JPH0886237A

JPH0886237A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH0886237A
Application number: JP22290694A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iwano; 岩野　　浩; Hiroshi Oba; 大羽　　拓
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1996-04-02
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JP3591001B2

Abstract

(57)【要約】【目的】始動直後の回転変動に基づいて燃料性状を判
別することにより、冷間始動時に行われる燃料増量を最
適制御する。【構成】安定性余裕代ＳＴＢは、機関の回転変動に基
づいて演算された安定性指標ＴＲＦＳＵＭと予め運転条
件毎に設定された安定性許容レベルＳＴＢＳＬとの差で
あるため、機関の安定性に対する余裕度を示す。そし
て、この安定性余裕代ＳＴＢに基づいて低水温時の燃料
増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）の値を調整するための安定
性補正係数Ｋ_STBを演算し、空燃比設定補正係数ＴＦＢ
ＹＡの値を調整して燃料噴射量Ｔ_iを演算する。これに
より、重質燃料を用いた場合には十分な燃料増量が行わ
れ始動性が高まると共に、軽質燃料を用いた場合は不要
な燃料増量が防止されて燃費等が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用内燃機
関の燃料噴射量を制御するのに用いて好適な内燃機関の
制御装置に関し、特に、機関の冷却水温が低い場合に燃
料増量制御を行う内燃機関の制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９〜図１４に基づいて従来技術による
内燃機関の制御装置を説明する。一般に、自動車用内燃
機関では、運転条件に応じて燃料噴射弁からの燃料噴射
量を制御し、燃費の向上やエミッションの低減等を図る
べく、下記数１に従って燃料噴射量（噴射時間または噴
射パルス）を設定している。

【０００３】

【数１】Ｔ_i＝Ｔ_P×(α＋α_m)×(Ｋ_AS＋Ｋ_TW＋Ｋ_HOT＋
ＭＲＫ_NK＋Ｋ_MR)＋Ｔ_S 但し、Ｔ_i：通常の燃料噴射量Ｔ_P：基本噴射量 α：空燃比フィードバック補正係数 α_m：空燃比補正学習値Ｋ_AS：始動後増量補正係数Ｋ_TW：水温増量補正係数Ｋ_HOT：高水温増量補正係数ＭＲＫ_NK：ノック制御リタード時増量補正係数Ｋ_MR：混合比割付補正係数Ｔ_S：電圧補正ここで、上記数１中に示す基本噴射量Ｔ_Pは、エアフロ
ーメータが検出した吸入空気量Ｑとクランク角センサが
検出した機関回転数Ｎとによって定まる噴射量の基本的
な値（Ｔ_P＝Ｑ／Ｎ）である。また、空燃比フィードバ
ック補正係数αは、排気中の空燃比を理論空燃比近傍に
近づけて排気管の途中に設けられた触媒コンバータの転
化性能を高めるためのものであり、空燃比補正学習値α
_mは、機関の運転条件が加減速時等の過渡域や高負荷域
等に入った場合でも、速やかに空燃比を理論空燃比近傍
に修正するためのものである。

【０００４】さらに、始動後増量補正係数Ｋ_ASは、図９
に示す如く、機関の冷却水温に応じて値が定まるもの
で、水温が低いほど値（初期値）が大きくなるように設
定され、所定回転数（例えば５回転）毎に値が段階的に
減少するようになっている。また、水温増量補正係数Ｋ
_TWも、図１０に示す如く、機関の冷却水温に応じて値が
定まるもので、水温が低いほど初期値が大きくなるよう
に設定されている。

【０００５】一方、高水温増量補正係数Ｋ_HOTは、図１
１に示す如く、冷却水温に応じて値が定まるもので、冷
却水温が所定の通常水温値Ｔ_NWを上回ると、冷却水温が
大きくなるほど大きくなるように設定されている。ま
た、ノック制御リタード時増量補正係数ＭＲＫ_NKは、図
１２に示す如く、点火時期の補正値であるノック制御リ
タード量に応じて値が定まるもので、ノック制御リター
ド量が大きくなるほど大きくなるように設定されてい
る。

【０００６】混合比割付補正係数Ｋ_MRは、図１３に示す
如く、機関回転数と基本噴射量Ｔ_Pに応じて予め割り付
けられたもので、高負荷、高回転になるほど値が大きく
なるように設定されており、最後に、電圧補正Ｔ_Sは、
図１４に示す如く、バッテリ電圧に応じて値が定まるも
ので、バッテリ電圧が低いほど値が大きくなるように設
定されている。

【０００７】このように、従来技術では、基本噴射量Ｔ
_Pの値に冷却水温等の機関の運転条件で定まる種々の修
正を加えて燃料噴射弁へ印加する噴射パルスの時間幅を
決定し、冷間始動時には、前記補正係数Ｋ_ASとＫ_TWとに
よって燃料噴射量を増量することにより、始動性や燃費
等の改善を図っている。ここで、「冷間始動時」とは、
機関の冷却水温が低い状態で機関を始動することをい
い、始動直後の状態を含むものである。

【０００８】ところで、燃料には、その蒸発点の違いに
よって、気化しにくい重質燃料と、気化し易い軽質燃料
と、両者の中間に位置する標準燃料とがあり、これらの
燃料性状（重質、軽質、標準）によっても冷間始動時の
混合気濃度が変化するため、燃料性状を考慮せずに燃料
噴射量を増量制御しても、機関の運転条件に適合しない
おそれがある。即ち、冷間始動時に同量だけ燃料噴射量
を増量しても、重質燃料は気化しにくいから、壁流（吸
気通路の内面に付着した燃料の膜流）の分だけ混合気濃
度が低下して一時的にリーン状態となり、始動性が悪化
しうる。一方、軽質燃料を用いた場合は、機関温度が低
くても比較的速やかに気化するため、重質燃料と同じだ
け増量すると、リッチ状態となり、燃費やエミッション
性能が低下する可能性がある。

【０００９】そこで、かかる欠点を解消すべく、第２の
従来技術として、例えば特開平３−２６８４１号公報に
開示されたものでは、燃料の揮発性の相違によって始動
直後に生じるピーク回転の回転数と発生時間とが異なる
ことに着目し、このピーク回転が生じるまでの時間と、
その時のピーク回転数の値とによって燃料性状を判定
し、この判定された燃料性状に応じて増量補正係数の値
を設定することにより、増量制御（燃料増量の減量制
御）を行っている。

【００１０】また、第３の従来技術として、例えば特開
平３−６１６４４号公報に開示されたものでは、始動時
の回転数が冷却水温と燃料性状とによって略定まること
に着目し、冷却水温毎に設定された目標回転数と当該冷
却水温における実際の回転数との差分から燃料の性状を
判定し、この判定された燃料性状に応じて増量制御を行
っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第２の従来技術では、始動時のピーク回転の回転数と
発生時間とから燃料性状を判別し、燃料性状に応じて増
量制御を行っているものの、始動時回転数は、燃料性状
だけで定まるものではなく、バッテリ電圧、スタータモ
ータ性能、オイルの種類、点火性能等の種々の要因の影
響を受けるため、始動時回転数のパターン検出のみで燃
料性状を正確に判別するのは難しく、適切な増量制御を
行えない可能性がある。

【００１２】また、第３の従来技術では、予め設定され
た目標回転数と実際の回転数との差分によって燃料性状
を判別し、増量制御を行っているものの、燃料性状を検
出するまでにある程度の時間を必要とするため、増量制
御に時間遅れが生じ易く、燃料性状に応じた空燃比を得
るのが難しい。

