内燃機関における燃料性状判定装置
【課題】内燃機関における燃料性状判定装置において、高精度な燃料性状判定を可能とする。
【解決手段】吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更し、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。
【解決手段】吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更し、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の駆動中に、この内燃機関に使用される燃料の性状を判定する内燃機関における燃料性状判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なエンジン（内燃機関）では、燃料を吸気ポートや燃焼室に噴射して空気と混合し、ピストンの圧縮行程時にこの混合気を圧縮してから火花着火して爆発し、燃焼ガス（排気ガス）を外部に排出して浄化処理している。この場合、吸入空気量に対して空燃比が所定値（理論空燃比＝ストイキ）となるように基本燃料噴射量を設定し、この基本燃料噴射量をエンジン冷却水温、吸気温、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度などにより補正して燃料噴射量を設定している。
【０００３】
ところが、エンジンに供給される燃料の種類には、重質から軽質まで性状が異なる燃料とがあり、このような燃料は沸点が異なり、所定温度での蒸発量が相違する。そのため、エンジンの停止後に性状の異なる燃料が追加された場合、エンジン始動時の空燃比がばらつき、回転に影響を与えて始動性が低下してしまう。そのため、従来は、エンジンの始動時に、燃料量を若干増量して噴射して始動性を確保し、排気系に設けられた空燃比センサが活性化した後は、この空燃比センサの検出結果に基づいて、内燃機関の空燃比が目標空燃比となるようにフィードバック制御している。
【０００４】
なお、内燃機関の燃料性状を判定するものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された内燃機関の燃料性状取得装置は、機関が定常運転状態にある場合に、総噴射量を基本燃料噴射量に維持したまま、筒内噴射割合を所定期間だけ強制的に「０」に固定し、その後、強制的に「１」に変更し、筒内噴射割合が「１」に変更された直後において発生する排気空燃比の乱れの程度が燃料の重質度に依存することを利用し、燃料の重質度（燃料性状）を取得するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６１７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、空燃比フィードバック制御を行う場合、エンジンを始動させて空燃比センサが活性化した後、この空燃比センサを用いて空燃比フィードバック制御を開始する。つまり、活性化前の空燃比センサは空燃比を検出するセンサとして機能せず、エンジンの始動直後から空燃比センサの活性前までの間は、空燃比フィードバック制御が困難となる。そのため、上述したように、この空燃比フィードバック制御を行うことができない間は、エンジンが失火しないように、燃料噴射量を若干増量して噴射しており、炭化水素（ＮＯｘ）が増加すると共に、燃費が悪化してしまう。
【０００７】
また、上述した特許文献１に記載された内燃機関の燃料性状取得装置にあっては、筒内噴射割合を変更した直後において発生する排気空燃比の乱れを利用して燃料の重質度（燃料性状）を取得するものである。そのため、空燃比センサが活性化するまでの間は十分な検出精度を確保することができず、高精度な燃料性状の判定ができない。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、高精度な燃料性状判定を可能とする内燃機関における燃料性状判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関における燃料性状判定装置は、内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の変化または前記内燃機関における制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、ことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量の変化率または前記制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定することを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量または前記制御量が予め設定された判定操作量または予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の内燃機関における燃料性状判定装置は、内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合を一定量だけ大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の平衡値または前記内燃機関における制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、ことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記操作量は、前記内燃機関における点火時期であることを特徴としている。
【００１４】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記制御量は、前記内燃機関におけるエンジン回転速度または出力トルクであることを特徴としている。
【００１５】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記内燃機関の始動時に、使用燃料の性状判定を実行することを特徴としている。
【００１６】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記内燃機関における排気系に設けられる空燃比センサが未暖機であるときに、使用燃料の性状判定を実行することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置によれば、吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁とを設け、燃料噴射制御手段により第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、内燃機関に対する操作量の変化または内燃機関における制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。また、本発明の内燃機関における燃料性状判定装置によれば、燃料噴射制御手段により第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が一定量だけ大きくなるように変更したとき、操作量の平衡値または制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００１８】
従って、吸気ポートに噴射された燃料と燃焼室に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る内燃機関における燃料性状判定装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関における燃料性状判定装置が適用されたエンジンの概略構成図、図２は、実施例１の内燃機関における燃料系を表す概略構成図、図３は、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャート、図４は、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【００２１】
実施例１では、内燃機関として、ポート噴射式燃料噴射装置と筒内噴射式燃料噴射装置を有する直列４気筒ガソリンエンジンを適用している。このエンジンにおいて、図１に示すように、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された複数のシリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクケース１５が締結され、このクランクケース１５内にクランクシャフト１６が回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１６にそれぞれ連結されている。
【００２２】
燃焼室１８は、シリンダブロック１１におけるシリンダボア１３の壁面とシリンダヘッド１２の下面とピストン１４の頂面により構成されており、この燃焼室１８は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１８の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１９及び排気ポート２０が対向して形成されており、この吸気ポート１９及び排気ポート２０に対して吸気弁２１及び排気弁２２の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁２１及び排気弁２２は、シリンダヘッド１２に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２の上端部に接触している。
【００２３】
なお、図示しないが、クランクシャフト１６に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４にそれぞれ固結された各カムシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト１６と吸気カムシャフト２３と排気カムシャフト２４が連動可能となっている。
【００２４】
従って、クランクシャフト１６に同期して吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０を開閉し、吸気ポート１９と燃焼室１８、燃焼室１８と排気ポート２０とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４は、クランクシャフト１６が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジンは、クランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が１回転することとなる。
【００２５】
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２１及び排気弁２２を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）２５となっている。この吸気可変動弁機構２５は、吸気カムシャフト２３の軸端部にＶＶＴコントローラ２６が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ２７からの油圧をこのＶＶＴコントローラ２６の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対する吸気カムシャフト２３の位相を変更し、吸気弁２１の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気可変動弁機構２５は、吸気弁２１の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト２３には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ２８が設けられている。
【００２６】
吸気ポート１９には、吸気マニホールド２９を介してサージタンク３０が連結され、このサージタンク３０に吸気管３１が連結されており、この吸気管３１の空気取入口にはエアクリーナ３２が取付けられている。そして、このエアクリーナ３２の下流側にスロットル弁３３を有する電子スロットル装置３４が設けられている。また、吸気管３１には、スロットル弁３３を迂回するバイパス通路３５が設けられ、このバイパス通路３５にアイドルスピードコントロールバルブ３６が設けられている。
【００２７】
排気ポート２０には、排気マニホールド３７を介して排気管３８が連結されており、この排気管３８には排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する三元触媒３９及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒４０が装着されている。この三元触媒３９は、空燃比（排気空燃比）がストイキのときに排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒４０は、空燃比（排気空燃比）がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯｘを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料によりＮＯｘを還元するものである。
【００２８】
吸気管３１におけるサージタンク３０の下流側と、排気管３８における三元触媒３９の上流側との間には、排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）４１が設けられており、このＥＧＲ通路４１には、排気ガス再循環制御弁（ＥＧＲ弁）４２と排気ガス再循環クーラ（ＥＧＲクーラ）４３が設けられている。また、このＥＧＲ通路４１におけるＥＧＲ弁４２より吸気管３１側に、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサ４４が設けられている。
【００２９】
シリンダヘッド１２には、吸気ポート１９に燃料を噴射する第１インジェクタ（第１燃料噴射弁）４５が装着されると共に、燃焼室１８に直接燃料を噴射する第２インジェクタ（第２燃料噴射弁）４６が装着されている。第１インジェクタ４５は、吸気マニホールド２９に各吸気ポート１９に対応して複数設けられており、吸気弁２１の開放時に吸気ポート１９から燃焼室１８に向けて燃料を噴射することができる。第２インジェクタ４６は、シリンダヘッド１２に各吸気ポート１９に対応して複数設けられており、各吸気ポート１９側に位置し、先端部が下方に所定角度傾斜（図１では水平に記載されている。）して配置されている。
【００３０】
本実施例の直列４気筒ガソリンエンジンでは、図１及び図２に示すように、低圧燃料を第１インジェクタ４５に移送する低圧燃料供給系４７と、この低圧燃料供給系４７から分岐して高圧燃料を第２インジェクタ４６に移送する高圧燃料供給系４８を有している。従って、低圧燃料供給系４７は、燃料を所定の低圧まで昇圧して第１インジェクタ４５に移送し、この第１インジェクタ４５により吸気ポート１９に低圧燃料を噴射する。一方、高圧燃料供給系４８は、この低圧燃料を所定の高圧まで昇圧して第２インジェクタ４６に移送し、この第２インジェクタ４６により燃焼室１８に高圧燃料を噴射する。
【００３１】
即ち、低圧燃料供給系４７において、燃料を貯留する燃料タンク４９にはフィードポンプ５０が設けられており、このフィードポンプ５０には、低圧燃料供給配管５１が連結され、この低圧燃料供給配管５１は２つの低圧燃料分岐配管５１ａ，５１ｂに分岐し、一方の低圧燃料分岐配管５１ａが第１デリバリパイプ５２に連結されている。このフィードポンプ５０は、燃料タンク４９内の燃料を所定圧力（低圧）まで加圧し、低圧燃料供給配管５１に吐出するための電動式の低圧燃料ポンプである。そして、第１デリバリパイプ５２には、４つの第１インジェクタ４５が直列に装着されている。また、低圧燃料供給配管５１の基端部側には低圧燃料戻し配管５３が分岐して設けられ、この低圧燃料戻し配管５３にレギュレータ５４が装着されている。そのため、低圧燃料供給系４７の燃料の圧力が所定圧力よりも高くなったときに、フィードポンプ５０から吐出された低圧燃料の一部を低圧燃料戻し配管５３及びレギュレータ５４を通して燃料タンク４９に戻し、低圧燃料供給系４７、つまり、第１デリバリパイプ５２内の燃料の圧力を所定の低圧に維持することができる。
【００３２】
一方、高圧燃料供給系４８において、低圧燃料供給系４７における低圧燃料供給配管５１から分岐した低圧燃料分岐配管５１ｂには、高圧燃料ポンプ５５が連結されている。そして、この高圧燃料ポンプ５５は、高圧燃料供給配管５６を介して第２デリバリパイプ５７に連結され、この高圧燃料供給配管５６には、高圧燃料逆止弁５８が装着されている。この高圧燃料ポンプ５５は、エンジンの排気カムシャフト２４の回転により駆動するものであり、低圧燃料供給系４７における低圧燃料供給配管５１の低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、高圧燃料供給配管５６を通して第２デリバリパイプ５７に供給するための調量式の高圧燃料ポンプである。高圧燃料逆止弁５８は、高圧燃料ポンプ５５により第２デリバリパイプ５７に供給された高圧燃料が低圧燃料供給系４７に逆流するのを防止するためのものである。
【００３３】
