(57)【要約】【課題】重質燃料が使用された場合であれ、触媒の機能低下に起因する排気性状の悪化を抑制しつつ、アイドル運転時における安定した機関運転を確保することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】この装置は、内燃機関のアイドル運転時に、排気浄化触媒の昇温のために点火時期を遅角する点火時期遅角制御と実機関回転速度が目標回転速度に一致するように吸入空気量を調量するＩＳＣ制御とを実行する。重質燃料が使用されている旨判定されるときに（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、吸気補正量ＫＧＡを算出するためのマップを切り替えて（Ｓ２１０）、吸入空気量の増量度合が大きくなるようにＩＳＣ制御における吸入空気量の調量態様を変更する。【選択図】      図４
2006002639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関アイドル運転時に、排気浄化触媒の昇温のために点火時期を遅角する点火時期遅角制御と実機関回転速度及び目標回転速度が一致するように吸入空気量を調量する吸入空気量調量制御とを実行する内燃機関の制御装置において、
重質燃料の使用の有無を判定する判定手段と、
該判定手段により重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量の増量度合が大きくなるように前記吸入空気量調量制御における吸入空気量の調量態様を変更する調量態様変更手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記実機関回転速度が前記目標回転速度より所定値以上下回ったことをもって、重質燃料が使用されている旨判定する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
混合気の空燃比が所定比率になるように燃料噴射量を調節する燃料噴射制御を実行する燃料噴射制御手段と、
前記判定手段によって重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量に対する燃料噴射量の比率が高くなるように目標空燃比を変更する目標空燃比変更手段と
を更に備える請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記判定手段によって重質燃料が使用されている旨判定されるとき、前記点火時期遅角制御による点火時期の遅角量が大きいときほど吸入空気量が増量されるように前記吸入空気量調量制御における吸入空気量の増量量を設定する
請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記判定手段によって重質燃料が使用されている旨判定されるとき、機関温度が低いときほど前記吸入空気量調量制御における吸入空気量が増量されるようにその増量量を設定する
請求項１〜４の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関アイドル運転時に、排気浄化触媒の昇温のために点火時期を遅角する点火時期遅角制御と実機関回転速度及び目標回転速度に一致するように吸入空気量を調量する吸入空気量調量制御とを実行する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、内燃機関の排気通路には排気の有害成分を浄化するための排気浄化触媒が設けられている。この排気浄化触媒はその床温が所定の活性温度以上になって初めて十分な浄化機能を発揮する特性を有しているため、排気浄化性能を向上させるためには、内燃機関の始動後において触媒床温をそうした活性温度まで速やかに上昇させることが有効である。
【０００３】
そうした触媒床温の早期昇温を図るために、機関点火時期を遅角させることが従来提案されている。点火時期の遅角によって、より高温の排気が機関燃焼室から排気通路に排出されるようになり、触媒床温が比較的早期に昇温されるようになる。
【０００４】
また、内燃機関のアイドル運転時には、一般に、機関回転速度についての目標値が設定される。そして、実際の回転速度がこの目標回転速度と一致するように、吸入空気量をフィードバック制御して調量する吸入空気量調量制御、いわゆるアイドルスピードコントロール制御（以下、ＩＳＣ制御）が行われる（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
このＩＳＣ制御では、その目標回転速度として、アイドル運転時における内燃機関の安定運転が保たれる条件の下で、極力低い回転速度が設定される。これにより、アイドル安定性を維持しつつ、燃料消費率が極力抑制される。
【０００６】