【００１３】本発明はかかる従来技術の問題に鑑みてな
されたもので、その目的は、燃料性状を正確に判別し、
この燃料性状に応じて冷間始動時の燃料噴射量を最適制
御できるようにした内燃機関の制御装置の提供にある。
また、本発明の他の目的は、重質燃料を用いたときの始
動性や運転性を高めつつ、軽質燃料を用いたときでも燃
費を向上してエミッション排出量を低減することができ
る内燃機関の制御装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る内
燃機関の制御装置は、機関の回転数を検出する回転数検
出手段と、この回転数に基づいて機関の安定状態を示す
安定性指標を演算する安定性指標演算手段と、この安定
性指標と予め設定された安定性許容レベルとを比較し、
両者の差分を安定性余裕代として演算する安定性余裕代
演算手段と、この安定性余裕代に基づいて燃料性状を検
出する燃料性状検出手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【００１５】また、請求項２に係る発明では、機関の回
転数を検出する回転数検出手段と、この回転数に基づい
て機関の安定状態を示す安定性指標を演算する安定性指
標演算手段と、この安定性指標と予め設定された安定性
許容レベルとを比較し、両者の差分を安定性余裕代とし
て演算する安定性余裕代演算手段と、この安定性余裕代
のうち機関始動後から現在までの間で最大値をとる最大
安定性余裕代と所定の基準値とを比較し、最大安定性余
裕代が所定の基準値以上のときには軽質燃料であると判
定し、最大安定性余裕代が所定の基準値未満のときには
重質燃料であると判定する燃料性状検出手段と、を備え
たことを特徴としている。

【００１６】さらに、請求項３に係る発明では、機関の
回転数を検出する回転数検出手段と、この回転数に基づ
いて機関の安定状態を示す安定性指標を演算する安定性
指標演算手段と、この安定性指標と予め設定された安定
性許容レベルとを比較し、両者の差分を安定性余裕代と
して演算する安定性余裕代演算手段と、予め設定された
低水温時の燃料増量補正係数の値を補正するための安定
性補正係数を前記安定性余裕代に基づいて演算する安定
性補正係数演算手段と、この安定性補正係数と前記低水
温時の燃料増量補正係数と機関の運転条件に応じて定ま
る基本燃料噴射量とに基づいて燃料噴射量を演算する燃
料噴射量演算手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１７】また、前記安定性補正係数演算手段は、前
記安定性余裕代が所定の基準値以上のときには機関始動
後から現在までの間で最大値をとる最大安定性余裕代に
基づいて安定性補正係数を演算し、前記安定性余裕代が
前記所定の基準値未満のときには前記最大安定性余裕代
と現在の安定性余裕代との差分に基づいて安定性補正係
数を演算する構成とするのが好ましい。

【００１８】さらに、前記低水温時の燃料増量補正係数
を重質燃料に応じて設定し、前記安定性補正係数演算手
段は、０から前記低水温時の燃料増量補正係数の値まで
の範囲内で安定性補正係数を演算する構成とするのが望
ましい。

【００１９】本発明に係る内燃機関の制御装置のより具
体的な構成は、重質燃料に応じて予め設定された低水温
時の燃料増量補正係数により、機関が冷間始動したとき
に燃料噴射量の増量制御を行う内燃機関の制御装置であ
って、機関の回転数を検出する回転数検出手段と、この
回転数に基づいて機関の回転変動を検出し、この回転変
動に基づいて機関の安定状態を示す安定性指標を演算す
る安定性指標演算手段と、この安定性指標と予め機関の
運転条件毎に設定された安定性許容レベルとを比較し、
両者の差分を安定性余裕代として演算する安定性余裕代
演算手段と、前記低水温時の燃料増量補正係数の値を補
正すべく０から該低水温時の燃料増量補正係数の値まで
の範囲内で可変である安定性補正係数を、前記安定性余
裕代が所定の基準値以上のときには機関始動後から現在
までの間で最大値をとる最大安定性余裕代に基づいて演
算すると共に前記安定性余裕代が所定の基準値未満の場
合のときには前記最大安定性余裕代と現在の安定性余裕
代との差分に基づいて演算する安定性補正係数演算手段
と、この安定性補正係数と前記低水温時の燃料増量補正
係数と機関の運転条件に応じて定まる基本燃料噴射量と
に基づき、前記安定性補正係数の値が大きくなるにつれ
て燃料噴射量の値が小さくなるように燃料噴射量を演算
する燃料噴射量演算手段とを備えている。

【００２０】また、前記安定性指標演算手段は、前記回
転数検出手段が機関の各気筒の点火に応じて出力する回
転数信号間の時間を求め、この点火に応じた回転数信号
間の時間の変動を気筒別変化量として各気筒毎に演算す
る手段と、この気筒別変化量を隣接する気筒間で比較し
て周期変動を演算する手段と、この周期変動を所定サイ
クルだけ積算することにより安定性指標を演算する手段
と、から構成するのが望ましい。

【００２１】

【作用】燃料噴射量が適切でなければ、機関に回転変動
が生じて不安定になるため、回転数検出手段が検出した
機関の回転数に基づいて、現在の機関の安定状態を示す
安定性指標を得ることができる。そして、この安定性指
標と予め設定された安定性許容レベルとを比較して得ら
れる両者の差分は、機関の状態が安定性の限界からどの
程度離れているかを示す安定性余裕代となる。ここで、
燃料には、気化しにくい重質燃料と気化し易い軽質燃料
とがあるが、冷間始動時には機関の温度が低いため、重
質燃料を用いた場合は、壁流の影響を受けて混合気の濃
度が低下し、リーン気味となって始動直後の回転が不安
定になり易い。一方、軽質燃料を用いた場合は、気化し
易いため、始動直後の回転は安定する。従って、重質燃
料の場合は、安定性指標が悪化して安定性許容レベルに
近づくため、安定性余裕代が小さくなる。これに対し、
軽質燃料の場合は、安定性指標が向上して安定性許容レ
ベルから離れるため、安定性余裕代が大きくなる。これ
により、安定性余裕代に基づいて燃料性状を判別するこ
とができ、この判別された燃料性状に応じて燃料噴射量
を制御することができる。

【００２２】また、燃料噴射量の制御に応じて安定性余
裕代は変化するが、最大値をとる最大安定性余裕代は、
燃料性状に起因する燃料の応答性（揮発性）及び吸入空
気との混合状態によって定まる。そこで、この最大安定
性余裕代と所定の基準値とを比較することにより、軽質
燃料であるか重質燃料であるかを判定することができ
る。

【００２３】さらに、請求項３の構成によれば、燃料性
状を反映した安定性余裕代に基づいて、低水温時の燃料
増量補正係数を補正するための安定性補正係数を演算
し、この安定性補正係数と低水温時の燃料増量補正係数
と機関の運転条件に応じて定まる基本噴射量とに基づい
て燃料噴射量を演算することにより、冷間始動時の燃料
噴射量を燃料性状に応じて制御することができる。

【００２４】また、安定性余裕代が所定の基準値以上の
ときは最大安定性余裕代に基づいて安定性補正係数を演
算し、安定性余裕代が所定の基準値未満のときは最大安
定性余裕代と現在の安定性余裕代との差分に基づいて安
定性補正係数を演算する構成とすれば、最大安定性余裕
代に反映されている燃料性状に応じて燃料噴射量を制御
しつつ、現在の安定性余裕代に反映されている機関の現
在の安定状態をフィードバックすることができる。

