JP3082127B2

JP3082127B2 - 内燃機関の燃料性状検出装置

Info

Publication number: JP3082127B2
Application number: JP06318304A
Authority: JP
Inventors: 憲一町田; 尚己冨澤
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 2000-08-28
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: JPH08177606A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料性状検出
装置に関し、詳しくは、機関の使用燃料の性状、特に、
気化特性（例えば、重質，軽質）を検出する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、内燃機関の電子制御燃料噴射
装置においては、冷機時における燃料気化性の悪化に対
応すべく燃料供給量を増量補正したり、また、加速運転
時の吸気ポート壁面等への付着燃料量（壁流量）変化に
対応すべく燃料供給量を増量補正することが行われてい
る。

【０００３】ここで、前記増量補正の要求は、使用燃料
の重軽質、即ち、燃料の気化特性によって変化し、燃料
が重質で気化率が低いと、壁流量が多くなり、この壁流
量分を補うために前記増量補正の要求量は多くなる。従
って、使用燃料の重軽質（気化特性）が不明である場合
には、少なくとも増量補正の要求を下回る補正がなされ
ることがないように、予め重質燃料に適合する増量補正
特性を設定するようにしている。

【０００４】しかしながら、上記のように重質燃料に適
合する増量補正特性を設定してあると、増量補正要求が
比較的少ない軽質燃料（気化率の比較的高い燃料）を使
用した場合に増量補正が過大となり、これによって排気
中のＨＣ濃度が増大してしまうなどの不具合が生じる。
このため、増量補正レベルを使用燃料の気化特性に適合
させることが望まれ、そのためには、使用燃料の気化特
性（重軽質）を検出することが要求されるが、使用燃料
の性状を検出するために専用のセンサを設けると、コス
トアップになってしまうという問題がある。

【０００５】そこで、従来において、例えば、以下のよ
うな手法により、燃料性状を検出するようにしたものが
提案されている。即ち、図８に示すように、始動後に、
所定サイクル燃料噴射を行なった後、一旦所定サイクル
燃料噴射量を減量（複数気筒のうちの一部気筒の燃料を
カットするようにしてもよい）し、その後燃料噴射量を
正常に復帰させるが、この復帰の際の筒内圧力（１サイ
クル中の最大圧力や図示平均有効圧力Ｐｉ等、即ち燃焼
状態）変化を検出し、その筒内圧力変化速度の差によっ
て、使用燃料の気化特性を検出する（図８のＡ部参
照）。つまり、一旦燃料噴射量を減量或いはカットする
ことで、壁流量を略消失させた後、燃料噴射量を通常状
態に復帰させるが、重質燃料を使用している場合は気化
特性が悪いので、復帰後噴射した燃料量のうち壁流形成
分として使用される燃料量が多いのに対し、軽質燃料を
使用している場合は気化特性が良いので、復帰後噴射し
た燃料量のうち壁流形成分として使用される燃料量が少
ないため、使用燃料の重軽質差によって、燃料噴射量が
同じであっても実質的に気筒内に吸入される燃料量は重
質燃料の方が少なくなる。従って、重質燃料を使用して
いる場合は、結果的に復帰の際の筒内圧力変化速度が、
軽質燃料を使用している場合に比べて遅くなる傾向とな
る。即ち、このような燃料復帰後の筒内圧力変化速度を
把握することで、燃料の気化特性を検出するようにした
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、以下のような問題があっ
た。即ち、一般に、燃料の気化促進のために、高温とな
っている吸気弁に向けて燃料噴射弁から燃料を噴射し
て、燃料を吸気弁に衝突させるようにしているが、この
吸気弁への衝突状態が良好な機関にあっては、使用燃料
の気化特性にある程度の差があっても、噴射された燃料
が直ちに気化されることになるので、燃料復帰後の筒内
圧力変化速度にも燃料の気化特性の差が現れ難くなるた
め、以って使用燃料の気化特性の検出精度が低下してし
まうことになっていた。

