(57)【要約】【課題】燃焼状態の悪化や、運転性の悪化を防止しつつ燃料性状を精度良く判定する。また、エンジンの負荷の変動やばらつきによらず高精度な燃料性状判定を行う。燃料性状の判定精度向上により重質ガソリンでの運転性の悪化を防止しつつ軽質〜標準ガソリンでＨＣ排出量を確実に低減する。【解決手段】各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の減量割合で減量する噴射量設定手段と、減量気筒の点火時期を他の気筒に対し進角する点火時期設定手段と、減量を実施しない気筒のクランク角速度に対する減量気筒のクランク角速度の変化量を算出する手段と、前記クランク角速度の変化量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料噴射量，点火時期の遅角補正量を含む各種エンジン制御量を調節する手段を備えた。【選択図】図２
2007127007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、前記燃料噴射量を変更した気筒の点火時期を他の気筒の点火時期に対し補正する点火時期設定手段と、
燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度に対する燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の変化量を算出する手段と、
前記クランク角速度の変化量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料噴射量，点火時期の補正量を変更する手段を含むエンジン制御量を調節する手段を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度に対する燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の変化量を算出する手段と、機関のトルクまたは燃焼状態を検出する手段と、燃料噴射量を変更した気筒の噴射量の変更割合を前記検出されたトルクまたは燃焼状態に応じて調節する手段と、前記クランク角速度の変化量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料噴射量，点火時期の補正量を含むエンジン制御量を調節する手段を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、燃料噴射量を変更した気筒の点火時期を他の気筒の点火時期に対し補正する点火時期設定手段と、
燃料噴射量の変更を実施しない気筒のクランク角速度と燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の差を算出する手段と、
燃料噴射量を変更した気筒の点火時期補正量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料噴射量，点火時期の補正量を含むエンジン制御量を調節する手段とを備え、
前記点火時期設定手段は、前記燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度と燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の差を減少させるように前記燃料噴射量を変更した気筒の点火時期補正量をフィードバック補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、前記燃料噴射量を変更した気筒の点火時期を他の気筒の点火時期に対し補正する点火時期設定手段と、
燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度に対する燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の変化量を算出する手段と、
前記クランク角速度の変化量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料性状を判定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５】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度に対する燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の変化量を算出する手段と、機関のトルクまたは燃焼状態を検出する手段と、燃料噴射量を変更した気筒の噴射量の変更割合を前記検出されたトルクまたは燃焼状態に応じて調節する手段と、前記クランク角速度の変化量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料性状を判定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６】
各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、燃料噴射量を変更した気筒の点火時期を他の気筒の点火時期に対し補正する点火時期設定手段と、
燃料噴射量の変更を実施しない気筒のクランク角速度と燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の差を算出する手段と、
燃料噴射量を変更した気筒の点火時期補正量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料性状を判定する手段とを備え、
前記点火時期設定手段は、前記燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度と燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の差を減少させるように前記燃料噴射量を変更した気筒の点火時期補正量をフィードバック補正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７】
請求項２又は請求項５のいずれかに記載の機関のトルクまたは燃焼状態を検出する手段は、燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度に対する燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の変化量によりトルクまたは燃焼状態を検出することを特徴とする内燃機関の制御装置および燃料性状判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
