(57)【要約】【課題】機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することのできる内燃機関の燃料性状判別装置を提供することにある。【解決手段】エンジン始動時においては、燃焼室３内に噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室３内に液状燃料が存在した状態での燃焼が行われ、これにより煤を主成分とするパティキュレートが生じることとなる。こうしたパティキュレートのエンジン始動開始からの発生態様は揮発性やオクタン価といった燃料性状によって異なるため、当該発生態様に基づき燃料性状を判別することが可能となる。このようにエンジン始動時に発生するパティキュレートを利用して燃料性状を判別することにより、エンジン始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。【選択図】　　　図１
2004132254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関始動開始からの排気中の微粒子の発生態様に基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項２】
前記判別手段は、機関始動開始から所定時間が経過した時点における排気中の微粒子量に基づき燃料の性状を判別する
請求項１記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項３】
前記判別手段は、前記微粒子量に基づき燃料のオクタン価に応じた燃料性状の判別を行う
請求項２記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項４】
前記判別手段は、機関始動開始後における排気中の微粒子量のピーク値に基づき燃料の性状を判別する
請求項１記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項５】
前記判別手段は、前記ピーク値に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行う
請求項４記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項６】
前記判別手段は、機関始動開始から排気中に微粒子が発生するまでの時間に基づき燃料の性状を判別する
請求項１記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項７】
前記判別手段は、前記時間に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行う
請求項６記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項８】
前記判別手段は、排気中の微粒子量を検出する検出手段からの検出信号に基づいて燃料性状の判別を行う
請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項９】
前記内燃機関は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式内燃機関である
請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【請求項１０】
前記判別手段は、少なくとも冷えた状態からの機関始動時に燃料性状の判別を行う
請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料性状判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジン等の内燃機関においては、その燃料として同機関の使用状況に応じた性状のものが用いられる。例えば、冬季や寒冷地方においては揮発性の高い軽質燃料が用いられ、夏季や温暖地方においては揮発性の低い重質燃料が用いられる。また、自動車の運転者によって、オクタン価の異なる燃料が選択されることもある。
【０００３】
内燃機関においては、使用される燃料の揮発性やオクタン価といった燃料性状の違いにより、良好な機関運転を得る上で最適な燃料噴射量、燃料噴射時期、及び点火時期等が異なってくる。このため、良好な機関運転を得るためには内燃機関で使用される燃料の性状を判別し、燃料性状に応じて燃料噴射量、燃料噴射時期、及び点火時期等を制御することが好ましい。
【０００４】
内燃機関の燃料性状を判別する方法としては、例えば以下の特許文献１、２に示される方法が知られている。
［特許文献１］
燃料の揮発性が加速時の燃料噴射量増量後の所定期間中における内燃機関の空燃比に影響を及ぼすことに着目し、上記期間中に空燃比が所定時間以上継続してリーンであれば、使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断する。一方、上記期間中に空燃比が所定時間以上継続してリーンでなければ、使用されている燃料が通常のもの（軽質燃料）である旨判断する。このように、加速時の燃料噴射量増量後の所定期間中における空燃比に基づき、燃料の揮発性に応じた性状判別を行うことができるのは、燃料の揮発性が低いほど加速時の燃料噴射量増量後に噴射燃料の揮発が進みにくく、内燃機関の空燃比がリーン傾向となるためである。なお、内燃機関の空燃比がリーンであるか否かは、同機関における排気の酸素濃度に応じてリッチ信号又はリーン信号を出力する酸素センサからの検出信号に基づき判断することができる。
【０００５】
［特許文献２］
内燃機関のノッキングに関して、その発生頻度が大であるときには同機関で使用されている燃料がノック耐性の高い高オクタン価のものである旨判断し、発生頻度が小であるときには同機関で使用されている燃料がノック耐性の低い低オクタン価のものである旨判断する。なお、内燃機関のノッキング発生頻度については、ノッキングの発生に対応した信号を出力するノックセンサの検出信号に基づき判断することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−５８０５１号公報
【特許文献２】
特開昭６３−１７６６３７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、２に示される燃料性状の判別方法については、いずれのものも内燃機関の始動開始後の早期に燃料性状の判別を完了することはできない。
【０００８】
即ち、引用文献１の方法では、燃料性状を判別するために加速に伴う燃料噴射量の増量が必要であるが、こうした加速については始動開始後に直ちに行われることは希であり、普通は機関始動完了後に自動車が走行を開始してから行われるものである。このため、内燃機関の始動開始から加速状態となるまでの間は燃料性状を判別することができず、同判別を機関始動開始後の早期に完了することは困難になる。
【０００９】
また、引用文献２の方法では、燃料性状を判別するためにノッキングが発生し得る機関暖機完了状態にあることが必要であり、且つ機関暖機完了後においてノッキングの発生頻度を知るための所定期間も必要となる。このため、内燃機関の始動開始から、暖機完了し且つ上記所定期間が経過するまでの間は燃料性状を判別することができず、同判別を機関始動開始後の早期に完了することは困難になる。
【００１０】
ところで、機関始動開始から燃料性状の判別が完了するまでの間については、燃料性状に応じた最適な機関運転制御、例えば燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、及び点火時期制御等を行うことはできないため、実際の燃料性状に対し不適切な機関運転制御が行われるおそれがある。従って、機関始動開始後の早期に燃料性状の判別が完了しないと、機関始動開始後において実際の燃料性状に適した機関運転制御が行われるまでの時間が長くなり、機関始動開始後の早期から良好な機関運転を行う上で不利となる。