【０００７】本発明は、このような従来の問題に鑑みな
されたものであり、吸気弁への噴射燃料の衝突状態が良
好な機関に採用しても、燃料性状、特に燃料の気化特性
を、高精度に検出することができる装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる内燃機関の燃料性状検出装置は、図１に示すよ
うに、機関吸気系内に燃料噴射弁より燃料を噴射供給す
るようにした内燃機関の燃料性状検出装置に関し、内燃
機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、所定条
件下で燃料の供給をカット或いは減量する燃料減量手段
と、前記燃料減量手段による燃料カット或いは燃料減量
以前に、燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を、通常制御時
に対して所定量早める第１燃料噴射終了時期早期化手段
と、前記燃料減量手段による燃料カット或いは燃料減量
直後に、前記燃焼状態検出手段により検出される燃焼状
態の変化を検出する減量時燃焼状態変化検出手段と、前
記減量時燃焼状態変化検出手段で検出された燃焼状態変
化に基づいて使用燃料の気化特性を検出する減量時気化
特性検出手段と、を含んで構成した。

【０００９】請求項２に記載の発明では、図２に示すよ
うに、機関吸気系内に燃料噴射弁より燃料を噴射供給す
るようにした内燃機関の燃料性状検出装置に関し、内燃
機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、所定条
件下で燃料の供給をカット或いは減量する燃料減量手段
と、前記燃料減量手段による燃料カット或いは燃料減量
後所定時間経過後に、燃料供給を復帰させる燃料供給復
帰手段と、少なくとも前記燃料供給復帰手段による燃料
供給復帰時には、燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を、通
常制御時に対して所定量早める第２燃料噴射終了時期早
期化手段と、前記燃料供給復帰手段による燃料供給復帰
直後に、前記燃焼状態検出手段により検出される燃焼状
態の変化を検出する復帰時燃焼状態変化検出手段と、前
記復帰時燃焼状態変化検出手段で検出された燃焼状態変
化に基づいて使用燃料の気化特性を検出する復帰時気化
特性検出手段と、を含んで構成した。

【００１０】請求項３に記載の発明では、前記内燃機関
の燃焼状態を、筒内圧の検出値に基づいて検出するよう
にした。

【００１１】

【作用】請求項１の発明にかかる内燃機関の燃料性状検
出装置では、第１燃料噴射終了時期早期化手段を介し
て、燃料カット或いは減量する以前において、通常の燃
料噴射終了時期に対して早期に燃料噴射を終了させるよ
うにする。そして、燃料減量手段により所定条件下で燃
料の供給をカット或いは減量した後、燃料カット若しく
は燃料減量後の燃焼状態の変化に基づいて、使用燃料の
気化特性を判別するようにした。つまり、噴射燃料の吸
気弁への衝突状態の影響を受け難く、燃料カット若しく
は減量時における使用燃料の気化特性の相違が顕著に現
れる壁流分の消失（気化）速度差に基づいて気化特性を
判別することになるので、従来のように、燃料供給復帰
後に噴射された燃料が高温な吸気弁へ良好に衝突して気
化が促進され、このため使用燃料の気化特性が異なって
いても、その影響が燃焼状態の変化に現れ難くなって、
以って気化特性の判定精度が低下するという不具合を解
消できることとなる。

【００１２】また、通常の燃料噴射終了時期に対して早
期に燃料噴射を終了させることで、噴射燃料の吸気弁へ
の衝突後、機関に吸入されるまでの時間を長くできるの
で、噴射燃料の吸気弁への衝突による気化の促進度合い
の影響を少なくして、十分に壁流を形成させた状態か
ら、燃料カット或いは減量することになるので、気化特
性が異なることによる壁流燃料の消失速度差を顕著にで
き、以って、より一層使用燃料の気化特性の検出精度を
向上させることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明では、第２燃料噴射
終了時期早期化手段を介して、燃料復帰時の燃料噴射終
了時期を、通常の燃料噴射終了時期に対して早期に終了
させるようにする。これにより、噴射燃料の吸気弁への
衝突後、機関に吸入されるまでの時間を長くできるの
で、噴射燃料の吸気弁への衝突による気化の促進度合い
の影響を少なくして、十分に壁流を形成させた状態から
気筒に燃料を吸入させることができるので、気化特性が
異なることによる壁流形成量の違いや壁流燃料の気化速
度差が、実際に気筒に吸入される燃料量の差として顕著
に現れるようにできる。従って、使用燃料の気化特性差
が燃焼状態の変化として顕著に現れることとなるので、
従来のように単に燃料供給復帰時の燃焼状態の変化を検
出して気化特性を検出するものに比べて、格段に使用燃
料の気化特性、性状判定を高精度化することができる。

