JPH11117787A - 内燃機関制御装置 - Google Patents

内燃機関制御装置

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JPH11117787A
JPH11117787A JP9280708A JP28070897A JPH11117787A JP H11117787 A JPH11117787 A JP H11117787A JP 9280708 A JP9280708 A JP 9280708A JP 28070897 A JP28070897 A JP 28070897A JP H11117787 A JPH11117787 A JP H11117787A
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internal combustion
combustion engine
control device
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JP9280708A
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Yasushi Ouchi
裕史 大内
Hironori Matsumori
浩典 松盛
Takeshi Kitao
武史 北尾
Wataru Fukui
渉 福井
Hideaki Katashiba
秀昭 片柴
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサなどを用いることなく実際の燃焼状態
から燃料性状を算出して、燃料性状に応じた制御パラメ
ータの補正が可能となり、排気ガスの悪化を抑制すると
ともにドライバビリティを向上させた内燃機関制御装置
を得る。 【解決手段】 各種センサ１６からの検出情報に基づい
て内燃機関の運転状態ＤＲを検出する運転状態検出手段
３３と、運転状態に応じて内燃機関の制御パラメータを
演算する制御演算手段３４と、内燃機関の少なくとも１
つの気筒の燃焼状態量Ｆｄを検出する燃焼状態検出手段
２５と、運転状態および燃焼状態量に基づいて内燃機関
に供給される燃料の性状ＮＦを算出する燃料性状算出手
段３５と、燃料性状に応じて制御パラメータを補正する
パラメータ補正手段３６とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料性状の影響
を補正制御する内燃機関制御装置に関し、特に性状セン
サなどを用いることなく実際の燃焼状態に基づいて燃料
性状を算出し、燃料性状に応じた制御パラメータの補正
により、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバビ
リティを向上させた内燃機関制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図２２は従来の内燃機関制御装置を概略
的に示す構成図であり、図２２において、内燃機関すな
わちエンジン１は、燃料噴射された吸入空気（混合気）
を燃焼することによって排気ガスを排出する。
【０００３】エンジン１の吸気側に接続された吸気管２
は、大気中の空気を吸入してエンジン１に供給する。吸
気管２の吸入口に設けられたエアクリーナ２ａは、大気
中のチリやほこりを除去して、エンジン１への吸入空気
を浄化する。吸気管２内に設けられたエアフローセンサ
３は、吸入空気量（吸気量）Ｑａを検出する。
【０００４】吸気管２内に設けられたスロットル弁４
は、アクセルペダル（図示せず）と連動して通路面積を
調節し、吸気管２を通過する吸気量を制御する。吸気管
２の下流側に設けられたインテークマニホールド（以
下、インマニという）５は、スロットル弁４を介した吸
入空気をエンジン１の各気筒に均等に供給する。
【０００５】エンジン１の排気側に接続された排気管６
は、エンジン１で燃焼後の排気ガスを導出する。排気管
６内に設けられた触媒７は、排気ガスを化学反応により
浄化して大気中に排出する。
【０００６】スロットル弁４に設けられたスロットル開