多気筒内燃機関の排気ガスを浄化するための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料の蒸発特性にはばらつきがあり、同一温度でも蒸発し易い軽質ガソリンと蒸発しにくい重質ガソリンがあるが、冷機始動時に重質ガソリンで始動すると、噴射弁を吸気ポートに備えたエンジンでは、吸気ポート壁面，吸気バルブ，シリンダ内壁面に付着した燃料の蒸発率が低下し、シリンダ内の気相燃料が減少する。
【０００３】
また、筒内噴射エンジンにおいても重質ガソリンでの始動時にはシリンダの壁面に付着した燃料の蒸発率が低下し、シリンダ内の気相燃料の割合が減少する。
【０００４】
このため、一般に重質ガソリン使用時にシリンダ内の気相燃料が不足して失火やエンストが発生しないように、重質ガソリンに合わせて燃料噴射量を増量するようにしている。
【０００５】
これによって、蒸発率の高い軽質ガソリン使用時にはシリンダに供給される燃料が過剰となり未燃ガス（ＨＣ）が多く排出されてしまう。
【０００６】
上記の問題を解決するために、燃料の蒸発特性（燃料性状）を推定して、燃料性状に応じて燃料噴射量を調節することにより、蒸発率の高い軽質ガソリン使用時には燃料噴射量を減少させてＨＣ排出量を低減できるようにし、蒸発率の低い重質ガソリンでは燃料噴射量を増量して燃焼悪化を防止するようにした技術が開示されている。
【０００７】
例として特許文献１のように燃料性状を光学的センサを用いて推定する方式や、特許文献２のように冷態時からの始動での回転立ち上がりの挙動から燃料性状を推定する方式等がある。
【０００８】
また、特許文献３には燃料性状の推定精度を向上するために始動後のアイドル時にエンジンの吸入空気量を一時的に増加させ、そのときのトルクの変化量を点火時期補正量により検出して燃料蒸発率の違い（燃料性状）を推定する方式について開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１７６９３号公報
【特許文献２】特許第３３２６０００号公報
【特許文献３】特開２００２−９７９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記特許文献１に示されるような光学的センサを用いる燃料性状検出方式では重軽質ガソリンで屈折率の差が小さく燃料性状の推定精度が十分に得られないという問題があった。
【００１１】
特許文献２に示されるような始動時の回転立ち上がり挙動を検出するものでは、インジェクタの噴射量ばらつきや吸気管内の残留燃料の影響等により始動時の回転立ち上がり時間が変動するため燃料性状の推定精度が十分に得られなかった。
【００１２】
このため上記従来技術では重質ガソリンを軽質ガソリンと誤判定してしまい燃料噴射量が減少することにより燃焼状態が悪化してＨＣ排出量が増加したり、軽質ガソリンを重質ガソリンと誤判定してしまい燃料噴射量が過剰となることでＨＣ排出量が増加してしまうという問題があった。
【００１３】
また、特許文献３は燃料性状の推定精度を向上するために、燃料蒸発率の違いを顕在化させるように冷態時からの始動後に吸入空気量と燃料噴射量を強制的に増加させ、そのときのトルクの変化により燃料蒸発率の違い（燃料性状）を検出するものであるが、具体的には、吸入空気量を一時的に増加させたときに所定の目標回転となるよう（トルク一定となるよう）に点火時期のリタード量をフィードバック補正するようにし、吸入空気量増加時の燃料蒸発率の違いによるトルクの変化を上記点火時期リタード補正量により検出して燃料性状判定を行うようにしている。
【００１４】
ここで上記特許文献では、吸入空気量を増加させたときに点火時期をリタード補正するが、重質ガソリン使用時に燃料の壁面付着によりシリンダ内の気相燃料が不足しているときに点火時期をリタードすると燃焼状態が悪化する恐れがあるため吸入空気量の増加量を制限する必要があり、これにより重軽質ガソリンでの燃料蒸発率の差が現れにくくなり、燃料性状の推定精度が十分に得られないという問題があった。
【００１５】
また、燃料性状の推定精度を向上しようとすると前述したように吸入空気量を大きく増加することが必要となり、このとき点火時期のリタード補正量が増加するため燃焼状態が悪化してＨＣ排出量が増加したり、急激な回転落ちを生じ運転性が悪化するという問題があった。
【００１６】
本発明は、燃焼状態の悪化や運転性の悪化を引き起こすこと無く高精度に燃料性状を推定し、ＨＣ排出量を低減することを課題とする。
【００１７】
さらに、エンジンのフリクショントルクのばらつきや補機負荷の作動等によってエンジン負荷（充填効率）が変動した場合でも燃料性状の判定精度の低下を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題は、多気筒内燃機関において各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、前記燃料噴射量を変更した気筒の点火時期を他の気筒の点火時期に対し補正する点火時期設定手段と、
燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度に対する燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の変化量を算出する手段と、
前記クランク角速度の変化量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料噴射量，点火時期の補正量を変更する手段を含むエンジン制御量を調節する手段を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置によって解決される。
【００１９】
また上記課題は、多気筒内燃機関において各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度に対する燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の変化量を算出する手段と、機関のトルクまたは燃焼状態を検出する手段と、燃料噴射量を変更した気筒の噴射量の変更割合を前記検出されたトルクまたは燃焼状態に基づいて調節する手段と、前記クランク角速度の変化量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料噴射量，点火時期の補正量を含むエンジン制御量を調節する手段を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置によっても解決される。
【００２０】
また上記課題は、多気筒内燃機関において各気筒の吸気ポートまたは各気筒内に設けられる燃料噴射弁と、クランク角度検出手段と、前記クランク角度検出手段の検出信号より各気筒の燃焼行程におけるクランク角速度を求める手段と、一部の気筒の燃料噴射量を他の気筒に対し所定の割合で変更する噴射量設定手段と、燃料噴射量を変更した気筒の点火時期を他の気筒の点火時期に対し補正する点火時期設定手段と、