この高圧ポンプ５５において、筒形状をなすケーシング１０１にプランジャ１０２が移動自在に支持され、ケーシング１０１とプランジャ１０２により燃料を加圧するための圧力室１０３が形成されている。このプランジャ１０２は、スプリング１０４により圧力室１０３が拡大する方向（図２にて下方）に付勢支持されている。排気カムシャフト２４には、駆動カム２４ａが形成され、プランジャ１０２の下端部が常時接触しており、排気カムシャフト２４が回転することで、駆動カム２４ａによりプランジャ１０２を上下動して圧力室１０３を拡大、縮小することができる。
【００３４】
ケーシング１０１の上部には、低圧燃料分岐配管５１ｂに連通する吸入口１０５が形成されると共に、圧力室１０３と高圧燃料供給配管５６とを連通する吐出口１０６が形成されている。この場合、吐出口１０６は高圧燃料逆止弁５８を介して高圧燃料供給配管５６に連結されている。また、ケーシング１０１の上部には、吸入口１０５を開閉する調量弁としての電磁式スピル弁１０７が上下移動自在に支持されている。この電磁式スピル弁１０７は、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放する方向に付勢支持され、電磁ソレノイド１０９に通電することで上昇し、吸入口１０５を閉止することができる。
【００３５】
従って、電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５が開放された状態で、排気カムシャフト２４が回転して駆動カム１０４によりプランジャ１０２が下降すると、低圧燃料供給系４７における低圧燃料分岐配管５１ｂの低圧燃料を吸入口１０５から圧力室１０３に吸入することができる。そして、排気カムシャフト２４が回転して駆動カム２４ａによりプランジャ１０２が上昇するとき、電磁ソレノイド１０９に通電して電磁式スピル弁１０７を上昇させると、この電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５が閉止され、圧力室１０３内の低圧燃料が所定圧力まで加圧された後、この加圧された高圧燃料を吐出口１０６から高圧燃料逆止弁５８を開弁して高圧燃料供給系４８における高圧燃料供給配管５６に吐出することができる。
【００３６】
この場合、第２デリバリパイプ５７内の高圧燃料圧力に応じて電磁ソレノイド１０９への通電時期を制御することで、電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５を閉止する時期を調整し、高圧燃料供給配管５６側への燃料の吐出量を調節することができる。また、この電磁式スピル弁１０７は、所謂、ノーマリオープン式のスピル弁であり、電磁ソレノイド１０９への非通電状態では、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放した状態に支持され、低圧燃料分岐配管５１ｂの低圧燃料が吸入口１０５、圧力室１０３、吐出口１０６を通して高圧燃料供給配管５６側に流通可能となる。そのため、電磁ソレノイド１０９の故障時でも、吸入口１０５が開放状態で維持されことで、燃料の供給不良や燃料系の破損が最小限に抑制される。
【００３７】
また、第２デリバリパイプ５７は、高圧燃料戻し配管５９を介して燃料タンク４９に連結され、この高圧燃料戻し配管５９にリリーフ弁６０が装着されている。そのため、高圧ポンプ５５により第２デリバリパイプ５７に供給された燃料の圧力を、リリーフ弁６０により一定に保つことができると共に、燃料の圧力が所定圧力よりも高くなったときに、余剰燃料を高圧燃料戻し配管５９を介して燃料タンク４９に戻すことができる。この場合、第２デリバリパイプ５７内の燃料圧力は、リリーフ弁６０の開弁圧力に作用されるため、第２インジェクタ４６が必要とする燃料の噴射圧力に応じてリリーフ弁６０の開弁圧力を設定する必要がある。
【００３８】
また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１８の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ６１が装着されている。
【００３９】
車両には、図１に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７１が搭載されており、このＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射タイミング、点火プラグ６１の点火時期、高圧燃料ポンプ５５の吐出量などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温、燃料圧力などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、燃料噴射圧力、燃料噴射時期、点火時期などを決定している。
【００４０】
即ち、吸気管３１の上流側にはエアフローセンサ７２及び吸気温センサ７３が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ７１に出力している。電子スロットル装置３４にはスロットルポジションセンサ７４が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ７５が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ７１に出力している。クランクシャフト１６にはクランク角センサ７６が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ７１に出力し、ＥＣＵ７１はクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ７７が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ７１に出力している。シリンダブロック１１にはノックセンサ７８が設けられており、検出したノッキング信号をＥＣＵ７１に出力している。
【００４１】
また、排気管３８における三元触媒３９より上流側に、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ７９が設けられ、三元触媒３９より下流側に、酸素（Ｏ２）センサ８０が設けられている。このＡ／Ｆセンサ７９及びＯ２センサ８０は、燃焼室１８から排気ポート２０及び排気マニホールド３７を通して排気管３８に排気された排気ガスの排気空燃比（酸素量）を検出し、検出した排気空燃比をＥＣＵ７１に出力している。ＥＣＵ７１は、Ａ／Ｆセンサ７９及びＯ２センサ８０が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。この場合、Ａ／Ｆセンサ７９には、これを暖機する図示しないヒータが設けられており、エンジンの冷間始動時などに、ＥＣＵ７１は、このヒータによりＡ／Ｆセンサ７９を加熱することで、早期活性化を可能としている。また、第２インジェクタ５５に連通する第２デリバリパイプ５７には、高圧燃料圧力を検出する燃圧センサ８１（図２参照）が設けられており、検出した燃料圧力をＥＣＵ７１に出力している。
【００４２】
そして、本実施例の直列４気筒エンジンでは、低圧燃料供給系４７及びポート噴射式の第１インジェクタ４５、高圧燃料供給系４８及び筒内噴射式の第２インジェクタ４６を有していることから、エンジン運転状態に応じて燃料供給系４７，４８及びインジェクタ４５，４６を使い分けている。一般的に、エンジンの低負荷運転領域では、高圧燃料供給系４８及び筒内噴射式の第２インジェクタ４６を使用し、エンジンの中・高負荷運転領域では、低圧燃料供給系４７及びポート噴射式の第１インジェクタ４５と高圧燃料供給系４８及び筒内噴射式の第２インジェクタ４６を併用している。
【００４３】
また、ＥＣＵ７１は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構２５を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁２２の閉止時期と吸気弁２１の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート１９または燃焼室１８に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２１の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート１９に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２１の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。
【００４４】
ところで、エンジンに供給される燃料の種類には、一般的に、重質から軽質まで性状が異なる燃料があり、このような燃料は沸点が異なり、所定温度での蒸発量が相違する。そのため、エンジンの停止後に性状の異なる燃料が追加されると、エンジン始動時の空燃比がばらつき、回転に影響を与えて始動性が低下してしまう。本実施例では、排気系に空燃比センサ７９が設けられているものの、始動直後は、この空燃比センサ７９がまだ活性化しておらず、空燃比フィードバック制御が困難である。
【００４５】
そこで、実施例１の内燃機関では、ポート噴射式の第１インジェクタ４５と筒内噴射式の第２インジェクタ４６とを設け、燃料噴射制御手段としてのＥＣＵ７１は、エンジン運転状態に応じてこの第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、特に、エンジンの冷間始動時における燃料性状を判定可能な燃料性状判定装置を搭載している。この燃料性状判定装置は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、エンジンに対する操作量の変化またはエンジンにおける制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。
【００４６】
実施例１の燃料性状判定装置では、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、エンジン回転数(エンジン回転速度)としている。
【００４７】
そして、実施例１の燃料性状判定装置では、エンジンの始動時に、使用燃料の性状判定を実行する。即ち、空燃比センサ７９が未活性(未暖機)であるときに、使用燃料の性状判定を実行する。
【００４８】
なお、実施例１にて、燃料性状判定装置の機能は、ＥＣＵ７１が有している。
【００４９】
ここで、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図３に示すように、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうか、ここでは、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された基準エンジン回転数を超えているかどうかを判定する。ここで、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていないと判定されたら、ステップＳ１９に移行し、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ１２に移行する。
【００５１】
ステップＳ１２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００５２】
ステップＳ１３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ１４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ１５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときのエンジン回転数Ｎｅの履歴を保存し、ステップＳ１６にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が予め設定された規定時間を経過したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過していないと判定されたら、ステップＳ１４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過したと判定したら、ステップＳ１７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過するまでの期間におけるエンジン回転数変化率を算出する。
【００５３】
ステップＳ１８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ１７で算出したエンジン回転数変化率に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ１９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００５４】
ここで、エンジン回転数変化率に基づいた燃料性状の判定方法について、図４のタイムチャートに基づいて説明する。
【００５５】
第１インジェクタ４５により低圧燃料を吸気ポート１９に噴射する場合と、第２インジェクタ４６により高圧燃料を燃焼室１８に噴射する場合とでは、第２インジェクタ４６により高圧燃料を燃焼室１８に噴射する場合の方が燃料性状の差異による影響が小さい。即ち、第１インジェクタ４５により低圧燃料を吸気ポート１９に噴射すると、この吸気ポート１９が低圧で、且つ、低温であると共に、噴射流速が低速であることから、燃料噴霧が吸気ポート１９の壁面に付着しやすく、噴射した燃料の全量が燃焼室１８に導入されにくい。一方、第２インジェクタ４６により高圧燃料を燃焼室１８に噴射すると、この燃焼室１８が高圧で、且つ、高温であると共に、噴射流速が高速であることから、断熱圧縮による温度上昇により燃料噴霧が蒸発しやすい。また、重質燃料と軽質燃料とでは、同一の温度条件で、重質燃料の方が蒸発しにくい。本実施例では、このような特性を利用して燃料性状を判定する。
【００５６】
図４に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を徐々に減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が増加することでエンジン回転数が増加する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べてエンジン回転数が増加しやすい。
【００５７】
そのため、時間ｔ１から時間ｔ２までの規定時間当たりのエンジン回転数の変化量は、軽質燃料における変化量ΔＮｅ１より重質燃料のおける変化量ΔＮｅ２の方が大きい。つまり、軽質燃料におけるエンジン回転数変化率より重質燃料におけるエンジン回転数変化率の方が大きくなることから、この軽質燃料のエンジン回転数変化率と重質燃料のエンジン回転数変化率との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【００５８】
なお、規定時間が経過して時間ｔ２に到達すると、時間ｔ３までに、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」に戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【００５９】
このように実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００６０】
従って、時間の経過に伴って第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が閾値より大きいときに重質燃料であると判定するため、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【００６１】
また、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を徐々に変更することで、急激なエンジン回転数変動がないためにドライバに違和感を与えることはない。
【００６２】
また、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置では、制御量をエンジン回転数（エンジン回転速度）とし、エンジン回転数変化率に基づいて燃料性状を判定する。従って、既に搭載されているクランク角センサ７６を用いて燃料性状判定を行うことができ、低コスト化を可能とすることができる。
【００６３】
また、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置では、エンジンの始動時に、使用燃料の性状判定を実行する。とくに、空燃比センサ７９が未活性であるときに、使用燃料の性状判定を実行する。従って、空燃比センサ７９による空燃比フィードバック制御を実施する前に燃料性状が判別されることとなり、始動時における燃料噴射量を燃料性状に応じて設定することができ、余剰燃料を噴射する必要がなくなり、燃費を向上することができると共に、排気浄化特性を向上することができる。
【実施例２】
【００６４】
図５は、本発明の実施例２に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャート、図６は、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６５】