【００２５】さらに、前記低水温時の燃料増量補正係数
を重質燃料に応じて設定し、前記安定性補正係数演算手
段は、０から前記低水温時の燃料増量補正係数の値まで
の範囲内で安定性補正係数を演算する構成とすれば、安
定性余裕代の小さい重質燃料の場合に、重質燃料に応じ
た燃料増量を行うことができると共に、軽質燃料の場合
には、重質燃料に応じて設定された燃料増量を減量する
ことができる。

【００２６】また、より具体的な請求項６に係る構成に
よれば、上述した如く、燃料性状と機関の現在の安定状
態とに応じて安定補正係数を設定し、この安定性補正係
数をもって低水温時の燃料増量補正係数を補正すること
ができるため、安定性余裕代の小さい重質燃料の場合は
十分な燃料増量を行うことができると共に、安定性余裕
代の大きい軽質燃料の場合は燃料増量を少なくすること
ができ、冷間始動時に燃料性状に応じた燃料噴射量を得
ることができる。

【００２７】また、前記安定性指標演算手段は、前記回
転数検出手段が機関の各気筒の点火に応じて出力する回
転数信号間の時間を求め、この点火に応じた回転数信号
間の時間の変動を気筒別変化量として各気筒毎に演算す
る手段と、この気筒別変化量を隣接する気筒間で比較し
て周期変動を演算する手段と、この周期変動を所定サイ
クルだけ積算することにより安定性指標を演算する手段
とから構成すれば、各気筒の点火に応じて出力される回
転数信号間のバラツキに影響されずに、機関の安定状態
を知ることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図８に基づい
て説明する。なお、実施例では、上述した従来技術で述
べた各種補正係数と同一の補正係数には同一の名称を付
し、その説明を省略するものとする。

【００２９】まず、図１は、本発明の実施例に係る内燃
機関の制御装置の全体構成を示す構成説明図であって、
シリンダブロックに例えば４個設けられた気筒たるシリ
ンダ１（１個のみ図示）内にはピストン２が摺動可能に
設けられ、このピストン２のヘッド部とシリンダヘッド
との間には燃焼室３が画成されている。この燃焼室３に
は、吸気ポート４を介して吸気通路５が接続されると共
に、排気ポート６を介して排気通路７が接続されてい
る。吸気通路５は、その上流側が図示せぬエアフィルタ
に接続され、その下流側はコレクタ部５Ａから気筒数に
応じて分岐し、吸気ポート４を開閉する吸気弁８を介し
て燃焼室３に接続されている。排気通路７は、その上流
側が排気ポート６を開閉する排気弁９を介して燃焼室３
に接続され、その下流側は集合して図外のマフラに接続
されている。

【００３０】また、吸気通路５には、コレクタ部５Ａと
エアフィルタとの間に位置して吸入空気量を調整するた
めのスロットル弁１０が設けられ、このスロットル弁１
０とエアフィルタとの間には、吸入空気量を検出するた
めのエアフローメータ１１が設けられている。そして、
スロットル弁１０のスロットル開度を検出するスロット
ルセンサ１２とエアフローメータ１１とは、後述のコン
トロールユニット２４に接続されている。さらに、スロ
ットル弁１０をバイパスする補助空気通路１３の途中に
は、アイドルスピードコントロール弁（ＩＳＣ弁）１４
が設けられ、このＩＳＣ弁１４によって補助空気通路１
３を流れる空気量が調整される。

【００３１】燃料噴射弁１５は、吸気ポート４を指向し
て吸気通路５の下流側に設けられ、コントロールユニッ
ト２４からの噴射信号（噴射パルス）によって開弁する
ことにより、噴射パルス幅に応じた量の燃料を吸気ポー
ト４に向けて噴射するようになっている。また、シリン
ダヘッドには、先端側が燃焼室３内に臨むようにして点
火栓１６が設けられており、この点火栓１６はイグニッ
ションコイル等を内蔵した図示せぬディストリビュータ
を介してコントロールユニット２４に接続されている。

【００３２】一方、排気通路７の途中には例えば３元触
媒等からなる触媒コンバータ１７が嵌装され、この触媒
コンバータ１７の上流側，下流側には、例えばジルコニ
ア管の内外面に白金電極をコーティングしてなる酸素セ
ンサ（空燃比センサ）１８，１９がそれぞれ設けられて
いる。この上流側酸素センサ１８は、触媒コンバータ１
７を通過する前の排気ガス中の酸素濃度を検出するもの
で、コントロールユニット２４は、酸素濃度に応じて周
期的に反転する上流側酸素センサ１８の検出信号を利用
することにより、空燃比フィードバック制御を行う。ま
た、下流側酸素センサ１９は、触媒コンバータ１７を通
過した後の排気ガス中の酸素濃度を検出するもので、そ
の検出信号は触媒コンバータ１７の酸素ストレージ能力
によって緩やかな変動を示す。従って、触媒コンバータ
１７が正常であれば両検出信号の反転周期は大きく異な
るが、触媒コンバータ１７が劣化すれば、上流側酸素セ
ンサ１８の検出信号の反転周期と下流側酸素センサ１９
の検出信号の反転周期との相違が小さくなるため、コン
トロールユニット２４は、両検出信号の反転周期を比較
することで、触媒コンバータ１７の劣化を検出するよう
になっている。

【００３３】回転数検出手段としてのクランク角センサ
２０は、例えば電磁式ピックアップコイル等から構成さ
れており、機関の回転を１度、１８０度（６気筒の場合
は１２０度）毎に検出するものである。そして、このク
ランク角センサ２０は、車速を検出する車速センサ２１
と、イグニッションスイッチの状態を検出するスタート
スイッチ２２と、ウォータジャケットを流通する冷却水
温を検出する水温センサ２３と、ノッキングを検出する
ノックセンサ（図示せず）と共に、コントロールユニッ
ト２４に接続されている。

【００３４】ＣＰＵ等の演算処理回路、ＲＯＭ，ＲＡＭ
等の記憶回路、入出力回路（いずれも図示せず）等から
マイクロコンピュータシステムとして構成されたコント
ロールユニット２４は、機関を電気的に集中制御するも
のである。このコントロールユニット２４は、図２の機
能ブロック図に示す如く、クランク角センサ２０からの
ＲＥＦ信号に基づいて機関の安定状態を示す安定性指標
ＴＲＦＳＵＭを演算する安定性指標演算手段２４Ａと、
機関の運転条件毎に予め設定された安定性許容レベルＳ
ＴＢＳＬをマップを読み出して求める安定性許容レベル
演算手段２４Ｂと、安定性指標ＴＲＦＳＵＭと安定性許
容レベルＳＴＢＳＬとを比較し、両者の差分を安定性余
裕代ＳＴＢとして演算する安定性余裕代演算手段２４Ｃ
と、この安定性余裕代ＳＴＢに基づいて図５と共に後述
するマップを読み出すことにより、安定性補正率ＬＳＴ
Ｂを演算する安定性補正率演算手段２４Ｄと、この安定
性補正率ＬＳＴＢを予め重質燃料に応じて設定された低
水温時の各燃料増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）に乗じるこ
とにより、安定性補正係数Ｋ_STBを求める安定性補正係
数演算手段２４Ｅと、数１と共に上述した各種補正係数
の総和（Ｋ_AS＋Ｋ_TW＋Ｋ_HOT＋ＭＲＫ_NK＋Ｋ_MR）から安
定性補正係数Ｋ_STBを差し引くことにより、目標空燃比
を設定するための空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡを演算
する空燃比設定補正係数演算手段２４Ｆと、この空燃比
設定補正係数ＴＦＢＹＡと機関の運転条件に応じて定ま
る基本燃料噴射量Ｔ_Pとに基づいて機関に設けられた燃
料噴射弁の噴射パルス幅（燃料噴射量）Ｔ_iを演算する
燃料噴射量演算手段２４Ｇと、を備えている。