【００１４】なお、請求項３に記載の発明のように、燃
焼状態を筒内圧に基づき検出するようにすれば、簡単な
構成で精度よく燃焼状態を検出できると共に、他のノッ
キング制御装置や機関安定化制御等に一般的に用いられ
信頼性の高い筒内圧センサを流用できるのでコスト面等
でも有利となる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
本発明の第１の実施例のシステム概略図である図３にお
いて、４気筒内燃機関１には、エアクリーナ２，スロッ
トルチャンバ３，吸気マニホールド４を介して空気が吸
入される。そして、機関１からの燃焼排気は、排気マニ
ホールド５，排気ダクト６，三元触媒７，マフラー８等
を介して大気中に排出される。

【００１６】前記スロットルチャンバ３には、図示しな
いアクセルペダルに連動して開閉するスロットル弁９が
設けられており、このスロットル弁９によって機関１の
吸入空気量が調整されるようになっている。また、各気
筒（＃１〜＃４）の燃焼室に臨ませてそれぞれ点火栓
（図示省略）が装着されているが、かかる点火栓と対
に、それぞれの気筒毎に筒内圧センサ10ａ〜10ｄを設け
てある。

【００１７】前記筒内圧センサ10ａ〜10ｄは、実開昭６
３−１７４３２号公報に開示されるような点火栓の座金
として装着されるタイプの他、特開平４−８１５５７号
公報に開示されるようなセンサ部を直接燃焼室内に臨ま
せて筒内圧を絶対圧として検出するタイプのものであっ
ても良い。また、機関１の図示しないカム軸には、カム
軸の回転を介してクランク角を検出するクランク角セン
サ11が設けられている。

【００１８】このクランク角センサ11は、本実施例の４
気筒機関１において、気筒間の行程位相差に相当するク
ランク角180 °毎の基準角度信号ＲＥＦと、単位クラン
ク角毎の単位角度信号ＰＯＳとをそれぞれ出力するセン
サである。尚、前記基準角度信号ＲＥＦは、気筒判別が
行なえるように、少なくとも特定１気筒に対応する検出
信号がそのパルス幅等によって他の検出信号と区別でき
るようになっている。

【００１９】また、前記スロットル弁９の上流側には、
機関１の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ13
が設けられており、前記スロットル弁９には、該スロッ
トル弁９の開度ＴＶＯを検出するポテンショメータ式の
スロットルセンサ14が設けられている。前記筒内圧セン
サ10ａ〜10ｄ，クランク角センサ11，エアフローメータ
13，スロットルセンサ14等の出力は、機関制御用として
設けられたコントロールユニット12に出力される。マイ
クロコンピュータを内蔵した前記コントロールユニット
12は、図示しない燃料噴射弁による燃料噴射量，噴射時
期を制御すると共に、点火栓による点火時期を制御す
る。なお、燃料噴射時期制御は、通常、噴射終了時期が
運転条件に対応して設定され、当該噴射終了時期が達成
されるように、その時の要求燃料噴射量を噴射できる噴
射期間に相当するクランク角度前から燃料噴射を開始す
るように制御される。

【００２０】ここで、前記燃料噴射量（始動後増量、低
水温増量等を含む）や点火時期の最適値は、燃料性状、
特に、燃料の気化特性（重軽質）によって変化するの
で、コントロールユニット12は、図４のフローチャート
に示すようにして、現在の使用燃料の気化特性の判定を
行なうようになっている。尚、本実施例において、燃焼
状態検出手段，燃料減量手段，第１燃料噴射終了時期早
期化手段，減量時燃焼状態変化検出手段、減量時気化特
性検出手段としての各機能は、コントロールユニット12
がソフトウェア的に備えている。

