(57)【要約】【課題】本発明は、燃料性状判定装置に関し、燃料性状の誤判定を防止することにある。【解決手段】内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、トルク制限制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値を、トルク制限制御が実行されない場合に対して変更する。【選択図】図１１
2008025585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽質燃料に対応した第１の始動制御と、重質燃料に対応した第２の始動制御とを実行し得る始動制御手段を備え、
前記第１の始動制御による内燃機関の始動開始後、所定時間内に始動が完了しない場合に、前記第１の始動制御から前記第２の始動制御へ切り換えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の始動制御装置において、
前記始動制御手段は、内燃機関の前回の始動時における燃料性状に応じて前記第１又は第２の始動制御を実行すると共に、
内燃機関を動力源にして発電する発電機と、
前記第２の始動制御により内燃機関の始動が開始された場合に、始動が完了した後の前記発電機の発電量に基づいて燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関の始動制御装置において、
該内燃機関では、始動完了後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得ると共に、
前記トルク制限制御が実行された場合に、前記燃料性状判定手段による燃料性状の判定のためのしきい値を、前記トルク制限制御が実行されない場合に対して変更するしきい値変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
請求項２記載の内燃機関の始動制御装置において、
該内燃機関では、始動完了後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得ると共に、
前記トルク制限制御が実行されている場合に、前記燃料性状判定手段による燃料性状の判定を禁止する性状判定禁止手段を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の内燃機関の始動制御装置において、
空燃比を目標値に向けてフィードバック制御する空燃比制御手段と、
前記第２の始動制御が実行されたことにより内燃機関の始動が完了した後、前記フィードバック制御が開始されるまでに、前記第２の始動制御を終了させる始動制御終了手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項６】
請求項１記載の内燃機関の始動制御装置において、
前記第２の始動制御が複数実行された場合に、該複数の第２の始動制御を互いに時期をずらして終了させることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項７】
吸入空気量に応じた量の燃料噴射が行われる内燃機関の始動制御装置において、
内燃機関の始動開始後、該始動が完了するまで、吸入空気量が増大するようにスロットル開度を変化させるスロットル開度増大手段を備えることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項８】
内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、
該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、
前記トルク制限制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値を、前記トルク制限制御が実行されない場合に対して変更するしきい値変更手段を備えることを特徴とする燃料性状判定装置。
【請求項９】
内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、
該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、
前記トルク制限制御が実行されている場合は燃料性状の判定を禁止する性状判定禁止手段を備えることを特徴とする燃料性状判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動制御装置および燃料性状判定装置に係り、特に、内燃機関の始動時に始動制御を実行する内燃機関の始動制御装置、および、内燃機関に供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関に供給される燃料の性状に応じて燃料噴射量を補正する装置が知られている（例えば、非特許文献１参照）。内燃機関に供給される燃料には、揮発性の低い成分が多量に含まれる燃料（以下、重質燃料と称す）と、揮発性の高い成分が多量に含まれる燃料（以下、軽質燃料と称す）とがある。内燃機関への燃料が重質燃料である場合は、軽質燃料の場合に比して燃料が気化し難いため、内燃機関の安定した運転が得られないおそれがある。上記従来の装置においては、内燃機関の始動が開始された後、始動が完了するまでの始動時間を検出し、その始動時間に基づいて燃料性状が重質であるか否かを判別する。そして、判別された燃料性状に応じて内燃機関への燃料噴射量を補正する。従って、上記従来の装置によれば、燃料性状にかかわらず、内燃機関において安定した運転を確保することが可能となる。
【非特許文献１】トヨタ技術公開集−発行番号４１３９（発行日１９９１年３月２９日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の如く、上記従来の装置においては、内燃機関の始動が開始された後、始動が完了するまでの始動時間に基づいて燃料性状が判別される。すなわち、内燃機関の始動が完了しなければ、燃料性状が判別されることがない。従って、上記従来の装置では、燃料性状が重質である状況下で、内燃機関を始動すべく通常時と同様の始動制御が行われると、内燃機関の始動が長時間にわたって継続することとなり、内燃機関において優れた始動性を確保することができないおそれがある。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、燃料性状にかかわらず優れた始動性を確保することが可能な内燃機関の始動制御装置を提供することを第１の目的とし、かかる装置において燃料性状を適正に判定することが可能な燃料性状判定装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記第１の目的は、請求項１に記載する如く、軽質燃料に対応した第１の始動制御と、重質燃料に対応した第２の始動制御とを実行し得る始動制御手段を備え、前記第１の始動制御による内燃機関の始動開始後、所定時間内に始動が完了しない場合に、前記第１の始動制御から前記第２の始動制御へ切り換える内燃機関の始動制御装置により達成される。
【０００６】
本発明において、軽質燃料に対応した第１の始動制御により内燃機関の始動が開始された後、所定時間内に始動が完了しない場合は、燃料性状が重質であることに起因して、内燃機関の始動が速やかに完了しないと判断できる。この場合、第１の始動制御から重質燃料に対応した第２の始動制御に始動制御が切り換えられる。従って、本発明によれば、燃料性状が重質である場合にも内燃機関を確実に始動させることができる。
【０００７】
請求項２に記載する如く、請求項１記載の内燃機関の始動制御装置において、前記始動制御手段は、内燃機関の前回の始動時における燃料性状に応じて前記第１又は第２の始動制御を実行すると共に、内燃機関を動力源にして発電する発電機と、前記第２の始動制御により内燃機関の始動が開始された場合に、始動が完了した後の前記発電機の発電量に基づいて燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、を備える内燃機関の始動制御装置は、重質燃料に対応した第２の始動制御により始動が開始された場合に燃料性状を判定するうえで有効である。
【０００８】
本発明において、内燃機関の始動時、前回の始動時における燃料性状に応じて第１の始動制御又は第２の始動制御が実行される。第２の始動制御により内燃機関の始動が開始されると、今回の燃料性状が重質であっても、内燃機関の始動は短時間で完了する。このため、第２の始動制御により内燃機関の始動が開始された場合には、その後所定時間内に始動が完了したか否かに基づいて燃料性状を判定することは適切でない。これに対して、本発明においては、上記の場合に、内燃機関の始動が完了した後の、内燃機関を動力源にして発電する発電機の発電量に基づいて燃料性状が判定される。燃料性状が重質である場合は、内燃機関の始動完了後における回転数は小さくなり、発電機の発電量は小さくなる。従って、本発明によれば、重質燃料に対応した第２の始動制御により始動が開始された場合には、内燃機関を動力源にして発電する発電機の発電量を検出することで、燃料性状を判定することができる。
【０００９】
請求項３に記載する如く、請求項２記載の内燃機関の始動制御装置において、該内燃機関では、始動完了後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得ると共に、前記トルク制限制御が実行された場合に、前記燃料性状判定手段による燃料性状の判定のためのしきい値を、前記トルク制限制御が実行されない場合に対して変更するしきい値変更手段を備える内燃機関の始動制御装置は、トルク制限制御に起因して発電機の発電量が変動する場合に燃料性状の誤判定を防止するうえで有効である。
【００１０】
本発明において、内燃機関では始動が完了した後に出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る。トルク制限制御が行われた場合は、内燃機関の出力トルクが制限されるため、内燃機関を動力源にして発電する発電機の発電量に基づいて判定される燃料性状は誤判定されるおそれがある。本発明においては、トルク制限制御が実行された場合に、燃料性状を判定するための、発電機の発電量についてのしきい値が、トルク制限制御が実行されない場合に対して変更される。従って、本発明によれば、トルク制限制御に起因して発電機の発電量が変動する場合に、燃料性状の誤判定が防止される。
【００１１】
請求項４に記載する如く、請求項２記載の内燃機関の始動制御装置において、該内燃機関では、始動完了後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得ると共に、前記トルク制限制御が実行されている場合に、前記燃料性状判定手段による燃料性状の判定を禁止する性状判定禁止手段を備える内燃機関の始動制御装置は、トルク制限制御に起因して発電機の発電量が変動する場合に燃料性状の誤判定を防止するうえで有効である。
【００１２】
本発明において、トルク制限制御が実行されている場合は燃料性状の判定が禁止される。このため、本発明によれば、トルク制限制御に起因して発電機の発電量が変動する場合に、燃料性状の誤判定が防止される。
【００１３】
請求項５に記載する如く、請求項１または２記載の内燃機関の始動制御装置において、空燃比を目標値に向けてフィードバック制御する空燃比制御手段と、前記第２の始動制御が実行されたことにより内燃機関の始動が完了した後、前記フィードバック制御が開始されるまでに、前記第２の始動制御を終了させる始動制御終了手段と、を備える内燃機関の始動制御装置は、第２の始動制御が長期間実行されることに起因する不具合を抑制するうえで有効である。
【００１４】
本発明において、空燃比が目標値に向けてフィードバック制御される。第２の始動制御が実行されたことにより内燃機関の始動が完了した後、フィードバック制御が開始されるまでに、第２の始動制御が終了される。このため、本発明によれば、第２の始動制御が長期間にわたって行われることはなく、第２の始動制御により生じる燃料リッチに起因する燃費の低下が防止されると共に、排気エミッションの悪化が防止される。