【００３５】次に、図３〜図７に基づいて上述したコン
トロールユニット２４の各機能を詳述する。まず、図３
は安定性指標ＴＲＦＳＵＭを演算して求める安定性指標
演算手段の具体的なフローチャートを示し、ステップ１
では、クランク角センサ２０から各気筒毎に応じて出力
されるＲＥＦ信号を読込み、これら各ＲＥＦ信号間の時
間ＴＲＥＦをサンプリングする。ここで、ＲＥＦ信号と
は、各気筒での爆発に対応してクランク角センサ２０が
出力する信号であり、４気筒の場合は１８０度毎に、６
気筒の場合は１２０度毎にクランク角センサ２０から出
力される。即ち、このＲＥＦ信号間時間ＴＲＥＦとは、
ある気筒の点火から次の気筒の点火までの間の時間を示
すパラメータである。

【００３６】次に、ステップ２では、前記ステップ１で
サンプリングされたＲＥＦ信号間時間ＴＲＥＦの各気筒
別の変化量ＴＲＥＦＣを、下記数２により求める。

【００３７】

【数２】ＴＲＥＦＣ(ｎ)＝ＴＲＥＦ(ｎ)−ＴＲＥＦ(ｎ−４) これにより、各気筒毎のＲＥＦ信号間の時間ＴＲＥＦの
変化が分かる。例えば仮に、４つの気筒Ｃ_A，Ｃ_B，
Ｃ_C，Ｃ_Dがあり、Ｃ_A→Ｃ_B→Ｃ_C→Ｃ_D→Ｃ_Aの順序で点
火されるとすれば、Ｃ_Dが点火されてからＣ_Aが点火され
るまでの時間ＴＲＥＦ（ｎ）と、次に再びＣ_Dが点火さ
れてからＣ_Aが点火されるまでの時間ＴＲＥＦ（ｎ−
４）との差分が、気筒Ｃ_Aにおける気筒別変化量ＴＲＥ
ＦＣとなる。以下同様にして、他の気筒Ｃ_B，Ｃ_C，Ｃ_D
毎に、気筒別変化量ＴＲＥＦＣをそれぞれ求める。そし
て、ステップ３では、下記数３に従って、ステップ２で
求められた気筒別変化量ＴＲＥＦＣの値を隣接する気筒
間（点火順序における「隣接」）で比較し、ＲＥＦ周期
変動ＴＲＦＯＵＴを演算する。

【００３８】

【数３】ＴＲＦＯＵＴ(ｎ)＝ＴＲＥＦＣ(ｎ)−ＴＲＥＦ
Ｃ(ｎ−１) 即ち、気筒Ｃ_Aにおける気筒別変化量ＴＲＥＦＣ（ｎ）
と、次に点火される気筒Ｃ_Bにおける気筒別変化量ＴＲ
ＥＦＣ（ｎ−１）との差分がＲＥＦ周期変動ＴＲＦＯＵ
Ｔとなる。同様にして、気筒Ｃ_Bと気筒Ｃ_Cとの間、気筒
Ｃ_Cと気筒Ｃ_Dとの間、気筒Ｃ_Dと気筒Ｃ_Aとの間、におけ
る気筒別変化量ＴＲＥＦＣの差もそれぞれ演算される。
従って、この周期変動ＴＲＦＯＵＴは、各気筒のＲＥＦ
周期のバラツキを補正した値となる。即ち、上述した通
り、各気筒毎にＲＥＦ信号間の時間ＴＲＥＦの変動をＴ
ＲＥＦＣとして求め、このＲＥＦ信号の変化量ＴＲＥＦ
Ｃを隣接する気筒間で比較することにより、周期変動Ｔ
ＲＦＯＵＴを求めているため、機関固有のＲＥＦ信号の
バラツキによる影響を受けないばかりか、回転数が上昇
したり下降した場合にも各気筒間のＲＥＦ信号周期の変
動を容易かつ正確に求めることができる。

【００３９】最後に、ステップ４では、前記ステップ３
で求めた周期変動ＴＲＦＯＵＴの絶対値を所定サイクル
としてのＮＣサイクル分だけ積算することにより、機関
の安定状態（安定度）を示す安定性指標ＴＲＦＣＵＭを
算出する。このようにして演算された安定性指標ＴＲＦ
ＣＵＭは、各気筒の変動を統計処理した後の回転変動を
示すため、機関の回転の安定状態を示す指標として用い
ることができる。

【００４０】次に、図４のフローチャート及び図５のマ
ップに基づいて安定性補正率ＬＳＴＢ及び安定性補正係
数Ｋ_STBの演算処理内容を説明する。まず、ステップ１
１では、水温センサ２３が検出した冷却水温とスロット
ルセンサ１２のアイドル接点の状態とから燃料増量補正
の減量を行うべきファストアイドル状態（比較的回転数
の高いアイドリング状態）であるか否かを判定する。こ
のステップ１１で「ＹＥＳ」と判定したときは、機関が
ファストアイドル状態にある場合だから、次のステップ
１２では、予め設定された安定性の限界値を示す安定性
許容レベルＳＴＢＳＬと、図３のフローチャートで得ら
れた安定性指標ＴＲＦＳＵＭとの差分を求めることによ
り（ＳＴＢ＝ＳＴＢＳＬ−ＴＲＦＳＵＭ）、現時点にお
ける機関の安定性余裕代ＳＴＢを演算する。一方、前記
ステップ１１で「ＮＯ」と判定したときは、直前の安定
性余裕代ＳＴＢを保持する。

【００４１】ここで、この安定性許容レベルＳＴＢＳＬ
は、機関の回転数や負荷等の運転条件によって異なるた
め、予め実機試験により定められる。具体的には、実機
試験により、筒内圧変動率や回転変動率等をモニタして
機関の安定限界を検出し、この安定限界における安定性
指標ＴＲＦＳＵＭを求め、この安定限界上の安定性指標
ＴＲＦＳＵＭを安定性許容レベルＳＴＢＳＬとして、各
運転条件毎にマップ化し、コントロールユニット２４に
予め記憶させておくのである。

【００４２】そして、ステップ１４では、前記ステップ
１２で求めた安定性余裕代ＳＴＢが所定の基準値として
の「０」以上か否かを判定する。このステップ１４で
「ＹＥＳ」と判定したときは、現在の運転条件において
機関の安定性に余裕がある場合のため、次のステップ１
５に移り、機関始動時から現時点までのファストアイド
ル期間中に得られた安定性余裕代ＳＴＢのうち、最大の
値をとる最大安定性余裕代ＳＴＢ_MAXに基づいて、図５
に示す補正率マップから安定側補正率ＬＳＢ₁を読み出
す。