なお、内燃機関のアイドル運転時に、上述した点火時期遅角制御が実行されると、これによる機関出力の低下が生じるが、この機関出力の低下は通常、ＩＳＣ制御による吸入空気量の増量によって補われるようになる。
【特許文献１】特開平５−１０１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、例えば機関冷間始動等においては、噴射された燃料の一部が吸気通路の壁面や燃焼室壁面に付着することが知られている。また、特に自動車用の内燃機関では異なる性状（例えばオクタン価等）の燃料が使用される。このため、例えば揮発性の低い燃料（重質燃料）が使用されると、機関冷間始動時における壁面付着量が多くなる。その結果、一時的に燃焼に供される混合気の空燃比がリーンとなり、機関出力が大きく低下することとなる。
【０００８】
通常、こうした機関出力の低下はＩＳＣ制御による吸入空気量の増量によって補償される。しかしながら、上述した点火時期遅角制御の実行される内燃機関にあって重質燃料が使用されると、点火時期の遅角による機関出力低下に加えて、更に重質燃料の使用による機関出力低下が重なり、機関出力が大きく低下することがある。
【０００９】
その結果、ＩＳＣ制御によっても機関出力の低下分を補償することができなくなってアイドル運転時における機関出力が不足し、機関回転速度の変動を招くなどといった機関運転状態の不安定化を招くこととなる。
【００１０】
そのため、こうした場合には機関出力を確保するために、点火時期遅角制御による点火時期の遅角を停止するといった手法を用いざるを得ない。しかしながら、この場合、排気の温度が低下して触媒床温の早期昇温を図ることができなくなるために、十分な触媒機能が発揮されず、排気性状の悪化は避けられないものとなる。
【００１１】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、重質燃料が使用された場合であれ、触媒の機能を確保して排気性状の悪化を抑制しつつ、アイドル運転時における安定した機関運転を行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
先ず、請求項１に記載の発明は、機関アイドル運転時に、排気浄化触媒の昇温のために点火時期を遅角する点火時期遅角制御と実機関回転速度及び目標回転速度が一致するように吸入空気量を調量する吸入空気量調量制御とを実行する内燃機関の制御装置において、重質燃料の使用の有無を判定する判定手段と、該判定手段により重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量の増量度合が大きくなるように前記吸入空気量調量制御における吸入空気量の調量態様を変更する調量態様変更手段とを備えることをその要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、揮発性の低い重質燃料の使用に起因して、通常の吸入空気量調量制御による吸入空気量の調量態様によっては機関出力の低下分を補償することができなくなったときに、その調量態様が変更されて揮発性の高い軽質燃料が使用されているときと比較して吸入空気量がより大きく増量されるようになる。そして、こうした吸入空気量の増量に合わせて燃料噴射量も増量されるようになる。したがって、重質燃料が使用される場合には、こうした吸入空気量の増大、ひいてはこれに伴う燃料噴射量の増量を通じて機関出力が十分に増大され、安定した機関アイドル運転を行うことができるようになる。そして、このように吸入空気量の増量を通じて機関出力が確保されるため、点火時期遅角制御を停止することなく軽質燃料使用時と同様に同制御を実行することができ、同制御を通じて触媒の機能向上を図ることができるようになる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記判定手段は、前記実機関回転速度が前記目標回転速度より所定値以上下回ったことをもって、重質燃料が使用されている旨判定することをその要旨とする。
【００１５】
機関アイドル運転時における機関回転速度は吸入空気量調量制御を通じて前記目標回転速度に制御される。ここで、揮発性の低い重質燃料の使用に起因して混合気の空燃比が著しくリーンになると、実機関回転速度を目標回転速度に維持するだけの機関出力が得られなくなり、同機関回転速度は目標回転速度よりも大きく低下するようになる。上記構成によれば、このように実機関回転速度が目標回転速度より所定値以上下回ったことをもって、重質燃料が使用されている旨判定することができるようになる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、混合気の空燃比が所定比率になるように燃料噴射量を調節する燃料噴射制御を実行する燃料噴射制御手段と、前記判定手段によって重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量に対する燃料噴射量の比率が高くなるように目標空燃比を変更する目標空燃比変更手段とを更に備えることをその要旨とする。