燃料噴射量の変更を実施しない気筒のクランク角速度と燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の差を算出する手段と、
燃料噴射量を変更した気筒の点火時期補正量を所定のしきい値と比較する手段と、前記比較結果に基づいて燃料噴射量，点火時期の補正量を含むエンジン制御量を調節する手段とを備え、
前記点火時期設定手段は、前記燃料噴射量を変更しない気筒のクランク角速度と燃料噴射量を変更した気筒のクランク角速度の差を減少させるように前記燃料噴射量を変更した気筒の点火時期補正量をフィードバック補正することを特徴とする内燃機関の制御装置によっても解決される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の制御装置では、燃焼状態の悪化や、運転性の悪化を防止しつつ燃料性状を非常に精度良く判定できる。
【００２２】
また、エンジンの負荷の変動やばらつきによらず高精度な燃料性状判定が可能となる。
【００２３】
これにより重質ガソリンでの運転性の悪化を防止しつつ軽質〜標準ガソリンでＨＣ排出量を確実に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
燃料性状を検出するためのセンサ等を設けることなく、高精度に燃料性状を推定し、
ＨＣ排出量を低減可能とした。
【実施例１】
【００２５】
以下本発明のエンジン制御装置の構成を図１により説明する。
【００２６】
吸気管１には、吸入空気量センサ９、およびエンジンの吸入空気量を制御するためのスロットル弁２が設けられる。
【００２７】
各シリンダ１４に空気を導入するインテークマニホールド３の下流で、吸気ポート６の上流にインジェクタ４が設けられる。インジェクタ４は吸気弁５に向けて燃料を噴射する。
【００２８】
ここで本発明はインジェクタ４をシリンダ壁面１５に装着し、シリンダ内に向けて燃料を噴射する筒内噴射エンジンに適用しても良い。
【００２９】
エンジンのクランク軸にはクランク角度検出用プレート７が取り付けられ、クランク角度センサ８が設けられる。１１は点火プラグ、１０は点火コイル、１７は冷却水温センサである。
【００３０】
エンジンの排気管１２には酸素濃度センサ１６，触媒１３が設けられる。
【００３１】
吸入空気量センサ９，冷却水温センサ１７，クランク角度センサ８，酸素濃度センサ
１６等の信号はコントローラ（制御装置）２０に入力され、コントローラ２０はこれらの入力信号より燃料噴射量，点火時期，スロットル開度等を演算し、それぞれインジェクタ４，点火コイル１０，スロットル弁２等に制御信号を出力する。
【００３２】
コントローラ２０には、ＣＰＵ２１、および制御プログラムと制御用データが記憶される読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２２，制御用変数等が記憶される書き込み可能なメモリ（ＲＡＭ）２３、および入出力回路２４が設けられる。
【００３３】
本発明の実施例１の制御方法について図２により説明する。エンジンの冷態時からの始動における回転数および筒内Ａ／Ｆの挙動を（ａ）（ｂ）に示す。
【００３４】
軽質ガソリンで始動したときは、吸気ポート，吸気弁に付着した燃料の蒸発率が高いのでシリンダに供給される燃料が多く始動後の筒内Ａ／Ｆはリッチとなる。これに対し、重質ガソリンで始動したときは吸気ポート，吸気弁に付着した燃料の蒸発率が低いためシリンダに供給される燃料が減少し始動後のＡ／Ｆがリーンとなる。このように燃料性状によって始動後のＡ／Ｆ挙動が異なる。したがって始動後のＡ／Ｆを検出できれば燃料性状を推定することが可能となるが、一般にＡ／Ｆの検出に用いられる酸素濃度センサは始動後に検出可能な温度（活性温度）となるまでに１０秒以上かかるために、酸素濃度センサを用いて燃料性状の判定を実施し燃料噴射量の調整を行う場合には始動から判定実施までにＨＣが多く排出されてしまう。よって始動後の早いタイミングでＡ／Ｆを検出することが望ましい。
【００３５】
本発明の制御装置では始動直後の筒内空燃比（筒内Ａ／Ｆ）を推定することにより、燃料性状を判定する。
【００３６】
これに関連する従来技術として、特開平１１−９３７４５号公報に開示されているように多気筒のリーンバーンエンジンにおいてリーン燃焼限界を精度良く検出するために一部の気筒のＡ／Ｆを他の気筒に対しリーン化させて、リーン化気筒のトルク低下量をリーン化気筒が燃焼したときの回転と、リーン化しない気筒が燃焼したときの回転の差により検出することにより、リーン燃焼限界を検出するものがある。上記リーン化気筒のトルクの低下量は筒内Ａ／Ｆと相関があることから、上記公報の技術を筒内Ａ／Ｆの推定に適用することも原理的には可能であるが、上記公報の従来技術を燃料性状判定を目的とした冷態始動後のＡ／Ｆ推定に適用しようとすると、冷態始動後のＡ／Ｆは燃料性状により大きく変動するため、重質ガソリンで始動した場合には、平均空燃比がリーンとなっている状態でさらに一部気筒をリーン化するので、該気筒がオーバーリーンとなり該気筒のトルクが低下して不快な車両振動が発生したり該気筒の燃焼が著しく悪化して失火が発生したり、ＨＣ排出量が増加するなどの不具合を生じ、始動後のＡ／Ｆ推定（燃料性状判定）に適用することは困難である。
【００３７】
また、上記公報の技術を冷態始動後のＡ／Ｆ推定に適用する場合、リーン化気筒は燃焼限界付近までリーン化されるため燃焼が不安定となりわずかなエンジン負荷（充填効率）の違いにより発生トルクが変動するために筒内Ａ／Ｆの推定誤差を生じて燃料性状の判定精度が低下するという問題がある。
【００３８】
さらに、燃料性状判定の精度向上を目的として特許文献３に開示されている方式では前述したように重質ガソリン使用時に燃料の壁面付着により筒内Ａ／Ｆがリーンとなっているときに点火時期をリタードすると燃焼状態が悪化する恐れがあるため吸入空気量の増加量を制限する必要があり、これにより重軽質ガソリンでの燃料蒸発率の差が現れにくくなり燃料性状の推定精度が十分に得られないという問題があった。また、燃料性状の判定精度を向上しようとすると吸入空気量を大きく増加させなければならず点火時期リタード量が大きくなるため燃焼状態が悪化して失火が発生したりＨＣ排出量が増加するという問題があった。
【００３９】
本発明の制御装置は燃焼状態の悪化や車両振動の増加が無く高精度に燃料性状を推定し、ＨＣ排出量を低減するものである。
【００４０】
本発明の制御装置では始動後の数秒間で燃料性状の判定を行う。（ｃ）のように始動後の所定期間、多気筒エンジンの一部の気筒の噴射量を他の気筒の噴射量に対し減量（リーン化）するとともに、リーン化した気筒の点火時期を他の気筒に対し進角する。そしてリーン化した気筒が燃焼したときの回転（クランク角速度）とリーン化しない気筒が燃焼したときの回転（クランク角速度）の差により始動後のＡ／Ｆを推定し燃料性状を判定する。