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することのできる内燃機関の燃料性状判別装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
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記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、機関始動開始からの排気中の微粒子の発生態様に基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備えた。
【００１３】
内燃機関の始動時においては、噴射供給された燃料が液状のまま燃焼室内に存在し、その状態で燃焼が行われることによって煤を主成分とする微粒子が生じることとなる。こうした微粒子の機関始動開始からの発生態様は揮発性やオクタン価といった燃料性状によって異なるため、当該発生態様に基づき燃料の性状を判別することが可能となる。このように機関始動時に発生する微粒子を利用して燃料性状を判別することにより、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記判別手段は、機関始動開始から所定時間が経過した時点における排気中の微粒子量に基づき燃料の性状を判別するものとした。
【００１５】
機関始動開始後において排気中に発生する微粒子の量は、ピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆく。こうした微粒子量のピーク値に達した後の減少傾向は燃料性状によって異なるものとなる。従って、機関始動開始から所定時間、例えば上記微粒子量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い時間が経過した時点での排気中の微粒子量に基づき、内燃機関で使用されている燃料の性状を的確に判別することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記判別手段は、前記微粒子量に基づき燃料のオクタン価に応じた燃料性状の判別を行う請求項１記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
【００１７】
内燃機関の燃料においては、オクタン価を高めるために芳香族成分（アロマ分）が加えられる。そして、機関始動開始後の排気中の微粒子については、内燃機関に使用されている燃料に含まれる芳香族成分（アロマ分）が多くなるほど、微粒子量のピーク値に達した後の減少傾向が緩やかになり、排気中に長期に亘って微粒子が発生するようになる。これは、芳香族成分においてはベンゼン環が安定して結合していることから、燃料の燃焼時にベンゼン環が分解することに伴う炭素と酸素との結合が進みにくくなり、機関始動開始後に煤の発生が収束しにくくなるためである。従って、芳香族成分の多い高オクタン価の燃料ほど、機関始動開始から所定時間が経過した時点での排気中の微粒子量は多くなり、この微粒子量に基づきオクタン価に応じた燃料性状の判別を的確に行うことができる。
【００１８】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記判別手段は、機関始動開始後における排気中の微粒子量のピーク値に基づき燃料の性状を判別するものとした。
【００１９】
機関始動開始後において排気中に発生する微粒子の量は、ピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆく。こうした微粒子量のピーク値は燃料性状によって異なるものとなる。従って、機関始動開始後における排気中の微粒子量のピーク値に基づき、内燃機関で使用されている燃料の性状を的確に判別することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記判別手段は、前記ピーク値に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものとした。
内燃機関の燃料においては、揮発性の低い重質なものほど噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室内に液状燃料が存在した状態での燃焼が行われ易くなり、その燃焼によって発生する微粒子の量が多くなる。従って、揮発性の低い重質な燃料ほど、機関始動開始後における排気中の微粒子量のピーク値が大きくなり、このピーク値に基づき揮発性に応じた燃料性状の判別を的確に行うことができる。
【００２１】
請求項６記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記判別手段は、機関始動開始から排気中に微粒子が発生するまでの時間に基づき燃料の性状を判別するものとした。
【００２２】
機関始動開始後において排気中に発生する微粒子の量は、ピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆく。こうした微粒子の発生開始時期は燃料性状によって異なるものとなる。従って、機関始動開始から排気中に微粒子が発生するまでの時間に基づき、内燃機関で使用されている燃料の性状を的確に判別することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の発明において、前記判別手段は、前記時間に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものとした。
内燃機関の燃料においては、揮発性の低い重質なものほど噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、良好な燃焼が行われるのが遅くなって燃焼室内の温度が上がりにくくなり、その燃焼による微粒子の発生時期も遅れる。従って、揮発性の低い重質な燃料ほど、機関始動開始から微粒子が発生するまでの時間が長くなり、この時間に基づき揮発性に応じた燃料性状の判別を的確に行うことができる。
【００２４】
請求項８記載の発明では、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記判別手段は、排気中の微粒子量を検出する検出手段からの検出信号に基づいて燃料性状の判別を行うものとした。
【００２５】
上記構成によれば、検出手段からの検出信号によって排気中の微粒子量をモニタすることができるため、機関始動からの排気中の微粒子の発生態様を的確に検知し、燃料性状の判別を的確なものとすることができる。
【００２６】
請求項９記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式内燃機関であることを要旨とした。
【００２７】
筒内噴射式内燃機関においては、燃焼室内に燃料が噴射されてから燃焼が開始するまでの時間が吸気通路に燃料を噴射供給する内燃機関に比べて短くなる。このため、燃焼室内に噴射供給された燃料が点火までに揮発しきることが困難になって液状のまま存在し易くなり、その状態での燃焼による微粒子の発生が生じ易くなる。従って、機関始動開始後における排気中の微粒子の発生態様に基づく燃料性状の判別が行い易くなる。
【００２８】
請求項１０記載の発明では、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記判別手段は、少なくとも冷えた状態からの機関始動時に燃料性状の判別を行うものとした。
【００２９】