度センサ８は、スロットル開度θを検出する。エンジン
１のクランク軸に設けられたクランク角センサ９は、各
気筒毎のクランク角基準位置を示すクランク角信号ＳＧ
Ｔを生成する。また、１／２の回転比でクランク軸と同
期回転するカム軸には、気筒識別信号を生成する周知の
気筒識別センサ（図示せず）が設けられている。
【０００７】インマニ５内に設けられたインジェクタ１
０は、エンジン１に吸入される直前の吸入空気に燃料を
噴射して混合気とする。排気管６に設けられた空燃比セ
ンサ１１は、排気ガス中に含まれる酸素濃度を検出して
空燃比情報Ｆを生成する。
【０００８】エアフローセンサ３、スロットル開度セン
サ８、クランク角センサ９および空燃比センサ１１は、
エンジン１の運転状態を検出するための各種センサを構
成している。吸気量Ｑａ、スロットル開度θ、クランク
角信号ＳＧＴおよび空燃比情報Ｆは、運転状態を示す検
出情報となる。クランク角信号ＳＧＴは、エンジン１の
回転数を示す信号としても用いられる。
【０００９】マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電
子制御ユニット）１２は、各種センサ３、８、９および
１１からの検出情報Ｑａ、θ、ＳＧＴおよびＦに基づい
て、エンジン１の制御パラメータを演算し、インジェク
タ１０および点火装置２０などの各種アクチュエータに
対する制御信号ＪおよびＰを出力する。
【００１０】点火コイルおよびイグナイタを含む点火装
置２０は、エンジン１の各気筒内の点火プラグ（図示せ
ず）に高電圧を印加する。インジェクタ１０は、ＥＣＵ
１２からの燃料噴射信号Ｊにより駆動され、点火装置２
０は、ＥＣＵ１２からの点火信号Ｐにより駆動される。
【００１１】なお、ここでは図示しないが、運転状態を
検出する各種センサとしては、必要に応じて、エンジン
１の冷却水温度を検出する水温センサ、インマニ５内お
よび気筒内の圧力を検出する圧力センサなどが設けられ
る。また、各種アクチュエータとしては、アイドル時の
吸気量を制御するバイパス弁およびＥＧＲ弁などが設け
られる。
【００１２】図２３は図２２内のＥＣＵ１２の詳細構成
を示すブロック図であり、図２３において、車載のバッ
テリ１３は、各種車載装置およびＥＣＵ１２の電源とし
て機能する。バッテリ１３の出力端子に挿入されたイグ
ニッションキースイッチ１４は、エンジン１の起動時に
閉成されて、バッテリ１３からの出力電力を車載装置お
よびＥＣＵ１２に供給する。
【００１３】ＥＣＵ１２は、各種センサからの運転状態
検出情報（すなわち、クランク角信号ＳＧＴ、吸気量Ｑ
ａ、空燃比情報Ｆおよびスロットル開度θなど）を取り
込み、これらの検出情報に応じて燃料噴射量や点火時期
などの制御パラメータを算出し、インジェクタ１０に対
する燃料噴射信号Ｊおよび点火装置２０に対する点火信
号Ｐを出力する。
【００１４】ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータ１０
０、入力インタフェース回路（入力Ｉ／Ｆと記す）１０
１〜１０３、出力インタフェース回路（出力Ｉ／Ｆと記
す）１０４および電源回路１０５を備えている。
【００１５】マイクロコンピュータ１００は、制御パラ
メータを演算する制御演算手段を構成している。入力Ｉ
／Ｆ１０１〜１０３は、各種センサからの検出情報を取
り込み、マイクロコンピュータ１００に入力する。出力
Ｉ／Ｆ１０４は、マイクロコンピュータ１００で演算さ
れた制御信号ＪおよびＰを出力する。電源回路１０５
は、イグニッションキースイッチ１４を介してバッテリ
１３に接続されている。
【００１６】ＥＣＵ１２内のマイクロコンピュータ１０
０は、ＣＰＵ２００、カウンタ２０１、タイマ２０２、
Ａ／Ｄ変換器２０３、入力ポート２０４、ＲＡＭ２０
５、ＲＯＭ２０６、出力ポート２０７およびコモンバス
２０８を備えており、各要素２０１〜２０７は、コモン
バス２０８を介してＣＰＵ２００に結合されている。
【００１７】ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２０６内の所定プ