【００４１】
図３に筒内Ａ／Ｆと各気筒の噴射量，筒内Ａ／Ｆとエンジントルクの関係を示す。はじめに前述した特開平１１−９３７４５号公報に開示されている一部気筒のリーン化を実施し燃焼限界を推定する方式を筒内Ａ／Ｆ推定に適用する場合について説明する。
【００４２】
一部気筒（本例では３番気筒）のリーン化を実施すると軽質ガソリンで始動したときは筒内Ａ／Ｆはリッチとなるが、図３に示す一部気筒の進角無しでの筒内Ａ／Ｆに対するトルクの特性より、リーン化しない気筒のトルクＴ１とリーン化した気筒のトルクＴ１Ｌとの差は小さい。これによりリーン化しない気筒とリーン化気筒との回転差は小さい。これに対し重質ガソリンで始動し筒内Ａ／Ｆはリーンとなっているときはリーン化しない気筒のトルクＴ２に対しリーン化した気筒のトルクＴ２Ｌは低下し、リーン化気筒では回転が低下し回転差が大きくなる。よってリーン化しない気筒とリーン化気筒との回転差を求めることにより筒内Ａ／Ｆを推定できる。
【００４３】
図５に一部気筒のリーン化を実施しない場合（全気筒均一噴射）の筒内Ａ／Ｆと前記回転差の関係（点線）および、一部気筒のリーン化を実施したときの筒内Ａ／Ｆと前記回転差の関係（一点鎖線）を示す。
【００４４】
ここで、前記回転差は複数サイクルでの平均値であり、全気筒均一噴射の場合は所定気筒とその直前に燃焼した気筒の回転差の内、回転低下方向に変化したときの回転差の平均値を示している。
【００４５】
一部気筒のリーン化を実施しない場合は筒内Ａ／Ｆと回転差の相関が低く、筒内Ａ／Ｆがオーバーリーンの状態となって燃焼状態が悪化するまで気筒間の回転差が増加しないことから、筒内Ａ／Ｆの推定精度が低くなる。これに対し一部気筒のリーン化を実施すると、リーン化気筒とリーン化しない気筒の回転差は、エンジンの筒内Ａ／Ｆに対するトルク特性（筒内Ａ／Ｆ変化に対する発生トルクの変化量）が反映された値となるので、筒内Ａ／Ｆとの相関が高くなり筒内Ａ／Ｆの推定精度が向上する。
【００４６】
ここで、燃料性状と筒内Ａ／Ｆは相関があることから推定された筒内Ａ／Ｆにより燃料性状を判定することが可能であるが、上記公報の技術を燃料性状判定に適用する場合には以下の問題点がある。
【００４７】
始動後の筒内Ａ／Ｆは燃料性状により変動し、重軽質ガソリンで差があるほか、重質ガソリンでも蒸発率のばらつきがあり、筒内Ａ／Ｆは一定ではない。図３のように重質ガソリンで筒内Ａ／Ｆがリーンとなっているときに一部気筒のリーン化を実施すると、該気筒のＡ／Ｆがオーバーリーンとなり図に示す燃焼悪化領域となるので、燃焼が悪化し、ＨＣ排出量の増加，失火の発生やトルク低下による車両振動を引き起こすという問題がある。
【００４８】
ここで一部気筒のリーン化量は燃料性状判定に必要な筒内Ａ／Ｆの推定精度を確保するのに必要な所定の値が設定される。
【００４９】
さらに、発明者らの実験によれば、エンジンの補機負荷の変動やフリクションばらつきによるエンジン負荷（充填効率）の変動により、筒内Ａ／Ｆの推定誤差を生じ、燃料性状を精度良く判定することができないことがわかった。
【００５０】
これは一部気筒を燃焼限界付近までリーン化するために、燃焼が不安定となることでわずかなエンジン負荷の違いで発生トルクが変動するためである。
【００５１】
図４に負荷が異なる場合の筒内Ａ／Ｆに対する空気量あたりトルクの特性を示す。リーン領域で負荷が減少すると燃焼状態が不安定となり、リーン化気筒のトルクが減少する。このような負荷の変化によるトルクの変動により同一トルクとなる筒内Ａ／ＦにΔＡ／Ｆのずれを生じる。これにより前述した回転差による筒内Ａ／Ｆの推定を実施するにあたり筒内Ａ／Ｆの推定誤差が生じるため燃料性状を精度良く判定することができない。
【００５２】
上記課題を解決するため、本発明では一部気筒の燃料噴射量を減量（リーン化）するとともに、リーン化した気筒の点火時期を他の気筒に対し進角するようにしている。
【００５３】
本発明における筒内Ａ／Ｆの推定方法を説明する。図３の点火時期進角有りでの筒内Ａ／Ｆとトルクの関係において、リーン化した気筒の点火時期を進角すると、軽質ガソリンで始動し筒内Ａ／Ｆがリッチとなっているときは、一部気筒リーン化によるトルクの低下分は少なく、一方で点火時期進角によるトルクの上昇量の方が大きいため、結果としてリーン化と進角を行った気筒のトルクＴ１Ａはリーン化しない気筒のトルクＴ１に対し増加方向となる。重質ガソリンで始動したときは、一部気筒リーン化によるトルクの低下量が点火時期進角によるトルクの上昇量に比べやや大きいため、結果としてリーン化と進角を行った気筒のトルクＴ２Ａはリーン化しない気筒のトルクＴ２に対し減少方向となる。
【００５４】
上記トルクの変化は、リーン化気筒とリーン化しない気筒の回転差となって現れるので、前記回転差を検出することにより筒内Ａ／Ｆおよび燃料性状を判別できる。
【００５５】
ここで発明者らの実験により軽質ガソリンでの回転差（Ｔ１−Ｔ１Ａ）に対し、重質ガソリンの回転差(Ｔ２−Ｔ２Ａ)は大きく燃料性状の判別に必要な精度が十分に得られることが確認できた。ここで軽質ガソリンでは回転上昇方向となるので回転差(Ｔ１−Ｔ１Ａ)は負の値となり、重質ガソリンでは回転低下方向となるので回転差（Ｔ２−Ｔ２Ａ）は正の値となる。
【００５６】
また、リーン化気筒の点火時期進角により、筒内温度、圧力が高くなるタイミングで燃焼することで火炎伝播が促進され、進角を実施しない場合に対し燃焼が著しく改善されることがわかった。
【００５７】
これにより筒内Ａ／Ｆがリーンとなる重質ガソリンにおいても燃焼の悪化を防止できる。
【００５８】
図５の実線が一部気筒のリーン化と該気筒の点火時期進角を実施したときの筒内Ａ／Ｆと回転差の関係であり、一部気筒のリーン化を実施しないもの（全気筒均一噴射）に対し、筒内Ａ／Ｆの推定精度が向上し、一部気筒のリーン化のみ実施したものに対し、燃焼を改善しつつほぼ同等の筒内Ａ／Ｆ推定精度を得ることが出来た。
【００５９】
さらに点火時期進角によりリーン化気筒のトルクが増加するのでリーン化気筒とリーン化しない気筒のトルク差が減少する。具体的には図３の一部気筒のリーン化のみ実施したときのトルク差｜Ｔ２−Ｔ２Ｌ｜に対し、一部気筒のリーン化と点火時期進角を実施したときのトルク差｜Ｔ１−Ｔ１Ａ｜，｜Ｔ２−Ｔ２Ａ｜は小さくなるので、リーン化気筒とリーン化しない気筒のトルク差が減少し、一部気筒のリーン化と点火時期進角を実施したときは一部気筒のリーン化のみ実施した場合に比べ車両振動のレベルも非常に低く抑えられることがわかった。
【００６０】
さらに前述した一部気筒のリーン化のみ実施した場合の負荷変化に対するトルク変動特性（図４）に比べ、本発明の制御では点火時期進角による燃焼状態の安定化により、図