【００４３】即ち、図５は、安定性余裕代ＳＴＢに基づ
いて、安定性補正率ＬＳＴＢを構成する２個の補正率Ｌ
ＳＴＢ₁，ＬＳＴＢ₂をそれぞれ求めるための補正率マッ
プを示し、この補正率マップは、実機試験によって、安
定性余裕代ＳＴＢの値を変化させながら、そのとき機関
が実際に必要とする燃料増量補正（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）を測定
することにより、安定性余裕代ＳＴＢ（又は最大安定性
余裕代ＳＴＢ_MAX）と安定側補正率ＬＳＴＢ₁（又は不安
定側補正率ＬＳＴＢ₂）との関係をマップ化したもので
あり、安定側補正率ＬＳＴＢ₁も不安定側補正率ＬＳＴ
Ｂ₂も、この同じ単一の補正率マップによって求められ
る。安定性補正率ＬＳＢは、後述の如く、機関の安定性
を示す要素である安定側補正率ＬＳＴＢ₁と、機関の不
安定性を示す要素である不安定側補正率ＬＳＴＢ₂とか
ら構成されており（ＬＳＴＢ＝ＬＳＴＢ₁−ＬＳＴ
Ｂ₂）、安定性要素と不安定性要素との両者の力関係に
応じて、燃料増量補正を減量させるためのものである。
従って、機関が安定するほど安定側補正率ＬＳＴＢ₁が
大きくなり、機関が不安定になるほど不安定側補正率Ｌ
ＳＴＢ₂が大きくなるように、この補正率マップは構成
されている。

【００４４】ここで、安定側補正率ＬＳＴＢ₁を設定す
るために、現時点での安定性余裕代ＳＴＢを用いず、最
大安定性余裕代ＳＴＢ_MAXを用いることとしたのは、燃
料性状と最大安定性余裕代ＳＴＢとの関係が密接だから
である。即ち、例えば軽質燃料を用いた場合は、始動直
後の安定性（安定性余裕代ＳＴＢ）が高い。一方、重質
燃料を用いた場合は、蒸発点が高く壁流が多くなるた
め、混合気の濃度が薄まり、始動直後の安定性が低い。
従って、安定性余裕代ＳＴＢと燃料性状との間には相関
関係が成立するが、後述の如く、燃料増量補正係数（Ｋ
_AS＋Ｋ_TW）による燃料の増量が減量調整されるため、こ
の燃料増量の調整に応じて安定性余裕代ＳＴＢは、時間
と共に変化していく。これに対し、最大安定性余裕代Ｓ
ＴＢ_MAXは、燃料増量の調整が十分行われる前の初期段
階で燃料性状によって定まる値であるため、重質燃料で
あるか軽質燃料であるかの燃料性状の情報を正確に記憶
していることになる。従って、本実施例では、ステップ
１５で、燃料性状の情報を記憶した最大安定性余裕代Ｓ
ＴＢ_MAXを用いることにより、安定側補正率ＬＳＴＢ₁を
求めている。

【００４５】次に、ステップ１６では、不安定側補正率
ＬＳＴＢ₂の値を設定するが、現時点で機関の回転は安
定しており、前記ステップ１４によって機関の安定性に
余裕があると判定されているため、不安定要素は存在し
ない。従って、このステップ１６では不安定側補正率Ｌ
ＳＢ₂の値を「０」とする。

【００４６】一方、前記ステップ１４で「ＮＯ」と判定
したときは、機関の回転が不安定の場合であるため、ス
テップ１７では、燃料性状が反映された安定側補正率Ｌ
ＳＴＢ₁の値を保持しておく。次に、ステップ１８で
は、上述した補正率マップにより、現在の安定性余裕代
ＳＴＢから不安定側補正率ＬＳＴＢ₂を読み出す。ここ
で、機関が不安定時（ＳＴＢ＜０）の場合であるから、
安定性余裕代ＳＴＢは負の値である。従って、補正率マ
ップでは、不安定時の安定性余裕代ＳＴＢの絶対値（｜
ＳＴＢ｜）に基づいて不安定側補正率ＬＳＴＢ₂を読み
出す。従って、機関の不安定性が大きくなるほど補正率
マップから読み出される不安定側補正率ＬＳＴＢ₂の値
が大きくなる。そして、ステップ１９では、補正率マッ
プによって求められた安定側補正率ＬＳＴＢ₁と不安定
側補正率ＬＳＴＢ₂とから、下記数４によって安定性補
正率ＬＳＴＢを算出する。

【００４７】

【数４】ＬＳＴＢ＝ＬＳＴＢ₁−ＬＳＴＢ₂ 最後に、ステップ２０では、安定性補正率ＬＳＴＢと上
述した低水温時の燃料増量補正係数である始動後増量補
正係数Ｋ_AS及び水温増量補正係数Ｋ_TWとに基づいて、下
記数５により、安定性補正係数Ｋ_STBを演算する。

【００４８】

【数５】Ｋ_STB＝ＬＳＴＢ×(Ｋ_AS＋Ｋ_TW) ここで、上述した安定性補正率ＬＳＴＢの値は、下記数
６に示す通り、「０」から「１」までの範囲内で変化す
るように制限されている。

【００４９】

【数６】０≦ＬＳＴＢ≦１即ち、安定性補正率ＬＳＴＢが最小値「０」をとったと
きは、数５に示す安定性補正係数Ｋ_STBも「０」となる
ため、図６と共に後述する空燃比設定補正係数ＴＦＢＹ
Ａの演算において、低水温時の燃料増量に対する減量が
全く行われないことになる（（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）−０＝Ｋ_AS
＋Ｋ_TW）。一方、安定性補正率ＬＳＴＢが最大値「１」
をとったときは、安定性補正係数Ｋ_STBは（Ｋ_AS＋
Ｋ_TW）となり、空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡの演算に
おいて、低水温時の燃料増量に対する減量が１００％行
われ、燃料増量が全く行われないことになる（（Ｋ_AS＋
Ｋ_TW）−（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）＝０）。

【００５０】次に、図６のフローチャートを参照しつ
つ、空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡの演算処理の内容を
説明する。まず、ステップ３１〜ステップ３５では、上
述した各補正係数の値を演算する。即ち、ステップ３１
では始動後増量補正係数Ｋ_ASを、ステップ３２では水温
増量補正係数Ｋ_TWを、ステップ３３では高水温増量補正
係数Ｋ_HOTを、ステップ３４ではノック制御リタード時
増量補正係数ＭＲＫ_NKを、ステップ３５では混合比割付
補正係数Ｋ_MRを、それぞれ演算する。

【００５１】次に、ステップ３６では、上述した図４の
フローチャートによって、安定性補正係数Ｋ_STBを演算
し、最後にステップ３６では、これら各補正係数Ｋ_AS，
Ｋ_TW，Ｋ_HOT，ＭＲＫ_NK，Ｋ_MR，Ｋ_STBから、下記数７に
より、空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡを演算する。

【００５２】

【数７】ＴＦＢＹＡ＝Ｋ_AS＋Ｋ_TW＋Ｋ_HOT＋ＭＲＫ_NK＋
Ｋ_MR−Ｋ_STB ここで、安定性補正係数Ｋ_STBは、数５に示す通り、安
定性補正率ＬＳＴＢと燃料増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）
との積であるから、これを前記数７に代入すると、下記
数８が得られる。