実施例２の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、操作量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、操作量を、エンジンの点火時期としている。ＥＣＵ７１は、点火時期のフィードバック制御を実施しており、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動し、点火時期のフィードバック操作量、つまり、点火時期も変動する。そのため、この点火時期の変化率に基づいて燃料性状を判定する。
【００６６】
ここで、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００６７】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図５に示すように、ステップＳ２１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうか、ここでは、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された基準エンジン回転数を超えているかどうかを判定する。ここで、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていないと判定されたら、ステップＳ２９に移行し、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ２２に移行する。
【００６８】
ステップＳ２２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００６９】
ステップＳ２３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ２４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ２５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときの点火時期の履歴を保存し、ステップＳ２６にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が予め設定された規定時間を経過したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過していないと判定されたら、ステップＳ２４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過したと判定したら、ステップＳ２７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過するまでの期間における点火時期変化率を算出する。
【００７０】
ステップＳ２８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ２７で算出した点火時期変化率に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ２９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００７１】
ここで、点火時期変化率に基づいた燃料性状の判定方法について、図６のタイムチャートに基づいて説明する。
【００７２】
図６に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を徐々に減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が増加することでエンジン回転数が増加し、点火時期が遅角する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べて点火時期が遅角しやすい。
【００７３】
そのため、時間ｔ１から時間ｔ２までの規定時間当たりの点火時期遅角量は、軽質燃料における遅角量より重質燃料における遅角量の方が大きい。つまり、軽質燃料における点火時期変化率より重質燃料における点火時期変化率の方が大きくなることから、この軽質燃料の点火時期変化率と重質燃料の点火時期変化率との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【００７４】
なお、規定時間が経過して時間ｔ２に到達すると、時間ｔ３までに、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」と戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【００７５】
このように実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、点火時期変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００７６】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【００７７】
また、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、点火時期変化率が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を徐々に変更することで、急激なエンジン回転数変動がないためにドライバに違和感を与えることはない。
【００７８】
また、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置では、制御量を点火時期（点火時期フィードバック操作量）とし、点火時期変化率に基づいて燃料性状を判定する。従って、既に制御で使用している点火時期フィードバック操作量を用いて燃料性状判定を行うことができ、低コスト化を可能とすることができる。
【実施例３】
【００７９】
図６は、本発明の実施例３に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８０】
実施例３の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、出力トルクとしている。ＥＣＵ７１が各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更すると、エンジン回転数が変動し、出力トルクも変動する。そのため、この出力トルクの変化量または変化率に基づいて燃料性状を判定する。
【００８１】
ここで、実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００８２】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図７に示すように、ステップＳ３１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ４０に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ３２に移行する。
【００８３】
ステップＳ３２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００８４】
ステップＳ３３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ３４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ３５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときのエンジンの出力トルクを推定し、ステップＳ３６にて、出力トルクの履歴を保存し、ステップＳ３７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が予め設定された規定時間を経過したかどうかを判定する。この場合、エンジンの出力トルクは、クランク角センサ７６が検出したクランク角に基づいて推定したり、筒内圧センサを設け、この筒内圧センサが検出した筒内圧に基づいて推定してもよい。
【００８５】
そして、ステップＳ３７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過していないと判定されたら、ステップＳ３４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過したと判定したら、ステップＳ３８にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過するまでの期間における出力トルクの変化量（または、出力トルクの変化率）を算出する。
【００８６】
ステップＳ３９にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ３８で算出した点火時期変化率に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ４０にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００８７】
即ち、規定時間当たりの出力トルクの変化量は、軽質燃料における変化量より重質燃料における変化量の方が大きい。つまり、軽質燃料における出力トルクの変化量より重質燃料における出力トルクの変化率の方が大きくなることから、この軽質燃料の出力トルクの変化率と重質燃料の出力トルクの変化率との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【００８８】
このように実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジンの出力トルクの変化量（変化率）が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００８９】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【００９０】
また、実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、出力トルクの変化量が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を徐々に変更することで、急激なエンジン回転数変動がないためにドライバに違和感を与えることはない。
【００９１】
また、実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置では、制御量を出力トルクとし、出力トルクの変化量に基づいて燃料性状を判定する。従って、既に制御で使用している出力トルクを用いて燃料性状判定を行うことができ、低コスト化を可能とすることができる。
【実施例４】
【００９２】
図８は、本発明の実施例４に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャート、図９は、実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９３】
実施例４の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量が予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、エンジン回転数及び到達時間としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動するため、このエンジン回転数の予め設定された判定エンジン回転数までの到達時間に基づいて燃料性状を判定する。
【００９４】
ここで、実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００９５】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図８に示すように、ステップＳ４１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ４９に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ４２に移行する。
【００９６】
ステップＳ４２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００９７】
ステップＳ４３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ４４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ４５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくとき、判定値（判定エンジン回転数）とエンジン回転数が判定値に到達するまでの経過時間を保存し、ステップＳ４６にて、判定が終了、つまり、エンジン回転数が判定値に到達したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからのエンジン回転数が判定値に到達していないと判定されたら、ステップＳ４４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからのエンジン回転数が判定値に到達したと判定したら、ステップＳ４７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからエンジン回転数が判定値に到達するまでの到達期間を記憶する。
【００９８】
ステップＳ４８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ４７で記憶した各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからエンジン回転数が判定値に到達するまでの到達期間に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ４９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００９９】
ここで、エンジン回転数が判定値に到達するまでの到達期間に基づいた燃料性状の判定方法について、図９のタイムチャートに基づいて説明する。
【０１００】
図９に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を徐々に減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が増加することでエンジン回転数が増加する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べてエンジン回転数が増加しやすい。
【０１０１】
そのため、時間ｔ１からエンジン回転数が規定エンジン回転数に到達するまでの到達時間は、軽質燃料における到達時間ｔ４より重質燃料における到達時間ｔ２の方が短い。つまり、軽質燃料におけるエンジン回転数の変化量より重質燃料における回転数の変化量の方が大きくなることから、軽質燃料の到達時間ｔ４と重質燃料の到達時間ｔ２との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１０２】
なお、エンジン回転数が規定値まで到達すると、時間ｔ３またはｔ５までに、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」と戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【０１０３】
このように実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン回転数が予め設定された判定値まで上昇する到達時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定している。
【０１０４】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【実施例５】
【０１０５】
図１０は、本発明の実施例５に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１０６】
実施例５の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、操作量が予め設定された判定操作量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定する。この場合、操作量を、点火時期及び到達時間としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動し、点火時期のフィードバック操作量、つまり、点火時期も変動する。そのため、この点火時期が予め設定された判定点火時期までの到達時間に基づいて燃料性状を判定する。
【０１０７】
ここで、実施例５の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【０１０８】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図１０に示すように、ステップＳ５１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ５９に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ５２に移行する。