１２のように負荷（充填効率）の変化によるトルクの変動量が減少する。これにより筒内Ａ／Ｆの推定誤差ΔＡ／Ｆを低減でき、エンジンの補機負荷の変動やフリクションばらつきによらず燃料性状を精度良く判定することが可能となった。
【００６１】
図２の（ｅ）〜（ｈ）は燃料性状判定を実施する期間ＴＪでの燃料噴射量，点火時期制御の詳細を示したものである。図２では簡易的に各気筒の噴射量，点火時期，回転のタイミングは同一タイミングとして記載している。
【００６２】
始動後に一部気筒（図２では３番気筒）の噴射量を減量（リーン化）するが、このとき同時に各気筒の燃焼後の回転Ｎ（ｉ）（クランク角速度）を検出する。ここでＮ（ｉ）は各気筒の燃焼行程から排気行程前半までの所定のクランク角度分変位する時間を計測することにより得られる。またＮ（ｉ）よりリーン化気筒とリーン化しない気筒の回転差ＤＮ（＝Ｎ（ｉ−１）−Ｎ（ｉ））を求めるようにする。
【００６３】
リーン化気筒の噴射量（パルス幅）の減量値ΔＴＩは最初小さく、徐々にΔＴＩを増加（減量）させていき、ＤＮが所定レベルＳＬ２より小さくなったとき（回転低下量が大きいとき）は次のサイクルでΔＴＩを減少させるようにする。ＤＮがＳＬ２以上であれば
ΔＴＩが所定の上限値となるまでΔＴＩを増加（減量）させる。
【００６４】
これは始動後の気筒Ａ／Ｆは燃料性状により変動するので、重質ガソリン使用時にベースＡ／Ｆがリーンとなっているときにリーン化気筒のトルクが燃料性状判定に必要なレベル以下に低下しトルク変動が生じて車両振動が増加しないようにするためである。
【００６５】
このときリーン化気筒の燃焼悪化防止およびトルク変動の抑制のためリーン化気筒の点火時期を他の気筒に対し、ΔＡＤＶ進角するようにし、ΔＡＤＶはリーン化量に応じて徐々に増減させるようにする。
【００６６】
上記制御を所定の判定期間ＴＪにおいて実施しその間のＤＮの積算値ＳＵＭＩＤＮ、およびＤＮの平均値を求める。前述したように軽質ガソリンではＤＮは増加（回転上昇）方向となるのでＳＵＭＩＤＮは増加する。重質ガソリンではＤＮは減少（回転低下）方向となるのでＳＵＭＩＤＮは減少する。ＳＵＭＩＤＮ  から求められるＤＮの平均値は筒内Ａ／Ｆに対応するので、ＤＮの平均値を所定のしきい値と比較することにより燃料性状を判定する。例としてＤＮの平均値が前記しきい値より大きいとき軽質〜標準ガソリンと判定する。ＤＮの平均値が前記しきい値より小さいとき重質ガソリンと判定する。判定終了後は一部気筒のリーン化、点火時期の進角を停止する。
【００６７】
判定期間ＴＪは２秒程度であり、始動後に速やかに燃料性状判定が実施される。そして燃料性状判定結果に応じて、以後の燃料噴射量を最適に設定する。
【００６８】
（ｃ）において燃料性状判定により軽質ガソリンと判定されたときは全気筒の噴射量を所定量減量する。これにより燃料過剰となってＨＣ排出量が増加することを防止できる。
【００６９】
重質ガソリンと判定されたときは、気筒Ａ／Ｆがリーンとなっているので噴射量の減量を実施しないようにし運転性の悪化を防止する。
【００７０】
また、（ｄ）のように燃料性状判定により軽質ガソリンと判定されたときは、燃料の蒸発率が高く、燃焼状態も良好であるため、触媒昇温のための点火時期リタード量を増量するようにしてもよい。これにより使用頻度の高い軽質〜標準ガソリンでは触媒の昇温を促進できＨＣ排出量をさらに低減できる。
【００７１】
重質ガソリンと判定された場合は、運転性の悪化を防止するため点火時期リタード量の増量を禁止する。
【００７２】
また、燃料性状の判定結果に応じて、燃料蒸発率の違いによる加速時のＡ／Ｆ変動を補償するように加速時の燃料増量を調節するようにしても良い。
【００７３】
ここで本例では所定気筒の噴射量をリーン化するようにしているが、リーン化する気筒は固定でなく、例えば４気筒エンジンなら３気筒燃焼ごとにリーン化するようにしてもよく、全気筒の燃焼中の一部の気筒の燃焼でリーン化すればよい。
【００７４】
本実施例におけるコントローラ２０の制御プログラムの動作を図６のフローチャートにより説明する。ステップ１００でエンジン始動から所定時間ＴＭ以上経過後であること、および始動時のエンジン冷却水温が所定の範囲内であるかをチェックする。ここで始動直後は始動時噴射による壁面付着燃料が初爆後の回転上昇による吸気管圧力の低下により急激に気化して筒内Ａ／Ｆがリッチ側に変動するので始動後に筒内Ａ／Ｆが安定するまでの時間ディレイＴＭ経過後から燃料性状判定を実施するようにする。
【００７５】
また、前記冷却水温の範囲は、燃料の蒸発率が低下し燃料性状の違いにより気筒Ａ／Ｆが変化するエンジン冷態時であり、かつ燃料蒸発率の著しい低下により燃焼が不安定となる極低温時でないなどの条件を満たす温度範囲などとする。
【００７６】
ここで、燃料が付着する吸気管壁面の温度とエンジン冷却水温は必ずしも一致しない場合があるので、他に外気温度センサにより検出された外気温度もしくは吸気温度センサにより検出された吸気温度が燃料性状の判別に適した所定の範囲となっているかを判定するようにしてもよい。
【００７７】
さらに、前回のエンジン停止から今回始動までの経過時間（エンジン停止時間）が短い場合、風の吹き付けによる吸気管の冷却等によりエンジン冷却水温と吸気管の壁面温度が異なる場合があり、始動時のエンジン冷却水温から燃料性状判定に適した蒸発率になっているかを精度良く判定できない場合があるので、エンジン停止時間が長いことを判定するために前回のエンジン停止時の冷却水温度と今回始動時の冷却水温度の差が所定値以上であるなどの条件を満たすかを判定するようにしても良い。
【００７８】
上記条件を満足したとき、ステップ１１０において燃料性状判定の許可条件をチェックする。判定許可条件の例としては、燃料系部品の故障等でトルクが低下しエンジン回転が低下している状態や空気系部品の故障等で回転数が異常に上昇している状態などでは燃料性状判定を実施しないようにエンジン回転がアイドリングの目標回転を中心とした所定範囲内となっているかチェックする。また、空燃比が急変するなどしてトルクが変動するような場合や部品故障等により燃焼状態が悪化してトルク変動を生じている場合などでは回転変動による燃料性状判定の精度が低下するので、エンジン回転の変化量が所定値以内であることをチェックする。また、エアフローセンサや冷却水温センサ，スロットル弁などの部品の故障が検知されていないことをチェックする。また、失火が検出されていないことをチェックする。また、補機負荷の変動により回転変動を生じると燃料性状の判定精度が低下する場合があるので、補機の作動状態をチェックし、補機が非作動から作動状態への切り換わり時などでは燃料性状判定を禁止もしくは中断するようにしても良い。
【００７９】