【００１５】
ところで、第２の始動制御が複数実行された場合に、これら第２の始動制御が同時に終了すると、内燃機関の空燃比が著しくリーンとなり、内燃機関において失火が生ずるおそれがある。従って、請求項６に記載する如く、請求項１記載の内燃機関の始動制御装置において、前記第２の始動制御が複数実行された場合に、該複数の第２の始動制御を互いに時期をずらして終了させることにより、第２の始動制御が終了した後に空燃比が著しくリーンとなるのを防止することができ、内燃機関の失火を確実に回避することができる。
【００１６】
また、上記第１の目的は、請求項７に記載する如く、吸入空気量に応じた量の燃料噴射が行われる内燃機関の始動制御装置において、内燃機関の始動開始後、該始動が完了するまで、吸入空気量が増大するようにスロットル開度を変化させるスロットル開度増大手段を備える内燃機関の始動制御装置により達成される。
【００１７】
重質燃料に対応した始動制御として燃料噴射量が増量されると、排気エミッションが悪化してしまう。本発明においては、内燃機関の始動が開始された後、該始動が完了するまで、吸入空気量が増大すると共に、かかる吸入空気量に対して適正な燃料噴射が行われる。かかる手法によれば、燃料性状が重質である場合は、燃料の気化が促進されることとなり、内燃機関は速やかに始動することとなる。この際、燃料噴射量は、吸入空気量に対して常に適量に維持される。従って、本発明によれば、燃料性状が重質である場合にも、排気エミッションの悪化を招くことなく、内燃機関を確実に始動させることが可能となっている。
【００１８】
上記第２の目的は、請求項８に記載する如く、内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、前記トルク制限制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値を、前記トルク制限制御が実行されない場合に対して変更するしきい値変更手段を備える燃料性状判定装置により達成される。
【００１９】
本発明において、内燃機関では始動が完了した後に出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得ると共に、内燃機関の始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて燃料性状が判定される。トルク制限制御が行われた場合は、出力トルクが制限されるため、かかる出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定される燃料性状が誤判定されるおそれがある。本発明においては、トルク制限制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値が、トルク制限制御が実行される場合に対して変更される。このように、燃料性状を判定するためのしきい値が、出力トルクが制限されるのに従って変更されれば、パラメータがトルク制限制御に起因して変動する状況下において燃料性状が誤判定されるのを防止することが可能となる。
【００２０】
また、上記第２の目的は、請求項９に記載する如く、内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、前記トルク制限制御が実行されている場合は燃料性状の判定を禁止する性状判定禁止手段を備える燃料性状判定装置により達成される。
【００２１】
本発明において、トルク制限制御が行われている場合は燃料性状の判定が禁止される。このため、本発明によれば、燃料性状を判定するためのパラメータがトルク制限制御に起因して変動する場合に、燃料性状の誤判定を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の発明によれば、燃料性状に対応した適正な始動制御を実行することで、燃料性状が重質である場合にも内燃機関を確実に始動させることができる。
【００２３】
請求項２記載の発明によれば、重質燃料に対応した第２の始動制御により内燃機関の始動が開始された場合に燃料性状を判定することができる。
【００２４】
請求項３および４記載の発明によれば、重質燃料に対応した第２の始動制御により内燃機関の始動が開始された状況下、燃料性状の判定に用いられる発電機の発電量がトルク制限制御に起因して変動する場合に、燃料性状の誤判定を防止することができる。
【００２５】
請求項５記載の発明によれば、第２の始動制御が長期間継続して行われることがないので、燃料リッチに起因する燃費の低下を防止できると共に、排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００２６】
請求項６記載の発明によれば、第２の始動制御が終了した後に空燃比が著しくリーンとなるのを防止することができ、内燃機関の失火を確実に回避することができる。
【００２７】
請求項７記載の発明によれば、燃料性状にかかわらず、排気エミッションを良好に維持しつつ内燃機関を確実に始動させることができる。
【００２８】
また、請求項８および９記載の発明によれば、燃料性状を判定するためのパラメータがトルク制限制御に起因して変動する状況下において、燃料性状の誤判定を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明の第１実施例である内燃機関１０が搭載される車両の駆動機構を模式的に表した図を示す。また、図２は、内燃機関１０の構成図を示す。本実施例のシステムは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えており、ＥＣＵ１２により制御される。
【００３１】
ＥＣＵ１２には、車両の始動・停止を切り替えるためのイグニションスイッチ（以下、ＩＧスイッチ）１３が接続されている。ＩＧスイッチ１３には、アクセサリスイッチ、オンスイッチ、および、スタータスイッチが内蔵されている。ＥＣＵ１２は、ＩＧスイッチ１３の出力信号に基づいてスタータスイッチがオン状態であるか否かを判別する。
【００３２】
ＥＣＵ１２には、また、変速機のシフト位置に応じた信号を出力するシフトポジションセンサ１４、および、ブレーキペダルが操作されることによりオン信号を出力するブレーキスイッチ１５が接続されている。ＥＣＵ１２は、シフトポジションセンサ１４の出力信号に基づいてシフト位置がパーキングレンジ（Ｐレンジ）であるか否かを判別すると共に、ブレーキスイッチ１５の出力信号に基づいてブレーキペダルが操作されているか否かを判別する。
【００３３】
本実施例において、車両は、シフト位置がＰレンジであり、かつ、ブレーキペダルが操作されている状況下で、スタータスイッチがオン状態となった時点で始動状態となる。内燃機関１０は、始動が開始された後、その暖機が完了するまで運転状態とされ、暖機が完了した場合に停止状態とされる。
【００３４】
図１に示す如く、車両の左車輪ＦＬと右車輪ＦＲとは、車軸１６を介して連結されている。車軸１６には、減速機１８が取付けられている。減速機１８には、ギヤ１９を介して遊星歯車機構２０が係合している。車両には、駆動源として、内燃機関１０と共に、ジェネレータ２２および補助モータ２４が搭載されている。遊星歯車機構２０は、内燃機関１０の出力軸に連結するプラネタリキャリヤ、ジェネレータ２２の出力軸に連結するサンギヤ、および、補助モータ２４の出力軸に連結するリングギヤを備えている。ジェネレータ２２および補助モータ２４は、インバータ２６を介してバッテリ２８に電気的に接続されている。インバータ２６とバッテリ２８との間には、メインリレー２９が設けられている。メインリレー２９は、ＥＣＵ１２に駆動されることによりバッテリ２８からインバータ２６への電源回路を導通又は遮断する機能を有している。
【００３５】
インバータ２６は、バッテリ２８とジェネレータ２２との間およびバッテリ２８と補助モータ２４との間において、それぞれ、複数のパワートランジスタで構成された３相ブリッジ回路により直流電流と３相交流電流とを変換する機能を有している。ジェネレータ２２および補助モータ２４は、それぞれ、インバータ２６内のパワートランジスタがＥＣＵ１２により適当に駆動されることにより、交流電流の周波数に応じた回転数に制御されると共に、その電流の大きさに応じたトルクを発生する。
【００３６】
ジェネレータ２２は、内燃機関１０の始動が完了していない場合にバッテリ２８からインバータ２６を介して電力が供給されることにより内燃機関１０を始動させるスタータモータとしての機能を有すると共に、内燃機関１０の始動が完了した後にその内燃機関１０の出力によってインバータ２６を介してバッテリ２８または補助モータ２４に対して電力を供給する発電機としての機能を有している。また、補助モータ２４は、通常走行中に適宜電力が供給されることにより内燃機関１０の出力を補助するためのトルクを車軸１６に対して付与する電動機としての機能を有すると共に、車両制動時に車軸１６の回転によってインバータ２６を介してバッテリ２８に対して電力を供給する発電機としての機能を有している。
【００３７】
上記の構成によれば、内燃機関１０の運動エネルギの一部をジェネレータ２２により発電される電力に変換して、また、減速時における運動エネルギの一部を補助モータ２４により発電される電力に変換してバッテリ２８に回収することができ、これにより、バッテリ２８の外部に別途に充電機を設けることなく、バッテリ２８を充電することができる。
【００３８】
インバータ２６内には、ジェネレータ２２に供給される電流値を検出する電流検出回路、および、ジェネレータ２２に印加される電圧値を検出する電圧検出回路が内蔵されていると共に、補助モータ２４への電流値を検出する電流検出回路、および、補助モータ２４への電圧値を検出する電圧検出回路が内蔵されている。それらの電流値および電圧値の出力信号は、両者ともＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、それらの出力信号に基づいてジェネレータ２２および補助モータ２４への電流値および電圧値を検出すると共に、それらの値に基づいてジェネレータ２２および補助モータ２４の出力トルクを検出する。以下、ジェネレータ２２が電動機として機能する際の出力トルクＳＴＧの向きを正の方向とし、発電機として機能する際の出力トルクＳＴＧの向きを負の値とする。尚、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧは、正負を逆転させることによりその発電量に換算される。
【００３９】
このように本実施例において、車両は、内燃機関１０と補助モータ２４との２つの動力源を適宜組み合わせて走行するハイブリッド車両を構成している。すなわち、本実施例において、ＥＣＵ１０は、発進時や低速走行時等のエンジン効率が低い状況下で、内燃機関１０を停止状態に維持すると共に、バッテリ２８から補助モータ２４に対してインバータ２６を介して電力を供給することにより、補助モータ２４に車両を走行させるためのトルクを発生させる。また、ＥＣＵ１２は、アクセル操作量および車速に基づいて車両に必要な要求駆動力を演算し、その駆動力に対して内燃機関１０を効率のよい運転領域で作動させつつ内燃機関１０と補助モータ２４との車軸１６に対するトルク比率を制御する。
【００４０】
次に、本実施例の内燃機関１０の構造を説明する。
【００４１】
図２に示す如く、内燃機関１０は、シリンダブロック３０を備えている。シリンダブロック３０の壁中には、ウォータジャケット３２が形成されている。シリンダブロック３０には、先端部がウォータジャケット３２内に露出するように水温センサ３４が配設されている。水温センサ３４は、ウォータジャケット３２内を流通する冷却水の温度に応じた信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。ＥＣＵ１２は、水温センサ３４の出力信号に基づいて、内燃機関１０の冷却水の水温ＴＨＷを検出する。
【００４２】