ログラムに従い、運転状態を示す検出情報ＳＧＴ、Ｑ
ａ、Ｆおよびθなどに基づいて制御パラメータ（制御信
号ＪおよびＰなど）を算出する。フリーランニングのカ
ウンタ２０１は、エンジン１の回転周期を計測するため
の種々の制御時間を計時する。
【００１８】Ａ／Ｄ変換器２０３は、入力Ｉ／Ｆ１０２
を介したアナログ入力信号を、ディジタル信号に変換し
てＣＰＵ２００に入力する。ＲＡＭ２０５は、ＣＰＵ２
００の演算時にワークメモリとして使用される。ＲＯＭ
２０６は、種々の動作プログラムが記憶されている。出
力ポート２０７は、各制御信号ＪおよびＰなどを出力す
る。
【００１９】入力Ｉ／Ｆ１０１は、クランク角信号ＳＧ
Ｔを波形整形して割り込み信号とし、マイクロコンピュ
ータ１００に入力する。マイクロコンピュータ１００内
のＣＰＵ２００は、割り込み信号に応答して、カウンタ
２０１の値を読み取るとともに、今回の読み取り値と前
回の読み取り値との差からエンジン１の回転周期を算出
してＲＡＭ２０５に記憶させる。
【００２０】入力Ｉ／Ｆ１０２は、各検出情報Ｑａ、Ｆ
およびθなどを取り込み、マイクロコンピュータ１００
内のＡ／Ｄ変換器２０３に入力する。入力Ｉ／Ｆ１０３
は、他の検出情報を取り込み、マイクロコンピュータ１
００内の入力ポート２０４に入力する。出力Ｉ／Ｆ１０
４は、出力ポート２０７からの制御信号ＪおよびＰなど
を増幅してインジェクタ１０および点火装置２０に出力
する。
【００２１】次に、図２４および図２５を参照しなが
ら、図２２および図２３に示した従来の内燃機関制御装
置による燃料噴射量制御動作について説明する。ここで
は、空燃比フィードバック制御を行う場合を示してい
る。
【００２２】図２４はＥＣＵ１２内の燃料噴射量演算手
段１２Ｆの機能構成を示すブロック図である。図２５は
空燃比情報Ｆに基づく燃料噴射量演算手段１２Ｆの動作
を示す波形図であり、空燃比情報Ｆおよび通常の燃料噴
射信号ＣＦの時間変化を示している。
【００２３】図２４において、燃料噴射量演算手段１２
Ｆは、ＰＩコントローラ４００と、各種演算器４０１〜
４０５と、各種データ値を生成する生成手段５０１〜５
０５とを備えている。また、必要に応じて、加減算器４
０６および加減速補正量５０６が設けられる。
【００２４】所定空燃比生成手段５０１は、目標値とな
る所定空燃比Ｆｒを生成する。基本燃料量生成手段５０
２は、インジェクタ１０から噴射すべき基本燃料量Ｆｏ
を吸気量Ｑａに基づいて生成する。燃料補正量生成手段
５０３は、エンジン１の暖機状態およびリッチ化係数な
どに基づいて燃料補正量Ｆｃを生成する。また、加減速
補正量生成手段５０６は、スロットル開度θなどに基づ
く加減速状態に応じて、加減速補正量Ｆｃａを生成す
る。
【００２５】補正係数生成手段５０４は、燃料噴射量を
インジェクタ１０の駆動時間に変換するための補正係数
ＫＦを生成する。無駄時間生成手段５０５は、インジェ
クタ１０の駆動開始時における無駄時間ＴＦを生成す
る。
【００２６】減算器４０１は、所定空燃比Ｆｒと空燃比
情報Ｆとの空燃比偏差ΔＦを演算する。ＰＩコントロー
ラ４００は、空燃比偏差ΔＦに基づいて、空燃比フィー
ドバック制御による補正量ＣＦを演算し、空燃比センサ
１１が不活性の場合には、補正量ＣＦを１．０に設定す
る。
【００２７】乗算器４０２は、補正量ＣＦに基本燃料量
Ｆｏを乗算し、この乗算結果を乗算器４０３に入力す
る。乗算器４０３は、乗算器４０２の乗算結果に燃料補
正量Ｆｃを乗算し、この乗算結果を乗算器４０４に入力
する。乗算器４０４は、乗算器４０３の乗算結果に補正
係数ＫＦを乗算し、この乗算結果を加算器４０５に入力
する。
【００２８】また、加減速補正を行う場合、加減算器４
０６は、乗算器４０３の乗算結果に加減速補正量Ｆｃａ
を加算または減算し、加減算結果を乗算器４０４に入力
する。加算器４０５は、乗算器４０４の乗算結果に無駄
時間ＴＦを加算し、この加算結果を燃料噴射信号Ｊとし
てインジェクタ１０に出力する。
【００２９】このとき、ＰＩ制御に基づいて空燃比補正
を行うＰＩコントローラ４００は、図２５のように、フ
ィードバック制御に基づく補正量ＣＦを生成し、空燃比