【００５３】

【数８】ＴＦＢＹＡ＝Ｋ_AS＋Ｋ_TW＋Ｋ_HOT＋ＭＲＫ_NK＋
Ｋ_MR−ＬＳＴＢ×(Ｋ_AS＋Ｋ_TW) 即ち、数８から明らかなように、この安定性補正係数Ｋ
_STBは、各燃料増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）によって行
われる冷間始動時の燃料増量に対する減量調整を行うも
のである。

【００５４】次に、燃料噴射量Ｔ_iの演算処理につい
て、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。ま
ず、ステップ４１では、機関回転数Ｎと吸入空気量Ｑと
から基本噴射量Ｔ_Pを演算し、ステップ４２では図６の
フローチャートによって空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡ
を演算する。ステップ４３では、空燃比フィードバック
補正係数αを演算し、ステップ４４では、空燃比補正学
習値α_mを演算する。そして、ステップ４５では、電圧
補正Ｔ_Sを求め、最後にステップ４６では、燃料噴射量
Ｔ_iを下記数９によって演算する。

【００５５】

【数９】Ｔ_i＝Ｔ_P×(α＋α_m)×ＴＦＢＹＡ＋Ｔ_S 本実施例は、このように構成されるもので、例えば軽質
燃料を用いた場合は、揮発性が高く、安定性指標ＴＲＦ
ＳＵＭが安定性許容レベルＳＴＢＳＬから離れて始動直
後の安定性余裕代ＳＴＢが大きくなるため、安定側補正
率ＬＳＴＢ₁は最大安定性余裕代ＳＴＢ_MAXに基づいて求
められ、不安定側補正率ＬＳＴＢ₂には「０」がセット
される。従って、安定性補正率ＬＳＴＢの値は、軽質燃
料の揮発性の良さ、応答性の良さに応じて大きくなるた
め、このＬＳＴＢの値に応じて安定性補正係数Ｋ_STBの
値も大きくなり、空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡの値が
小さくなる。これにより、低水温時に行われる燃料増量
（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）が抑制され、不必要な燃料噴射が防止さ
れる。

【００５６】また、この燃料増量の減量調整が行われた
結果、万が一、燃料噴射量が少なくなり過ぎて機関が不
安定になった場合は、安定性指標ＴＲＦＳＵＭが安定性
許容レベルＳＴＢＳＬを越えてマイナス側に入り、安定
性余裕代ＳＴＢが負の値をとるため、不安定側補正率Ｌ
ＳＴＢ₂の値が「０」からこの不安定時の安定性余裕代
ＳＴＢの絶対値に基づいて変更される。従って、不安定
側補正率ＬＳＴＢ₂の値が大きくなり、安定性補正係数
Ｋ_STBの値が不安定度合に応じて小さくなるため、低水
温時の燃料増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）の値が減少す
る。これにより、空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡの値が
大きくなって、燃料増量に対する過度の減量が速やかに
修正され、ただちに機関は安定状態に回復する。

【００５７】一方、重質燃料を用いた場合には、揮発性
が低く、始動直後の安定状態に殆ど余裕が生じないた
め、安定性余裕代ＳＴＢは「０」に近い正の値となる
（ＳＴＢ≒０）。また、安定性に殆ど余裕がない重質燃
料であるため、最大安定性余裕代ＳＴＢ_MAXの値も安定
性余裕代ＳＴＢの値と略同程度となり、「０」に近い値
をとることになる（ＳＴＢ_MAX≒０）。従って、実質的
に「０」に近い値である最大安定性余裕代ＳＴＢ_MAXに
基づいて求められる安定側補正率ＬＳＴＢ₁と、強制的
に「０」に設定された不安定側補正率ＬＳＴＢ₂との差
分も略「０」となり、両者の差である安定性補正率ＬＳ
ＴＢも殆ど「０」と等しくなるため（ＬＳＴＢ≒０）、
安定性補正係数Ｋ_STBの値も略「０」となる（Ｋ_STB≒
０）。

【００５８】これにより、低水温時の燃料増量（Ｋ_AS＋
Ｋ_TW）が殆ど抑制されないことになるが、もともと、こ
の低水温時の燃料増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）は、予め
始動性の低い重質燃料用に設定されているため、安定性
補正係数Ｋ_STBによる減量調整がされずに初期設定のま
まで燃料増量が行われることにより、十分な燃料が噴射
供給され、機関は安定する。

【００５９】なお、標準燃料を用いた場合は、図５に示
す補正率マップにより、安定側補正率ＬＳＴＢ₁の値が
軽質燃料のＬＳＴＢ₁と重質燃料のＬＳＴＢ₁との中間に
位置し、安定性補正率ＬＳＴＢも安定性補正係数Ｋ_STB
も中間程度の値となるため、重質燃料と軽質燃料の略中
間で燃料増量が行われる。

【００６０】このように、本実施例によれば、以下の効
果を奏する。

【００６１】第１に、冷間始動直後の回転変動に基づい
て安定性指標ＴＲＦＳＵＭを求め、この安定性指標ＴＲ
ＦＳＵＭと予め実機試験により各運転条件毎に定められ
た安定性許容レベルＳＴＢＳＬとを比較して、両者の差
分を安定性余裕代ＳＴＢとして演算し、この安定性余裕
代ＳＴＢに基づいて燃料性状を判別する構成としたた
め、燃料性状を正確に判別することができ、この燃料性
状に応じて燃料噴射量の制御を行うことができる。即
ち、始動直後の機関の回転変動には、燃料性状に起因す
る燃料の応答性（揮発性）や燃料と空気との混合状態が
反映されるため、始動時回転数の立ち上がりパターンで
燃料性状を判別する第２の従来技術とは異なり、燃料性
状を正確に判別することができる。

【００６２】第２に、安定性余裕代ＳＴＢのうち最大安
定性余裕代ＳＴＢ_MAXの値に基づいて安定側補正率ＬＳ
ＴＢ₁を演算する構成としたため、燃料性状を正確に判
別して安定側補正率ＬＳＴＢ₁に記憶しておくことがで
きる。即ち、安定性余裕代ＳＴＢは燃料増量制御によっ
て変化するものの、最大安定性余裕代ＳＴＢ_MAXは燃料
性状によって定まるため、この最大安定性余裕代ＳＴＢ
_MAXに基づいて安定側補正率ＬＳＴＢ₁を求めることによ
り、燃料性状を正確に判別して最適な燃料増量を行うこ
とができる。

【００６３】第３に、低水温時の燃料増量補正係数（Ｋ
_AS＋Ｋ_TW）の値を調整するための安定性補正係数Ｋ_STB
を安定性余裕代ＳＴＢに基づいて演算し、この安定性補
正係数Ｋ_STBと低水温時の燃料増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ
_TW）と基本噴射量Ｔ_P等とに基づいて、数８及び数９に
示す如く、燃料噴射量Ｔ_iを演算する構成としたため、
燃料性状に起因する安定性余裕代ＳＴＢに応じて、燃料
噴射量Ｔ_iを最適制御することができる。