【００１７】
上記構成によれば、吸入空気量の調量態様の変更に併せて、燃料噴射量の調節態様を変更して混合気の空燃比を変更することもできるようになり、より高い自由度をもって機関出力を増大させることができるようになる。
【００１８】
なお近年、排気性状の改善を図るべく、機関始動時において燃焼に供される混合気の目標空燃比はリーン化される傾向にある。そして、この目標空燃比が例えば通常、理論空燃比に設定される内燃機関にあって重質燃料が使用されると、実際の空燃比がリーンとなり、吸入空気量を増量することによる機関出力の増大のみでは十分な機関出力の増大を図ることが困難になる懸念がある。この点、上記構成によれば、吸入空気量に対する燃料噴射量の比率を高めることにより、機関出力をより確実に確保することができるようになる。
【００１９】
ここで、吸入空気量が過度に増量されると、機関回転速度の過度な上昇を招くこととなる。逆に、吸入空気量が不足すると、機関出力を十分に増大させることができないために機関運転状態を安定させることができない。したがって、点火時期を遅角するほど機関出力が大きくなるように、一方、その遅角量が小さいときほど機関出力が小さくなるように、吸入空気量の増量量を設定するのが望ましい。
【００２０】
この点、請求項４に記載の構成によるように、判定手段によって重質燃料が使用されている旨判定されるとき、前記点火時期遅角制御による点火時期の遅角量が大きいときほど吸入空気量が増量されるように前記吸入空気量調量制御における吸入空気量の増量量を設定する、ことにより、そうした点火時期の遅角に起因する機関出力の低下度合に応じたかたちで吸入空気量を増量することができるようになり、より的確にアイドル運転時における安定した機関運転を確保することができるようになる。
【００２１】
また、内燃機関の温度が低いときほどその各部におけるフリクションが高いことから、機関運転状態が不安定化し易い。そのため、その安定化を図るためには、高いフリクションに抗して安定した運転状態を維持可能なより高いレベルまで機関出力を増大させることが望ましい。
【００２２】
この点、請求項５に記載の構成によるように、判定手段によって重質燃料が使用されている旨判定されるとき、機関温度が低いときほど前記吸入空気量調量制御における吸入空気量が増量されるようにその増量量を設定する、ことにより、そうしたフリクションが高いときほど機関出力を増大させることができるようになり、より的確に安定した機関運転を確保することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施の形態について説明する。
図１に、本実施の形態にかかる制御装置が適用される車載内燃機関の概略構成を示す。
【００２４】
同図１に示すように、この装置は吸気ポート噴射式の内燃機関１０を中心に構成されている。内燃機関１０の気筒１２内にはピストン１４が備えられている。このピストン１４の上方には燃焼室１６が区画形成されている。
【００２５】
燃焼室１６にはその内部に形成される燃料と空気とからなる混合気に対して点火を行う点火プラグ１８が取り付けられている。この点火プラグ１８による上記混合気への点火タイミングは同点火プラグ１８に設けられたイグナイタ２０によって調整される。
【００２６】
また、上記燃焼室１６には吸気通路２２及び排気通路２４が連通されている。そして、燃焼室１６と吸気通路２２との連通部分、すなわち吸気ポート２２ａには同吸気ポート２２ａに燃料を噴射するインジェクタ２６が設けられている。このインジェクタ２６には所定圧の燃料が供給されており、同インジェクタ２６の開弁駆動に伴って燃料が吸気ポート２２ａに噴射される。
【００２７】
吸気通路２２にはスロットルバルブ２８及びモータ３０が設けられている。そして、このモータ３０の駆動制御を通じてスロットルバルブ２８の開度が制御され、その開度制御を通じて燃焼室１６に吸入される空気量（吸入空気量ＧＡ）が調量される。上記排気通路２４には三元触媒等の排気浄化触媒からなる触媒装置３２が設けられている。
【００２８】
内燃機関１０の運転制御にかかる各種処理は電子制御装置３４により行われる。電子制御装置３４は、各種処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムや機関制御に必要な情報を記憶するメモリの他、イグナイタ２０や、インジェクタ２６、並びにモータ３０の駆動回路等を備えて構成されている。
【００２９】
