最も重質な燃料から構成した請求項１から１２までのいずれか１つに記載の内燃機関の始動制御装置。

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