【００６４】第４に、安定性余裕代ＳＴＢが所定の基準
値「０」以上の場合は、最大安定性余裕代ＳＴＢ_MAXに
基づいて安定性補正係数Ｋ_STBを演算し、安定性余裕代
ＳＴＢが所定の基準値「０」未満の場合は、最大安定性
余裕代ＳＴＢ_MAXと現在の安定性余裕代ＳＴＢとの差分
に基づいて安定性補正係数Ｋ_STBを演算する構成とした
ため、機関が安定して安定性余裕代ＳＴＢがある場合
は、燃料性状に応じて燃料噴射量を制御することがで
き、機関が不安定になり安定性余裕代ＳＴＢがなくなっ
た場合は、その不安定の度合に応じて安定性補正係数Ｋ
_STBを修正し、機関を速やかに安定状態に導くことがで
きる。即ち、燃料性状に応じた燃料増量制御を行いつつ
機関の現時点の安定性をフィードバックすることがで
き、冷間始動時の運転性等を安定化することができる。

【００６５】第５に、低水温時の燃料増量補正係数（Ｋ
_AS＋Ｋ_TW）を予め始動性が低い重質燃料に応じて設定
し、安定性補正係数Ｋ_STBを「０」から低水温時の燃料
増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）の値までの範囲内で変化さ
せる構成としたため、重質燃料を用いた場合は、重質燃
料用に設定された燃料増量を十分に行うことにより、こ
の燃料性状に最適な空燃比を得ることができ、機関を速
やかに安定化させて冷間始動時の始動性を確保すること
ができる。一方、軽質燃料を用いた場合には、安定性補
正係数Ｋ_STBの値を小さくして、重質燃料用に設定され
た燃料増量補正係数（Ｋ_AS＋Ｋ_TW）による燃料増量を軽
質燃料に合わせて抑制できる。この結果、機関の安定性
を維持しつつ不必要な燃料噴射の増量を防止して、燃費
を向上することができると共に、エミッション排出量を
低減することができる。

【００６６】図８は、本実施例による燃料増量制御を行
った場合の空燃比と安定性の変化を示したもので、同図
中、実線で示すＡは、軽質燃料を用いて本実施例による
増量制御を行った場合の特性変化を示し、破線で示すＢ
は、重質燃料を用いて本実施例による増量制御を行った
場合の特性変化と、軽質燃料を用いた場合の従来技術に
よる特性変化との双方を示している。この図８によれ
ば、軽質燃料を用いて本実施例による燃料増量制御を行
った場合は、始動後速やかに、燃料の増量が抑制されて
最低限の安定性が維持されつつ、吸入側の空燃比が燃料
性状に好ましい理論空燃比近傍に達しているのが理解で
きる。これに対し、軽質燃料の燃料増量を従来技術（数
１）によって制御した場合には、空燃比が理論空燃比に
達するまでに本実施例よりも時間ｔだけ長くかかる上
に、安定性許容レベルＳＴＢＳＬに対して不要な安定性
余裕代ΔＳＴＢを有するため、本実施例に比較して燃費
が低下し、エミッション排出量が増加する。なお、機関
が始動すると、機関回転が安定するまでに通常１〜２秒
程度かかるため、この間はＴＲＥＦのサンプリングを行
わない。

【００６７】また、第２の従来技術（特開平３−２６８
４１号公報）では、燃料性状補正係数ＫＦＨの値を標準
燃料の場合に「１」とし、重質燃料及び軽質燃料の場合
は、それぞれ水温に応じて予め用意されたテーブルを参
照することにより求める構成となっている。従って、第
２の従来技術によるものでは、システム構成が複雑化す
るばかりか、重質燃料に対する燃料増量に時間遅れが生
じる可能性があるが、本実施例では、燃料増量の初期設
定を始動性等が最も懸念される重質燃料に対応させて、
重質燃料を用いた場合の始動性、運転性をまず最初に確
保し、安定性に余裕があると判断した場合のみ減量制御
を行う構成であるため、重質燃料を用いた場合の始動性
や運転性と、軽質燃料を用いた場合の燃費の向上及びエ
ミッションの低減との双方を両立させることができる。

【００６８】第６に、クランク角センサ２０が各気筒の
点火に応じて出力したＲＥＦ信号間の時間ＴＲＥＦを求
め、このＲＥＦ信号間時間ＴＲＥＦの変動を気筒別変化
量ＴＲＥＦＣとして各気筒毎に演算し、この気筒別変化
量ＴＲＥＦＣを隣接する気筒間で比較して周期変動ＴＲ
ＦＯＵＴを求め、この周期変動ＴＲＦＯＵＴを所定サイ
クルＮＣだけ積算することにより、安定性指標ＴＲＦＳ
ＵＭを得る構成としたから、ＲＥＦ信号間のバラツキや
機関の増速，減速に影響されずに、機関の安定状態を正
確に知ることができる。また、既に機関に設けられてい
るクランク角センサ２０を利用して安定性指標ＴＲＦＳ
ＵＭを求める構成のため、別体の性状判別センサを用い
る必要がなく、低コストに機関の始動性や運転性を大幅
に向上することができる。

【００６９】第７に、安定性補正率ＬＳＴＢを構成する
安定側補正率ＬＳＴＢ₁と不安定側補正率ＬＳＴＢ₂と
を、図５に示す同一の補正率マップから読み出す構成と
したため、全体構成を簡素化することができる。

【００７０】なお、前記実施例では、低水温時の燃料増
量補正係数として、始動時増量補正係数Ｋ_ASと水温増量
補正係数Ｋ_TWとの２つを例示したが、本発明はこれに限
らず、低水温時に燃料の増量を行う補正係数であれば適
用可能である。例えば、前記各補正係数Ｋ_AS，Ｋ_TWに代
表される水温時の燃料増量補正係数を、上位概念として
Ｋ_Cと表現すれば、前記安定性補正係数Ｋ_STBは、Ｋ_STB
＝ＬＳＴＢ×Ｋ_Cとして表すことができる。

【００７１】また、前記実施例では、安定性の判断基準
としての所定の基準値に「０」を用いる場合を例に挙げ
て説明したが、これは主として安定性許容レベルＳＴＢ
ＳＬをどのレベルに設定するかで定まるものであるか
ら、「０」以外の任意の数値を所定の基準値βとして用
いてもよい。

【００７２】さらに、前記実施例では、各補正率ＬＳＴ
Ｂ₁，ＬＳＴＢ₂を図５に示す同一の補正率マップで求め
る場合を例示したが、これに限らず、各補正率ＬＳＴＢ
₁，ＬＳＴＢ₂毎にそれぞれ別体のマップを用意する構成
としてもよい。この場合には、最大安定性余裕代ＳＴＢ
_MAX又は安定性余裕代ＳＴＢの絶対値に対する変化の割
合を、各補正率ＬＳＴＢ₁，ＬＳＴＢ₂毎にそれぞれ個別
に設定することもできる。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係る内燃機
関の制御装置によれば、回転数検出手段が検出した回転
数に基づいて安定性指標を求め、この安定性指標と予め
定められた安定性許容レベルとを比較して、両者の差分
を安定性余裕代として演算し、この安定性余裕代に基づ
いて燃料性状を判別する構成としたため、燃料性状を正
確に判別することができ、この燃料性状に応じて燃料噴
射量の制御を行うことができる。

【００７４】また、最大安定性余裕代と所定の基準値と
を比較することにより燃料性状を判別する構成としたた
め、燃料性状の判別を安定化することができる。

【００７５】さらに、燃料性状を反映した安定性余裕代
に基づいて、低水温時の燃料増量補正係数を補正するた
めの安定性補正係数を演算し、この安定性補正係数と低
水温時の燃料増量補正係数と機関の運転条件に応じて定
まる基本噴射量とに基づいて燃料噴射量を演算する構成
としたため、冷間始動時の燃料噴射量を燃料性状に応じ
て制御することができる。