冷えた状態からの機関始動時には、燃焼室内での噴射燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室内に液状燃料が存在した状態での燃焼が生じ易くなって排気中に微粒子が発生し易くなる。従って、冷えた状態から機関始動時に、排気中の微粒子の発生態様に基づく燃料性状の判別を行う場合には、その判別が行い易くなる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を自動車用の筒内噴射火花点火式エンジンに適用した第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００３１】
図１に示されるエンジン１においては、吸気通路２から燃焼室３へと吸入される空気と、燃料噴射弁４から燃焼室３内に噴射供給される燃料とからなる混合気に対し、点火プラグ５による点火が行われる。そして、この点火により燃焼室３内の混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギによりピストン６が往復移動し、燃焼後の混合気は排気として排気通路７に送り出される。
【００３２】
エンジン１の排気中には煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）が含まれる。こうしたパティキュレートは、エンジン始動時など燃焼室３内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われることによって発生し、排気とともに排気通路７に送り出されるようになる。排気中のパティキュレート量は、排気通路７に設けられたパティキュレート検出センサ３４によって検出される。
【００３３】
このパティキュレート検出センサ３４としては、例えば排気通路７中の排気を通過するようレーザ光を照射するとともに、当該排気を通過した後のレーザ光を受光し、そのレーザ光の透過率に対応した信号を出力するものが用いられる。このパティキュレート検出センサ３４から出力される信号は、排気中のパティキュレート量に対応したものとなる。
【００３４】
一方、混合気の燃焼エネルギに基づくピストン６の往復移動は、コネクティングロッド８によってエンジン１の出力軸であるクランクシャフト９の回転へと変換される。そして、クランクシャフト９が回転すると、その回転に対応した信号がクランクポジションセンサ１０から出力されるとともに、同回転が変速機等を介して自動車のタイヤに伝達されるようになる。また、上記のようにエンジン１が駆動されるときには冷却水によってエンジン１が冷却されるが、その冷却水の温度は水温センサ３６によって検出されるようになる。
【００３５】
吸気通路２において、その上流部分には燃焼室３に吸入される空気の量（吸入空気量）を調節すべく開閉動作するスロットルバルブ１１が設けられ、スロットルバルブ１１よりも下流には吸気通路２内の圧力（吸気圧）を検出するためのバキュームセンサ１２が設けられている。上記スロットルバルブ１１の開度（スロットル開度）は、自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル１３の踏込量（アクセル踏込量）に応じて調整される。なお、アクセル踏込量はアクセルポジションセンサ１４によって検出され、スロットル開度はスロットルポジションセンサ１５によって検出される。
【００３６】
エンジン１において、燃料噴射弁４からの燃料の噴射量及び噴射時期、点火プラグ５の点火時期、並びにスロットルバルブ１１の開度は、エンジン１を運転制御すべく自動車に搭載された電子制御装置３５を通じて行われる。また、電子制御装置３５には、クランクポジションセンサ１０、バキュームセンサ１２、アクセルポジションセンサ１４、スロットルポジションセンサ１５、パティキュレート検出センサ３４、及び水温センサ３６といった各種センサからの検出信号が入力される。
【００３７】
次に、エンジン１の点火時期制御に用いられる点火時期指令値の算出手順について、点火時期指令値算出ルーチンを示す図２のフローチャートを参照して説明する。この点火時期指令値算出ルーチンは、電子制御装置３５を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【００３８】
点火時期指令値算出ルーチンにおいては、まずエンジン１で使用されている燃料が高オクタン価の燃料であるか否かを判断するのに用いられる高オクタンフラグＦ１が「１（高オクタン価）」であるか否かが判断される（Ｓ１０１）。
【００３９】
ここで否定判定であれば、低オクタン用のマップを用いて点火時期指令値が算出される（Ｓ１０３）。即ち、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき上記マップを参照して点火時期指令値のベース値が算出され、このベース値に対しノッキングの有無に応じた進遅角補正を加えることにより点火時期指令値が算出される。このように算出された点火時期指令値に基づき、電子制御装置３５を通じて点火時期が制御されるようになる。
【００４０】
なお、上記エンジン回転速度はクランクポジションセンサ１０からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、エンジン１の吸入空気量に関係するパラメータと、上記エンジン回転速度とに基づき求められる。吸入空気量に関係するパラメータとしては、アクセルポジションセンサ１４の検出信号から求められるアクセル踏込量、スロットルポジションセンサ１５の検出信号に基づき求められるスロットル開度、及びバキュームセンサ１２の検出信号に基づき求められる吸気圧等が用いられる。
【００４１】
一方、上記ステップＳ１０１で肯定判定であれば、高オクタン用のマップを用いて点火時期指令値が算出される（Ｓ１０２）。即ち、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき上記マップを参照して点火時期指令値のベース値が算出され、このベース値に対しノッキングの有無に応じた進遅角補正を加えることにより点火時期指令値が算出される。このように算出された点火時期指令値は、このときと同一のエンジン運転状態のもとで、低オクタン用のマップを用いて点火時期指令値を算出した場合よりも進角側の値になる。
【００４２】
従って、エンジン１の点火時期については、高オクタン用のマップを用いて算出された点火時期指令値に基づき点火時期を制御することにより、低オクタン用のマップを用いて算出された点火時期指令値に基づき点火時期を制御したときよりも進角側に調整される。これは、高オクタン価の燃料を用いた場合には、点火時期を進角させたときにノッキングしにくくなることから、ノッキング耐性が向上する分だけ点火時期を進角させてエンジン出力を高めることが好ましいためである。
【００４３】
以上のように燃料のオクタン価に応じて点火時期制御を行うことで、ノッキングを的確に抑制しつつ、エンジン１の出力性能を最大限に引き出すことができるようになる。
【００４４】
次に、エンジン１で使用されている燃料の性状判別、即ちオクタン価に応じた燃料の性状判別について図３及び図４を参照して説明する。
図３は、エンジン１の始動開始後における排気中のパティキュレート量の推移を示すタイムチャートである。このパティキュレート量は、パティキュレート検出センサ３４の検出信号から求められる。
【００４５】
同図に示されるように、エンジン１の始動開始後に燃焼室３内に燃料が噴射供給されると、燃焼室３内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われ、排気中のパティキュレート量が徐々に多くなってピーク値に達する。そして、燃焼時の熱によって液状燃料の気化が促進され、燃焼室３内の液状燃料が少なくなると、排気中のパティキュレート量がピーク値から徐々に少なくなってゆく。
【００４６】
エンジン１の燃料においては、オクタン価を高めるために芳香族成分（アロマ分）が加えられる。この芳香族成分が燃料に多く含まれるほど、言い換えればオクタン価が高くなるほど、エンジン始動開始後に排気中に含まれるパティキュレート量がピーク値に達した後に緩やかに減少するようになる。これは、芳香族成分においてはベンゼン環が安定して結合していることから、燃料の燃焼時にベンゼン環が分解することに伴う炭素と酸素との結合が進みにくくなり、エンジン始動開始後に煤の発生が収束しにくくなるためである。
