(57)【要約】    【課題】  吸気通路に各気筒毎に燃料噴射弁を有するエンジンにおいて、使用燃料の性状（重軽質）を始動時により速やかに精度良く判定可能とする。    【解決手段】  始動時の最初の燃料噴射気筒から一巡目の最後の燃料噴射気筒までの、各気筒の燃焼による気筒毎の回転速度変化度合Δω（膨張行程開始時の角速度ω１と、膨張行程での最大角速度若しくはその近傍の値ω２との差）を検出し、しきい値ΔωＬとの比較により、使用燃料の重軽質を判定する。ここで、最初の燃料噴射気筒の場合は、吸気行程噴射であるので、前記しきい値ΔωＬを、２回目以降の燃料噴射気筒（排気行程噴射）の場合の値（ΔωＬ２）より大きな値（ΔωＬ１）に設定する。又は、最初の燃料噴射気筒（吸気行程噴射）については、重軽質判定を禁止する。【選択図】  図５
2005098115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に各気筒毎に燃料噴射弁を有する内燃機関において、
始動時の最初の燃料噴射気筒から一巡目の最後の燃料噴射気筒までの、各気筒の燃焼による気筒毎の回転速度変化度合を検出し、予め定められた回転速度変化度合のしきい値との比較に基づいて、使用燃料の重軽質を判定する一方、
一巡目内で吸気行程にて燃料噴射を行う気筒と、一巡目内で吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒とで、前記しきい値を変更することを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項２】
吸気行程にて燃料噴射を行う気筒での回転速度変化度合のしきい値を、吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒での回転速度変化度合のしきい値より大きくすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項３】
吸気行程にて燃料噴射を行う気筒において、重質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合のばらつき範囲と、軽質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合のばらつき範囲とが重なる場合に、
吸気行程にて燃料噴射を行う気筒での回転速度変化度合のしきい値を、重質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合のばらつき範囲を上回る値に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項４】
吸気通路に各気筒毎に燃料噴射弁を有する内燃機関において、
始動時の最初の燃料噴射気筒から一巡目の最後の燃料噴射気筒までの、各気筒の燃焼による気筒毎の回転速度変化度合を検出し、予め定められた回転速度変化度合のしきい値との比較に基づいて、使用燃料の重軽質を判定する一方、
一巡目内で吸気行程にて燃料噴射を行う気筒では、重軽質判定を禁止し、一巡目内で吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒で、重軽質判定を行うことを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項５】
吸気行程にて燃料噴射を行う気筒は、最初の燃料噴射気筒であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項６】
吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒は、排気行程にて燃料噴射を行う気筒であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項７】
気筒毎の回転速度変化度合は、膨張行程開始時の角速度と、膨張行程での最大角速度若しくはその近傍の値との差に基づいて算出することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項８】
膨張行程での最大角速度近傍の値として、膨張行程の中間位置付近の角速度を検出することを特徴とする請求項７記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項９】
膨張行程での最大角速度近傍の値として、膨張行程の下死点付近の角速度を検出することを特徴とする請求項７記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項１０】