ここで、一般に燃料系部品の特性のばらつきや経時変化を補償するように酸素濃度センサの検出値から所定の条件で部品特性の変化等による筒内Ａ／Ｆのずれ分を求め補正する学習制御を実施しているが、学習制御が終了していないと部品の特性変化等によるベースＡ／Ｆの変動で燃焼状態が不安定となる場合があるので、学習制御が終了しているときに燃料性状判定を実施するようにしてもよい。
【００８０】
上記条件のいずれかが不成立であるときには燃料性状判定を禁止するかまたは、判定実施中であれば判定を中止し、このときステップ１２０で一部気筒の減量率ＫＤＣ，回転差積算値ＳＵＭＩＤＮ，点火時期進角量を０とし、その他の燃料性状判定制御に使用するカウンタや変数の値もイニシャライズするようにし、ステップ１１０の判定許可条件が成立するまで燃料性状判定を実施しないようにする。
【００８１】
ステップ１１０の判定許可条件がいずれも成立しているときに、ステップ１３０で一部気筒の減量率ＫＤＣを算出する。
【００８２】
減量率ＫＤＣの算出方法を図７に示す。ステップ３００では前サイクルでのリーン化気筒とリーン化しない気筒の回転差ＩＤＮ（Ｋ−１）（Ｋはサイクル数を示す）を所定のしきい値ＳＬ２と比較し、ＳＬ２以上であれば回転低下量が許容値以内であるとして、ステップ３１０で減量率ＫＤＣを所定量ＫＤＳＴＥＰ１だけ加算する。回転差ＩＤＮ（  ）の算出方法の詳細については後述する。
【００８３】
ここでＫＤＣには必要以上の回転変動を発生させないために上限値ＫＤＭＡＸを設け、ＫＤＣの加算値とＫＤＭＡＸを比較し小さい方をＫＤＣにセットする。
【００８４】
ステップ３００でＩＤＮ（Ｋ−１）がＳＬ２より小さければ、回転低下量が許容値以上であるとし、ステップ３２０でＫＤＣを所定量ＫＤＳＴＥＰ２だけ減少させる。ここで
ＫＤＣの最小値は０なので、ＫＤＣの減算値と０を比較し大きい方をＫＤＣにセットする。
【００８５】
ＳＬ２は車両振動が発生しない回転差の限界値を設定する。
【００８６】
上記によれば、始動後に燃料性状の違いにより気筒Ａ／Ｆが変動しても、一部気筒の減量率が車両振動を生じないレベルにフィードバック制御されるので運転性の悪化を防止できる。
【００８７】
ここで、ＫＤＳＴＥＰ１，ＫＤＳＴＥＰ２の値は回転差ＩＤＮ（Ｋ−１）の値に応じて変更するようにしてもよい。
【００８８】
減量率ＫＤＣ算出後は図６のステップ１４０で各気筒の噴射量（噴射弁のパルス幅）を計算する。各気筒の噴射量を計算方法の詳細を図８に示す。ステップ３５０で各気筒の噴射量計算ルーチンで減量を実施する所定気筒（図ではｍ＃気筒）の噴射量計算タイミングであるかを判定する。減量気筒の噴射量計算タイミングであれば、ステップ３６０でベースとなる噴射パルス幅をＴＩＢとし、ＴＩＢからＫＤＣ減量したものを実際の噴射パルス幅とする。ここでＴＩＢはエアフローセンサ信号、回転数から理論空燃比となる噴射量として算出されるもので、ＫＡＳ，ＫＴＷはそれぞれ始動後増量係数，水温増量係数であり、冷態時の始動で一般にベース噴射パルス幅ＴＩＢに対する増量補正係数として設定されるものである。
【００８９】
ステップ３５０で減量を実施する気筒以外であれば、ステップ３７０でＫＤＣによる
ＴＩＢの減量補正は実施しないようにする。
【００９０】
噴射量計算実施後は図６のステップ１５０で、各気筒の点火時期を計算する。点火時期計算の詳細を図９に示す。ステップ４００でリーン化を実施する気筒の点火時期計算タイミングと判定されたときはステップ４１０でベース点火時期に対し、進角するよう補正を実施する。ここでＡＤＶＢはベース点火時期であり、ＦＩＲＴＤは触媒昇温を促進するために一般に始動後に所定時間設定される点火時期リタード補正量である。
【００９１】
ＫＩＡＤは前述したリーン化気筒の最大減量率ＫＤＭＡＸとなったときに車両振動（トルク変動）が許容値以内となるようにリーン化気筒のトルクを増加させるための点火時期の進角量である。減量率は回転差により制御されるため、リーン化気筒とリーン化しない気筒のトルク差を抑制するよう減量率の値に応じて進角量を調整するようにする。本例では現在減量率の最大減量率に対する比率（ＫＤＣ／ＫＤＭＡＸ）で進角量ＫＩＡＤを補正するようにしている。
【００９２】
さらに、負荷等の運転状態により点火時期進角に対するトルク増加量が変化するので、図１１に示すように運転状態が変化しても上記トルク差が増加しないよう進角量ＫＩＡＤを負荷の関数として設定するようにしても良い。
【００９３】
ここで、負荷（充填効率）はエアフローセンサの空気量検出値と回転の検出値もしくは吸気管圧力等から求められる。
【００９４】
ステップ４００でリーン化を実施する気筒以外と判定されたときはステップ４２０により進角補正を実施しないようにする。
【００９５】
ここで、各気筒の点火後に、該気筒の発生トルクに対応する回転数（クランク角速度）を計測する。回転の計測は該気筒の発生トルクが最も反映される燃焼行程から排気行程の所定のクランク角度間（ウインドウ）を変位する時間Ｔｄを計測することにより実施される。
【００９６】
ウインドウ設定の例としては該気筒の圧縮上死点後３０〜２１０ｄｅｇ等が設定される。また、負荷等の条件によりウインドウのタイミングを変更することも可能である。
【００９７】
ここで、Ｔｄは各気筒の回転数（クランク角速度）に対応するので、計算を簡素化するためにコントローラ２０の内部計算では各気筒の回転数の代わりにＴｄを用いるようにする。
【００９８】
図６のステップ１７０でリーン化気筒のウインドウ期間が終了したときにステップ180においてリーン化気筒のウインドウ変位時間Ｔｄ（ｉ）とその直前のリーン化しない気筒のウインドウ変位時間Ｔｄ（ｉ−１）の差：Ｔｄ（ｉ−１）−Ｔｄ（ｉ）を回転差の指標ＩＤＮ（Ｋ）として求める。ここでＫＯＦＳは、リーン化時の回転差は補機の駆動状態などの運転状態により多少変化するので、運転状態の変化の影響を受けないように運転状態に応じて前記回転差の値を補正するための変数である。
【００９９】
指標ＩＤＮ（Ｋ）計算時に、ＩＤＮ（Ｋ）の計算回数（気筒リーン化実施回数）をカウンタＣＫにセットする。
【０１００】
次にステップ１９０においてＩＤＮ（Ｋ）の積算条件をチェックする。一部気筒のリーン化量が大きくなるにしたがい筒内Ａ／Ｆの推定精度は向上するが、判定精度を確保するようにリーン化量が前述したリーン化量の上限値ＫＤＭＡＸとなっているときの回転差
ＩＤＮ（Ｋ）を積算するようにする。ここで、重質ガソリン使用時始動後の筒内Ａ／Ｆがリーンとなって一部気筒リーン化による回転低下量が増加すると前述したステップ１３０の回転差によるリーン化量のフィードバック制御により、リーン化量が制限される。よって重質ガソリンではリーン化量がＫＤＭＡＸより小さくなる場合があるため、回転が低下してリーン化量が制限されているときの指標ＩＤＮ（Ｋ）も積算する必要がある。このためＩＤＮ（Ｋ）＜ＳＬ２が成立しているときもＩＤＮ（Ｋ）を積算するようにする。ここでリーン化気筒の回転低下時はＩＤＮ（Ｋ）は負の値となり、回転低下量が大きいほど