シリンダブロック３０の内部には、気筒数と同数だけ設けられたピストン３６が収納されている。ピストン３６には、コンロッド３８を介してクランクシャフト４０が連結されている。シリンダブロック３０の内部には、先端部がクランクシャフト４０の表面に対向するようにクランク角センサ２６が配設されている。クランク角センサ４２は、クランクシャフト４０の回転角が基準回転角に達する毎に基準信号を発生すると共に、クランクシャフト４０が所定回転角（例えば３０゜ＣＡ）回転する毎にパルス信号を出力する。ＥＣＵ１２は、クランク角センサ４２の出力信号に基づいて、機関回転数ＮＥおよび内燃機関１０のクランク角ＣＡを検出する。
【００４３】
シリンダブロック３０の上端には、シリンダヘッド４４が固定されている。シリンダブロック３０、シリンダヘッド４４、および、ピストン３６に囲まれる部位には、燃焼室４６が形成されている。シリンダヘッド４４には、燃焼室４６に連通する吸気ポート４８および排気ポート５０が形成されている。また、シリンダヘッド４４には、吸気ポート４８と燃焼室４６とを導通または遮断する吸気弁５２、排気ポート５０と燃焼室４６とを導通または遮断する排気弁５４、および、先端部を燃焼室４６に露出させた点火プラグ５６が組み込まれている。吸気弁５２、排気弁５４、および点火プラグ５６は、それぞれ、内燃機関１０の各気筒に対応して設けられている。吸気弁５２および排気弁５４は、それぞれ、カム機構（図示せず）によってクランクシャフト４０の回転と同期して所定のタイミングで開閉されるように構成されている。尚、本実施例において、吸気弁５２側のカム機構は、その位相が所定角度だけ進角側および遅角側に可変できるように構成されている。
【００４４】
吸気ポート４８には、吸気マニホールド５８が連通している。吸気マニホールド５８には、インジェクタ６０が配設されている。インジェクタ６０には、図示しない燃料パイプを介して燃料ポンプが接続されている。インジェクタ６０には、ＥＣＵ１２が電気的に接続されている。ＥＣＵ１２は、内燃機関１０の運転状態に応じた燃料噴射が行われるようにインジェクタ６０に対して駆動信号を供給する。インジェクタ６０は、ＥＣＵ１２からの駆動信号に従って適当なタイミングで適当な量の燃料を吸気マニホールド５８に対して噴射する。
【００４５】
吸気マニホールド５８には、サージタンク６２を介して吸気通路６４が連通している。吸気通路６４の内部には、アクセルペダル（図示せず）と連動して開閉するスロットルバルブ６６が配設されている。スロットルバルブ６６は、ＥＣＵ１２に電気的に接続されているスロットルモータ６７を動力源として開閉する。スロットルモータ６７は、ＥＣＵ１２からの駆動信号に従ってスロットルバルブ６６を開閉する機能を有している。
【００４６】
スロットルバルブ６６の近傍には、スロットルポジションセンサ６８が配設されている。スロットルポジションセンサ６８は、スロットルバルブ６６の開度に応じた信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。ＥＣＵ１２は、スロットルポジションセンサ６８の出力信号に基づいて、スロットル開度θを検出する。
【００４７】
吸気通路６４の内部には、また、エアフロメータ７０および吸気温センサ７２が配設されている。エアフロメータ７０は、吸気通路６４を流通する空気の吸入空気量に応じた信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。また、吸気温センサ７２は、吸気通路６４を流通する空気の温度に応じた信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。ＥＣＵ１２は、エアフロメータ７０の出力信号および吸気温センサ７２の出力信号に基づいて、内燃機関１０に流入した空気の吸入空気量ＶＡおよび吸気温ＴＨＡを検出する。
【００４８】
内燃機関１０の排気ポート５０には、排気マニホールド７４が連通している。排気マニホールド７４には、Ｏ2  センサ７６が配設されている。Ｏ2  センサ７６は、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する。排気ガス中の酸素濃度は、内燃機関１０に供給される混合気の空燃比Ａ／Ｆが燃料リッチであるほど希薄となり、また、混合気の空燃比Ａ／Ｆが燃料リーンであるほど濃厚となる。Ｏ2  センサ７６は、内燃機関１０に供給される混合気の空燃比Ａ／Ｆが、後述する触媒コンバータが有効に機能すると判断される目標空燃比に比して燃料リッチである場合に０．９Ｖ程度のハイ信号を、一方、その空燃比Ａ／Ｆが目標空燃比に比して燃料リーンである場合に０．１Ｖ程度のロー信号をＥＣＵ１２に向けて出力する。
【００４９】
ＥＣＵ１２は、Ｏ2  センサ７６の出力信号に基づいて、内燃機関１０に供給される混合気の空燃比Ａ／Ｆが燃料リッチであるか、或いは、燃料リーンであるか否かを判別する。排気マニホールド７４には、三元触媒を用いて排気ガスを浄化する触媒コンバータ７８が連通している。内燃機関１０から排出された排気ガスは、触媒コンバータ７８内に流入することにより浄化された後、大気中へ放出される。
【００５０】
内燃機関１０は、各気筒ごとに、イグナイタ８０およびイグニションコイル８２を備えている。イグナイタ８０は、それぞれＥＣＵ１２に電気的に接続されており、自己の気筒で点火を行うべき時期にＥＣＵ１２から点火信号が供給されることにより、その点火信号と同期してイグニションコイル８２に対して一次電流を供給する。イグニションコイル８２に一次電流が供給されると、イグニションコイル８２の２次側には高圧の点火信号が生成される。イグニションコイル８２の２次側には、上述した点火プラグ５６が接続されている。点火プラグ５６は、イグニションコイル８２から高圧の点火信号が供給された際に燃焼室４６の内部で火花を発生させる。
【００５１】
本実施例のシステムにおいては、スタータスイッチがオン状態となった時点で内燃機関１０の始動が開始される。内燃機関１０の始動が開始されると、ジェネレータ２２が通電されることにより内燃機関１０のクランキングを開始し、所定のタイミングで所定量の燃料を内燃機関１０に対して噴射し、かつ、所定のタイミングで点火プラグ５６から火花を発生させる。そして、内燃機関１０の始動が完了した後は、空燃比が目標空燃比となるように、内燃機関１０の運転状態に基づいて演算された燃料噴射量を補正し、補正された燃料噴射量に従って燃料噴射を行う。以下、空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量を補正する制御を空燃比フィードバック制御（空燃比Ｆ／Ｂ制御）と称す。
【００５２】
ところで、内燃機関１０に供給される燃料には、気化し難い重質燃料から気化し易い軽質燃料まで様々な性状の燃料が存在する。燃料性状が重質である場合に燃料性状を考慮することなく内燃機関１０に対して燃料噴射が行われると、内燃機関の安定した運転が得られないおそれがある。特に、内燃機関１０の始動時に燃料性状が軽質である場合と同様の始動制御が実行されると、燃料が十分に気化されず、内燃機関１０の始動が速やかに完了しない場合がある。従って、内燃機関１０の始動を速やかに完了させるためには、始動時の燃料性状を正確に検出し、初期の始動制御をその燃料性状に対応した適正な始動制御に変更することが適切である。
【００５３】
燃料性状を検出する手法としては、内燃機関１０の始動が開始された後、始動が完了するまでの始動時間に基づいて燃料性状を検出することが考えられる。しかし、かかる手法では、内燃機関１０の始動が完了しなければ燃料性状が検出されないので、燃料性状が重質であるにもかかわらず重質燃料に対応した始動制御が行われていない場合には、始動が完了しないことにより燃料性状を検出することができない事態が生じ得る。このため、上記の手法では、燃料性状に対応した適正な始動制御を実行することができず、内燃機関１０を始動させることができないおそれがある。
【００５４】
これに対して、本実施例のシステムにおいては、内燃機関１０の始動が開始された後の所定時間内に始動が完了したか否かに基づいて、内燃機関１０に供給されている燃料の性状が重質であるか否かを判別する。そして、上記所定時間内に内燃機関１０の始動が完了せず、燃料性状が重質であると判別された場合には、内燃機関１０を速やかに始動すべく、（１）通常時に比して吸気弁５２の開閉タイミングを最進角にすることで吸気弁５２と排気弁５４とのバルブオーバーラップを増大させる処理（以下、開弁時期進角制御と称す）、（２）燃料噴射を吸気弁５２の開弁時に行う処理（以下、吸気同期噴射制御と称す）、および、（３）通常時に比して燃料噴射量を増量させる処理（以下、噴射量増量制御と称す）が実行される。以下、上記（１）〜（３）の処理を重質燃料用始動制御と総称し、上記（１）〜（３）の処理を行わない場合の制御を通常始動制御と称す。
【００５５】
上記のシステムによれば、内燃機関１０が始動される毎に確実に燃料性状を検出することができると共に、燃料性状が重質である場合に通常始動制御に代えて重質燃料用始動制御を実行することができる。重質燃料用始動制御が実行されると、通常始動制御時に比して、燃料の気化が生じ易くなることで、内燃機関１０は速やかに始動することになる。
【００５６】
ところで、内燃機関１０の前回始動時における燃料性状が重質である場合には、その後に車両に対して新たに燃料供給を行わない限り、燃料性状は重質のまま維持される。そこで、本実施例のシステムでは、内燃機関１０の始動を速やかに完了させるべく、内燃機関１０の前回始動時における燃料性状を記憶すると共に、その燃料性状が重質である場合は内燃機関１０の始動が開始された直後から重質燃料用始動制御を実行することとしている。
【００５７】
内燃機関１０の始動開始直後から重質燃料用始動制御が行われた場合においても、始動時の燃料性状を正確に検出する必要がある。しかし、内燃機関１０の始動開始直後から重質燃料用始動制御が行われた場合には、燃料性状にかかわらず内燃機関１０の始動が速やかに完了してしまうため、燃料性状が重質であるか否かの判別を、上記の如く内燃機関１０の始動が開始された後の所定時間内に始動が完了したか否かに基づいて行うことは適切ではない。
【００５８】
内燃機関１０の回転は、燃料性状が重質であるほど不安定になり易い。上述の如く、本実施例においては、内燃機関１０の出力によって発電するジェネレータ２２が設けられている。このため、本実施例では、燃料性状が重質である場合は内燃機関１０の始動完了後におけるジェネレータ２２の発電量が小さくなり、燃料性状が軽質である場合はジェネレータ２２の発電量が大きくなる。
【００５９】
そこで、本実施例のシステムでは、内燃機関１０の始動開始直後から重質燃料用始動制御が行われた場合は、燃料性状の検出を、始動開始後の所定時間内での内燃機関１０の始動完了の有無に代えてジェネレータ２２の発電量に基づいて行うこととしている。尚、仮に、通常始動制御が行われた場合にもジェネレータ２２の発電量に基づいて燃料性状が検出されるものとすると、実際の燃料性状が重質である場合には、内燃機関１０の始動が完了しない、すなわち、ジェネレータ２２が発電しないおそれがあるので、本実施例のシステムでは、通常始動制御が行われた場合は、ジェネレータ２２の発電量に基づいて燃料性状が検出されることはなく、上記の如く始動開始後の所定時間内に内燃機関１０の始動が完了したか否かに基づいて燃料性状が検出されることになる。
【００６０】
以下、図３乃至図５を参照して、本実施例の特徴部について説明する。
【００６１】
図３は、本実施例において用いられる燃料性状の検出手法を模式的に表した図を示す。尚、図３（Ａ）においては内燃機関１０の前回始動時における燃料性状が軽質である場合を、また、図３（Ｂ）においては前回始動時における燃料性状が重質である場合を、それぞれ示している。
【００６２】
図３（Ａ）に示す如く、前回始動時における燃料性状が軽質であった場合は、通常始動制御により内燃機関１０の始動が開始される（ＴST＝０）。そして、内燃機関１０の始動が所定時間（ＴST＝Ｔ1）内に完了した場合は、今回の燃料性状が軽質であると判断される。一方、内燃機関１０の始動が所定時間内に完了しない場合は、今回の燃料性状が重質であると判断されると共に、内燃機関１０の始動を速やかに完了すべく、通常始動制御に代えて重質燃料用始動制御が実行される。
【００６３】