【０１０９】
ステップＳ５２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【０１１０】
ステップＳ５３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ５４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ５５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくとき、判定値（判定点火時期）と点火時期が判定値に到達するまでの経過時間を保存し、ステップＳ５６にて、判定が終了、つまり、点火時期が判定値に到達したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの点火時期が判定値に到達していないと判定されたら、ステップＳ５４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの点火時期が判定値に到達したと判定したら、ステップＳ５７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから点火時期が判定値に到達するまでの到達期間を記憶する。
【０１１１】
ステップＳ５８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ５７で記憶した各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから点火時期が判定値に到達するまでの到達期間に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ５９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【０１１２】
即ち、点火時期が規定点火時期に到達するまでの到達時間は、軽質燃料における到達時間より重質燃料における到達時間の方が短い。つまり、軽質燃料における点火時期の変化量より重質燃料における点火時期の変化量の方が大きくなることから、軽質燃料の到達時間と重質燃料の到達時間との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１１３】
このように実施例５の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、点火時期が予め設定された判定値まで上昇する到達時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定している。
【０１１４】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【実施例６】
【０１１５】
図１１は、本発明の実施例６に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１６】
実施例６の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量が予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、出力トルク及び到達時間としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動し、出力トルクも変動する。そのため、この出力トルクが予め設定された判定出力トルクまでの到達時間に基づいて燃料性状を判定する。
【０１１７】
ここで、実施例６の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図１１のフローチャートに基づいて説明する。
【０１１８】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図１１に示すように、ステップＳ６１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ７０に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ６２に移行する。
【０１１９】
ステップＳ６２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【０１２０】
ステップＳ６３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ６４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ６５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときのエンジンの出力トルクを推定し、ステップＳ６６にて、出力トルクの判定値（判定出力トルク）と出力トルクが判定値に到達するまでの経過時間を保存し、ステップＳ６７にて、判定が終了、つまり、出力トルクが判定値に到達したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの出力トルクが判定値に到達していないと判定されたら、ステップＳ６４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの出力トルクが判定値に到達したと判定したら、ステップＳ６８にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから出力トルクが判定値に到達するまでの到達期間を記憶する。
【０１２１】
ステップＳ６９にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ６８で記憶した各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから出力トルクが判定値に到達するまでの到達期間に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ７０にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【０１２２】
即ち、出力トルクが規定出力トルクに到達するまでの到達時間は、軽質燃料における到達時間より重質燃料における到達時間の方が短い。つまり、軽質燃料における出力トルクの変化量より重質燃料における出力トルクの変化量の方が大きくなることから、軽質燃料の到達時間と重質燃料の到達時間との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１２３】
このように実施例６の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、出力トルクが予め設定された判定値まで上昇する到達時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定している。
【０１２４】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【実施例７】
【０１２５】
図１２は、本発明の実施例７に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１２６】
実施例７の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が一定量だけ大きくなるように変更したとき、制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、エンジン回転数（エンジン回転速度）としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動するため、このエンジン回転数の平衡値に基づいて燃料性状を判定する。
【０１２７】
ここで、実施例７の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図１２のタイムチャートに基づいて説明する。
【０１２８】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図１２に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を一定割合だけ減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を一定割合だけ増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が一定量増加することでエンジン回転数が一定量だけ増加する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べてエンジン回転数が増加しやすい。
【０１２９】
そのため、時間ｔ１から時間ｔ２までの規定時間当たりのエンジン回転数の平衡値は、軽質燃料における平衡値より重質燃料のおける平衡値の方が大きい。つまり、軽質燃料のエンジン回転数の平衡値と重質燃料のエンジン回転数の平衡値との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１３０】
なお、規定時間が経過して時間ｔ２に到達すると、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」に戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【０１３１】
このように実施例７の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン回転数の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【０１３２】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【０１３３】
また、実施例７の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が一定量だけ一度に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が一定量だけ一度に小さくなるように変更したとき、エンジン回転数の平衡値が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を一定量だけ一度に変更することで、判定期間を短くすることができ、迅速な燃料性状判定を可能とすることができる。
【０１３４】
なお、上述した実施例では、第２インジェクタ（第２燃料噴射弁）４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン（内燃機関）に対する操作量または制御量の変化が閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。この場合、操作量として点火時期を適用し、制御量としてエンジン回転数（エンジン回転速度）、出力トルクを適用したが、これらに限るものではない。例えば、制御量として吸入空気量、筒内圧力などを適用してもよい。また、具体的には、操作量または制御量の変化量、変化率、判定値までの到達時間などを適用したが、この組合せは各実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
以上のように、本発明に係る内燃機関における燃料性状判定装置は、筒内燃料噴射割合を変更するときに内燃機関に対する操作量の変化または制御量の変化に基づいて燃料性状を判定することで、高精度な燃料性状判定を可能とするものであり、いずれの内燃機関にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関における燃料性状判定装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【図２】実施例１の内燃機関における燃料系を表す概略構成図である。
【図３】実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図４】実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【図５】本発明の実施例２に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図６】実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【図７】本発明の実施例３に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例４に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図９】実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【図１０】本発明の実施例５に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例６に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例７に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１３７】
１８ 燃焼室
１９ 吸気ポート
２０ 排気ポート
２１ 吸気弁
２２ 排気弁
４５ 第１インジェクタ（第１燃料噴射弁）
４６ 第２インジェクタ（第２燃料噴射弁）
４７ 低圧燃料供給系
４８ 高圧燃料供給系
６１ 点火プラグ
７１ 電子制御ユニット、ＥＣＵ（燃料噴射制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の駆動中に、この内燃機関に使用される燃料の性状を判定する内燃機関における燃料性状判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なエンジン（内燃機関）では、燃料を吸気ポートや燃焼室に噴射して空気と混合し、ピストンの圧縮行程時にこの混合気を圧縮してから火花着火して爆発し、燃焼ガス（排気ガス）を外部に排出して浄化処理している。この場合、吸入空気量に対して空燃比が所定値（理論空燃比＝ストイキ）となるように基本燃料噴射量を設定し、この基本燃料噴射量をエンジン冷却水温、吸気温、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度などにより補正して燃料噴射量を設定している。
【０００３】
ところが、エンジンに供給される燃料の種類には、重質から軽質まで性状が異なる燃料とがあり、このような燃料は沸点が異なり、所定温度での蒸発量が相違する。そのため、エンジンの停止後に性状の異なる燃料が追加された場合、エンジン始動時の空燃比がばらつき、回転に影響を与えて始動性が低下してしまう。そのため、従来は、エンジンの始動時に、燃料量を若干増量して噴射して始動性を確保し、排気系に設けられた空燃比センサが活性化した後は、この空燃比センサの検出結果に基づいて、内燃機関の空燃比が目標空燃比となるようにフィードバック制御している。
【０００４】
なお、内燃機関の燃料性状を判定するものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された内燃機関の燃料性状取得装置は、機関が定常運転状態にある場合に、総噴射量を基本燃料噴射量に維持したまま、筒内噴射割合を所定期間だけ強制的に「０」に固定し、その後、強制的に「１」に変更し、筒内噴射割合が「１」に変更された直後において発生する排気空燃比の乱れの程度が燃料の重質度に依存することを利用し、燃料の重質度（燃料性状）を取得するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６１７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、空燃比フィードバック制御を行う場合、エンジンを始動させて空燃比センサが活性化した後、この空燃比センサを用いて空燃比フィードバック制御を開始する。つまり、活性化前の空燃比センサは空燃比を検出するセンサとして機能せず、エンジンの始動直後から空燃比センサの活性前までの間は、空燃比フィードバック制御が困難となる。そのため、上述したように、この空燃比フィードバック制御を行うことができない間は、エンジンが失火しないように、燃料噴射量を若干増量して噴射しており、炭化水素（ＮＯｘ）が増加すると共に、燃費が悪化してしまう。
【０００７】