情報Ｆがリーンからリッチに変化しても、または、リッ
チからリーンに変化しても、空燃比が理論空燃比（１
４．７）となるように、補正量ＣＦの変化量ＪＬＲおよ
びＪＲＬを決定する。
【００３０】空燃比センサ１１としてリニア出力形の酸
素濃度センサを用いた場合には、空燃比目標値を変更す
ればよい。なお、ＰＩコントローラ４００から生成され
る補正量ＣＦは、通常の燃料噴射信号に対応する。
【００３１】ところで、エンジン１に噴射される燃料の
性状（成分）は、使用される地方や季節によって異なる
うえ、生産メーカなどによっても異なる。一般に、燃料
性状には、軽質と重質とがあり、燃料性状の違いにより
運転（エンジン１の制御）上の不具合が発生するおそれ
がある。
【００３２】そこで、燃料性状の違いによって運転上の
不具合が生じないように、空燃比がリッチとなるように
噴射燃料量を増量側に設定することが考えられるが、燃
費が悪くなり、経済的でないという不具合が生じる。
【００３３】一方、燃料性状とアルコール濃度との間に
相関性があることに着目して、従来より、アルコール濃
度センサを用いて燃料性状を検出する制御装置も提案さ
れている。たとえば、実公平６−６１１号公報に記載さ
れた内燃機関制御装置においては、アルコール濃度セン
サにより検出された燃料性状に応じて制御量を補正し、
燃料性状の違いによる不具合を解消している。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関制御装
置は以上のように、燃料性状の違いによる不具合を防止
するために、空燃比をリッチ化した場合には燃費が悪く
なってしまい、また、アルコール濃度センサを用いて燃
料性状を検出して制御量を補正した場合には、特別なセ
ンサを必要とするため、コストアップを招くという問題
点があった。
【００３５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、センサなどを用いることなく実
際の燃焼状態から燃料性状を算出し、燃料性状に応じた
制御パラメータの補正により、排気ガスの悪化を抑制す
るとともにドライバビリティを向上させた内燃機関制御
装置を得ることを目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
制御装置は、各種センサからの検出情報に基づいて内燃
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状
態に応じて内燃機関の制御パラメータを演算する制御演
算手段と、内燃機関の少なくとも１つの気筒の燃焼状態
量を検出する燃焼状態検出手段と、運転状態および燃焼
状態量に基づいて内燃機関に供給される燃料の性状を算
出する燃料性状算出手段と、燃料性状に応じて制御パラ
メータを補正するパラメータ補正手段とを備えたもので
ある。
【００３７】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
制御パラメータは、内燃機関の各気筒に供給される燃料
噴射量を含むものである。
【００３８】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
運転状態検出手段は、内燃機関の加減速運転状態に対応
した過渡状態を検出し、制御演算手段は、過渡状態に応
じて燃料噴射量を増減し、パラメータ補正手段は、燃料
性状に応じて過渡状態での燃料噴射量の増減量を補正す
るものである。
【００３９】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
各種センサは、内燃機関の排気ガス中の特定成分に基づ
いて空燃比を検出する空燃比センサを含み、制御演算手
段は、空燃比が所定値となるように燃料噴射量をフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段を含み、燃料
性状算出手段は、燃料噴射量がフィードバック制御され
ているときに燃料性状を算出するものである。