【００２１】図４のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、
燃料の気化特性判定を行なう条件が成立しているか否か
を判断する。具体的には、スタートスイッチ（Start/s
w) がＯＮ状態からＯＦＦ状態に成ったか否か、即ち始
動完了したか否か、に基づいて判断される。なお、冷却
水温等に基づき機関温度を特定しておくことが好まし
く、特定することで、機関温度の違いによる気化特性の
変化分をも燃料の気化特性の判定時に考慮できるので、
より判定精度を向上させることができる。また、再始動
時のように、機関温度が所定以上の場合には、吸気ポー
ト壁面温度も高く、壁面温度の違いによる気化特性の変
化が小さくなり、燃料の気化特性の誤判定を招く可能性
が高くなるので、本ルーチンの実行を禁止するようにし
てもよい。なお、始動直後において気化特性判定の実行
を許可するようにしているが、始動後や暖機後において
通常制御に移行した後でも、後述する気化特性検出精度
を悪化させないような、例えば、あまり燃焼状態が変化
しない定常運転状態において、気化特性判定を行なうよ
うにしてもよい。

【００２２】ステップ１で燃料の気化特性判定を行なう
条件が成立していないと判断された場合には、通常制御
（ここでは始動後制御）を維持すべく、本フローを終了
する。ステップ１で判定条件が成立していると判定され
たときには、ステップ２へ進み、燃料噴射終了時期を変
更する。即ち、図７に示すように（第１気筒を代表して
図示してある）、燃料カットする以前から、燃料の気化
特性の判定精度を向上させるために、通常の燃料噴射終
了時期に対して早期に燃料噴射を終了するようにしてい
る。なお、ステップ２が、第１燃料噴射終了時期早期化
手段を構成する。ステップ３では、始動後所定数の噴射
（燃焼）サイクルが行なわれたか（或いは所定時間経過
したか）否かを判断する。当該判断は、噴射回数をカウ
ントしてもよいし、点火回数をカウントしてもよいし、
或いは後述する図示平均有効圧力Ｐｉの演算回数をカウ
ントして判断することができる。ＹＥＳであればステッ
プ４へ進み、ＮＯであれば所定数のサイクルが行なわれ
るまで繰り返す。

【００２３】ステップ４では、燃料カット（ＦＵＥＬ／
ＣＵＴ）を行なう。当該燃料カットは、全気筒行なわず
とも一部の所定の気筒において行なえば十分である。ま
た。燃料カットでなくても、所定の燃料の気化特性の判
定精度が得られる程度に、所定量燃料を減量するように
してもよい（この場合には、全気筒減量してもよい）。

【００２４】ステップ５では、燃料カット開始直後、筒
内圧センサ10a〜10dで検出される筒内圧に基づいて所定
（例えば、１）サイクル毎に図示平均有効圧力Ｐｉ（な
お、図示平均有効圧力を求める手法は、従来公知の方法
であって構わない。尤も、構成の簡略化、メモリ容量削
減等の観点から燃焼過程を含む所定クランク角区間にお
いてＰｉを検出するようにしてもよい。）、或いは最大
圧力（燃焼過程中の所定クランク角度における圧力値で
もよい）等を検出して、Ｐｉの低下速度ΔＰｉ（｜今回
Ｐｉ−前回Ｐｉ｜／時間又はサイクル数）を演算する。
当該ステップが、燃焼状態検出手段、減量時燃焼状態変
化検出手段を構成する。

【００２５】ステップ６では、ΔＰｉが所定値以上か否
かを判断する。ＮＯであれば、燃料カット後、比較的長
時間かかって図示平均有効圧力Ｐｉが低下するので、燃
料カット前に形成されていた壁流分の消失（気化）速度
が遅いとして、ステップ７へ進み、現在使用中の燃料は
重質であると判定する。一方、ＹＥＳであれば、燃料カ
ット後、比較的短時間で図示平均有効圧力Ｐｉが低下す
るので、燃料カット前に形成されていた壁流分の消失速
度が速いとして、ステップ８へ進み、現在使用中の燃料
は軽質であると判定した後、ステップ９で始動後増量や
低水温増量，過渡運転時の壁流増量補正量，或いは点火
時期，噴射時期等を、軽質燃料に合わせて変更して、本
フローを終了する。具体的には、予め軽質燃料用マップ
と重質燃料用マップとを記憶させておき、前記判定結果
に基づいて前記両マップを選択的に切り換えて用いる構
成とすることができる。