ＩＤＮ（Ｋ）は減少する。
【０１０１】
上記いずれかのＩＤＮ（Ｋ）の積算条件が成立したとき、ＩＤＮ（Ｋ）を積算し変数
ＳＵＭＩＤＮにセットする。このとき積算回数をカウンタＣＫＭＸにセットする。
【０１０２】
ここで、ＩＤＮ（Ｋ）の積算方法について、始動後の気筒Ａ／Ｆの変動によりリーン化気筒の実際の減量率（リーン化しない気筒のＡ／Ｆとリーン化気筒のＡ／Ｆの差）が減少側に変動すると気筒Ａ／Ｆの推定精度が低下するので上記変動を考慮しＩＤＮ（Ｋ）の積算条件が成立したときのＩＤＮ（Ｋ）の内、小さい（回転低下量の大きい）ものから所定個数のＩＤＮ（Ｋ）を積算するようにしても良い。これによりばらつきによりリーン化量が小さくなって回転低下量が減少したものが除去され、判定精度を向上できる。SUMIDN計算後にステップ２１０でＳＵＭＩＤＮおよびＣＫＭＸよりＩＤＮ（Ｋ）の平均値AVEIDNを求める。
【０１０３】
次にステップ２２０で気筒リーン化実施回数のカウンタＣＫが所定値ＫＳＵＭに達したかをチェックする。ＫＳＵＭには始動後Ａ／Ｆの推定精度を確保するために必要な所定のサンプリング数を設定されている。ＣＫがＫＳＵＭに達していなければＫＳＵＭに達するまで一部気筒のリーン化と回転差のサンプリングを繰り返す。
【０１０４】
ＣＫがＫＳＵＭに達したとき、ステップ２３０，ステップ２４０で重軽質ガソリンの判定を実施する。
【０１０５】
ＩＤＮ（Ｋ）の積算回数が少なく所定値ＫＣＫＬ未満のときは、一部気筒リーン化による回転低下が多く発生していることからステップ２６０で重質ガソリンと判定する。
【０１０６】
ＩＤＮ（Ｋ）の積算回数がＫＣＫＬ以上であればステップ２４０でＩＤＮ（Ｋ）の平均値ＡＶＥＩＤＮと所定のしきい値ＳＬ１を比較して、ＡＶＥＩＤＮがＳＬ１以上のとき軽質〜標準ガソリンと判定する。ＡＶＥＩＤＮがＳＬ１未満のときは重質ガソリンと判定する。
【０１０７】
上記判定終了後は一部気筒のリーン化および点火時期の進角を停止する。
【０１０８】
次に燃料性状判定後の燃料噴射量，点火時期の制御方法について図１０により説明する。
【０１０９】
ステップ４５０で前述した燃料性状判定により軽質〜標準ガソリンと判定されたとき、以後全気筒の燃料噴射量を所定の割合で減量する。これにより燃料過剰となってＨＣ排出量が増加することを防止できる。
【０１１０】
重質ガソリンと判定されたときは燃料噴射量の減量を実施しないようにする。
【０１１１】
また、軽質〜標準ガソリンと判定されたときは燃焼状態が良好であることからステップ４７０で全気筒の点火時期リタード量（図９ステップ４１０のＦＩＲＴＤ）を所定量増量し触媒昇温を促進するようにしてもよい。
【０１１２】
以上説明したように、本発明の制御装置では、燃焼状態の悪化や、運転性の悪化を防止しつつ高精度な燃料性状判定が可能となる。
【０１１３】
また、エンジンの負荷の変動やばらつきによらず高精度な燃料性状判定が可能である。
【０１１４】
これにより重質ガソリンでの運転性の悪化を防止しつつ軽質〜標準ガソリンでＨＣ排出量を確実に低減できる。
【０１１５】
ここで、本実施例の燃料性状判定では一部気筒のリーン化と進角を実施したものについて記載したが、特開平１１−９３７４５号公報に開示されているような一部気筒のリーン化のみ実施し、該気筒の点火時期の進角を実施しない燃焼限界検出方式を始動後のＡ／Ｆ推定（燃料性状判定）に適用する場合においても、本発明の一部気筒の噴射量減量率を制御する方式を適用することにより、一部気筒リーン化によるトルク変動およびこれによる車両振動を低減できる。
【０１１６】
前記公報ではトルク変動によらず一部気筒の他の気筒に対する噴射量減量率は固定としているが、図１３に一部気筒の噴射量減量率を固定とした場合と、本発明の噴射量減量率を制御する方式についてリーン化によるトルク変動量を比較したものを示す。
【０１１７】
始動後の筒内Ａ／Ｆは燃料性状により変動するため、前記公報のように噴射量減量率が固定の場合は、図１３のように重質ガソリンでベースの筒内Ａ／Ｆがリーンとなっているときに一部気筒をさらにリーン化（減量）するので、リーン化によるトルクの減少もしくは燃焼状態の悪化によりトルクの低下量が大きくなる。これによりリーン化気筒とリーン化しない気筒のトルク差ΔＴが大きくなり車両振動が発生するなどの問題がある。
【０１１８】
これに対し本発明ではリーン化気筒とリーン化しない気筒の回転差を求め、回転差が車両振動を生じない許容値以内となるようにリーン化気筒の噴射量減量率をフィードバック制御するようにしているので、図１３のように重質ガソリンにおいて始動後の筒内Ａ／Ｆがリーンとなった場合においても車両振動や燃焼悪化を防止することができる。
【実施例２】
【０１１９】
次に本発明の第２実施例について説明する。第２実施例のエンジン制御装置の構成は第１実施例と同様である。第２実施例の制御装置の動作を図１４により説明する。本実施例では燃料性状判定時の車両振動，運転性への影響をさらに低減するようにしている。第１実施例と同様に始動後に燃料性状判定の実施条件が成立してから、（ｃ）（ｄ）（ｅ）のように一部気筒の減量および点火時期の進角を実施するが、このとき（ｆ）に示す回転の変動量を検出し、回転変動量を減少させるように減量気筒の点火時期進角量と減量率をフィードバック制御する。
【０１２０】
具体的には一部気筒の減量実施中に回転変動量が下限値ＳＬＮＬ以下になると（回転低下量が大きくなると）、点火時期の進角量ΔＡＤＶを増量してトルクの低下を抑制する。また回転変動量が上限値ＳＬＮＨ以上になると（回転上昇量が大きくなると）、点火時期の進角量ΔＡＤＶが過剰になっているのでΔＡＤＶを減量してトルクの上昇を抑制する。さらに回転変動量が第２の下限値ＳＬＤＮ２以下になると一部気筒の噴射量減量率を減少させる。ここで上記のように制御すると点火時期のフィードバック補正量ΔＡＤＶは、リーン化気筒とリーン化しない気筒のトルク差に対応するので、ΔＡＤＶにより筒内Ａ／Ｆを推定することができる。本実施例では所定回数のリーン化を実施し、その間のΔＡＤＶの積算値ＳＵＭＩＡＤにより筒内Ａ／Ｆを推定し、燃料性状を判定するようにしている。
【０１２１】
上記のようにリーン化気筒の点火時期進角量ΔＡＤＶを制御することにより、第１実施例と同様に一部気筒のリーン化による燃焼悪化を防止しつつ、第１実施例に対しリーン化気筒とリーン化しない気筒のトルク差がさらに減少して車両振動を十分に低減することができる。
【０１２２】
燃料性状判定後の燃料噴射量，点火時期の制御方法は第１実施例と同様である。
【０１２３】