【００４０】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
各種センサは、内燃機関の排気ガス中の特定成分に基づ
いて空燃比を検出する空燃比センサを含み、制御演算手
段は、空燃比が所定値となるように燃料噴射量をフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段を含み、燃料
性状算出手段は、燃料噴射量がフィードバック制御され
ているときに燃料性状を算出し、パラメータ補正手段
は、燃料性状に応じて過渡状態での燃料噴射量の増減量
を補正するものである。
【００４１】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
パラメータ補正手段は、燃料噴射量がフィードバック制
御されていないときに燃料噴射量を補正するものであ
る。
【００４２】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
制御パラメータは、内燃機関の各気筒毎の点火時期を含
むものである。
【００４３】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
各種センサは、内燃機関の排気ガス中の特定成分に基づ
いて空燃比を検出する空燃比センサを含み、制御演算手
段は、空燃比が所定値となるように内燃機関に供給され
る燃料噴射量をフィードバック制御するフィードバック
制御手段を含み、燃料性状算出手段は、燃料噴射量がフ
ィードバック制御されているときに燃料性状を算出する
ものである。
【００４４】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
制御パラメータは、内燃機関に供給される燃料噴射量
と、内燃機関の各気筒毎の点火時期とを含むものであ
る。
【００４５】また、この発明に係る内燃機関制御装置
は、燃料性状算出手段により算出された燃料性状を記憶
するための燃料性状記憶手段を備えたものである。
【００４６】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
内燃機関は、回転に同期して点火制御される複数の気筒
を含み、燃焼状態検出手段は、各気筒のうちの少なくと
も１つの対象気筒の点火プラグに設けられてイオン電流
信号を検出するイオン電流検出手段と、イオン電流信号
から対象気筒の燃焼状態量を算出するイオン電流処理手
段とを含むものである。
【００４７】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
イオン電流処理手段は、イオン電流信号に基づいてイオ
ン電流成分を検出するイオン電流成分検出手段を含み、
イオン電流成分検出手段は、イオン電流信号を対象気筒
の点火後の所定期間にわたって入力し、イオン電流信号
の入力レベルに相当する値をイオン電流成分として検出
するものである。
【００４８】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
イオン電流成分は、イオン電流信号の主燃焼積分値から
なり、イオン電流処理手段は、イオン電流信号の主燃焼
積分値から燃焼状態量を算出するものである。
【００４９】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
イオン電流成分は、対象気筒のイオン電流信号に基づく
主燃焼期間からなり、イオン電流処理手段は、主燃焼期
間から燃焼状態量を算出するものである。
【００５０】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
燃料性状算出手段は、燃焼状態量を所定条件毎に統計的
に処理する燃焼変動処理手段を含み、燃焼変動処理手段
により算出された変動量に基づいて燃料性状を算出する
ものである。
【００５１】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
燃焼状態検出手段は、所定サイクル間での燃焼状態量を
算出し、燃焼変動処理手段は、所定サイクル間の燃焼状