また、図３（Ｂ）に示す如く、前回始動時における燃料性状が重質であった場合は、重質燃料用始動制御により内燃機関１０の始動が開始される（ＴST＝０）。上述の如く、ジェネレータ２２の発電量は、出力トルクＳＴＧの正負を逆転させることにより求められる。内燃機関１０の始動が完了した際のジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが所定値Ａより小さい場合は、今回の燃料性状が軽質であると判断される。一方、内燃機関１０の始動が完了した際のジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが所定値Ａ以上である場合は、今回の燃料性状が重質であると判断される。
【００６４】
図４は、内燃機関１０を始動すべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００６５】
ステップ１００では、内燃機関１０の始動開始の条件が成立しているか否か、具体的には、シフトレバーがＰレンジであり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれた状況下で、ＩＧスイッチ１３に内蔵されるスタータスイッチがオン状態であるか否かが判別される。本ステップ１００の処理は、上記の条件が成立すると判別されるまで繰り返し起動される。その結果、上記の条件が成立したと判別されると、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００６６】
ステップ１０２では、内燃機関１０についての始動完了フラグＸSTをリセットする処理が実行される。尚、始動完了フラグＸSTは、内燃機関１０の始動が完了したか否かを表示するためのフラグである。本ステップ１０２の処理が終了すると、次にステップ１０４の処理が実行される。
【００６７】
ステップ１０４では、内燃機関１０に供給される燃料の性状についての重質フラグＸHDがセットされているか否かが判別される。尚、重質フラグＸHDは、燃料性状が重質であるか否かを表示するためのフラグである。上記の処理の結果、重質フラグＸHDがセットされていないと判別された場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００６８】
ステップ１０６では、インバータ２６に内蔵されたジェネレータ２２についての電流検出回路および電圧検出回路の出力信号に基づいて、ジェネレータ２２において発電が開始されたか否かが判別される。具体的には、ジェネレータ２２がスタータモータとしてバッテリ２８により通電される状態から、内燃機関１０の始動が完了したことにより発電機として発電する状態に切り替わり、すなわち、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが正の値から負の値に変化し、その状態が所定時間（例えば０．４秒）継続しているか否かが判別される。その結果、ジェネレータ２２が発電していないと判別された場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００６９】
ステップ１０８では、上記ステップ１００において内燃機関１０の始動開始の条件が成立した後の時間ＴSTが所定時間Ｔ1  に達したか否かが判別される。尚、所定時間Ｔ1  は、燃料性状が軽質であると判断できる、内燃機関１０の始動開始の条件が成立した後、始動が完了するまでの時間の最大値である。上記の処理の結果、ＴST＞Ｔ1  が成立しない場合は、内燃機関１０に対して重質燃料用始動制御を実行する必要はない。従って、かかる判別がなされる場合は、次にステップ１１０の処理が実行される。
【００７０】
ステップ１１０では、内燃機関１０に対して通常どおりの始動制御を開始する処理が実行される。本ステップ１１０の処理が行われた後、上記ステップ１０６の処理が繰り返し実行される。
【００７１】
一方、上記ステップ１０８においてＴST＞Ｔ1  が成立する場合は、内燃機関に供給された燃料の性状が重質であると判断でき、通常どおりの始動制御を実行するのみでは内燃機関１０の始動を完了させることができないと判断できる。かかる場合は、内燃機関１０に対して重質燃料用始動制御を実行することが適切である。従って、上記ステップ１０８においてＴST＞Ｔ1  が成立すると判別された場合は、次にステップ１１２の処理が実行される。
【００７２】
ステップ１１２では、重質フラグＸHDをセットする処理が実行される。本ステップ１１２の処理が終了すると、次にステップ１１４の処理が実行される。
【００７３】
ステップ１１４では、上記ステップ１００において内燃機関１０の始動開始の条件が成立した後の時間ＴSTが所定時間Ｔ2  に達したか否かが判別される。尚、所定時間Ｔ2 は、バッテリ２８の電力が過大に消費されてしまうと判断できる、内燃機関１０の始動の開始条件が成立した後、始動が完了するまでの時間の最小値である。上記の処理の結果、ＴST＞Ｔ2  が成立しない場合は、内燃機関１０に対して重質燃料用始動制御を実行することが適切である。従って、かかる判別がなされる場合は、次にステップ１１６の処理が実行される。一方、ＴST＞Ｔ2  が成立する場合は、内燃機関１０に何らかの不具合が生じていると判断できる。この場合は、内燃機関１０の始動を速やかに中止することが適切である。従って、ＴST＞Ｔ2  が成立すると判別された場合は、次にステップ１１８の処理が実行される。
【００７４】
ステップ１１６では、内燃機関１０に対して重質燃料用始動制御を開始する処理が実行される。具体的には、上記ステップ１１０における通常始動制御を実行する場合に比して、（１）吸気弁５２の開閉タイミングを最進角にすることで吸気弁５２と排気弁５４とのバルブオーバーラップを増大させ、（２）燃料噴射を吸気弁５２の開弁時に行い、かつ、（３）燃料噴射量を増量させる処理が行われる。本ステップ１１６の処理が終了すると、上記ステップ１０６の処理が繰り返し実行される。
【００７５】
ステップ１１８では、内燃機関１０の始動制御を中止する処理が実行される。本ステップ１１８が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００７６】
上記ステップ１０６においてジェネレータ２２が発電している場合は、ジェネレータ２２がバッテリ２８から通電されることなく内燃機関１０の運転に伴って回転していると判断できる。この場合は、内燃機関１０の始動が完了したと判断できる。従って、上記ステップ１０６においてかかる判別がなされた場合は、次にステップ１２０の処理が実行される。
【００７７】
ステップ１２０では、内燃機関１０についての始動完了フラグＸSTをセットする処理が実行される。本ステップ１２０の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００７８】
上記ステップ１０４において重質フラグＸHDがセットされていると判別された場合は、次にステップ１２２の処理が実行される。
【００７９】
ステップ１２２では、上記ステップ１１６と同様に、内燃機関１０に対して重質燃料用始動制御を開始する処理が実行される。本ステップ１２２の処理が実行されると、次にステップ１２４の処理が実行される。
【００８０】
ステップ１２４では、上記ステップ１０６と同様に、ジェネレータ２２において発電が開始されたか否かが判別される。その結果、ジェネレータ２２が発電していないと判別された場合は、次にステップ１２６の処理が実行される。一方、ジェネレータ２２が発電していると判別された場合は、次にステップ１２８の処理が実行される。
【００８１】
ステップ１２６では、上記ステップ１１４と同様に、内燃機関１０の始動開始の条件が成立した後の時間ＴSTが所定時間Ｔ2  に達したか否かが判別される。その結果、ＴST＞Ｔ2  が成立しないと判別された場合は、上記ステップ１２２において重質燃料用始動制御が継続して行われる。一方、ＴST＞Ｔ2  が成立すると判別された場合は、上記ステップ１１８において内燃機関１０の始動制御が中止された後、今回のルーチンが終了される。
【００８２】
ステップ１２８では、内燃機関１０についての始動完了フラグＸSTをセットする処理が実行される。本ステップ１２８の処理が終了すると、次にステップ１３０の処理が実行される。
【００８３】
ステップ１３０では、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが所定値Ａに比して小さいか否かが判別される。尚、所定値Ａは、重質燃料用始動制御が実行された場合に燃料性状が重質であると判断できる出力トルクＳＴＧの最小値（発電量の最大値）であり、予め負の値に設定されている。上記の処理の結果、ＳＴＧ＜Ａが成立しない、すなわち、ＳＴＧ≧Ａが成立すると判別された場合は、次にステップ１３２の処理が実行される。
【００８４】
ステップ１３２では、上記ステップ１２８において始動完了フラグＸSTがセットされた後の時間ｔが所定時間ｔ0  を経過したか否かが判別される。その結果、ｔ≧ｔ0  が成立しないと判別された場合は、上記ステップ１３０の処理が繰り返し実行される。一方、ｔ≧ｔ0  が成立する場合は、所定時間ｔ0  内にジェネレータ２２の発電量が大きくなることがなく、燃料性状が重質であると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、今回のルーチンが終了される。
【００８５】
上記ステップ１３０においてＳＴＧ＜Ａが成立する場合は、ジェネエータ２２の発電量が大きく、燃料性状が軽質であると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１３４の処理が実行される。
【００８６】
ステップ１３４では、重質フラグＸHDをリセットする処理が実行される。本ステップ１３４の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【００８７】
上記の処理によれば、内燃機関１０の始動時に、内燃機関１０の前回始動時における燃料性状に対応した始動制御を実行することができる。すなわち、燃料性状が軽質であった場合には通常始動制御により内燃機関１０の始動が開始され、一方、燃料性状が重質であった場合には重質燃料用始動制御により内燃機関１０の始動が開始される。このため、本実施例によれば、内燃機関１０の前回始動時における燃料性状が重質であった場合には始動開始直後から重質燃料用始動制御が実行されることにより、内燃機関１０の始動を速やかに完了させることが可能となる。
【００８８】
また、上記の処理によれば、通常始動制御により内燃機関１０の始動が開始された場合は、その後の所定時間Ｔ1  内に内燃機関１０の始動が完了したか否かに基づいて燃料性状が重質であるか否かを判別することができ、始動開始後に所定時間Ｔ1  が経過するまでは通常始動制御の実行を継続する一方、所定時間Ｔ1  内に内燃機関１０の始動が完了しなかった場合は、燃料性状が重質であるとして、通常始動制御に代えて重質燃料用始動制御を実行することができる。すなわち、本実施例によれば、内燃機関１０の前回始動時における燃料性状が軽質であったとして通常始動制御により内燃機関１０の始動が開始された状況下で、実際の燃料性状が重質である場合には、その燃料性状に対応した適正な始動制御に変更することができる。従って、本実施例のシステムによれば、燃料性状が重質である場合にも内燃機関１０の始動を確実にかつ速やかに完了させることが可能となり、燃料性状にかかわらず内燃機関１０において優れた始動性を確保することが可能となる。
【００８９】
更に、上記の処理によれば、重質燃料用始動制御により内燃機関１０の始動が開始された場合は、始動完了時のジェネレータ２２の出力トルク、すなわち、発電量に基づいて燃料性状が重質であるか否かを判別することができる。このため、本実施例によれば、重質燃料用始動制御により内燃機関１０の始動が開始された場合に、今回の燃料性状が検出不能になることが回避され、燃料性状を正確に検出することができる。従って、本実施例のシステムによれば、内燃機関１０の次回始動時においても燃料性状に対応した適正な始動制御を実行することが可能となっている。
【００９０】