【００２６】これにより、軽質燃料を使用しているとき
には、軽質燃料性状に合わせた機関制御が行なえるよう
になるので、排気性能の改善等を図ることができる。な
お、本実施例は、従来のものに比べ、以下の点で優れ
る。即ち、本実施例によれば、燃料カット後のΔＰｉの
変化速度に基づいて、使用燃料の気化特性を判別する構
成であり、このため、噴射燃料の吸気弁への衝突具合と
は無関係な（或いは影響を受け難い）、燃料カット時の
気化特性の相違が顕著に現れる壁流分の気化速度差に基
づいて気化特性を判別するので（図８のＢ部参照）、従
来のように、燃料供給復帰後に噴射された燃料が高温な
吸気弁へ良好に衝突して気化が促進され、このため使用
燃料の気化特性が異なっていても、その影響が前記ΔＰ
ｉの変化速度に現れ難くなって、以って気化特性の判定
精度が低下するという不具合を解消することができる。
つまり、本実施例では、噴射燃料の吸気弁への衝突具合
に拘わらず、良好に使用燃料の気化特性、性状を判別す
ることができる。また、本実施例では、燃料カットする
以前から、燃料の気化特性の判定精度を向上させるため
に、通常の燃料噴射終了時期に対して早期に燃料噴射を
終了するようにしている。これにより、噴射燃料の吸気
弁への衝突後、機関に吸入されるまでの時間を長くでき
るので、噴射燃料の吸気弁への衝突による気化の促進度
合いの影響を少なくして、十分に壁流を形成させた状態
から、燃料カット或いは減量することになるので、気化
特性が異なることによる壁流燃料の消失速度を顕著にで
き、以って、より一層使用燃料の気化特性の検出精度を
向上させることができる。

【００２７】ところで、本実施例では、気化特性判別の
うち最も簡単な重質，軽質判定を行なうようにして説明
したが、異なる複数の気化特性に対応させてある幅を持
った所定値を複数記憶しておいて、検出したΔＰｉと、
前記複数のある幅を持った所定値と、を比較すること
で、更に細かい区分で実際の気化特性を把握することが
できる。

【００２８】また、前記ΔＰｉと比較される所定値は、
燃料カット前の運転条件（負荷、機関回転速度、水温
等）に対応させて設定しておいて、燃料カット前の運転
条件が異なることによるΔＰｉの変化を考慮できるよう
にすれば、気化特性の判定精度を、運転条件が異なって
も高く維持することができるようになる。なお、重軽質
判定後、給油が行なわれない状態では、前記判定結果を
保持させて継続的に用いることができるように、ステッ
プ１における判定要素に「重軽質判定後の給油の有無」
を含めるようにしてもよい。

【００２９】次に、第２の実施例について説明する。第
２の実施例では、以下のような考えに基づいて、燃料の
気化特性を判別する。即ち、通常は、燃料噴射終了時期
は、図示しない吸気弁が開弁を始める直前に終了するよ
うに設定されている。このように、吸気弁が開弁を始め
る直前に噴射を終了するのは、吸気弁が開くと吸気流速
は極めて高速になるので（吸気弁閉弁時の流速は略
０）、燃料噴射弁から噴射された燃料が十分に気化され
ないまま吸気流れに乗って気筒内に流入することにな
り、燃焼が悪化することになるのを防止するためであ
り、また、余り早期から噴射を開始して早期に噴射を終
了するようにしたのでは、噴射燃料が吸気ポート内に留
まる時間が長時間となって壁流量が増大し、機関運転の
応答性等が悪化することになるのを防止するためであ
る。