【００４７】
本実施形態では、エンジン始動開始後に排気中に含まれるパティキュレート量がピーク値に達した後の当該パティキュレート量の減少傾向が燃料のオクタン価に応じて異なるという特性を利用し、オクタン価に応じた燃料性状の判別を行う。
【００４８】
即ち、エンジン始動開始後において、上記パティキュレート量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い所定時間ａが経過したとき（タイミングＴ１）、排気中のパティキュレート量Ｐが所定の判定値ｂよりも多い場合には、エンジン１で使用されている燃料が高オクタン価のものである旨判断する。一方、同パティキュレート量Ｐが上記判定値ｂ以下である場合には、エンジン１で使用されている燃料が低オクタン価のものである旨判断する。
【００４９】
上記のようにエンジン始動開始時に排気中に発生するパティキュレートの発生態様に基づき、エンジン１で使用されている燃料の性状（オクタン価）を判別することにより、エンジン始動開始後の早期にオクタン価に応じた燃料性状の判別を行うことができる。その結果、エンジン始動開始後の早期に燃料のオクタン価に応じたエンジン運転制御（点火時期制御）を実行することができ、ノッキングを抑制しながらエンジン１の出力性能を最大限に引き出すことをエンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【００５０】
図４は、オクタン価に応じた燃料性状の判別を行い、その判別結果に応じて高オクタンフラグＦ１を設定する燃料性状判別ルーチンを示すフローチャートである。この燃料性状判別ルーチンは、電子制御装置３５を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００５１】
燃料性状判別ルーチンにおいては、エンジン回転速度等に基づきエンジン１が始動開始しているか否かが判断される（Ｓ２０１）。
ここで肯定判定であれば、水温センサ３６の検出信号から求められるエンジン始動開始時の冷却水温等に基づき、パティキュレート量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い時間として上記所定時間ａが設定される（Ｓ２０１）。このように設定された所定時間ａは、エンジン始動時の冷却水温（エンジン温度）が高いほど短い値となる。これは、エンジン始動時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室３内に燃料が噴射供給されたとき、同燃料の気化が進み易くなってエンジン始動開始後におけるパティキュレート量の推移が全体的に早まるが、これに関係なくオクタン価に応じた燃料性状の判別を適切に行えるようにするためである。
【００５２】
続いて、燃料が高オクタン価のものであるか否かを判断するための上記判定値ｂが、エンジン始動開始時の冷却水温（エンジン温度）等に基づき算出される（Ｓ２０３）。このように算出された判定値ｂは冷却水温が高いほど小さい値となる。これは、エンジン始動開始時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室３内に燃料が噴射供給されたとき、同燃料の気化が進み易くなって燃焼時に燃焼室３内に存在する液状燃料が少なくなり、上記所定時間ａが経過した時点で排気中に発生しているパティキュレートの量が少なくなるためである。
【００５３】
その後、エンジン始動開始からの経過時間ｔが上記所定時間ａであることを条件に（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、パティキュレート量Ｐが判定値ｂよりも大であるか否かが判断される（Ｓ２０５）。ここで肯定判定であれば、エンジン１で使用される燃料が高オクタン価のものである旨判断され、高オクタンフラグＦ１が「１（高オクタン価）」とされる（Ｓ２０６）。
【００５４】
なお、高オクタンフラグＦ１は、エンジン停止毎に「０（低オクタン価）」にリセットされるものである。従って、エンジン１で使用される燃料が低オクタン価のものである場合には、エンジン始動開始からの経過時間ｔが所定時間ａとなったとき（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、パティキュレート量Ｐが判定値ｂ以下となって高オクタンフラグＦ１が「０（低オクタン価）」のままとなる。
【００５５】
このように高オクタンフラグＦ１は、エンジン１で使用される燃料のオクタン価に応じて、エンジン始動開始後の早期に「１（高オクタン価）」または「０（低オクタン価）」に設定され、その値に応じて燃料のオクタン価に対応した適切な点火時期制御が実行されるようになる。
【００５６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン始動時においては、噴射供給された燃料が燃焼室３内で液状のまま存在し、その状態で燃焼が行われることによってパティキュレートが生じる。こうしたパティキュレートのエンジン始動開始からの発生態様は、エンジン１で使用される燃料のオクタン価によって異なるものとなる。即ち、エンジン始動開始後において排気中に発生するパティキュレートの量はピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆくが、こうしたパティキュレート量の減少傾向はオクタン価を高めるために芳香族成分（アロマ分）を多く加えた燃料ほど緩やかなものとなる。従って、エンジン１で使用されている燃料が高オクタン価のものであれば、エンジン始動開始からの経過時間ｔが上記所定時間ａとなったときのパティキュレート量Ｐが判定値ｂよりも多くなる。このため、同パティキュレート量Ｐが判定値ｂよりも多いか否かに基づき、エンジン始動開始後の早期に高オクタン価の燃料が使用されているのか、或いは低オクタン価の燃料が使用されているのかを的確に判別することができる。
【００５７】
（２）エンジン１で使用されている燃料の性状に応じたエンジン運転制御として、同燃料のオクタン価に応じた点火時期制御が行われる。即ち、高オクタン価の燃料が使用されている場合には、低オクタン価の燃料が使用されている場合よりも点火時期の進角時にノッキングが発生しにくくなるため、同点火時期が低オクタン価の燃料使用時よりも進角側に制御される。このように燃料のオクタン価に応じて点火時期制御を行うことで、ノッキングを抑制しつつエンジン１の出力性能を最大限に引き出すことができる。また、燃料のオクタン価の判別をエンジン始動開始後の早期に完了することができるため、ノッキングを抑制しながらエンジン１の出力性能を最大限に引き出すための燃料のオクタン価に応じた点火時期制御を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【００５８】
（３）排気中のパティキュレート量をパティキュレート検出センサからの検出信号によってモニタすることができるため、エンジン始動開始後における排気中のパティキュレート量の発生態様を的確に検知し、燃料性状（オクタン価）の判別を的確なものとすることができる。
【００５９】
（４）筒内噴射式のエンジン１においては、燃焼室３内に燃料が噴射されてから燃焼が開始するまでの時間が吸気通路２に燃料を噴射供給するエンジンに比べて短くなる。このため、燃焼室３内に噴射供給された燃料が点火までに揮発しきることが困難になって液状のまま存在し易くなり、その状態での燃焼によるパティキュレートの発生が生じ易くなる。従って、エンジン始動開始後に所定時間ａが経過した時点での排気中のパティキュレート量に基づく燃料性状（オクタン価）の判別が行い易くなる。
【００６０】