本実施例においては、通常始動制御または重質燃料用始動制御により内燃機関１０の始動が開始された後、所定時間Ｔ2  内に始動が完了しない場合に、内燃機関１０の不調として、上記の始動制御を中止することとしている。このため、本実施例によれば、内燃機関１０の不調に起因してバッテリ２８の電力が過大に消費されるのを防止することが可能となっている。
【００９１】
図５は、内燃機関１０の始動制御から空燃比Ｆ／Ｂ制御に切り替えるべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図５に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図５に示すルーチンが起動されると、まずステップ１４０の処理が実行される。
【００９２】
ステップ１４０では、図４に示すルーチンを処理した結果、内燃機関１０についての始動完了フラグＸSTがセットされているか否かが判別される。本ステップ１４０の処理は、始動完了フラグＸSTがセットされていると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、始動完了フラグＸSTがセットされていると判別された場合は、次にステップ１４２の処理が実行される。
【００９３】
ステップ１４２では、空燃比Ｆ／Ｂ制御の開始条件が成立するか否かが判別される。具体的には、内燃機関１０の始動が完了した後、内燃機関１０内を流通する冷却水の水温ＴＨＷが所定以上の温度であり、かつ、内燃機関１０の空燃比が目標空燃比に比して燃料リッチ又は燃料リーンであるか否かが判別される。本ステップ１４２の処理は、空燃比Ｆ／Ｂ制御の開始条件が成立するまで繰り返し実行される。その結果、上記の条件が成立すると判別された場合は、次にステップ１４４の処理が実行される。
【００９４】
ステップ１４４では、図４に示すルーチンを処理した結果、内燃機関１０に供給される燃料の性状が重質であるか否かが判別される。その結果、燃料性状が重質でないと判別された場合は、次にステップ１４６の処理が実行される。一方、燃料性状が重質であると判別された場合は、次にステップ１４８の処理が実行される。
【００９５】
ステップ１４６では、通常始動制御を終了させる処理が実行される。
【００９６】
ステップ１４８では、重質燃料用始動制御を終了させる処理が実行される。
【００９７】
ステップ１５０では、空燃比Ｆ／Ｂ制御を開始させる処理が実行される。本ステップ１５０の処理が実行されると、以後、内燃機関１０において、空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射が制御される。本ステップ１５０の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【００９８】
上記の処理によれば、内燃機関１０の始動が完了した後、空燃比Ｆ／Ｂ制御の開始条件が成立した場合に、内燃機関１０の始動制御を終了すると共に、その後に空燃比Ｆ／Ｂ制御を開始することができる。このため、本実施例によれば、重質燃料用始動制御が長期間にわたって実行されることが防止される。従って、本実施例のシステムによれば、重質燃料用始動制御の実行に起因して空燃比が燃料リッチになることが抑制されることで、内燃機関１０の燃費の低下を防止することができると共に、排気エミッションの悪化を防止することができる。
【実施例２】
【００９９】
次に、図６乃至図８を参照して、本発明の第２実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１および図２に示す内燃機関１０において、ＥＣＵ１２が図８に示すルーチンを実行することにより実現される。
【０１００】
図６（Ａ）は、重質燃料用始動制御の終了時に、（１）開弁時期進角制御、（２）吸気同期噴射制御、および、（３）噴射量増量制御をすべて同時に終了させる場合の、吸気弁５２の進角度ｅｖｔ、燃料噴射の終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、燃料噴射量の増量率ｅｆｍｗｓｔの時間変化の一例をそれぞれ示す。また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す如く進角度ｅｖｔ、終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、増量率ｅｆｍｗｓｔを変化させた場合に得られる内燃機関１０の空燃比Ａ／Ｆの時間変化を示す。
【０１０１】
図６（Ａ）に示す如く、時間ｔ＝０において内燃機関１０の始動が開始された後に、時間ｔ＝８近傍において重質燃料用始動制御の開始条件が成立した場合は、吸気弁５２の進角度ｅｖｔが大きくされ、燃料噴射の終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄが遅角され、かつ、燃料噴射量の増量率ｅｆｍｗｓｔが大きくされる。この場合、吸気弁５２と排気弁５４とのバルブオーバーラップが増大し、燃料噴射が吸気弁５２の開弁時に行われ、かつ、燃料噴射量が増量されることで、内燃機関１０の始動が速やかに完了することになる。そして、その後、重質燃料用始動制御の終了条件が成立すると、上記（１）〜（３）の処理が同時に終了され、内燃機関１０の始動制御が重質燃料用始動制御から通常始動制御に切り替わる。
【０１０２】
ところで、重質燃料用始動制御において行われる上記（１）〜（３）の処理が終了すると、すなわち、増大されているバルブオーバーラップを減少させる処理、吸気弁５２の開弁時に行っている燃料噴射を通常どおり吸気弁５２の閉弁時に行う処理、または、増量されている燃料噴射量を減量させる処理が行われると、内燃機関１０において空燃比が燃料リーン側に移行することになる。このため、図６（Ａ）に示す如く、重質燃料用始動制御を終了させるべく上記（１）〜（３）の処理を同時に終了させる（ｔ＝１８近傍）と、その直後に、図６（Ｂ）に示す如く、内燃機関１０において空燃比Ａ／Ｆが著しく燃料リーンになってしまい、内燃機関１０に供給される混合気が燃焼しない現象、すなわち、失火が生じ得る。
【０１０３】
従って、重質燃料用始動制御を終了させる状況下で内燃機関１０において失火の発生を防止するためには、上記（１）〜（３）の処理を同時に終了させることは適切ではない。そこで、本実施例においては、重質燃料用始動制御を終了させて通常始動制御へ復帰させる場合に、上記（１）〜（３）の処理を互いに時期をずらして終了させることとしている。
【０１０４】
図７（Ａ）は、重質燃料用始動制御の終了時に、上記（１）〜（３）の処理を互いに時期をずらして終了させる場合の、吸気弁５２の進角度ｅｖｔ、燃料噴射の終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、燃料噴射量の増量率ｅｆｍｗｓｔの時間変化の一例をそれぞれ示す。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す如く吸気弁５２の進角度ｅｖｔ、燃料噴射の終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、燃料噴射量の増量率ｅｆｍｗｓｔを変化させた場合に得られる内燃機関１０に供給される混合気の空燃比Ａ／Ｆの時間変化を示す。
【０１０５】
図７（Ａ）に示す如く、重質燃料用始動制御を終了させるべく上記（１）〜（３）の処理を互いに時期をずらして終了させた場合は、上記（１）〜（３）の処理の終了に起因して空燃比Ａ／Ｆが燃料リーンになる度合いは上記（１）〜（３）の各処理単独では小さいため、空燃比Ａ／Ｆが著しく燃料リーンになる事態は生じない。従って、上記の手法によれば、重質燃料用始動制御の終了時に、内燃機関１０において失火が生じるのを防止することが可能となる。
【０１０６】
図８は、上記の機能を実現すべく、本実施例において、重質燃料用始動制御を終了させる際にＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図８に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンである。図８に示すルーチンが起動されると、まずステップ１６０の処理が実行される。
【０１０７】
ステップ１６０では、重質燃料用始動制御の終了条件が成立するか否か、具体的には、上記図７に示すルーチン中のステップ１４８の処理が実行されるか否かが判別される。本ステップ１６０の処理は、上記の条件が成立すると判別されるまで繰り返し実行される。そして、重質燃料用始動制御の終了条件が成立すると判別された場合は、次にステップ１６２の処理が実行される。
【０１０８】
ステップ１６２では、機関回転数ＮＥの単位時間当たりの変化量ΔＮＥが所定値ΔＮＥ0  以下であるか否かが判別される。本ステップ１６２の処理は、ΔＮＥ≦ΔＮＥ0  が成立すると判別されるまで繰り返し実行される。ΔＮＥ≦ΔＮＥ0が成立する場合は、内燃機関１０の始動が完了した後、内燃機関１０の運転状態が安定していると判断できる。かかる状況下において重質燃料用始動制御の上記（１）〜（３）の処理が終了されても、かかる処理の終了に起因する影響は小さく抑えられる。
【０１０９】
また、重質燃料用始動制御の上記（１）〜（３）の処理が終了されると、内燃機関１０に供給される混合気の空燃比Ａ／Ｆは燃料リーンになるので、機関回転数ＮＥの変化量ΔＮＥは一時的に大きくなる。このため、重質燃料用始動制御の上記（１）〜（３）の各処理を終了させるためのしきい値ΔＮＥ0  が一つに設定されていても、機関回転数ＮＥの変化量ΔＮＥがしきい値ΔＮＥ0  以下になる積算回数を計数することとすれば、重質燃料用始動制御の各処理を時期をずらして終了させることが可能となる。
【０１１０】
本実施例においては、重質燃料用始動制御の終了条件が成立した後に、機関回転数ＮＥの変化量ΔＮＥが所定値ΔＮＥ0  以下になる積算回数をカウントし、その積算回数がカウントされる毎に重質燃料用始動制御の各処理を順番に終了させることとしている。
【０１１１】
従って、上記ステップ１６２においてΔＮＥ≦ΔＮＥ0  が成立すると判別された場合は、次にステップ１６４の処理が実行される。
【０１１２】
ステップ１６４では、積算カウンタＣＮＴの計数値が“０”であるか否かが判別される。尚、積算カウンタＣＮＴは、重質燃料用始動制御の終了条件が成立した後、上記ステップ１６２の条件が成立すると判定された積算回数を計数するためのカウンタである。ＣＮＴ＝０が成立している場合は、重質燃料用始動制御の終了条件が成立した後に上記（１）〜（３）の各処理がいずれも終了していないと判断できる。従って、ＣＮＴ＝０が成立していると判別された場合は、（１）開弁時期進角制御を終了させるべく、次にステップ１６６の処理が実行される。一方、ＣＮＴ＝０が成立していないと判別された場合は、次に、ステップ１７０の処理が実行される。
【０１１３】
ステップ１６６では、積算カウンタＣＮＴをインクリメントする処理が実行される。本ステップ１６６の処理が実行されると、以後、積算カウンタＣＮＴの計数値が“１”となる。本ステップ１６６の処理が終了すると、次にステップ１６８の処理が実行される。
【０１１４】
ステップ１６８では、進角側に移行していた吸気弁５２の開閉タイミングを通常どおりのタイミングに戻す処理が実行される。この場合、増大されていた吸気弁５２と排気弁５４とのバルブオーバーラップが減少する。本ステップ１６８の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【０１１５】
ステップ１７０では、積算カウンタＣＮＴの計数値が“１”であるか否かが判別される。ＣＮＴ＝１が成立している場合は、重質燃料用始動制御の終了条件が成立した後、（１）開弁時期進角制御のみが終了していると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次に、（２）吸気同期噴射制御を終了させるべく、ステップ１７２の処理が実行される。
【０１１６】
ステップ１７２では、積算カウンタＣＮＴをインクリメントする処理が実行される。本ステップ１７２の処理が実行されると、以後、積算カウンタＣＮＴの計数値が“２”となる。本ステップ１７２の処理が終了すると、次にステップ１７４の処理が実行される。