【００３０】しかし、燃料の気化特性を判定するためで
あれば、早期に燃料噴射を終了した方が、噴射燃料の吸
気弁への衝突後、機関に吸入されるまでの時間が長いの
で衝突による気化促進の影響度合いを小さくできると共
に、十分に壁流を形成させてから気筒に吸入させること
になるので、気化特性が異なることによる壁流形成量の
違いや壁流燃料の気化速度差が、実際に気筒に吸入され
る燃料量の差として顕著に現れるようになるので好まし
い状態となると考えることができる。

【００３１】そこで、本実施例では、燃料供給復帰手
段，第２燃料噴射終了時期早期化手段，復帰時燃焼状態
変化検出手段，復帰時気化特性検出手段としての各機能
をソフトウェア的に備えたコントロールユニット12によ
り、図５のフローチャートを実行して、現在の使用燃料
の気化特性を判定するようになっている。その他の構成
は、第１の実施例と同様である。

【００３２】ステップ１１，１２では、第１の実施例で
説明した図４のフローチャートにおけるステップ１，２
同様のステップを実行する。ステップ１３では、燃料カ
ット（ＦＵＥＬ／ＣＵＴ）を行なう。当該燃料カット
は、全気筒行なわずとも一部の所定の気筒において行な
えば十分である。また、燃料カットでなくても、所定の
燃料の気化特性の判定精度が得られる程度に、所定量燃
料を減量するようにしてもよい（この場合には、全気筒
減量してもよいし、減量しない他の気筒については運転
性確保のために増量しておいてもよい）。

【００３３】ステップ１４では、燃料カット後、所定数
サイクルが行なわれたか否かを判断する。ＹＥＳであれ
ばステップ１５へ進み、ＮＯであれば、ステップ１３へ
リターンする。ステップ１５では、燃料噴射終了時期
を、図７に示すように（第１気筒を代表して図示してあ
る）、吸気弁が開弁するかなり手前（例えば、圧縮行程
或いは排気行程）に設定して、燃料供給を復帰（リカバ
ー）させる。なお、ここで設定する燃料噴射終了時期
は、後述する使用燃料の気化特性判定が良好に行なえる
時期に設定すれば十分であり、上記記載に限定されるも
のではない。当該ステップが、第２燃料噴射終了時期早
期化手段を構成する。

【００３４】ステップ１６では、燃料供給復帰後、筒内
圧センサ10ａ〜10ｄで検出される筒内圧に基づいて所定
（例えば、１）サイクル毎に図示平均有効圧力Ｐｉ（尤
も、構成の簡略化、メモリ容量削減等の観点から燃焼過
程を含む所定クランク角度区間においてＰｉを検出する
ようにしてもよい）、或いは最大圧力（燃焼過程中の所
定クランク角度における圧力値でもよい）等を検出し
て、Ｐｉの低下速度ΔＰｉ（｜今回Ｐｉ−前回Ｐｉ｜／
時間又はサイクル数）を演算する。当該ステップが、燃
焼状態検出手段、復帰時燃焼状態変化検出手段を構成す
る。

【００３５】ステップ１７では、ΔＰｉが所定値以上か
否かを判断する。ＮＯであれば、燃料供給復帰後、比較
的長時間かかって図示平均有効圧力Ｐｉが増加するの
で、燃料供給復帰後の噴射燃料が壁流形成分として使用
される量が多く、また壁流燃料の気化速度も遅いとし
て、ステップ１８へ進み、現在使用中の燃料は重質であ
ると判定する。

【００３６】一方、ＹＥＳであれば、燃料供給復帰後、
比較的短時間で図示平均有効圧力Ｐｉが増加するので、
燃料供給復帰後の噴射燃料が壁流形成に使用される量は
少なく、また壁流燃料の気化速度も速いとして、ステッ
プ１９へ進み、現在使用中の燃料は軽質であると判定し
た後、ステップ２０で始動後増量や低水温増量，過渡運
転時の壁流増減補正量，或いは点火時期，噴射時期等
を、軽質燃料に合わせて変更した後、本フローを終了す
る。具体的には、予め軽質燃料用マップと重質燃料用マ
ップとを記憶させておき、前記判定結果に基づいて前記
両マップを選択的に切り換えて用いる構成とすることが
できる。