また、上述した特許文献１に記載された内燃機関の燃料性状取得装置にあっては、筒内噴射割合を変更した直後において発生する排気空燃比の乱れを利用して燃料の重質度（燃料性状）を取得するものである。そのため、空燃比センサが活性化するまでの間は十分な検出精度を確保することができず、高精度な燃料性状の判定ができない。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、高精度な燃料性状判定を可能とする内燃機関における燃料性状判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関における燃料性状判定装置は、内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の変化または前記内燃機関における制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、ことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量の変化率または前記制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定することを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量または前記制御量が予め設定された判定操作量または予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の内燃機関における燃料性状判定装置は、内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合を一定量だけ大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の平衡値または前記内燃機関における制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、ことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記操作量は、前記内燃機関における点火時期であることを特徴としている。
【００１４】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記制御量は、前記内燃機関におけるエンジン回転速度または出力トルクであることを特徴としている。
【００１５】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記内燃機関の始動時に、使用燃料の性状判定を実行することを特徴としている。
【００１６】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置では、前記内燃機関における排気系に設けられる空燃比センサが未暖機であるときに、使用燃料の性状判定を実行することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の内燃機関における燃料性状判定装置によれば、吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁とを設け、燃料噴射制御手段により第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、内燃機関に対する操作量の変化または内燃機関における制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。また、本発明の内燃機関における燃料性状判定装置によれば、燃料噴射制御手段により第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が一定量だけ大きくなるように変更したとき、操作量の平衡値または制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００１８】
従って、吸気ポートに噴射された燃料と燃焼室に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る内燃機関における燃料性状判定装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関における燃料性状判定装置が適用されたエンジンの概略構成図、図２は、実施例１の内燃機関における燃料系を表す概略構成図、図３は、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャート、図４は、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【００２１】
実施例１では、内燃機関として、ポート噴射式燃料噴射装置と筒内噴射式燃料噴射装置を有する直列４気筒ガソリンエンジンを適用している。このエンジンにおいて、図１に示すように、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された複数のシリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクケース１５が締結され、このクランクケース１５内にクランクシャフト１６が回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１６にそれぞれ連結されている。
【００２２】
燃焼室１８は、シリンダブロック１１におけるシリンダボア１３の壁面とシリンダヘッド１２の下面とピストン１４の頂面により構成されており、この燃焼室１８は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１８の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１９及び排気ポート２０が対向して形成されており、この吸気ポート１９及び排気ポート２０に対して吸気弁２１及び排気弁２２の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁２１及び排気弁２２は、シリンダヘッド１２に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２の上端部に接触している。
【００２３】
なお、図示しないが、クランクシャフト１６に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４にそれぞれ固結された各カムシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト１６と吸気カムシャフト２３と排気カムシャフト２４が連動可能となっている。
【００２４】
従って、クランクシャフト１６に同期して吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０を開閉し、吸気ポート１９と燃焼室１８、燃焼室１８と排気ポート２０とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４は、クランクシャフト１６が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジンは、クランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が１回転することとなる。
【００２５】
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２１及び排気弁２２を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）２５となっている。この吸気可変動弁機構２５は、吸気カムシャフト２３の軸端部にＶＶＴコントローラ２６が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ２７からの油圧をこのＶＶＴコントローラ２６の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対する吸気カムシャフト２３の位相を変更し、吸気弁２１の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気可変動弁機構２５は、吸気弁２１の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト２３には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ２８が設けられている。
【００２６】
吸気ポート１９には、吸気マニホールド２９を介してサージタンク３０が連結され、このサージタンク３０に吸気管３１が連結されており、この吸気管３１の空気取入口にはエアクリーナ３２が取付けられている。そして、このエアクリーナ３２の下流側にスロットル弁３３を有する電子スロットル装置３４が設けられている。また、吸気管３１には、スロットル弁３３を迂回するバイパス通路３５が設けられ、このバイパス通路３５にアイドルスピードコントロールバルブ３６が設けられている。
【００２７】
排気ポート２０には、排気マニホールド３７を介して排気管３８が連結されており、この排気管３８には排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する三元触媒３９及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒４０が装着されている。この三元触媒３９は、空燃比（排気空燃比）がストイキのときに排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒４０は、空燃比（排気空燃比）がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯｘを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料によりＮＯｘを還元するものである。
【００２８】
吸気管３１におけるサージタンク３０の下流側と、排気管３８における三元触媒３９の上流側との間には、排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）４１が設けられており、このＥＧＲ通路４１には、排気ガス再循環制御弁（ＥＧＲ弁）４２と排気ガス再循環クーラ（ＥＧＲクーラ）４３が設けられている。また、このＥＧＲ通路４１におけるＥＧＲ弁４２より吸気管３１側に、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサ４４が設けられている。
【００２９】
シリンダヘッド１２には、吸気ポート１９に燃料を噴射する第１インジェクタ（第１燃料噴射弁）４５が装着されると共に、燃焼室１８に直接燃料を噴射する第２インジェクタ（第２燃料噴射弁）４６が装着されている。第１インジェクタ４５は、吸気マニホールド２９に各吸気ポート１９に対応して複数設けられており、吸気弁２１の開放時に吸気ポート１９から燃焼室１８に向けて燃料を噴射することができる。第２インジェクタ４６は、シリンダヘッド１２に各吸気ポート１９に対応して複数設けられており、各吸気ポート１９側に位置し、先端部が下方に所定角度傾斜（図１では水平に記載されている。）して配置されている。
【００３０】
本実施例の直列４気筒ガソリンエンジンでは、図１及び図２に示すように、低圧燃料を第１インジェクタ４５に移送する低圧燃料供給系４７と、この低圧燃料供給系４７から分岐して高圧燃料を第２インジェクタ４６に移送する高圧燃料供給系４８を有している。従って、低圧燃料供給系４７は、燃料を所定の低圧まで昇圧して第１インジェクタ４５に移送し、この第１インジェクタ４５により吸気ポート１９に低圧燃料を噴射する。一方、高圧燃料供給系４８は、この低圧燃料を所定の高圧まで昇圧して第２インジェクタ４６に移送し、この第２インジェクタ４６により燃焼室１８に高圧燃料を噴射する。
【００３１】
即ち、低圧燃料供給系４７において、燃料を貯留する燃料タンク４９にはフィードポンプ５０が設けられており、このフィードポンプ５０には、低圧燃料供給配管５１が連結され、この低圧燃料供給配管５１は２つの低圧燃料分岐配管５１ａ，５１ｂに分岐し、一方の低圧燃料分岐配管５１ａが第１デリバリパイプ５２に連結されている。このフィードポンプ５０は、燃料タンク４９内の燃料を所定圧力（低圧）まで加圧し、低圧燃料供給配管５１に吐出するための電動式の低圧燃料ポンプである。そして、第１デリバリパイプ５２には、４つの第１インジェクタ４５が直列に装着されている。また、低圧燃料供給配管５１の基端部側には低圧燃料戻し配管５３が分岐して設けられ、この低圧燃料戻し配管５３にレギュレータ５４が装着されている。そのため、低圧燃料供給系４７の燃料の圧力が所定圧力よりも高くなったときに、フィードポンプ５０から吐出された低圧燃料の一部を低圧燃料戻し配管５３及びレギュレータ５４を通して燃料タンク４９に戻し、低圧燃料供給系４７、つまり、第１デリバリパイプ５２内の燃料の圧力を所定の低圧に維持することができる。
【００３２】
一方、高圧燃料供給系４８において、低圧燃料供給系４７における低圧燃料供給配管５１から分岐した低圧燃料分岐配管５１ｂには、高圧燃料ポンプ５５が連結されている。そして、この高圧燃料ポンプ５５は、高圧燃料供給配管５６を介して第２デリバリパイプ５７に連結され、この高圧燃料供給配管５６には、高圧燃料逆止弁５８が装着されている。この高圧燃料ポンプ５５は、エンジンの排気カムシャフト２４の回転により駆動するものであり、低圧燃料供給系４７における低圧燃料供給配管５１の低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、高圧燃料供給配管５６を通して第２デリバリパイプ５７に供給するための調量式の高圧燃料ポンプである。高圧燃料逆止弁５８は、高圧燃料ポンプ５５により第２デリバリパイプ５７に供給された高圧燃料が低圧燃料供給系４７に逆流するのを防止するためのものである。
【００３３】
この高圧ポンプ５５において、筒形状をなすケーシング１０１にプランジャ１０２が移動自在に支持され、ケーシング１０１とプランジャ１０２により燃料を加圧するための圧力室１０３が形成されている。このプランジャ１０２は、スプリング１０４により圧力室１０３が拡大する方向（図２にて下方）に付勢支持されている。排気カムシャフト２４には、駆動カム２４ａが形成され、プランジャ１０２の下端部が常時接触しており、排気カムシャフト２４が回転することで、駆動カム２４ａによりプランジャ１０２を上下動して圧力室１０３を拡大、縮小することができる。
【００３４】
ケーシング１０１の上部には、低圧燃料分岐配管５１ｂに連通する吸入口１０５が形成されると共に、圧力室１０３と高圧燃料供給配管５６とを連通する吐出口１０６が形成されている。この場合、吐出口１０６は高圧燃料逆止弁５８を介して高圧燃料供給配管５６に連結されている。また、ケーシング１０１の上部には、吸入口１０５を開閉する調量弁としての電磁式スピル弁１０７が上下移動自在に支持されている。この電磁式スピル弁１０７は、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放する方向に付勢支持され、電磁ソレノイド１０９に通電することで上昇し、吸入口１０５を閉止することができる。
【００３５】
従って、電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５が開放された状態で、排気カムシャフト２４が回転して駆動カム１０４によりプランジャ１０２が下降すると、低圧燃料供給系４７における低圧燃料分岐配管５１ｂの低圧燃料を吸入口１０５から圧力室１０３に吸入することができる。そして、排気カムシャフト２４が回転して駆動カム２４ａによりプランジャ１０２が上昇するとき、電磁ソレノイド１０９に通電して電磁式スピル弁１０７を上昇させると、この電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５が閉止され、圧力室１０３内の低圧燃料が所定圧力まで加圧された後、この加圧された高圧燃料を吐出口１０６から高圧燃料逆止弁５８を開弁して高圧燃料供給系４８における高圧燃料供給配管５６に吐出することができる。
【００３６】
この場合、第２デリバリパイプ５７内の高圧燃料圧力に応じて電磁ソレノイド１０９への通電時期を制御することで、電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５を閉止する時期を調整し、高圧燃料供給配管５６側への燃料の吐出量を調節することができる。また、この電磁式スピル弁１０７は、所謂、ノーマリオープン式のスピル弁であり、電磁ソレノイド１０９への非通電状態では、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放した状態に支持され、低圧燃料分岐配管５１ｂの低圧燃料が吸入口１０５、圧力室１０３、吐出口１０６を通して高圧燃料供給配管５６側に流通可能となる。そのため、電磁ソレノイド１０９の故障時でも、吸入口１０５が開放状態で維持されことで、燃料の供給不良や燃料系の破損が最小限に抑制される。
【００３７】
また、第２デリバリパイプ５７は、高圧燃料戻し配管５９を介して燃料タンク４９に連結され、この高圧燃料戻し配管５９にリリーフ弁６０が装着されている。そのため、高圧ポンプ５５により第２デリバリパイプ５７に供給された燃料の圧力を、リリーフ弁６０により一定に保つことができると共に、燃料の圧力が所定圧力よりも高くなったときに、余剰燃料を高圧燃料戻し配管５９を介して燃料タンク４９に戻すことができる。この場合、第２デリバリパイプ５７内の燃料圧力は、リリーフ弁６０の開弁圧力に作用されるため、第２インジェクタ４６が必要とする燃料の噴射圧力に応じてリリーフ弁６０の開弁圧力を設定する必要がある。
【００３８】
また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１８の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ６１が装着されている。
【００３９】
車両には、図１に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７１が搭載されており、このＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射タイミング、点火プラグ６１の点火時期、高圧燃料ポンプ５５の吐出量などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温、燃料圧力などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、燃料噴射圧力、燃料噴射時期、点火時期などを決定している。