【０１１７】
ステップ１７４では、吸気弁５２の開弁時に行われていた燃料噴射を通常どおりの時期に戻す処理が実行される。本ステップ１７４の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【０１１８】
一方、上記ステップ１７０においてＣＮＴ＝１が成立していない場合は、ＣＮＴ＝２が成立すると判断でき、重質燃料用始動制御の終了条件が成立した後、（１）開弁時期進角制御、および、（２）吸気同期噴射制御が終了していると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次に、（３）噴射量増量制御を終了させるべく、ステップ１７６の処理が実行される。
【０１１９】
ステップ１７６では、増量されていた燃料噴射量を通常どおりの量に戻す処理が実行される。本ステップ１７６の処理が実行されると、上記（１）〜（３）の処理がすべて終了されることとなり、内燃機関１０の始動制御が重質燃料用始動制御から通常始動制御に切り替わる。本ステップ１７６の処理が終了すると、次にステップ１７８の処理が実行される。
【０１２０】
ステップ１７８では、積算カウンタＣＮＴを“０”にリセットする処理が実行される。本ステップ１７８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【０１２１】
上記の処理によれば、重質燃料用始動制御の終了条件が成立した後、機関回転数ＮＥの変化量ΔＮＥが所定値以下になる毎に、重質燃料用始動制御の（１）開弁時期進角制御、（２）吸気同期噴射制御、および、（３）噴射量増量制御をその順序で終了させることができる。このため、本実施例によれば、重質燃料用始動制御の終了時に、（１）開弁時期進角制御、（２）吸気同期噴射制御、および、（３）噴射量増量制御を同時に終了させることがなくなり、内燃機関１０に供給される混合気の空燃比Ａ／Ｆが著しく燃料リーンになることが防止される。従って、本実施例のシステムによれば、重質燃料用始動制御が終了されることに起因して内燃機関１０に失火が生じるのを確実に回避することができる。
【０１２２】
ところで、上記の第２実施例においては、機関回転数ＮＥの単位時間当たりの変化量ΔＮＥが所定値ΔＮＥ0  以下であるか否かに応じて重質燃料用始動制御の上記（１）〜（３）の各処理を終了させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、排気ガス中の空燃比を検出し、検出された空燃比に応じて重質燃料用始動制御の各処理を終了させることとしてもよいし、あるいは、積算吸入空気量や積算燃料消費量または内燃機関１０のトルク変化量に応じて重質燃料用始動制御の各処理を終了させることとしてもよい。
【０１２３】
また、上記の第２実施例においては、重質燃料用始動制御の終了条件が成立した後、機関回転数ＮＥの単位時間当たりの変化量ΔＮＥが所定値ΔＮＥ0  以下になる毎に、重質燃料用始動制御の各処理を予め定められた順序で終了させることとしているが、各処理を終了させるためのしきい値は１つに限定されるものではなく、３つのしきい値を設けて、段階的に各処理を終了させることとしてもよい。
【０１２４】
更に、上記の第２実施例においては、重質燃料用始動制御の終了時に、重質燃料用始動制御の上記（１）〜（３）の各処理をその順序で終了させることとしているが、上記（１）〜（３）の処理を終了させる順序はこれに限定されるものではなく、他の順序で終了させることとしてもよい。
【実施例３】
【０１２５】
次に、図９および図１０を参照して、本発明の第３実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１および図２に示す内燃機関１０において、ＥＣＵ１２が上記図４に示すルーチンに代えて図１０に示すルーチンを実行することにより実現される。
【０１２６】
上記第１および２実施例の如く、燃料性状が重質であると判定された場合に、重質燃料に対応した重質燃料用始動制御として噴射量増量制御が実行されると、燃料噴射量が増大することにより、燃費が著しく低下すると共に排気ガスのエミッションが悪化するおそれがある。従って、かかる不都合を回避するうえでは、燃料性状が重質であると判定された場合に燃料噴射量を増大させることは適切ではない。
【０１２７】
内燃機関１０において、燃料噴射が、吸入空気量に応じた適正な燃料噴射量が確保されるように行われる場合には、吸入空気量が増大されると、すなわち、スロットルバルブ６６の開度が増大されると、それに伴って、燃料噴射量が増大する。かかる内燃機関１０において軽質燃料が使用されている状況下では、スロットルバルブ６６の開度が比較的小さくても、すなわち、吸入空気量および燃料噴射量が共に少量であっても、内燃機関１０の始動は速やかに完了する。また、燃料性状が重質である状況下では、吸入空気量および燃料噴射量が共に少量である場合は内燃機関１０の始動は完了し難くなり、一方、吸入空気量および燃料噴射量が共に多量になるに従って始動が完了し易くなる。
【０１２８】
そこで、本実施例においては、内燃機関１０の始動が開始された後、始動が完了するまで、スロットルバルブ６６の開度を、軽質燃料使用時に内燃機関１０が速やかに始動できる最小角度から増大させることにより、内燃機関１０への吸入空気量を増大させると共に、吸入空気量に応じて燃料噴射量も適正に増大させることとしている。かかる手法によれば、燃料噴射量が吸入空気量の増大に従って増大されることにより、燃料性状が重質である場合にも、排気ガスのエミッションを良好に維持しつつ、内燃機関１０を確実に始動させることが可能となる。
【０１２９】
図９は、本実施例において実現される内燃機関１０の始動開始後におけるスロットルバルブ６６の動作を説明するためのタイムチャートを示す。尚、図９には、燃料性状が重質である状況下で実現されるスロットル開度θを太線で、燃料性状が軽質である状況下で実現されるスロットル開度θを細線でそれぞれ示していると共に、本実施例における燃料性状の判定のためのしきい値を破線で示している。
【０１３０】
本実施例において、スロットルバルブ６６は、通常時には上述の如くアクセルペダルと連動して開閉すると共に、内燃機関１０の始動が開始された後、完了するまで、図９に示す如く所定の比率でスロットル開度θが増大するように作動する。また、インジェクタ６０は、スロットルバルブ６６の開度に応じた適正な量の燃料噴射を行う。かかる構成において、内燃機関１０の始動が完了した時点におけるスロットル開度θが比較的小さい場合は、燃料性状が軽質であると判断できる。一方、始動完了時におけるスロットル開度θが比較的大きい場合は、燃料性状が重質であると判断できる。
【０１３１】
図１０は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図１０に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図１０に示すルーチンが起動されると、まずステップ２００の処理が実行される。
【０１３２】
ステップ２００では、上記したステップ１００と同様に、内燃機関１０の始動開始の条件が成立しているか否かが判別される。その結果、内燃機関１０の始動開始の条件が成立したと判別された場合は、次にステップ２０２の処理が実行される。
【０１３３】
ステップ２０２では、スロットルバルブ６６の開度θを、初期値θ0  に上記ステップ２００で内燃機関１０の始動開始条件が成立した後の時間ｔに応じて変化する関数ｆ（ｔ）を加算して得た値にする処理が実行される。尚、初期値θ0  は、燃料性状が軽質である場合に内燃機関１０が速やかに始動すると予想されるスロットル開度θの最小値に設定されており、また、関数ｆ（ｔ）は、内燃機関１０の始動開始条件の成立後の時間ｔが大きくなるほど大きくなるような関数である。本ステップ２０２の処理が実行されると、スロットルバルブ６６の開度が時間の経過に従って大きくなり、内燃機関１０に吸入される空気の量ＶＡが増大する。
【０１３４】
ステップ２０３では、吸入空気量ＶＡおよび機関回転数ＮＥに基づいて、内燃機関１０に供給する燃料噴射量Ｑが演算される。本実施例においては、内燃機関１０に供給される燃料噴射量は、吸入空気量に応じた適正な値に設定される。そして、演算された燃料噴射量Ｑが確保されるようにインジェクタ６０に対して駆動信号が供給される。本ステップ２０３の処理が実行されると、吸入空気量の増大と共に燃料噴射量も増大することとなる。
【０１３５】
ステップ２０４では、ジェネレータ２２において発電が開始されたか否かが判別される。具体的には、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが正の値から負の値に変化し、その状態が所定時間（例えば０．４秒）継続しているか否かが判別される。その結果、ジェネレータ２２において発電が開始されていないと判別された場合は、上記ステップ２０２の処理が実行される。一方、ジェネレータ２２において発電が開始された場合は、ジェネレータ２２は内燃機関１０を動力源として発電するので、内燃機関１０の始動が完了したと判断できる。本ステップ２０４においてかかる判別がなされた場合は、次にステップ２０６の処理が実行される。
【０１３６】
ステップ２０６では、スロットル開度θがしきい値θSH以上であるか否かが判別される。尚、しきい値θSHは、燃料性状が重質であると判断されるスロットル開度の最小値である。その結果、θ≧θSHが成立しない場合は、内燃機関１０において吸入空気量および燃料噴射量が比較的少ない状況下でも始動が完了したと判断でき、燃料性状が軽質であると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ２１０の処理が実行される。一方、θ≧θSHが成立する場合は、内燃機関１０の始動を完了させるのに比較的多くの吸入空気量および燃料噴射量が必要となったと判断でき、燃料性状が重質であると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ２０８の処理が実行される。
【０１３７】
ステップ２０８では、重質フラグＸHDをセットする処理が実行される。本ステップ２０８の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【０１３８】
ステップ２１０では、重質フラグＸHDをリセットする処理が実行される。本ステップ２１０の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【０１３９】
上記の処理によれば、内燃機関１０の始動開始条件の成立後、該始動が完了するまでに要する時間に応じてスロットル開度θを大きくすることができると共に、燃料噴射量Ｑを吸入空気量ＶＡに基づいて適正な値にすることができる。この場合、内燃機関１０に吸入される吸入空気量が増大すると共に、その吸入空気量に応じて燃料噴射量が増大することにより、燃料性状が重質であっても、確実に内燃機関１０の始動を完了させることが可能となる。また、本実施例においては、燃料噴射量は吸入空気量に応じた適正な値に設定されるため、排気ガスのエミッションは常に良好に維持される。従って、本実施例のシステムによれば、燃料性状が重質である場合にも、排気ガスのエミッションを良好に維持しつつ、内燃機関１０を確実に始動させることが可能となっている。
【０１４０】
本実施例において、吸入空気量および燃料噴射量は共に、始動開始後の時間の経過に伴って増大する。このため、本実施例によれば、燃料性状が重質である場合に、上記第１実施例の如く始動開始後、所定時間が経過した後に重質燃料用始動制御を開始する場合に比して、内燃機関１０を速やかに始動させることができる。従って、本実施例のシステムによれば、内燃機関１０の始動が開始された後、始動が完了するまでの時間を短縮させることが可能となる。
【０１４１】