（５）冷えた状態からのエンジン始動時には、燃焼室３内での噴射燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室３内に液状燃料が存在した状態での燃焼が生じ易くなってパティキュレートが発生し易くなる。従って、冷えた状態からのエンジン始動開始にあっては、同始動開始から所定時間ａが経過した時点での排気中のパティキュレート量に基づく燃料性状（オクタン価）の判別が行い易くなる。
【００６１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図５〜図１０に基づき説明する。
この実施形態においては、エンジン１で使用される燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別が行われるとともに、燃料性状（揮発性）に応じた燃料噴射量制御及び燃料噴射時期制御が行われる。
【００６２】
図５は、エンジン１の燃料噴射量制御に用いられる燃料噴射量指令値を算出するための燃料噴射量指令値算出ルーチンを示すフローチャートである。この燃料噴射量指令値算出ルーチンは、電子制御装置３５を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【００６３】
燃料噴射量算出ルーチンにおいて、燃料噴射量指令値は、エンジン回転速度及びエンジン負荷から求められる燃料噴射量のベース値に対し、始動後増量値など各種補正値による補正を加えることによって算出される。このように算出された燃料噴射量指令値に基づき、電子制御装置３５を通じて燃料噴射量が制御されるようになる。
【００６４】
なお、上記始動後増量値は、エンジン始動完了後の安定した運転を実現するためのものであって、エンジン始動開始時の冷却水温に基づき求められるとともに、エンジン始動完了後に時間経過に伴い徐々に「０」まで小さくされる値である。従って、上記始動後増量値による燃料噴射量の増量補正は、エンジン始動完了後に最大となり、その後に時間経過に伴い徐々に「０」まで小さくされる。
【００６５】
燃料噴射量指令値算出ルーチンにおけるステップＳ３０１の処理では、エンジン１で使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料であるか否かを判断するのに用いられる重質フラグＦ２が「１（重質）」であるか否かが判断される。ここで肯定判定であれば始動後増量値が増量側に調整される（Ｓ３０２）。
【００６６】
こうした始動後増量値の調整としては、燃料が重質（「Ｆ＝１」）が軽質か（「Ｆ＝０」）に応じて始動後増量値を異なる値に切り換えたり、燃料が重質が軽質かに応じて始動後増量値を補正したりすることが考えられる。
【００６７】
なお、始動後増量値については、図６に示されるように燃料の揮発性が低い重質なものほど大きくなるようにすることが好ましい。これは、エンジン１で使用されている燃料が揮発性の低い重質のものである場合には、燃焼室３に噴射供給された燃料の揮発が進みにくく、始動完了後のエンジン運転の安定化を図るためには始動後増量値による燃料噴射量の増量補正を大とすることが好ましいためである。
【００６８】
このため、上記始動後増量値は、揮発性の低い重質燃料が用いられているときには、揮発性の高い軽質燃料が用いられているときよりも大きい値とされるようになる。更に、始動後増量値等を加味して燃料噴射量指令値が算出されると（Ｓ３０３）、同指令値については重質燃料が用いられているときには、軽質燃料が用いられているときよりも増量側の値になる。従って、エンジン始動完了から始動後増量値が「０」になるまでのエンジン１の燃料噴射量については、軽質燃料が用いられている場合よりも重質燃料が用いられている場合の方が増量傾向となる。
【００６９】
以上のように燃料の揮発性に応じてエンジン始動完了後の燃料噴射量の増量を制御することにより、同増量をエンジン始動完了後に安定したエンジン運転を得る上で適切なものとすることができる。
【００７０】
図７は、エンジン１の燃料噴射時期制御に用いられる燃料噴射時期指令値を算出するための燃料噴射時期指令値算出ルーチンを示すフローチャートである。この燃料噴射時期指令値算出ルーチンは、電子制御装置３５を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【００７１】
燃料噴射時期指令値算出ルーチンにおいては、エンジン１が成層燃焼運転中でないとき（Ｓ４０１：ＮＯ）、或いは重質フラグＦ２が「０（軽質）」であるとき（Ｓ４０２：ＮＯ）には、通常どおり燃料噴射時期指令値が算出される（Ｓ４０４）。ここで、例えば成層燃焼運転中であって（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、重質フラグＦ２が「０（軽質）」であれば（Ｓ４０２：ＮＯ）、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき成層燃焼に対応した軽質用のマップを参照して燃料噴射時期指令値が算出される。このように算出された燃料噴射時期指令値に基づき、電子制御装置３５を通じて成層燃焼時の燃料噴射時期が制御されるようになる。
【００７２】
一方、エンジン１が成層燃焼運転中であって（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、且つ重質フラグＦ２が「１（重質）」であるとき（Ｓ４０２：ＹＥＳ）には、成層燃焼に対応した重質用のマップを用いて燃料噴射時期指令値が算出される（Ｓ４０３）。即ち、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき上記マップを参照して燃料噴射時期指令値が算出される。
【００７３】
成層燃焼運転時には、点火プラグ５周りに着火可能な気化燃料を含む混合気（可燃混合気）が存在した状態で点火を行う必要があり、そのような状態になるタイミングについては揮発性の低い重質燃料ほど遅くなる。これは、重質燃料になるほど燃焼室３内に噴射された燃料が揮発するのに時間がかかり、燃料噴射後に点火プラグ５周りの気化燃料量が着火可能な値に達するのに時間がかかるためである。このため、成層燃焼運転時の燃料噴射時期指令値については、図８に示されるように燃料の揮発性が低い重質なものほど進角側の値にし、燃料噴射から点火までの時間を長くすることが、エンジン始動開始後の成層燃焼運転で良好なエンジン運転を確保する上では好ましい。
【００７４】
従って、成層燃焼運転時における上記燃料噴射時期指令値は、重質燃料が用いられているとき（「Ｆ＝１」）には、軽質燃料が用いられているときよりも進角側の値とされるようになる。その結果、成層燃焼運転時の燃料噴射時期については、軽質燃料が用いられている場合よりも重質燃料が用いられる場合の方が進角傾向となる。
【００７５】
以上のように燃料の揮発性に応じて成層燃焼運転時の燃料噴射時期制御を行うことにより、同燃料噴射時期を成層燃焼運転時に良好なエンジン運転を行う上で適切なものとすることができる。
【００７６】
次に、エンジン１で使用されている燃料の性状判別、即ち揮発性に応じた燃料の性状判別について図９及び図１０を参照して説明する。
図１０は、エンジン１の始動開始後における排気中のパティキュレート量の推移を示すタイムチャートである。
【００７７】
同図に示されるように、エンジン１の始動開始後に燃焼室３内に燃料が噴射供給されると、燃焼室３内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われ、排気中のパティキュレート量が徐々に多くなってピーク値に達する。そして、燃焼時の熱によって液状燃料の気化が促進され、燃焼室３内の液状燃料が少なくなると、排気中のパティキュレート量がピーク値から徐々に少なくなってゆく。
【００７８】