【００４０】
即ち、吸気管３１の上流側にはエアフローセンサ７２及び吸気温センサ７３が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ７１に出力している。電子スロットル装置３４にはスロットルポジションセンサ７４が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ７５が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ７１に出力している。クランクシャフト１６にはクランク角センサ７６が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ７１に出力し、ＥＣＵ７１はクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ７７が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ７１に出力している。シリンダブロック１１にはノックセンサ７８が設けられており、検出したノッキング信号をＥＣＵ７１に出力している。
【００４１】
また、排気管３８における三元触媒３９より上流側に、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ７９が設けられ、三元触媒３９より下流側に、酸素（Ｏ２）センサ８０が設けられている。このＡ／Ｆセンサ７９及びＯ２センサ８０は、燃焼室１８から排気ポート２０及び排気マニホールド３７を通して排気管３８に排気された排気ガスの排気空燃比（酸素量）を検出し、検出した排気空燃比をＥＣＵ７１に出力している。ＥＣＵ７１は、Ａ／Ｆセンサ７９及びＯ２センサ８０が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。この場合、Ａ／Ｆセンサ７９には、これを暖機する図示しないヒータが設けられており、エンジンの冷間始動時などに、ＥＣＵ７１は、このヒータによりＡ／Ｆセンサ７９を加熱することで、早期活性化を可能としている。また、第２インジェクタ５５に連通する第２デリバリパイプ５７には、高圧燃料圧力を検出する燃圧センサ８１（図２参照）が設けられており、検出した燃料圧力をＥＣＵ７１に出力している。
【００４２】
そして、本実施例の直列４気筒エンジンでは、低圧燃料供給系４７及びポート噴射式の第１インジェクタ４５、高圧燃料供給系４８及び筒内噴射式の第２インジェクタ４６を有していることから、エンジン運転状態に応じて燃料供給系４７，４８及びインジェクタ４５，４６を使い分けている。一般的に、エンジンの低負荷運転領域では、高圧燃料供給系４８及び筒内噴射式の第２インジェクタ４６を使用し、エンジンの中・高負荷運転領域では、低圧燃料供給系４７及びポート噴射式の第１インジェクタ４５と高圧燃料供給系４８及び筒内噴射式の第２インジェクタ４６を併用している。
【００４３】
また、ＥＣＵ７１は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構２５を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁２２の閉止時期と吸気弁２１の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート１９または燃焼室１８に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２１の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート１９に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２１の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。
【００４４】
ところで、エンジンに供給される燃料の種類には、一般的に、重質から軽質まで性状が異なる燃料があり、このような燃料は沸点が異なり、所定温度での蒸発量が相違する。そのため、エンジンの停止後に性状の異なる燃料が追加されると、エンジン始動時の空燃比がばらつき、回転に影響を与えて始動性が低下してしまう。本実施例では、排気系に空燃比センサ７９が設けられているものの、始動直後は、この空燃比センサ７９がまだ活性化しておらず、空燃比フィードバック制御が困難である。
【００４５】
そこで、実施例１の内燃機関では、ポート噴射式の第１インジェクタ４５と筒内噴射式の第２インジェクタ４６とを設け、燃料噴射制御手段としてのＥＣＵ７１は、エンジン運転状態に応じてこの第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、特に、エンジンの冷間始動時における燃料性状を判定可能な燃料性状判定装置を搭載している。この燃料性状判定装置は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、エンジンに対する操作量の変化またはエンジンにおける制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。
【００４６】
実施例１の燃料性状判定装置では、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、エンジン回転数(エンジン回転速度)としている。
【００４７】
そして、実施例１の燃料性状判定装置では、エンジンの始動時に、使用燃料の性状判定を実行する。即ち、空燃比センサ７９が未活性(未暖機)であるときに、使用燃料の性状判定を実行する。
【００４８】
なお、実施例１にて、燃料性状判定装置の機能は、ＥＣＵ７１が有している。
【００４９】
ここで、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図３に示すように、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうか、ここでは、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された基準エンジン回転数を超えているかどうかを判定する。ここで、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていないと判定されたら、ステップＳ１９に移行し、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ１２に移行する。
【００５１】
ステップＳ１２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００５２】
ステップＳ１３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ１４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ１５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときのエンジン回転数Ｎｅの履歴を保存し、ステップＳ１６にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が予め設定された規定時間を経過したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過していないと判定されたら、ステップＳ１４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過したと判定したら、ステップＳ１７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過するまでの期間におけるエンジン回転数変化率を算出する。
【００５３】
ステップＳ１８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ１７で算出したエンジン回転数変化率に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ１９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００５４】
ここで、エンジン回転数変化率に基づいた燃料性状の判定方法について、図４のタイムチャートに基づいて説明する。
【００５５】
第１インジェクタ４５により低圧燃料を吸気ポート１９に噴射する場合と、第２インジェクタ４６により高圧燃料を燃焼室１８に噴射する場合とでは、第２インジェクタ４６により高圧燃料を燃焼室１８に噴射する場合の方が燃料性状の差異による影響が小さい。即ち、第１インジェクタ４５により低圧燃料を吸気ポート１９に噴射すると、この吸気ポート１９が低圧で、且つ、低温であると共に、噴射流速が低速であることから、燃料噴霧が吸気ポート１９の壁面に付着しやすく、噴射した燃料の全量が燃焼室１８に導入されにくい。一方、第２インジェクタ４６により高圧燃料を燃焼室１８に噴射すると、この燃焼室１８が高圧で、且つ、高温であると共に、噴射流速が高速であることから、断熱圧縮による温度上昇により燃料噴霧が蒸発しやすい。また、重質燃料と軽質燃料とでは、同一の温度条件で、重質燃料の方が蒸発しにくい。本実施例では、このような特性を利用して燃料性状を判定する。
【００５６】
図４に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を徐々に減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が増加することでエンジン回転数が増加する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べてエンジン回転数が増加しやすい。
【００５７】
そのため、時間ｔ１から時間ｔ２までの規定時間当たりのエンジン回転数の変化量は、軽質燃料における変化量ΔＮｅ１より重質燃料のおける変化量ΔＮｅ２の方が大きい。つまり、軽質燃料におけるエンジン回転数変化率より重質燃料におけるエンジン回転数変化率の方が大きくなることから、この軽質燃料のエンジン回転数変化率と重質燃料のエンジン回転数変化率との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【００５８】
なお、規定時間が経過して時間ｔ２に到達すると、時間ｔ３までに、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」に戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【００５９】
このように実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００６０】
従って、時間の経過に伴って第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が閾値より大きいときに重質燃料であると判定するため、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【００６１】
また、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、エンジン回転数変化率が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を徐々に変更することで、急激なエンジン回転数変動がないためにドライバに違和感を与えることはない。
【００６２】
また、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置では、制御量をエンジン回転数（エンジン回転速度）とし、エンジン回転数変化率に基づいて燃料性状を判定する。従って、既に搭載されているクランク角センサ７６を用いて燃料性状判定を行うことができ、低コスト化を可能とすることができる。
【００６３】
また、実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置では、エンジンの始動時に、使用燃料の性状判定を実行する。とくに、空燃比センサ７９が未活性であるときに、使用燃料の性状判定を実行する。従って、空燃比センサ７９による空燃比フィードバック制御を実施する前に燃料性状が判別されることとなり、始動時における燃料噴射量を燃料性状に応じて設定することができ、余剰燃料を噴射する必要がなくなり、燃費を向上することができると共に、排気浄化特性を向上することができる。
【実施例２】
【００６４】
図５は、本発明の実施例２に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャート、図６は、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６５】
実施例２の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、操作量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、操作量を、エンジンの点火時期としている。ＥＣＵ７１は、点火時期のフィードバック制御を実施しており、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動し、点火時期のフィードバック操作量、つまり、点火時期も変動する。そのため、この点火時期の変化率に基づいて燃料性状を判定する。
【００６６】
ここで、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００６７】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図５に示すように、ステップＳ２１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうか、ここでは、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された基準エンジン回転数を超えているかどうかを判定する。ここで、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていないと判定されたら、ステップＳ２９に移行し、エンジン回転数Ｎｅが基準エンジン回転数を超えていると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ２２に移行する。
【００６８】
ステップＳ２２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００６９】
ステップＳ２３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ２４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ２５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときの点火時期の履歴を保存し、ステップＳ２６にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が予め設定された規定時間を経過したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過していないと判定されたら、ステップＳ２４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過したと判定したら、ステップＳ２７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過するまでの期間における点火時期変化率を算出する。
【００７０】
ステップＳ２８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ２７で算出した点火時期変化率に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ２９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００７１】
ここで、点火時期変化率に基づいた燃料性状の判定方法について、図６のタイムチャートに基づいて説明する。
【００７２】
図６に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を徐々に減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が増加することでエンジン回転数が増加し、点火時期が遅角する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べて点火時期が遅角しやすい。
【００７３】
そのため、時間ｔ１から時間ｔ２までの規定時間当たりの点火時期遅角量は、軽質燃料における遅角量より重質燃料における遅角量の方が大きい。つまり、軽質燃料における点火時期変化率より重質燃料における点火時期変化率の方が大きくなることから、この軽質燃料の点火時期変化率と重質燃料の点火時期変化率との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【００７４】