態量の標準偏差を変動量として算出するものである。
【００５２】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
燃焼状態検出手段は、所定サイクル間での燃焼状態量を
算出し、燃焼変動処理手段は、所定サイクル間の燃焼状
態量の平均値を変動量として算出するものである。
【００５３】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
燃焼変動処理手段は、現サイクルで算出された今回の燃
焼状態量と現サイクルの前のサイクルで算出された前回
の燃焼状態量との差分絶対値と、今回の燃焼状態量およ
び前回の燃焼状態量の平均値との比率を、変動量として
算出するものである。
【００５４】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
燃焼変動処理手段は、差分絶対値と平均値との比率を所
定サイクル数だけ積分することにより、変動量を算出す
るものである。
【００５５】また、この発明に係る内燃機関制御装置の
燃焼変動処理手段は、現サイクルで算出された今回の燃
焼状態量と、現サイクルの前の所定サイクルで算出され
た燃焼状態量の移動平均値との偏差を、変動量として算
出するものである。
【００５６】
【発明の実施の形態】 実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示す構
成図であり、図１において、前述と同様の構成要素につ
いては同一符号を付して詳述を省略する。また、図示さ
れない構成は前述（図２２〜図２４参照）の通りであ
る。
【００５７】この場合、点火装置２０は、トランスによ
り構成された点火コイル２１と、点火コイル２１の一次
コイル側に接続されたエミッタ接地のパワートランジス
タ２２と、点火コイル２１の二次コイル側に接続された
点火プラグ２３と、点火コイル２１と点火プラグ２３と
の間に挿入された逆流防止用のダイオードＤ１とを備え
ている。
【００５８】ここでは、図面の煩雑さを避けるために、
１つの気筒に対する点火装置２０のみを代表的に示して
いるが、同構成からなる点火装置は各気筒毎に設けられ
ている。
【００５９】ＥＣＵ１２Ａは、点火装置２０に設けられ
て燃焼状態量Ｆｄを算出する燃焼状態検出手段２５と、
燃焼状態量Ｆｄに基づいて燃料性状（重質成分または軽
質成分による揮発性の差異）を算出して制御パラメータ
を補正する制御部３０とを備えている。
【００６０】燃焼状態検出手段２５は、各気筒（少なく
とも１つの対象気筒）の点火プラグ２３に設けられて燃
焼気筒の点火プラグ２３に流れるイオン電流ｉを検出す
るイオン電流検出手段と、イオン電流検出手段からのイ
オン電流信号Ｅｄに基づいて対象気筒の燃焼状態量Ｆｄ
を算出するイオン電流処理部２９とを備えている。
【００６１】イオン電流検出手段は、点火プラグ２３の
一端に接続された逆流防止用のダイオードＤ２と、イオ
ン電流ｉを電圧値に変換する負荷抵抗器２６と、負荷抵
抗器２６に接続された直流電源２７と、負荷抵抗器２６
の両端電圧として検出されるイオン電流信号Ｅをディジ
タル値Ｅｄに変換するＡ／Ｄコンバータ２８とにより構
成されている。
【００６２】イオン電流処理部２９は、ディジタル値Ｅ
ｄに変換されたイオン電流信号Ｅに対し、クランク角信
号ＳＧＴおよび気筒識別信号ＳＧＣに基づく演算処理を
施して、燃焼サイクル毎に気筒別の燃焼状態量Ｆｄを出
力する。
【００６３】イオン電流処理部２９は、イオン電流信号
Ｅｄを対象気筒の点火後の所定期間にわたって入力し、
イオン電流信号Ｅｄの入力レベルに相当するイオン電流
成分を検出するイオン電流成分検出手段を含み、対象気
筒の主燃焼期間でのイオン電流成分から燃焼状態量Ｆｄ
を算出する。
【００６４】制御部３０は、燃焼状態の変動量ΔＦｄを
算出する燃焼変動処理部３１と、変動量ΔＦｄに基づい
て燃料性状の算出およびパラメータの補正を行う演算部
３２とを含む。
【００６５】燃焼変動処理部３１は、イオン電流処理部
２９から出力される燃焼状態量Ｆｄを所定条件毎に統計
的に演算処理する手段を含み、燃焼状態量Ｆｄの変動状