また、本実施例においては、上述の如く、内燃機関１０の始動完了時におけるスロットル開度を所定のしきい値と比較することにより、燃料性状が判定される。すなわち、始動完了時のスロットル開度が所定のしきい値に比して小さい場合は燃料性状が軽質であると判断され、一方、始動完了時のスロットル開度が所定のしきい値に比して大きい場合は燃料性状が重質であると判断される。しかし、上記の手法により燃料性状が重質であると判断された場合は、スロットル開度が大きくなっていることで、始動完了後に、内燃機関１０に供給される混合気の空燃比がリーンになるおそれがある。そこで、内燃機関１０の始動完了後、上記の如く判定された燃料性状に応じて、点火時期や燃料噴射量等に補正を加えることとすれば、空燃比がリーンになるのを回避でき、内燃機関１０において失火が生じるのを防止することが可能となる。
【０１４２】
ところで、上記の実施例においては、内燃機関１０の始動が開始された後、スロットル開度θを、図９に示す如く時間的に直線状に増大させることとしているが、階段状や放物状に増大させることとしてもよい。
【実施例４】
【０１４３】
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の第４実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１および図２に示す内燃機関１０において、ＥＣＵ１２が図１２に示すルーチンを実行することにより実現される。
【０１４４】
内燃機関１０においては、始動完了後に、エミッションの低減や触媒の暖機向上を図るべく、点火プラグ５６から火花を発生させる時期（以下、点火時期（Ignition  Timing  ；ＩＴ）と称す）を遅角させる制御（以下、点火遅角制御と称す）が行われる場合がある。かかる点火遅角制御が実行されると、内燃機関１０の出力トルクが低下すると共に、排気ガスの温度が上昇することにより、暖機中のエミッションが低減され、触媒が昇温される。
【０１４５】
車両に内燃機関１０を動力源にして発電するジェネレータ２２が設けられている場合に、上記の点火遅角制御により点火プラグ５６の点火時期が遅角されると、内燃機関１０の出力トルクが小さく制限されるため、燃料性状にかかわらず、ジェネレータ２２の発電量も小さく抑制される。すなわち、ジェネレータ２２の発電量は、点火時期が遅角するのに応じて小さくなる。このため、上記の第１実施例の如く、始動完了時におけるジェネレータ２２の発電量に基づいて燃料性状の判定が行われ、かつ、燃料性状の判定に用いられるしきい値が所定値に維持されている場合には、点火遅角制御が実行されると、燃料性状が実際には軽質であるにもかかわらず、ジェネレータ２２の発電量がしきい値を上回らずに、燃料性状が重質であると誤判定されてしまうおそれがある。
【０１４６】
従って、燃料性状の判定が始動完了時におけるジェネレータ２２の発電量に基づいて行われる状況下で、点火遅角制御が実行された場合にも燃料性状を正確に判定するためには、燃料性状の判定のためのしきい値を一定の値に維持することは適切ではない。そこで、本実施例においては、点火遅角制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値を、点火時期の遅角量に応じた値に小さく抑制することとしている。
【０１４７】
図１１（Ａ）は、内燃機関１０において始動完了後に点火遅角制御が実行される場合の点火時期の進角・遅角量の時間変化を示す。また、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示す如く点火時期を変化させる状況下での、ジェネレータ２２の発電量の時間変化を示す。尚、図１１（Ｂ）には、燃料性状が重質である場合のジェネレータ２２の発電量を太実線で、燃料性状が軽質である場合のジェネレータ２２の発電量を細実線でそれぞれ示していると共に、本実施例における燃料性状を判定するためのしきい値を破線で示している。
【０１４８】
図１１（Ａ）に示す如く、内燃機関１０の始動開始の条件が成立した（ｔ＝０）後、ｔ＝３近傍において始動が完了すると、その後、エミッションの低減や触媒の暖機向上を図るべく、点火遅角制御が実行される。点火遅角制御が実行されれば、内燃機関１０の出力トルクが低下すると共に、排気ガスの温度が上昇することにより、暖機中のエミッションが低減され、触媒の昇温が図られる。
【０１４９】
内燃機関１０を動力源にして発電するジェネレータ２２の発電量は、内燃機関１０の出力トルクが低下するのに応じて小さくなる。従って、点火遅角制御により点火時期が遅角されるほど、内燃機関１０の出力トルクが低下し、図１１（Ｂ）に示す如く、ｔ＝５．０近傍以降に、内燃機関１０に供給されている燃料の性状にかかわらず、ジェネレータ２２の発電量が小さくなる。
【０１５０】
本実施例においては、図１１（Ｂ）に破線で示す如く、点火遅角制御が開始された後、かかる点火遅角制御に起因してジェネレータ２２の発電量が変動すると予想される遅延時間の経過後に、燃料性状の判定のためのしきい値を、点火時期の遅角量に応じた値に小さく変更する。
【０１５１】
図１２は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図１２に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図１２に示すルーチンが起動されると、まずステップ２２０の処理が実行される。
【０１５２】
ステップ２２０では、ジェネレータ２２において発電が開始されたか否かが判別される。具体的には、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが正の値から負の値に変化し、その状態が所定時間（例えば０．４秒）継続しているか否かが判別される。本ステップ２２０の処理は、ジェネレータ２２が発電したと判別されるまで繰り返し実行される。その結果、ジェネレータ２２において発電が開始された場合は、内燃機関１０の始動が完了したと判断できる。本ステップ２２０においてかかる判別がなされた場合は、次にステップ２２２の処理が実行される。
【０１５３】
ステップ２２２では、内燃機関１０の各種センサの出力信号に基づいて、点火遅角制御の実行条件が成立しているか否かが判別される。その結果、上記の実行条件が成立していると判別された場合は、次にステップ２２４の処理が実行される。
【０１５４】
ステップ２２４では、点火プラグの火花が内燃機関１０の遅角側で生じるように点火時期を遅らせる点火遅角制御が実行される。
【０１５５】
ステップ２２６では、点火遅角制御が実行された後の時間ｔが所定時間ｔ10を経過したか否かが判別される。尚、所定時間ｔ10は、点火遅角制御により点火時期が遅角され始めた後において、かかる点火時期の遅角に起因して現実にジェネレータ２２の発電量が小さくなる、すなわち、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが大きくなると判断できる最小時間である。本ステップ２２６の処理は、ｔ≧ｔ10が成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、ｔ≧ｔ10が成立すると判別された場合は、ジェネレータ２２の発電量（出力トルクＳＴＧ）が点火遅角制御に起因して変化していると判断できる、この場合は、次にステップ２２８の処理が実行される。
【０１５６】
ステップ２２８では、燃料性状を判定するための、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧについてのしきい値Ａを、初期値Ａ0 に点火時期ＩＴの遅角量に応じた値ｆ（ＩＴ）を加算した値にする処理が実行される。尚、初期値Ａ0  は、点火遅角制御が実行されない場合に燃料性状を判定するためのしきい値であり、また、関数ｆ（ＩＴ）は、点火時期ＩＴの遅角量が大きくなるに従って大きくなるような関数である。本ステップ２２８の処理が実行されると、燃料性状の判定のためのしきい値が初期値から変更されることになる。本ステップ２２８の処理が終了すると、次にステップ２３２の処理が実行される。
【０１５７】
一方、上記ステップ２２２において内燃機関１０の始動開始後に点火遅角制御の実行条件が成立しない場合は、かかる制御の実行の必要がないと判断できる。この場合は、燃料性状の判定のためのしきい値を変更する必要はない。従って、上記ステップ２２２において点火遅角制御の実行条件が成立しないと判別された場合は、次にステップ２３０の処理が実行される。
【０１５８】
ステップ２３０では、燃料性状を判定するためのしきい値Ａを初期値Ａ0  にする処理が実行される。本ステップ２３０の処理が終了すると、次にステップ２３２の処理が実行される。
【０１５９】
ステップ２３２では、現時点が燃料性状の判定時期であるか否かが判別される。具体的には、内燃機関１０の始動が完了した後、一定の時間が経過したか否かが判別される。本ステップ２３２の処理は、上記条件が成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、燃料性状の判定時期に達したと判別された場合には、次にステップ２３４の処理が実行される。
【０１６０】
ステップ２３４では、インバータ２６に内蔵された電流検出回路および電圧検出回路の出力信号に基づいて、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが検出される。
【０１６１】
ステップ２３６では、上記ステップ２３４で検出されたジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが、上記ステップ２２８または２３０で設定されたしきい値Ａに比して小さいか否かが判別される。その結果、ＳＴＧ＜Ａが成立しないと判別された場合は、次にステップ２３８の処理が実行され、一方、ＳＴＧ＜Ａが成立すると判別された場合は、次にステップ２４０の処理が実行される。
【０１６２】
ステップ２３８では、重質フラグＸHDをセットする処理が実行される。本ステップ２３８の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【０１６３】
ステップ２４０では、重質フラグＸHDをリセットする処理が実行される。本ステップ２４０の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【０１６４】
上記の処理によれば、内燃機関１０の始動が開始された後、点火遅角制御が実行されない場合は、燃料性状の判定のためのしきい値を一定値に維持し、一方、点火遅角制御が実行された場合は、かかるしきい値を点火時期の遅角量に応じた値に変更することができる。このため、本実施例によれば、点火遅角制御により点火時期が遅角されることに起因して始動開始後のジェネレータ２２の発電量に変動が生じる場合でも、内燃機関１０に供給される燃料の性状を、ジェネレータ２２の発電量に基づいて正確に判定することができる。従って、本実施例によれば、燃料性状の判定後に、燃料性状に応じて燃料噴射量や点火時期等に補正を加える場合にも、適正な補正を実行することが可能となる。
【０１６５】
一般に、内燃機関１０は、始動完了直後、不安定な運転状態となっている。このため、燃料性状が、内燃機関１０を動力源にして発電するジェネレータ２２の発電量に基づいて判定される構成では、内燃機関１０の始動完了直後に燃料性状を判定することは適切でない。また、点火遅角制御が実行されると、上述の如く、その制御の開始後、遅延時間が経過した後に、点火時期が遅角されることに起因してジェネレータ２２の発電量が変動する。このため、燃料性状が始動開始後のジェネレータ２２の発電量に基づいて判定され、かつ、燃料性状の判定のためのしきい値が一定値に維持されている構成では、点火遅角制御の開始後遅延時間が経過した後に燃料性状を判定することは適切ではない。従って、このような構成では、燃料性状を正確に判定できる時間が短期間となってしまう。
【０１６６】
これに対して、本実施例においては、点火遅角制御の開始後一定の時間が経過した後に、燃料性状の判定のためのしきい値を、点火時期の遅角量に合わせて変更することとしている。この場合、点火遅角制御により点火時期が遅角されることに起因して始動開始後のジェネレータ２２の発電量が変動しても、燃料性状を正確に判定することが可能となる。従って、本実施例によれば、内燃機関１０の始動完了後に燃料性状を正確に判定できる時間が長期間となり、燃料性状を判定する際の精度の向上を図ることが可能となっている。