この電子制御装置３４には車両運転状態や機関運転状態を検出するための各種のセンサ類が接続されており、その出力信号が取り込まれる。具体的には、機関出力軸の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサや、吸入空気量ＧＡを検出するための吸入空気量センサ、機関冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出するための水温センサ、スロットルバルブ２８の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサ等が設けられている。また、アクセルペダル（図示略）の踏込量を検出するためのアクセルセンサや、車両の走行速度を検出するための速度センサ、内燃機関１０の始動に際して運転者に操作されるイグニッションスイッチ等も設けられている。
【００３０】
そして電子制御装置３４は、そうした各種センサ類の出力信号によって把握される車両の運転状況や内燃機関１０の運転状況に応じてスロットル制御や、燃料噴射制御、点火時期制御等の各種機関制御を実行する。本実施の形態では、電子制御装置３４が、燃料噴射制御を実行する燃料噴射制御手段として機能する。
【００３１】
本実施の形態にかかる機関制御では、基本的に、内燃機関１０の出力が以下のように調節される。
先ず、スロットル制御を通じて吸入空気量ＧＡが調量される。詳しくは、車両の運転状況や内燃機関１０の運転状況に基づいてスロットル開度ＴＡについての目標開度Ｔｔａが設定されるとともにその目標開度Ｔｔａに基づくモータ３０の駆動制御を通じてスロットル開度ＴＡが制御されて、吸入空気量ＧＡが調量される。そして、こうして調量される吸入空気量ＧＡに基づいて燃料噴射制御が実行される。具体的には、上記混合気の空燃比が所望の比率になるようにインジェクタ２６の駆動が制御されて、燃料噴射量Ｑが調節される。
【００３２】
なお、本実施の形態にあっては、排気性状の改善を図るために、内燃機関１０が自律運転に至った直後における燃料噴射量Ｑの増量、いわゆる始動時増量が過度に行われない。そのため、基本的には、内燃機関１０が自律運転に至った直後から、上記混合気の空燃比をほぼ理論空燃比に調節するべく、目標空燃比が所定比率（本実施の形態では「１４．５」）に設定される。
【００３３】
また本実施の形態では、上記機関制御の一つとして、前述した吸入空気量調量制御としてのＩＳＣ制御が実行される。このＩＳＣ制御では、内燃機関１０のアイドル運転時に、実機関回転速度ＮＥ及び目標回転速度Ｔｎｅが一致するように吸入空気量ＧＡ（詳しくはスロットル開度ＴＡ）がフィードバック制御される。
【００３４】
更に本実施の形態では、これも機関制御の一つとして、上記排気浄化触媒の床温を速やかに上昇させるために点火時期を遅角する制御（点火時期遅角制御）が実行される。
以下、この点火時期遅角制御にかかる処理の具体的な処理手順について、図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の処理として前記電子制御装置３４により実行される。
【００３５】
この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１００）。ここでは、以下の各条件が全て満たされていることをもって実行条件が成立していると判断される。
・内燃機関１０が自律運転されていること。
・内燃機関１０の始動開始時における冷却水温（開始時水温ＴＨＷｓｔ）が所定温度以下であること。
・内燃機関１０がアイドル運転状態であること。具体的には、アクセルペダルが踏み込まれておらず、且つ車両が停止されていること。
・内燃機関１０の始動開始後における経過時間が所定時間未満であること。
【００３６】
上記実行条件が満たされていない場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
一方、実行条件が満たされている場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、内燃機関１０の始動後において基本遅角量ＫＡｂが未算出であることを条件に（ステップＳ１０２：ＮＯ）、同基本遅角量ＫＡｂが算出される（ステップＳ１０４）。この基本遅角量ＫＡｂは、上記開始時水温ＴＨＷｓｔに基づいて算出される。具体的には、開始時水温ＴＨＷｓｔが低いときほど触媒床温の低い状態である可能性が高いことから、より大きな昇温効果を得るために、上記基本遅角量ＫＡｂとして大きな値（より機関点火時期を遅角させる値）が算出される。
【００３７】
このように基本遅角量ＫＡｂが算出された後、或いは既に基本遅角量ＫＡｂが算出されている場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、内燃機関１０の始動開始後における経過時間に基づいて反映率αが算出される（ステップＳ１０６）。そして、下式のように、上記基本遅角量ＫＡｂに反映率αが乗じられて昇温遅角量ＫＡが算出される（ステップＳ１０８）。