本実施例の制御方法の詳細を図１５のフローチャートにより説明する。ステップ１００、およびステップ１１０は第１実施例と同様である。ステップ１１０で判定許可条件が不成立のときステップ５８０で減量率ＫＤＣ，点火時期進角量ＫＩＡＤ，点火時期進角量の積算値ＳＵＭＩＡＤを０とし、その他制御に使用するカウンタや変数をイニシャライズする。ステップ１１０で判定許可条件が成立しているときステップ５００でリーン化気筒の減量率ＫＤＣを算出する。減量率ＫＤＣの算出方法の詳細を図１６に示す。ステップ600で前サイクルのリーン化時のリーン化気筒とリーン化しない気筒の回転差ＩＤＮ(Ｋ−１)の値が所定のしきい値ＳＬＤＮ２未満であるとき（リーン化気筒の回転低下量が大きいとき）および、ＩＤＮ（Ｋ−１）の値が所定のしきい値ＳＬＤＮ１未満でかつリーン化気筒の点火時期進角量ＫＩＡＤが所定の上限値ＫＩＡＭＡＸに達しているときは点火時期によるトルク差抑制の限界を超えているとしてステップ６２０で減量率ＫＤＣを減少させる。ここでＫＤＣの最小値は０とする。ステップ６００の条件が不成立であればステップ610でリーン化気筒の減量率ＫＤＣをＫＤＭＡＸを上限値として増加させる。
【０１２４】
次に図１５のステップ５１０で一部気筒の点火時期進角量ＫＩＡＤを算出する。KIAD算出方法の詳細を図１７により説明する。前サイクルのリーン化気筒の回転差ＩＤＮ（Ｋ−１）の値が所定のしきい値ＳＬＮＬ未満の（回転低下量が大きい）とき、ＫＩＡＤは
ＫＩＡＭＡＸを上限値として所定量ＫＩＡＳＴＥＰ１ずつ増量する。
【０１２５】
これに対しＩＤＮ（Ｋ−１）の値が所定のしきい値ＳＬＮＨを超えているとき（回転上昇量が大きい）とき、ＫＩＡＤは０を下限値として所定量ＫＩＡＳＴＥＰ２ずつ減量する。
【０１２６】
次にステップ１４０で第１実施例と同様に各気筒の噴射量を計算する。その後ステップ５３０で各気筒の点火時期を計算する。点火時期計算の詳細を図１８により説明する。ステップ４００でリーン化気筒の点火時期計算のタイミングであればにステップ８００でベース点火時期ＡＤＶＢにＫＩＡＤを加算（進角側に補正）する。リーン化気筒以外の気筒の点火時期計算のタイミングであるときにはステップ４２０でＫＩＡＤの加算を実施しないようにする。
【０１２７】
次にステップ１７０でリーン化気筒のウインドウ期間が終了したと判定したときにステップ５４０においてリーン化気筒のウインドウ変位時間Ｔｄ（ｉ）とその直前のリーン化しない気筒のウインドウ変位時間Ｔｄ（ｉ−１）の差を回転差ＩＤＮ（Ｋ）として求める。
【０１２８】
指標ＩＤＮ（Ｋ）計算時に、ＩＤＮ（Ｋ）の計算回数（気筒リーン化実施回数）をカウンタＣＫにセットする。
【０１２９】
次にステップ５４５で減量率が最大値に達しているかまたはＩＤＮ（Ｋ）が所定値未満（回転の低下量が大きい）ときに積算条件が成立していると判定し、成立していればステップ５５０でリーン化気筒の進角量ＫＩＡＤの積算値ＳＵＭＩＡＤを求め、積算回数のカウンタＣＫＭＸをインクリメントする。ここでＫＣＩＡＤは負荷によるＫＩＡＤの補正係数であり、負荷によって点火時期進角量に対するトルク変化量が異なることから、負荷の違いによるトルク変化量の変動の影響を補償するよう、負荷に応じてＫＣＩＡＤを調節する。例として図１９のように負荷が大きいときは点火時期の変化に対するトルクの変化量が大きいので補正量をＫＣＩＡＤを大きくし、負荷が小さいときは点火時期の変化に対するトルクの変化量が小さいので補正量をＫＣＩＡＤを小さくする。
【０１３０】
ＳＵＭＩＡＤ計算後にステップ５６０でＳＵＭＩＡＤ，ＣＫＭＸよりＫＩＡＤの平均値ＡＶＥＩＡＤを求める。
【０１３１】
ステップ２２０により所定のリーン化回数となるまで一部気筒のリーン化を繰り返す。
【０１３２】
次にステップ２３０で第１実施例と同様に積算回数が所定回数ＫＣＫＬに達しないときステップ２６０で重質ガソリンと判定する。
【０１３３】
積算回数が所定回数ＫＣＫＬに達していれば、ステップ５７０でＡＶＥＩＡＤを所定のしきい値ＳＬＡＤと比較し、ＳＬＡＤ以下であれば、リーン化による回転低下量が少ないことからステップ２５０で軽質〜標準ガソリンと判定する。
【０１３４】
燃料性状判定実施後の燃料噴射量，点火時期補正量の制御は第１実施例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本制御装置によれば始動直後の筒内Ａ／Ｆ推定による燃料性状判定のほか、燃焼状態や運転性を良好に保ちつつ筒内Ａ／Ｆを逐次推定し、推定Ａ／Ｆにより燃料噴射量や点火時期リタード量をリアルタイムでフィードバック補正する制御にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明のエンジン制御装置の構成。
【図２】本発明の第１実施例における制御方法。
【図３】本発明の筒内Ａ／Ｆの推定方法。
【図４】従来技術による筒内Ａ／Ｆの推定誤差。
【図５】制御方法と筒内Ａ／Ｆの関係。
【図６】本発明の第１実施例における制御フローチャート。
【図７】本発明の第１実施例における噴射量減量率の算出方法。
【図８】本発明の第１実施例における噴射量算出方法。
【図９】本発明の第１実施例における点火時期算出方法。
【図１０】本発明の燃料性状判定による制御方法。
【図１１】本発明の第１実施例における減量気筒の点火時期進角量。
【図１２】本発明による筒内Ａ／Ｆの推定誤差。
【図１３】本発明の第１実施例における噴射量減量率とトルク変動の関係。
【図１４】本発明の第２実施例における制御方法。
【図１５】本発明の第２実施例における制御フローチャート。
【図１６】本発明の第２実施例における噴射量減量率の算出方法。
【図１７】本発明の第２実施例における減量気筒の点火時期進角量の制御方法。
【図１８】本発明の第２実施例における点火時期算出方法。
【図１９】本発明の第２実施例における点火時期進角量積算値の補正方法。
【符号の説明】
【０１３７】
１…吸気管、４…インジェクタ、７…クランク角度検出用プレート、８…クランク角度センサ、１０…点火コイル、１３…触媒、１４…シリンダ、１７…冷却水温センサ、２０…コントローラ（制御装置）。
【図１】
2007127007.tif 000003
【図２】
2007127007.tif 000004
【図３】
2007127007.tif 000005
【図４】
2007127007.tif 000006
【図５】
2007127007.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007127007.tif 000009
【図８】
2007127007.tif 000010
【図９】
2007127007.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2007127007.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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