なお、規定時間が経過して時間ｔ２に到達すると、時間ｔ３までに、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」と戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【００７５】
このように実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、点火時期変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００７６】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【００７７】
また、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、点火時期変化率が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を徐々に変更することで、急激なエンジン回転数変動がないためにドライバに違和感を与えることはない。
【００７８】
また、実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置では、制御量を点火時期（点火時期フィードバック操作量）とし、点火時期変化率に基づいて燃料性状を判定する。従って、既に制御で使用している点火時期フィードバック操作量を用いて燃料性状判定を行うことができ、低コスト化を可能とすることができる。
【実施例３】
【００７９】
図６は、本発明の実施例３に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８０】
実施例３の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、出力トルクとしている。ＥＣＵ７１が各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更すると、エンジン回転数が変動し、出力トルクも変動する。そのため、この出力トルクの変化量または変化率に基づいて燃料性状を判定する。
【００８１】
ここで、実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００８２】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図７に示すように、ステップＳ３１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ４０に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ３２に移行する。
【００８３】
ステップＳ３２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００８４】
ステップＳ３３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ３４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ３５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときのエンジンの出力トルクを推定し、ステップＳ３６にて、出力トルクの履歴を保存し、ステップＳ３７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が予め設定された規定時間を経過したかどうかを判定する。この場合、エンジンの出力トルクは、クランク角センサ７６が検出したクランク角に基づいて推定したり、筒内圧センサを設け、この筒内圧センサが検出した筒内圧に基づいて推定してもよい。
【００８５】
そして、ステップＳ３７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過していないと判定されたら、ステップＳ３４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過したと判定したら、ステップＳ３８にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの経過時間が規定時間を経過するまでの期間における出力トルクの変化量（または、出力トルクの変化率）を算出する。
【００８６】
ステップＳ３９にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ３８で算出した点火時期変化率に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ４０にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００８７】
即ち、規定時間当たりの出力トルクの変化量は、軽質燃料における変化量より重質燃料における変化量の方が大きい。つまり、軽質燃料における出力トルクの変化量より重質燃料における出力トルクの変化率の方が大きくなることから、この軽質燃料の出力トルクの変化率と重質燃料の出力トルクの変化率との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【００８８】
このように実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジンの出力トルクの変化量（変化率）が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【００８９】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【００９０】
また、実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が小さくなるように変更したとき、出力トルクの変化量が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を徐々に変更することで、急激なエンジン回転数変動がないためにドライバに違和感を与えることはない。
【００９１】
また、実施例３の内燃機関における燃料性状判定装置では、制御量を出力トルクとし、出力トルクの変化量に基づいて燃料性状を判定する。従って、既に制御で使用している出力トルクを用いて燃料性状判定を行うことができ、低コスト化を可能とすることができる。
【実施例４】
【００９２】
図８は、本発明の実施例４に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャート、図９は、実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９３】
実施例４の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量が予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、エンジン回転数及び到達時間としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動するため、このエンジン回転数の予め設定された判定エンジン回転数までの到達時間に基づいて燃料性状を判定する。
【００９４】
ここで、実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００９５】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図８に示すように、ステップＳ４１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ４９に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ４２に移行する。
【００９６】
ステップＳ４２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【００９７】
ステップＳ４３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ４４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ４５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくとき、判定値（判定エンジン回転数）とエンジン回転数が判定値に到達するまでの経過時間を保存し、ステップＳ４６にて、判定が終了、つまり、エンジン回転数が判定値に到達したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからのエンジン回転数が判定値に到達していないと判定されたら、ステップＳ４４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからのエンジン回転数が判定値に到達したと判定したら、ステップＳ４７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからエンジン回転数が判定値に到達するまでの到達期間を記憶する。
【００９８】
ステップＳ４８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ４７で記憶した各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからエンジン回転数が判定値に到達するまでの到達期間に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ４９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【００９９】
ここで、エンジン回転数が判定値に到達するまでの到達期間に基づいた燃料性状の判定方法について、図９のタイムチャートに基づいて説明する。
【０１００】
図９に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を徐々に減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が増加することでエンジン回転数が増加する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べてエンジン回転数が増加しやすい。
【０１０１】
そのため、時間ｔ１からエンジン回転数が規定エンジン回転数に到達するまでの到達時間は、軽質燃料における到達時間ｔ４より重質燃料における到達時間ｔ２の方が短い。つまり、軽質燃料におけるエンジン回転数の変化量より重質燃料における回転数の変化量の方が大きくなることから、軽質燃料の到達時間ｔ４と重質燃料の到達時間ｔ２との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１０２】
なお、エンジン回転数が規定値まで到達すると、時間ｔ３またはｔ５までに、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」と戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【０１０３】
このように実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン回転数が予め設定された判定値まで上昇する到達時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定している。
【０１０４】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【実施例５】
【０１０５】
図１０は、本発明の実施例５に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１０６】
実施例５の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、操作量が予め設定された判定操作量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定する。この場合、操作量を、点火時期及び到達時間としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動し、点火時期のフィードバック操作量、つまり、点火時期も変動する。そのため、この点火時期が予め設定された判定点火時期までの到達時間に基づいて燃料性状を判定する。
【０１０７】
ここで、実施例５の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【０１０８】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図１０に示すように、ステップＳ５１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ５９に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ５２に移行する。
【０１０９】
ステップＳ５２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【０１１０】
ステップＳ５３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ５４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ５５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくとき、判定値（判定点火時期）と点火時期が判定値に到達するまでの経過時間を保存し、ステップＳ５６にて、判定が終了、つまり、点火時期が判定値に到達したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの点火時期が判定値に到達していないと判定されたら、ステップＳ５４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの点火時期が判定値に到達したと判定したら、ステップＳ５７にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから点火時期が判定値に到達するまでの到達期間を記憶する。
【０１１１】
ステップＳ５８にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ５７で記憶した各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから点火時期が判定値に到達するまでの到達期間に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ５９にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【０１１２】
即ち、点火時期が規定点火時期に到達するまでの到達時間は、軽質燃料における到達時間より重質燃料における到達時間の方が短い。つまり、軽質燃料における点火時期の変化量より重質燃料における点火時期の変化量の方が大きくなることから、軽質燃料の到達時間と重質燃料の到達時間との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１１３】
このように実施例５の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、点火時期が予め設定された判定値まで上昇する到達時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定している。
【０１１４】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【実施例６】
【０１１５】
図１１は、本発明の実施例６に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１６】
実施例６の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、制御量が予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、出力トルク及び到達時間としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動し、出力トルクも変動する。そのため、この出力トルクが予め設定された判定出力トルクまでの到達時間に基づいて燃料性状を判定する。
【０１１７】
ここで、実施例６の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図１１のフローチャートに基づいて説明する。
【０１１８】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図１１に示すように、ステップＳ６１にて、ＥＣＵ７１は、前提条件が成立したかどうかを判定する。ここで、前提条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ７０に移行し、前提条件が成立していると判定されたら、エンジンが既に始動していると判断してステップＳ６２に移行する。