昇温遅角量ＫＡ←基本遅角量ＫＡｂ・反映率α
ここで、内燃機関１０が始動されると、その後の時間経過に伴って触媒床温は上昇し、それに連れて同床温を上昇させる必要性も低くなる。この点をふまえ、本実施の形態では図３に示すように、上記反映率αとして、内燃機関１０の始動開始後の所定時間においては「１」が算出され、その後においては所定速度をもって「０」まで減少する値が算出される。これにより、上式を通じて、上記必要性の低下傾向に併せて点火時期の遅角量を減少させることの可能な値が昇温遅角量ＫＡとして算出されるようになっている。
【００３８】
そして、そうした昇温遅角量ＫＡが前記点火時期制御において設定される目標点火時期に反映されて（ステップＳ１１０）、本処理は一旦終了される。
このように点火時期を遅角することによって、排気浄化触媒を通過する排気の温度を高くして、触媒床温を比較的早期に上昇させることは可能になる。しかしながら、その反面、点火時期の遅角によって機関出力が低下することともなる。そのため、本実施の形態では、これに併せて吸入空気量ＧＡを増量するようにしている。これにより、機関出力の低下抑制が図られるようになり、更には排気流量が増加して排気の有する熱量が増大することから、触媒床温がより速やかに昇温されるようにもなる。
【００３９】
ここで、前述したように、揮発性の低い燃料（重質燃料）が使用されて上記点火時期遅角制御が実行されると、機関出力が著しく低下することとなるために、通常のＩＳＣ制御による吸入空気量ＧＡの調量態様によっては機関出力の低下分を補償することができなくなる。
【００４０】
このため、本実施の形態では、重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量ＧＡの増量度合が大きくなるようにＩＳＣ制御における吸入空気量ＧＡの調量態様を変更するようにしている。これにより、比較的揮発性の高い通常燃料（軽質燃料）が使用されているときと比較して吸入空気量ＧＡがより大きく増量されるようになり、これに合わせて燃料噴射量Ｑも増量されるようになる。
【００４１】
また、本実施の形態にかかる機関制御では、内燃機関１０が始動されて自律運転に至ると、その後のアイドル運転時における目標空燃比として前記所定比率が設定される。そのため、冷間始動された内燃機関１０に重質燃料が使用されると、場合によっては混合気の空燃比が著しくリーン（例えば、「１８．０」以下）となって、吸入空気量ＧＡを増量することによる機関出力の増大のみでは十分な機関出力の増大を図ることが困難になる懸念がある。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量ＧＡに対する燃料噴射量Ｑの比率が高くなるように、目標空燃比を変更するようにしている。具体的には、吸入空気量ＧＡの制御目標量についての増量率よりも燃料噴射量Ｑの制御目標量についての増量率が高くなるように、同燃料噴射量Ｑが増量される。これにより、実際の空燃比が、吸入空気量ＧＡの増量をもって機関出力を十分に増大させることが可能な比率（例えば「１６．０」）にまでリッチ化される。
【００４３】
ちなみに、重質燃料の使用に起因する空燃比のリーン化を補償可能な分だけ燃料噴射量Ｑを増量補正することによっても、機関運転状態の安定化を図ることはできる。しかしながらその場合、軽質燃料の使用時に重質燃料が使用されていると誤って判定されたときに、実際の空燃比がリッチになってしまうために、排気性状の著しい悪化を招くこととなる。この点、本実施の形態では、そうした誤判定時における排気性状の悪化を極力抑制しつつ、アイドル運転時における安定した機関運転の確保を図ることができる。
【００４４】
以下、そうした吸入空気量ＧＡの増量や燃料噴射量Ｑの増量にかかる制御（増量制御）について説明する。
図４のフローチャートは、増量制御にかかる処理の具体的な処理手順を示している。
【００４５】
このフローチャートに示される一連の処理は、前述した点火時期遅角制御において点火時期が遅角されていることを条件に実行される処理であり、所定周期毎の処理として前記電子制御装置３４により実行される。
【００４６】
この処理では先ず、上記点火時期遅角制御において算出された昇温遅角量ＫＡが読み込まれる（ステップＳ２００）。
その後、重質燃料が使用されている旨判定されたか否かが判断される（ステップＳ２０２）。ここでは、重質燃料の使用の有無は、次のように判定される。
【００４７】