【００３７】これにより、軽質燃料を使用しているとき
には、軽質燃料性状に合わせた機関制御が行なえるよう
になるので、排気性能の改善等を図ることができる。こ
のように、本実施例によれば、燃料の気化特性を判定す
るために、通常の燃料噴射終了時期に対して早期に燃料
噴射を終了するようにしたので、噴射燃料の吸気弁への
衝突後、機関に吸入されるまでの時間を長くできるの
で、噴射燃料の吸気弁への衝突による気化の促進度合い
の影響を少なくして、十分に壁流を形成させた状態から
気筒に燃料を吸入させることになるので、気化特性が異
なることによる壁流形成量の違いや壁流燃料の気化速度
差が、実際に気筒に吸入される燃料量の差として顕著に
現れるようにできるので、以って気化特性差がΔＰｉに
顕著に現れることとなり、使用燃料の気化特性、性状判
定が高精度に行なえるようになる。

【００３８】また、第１の実施例同様に、検出したΔＰ
ｉと、前記複数のある幅を持った所定値と、を比較する
ことで、更に細かい区分で実際の気化特性を把握するよ
うにして構わない。そして、前記ΔＰｉと比較される所
定値は、燃料供給復帰後の運転条件（負荷、機関回転速
度、水温等）に対応させて設定しておいて、燃料供給復
帰後の運転条件が異なることによるΔＰｉの変化を考慮
できるようにすれば、気化特性の判定精度を、運転条件
が異なっても高く維持することができる。

【００３９】なお、重軽質判定後、給油が行なわれない
状態では、前記判定結果を保持させて継続的に用いるこ
とができるように、ステップ１２における判定要素に
「重軽質判定後の給油の有無」を含めるようにしてもよ
い。そして、図６のフローチャートのステップ１１Ａに
示すように、燃料カットを行なう以前から、予め燃料噴
射終了時期を通常より早期に設定しておいてもよい。こ
れにより、通常の燃料噴射終了時期に設定しておく場合
に比べて、十分に壁流を形成させておくことができるの
で、その後燃料カットしても壁流分が消失しきれず燃料
供給復帰時にも未だ壁流が残留している場合があり、か
かる場合には、燃料供給復帰時点で、既に十分に壁流が
形成されるので、気化特性が異なることによる壁流形成
量の違いや壁流燃料の気化速度差が、実際に気筒に吸入
される燃料量の差として、更に一層顕著に現れることに
なるので、以って気化特性差がΔＰｉに顕著に現れるこ
ととなり、より一層使用燃料の気化特性、性状判定が高
精度に行なえるようになる。

【００４０】

【００４１】

【００４２】ところで、上記各実施例では、筒内圧セン
サ10ａ〜10ｄを各気筒に設けて説明したが、これに限ら
ず燃料カット（或いは減量）等を行なう気筒、即ち使用
燃料の気化特性の判別制御に用いられる気筒に備えるよ
うにすれば十分である。また、各気筒に燃料噴射弁を備
えるものに限らず、１或いは複数の燃料噴射弁から燃料
を機関吸気系に噴射供給するものであってもよく、かか
る場合においても本発明にかかる装置の作用効果を発揮
することができる。

【００４３】そして、上記各実施例では、始動後増量、
低水温増量のみを燃料性状に応じて変更するように説明
したが、これに限らず暖機終了後における燃料噴射量設
定、噴射時期設定、点火時期設定等の機関制御を性状毎
に変更するようにするのが好ましい。また、今回判定し
た結果を保持しておいて（給油があった場合はクリアす
る）、次回始動時の始動時増量等に反映させるようにす
るのが好ましい。