【０１１９】
ステップＳ６２にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合の時系列配列、つまり、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を「０」としてから、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合を減少する一方、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を増加するための燃料噴射量制御マップを、現在のエンジン運転状態に基づいて作成、または、記憶されたものから選択する。
【０１２０】
ステップＳ６３にて、ＥＣＵ７１は、それまでに判定していた時間をリセットし、再びカウントを開始する。続いて、ステップＳ６４にて、ＥＣＵ７１は、燃料噴射量制御マップにより設定された燃料割合を反映し、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合（燃料噴射量）を変更する。ステップＳ６５にて、ＥＣＵ７１は、第１インジェクタ４５及び第２インジェクタ４６の燃料噴射割合を徐々に変更していくときのエンジンの出力トルクを推定し、ステップＳ６６にて、出力トルクの判定値（判定出力トルク）と出力トルクが判定値に到達するまでの経過時間を保存し、ステップＳ６７にて、判定が終了、つまり、出力トルクが判定値に到達したかどうかを判定する。ここで、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの出力トルクが判定値に到達していないと判定されたら、ステップＳ６４に戻ってこの処理を継続する。一方、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してからの出力トルクが判定値に到達したと判定したら、ステップＳ６８にて、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから出力トルクが判定値に到達するまでの到達期間を記憶する。
【０１２１】
ステップＳ６９にて、ＥＣＵ７１は、ステップＳ６８で記憶した各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合を変更してから出力トルクが判定値に到達するまでの到達期間に基づいて、現在使用されている燃料の性状、つまり、重質燃料であるか軽質燃料であるかを判定する。そして、燃料性状が判定されると、ステップＳ７０にて、ＥＣＵ７１は、判定された燃料性状を燃料噴射制御に反映させる。
【０１２２】
即ち、出力トルクが規定出力トルクに到達するまでの到達時間は、軽質燃料における到達時間より重質燃料における到達時間の方が短い。つまり、軽質燃料における出力トルクの変化量より重質燃料における出力トルクの変化量の方が大きくなることから、軽質燃料の到達時間と重質燃料の到達時間との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１２３】
このように実施例６の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、出力トルクが予め設定された判定値まで上昇する到達時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定している。
【０１２４】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【実施例７】
【０１２５】
図１２は、本発明の実施例７に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料性状判定装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１２６】
実施例７の内燃機関の燃料性状判定装置では、図１に示すように、ＥＣＵ７１により第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が一定量だけ大きくなるように変更したとき、制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。この場合、制御量を、エンジン回転数（エンジン回転速度）としている。ＥＣＵ７１は、各インジェクタ４５，４６の燃料噴射割合が変更されると、エンジン回転数が変動するため、このエンジン回転数の平衡値に基づいて燃料性状を判定する。
【０１２７】
ここで、実施例７の内燃機関における燃料性状判定装置によりエンジンに使用される燃料性状を判定する制御について、図１２のタイムチャートに基づいて説明する。
【０１２８】
本実施例の内燃機関における燃料性状判定装置における燃料性状判定制御において、図１２に示すように、例えば、エンジンの始動時ｔ０にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」とし、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」とし、時間ｔ１にて、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を一定割合だけ減少する一方、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を一定割合だけ増加する。このとき、ポート噴射より筒内噴射の方が燃料蒸発割合が大きいことから、全体の燃料噴射量が増加せずに一定であっても、筒内への燃料噴射量が一定量増加することでエンジン回転数が一定量だけ増加する。そして、ポート燃料噴射に比べて筒内燃料噴射の方が燃料性状の差異による影響が小さく、重質燃料が軽質燃料に比べて蒸発しにくいため、吸気ポート１９に噴射されて蒸発しにくかった重質燃料が燃焼室１８に噴射されて蒸発しやすくなることから、燃料が重質燃料であったときの方が、軽質燃料であったときに比べてエンジン回転数が増加しやすい。
【０１２９】
そのため、時間ｔ１から時間ｔ２までの規定時間当たりのエンジン回転数の平衡値は、軽質燃料における平衡値より重質燃料のおける平衡値の方が大きい。つまり、軽質燃料のエンジン回転数の平衡値と重質燃料のエンジン回転数の平衡値との間に判定のための閾値を設定することで、使用されている燃料が軽質燃料であるか、重質燃料であるかを判定することができる。
【０１３０】
なお、規定時間が経過して時間ｔ２に到達すると、第１インジェクタ４５のポート燃料噴射割合を「１」に戻すと共に、第２インジェクタ４６の筒内燃料噴射割合を「０」に戻す。
【０１３１】
このように実施例７の内燃機関における燃料性状判定装置にあっては、吸気ポート１９に燃料を噴射可能な第１インジェクタ４５と、燃焼室１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ４６とを設け、ＥＣＵ７１によりエンジンの運転状態に応じて第１インジェクタ４５と第２インジェクタ４６との燃料噴射割合を変更可能とし、ＥＣＵ７１は、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン回転数の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。
【０１３２】
従って、吸気ポート１９に噴射された燃料と、燃焼室１８に噴射された燃料との気化状態と、重質燃料と軽質燃料との気化性状を考慮することで、使用燃料の性状を高精度に判定することができる。
【０１３３】
また、実施例７の内燃機関における燃料性状判定装置では、全体の燃料噴射量を一定とし、第２インジェクタ４６の燃料噴射割合が一定量だけ一度に大きくなるように変更する一方、第１インジェクタ４５の燃料噴射割合が一定量だけ一度に小さくなるように変更したとき、エンジン回転数の平衡値が閾値より大きいときに重質燃料であると判定する。従って、燃料噴射割合を一定量だけ一度に変更することで、判定期間を短くすることができ、迅速な燃料性状判定を可能とすることができる。
【０１３４】
なお、上述した実施例では、第２インジェクタ（第２燃料噴射弁）４６の燃料噴射割合が大きくなるように変更したとき、エンジン（内燃機関）に対する操作量または制御量の変化が閾値より大きいときに重質燃料であると判定している。この場合、操作量として点火時期を適用し、制御量としてエンジン回転数（エンジン回転速度）、出力トルクを適用したが、これらに限るものではない。例えば、制御量として吸入空気量、筒内圧力などを適用してもよい。また、具体的には、操作量または制御量の変化量、変化率、判定値までの到達時間などを適用したが、この組合せは各実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
以上のように、本発明に係る内燃機関における燃料性状判定装置は、筒内燃料噴射割合を変更するときに内燃機関に対する操作量の変化または制御量の変化に基づいて燃料性状を判定することで、高精度な燃料性状判定を可能とするものであり、いずれの内燃機関にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関における燃料性状判定装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【図２】実施例１の内燃機関における燃料系を表す概略構成図である。
【図３】実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図４】実施例１の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【図５】本発明の実施例２に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図６】実施例２の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【図７】本発明の実施例３に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例４に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図９】実施例４の内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【図１０】本発明の実施例５に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例６に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例７に係る内燃機関における燃料性状判定装置の燃料性状判定制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１３７】
１８ 燃焼室
１９ 吸気ポート
２０ 排気ポート
２１ 吸気弁
２２ 排気弁
４５ 第１インジェクタ（第１燃料噴射弁）
４６ 第２インジェクタ（第２燃料噴射弁）
４７ 低圧燃料供給系
４８ 高圧燃料供給系
６１ 点火プラグ
７１ 電子制御ユニット、ＥＣＵ（燃料噴射制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、
前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の変化または前記内燃機関における制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、
ことを特徴とする内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項２】
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量の変化率または前記制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項３】
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量または前記制御量が予め設定された判定操作量または予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項４】
内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、
前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合を一定量だけ大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の平衡値または前記内燃機関における制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、
ことを特徴とする内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項５】
前記操作量は、前記内燃機関における点火時期であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項６】
前記制御量は、前記内燃機関におけるエンジン回転速度または出力トルクであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項７】
前記内燃機関の始動時に、使用燃料の性状判定を実行することを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項８】
前記内燃機関における排気系に設けられる空燃比センサが未暖機であるときに、使用燃料の性状判定を実行することを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項１】
内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、
前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の変化または前記内燃機関における制御量の変化が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、
ことを特徴とする内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項２】
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量の変化率または前記制御量の変化率が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項３】
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合が徐々に大きくなるように変更したとき、前記操作量または前記制御量が予め設定された判定操作量または予め設定された判定制御量まで到達する経過時間が予め設定された閾値より短いときに重質燃料であると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項４】
内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射可能な第１燃料噴射弁と、
前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射可能な第２燃料噴射弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて第１燃料噴射弁と第２燃料噴射弁との燃料噴射割合を変更可能な燃料噴射制御手段とを備える内燃機関において、
前記燃料噴射制御手段により前記第２燃料噴射弁の燃料噴射割合を一定量だけ大きくなるように変更したとき、前記内燃機関に対する操作量の平衡値または前記内燃機関における制御量の平衡値が予め設定された閾値より大きいときに重質燃料であると判定する、
ことを特徴とする内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項５】
前記操作量は、前記内燃機関における点火時期であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項６】
前記制御量は、前記内燃機関におけるエンジン回転速度または出力トルクであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項７】
前記内燃機関の始動時に、使用燃料の性状判定を実行することを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【請求項８】
前記内燃機関における排気系に設けられる空燃比センサが未暖機であるときに、使用燃料の性状判定を実行することを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の内燃機関における燃料性状判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−３１８００（Ｐ２０１０−３１８００Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９６６５０（Ｐ２００８−１９６６５０）
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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