アイドル運転時における機関回転速度ＮＥはＩＳＣ制御を通じて前記目標回転速度Ｔｎｅ（例えば１３００回転／分）に調節される。しかしながら、重質燃料の使用に起因して空燃比がリーンになると、機関回転速度ＮＥを目標回転速度Ｔｎｅまで上昇させる、或いは目標回転速度Ｔｎｅに維持するだけの機関出力が得られなくなり、同機関回転速度ＮＥが目標回転速度Ｔｎｅから大きく低下するようになる。本実施の形態では、機関回転速度ＮＥが内燃機関１０の始動開始直後において所定速度β（例えば９００回転／分）以下になったことをもってそうした現象の発生を捉え、このとき重質燃料が使用されている旨判定するようにしている。なお、本実施の形態では、このステップＳ２０２の処理が、重質燃料の使用の有無を判定する判定手段として機能する。
【００４８】
そして、重質燃料が使用されていないと判断される場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、上記昇温遅角量ＫＡ及び冷却水温ＴＨＷに基づいてＡマップから吸気補正量ＫＧＡが算出されるとともに（ステップＳ２０４）、燃料補正量ＫＱとして「０」が算出される（ステップＳ２０６）。ここでは、吸気補正量ＫＧＡとして、軽質燃料の使用時において安定した機関運転性能が得られる分だけ吸入空気量ＧＡを増大させることの可能な値が算出される。上記Ａマップには、そうした吸気補正量ＫＧＡと、昇温遅角量ＫＡや冷却水温ＴＨＷとの関係が実験等を通じて求められ、設定されている。
【００４９】
ここで、吸入空気量ＧＡが過度に増量されると、機関回転速度ＮＥの過度な上昇を招くこととなる。逆に、吸入空気量ＧＡが不足すると、機関出力を十分に増大させることができないために機関運転状態を安定させることができない。したがって、点火時期を遅角するほど機関出力が大きくなるように、一方、その遅角量が小さいときほど機関出力が小さくなるように、吸入空気量の増量量を設定するのが望ましい。この点をふまえ、本実施の形態では、図５にＡマップの構造を概念的に示すように、上記吸気補正量ＫＧＡとして、昇温遅角量ＫＡが大きいときほど大きい値、すなわち吸入空気量ＧＡをより増量させる値が算出される。
【００５０】
また、内燃機関１０の温度が低いときほどその各部におけるフリクションが高いことから機関運転状態が不安定化し易い。そのため、その安定化を図るためには、高いフリクションに抗して安定した運転状態を維持可能なより高いレベルまで機関出力を増大させることが望ましい。そのため、本実施の形態では、機関温度の指標値としての冷却水温ＴＨＷが低いときほど、上記吸気補正量ＫＧＡとして大きい値が算出される。
【００５１】
このように、吸気補正量ＫＧＡ及び燃料補正量ＫＱが算出された後、吸気補正量ＫＧＡが前記ＩＳＣ制御に、また燃料補正量ＫＱが前記燃料噴射制御にそれぞれ反映される（図４のステップＳ２０８）。その後、本処理は一旦終了される。
【００５２】
一方、重質燃料が使用されている旨判定されるときには（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、上記昇温遅角量ＫＡ及び冷却水温ＴＨＷに基づいてＢマップから吸気補正量ＫＧＡが算出される（ステップＳ２１０）。
【００５３】
上記吸気補正量ＫＧＡとしては、重質燃料の使用時において安定した機関運転性能が得られる分だけ吸入空気量ＧＡを増大させることの可能な値が算出される。上記Ｂマップには、そうした吸気補正量ＫＧＡと、昇温遅角量ＫＡや冷却水温ＴＨＷとの関係が実験等を通じて求められ、設定されている。このＢマップの基本構造は上記Ａマップと同様である。ただし、昇温遅角量ＫＡ及び冷却水温ＴＨＷが同じ条件下であれば、Ａマップから算出される吸気補正量ＫＧＡと比べてＢマップから算出される吸気補正量ＫＧＡが大きい値になるように、各マップは設定されている。本実施の形態では、このステップＳ２１０の処理が、重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量がより多くなるように吸入空気量調量制御における調量態様を変更する調量態様変更手段として機能する。
【００５４】
また、上記吸気補正量ＫＧＡに基づいてＣマップから燃料補正量ＫＱが算出される（ステップＳ２１２）。この燃料補正量ＫＱとしては、上記混合気の空燃比を所定の比率（例えば「１６．０」）よりもリッチな比率にすることの可能な値が算出される。上記Ｃマップには、そうした燃料補正量ＫＱと吸気補正量ＫＧＡとの関係が実験等を通じて求められ、設定されている。本実施の形態では、このステップＳ２１２の処理が、重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量に対する燃料噴射量の比率が高くなるように、目標空燃比を変更する目標空燃比変更手段として機能する。
【００５５】
そして、上記吸気補正量ＫＧＡが前記ＩＳＣ制御に、上記燃料補正量ＫＱが前記燃料噴射制御にそれぞれ反映された後（ステップＳ２０８）、本処理は一旦終了される。