【００４４】ところで、上記各実施例では、始動後比較
的短時間後に、使用燃料の性状を判別するようにした
が、これに限らず、機関温度が上昇しやや壁流形成量が
少なくなるので検出精度は低下するものの、通常運転時
（気化特性検出精度向上のためには、定常運転時が好ま
しい）においても、燃料減量時、復帰時のΔＰｉに基づ
いて燃料性状判定を行なえることは勿論である。ところ
で、上記各実施例では、燃焼状態を筒内圧に基づき検出
するようにしたが、燃焼温度、熱発生量等に基づき燃焼
状態を検出することも可能であるし、やや精度は低下す
るものの燃焼状態の変化の結果として現れる機関負荷変
化、回転速度上昇速度等を検出しても、ある程度燃料性
状判定を行なうことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明にか
かる内燃機関の燃料性状検出装置によると、燃料カット
若しくは燃料減量後の燃焼状態の変化に基づいて、使用
燃料の気化特性を判別するようにしたので、従来のもの
に比べ、使用燃料の性状、特に気化特性の判定精度を向
上させることができる。

【００４６】また、第１燃料噴射終了時期早期化手段を
介して、燃料カット或いは減量する以前において、通常
の燃料噴射終了時期に対して早期に燃料噴射を終了させ
るようにしたので、気化特性が異なることによる壁流燃
料の消失速度差を顕著にでき、以って、より一層使用燃
料の気化特性の検出精度を向上させることができる。

【００４７】請求項２に記載の発明によれば、第２燃料
噴射終了時期早期化手段を介して、燃料復帰時の燃料噴
射終了時期を、通常の燃料噴射終了時期に対して早期に
終了させるようにしたので、気化特性が異なることによ
る壁流形成量の違いや壁流燃料の気化速度差が、実際に
気筒に吸入される燃料量の差として顕著に現れるように
できるので、以って従来のものに比べて、格段に使用燃
料の気化特性の検出精度を高精度化することができる。

【００４８】なお、請求項３に記載の発明によれば、装
置の簡略化、高信頼性、低コスト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明のブロック図。

【図２】請求項２に記載の発明のブロック図。

【図３】本発明の第１の実施例を示すシステム概略図。

【図４】同上実施例の燃料の気化特性検出を示すフロー
チャート。

【図５】第２の実施例の燃料の気化特性検出を示すフロ
ーチャート。

【図６】同上実施例の他の燃料の気化特性検出を示すフ
ローチャート。

【図７】同上実施例の燃料噴射時期早期化を説明するタ
イムチャート。

【図８】従来の燃料の気化特性検出手法を説明するタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１内燃機関 10a〜10d 筒内圧センサ 11 クランク角センサ 12 コントロールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 45/00 368 F02D 45/00 364 F02D 41/06 330

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機関吸気系内に燃料噴射弁より燃料を噴射
供給するようにした内燃機関の燃料性状検出装置に関
し、内燃機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、所定条件下で燃料の供給をカット或いは減量する燃料減
量手段と、前記燃料減量手段による燃料カット或いは燃料減量以前
に、燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を、通常制御時に対
して所定量早める第１燃料噴射終了時期早期化手段と、前記燃料減量手段による燃料カット或いは燃料減量直後
に、前記燃焼状態検出手段により検出される燃焼状態の
変化を検出する減量時燃焼状態変化検出手段と、前記減量時燃焼状態変化検出手段で検出された燃焼状態
変化に基づいて使用燃料の気化特性を検出する減量時気
化特性検出手段と、を含んで構成した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】機関吸気系内に燃料噴射弁より燃料を噴射
供給するようにした内燃機関の燃料性状検出装置に関
し、内燃機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、所定条件下で燃料の供給をカット或いは減量する燃料減
量手段と、前記燃料減量手段による燃料カット或いは燃料減量後所
定時間経過後に、燃料供給を復帰させる燃料供給復帰手
段と、少なくとも前記燃料供給復帰手段による燃料供給復帰時
には、燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を、通常制御時に
対して所定量早める第２燃料噴射終了時期早期化手段
と、前記燃料供給復帰手段による燃料供給復帰直後に、前記
燃焼状態検出手段により検出される燃焼状態の変化を検
出する復帰時燃焼状態変化検出手段と、前記復帰時燃焼状態変化検出手段で検出された燃焼状態
変化に基づいて使用燃料の気化特性を検出する復帰時気
化特性検出手段と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料性状
検出装置。
【請求項３】前記内燃機関の燃焼状態が、筒内圧の検出
値に基づいて検出されることを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載の内燃機関の燃料性状検出装置。