気筒毎の回転速度変化度合としきい値との比較に基づき、一巡目内のいずれかの気筒の回転速度変化度合がしきい値を超えたときに、軽質と判定することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項１１】
気筒毎の回転速度変化度合としきい値との比較に基づき、一巡目内の全ての気筒の回転速度変化度合がしきい値を超えないときに、重質と判定することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項１２】
初爆判定を行い、一巡目内に初爆判定がなされなかった場合、回転速度変化度合に基づく重軽質判定を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項１３】
初爆判定は、気筒毎の回転速度変化度合と、予め定められた回転速度変化度合の第２のしきい値との比較に基づいて行うことを特徴とする請求項１２記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関において、使用燃料の性状（重軽質）を判定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、所定クランキング時期（例えばクランキング回転速度300rpm）となってから、所定サイクル（例えば機関１／２回転）毎に回転速度偏差を検出し、当該偏差の積算値が所定値以上となったときに、それまでの経過サイクル数が所定値以上であるか否かに基づいて、使用燃料の性状（重軽質）を判定することが記載されている。
【特許文献１】特開平９−１５１７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のように、初爆後しばらくたってから燃料性状を判定したのでは、時間的にフィードバックが遅くなるのみならず、判定精度の低下を招く恐れがあった。
本発明は、始動時により速やかに精度良く燃料性状を判定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、吸気通路に各気筒毎に燃料噴射弁を有する内燃機関では、燃料噴射開始から一巡目内は、噴射した燃料が吸気ポートに壁流として付着し、気化率の悪い重質燃料では多くの燃料が吸気ポートに壁流として残ることから、燃料性状の差により筒内流入燃料量に差が出て、回転速度変化度合（上昇度合）に大きな差が現れることに着目した。
そこで、始動時の最初の燃料噴射気筒から一巡目の最後の燃料噴射気筒までの、各気筒の燃焼による気筒毎の回転速度変化度合を検出し、予め定められた回転速度変化度合のしきい値との比較に基づいて、使用燃料の重軽質を判定する。
【０００５】
但し、一巡目内には、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒と、吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒とがあり、燃料性状の差による回転速度変化度合への影響が異なるので、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒と、吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒とで、前記しきい値を変更するか、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒では、重軽質判定を禁止し、吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒で、重軽質判定を行う。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、始動時に燃料噴射が一巡するまでという極めて短い時間で使用燃料の重軽質を精度良く判定でき、特に、一巡目内で吸気行程にて燃料噴射を行う気筒と、吸気行程以外にて燃料噴射を行う気筒とを区別して対処することで、更に判定精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す内燃機関（以下エンジンという）のシステム図である。
エンジン１の各気筒のピストン２により画成される燃焼室３には、点火栓４を囲むように、吸気弁５及び排気弁６を備えている。７は吸気通路、８は排気通路である。
吸気通路７には、吸気マニホールドの上流側に、スロットル弁９が設けられている。吸気通路７にはまた、吸気マニホールドの各ブランチ部（シリンダヘッド側の吸気ポートに臨む位置）に、各気筒毎に、電磁式の燃料噴射弁１０が設けられており、吸気弁５に向けて燃料を噴射するようになっている。
【０００８】