次に、重質燃料の使用時における上記点火時期遅角制御にかかる処理及び増量制御にかかる処理の処理態様について説明する。
【００５６】
図６のタイミングチャートは、内燃機関１０が冷間始動された場合における各処理の処理態様の一例を示している。なお、図６にあって、実線は重質燃料の使用時における処理態様を示し、一点鎖線はその比較対象として軽質燃料の使用時における処理態様を示している。
【００５７】
先ず、時刻ｔ１において、イグニッションスイッチ（同図（ａ））が操作されると、いわゆる内燃機関１０のクランキング動作（同図（ｂ））が開始され、機関回転速度ＮＥ（同図（ｃ））が上昇する。なお、このときには、燃料性状に拘わらず内燃機関１０を確実に始動させることの可能なごく多量の燃料が噴射されており、混合気の空燃比が極めてリッチになっている。
【００５８】
その後の時刻ｔ２において、内燃機関１０が自律運転に至ると、前記ＩＳＣ制御の実行が開始され、目標空燃比が前記所定比率に設定される（同図（ｇ））。
また、このとき上記点火時期遅角制御及び増量制御の実行がそれぞれ開始される。具体的には、昇温遅角量ＫＡ（同図（ｄ））が算出されて点火時期が遅角される。また、これに併せて、軽質燃料の使用時に適した吸気補正量ＫＧＡ（同図（ｅ））が算出されて吸入空気量ＧＡが増量される。ちなみに、このとき燃料補正量ＫＱ（同図（ｆ））としては「０」が設定される。
【００５９】
時刻ｔ２以降において、機関回転速度ＮＥは上記クランキング動作の影響によって一時的に上昇した後に低下に転じる。本例では、重質燃料が使用されているために、実際の空燃比がリーンになり、機関出力が著しく小さくなる。そのため、機関回転速度ＮＥが低下し続け、更には時刻ｔ３において前記所定速度βを下回るようになる。
【００６０】
そして、このとき重質燃料が使用されている旨判定されて、上記増量制御における吸気補正量ＫＧＡ及び燃料補正量ＫＱの算出態様が、それぞれ重質燃料の使用時に適した算出態様に切り替えられる。具体的には、軽質燃料の使用時と比べて、吸入空気量ＧＡがより大きく増量されて機関出力の増大が図られる。また、燃料噴射量Ｑが増量されて目標空燃比がリッチ化され、これによって実際の空燃比（同図（ｇ）中に二点差線で示す）が比較的高い比率までリッチ化される。
【００６１】
その結果、時刻ｔ３以降においては、軽質燃料の使用時と同様に点火時期遅角制御によって点火時期が遅角された状態で機関回転速度ＮＥが高められ、更には同機関回転速度ＮＥが前記ＩＳＣ制御を通じて目標回転速度Ｔｎｅに調節されて、アイドル運転における安定した機関運転性能が確保されるようになる。
【００６２】
そして、上記昇温遅角量ＫＡ、吸気補正量ＫＧＡ及び燃料補正量ＫＱは、その後において触媒床温の上昇に応じたかたちで徐々に小さい値に変更され、時刻ｔ４において「０」になる。これにより、触媒床温を上昇させるための点火時期の遅角、及び機関出力の低下を補うための吸入空気量ＧＡの増量や燃料噴射量Ｑの増量が停止される。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量ＧＡの増量度合が大きくなるようにＩＳＣ制御における吸入空気量ＧＡの調量態様を変更するようにした。このため、重質燃料が使用されているときに、軽質燃料が使用されているときと比べて吸入空気量ＧＡがより大きく増量されるようになり、これに合わせて燃料噴射量Ｑも増量されるようになる。したがって、重質燃料が使用される場合には、こうした吸入空気量ＧＡの増大、ひいてはこれに伴う燃料噴射量Ｑの増量を通じて機関出力が十分に増大され、安定した機関アイドル運転を行うことができるようになる。そして、このように吸入空気量ＧＡの増量を通じて機関出力が確保されるため、点火時期遅角制御を停止することなく軽質燃料の使用時と同様に同制御を実行することができ、同制御を通じて排気浄化触媒の機能向上を図ることができるようになる。
【００６４】
（２）機関回転速度ＮＥが所定速度βよりも低くなったことをもって、重質燃料が使用されている旨判定することができる。
（３）重質燃料が使用されている旨判定されるときに、吸入空気量ＧＡに対する燃料噴射量Ｑの比率が高くなるように目標空燃比を変更するようにした。このため、吸入空気量ＧＡの調量態様の変更に併せて、燃料噴射量Ｑの調節態様を変更して混合気の空燃比を変更することもできるようになり、より高い自由度をもって機関出力を増大させることができるようになる。また、これにより機関出力をより確実に確保することができるようになる。
【００６５】
（４）昇温遅角量ＫＡが大きいときほど吸気補正量ＫＧＡとして大きい値を算出するようにしたために、点火時期の遅角に起因する機関出力の低下度合に応じたかたちで吸入空気量ＧＡを増量することができるようになり、より的確にアイドル運転時における安定した機関運転を確保することができるようになる。