エンジン１の燃料においては、揮発性の低い重質なものであるほど、エンジン始動開始後における上記パティキュレート量のピーク値Ｐｍａｘ　が大きくなる。これは、燃料の揮発性が低いほどエンジン始動開始後に燃焼室３内に噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室３内に液状燃料が存在した状態での燃焼が行われ易くなり、その燃焼によって発生するパティキュレートの量が多くなるためである。
【００７９】
本実施形態では、エンジン始動開始後における排気中のパティキュレート量のピーク値Ｐｍａｘ　が燃料の揮発性に応じて異なるという特性を利用し、揮発性に応じた燃料性状の判別を行う。
【００８０】
即ち、エンジン始動開始後において、上記パティキュレート量がピーク値となったとき（タイミングＴ２）、そのピーク値Ｐｍａｘ　が判定値ｃ以上である場合には、エンジン１で使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断する。一方、同ピーク値Ｐｍａｘ　が判定値ｃ未満である場合には、エンジン１で使用されている燃料が揮発性の高い軽質燃料である旨判断する。
【００８１】
上記のようにエンジン始動開始時に排気中に発生するパティキュレートの発生態様に基づき、エンジン１で使用されている燃料の性状（揮発性）を判別することにより、エンジン始動開始後の早期に揮発性に応じた燃料性状の判別を行うことができる。その結果、エンジン始動開始後の早期に燃料の揮発性に応じたエンジン運転制御（燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御）を実行することができる。即ち、エンジン始動完了後における始動後増量値の分の燃料噴射量の増量を燃料の揮発性に応じて適切なものとし、エンジン始動完了後の安定したエンジン運転の確保を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。また、エンジン始動開始後の成層燃焼運転時に燃料噴射時期を燃料の揮発性に応じて適切なものとし、成層燃焼運転時の良好なエンジン運転を得ることを、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【００８２】
図９は、揮発性に応じた燃料性状の判別を行い、その判別結果に応じて重質フラグＦ２を設定する燃料性状判別ルーチンを示すフローチャートである。この燃料性状判別ルーチンは、電子制御装置３５を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００８３】
燃料性状判別ルーチンにおいては、まずエンジン１が始動開始しているか否かが判断される（Ｓ５０１）。ここで肯定判定であれば、燃料が揮発性の低い重質燃料であるか否かを判断するための上記判定値ｃが、エンジン始動開始時の冷却水温（エンジン温度）等に基づき算出される（Ｓ５０２）。このように算出された判定値ｃは冷却水温が高いほど小さい値となる。これは、エンジン始動開始時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室３内に燃料が噴射供給されたとき、同燃料の気化が進みやすくなって燃焼時に燃焼室３内に存在する液状燃料が少なくなり、パティキュレート量のピーク値が小さくなるためである。
【００８４】
その後、パティキュレート量の推移が上昇から下降へと移行したか否かに基づき、同パティキュレート量がピーク値になったか否かが判断される（Ｓ５０３）。そして、パティキュレート量がピーク値になった旨判断されると、パティキュレート量のピーク値Ｐｍａｘ　が上記判定値ｃ以上であるか否かが判断される（Ｓ５０４）。ここで肯定判定であれば、エンジン１で使用される燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断され、重質フラグＦ２が「１（重質）」とされる（Ｓ５０５）。
【００８５】
なお、重質フラグＦ２は、エンジン停止毎に「０（低オクタン価）」にリセットされるものである。従って、エンジン１で使用される燃料が揮発性の高い軽質燃料である場合には、エンジン始動開始後における排気中のパティキュレート量がピーク値になったとき（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、そのピーク値Ｐｍａｘ　が判定値ｃ未満となって重質フラグＦ２が「０（軽質）」のままとなる。
【００８６】
このように重質フラグＦ２は、エンジン１で使用される燃料の揮発性に応じて、エンジン始動開始後の早期に「１（重質）」または「０（軽質）」に設定され、その値に応じて上述したように燃料の揮発性に対応した適切な燃料噴射量制御、及び燃料噴射時期制御が実行されるようになる。
【００８７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（６）エンジン始動開始後において排気中に発生するパティキュレートの量はピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆくが、こうしたパティキュレート量のピーク値は揮発性の低い重質燃料であるほど大きくなる。従って、エンジン１で使用されている燃料が重質のものであれば、パティキュレート量のピーク値Ｐｍａｘ　が判定値ｃ以上になる。このため、同ピーク値Ｐｍａｘ　が判定値ｃ以上であるか否かに基づき、エンジン始動開始後の早期に重質燃料が使用されているのか、或いは軽質燃料が使用されているのかを的確に判別することができる。
【００８８】
（７）エンジン１で使用されている燃料の性状に応じたエンジン運転制御として、エンジン始動完了後における燃料噴射量の始動後増量値分の増量制御（増量補正）が燃料の揮発性に応じた態様で実行される。即ち、揮発性の低い重質燃料が使用されている場合には、揮発性の高い軽質燃料が使用されている場合よりも、燃焼室３内に噴射された燃料の揮発が進みにくいため、上記始動後増量値を大きい値に調整することで上記燃料噴射量の増量が大とされ、これにより始動完了後に的確にエンジン運転の安定化が図られる。また、燃料の揮発性の判別をエンジン始動開始後の早期に完了することができるため、始動完了後のエンジン運転の安定化を図るための燃料の揮発性に応じた上記始動後増量値分の燃料噴射量の増量制御を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【００８９】
（８）更に、エンジン１で使用されている燃料の性状に応じたエンジン運転制御としては、エンジン始動開始後の成層燃焼運転時における燃料噴射時期制御も燃料の揮発性に応じた態様で実行されることとなる。即ち、揮発性の低い重質燃料が使用されている場合には、揮発性の高い軽質燃料が使用されている場合よりも、上記燃料噴射時期が進角側に制御される。成層燃焼運転時には、点火プラグ５周りに着火可能な気化燃料を含む混合気（可燃混合気）が存在した状態で点火を行う必要があり、そのような状態になるタイミングについては揮発性の低い重質燃料ほど遅くなる。これは、重質燃料になるほど燃焼室３内に噴射された燃料が揮発するのに時間がかかり、点火プラグ５周りの気化燃料量が着火可能な値に達するのに時間がかかるためである。従って、重質燃料が使用されているときの燃料噴射時期を軽質燃料が使用されているときよりも進角させるという、燃料の揮発性に応じた燃料噴射時期制御を行うことにより、エンジン始動開始後の成層燃焼運転時に良好なエンジン運転を確保することができる。また、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別をエンジン始動開始後の早期に完了することができるため、エンジン始動開始後の成層燃焼運転で良好なエンジン運転を確保するための燃料の揮発性に応じた上記燃料噴射時期の制御を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【００９０】