ここにおいて、燃料噴射弁１０の作動は、エンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）１１により制御され、このＥＣＵ１１には、気筒判別用のカム角センサ１２、エンジン回転に同期してクランク角信号を出力しこれによりクランク角位置と共にエンジン回転速度Ｎｅを検出可能なクランク角センサ１３、吸気通路７のスロットル弁９上流にて吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータ１４、エンジン冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ１５等から、信号が入力されている。
【０００９】
ＥＣＵ１１による燃料噴射弁１０の燃料噴射の制御については、吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑａ／Ｎｅ（Ｋは定数）を演算し、これに各種補正を施して、最終的な燃料噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ（ＣＯＦＦは各種補正係数）を定め、このＴｉに相当するパルス幅の駆動パルス信号をエンジン回転に同期した所定のタイミングで各気筒の燃料噴射弁１０に出力して、燃料噴射を行わせる。
【００１０】
ここで、各気筒の燃料噴射タイミングは、各気筒の排気行程に設定される。これは次の理由による。
燃料噴射をいつ行うかについて考えるべき観点として、燃料気化状態という観点と、気筒吸入量という観点とがある。吸気行程噴射では、気筒に流入する空気と一緒になって噴射直後の燃料が気筒に吸込まれるので、気筒吸入量は排気行程噴射に比べて大きくなるが、燃料気化状態（燃料の微粒化）については不十分となって、燃え残りとなる燃料量が排気行程噴射に比べて増えることになる。排気行程噴射では、気筒流入量は吸気行程噴射に比べて小さくなるものの、吸気ポート内で一旦時間が置かれるために、燃料の気化の進行により燃料の微粒化が十分に行われて、燃え残りとなる燃料量が吸気行程噴射に比べて小さくなる。従って、エミッションに大きな影響を与える燃料気化状態を重視して、排気行程噴射としている。
【００１１】
但し、気筒判別から初爆までの時間をできる限り短くするため、最初に燃焼させる気筒（初回噴射気筒）は吸気行程噴射とし、次に燃焼させる気筒から排気行程噴射としている。このため、初回噴射気筒への燃料噴射と、２回目の噴射気筒への燃料噴射は同時に行われる。
また、前記各種補正係数ＣＯＥＦは、次式のように、始動時及び始動後の燃料増量のための増量補正係数（以下始動後増量補正係数という）ＫＡＳを含んでいる。
【００１２】
ＣＯＥＦ＝１＋ＫＡＳ＋・・・
また、この始動後増量補正係数ＫＡＳは、次式により算出される。
ＫＡＳ＝ＭＴＫＡＳ×ＴＭＫＡＳ
ＭＴＫＡＳは、エンジン冷却水温Ｔｗに応じたテーブル値（水温増量率）で、低水温時に大きく、水温の上昇と共に小さな値となる。そして、重質燃料の場合と軽質燃料の場合とで異なるテーブルが用いられる。図２は水温増量率（ＭＴＫＡＳ）テーブルの概略図である。水温Ｔｗの低いところでは重質燃料と軽質燃料とで燃料気化率に大きな差があるが、水温Ｔｗの高いところでは差が縮まる。よって、燃料別に水温Ｔｗに応じて図示のように増量率ＭＴＫＡＳを設定している。
【００１３】
ＴＭＫＡＳは、始動後経過時間に応じたテーブル値（時間補正係数）で、始動後の時間経過と共に小さな値となる。
本発明は、上記のように始動後増量補正係数ＫＡＳの設定のための水温増量率（ＭＴＫＡＳ）テーブルを燃料性状により切換えるなど、燃料噴射量を燃料性状により補正する場合の燃料性状判定装置を提供するものである。
【００１４】
本発明に係る燃料性状判定装置は、ＥＣＵ１２にて、所定のプログラムを実行することにより実現されるので、以下、フローチャートに従って説明する。
図３は燃料性状判定ルーチンのフローチャートである。尚、本実施形態は４気筒エンジンとする。
Ｓ１では、初回噴射気筒を判定する。すなわち、気筒別の燃料噴射制御のため、気筒判別を行って、各気筒がいずれの行程にあるかを判別しており、気筒判別結果に従って各気筒への燃料噴射を行っているので、初回噴射気筒（最初に燃料噴射が行われて膨張行程を迎える気筒）を判定する。
【００１５】
初回噴射気筒（最初に燃料噴射が行われて膨張行程を迎える気筒）が判定されると、初回噴射気筒からの気筒数を示すＮｃを１として、Ｓ２へ進む。
Ｓ２では、初回噴射気筒（Ｎｃ＝１）について、圧縮上死点（ＴＤＣ）時の角速度ω１（deg/s ）を検出する。すなわち、圧縮ＴＤＣのときに角速度ωを検出し、これを圧縮ＴＤＣ時角速度ω１とする。
【００１６】
Ｓ３では、初回噴射気筒（Ｎｃ＝１）について、膨張行程での最大角速度ω２（deg/s ）を検出する。