【００７６】また、安定性余裕代が所定の基準値以上の
ときは最大安定性余裕代に基づいて安定性補正係数を演
算し、安定性余裕代が所定の基準値未満のときは最大安
定性余裕代と現在の安定性余裕代との差分に基づいて安
定性補正係数を演算する構成としたため、最大安定性余
裕代に反映されている燃料性状に応じて燃料噴射量を制
御しつつ、現在の安定性余裕代に反映されている機関の
現在の安定状態をフィードバックすることができ、機関
の安定性を維持することができる。

【００７７】さらに、前記低水温時の燃料増量補正係数
を重質燃料に応じて設定し、前記安定性補正係数演算手
段は、０から前記低水温時の燃料増量補正係数の値まで
の範囲内で安定性補正係数を演算する構成としたため、
安定性余裕代の小さい重質燃料の場合に、重質燃料に応
じた燃料増量を行って始動性や運転性を確保することが
できると共に、軽質燃料の場合には、重質燃料に応じて
設定された燃料増量を減量することにより、安定性を維
持しつつ不要な燃料増量を防止して、燃費を向上するこ
とができ、エミッション排出量を低減することができ
る。

【００７８】また、回転数検出手段が機関の各気筒の点
火に応じて出力する回転数信号間の時間を求め、この点
火に応じた回転数信号間の時間の変動を気筒別変化量と
して各気筒毎に演算する手段と、この気筒別変化量を隣
接する気筒間で比較して周期変動を演算する手段と、こ
の周期変動を所定サイクルだけ積算することにより安定
性指標を演算する手段とから安定性指標演算手段を構成
したため、各気筒の点火に応じて出力される回転数信号
間のバラツキや機関の増速，減速に影響されずに、機関
の安定状態を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る内燃機関の制御装置の全
体構成を示す構成説明図。

【図２】図１中のコントロールユニットの機能を示す機
能ブロック図。

【図３】安定性指標ＴＲＦＳＵＭの演算処理を示すフロ
ーチャート。

【図４】安定性補正係数Ｋ_STB等の演算処理を示すフロ
ーチャート。

【図５】安定性補正率ＬＳＴＢを求めるための補正率マ
ップ。

【図６】空燃比設定補正係数ＴＦＢＹＡの演算処理を示
すフローチャート。

【図７】燃料噴射量Ｔ_iの演算処理を示すフローチャー
ト。

【図８】本発明の実施例による燃料増量制御を行ったと
きの空燃比及び安定性指標ＴＲＦＳＵＭの変化を従来技
術と比較して示す特性図。

【図９】従来技術による始動後増量補正係数Ｋ_ASの説明
図。

【図１０】水温増量補正係数Ｋ_TWの説明図。

【図１１】高水温増量補正係数Ｋ_HOTの説明図。

【図１２】ノック制御リタード時増量補正係数ＭＲＫ_NK
の説明図。

【図１３】混合比割付補正係数Ｋ_MRの説明図。

【図１４】電圧補正Ｔ_Sの説明図。

【符号の説明】

１５…燃料噴射弁２０…クランク角センサ（回転数検出手段）２４…コントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関の回転数を検出する回転数検出手段
と、この回転数に基づいて機関の安定状態を示す安定性
指標を演算する安定性指標演算手段と、この安定性指標
と予め設定された安定性許容レベルとを比較し、両者の
差分を安定性余裕代として演算する安定性余裕代演算手
段と、この安定性余裕代に基づいて燃料性状を検出する
燃料性状検出手段と、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】機関の回転数を検出する回転数検出手段
と、この回転数に基づいて機関の安定状態を示す安定性
指標を演算する安定性指標演算手段と、この安定性指標
と予め設定された安定性許容レベルとを比較し、両者の
差分を安定性余裕代として演算する安定性余裕代演算手
段と、この安定性余裕代のうち機関始動後から現在まで
の間で最大値をとる最大安定性余裕代と所定の基準値と
を比較し、最大安定性余裕代が所定の基準値以上のとき
には軽質燃料であると判定し、最大安定性余裕代が所定
の基準値未満のときには重質燃料であると判定する燃料
性状検出手段と、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】機関の回転数を検出する回転数検出手段
と、この回転数に基づいて機関の安定状態を示す安定性
指標を演算する安定性指標演算手段と、この安定性指標
と予め設定された安定性許容レベルとを比較し、両者の
差分を安定性余裕代として演算する安定性余裕代演算手
段と、予め設定された低水温時の燃料増量補正係数の値
を補正するための安定性補正係数を前記安定性余裕代に
基づいて演算する安定性補正係数演算手段と、この安定
性補正係数と前記低水温時の燃料増量補正係数と機関の
運転条件に応じて定まる基本燃料噴射量とに基づいて燃
料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、を備えたこ
とを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】前記安定性補正係数演算手段は、前記安
定性余裕代が所定の基準値以上のときには機関始動後か
ら現在までの間で最大値をとる最大安定性余裕代に基づ
いて安定性補正係数を演算し、前記安定性余裕代が前記
所定の基準値未満のときには前記最大安定性余裕代と現
在の安定性余裕代との差分に基づいて安定性補正係数を
演算する構成としたことを特徴とする請求項３に記載の
内燃機関の制御装置。
【請求項５】前記低水温時の燃料増量補正係数を重質
燃料に応じて設定し、前記安定性補正係数演算手段は、
０から前記低水温時の燃料増量補正係数の値までの範囲
内で安定性補正係数を演算する構成としたことを特徴と
する請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の制御装
置。
【請求項６】重質燃料に応じて予め設定された低水温
時の燃料増量補正係数により、機関が冷間始動したとき
に燃料噴射量の増量制御を行う内燃機関の制御装置であ
って、機関の回転数を検出する回転数検出手段と、この回転数に基づいて機関の回転変動を検出し、この回
転変動に基づいて機関の安定状態を示す安定性指標を演
算する安定性指標演算手段と、この安定性指標と予め機関の運転条件毎に設定された安
定性許容レベルとを比較し、両者の差分を安定性余裕代
として演算する安定性余裕代演算手段と、前記低水温時の燃料増量補正係数の値を補正すべく０か
ら該低水温時の燃料増量補正係数の値までの範囲内で可
変である安定性補正係数を、前記安定性余裕代が所定の
基準値以上のときには機関始動後から現在までの間で最
大値をとる最大安定性余裕代に基づいて演算すると共に
前記安定性余裕代が所定の基準値未満の場合のときには
前記最大安定性余裕代と現在の安定性余裕代との差分に
基づいて演算する安定性補正係数演算手段と、この安定性補正係数と前記低水温時の燃料増量補正係数
と機関の運転条件に応じて定まる基本燃料噴射量とに基
づき、前記安定性補正係数の値が大きくなるにつれて燃
料噴射量の値が小さくなるように燃料噴射量を演算する
燃料噴射量演算手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】前記安定性指標演算手段は、前記回転数
検出手段が機関の各気筒の点火に応じて出力する回転数
信号間の時間を求め、この点火に応じた回転数信号間の
時間の変動を気筒別変化量として各気筒毎に演算する手
段と、この気筒別変化量を隣接する気筒間で比較して周
期変動を演算する手段と、この周期変動を所定サイクル
だけ積算することにより安定性指標を演算する手段と、
から構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載の内燃機関の制御装置。