（９）筒内噴射式のエンジン１においては、エンジン始動開始後に排気中にパティキュレートが発生し易くなる。従って、エンジン始動開始後における上記パティキュレート量のピーク値Ｐｍａｘ　に基づく燃料性状（揮発性）の判別が行い易くなる。
【００９１】
（１０）冷えた状態からのエンジン始動時にあっては、排気中にパティキュレートが発生し易くなる。このため、冷えた状態からのエンジン始動時には、エンジン始動開始後におけるパティキュレート量のピーク値Ｐｍａｘ　に基づく燃料性状（揮発性）の判別が行い易くなる。
【００９２】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図１１及び図１２に基づき説明する。
この実施形態においては、エンジン始動開始後に排気中にパティキュレートが発生するまでの時間ｔに基づき、エンジン１で使用される燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別が行われる。
【００９３】
図１１は、エンジン１の始動開始後における排気中のパティキュレート量の推移を示すタイムチャートである。
同図に示されるように、エンジン１の始動開始後に燃焼室３内に燃料が噴射供給されると、燃焼室３内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われ、排気中のパティキュレート量が徐々に多くなってピーク値に達する。そして、燃焼時の熱によって液状燃料の気化が促進され、燃焼室３内の液状燃料が少なくなると、排気中のパティキュレート量がピーク値から徐々に少なくなってゆく。
【００９４】
エンジン１の燃料においては、揮発性の低い重質なものであるほど、エンジン始動開始後において排気中にパティキュレートが発生する時期が遅くなる。これは、燃料の揮発性が低いほどエンジン始動開始後に燃焼室３内に噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、良好な燃焼が行われるのが遅くなって燃焼室３内の温度が上がりにくくなり、その燃焼によるパティキュレート発生の時期が遅れるためである。
【００９５】
本実施形態では、エンジン始動開始から排気中にパテキュレートが発生するまでの時間ｔが燃料の揮発性に応じて異なるという特性を利用し、揮発性に応じた燃料性状の判別を行う。
【００９６】
即ち、エンジン始動開始から排気中にパティキュレートが発生するとき（タイミングＴ３）までの時間ｔが、判定値ｄ以上である場合には、エンジン１で使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断する。一方、同時間ｔが判定値ｄ未満である場合には、エンジン１で使用されている燃料が揮発性の高い軽質燃料である旨判断する。
【００９７】
上記のようにエンジン始動開始時に排気中に発生するパティキュレートの発生態様に基づき、エンジン１で使用されている燃料の性状（揮発性）を判別することにより、エンジン始動開始後の早期に揮発性に応じた燃料性状の判別を行うことができる。
【００９８】
図１２は、上記のように揮発性に応じた燃料性状の判別を行い、その判別結果に応じて重質フラグＦ２を設定する燃料性状判別ルーチンを示すフローチャートである。この燃料性状判別ルーチンは、電子制御装置３５を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００９９】
燃料性状判別ルーチンにおいては、まずエンジン１が始動開始しているか否かが判断される（Ｓ６０１）。ここで肯定判定であれば、燃料が揮発性の低い重質燃料であるか否かを判断するための上記判定値ｄが、エンジン始動開始時の冷却水温（エンジン温度）等に基づき算出される（Ｓ６０２）。このように算出された判定値ｄは冷却水温が高いほど小さい値となる。これは、エンジン始動開始時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室３内に燃料が噴射供給されたとき同燃料の気化が進み易く、良好な燃焼が行われるのが早くなって燃焼室３内の温度が上がり易くなり、排気中におけるパティキュレートの発生時期が早くなるためである。
【０１００】
その後、排気中にパティキュレートが発生したか否かが判断される（Ｓ６０３）。そして、パティキュレートが発生した旨判断されると、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間ｔ上記判定値ｄ以上であるか否かが判断される（Ｓ６０４）。ここで肯定判定であれば、エンジン１で使用される燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断され、重質フラグＦ２が「１（重質）」とされる（Ｓ６０５）。
【０１０１】
なお、重質フラグＦ２は、エンジン停止毎に「０（低オクタン価）」にリセットされるものである。従って、エンジン１で使用される燃料が揮発性の高い軽質燃料である場合には、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間ｔが判定値ｄ未満となって重質フラグＦ２が「０（軽質）」のままとなる。このように重質フラグＦ２は、エンジン１で使用される燃料の揮発性に応じて、エンジン始動開始後の早期に「１（重質）」または「０（軽質）」に設定されるようになる。
【０１０２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１１）エンジン始動開始後における排気中でのパティキュレートの発生時期は、エンジン１で使用されている燃料が揮発性の低い重質のものであるほど遅くなる。従って、エンジン１で使用されている燃料が重質のものであれば、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間ｔが判定値ｄ以上になる。このため、同時間ｔが判定値ｄ以上であるか否かに基づき、エンジン始動開始後の早期に重質燃料が使用されているのか、或いは軽質燃料が使用されているのかを的確に判別することができる。
【０１０３】
（１２）筒内噴射式のエンジン１においては、エンジン始動開始後に排気中にパティキュレートが発生し易くなる。従って、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間ｔに基づく燃料性状（揮発性）の判別が行い易くなる。
【０１０４】
（１３）冷えた状態からのエンジン始動時には、排気中にパティキュレートが発生し易くなる。このため、冷えた状態からのエンジン始動時には、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間ｔに基づく燃料性状（揮発性）の判別が行い易くなる。
【０１０５】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態において、燃料性状の判別を冷えた状態からのエンジン始動時に限って行うようにしてもよい。この場合、判定値ｂ，ｃ，ｄを冷却水温に応じた可変値ではなく固定値としてもよい。
【０１０６】
・第１実施形態においては、オクタン価に応じた燃料性状の判別として、燃料を高オクタン価のものと低オクタン価のものとの二種類に判別したが、オクタン価の高低に応じて三種類以上に判別してもよい。
【０１０７】
・第２及び第３実施形態においては、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別として、燃料を揮発性の低い重質なものと揮発性の高い軽質なものとの二種類に判別したが、揮発性の高低に応じて三種類以上に判別してもよい。
【０１０８】
次に、以上の実施形態から把握することのできる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以下に記載する。