具体的には、図４のサブルーチンにより算出する。図４のサブルーチンは、圧縮上死点（ＴＤＣ）時の角速度ω１を検出した後に実行され、Ｓ３１でωmax を初期化（ωmax ＝０）した後、Ｓ３２で例えばクランク角１０°毎のサンプリング間隔で角速度ωを検出する。そして、Ｓ３３で検出したωとωmax とを比較し、ω＞ωmax の場合にＳ３４でωmax ＝ωとして、ωmax を更新する。そして、Ｓ３５で膨張行程が終了する下死点（ＢＤＣ）付近に達したか否かを判定し、達しない場合は、Ｓ３２へ戻ってサンプリングを続ける。ＢＤＣ付近に達した場合は、Ｓ３６へ進んで現時点でのωmax を膨張行程最大角速度ω２とする。
【００１７】
尚、膨張行程での最大角速度を検出する他、膨張行程での最大角速度近傍の値として、膨張行程の中間位置付近の角速度を検出したり、膨張行程の下死点（ＢＤＣ）付近の角速度を検出するようにしてもよい。
Ｓ４では、圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度ω２とから、気筒毎の回転速度変化度合として、角加速度Δω＝ω２−ω１を算出する。より正確に、角加速度Δω＝（ω２−ω１）／ｄｔとして算出してもよい。ｄｔはω１の検出時からω２の検出時までの時間である。
【００１８】
Ｓ５では、初爆判定を行う。初爆判定は、気筒毎の回転速度変化度合である角加速度Δωと、予め定めたしきい値ΔωＳとの比較に基づいて行い、Δω≧ΔωＳとなったときに初爆と判定する。
初爆判定がなされなかった場合（Δω＜ΔωＳの場合）は、Ｓ６へ進む。
Ｓ６では、Ｎｃ＝４（初回噴射気筒から４番目、すなわち４気筒の場合の一巡目の最後の噴射気筒）か否かを判定し、ＮＯであれば、Ｓ７で気筒数Ｎｃを１アップした後、Ｓ２〜Ｓ４を実行することで、次の気筒についての、圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度ω２とから、角加速度Δωを算出し、Ｓ５で再度初爆判定を行う。
【００１９】
Ｎｃ＝１からＮｃ＝４まで初爆判定を繰り返しても、初爆と判定されず、Ｓ６での判定で、Ｎｃ＝４となった場合、すなわち、一巡目が終了しても初爆判定がなされない場合は、重軽質判定不能であるとして、処理を終了する。尚、このとき、一巡目内で初爆に至らないのは、燃料気化率が悪いからであるとして、重質と判定するようにしてもよい。
Ｓ５で一巡目内に初爆判定がなされた場合は、Ｓ８へ進む。
【００２０】
Ｓ８では、Ｎｃ＝１（初回噴射気筒）か否か、すなわち、重軽質判定しようとするのが初回噴射気筒か否かを判定する。Ｎｃ＝１である場合、すなわち、初回噴射気筒の場合は、吸気行程噴射であるので、Ｓ９へ進み、重軽質判定用の回転速度変化度合のしきい値ΔωＬを比較的大きな値ΔωＬ１に設定する。これに対し、Ｎｃ＝１でない場合、すなわち、２回目以降の噴射気筒の場合は、排気行程噴射であるので、Ｓ１０へ進み、重軽質判定用の回転速度変化度合のしきい値ΔωＬを比較的小さな値ΔωＬ２に設定する。ΔωＬ１＞ΔωＬ２である。これらの後、Ｓ１１へ進む。
【００２１】
Ｓ１１では、Ｓ４（又は後述するＳ１６）にて算出された気筒毎の回転速度変化度合である角加速度Δωと、Ｓ９又はＳ１０にて設定したしきい値ΔωＬ（＞ΔωＳ）とを比較し、Δω≧ΔωＬとなったか否かを判定する。
Δω＜ΔωＬの場合は、Ｓ１２へ進む。
Ｓ１２では、Ｎｃ＝４（初回噴射気筒から４番目、すなわち４気筒の場合の一巡目の最後の噴射気筒）か否かを判定し、ＮＯであれば、Ｓ１３で気筒数Ｎｃを１アップした後、Ｓ２〜Ｓ４と同様、Ｓ１４〜Ｓ１６を実行することで、次の気筒についての、圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度ω２とから、角加速度Δωを算出する。そして、Ｓ８へ戻ることで、Ｓ１０でしきい値ΔωＬをΔωＬ２に設定した後、Ｓ１１で再度Δω≧ΔωＬか否かの判定を行う。
【００２２】
この結果、Ｓ１１での判定で一巡目内でΔω≧ΔωＬとなった場合は、その時点で、Ｓ１７へ進み、軽質と判定して、処理を終了する。
これに対し、Ｓ１１での判定でいずれの気筒についてもΔω＜ΔωＬのまま、Ｓ１２での判定でＮｃ＝４となった場合、すなわち、一巡目内にΔω≧ΔωＬとならなかった場合は、Ｓ１２からＳ１８へ進み、重質と判定して、処理を終了する。
【００２３】
図５（ａ）は、気筒判別後の膨張行程の回数でみて、２回目の膨張行程開始から６回目の膨張行程終了までのクランク角度を横軸として、角速度ω（deg/s ）の変化の例を示している。
図５（ｂ）は、気筒判別後の膨張行程の回数を横軸として、図５（ａ）の横軸と対応させ、図５（ａ）の角速度ωの変化から算出される気筒毎（膨張行程毎）の角加速度Δω（deg/s2）を示している。