【０１６７】
尚、上記の第４実施例においては、ジェネレータ２２の出力トルクＳＴＧが特許請求の範囲に記載された「パラメータ」に、点火遅角制御が特許請求の範囲に記載された「トルク制限制御」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵ１２が、上記ステップ２２８の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載された「しきい値変更手段」が実現されている。
【０１６８】
ところで、上記の第４実施例においては、燃料性状を判定するために用いられるしきい値を、触媒の暖機の向上を図るべく点火時期遅角制御が実行された場合に変更することにより、燃料性状の誤判定を防止することとしているが、燃料性状の誤判定を防止する手法はこれに限定されるものではなく、点火時期遅角制御が実行されている場合に燃料性状の判定を禁止することにより実現することとしてもよい。この場合、ＥＣＵ１２が、トルク制限制御が実行されている場合に燃料性状の判定を禁止することにより、特許請求の範囲に記載された「性状判定禁止手段」が実現される。
【０１６９】
また、上記の第４実施例においては、内燃機関１０の出力トルクが小さく制限される点火遅角制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値を変更することとしているが、内燃機関１０の出力トルクが小さく制限される制御であれば、点火遅角制御以外の制御により上記しきい値を変更することとしてもよい。
【０１７０】
ところで、上記の第１乃至４実施例においては、ジェネレータ２２の発電が開始されたか否かに基づいて、内燃機関１０の始動が完了したか否かを判別することとしているが、機関回転数ＮＥ等の、内燃機関１０の出力に基づいて始動が完了したか否かを判別することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の第１実施例である内燃機関が搭載される車両の駆動機構を模式的に表した図である。
【図２】本実施例において用いられる内燃機関の構成図である。
【図３】内燃機関に供給される燃料の性状を検出する検出手法を模式的に表した図である。
【図４】本実施例において、内燃機関を始動すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図５】本実施例において、内燃機関の始動制御から空燃比フィードバック制御に切り替えるべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図６】（Ａ）は重質燃料用始動制御の終了時に行われる各処理をすべて同時に終了させる場合の、吸気弁の進角度ｅｖｔ、燃料噴射の終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、燃料噴射量の増量率ｅｆｍｗｓｔの時間変化の一例をそれぞれ示す図であり、また、（Ｂ）は（Ａ）に示す如く進角度ｅｖｔ、終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、増量率ｅｆｍｗｓｔを変化させた場合に得られる内燃機関の空燃比Ａ／Ｆの時間変化を示す図である。
【図７】（Ａ）は重質燃料用始動制御の終了時に行われる各処理を互いに時期をずらして終了させる場合の、吸気弁の進角度ｅｖｔ、燃料噴射の終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、燃料噴射量の増量率ｅｆｍｗｓｔの時間変化の一例をそれぞれ示す図であり、また、（Ｂ）は（Ａ）に示す如く進角度ｅｖｔ、終了時期角度ｅｉｎｊｅｎｄ、および、増量率ｅｆｍｗｓｔを変化させた場合に得られる内燃機関の空燃比Ａ／Ｆの時間変化を示す図である。
【図８】本発明の第２実施例において、重質燃料に対応した第２の始動制御を終了する際に実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施例において実現される、内燃機関の始動開始後におけるスロットル開度の時間変化を示す図である。
【図１０】本実施例において、燃料性状を判定すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図１１】（Ａ）は内燃機関において始動完了後に点火遅角制御が実行される場合の点火時期の進角・遅角量の時間変化を示す図であり、また、（Ｂ）は（Ａ）に示す如く点火時期を変化させる状況下での、ジェネレータの発電量の時間変化を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施例において、燃料性状を判定すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７２】
１０  内燃機関
１２  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２２  ジェネレータ
６０  インジェクタ
６６  スロットルバルブ
【図１】
2008025585.tif 000003
【図２】
2008025585.tif 000004
【図３】
2008025585.tif 000005
【図４】
2008025585.tif 000006
【図５】
2008025585.tif 000007
【図６】
2008025585.tif 000008
【図７】
2008025585.tif 000009
【図８】
2008025585.tif 000010
【図９】
2008025585.tif 000011
【図１０】
2008025585.tif 000012
【図１１】
2008025585.tif 000013
【図１２】
2008025585.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、
該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、
前記トルク制限制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値を、前記トルク制限制御が実行されない場合に対して変更するしきい値変更手段を備えることを特徴とする燃料性状判定装置。
【請求項２】
内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、
該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、
前記トルク制限制御が実行されている場合は燃料性状の判定を禁止する性状判定禁止手段を備えることを特徴とする燃料性状判定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、燃料性状判定装置に係り、特に、内燃機関に供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記第１の目的は、軽質燃料に対応した第１の始動制御と、重質燃料に対応した第２の始動制御とを実行し得る始動制御手段を備え、前記第１の始動制御による内燃機関の始動開始後、所定時間内に始動が完了しない場合に、前記第１の始動制御から前記第２の始動制御へ切り換える内燃機関の始動制御装置により達成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記した内燃機関の始動制御装置において、前記始動制御手段は、内燃機関の前回の始動時における燃料性状に応じて前記第１又は第２の始動制御を実行すると共に、内燃機関を動力源にして発電する発電機と、前記第２の始動制御により内燃機関の始動が開始された場合に、始動が完了した後の前記発電機の発電量に基づいて燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、を備える内燃機関の始動制御装置は、重質燃料に対応した第２の始動制御により始動が開始された場合に燃料性状を判定するうえで有効である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記した内燃機関の始動制御装置において、該内燃機関では、始動完了後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得ると共に、前記トルク制限制御が実行された場合に、前記燃料性状判定手段による燃料性状の判定のためのしきい値を、前記トルク制限制御が実行されない場合に対して変更するしきい値変更手段を備える内燃機関の始動制御装置は、トルク制限制御に起因して発電機の発電量が変動する場合に燃料性状の誤判定を防止するうえで有効である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記した内燃機関の始動制御装置において、該内燃機関では、始動完了後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得ると共に、前記トルク制限制御が実行されている場合に、前記燃料性状判定手段による燃料性状の判定を禁止する性状判定禁止手段を備える内燃機関の始動制御装置は、トルク制限制御に起因して発電機の発電量が変動する場合に燃料性状の誤判定を防止するうえで有効である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記した内燃機関の始動制御装置において、空燃比を目標値に向けてフィードバック制御する空燃比制御手段と、前記第２の始動制御が実行されたことにより内燃機関の始動が完了した後、前記フィードバック制御が開始されるまでに、前記第２の始動制御を終了させる始動制御終了手段と、を備える内燃機関の始動制御装置は、第２の始動制御が長期間実行されることに起因する不具合を抑制するうえで有効である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ところで、第２の始動制御が複数実行された場合に、これら第２の始動制御が同時に終了すると、内燃機関の空燃比が著しくリーンとなり、内燃機関において失火が生ずるおそれがある。従って、上記した内燃機関の始動制御装置において、前記始動制御終了手段は、前記第２の始動制御が複数種類同時に実行されていたときには、該複数種類の第２の始動制御を互いに時期をずらして終了させることにより、第２の始動制御が終了した後に空燃比が著しくリーンとなるのを防止することができ、内燃機関の失火を確実に回避することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、上記第１の目的は、吸入空気量に応じた量の燃料噴射が行われる内燃機関の始動制御装置において、内燃機関の始動開始後、該始動が完了するまで、吸入空気量が増大するようにスロットル開度を変化させるスロットル開度増大手段を備える内燃機関の始動制御装置により達成される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記第２の目的は、内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、前記トルク制限制御が実行された場合に、燃料性状の判定のためのしきい値を、前記トルク制限制御が実行されない場合に対して変更するしきい値変更手段を備える燃料性状判定装置により達成される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、上記第２の目的は、内燃機関の始動が完了した後に、出力トルクが制限されるトルク制限制御が実行され得る内燃機関の燃料性状判定装置において、該内燃機関の燃料性状は、始動完了後の出力トルクに応じたパラメータに基づいて判定されると共に、前記トルク制限制御が実行されている場合は燃料性状の判定を禁止する性状判定禁止手段を備える燃料性状判定装置により達成される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明によれば、燃料性状を判定するためのパラメータがトルク制限制御に起因して変動する状況下において、燃料性状の誤判定を防止することができる。