【００６６】
（５）冷却水温ＴＨＷが低いときほど吸気補正量ＫＧＡとして大きい値を算出するようにしたために、内燃機関１０のフリクションが高いときほど機関出力を増大させることができるようになり、より的確に安定した機関運転を確保することができるようになる。
【００６７】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態において、吸気通路２２におけるスロットルバルブ２８の上下流をバイパスする通路と同通路の途中に設けられて通過する空気の量を調量する調量弁とを設け、同調量弁の開度制御を通じてアイドル運転時における吸入空気量ＧＡを調量するようにしてもよい。
【００６８】
・上記実施の形態において、触媒床温の早期昇温を図ることができるのであれば、昇温遅角量ＫＡの算出態様は任意に変更可能である。
・上記実施の形態では、内燃機関１０の温度の指標値として冷却水温ＴＨＷを用いるようにしたが、例えば内燃機関１０の各部に供給される潤滑油の温度等、内燃機関１０の温度と相関の高い任意の温度を用いることができる。また、そうした温度を用いることに限らず、内燃機関１０の温度を直接検出してこれを用いることも可能である。
【００６９】
・重質燃料が使用されている旨を判定する手法は任意に変更可能である。例えば目標回転速度Ｔｎｅと機関回転速度ＮＥとの差（＝Ｔｎｅ−ＮＥ）が所定値よりも大きくなったことをもって、重質燃料が使用されている旨判定するようにしてもよい。要は、機関回転速度ＮＥが目標回転速度Ｔｎｅより所定値以上下回ったことを検知することができれば、その検知をもって重質燃料が使用されている旨判定することができる。その他、排気の空燃比が所定値よりもリーンになっていることをもって重質燃料が使用されている旨判定することや、燃料性状を検出するための性状センサを新たに設け、同センサにより検出される燃料性状から重質燃料が使用されている旨判定することなども可能である。
【００７０】
・上記実施の形態において、重質燃料が使用されている旨判定されるときにおける燃料補正量ＫＱを、冷却水温ＴＨＷや昇温遅角量ＫＡに基づいて算出するようにしてもよい。
・また、燃料補正量ＫＱを算出する処理を省略することも可能である。例えば前述した始動時増量が実行されるなど、目標空燃比が理論空燃比よりもリッチな比率に設定される場合には、たとえ重質燃料が使用されたとしても、実際の空燃比が著しくリーンになることはない。この場合、燃料補正量ＫＱを算出する処理を省略することができる。
【００７１】
・上記実施の形態において、昇温遅角量ＫＡ及び冷却水温ＴＨＷのうち何れか一方のみに基づいて吸気補正量ＫＧＡを算出するようにしてもよい。
・上記実施の形態では、昇温遅角量ＫＡに基づく点火時期の遅角や、吸気補正量ＫＧＡに基づく吸入空気量ＧＡの増量、燃料補正量ＫＱに基づく燃料噴射量Ｑの増量を内燃機関１０がアイドル運転中であることを条件に実行するようにしたが、これを内燃機関１０の全運転領域において実行するようにしてもよい。なお、同構成にあって、昇温遅角量ＫＡや、吸気補正量ＫＧＡ、燃料補正量ＫＱの算出パラメータとして機関負荷や機関回転速度ＮＥを加えることにより、そのときどきの機関運転状態に応じたかたちで機関出力を調節することができるようになる。
【００７２】
・本発明は、吸気ポート噴射式内燃機関の制御装置に限らず、機関燃焼室に直接燃料を噴射する直噴式内燃機関の制御装置にも適用可能である。また、本発明は、車載内燃機関以外の内燃機関の制御装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置の一実施の形態についてその概略構成を示す略図。
【図２】点火時期遅角制御にかかる処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図３】機関始動開始後の経過時間と反映率との関係を示すグラフ。
【図４】増量制御にかかる処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図５】吸気補正量の算出に用いるマップの構造を示す略図。
【図６】（ａ）〜（ｇ）各処理の処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００７４】
１０…内燃機関、１２…気筒、１４…ピストン、１６…燃焼室、１８…点火プラグ、２０…イグナイタ、２２…吸気通路、２２ａ…吸気ポート、２４…排気通路、２６…インジェクタ、２８…スロットルバルブ、３０…モータ、３２…触媒装置、３４…電子制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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