【００２４】
また、図５（ａ）及び（ｂ）で実線は重質燃料の場合であり、点線は軽質燃料の場合である。
この例では、膨張行程回数３の気筒が初回噴射気筒である。いずれの燃料の場合も、初回噴射気筒（膨張行程回数３）にて圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度（膨張行程中間位置での角速度）ω２とから算出される角加速度Δω＝（ω２−ω１）／ｄｔに基づく判定で、ΔωＳ以上となって、初爆と判定される。軽質燃料の場合は、初回噴射気筒（膨張行程回数３）で、初爆判定と同時に、Δω＞ΔωＬ１となるか、２回目〜４回目の噴射気筒（膨張行程回数４〜６）のいずれかにおいて、Δω＞ΔωＬ２となって、軽質と判定される。重質燃料の場合は、初回噴射気筒（膨張行程回数３）で、Δω＜ΔωＬ１、２回目〜４回目の噴射気筒（膨張行程回数４〜６）で、Δω＜ΔωＬ２となり、重質と判定される。
【００２５】
ここで、初回噴射気筒（吸気行程噴射気筒）と、それ以降の噴射気筒（排気行程噴射気筒）とで、重軽質判定用のしきい値ΔωＬを変更しているのは、次の理由による。
初回噴射気筒は、吸気行程噴射気筒であるため、筒内吸入量が多くなる一方、燃料気化時間が短いため、重質燃料と軽質燃料とで、燃料性状（燃料気化率）の差による回転速度変化度合の差が小さくなる。
【００２６】
すなわち、図６（ａ）に、吸気行程噴射の場合に、重質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合（Δω）のばらつき範囲と、軽質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合（Δω）のばらつき範囲を示すように、吸気行程噴射の場合は、重質燃料と軽質燃料とで、燃料性状（燃料気化率）の差による回転速度変化度合の差が小さくなることから、ばらつき範囲が一部重なるようになり、正確に判定することが困難となる。従って、この場合は、しきい値ΔωＬを、重質燃料の使用時に予想される回転変化速度のばらつき範囲を上回る値ΔωＬ１に設定する。これは、重質燃料の使用時に、軽質燃料と誤判定すると、運転性の悪化を招くので、これを回避するためである（軽質燃料の使用時に、重質燃料と誤判定しても、燃費は悪化するが、運転性への影響は少ないからである）。従って、判定が難しい場合に、重質と判定することで、安全側に判定できる。但し、本実施形態では、回転速度変化度合（Δω）がしきい値ΔωＬを超えた場合は、直ちに軽質と判定するが、超えない場合は、直ちに重質と判定するわけではないので、初回噴射気筒（吸気行程噴射気筒）に対するしきい値ΔωＬ１を高くしておくことで、誤判定を防止でき、判定精度を向上させることができる。
【００２７】
一方、図６（ｂ）に、排気行程噴射の場合に、重質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合（Δω）のばらつき範囲と、軽質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合（Δω）のばらつき範囲を示すように、排気行程噴射の場合は、重質燃料と軽質燃料とで、燃料性状（燃料気化率）の差による回転速度変化度合の差が大きくなり、ばらつき範囲の重なりも無くなる。従って、この場合は、しきい値ΔωＬを、ΔωＬ１より小さく、重質燃料の使用時に予想される回転速度変化速度のばらつき範囲と軽質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合のばらつき範囲との中間値であるΔωＬ２に設定する。このような設定により、判定精度を向上させることができる。
【００２８】
図７は本発明での燃料性状判定を用いて燃料噴射量制御用に重質設定又は軽質設定を行う燃料噴射量制御用重軽質設定ルーチンのフローチャートであり、エンジンキースイッチの投入と同時に実行される。
Ｓ１０１では、初期設定として、重質設定を行う。これにより、図２の軽質燃料用テーブルと重質燃料用テーブルとのうち、重質燃料用テーブルが使用されるようになる。重質燃料を使用している場合に、軽質設定とすると、始動性が悪化するからである。
【００２９】
Ｓ１０２では、重軽質判定（図３の燃料性状判定ルーチン）が終了したか否かを判定し、終了するのを待って、Ｓ１０３へ進む。
Ｓ１０３では、重軽質判定の結果に基づいて、分岐する。重質と判定された場合は、初期設定を変更する必要はないので処理を終了する。軽質と判定された場合は、軽質設定に変更する。これにより、図２の軽質燃料用テーブルと重質燃料用テーブルとのうち、軽質燃料用テーブルが使用されるようになり、燃費を向上できる。重軽質不定の場合（図３のＳ６の判定でＹＥＳとなり、処理を終了した場合）は、始動性及び始動後の安定性を重視して初期設定（重質設定）のままとして処理を終了する。