（１）請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記判別手段によって判別された燃料の性状に基づき、同燃料の性状に対応した機関運転制御を実行する制御手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【０１０９】
内燃機関の始動時においては、噴射供給された燃料が液状のまま燃焼室内に存在し、その状態で燃焼が行われることによって煤を主成分とする微粒子が生じることとなる。こうした微粒子の機関始動開始からの発生態様は揮発性やオクタン価といった燃料性状によって異なるため、当該発生態様に基づき燃料の性状を判別することが可能となる。このように機関始動時に発生する微粒子を利用して燃料性状を判別することにより、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。その結果、機関始動開始後の早期に、燃料性状に対応した機関運転制御を実行して良好な機関運転を得ることが可能になる。
【０１１０】
（２）上記（１）に記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記判別手段は、燃料のオクタン価に応じた燃料性状の判別を行うものであって、前記制御手段は、前記判別された燃料の性状に対応した点火時期制御を実行するものであることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【０１１１】
内燃機関の点火時期については、燃料のオクタン価が高いほど進角時にノッキングが発生しにくくなる。このため、燃料のオクタン価が高いほど点火時期を進角側に制御して機関出力を高めることが好ましい。従って、上記のようにオクタン価に応じた燃料性状の判別を行い、判別された燃料のオクタン価に対応した点火時期制御を行うことにより、ノッキングを抑制しつつ内燃機関の出力性能を最大限に引き出すことができる。また、上記オクタン価に応じた燃料性状の判別を早期に完了することができるため、ノッキングを抑制しながら内燃機関の出力性能を最大限に引き出すための燃料のオクタン価に応じた点火時期制御を、機関始動開始後の早期に実現することができる。
【０１１２】
（３）上記（１）に記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記判別手段は、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものであって、前記制御手段は、前記判別された燃料の性状に対応した燃料噴射量制御を実行するものであることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【０１１３】
内燃機関においては、その始動後に機関運転を安定させる目的のもとに燃料噴射量の増量が行われる。この燃料噴射量の増量については、燃料が揮発性の低い重質燃料であるほど多くすることが機関始動後に安定した機関運転を確保する上で好ましい。従って、上記のように揮発性に応じた燃料の判別を行い、判別された燃料の揮発性に対応した燃料噴射量制御として、機関始動後の燃料噴射量の増量を制御することにより、同増量を機関始動後に安定した機関運転を確保する上で適切なものとすることができる。また、上記揮発性に応じた燃料性状の判別を早期に完了することができるため、機関始動後の燃料噴射量の増量を適切な値に制御するための燃料の揮発性に応じた燃料噴射量制御を、機関始動開始後の早期に実現することができる。
【０１１４】
（４）上記（１）に記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記内燃機関は、成層燃焼を行うものであり、前記判別手段は、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものであって、前記制御手段は、前記判別された燃料の性状に対応した燃料噴射時期制御を実行するものであることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【０１１５】
内燃機関の成層燃焼時には、点火プラグ周りに着火可能な気化燃料を含む混合気（可燃混合気）が存在した状態で点火を行う必要がある。点火プラグ周りに着火可能な気化燃料を含む混合気が存在するようになるタイミングについては、燃料が揮発性の低い重質燃料であるほど遅くなる。これは、重質燃料になるほど噴射燃料が揮発するのに時間がかかり、点火プラグ周りの気化燃料量が着火可能な値に達するのに時間がかかるためである。このため、成層燃焼運転時の燃料噴射時期については、燃料が揮発性の低い重質燃料であるほど遅らせ、燃料噴射から点火までの時間を長くすることが成層燃焼運転での良好な機関運転を得る上で好ましい。従って、上記のように揮発性に応じた燃料の判別を行い、判別された燃料の揮発性に対応した燃料噴射時期制御として、重質燃料であるほど燃料噴射時期を遅らせる燃料噴射時期制御を行うことで、成層燃焼運転時に良好な機関運転を行うことができる。また、上記揮発性に応じた燃料性状の判別を早期に完了することができるため、成層燃焼時に良好な機関運転を行うための燃料の揮発性に応じた燃料噴射時期制御を、機関始動後の早期に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の燃料性状判別装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図２】点火時期指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図３】エンジン始動開始後の排気中に含まれるパティキュレートの量の推移を示すタイムチャート。
【図４】第１実施形態の燃料性状判別手順を示すフローチャート。
【図５】燃料噴射量指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図６】燃料の揮発性の変化に応じて最適な始動後増量値がどのように推移するかを示すグラフ。
【図７】燃料噴射時期指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図８】燃料の揮発性の変化に応じて成層燃焼運転時の最適な燃料噴射時期指令値がどのように推移するかを示すグラフ。
【図９】第２実施形態の燃料性状判別手順を示すフローチャート。
【図１０】エンジン始動開始後の排気中に含まれるパティキュレートの量の推移を示すタイムチャート。
【図１１】エンジン始動開始後の排気中に含まれるパティキュレートの量の推移を示すタイムチャート。
【図１２】第３実施形態の燃料性状判別手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…吸気通路、３…燃焼室、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…排気通路、８…コネクティングロッド、９…クランクシャフト、１０…クランクポジションセンサ、１１…スロットルバルブ、１２…バキュームセンサ、１３…アクセルペダル、１４…アクセルポジションセンサ、１５…スロットルポジションセンサ、３４…パティキュレート検出センサ（検出手段）、３５…電子制御装置（判別手段）、３６…水温センサ。
【図１】
2004132254.tif 000003
【図２】
2004132254.tif 000004
【図３】
2004132254.tif 000005
【図４】
2004132254.tif 000006
【図５】
2004132254.tif 000007
【図６】
2004132254.tif 000008
【図７】
2004132254.tif 000009
【図８】
2004132254.tif 000010
【図９】
2004132254.tif 000011
【図１０】
2004132254.tif 000012
【図１１】
2004132254.tif 000013
【図１２】
2004132254.tif 000014