【００３０】
本実施形態によれば、吸気通路に各気筒毎に燃料噴射弁を有するエンジンにおいて、始動時の最初の燃料噴射気筒から一巡目内は、吸気ポートが濡れておらず、噴射した燃料が壁流として付着し、気化率の悪い重質燃料ほど吸気ポートに壁流として残ることから、筒内流入燃料量に差が出て、回転速度変化度合（上昇度合）に大きな差が現れることに鑑み、始動時の最初の燃料噴射気筒から一巡目の最後の燃料噴射気筒までの、各気筒の燃焼による気筒毎の回転速度変化度合（Δω）を検出し、予め定められた回転速度変化度合のしきい値（ΔωＬ）との比較に基づいて、使用燃料の重軽質を判定することにより、始動時に燃料噴射が一巡するまでという極めて短い時間で使用燃料の重軽質を精度良く判定できる。
【００３１】
また、最初の燃料噴射気筒のように、一巡目内で吸気行程にて燃料噴射を行う気筒では、吸気行程以外（排気行程）にて燃料噴射を行う気筒に比べ、燃料性状の差による回転速度変化度合の差が小さくなり、これが誤判定の要因となるが、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒と、吸気行程以外（排気行程）にて燃料噴射を行う気筒とで、前記しきい値（ΔωＬ）を変更し、特に、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒での回転速度変化度合のしきい値（ΔωＬ１）を、吸気行程以外（排気行程）にて燃料噴射を行う気筒での回転速度変化度合のしきい値（ΔωＬ２）より大きくすることにより、診断精度を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒において、重質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合のばらつき範囲と、軽質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合のばらつき範囲とが重なる場合に、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒での回転速度変化度合のしきい値（ΔωＬ１）を、重質燃料の使用時に予想される回転速度変化度合のばらつき範囲を上回る値に設定することにより、的確に判定精度を向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、気筒毎の回転速度変化度合は、膨張行程開始時（圧縮上死点付近）の角速度ω１と、膨張行程での最大角速度（若しくはその近傍の値）ω２との差（ω２−ω１）に基づいて算出することにより、回転速度変化度合を的確にとらえることができる。尚、膨張行程での最大角速度近傍の値として、膨張行程の中間位置付近の角速度、又は、膨張行程の下死点付近の角速度を検出することより、検出を容易にすることができる。特に膨張行程の中間位置付近の角速度を用いれば、絶対差が大きいところなので検知が容易になる。膨張行程の下死点付近の角速度を用いれば、膨張行程の仕事量を安定して検知できる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、気筒毎の回転速度変化度合（Δω）としきい値（ΔωＬ）との比較に基づき、一巡目内のいずれかの気筒の回転速度変化度合（Δω）がしきい値（ΔωＬ）を超えたときに、軽質と判定することにより、より速やかに判定できる。
また、本実施形態によれば、気筒毎の回転速度変化度合（Δω）としきい値（ΔωＬ）との比較に基づき、一巡目内の全ての気筒の回転速度変化度合（Δω）がしきい値（ΔωＬ）を超えないときに、重質と判定することにより、精度良く判定できる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、初爆判定を行い、一巡目内に初爆判定がなされなかった場合、回転速度変化度合に基づく重軽質判定を禁止することにより、誤判定を防止することができる。
また、本実施形態によれば、初爆判定は、気筒毎の回転速度変化度合（Δω）と、予め定められた回転速度変化度合の第２のしきい値（ΔωＳ）との比較に基づいて行うことにより、重軽質判定と同じパラメータを用いて初爆判定を実行できる。
【００３６】
次に本発明の他の実施形態について説明する。図８は他の実施形態での燃料性状判定ルーチンのフローチャートである。図８のフローについては、Ｓ５で一巡目内に初爆判定がなされて、Ｓ８へ進んだ後の処理が、図３のフローと異なるので、Ｓ８以降の処理について説明する。
Ｓ８では、Ｎｃ＝１（初回噴射気筒）か否か、すなわち、重軽質判定しようとするのが初回噴射気筒か否かを判定する。
【００３７】
Ｎｃ＝１でない場合、すなわち、２回目以降の噴射気筒の場合は、排気行程噴射であるので、重軽質判定のため、Ｓ１１へ進む。
Ｓ１１では、Ｓ４にて算出された気筒毎の回転速度変化度合である角加速度Δωと、予め設定されたしきい値ΔωＬ（＞ΔωＳ）とを比較し、Δω≧ΔωＬとなったか否かを判定する。尚、ここで用いるしきい値ΔωＬは、図５及び図６に示すΔωＬ２に相当する。
【００３８】
Δω＜ΔωＬの場合は、Ｓ１２へ進む。
Ｓ１２では、Ｎｃ＝４（初回噴射気筒から４番目、すなわち４気筒の場合の一巡目の最後の噴射気筒）か否かを判定し、ＮＯであれば、Ｓ１３で気筒数Ｎｃを１アップした後、Ｓ２〜Ｓ４と同様、Ｓ１４〜Ｓ１６を実行することで、次の気筒についての、圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度ω２とから、角加速度Δωを算出する。そして、Ｓ１１へ戻ることで、再度Δω≧ΔωＬか否かの判定を行う。
【００３９】
一方、Ｓ８での判定で、Ｎｃ＝１である場合、すなわち、初回噴射気筒の場合は、吸気行程噴射であるので、当該気筒についての重軽質判定は禁止する。このため、Ｓ８からＳ１３へ進み、Ｓ１３で気筒数Ｎｃを１アップした後、Ｓ２〜Ｓ４と同様、Ｓ１４〜Ｓ１６を実行することで、次の気筒についての、圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度ω２とから、角加速度Δωを算出する。そして、Ｓ１１へ戻ることで、Δω≧ΔωＬか否かの判定を行う。
【００４０】
この結果、Ｓ１１での判定で一巡目内でΔω≧ΔωＬとなった場合は、その時点で、Ｓ１７へ進み、軽質と判定して、処理を終了する。
これに対し、Ｓ１１での判定でいずれの気筒についてもΔω＜ΔωＬのまま、Ｓ１２での判定でＮｃ＝４となった場合、すなわち、一巡目内にΔω≧ΔωＬとならなかった場合は、Ｓ１２からＳ１８へ進み、重質と判定して、処理を終了する。
【００４１】
本実施形態の場合、図５の例では、膨張行程回数３の気筒が初回噴射気筒である。いずれの燃料の場合も、初回噴射気筒（膨張行程回数３）にて圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度（膨張行程中間位置での角速度）ω２とから算出される角加速度Δω＝（ω２−ω１）／ｄｔに基づく判定で、ΔωＳ以上となって、初爆と判定されるが、吸気行程噴射気筒であるので、重軽質判定は禁止され、２回目以降の噴射気筒（排気行程噴射気筒）により重軽質判定を行う。軽質燃料の場合は、２回目〜４回目の噴射気筒（膨張行程回数４〜６）のいずれかで、Δω＞ΔωＬ２となって、軽質と判定される。重質燃料の場合は、２回目〜４回目の噴射気筒（膨張行程回数４〜６）で、Δω＜ΔωＬ２となり、重質と判定される。
【００４２】
特に、本実施形態によれば、最初の燃料噴射気筒のように、一巡目内で吸気行程にて燃料噴射を行う気筒では、重軽質判定を禁止し、一巡目内で吸気行程以外（排気行程）にて燃料噴射を行う気筒で、重軽質判定を行うことにより、吸気行程にて燃料噴射を行う気筒で燃料性状の差による回転速度変化度合の差が小さくなることに起因する誤判定を防止でき、吸気行程以外（排気行程）にて燃料噴射を行う気筒での回転速度変化度合に基づいて判定することで、判定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジンのシステム図
【図２】水温増量率テーブルの概略図
【図３】燃料性状判定ルーチンのフローチャート
【図４】膨張行程最大角速度検出サブルーチンのフローチャート
【図５】気筒判別後の膨張行程回数に対する角速度及び角加速度の変化を示す図
【図６】Δωばらつき範囲としきい値との関係を示す図
【図７】燃料噴射量制御用重軽質設定ルーチンのフローチャート
【図８】他の実施形態での燃料性状判定ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
【００４４】
１  エンジン
７  吸気通路
１０  燃料噴射弁
１１  ＥＣＵ
１２  カム角センサ
１３  クランク角センサ
【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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【図７】
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【図８】
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