態を変動量ΔＦｄとして算出する。
【００６６】後述するように、燃焼変動処理部３１は、
現サイクル（ｎ）で算出された今回の燃焼状態量Ｆｄ
（ｎ）と、現サイクルの前のサイクル（ｎ−ｊ）（１≦
ｊ＜ｎ）で算出された前回の燃焼状態量Ｆｄ（ｎ−ｊ）
とに基づく統計処理データ（標準偏差、平均値、差分絶
対値または移動平均値など）から、燃焼状態量Ｆｄの変
動量ΔＦｄ（ｎ）を算出する。
【００６７】演算部３２は、各種センサ情報Ｆ、Ｑａ、
θ、ＳＧＴおよびＳＧＣに基づいて運転状態を検出する
運転状態検出手段（後述する）を含み、運転状態に応じ
てエンジン制御用のパラメータ（点火時期および燃料噴
射量など）を演算し、点火信号Ｐおよび燃料噴射信号Ｊ
を出力する。
【００６８】また、演算部３２は、燃焼変動処理部３１
と協動して燃料性状算出手段（後述する）を構成してお
り、変動量ΔＦｄから算出された燃料性状に基づいて各
種制御パラメータを補正する。
【００６９】ここでは、制御部３０が燃焼変動処理部３
１を含み、燃焼状態の変動量ΔＦｄから燃料性状を算出
するように構成したが、燃焼変動処理部３１を省略し
て、任意の燃焼状態量Ｆｄ（たとえば、ピーク値、積分
値、主燃焼期間のイオン電流、などの周知のイオン電流
成分）から燃料性状を直接算出してもよい。
【００７０】図２はＥＣＵ１２Ａの機能構成を示すブロ
ック図であり、前述と同様の構成要素については、同一
符号を付して詳述を省略する。図２において、各種セン
サ１６は、前述（図２２参照）のエアフローセンサ３お
よびスロットル開度センサ８などを含み、各種アクチュ
エータ１８は、前述のインジェクタ１０および点火装置
２０などを含む。
【００７１】ＥＣＵ１２Ａ内の制御部３０は、各種セン
サ情報Ｆ、Ｑａ、θ、ＳＧＴおよびＳＧＣに基づいて運
転状態ＤＲを検出する運転状態検出手段３３と、運転状
態ＤＲに応じた制御パラメータＪおよびＰを演算する制
御演算手段３４と、燃焼状態量Ｆｄに基づいて燃料性状
ＮＦを算出する燃料性状算出手段３５と、燃料性状ＮＦ
に応じて制御パラメータＪおよびＰの補正信号ＣＫを出
力するパラメータ補正手段３６とを備えている。
【００７２】次に、図３（燃料制御アルゴリズム）のフ
ローチャート、図４（燃料性状算出動作）の説明図、お
よび、図５（燃料性状に応じた補正動作）の説明図を参
照しながら、図１および図２に示したこの発明の実施の
形態１による燃料噴射量補正動作について説明する。
【００７３】この場合、ＥＣＵ１２Ａ内のパラメータ補
正手段３６は、燃料噴射量補正手段を含み、運転状態Ｄ
Ｒおよび燃料性状ＮＦに応じて、燃料噴射信号Ｊ（燃料
噴射量）を補正するための補正信号ＣＫを生成する。
【００７４】図３のアルゴリズムは、ＥＣＵ１２Ａに搭
載されたＲＯＭ２０６（図２３参照）内のソフトウェア
により構成されており、点火時期制御および燃料制御と
同様に、エンジン１（図２２参照）からのクランク角信
号ＳＧＴまたはタイマ信号割り込みによって実行され
る。
【００７５】図４は燃料性状ＮＦと燃焼状態量Ｆｄとの
関係を示している。一般に、燃料性状ＮＦが軽質になれ
ばなるほど、ガソリンが蒸発し易く、燃焼状態が良くな
るので、燃焼状態量Ｆｄは、燃料性状ＮＦが重質成分が
増大するほど大きくなる。
【００７６】図４の関係は運転状態ＤＲ（エンジン回転
数や負荷など）によって異なるが、図４の関係から、燃
焼状態量Ｆｄを検出することにより、噴射されている燃
料の性状ＮＦを求めることができる。すなわち、重質成
分の多い燃料の方が燃焼が遅くなるので、重質成分の少
ない軽質成分の燃料に対して燃焼状態量Ｆｄが大きく異
なり、たとえば増大する。
【００７７】また、燃焼状態量Ｆｄは、運転状態ＤＲに
よって異なるので、運転状態ＤＲ毎に、燃料性状ＮＦと
燃焼状態量Ｆｄとの関係を、標準的な燃料（中間性状の
燃料、または、重質燃料や軽質燃料）を用いて、あらか
じめ関連付けしておく必要がある。
【００７８】図４においては、ほぼ中間の性状ＮＦｏの
燃料を標準として、燃焼状態量Ｆｄｏを求めておき、任
意の燃焼状態量データＦｄＡに対して燃料性状ＮＦＡを
対応付けた場合を示している。
【００７９】図５は燃焼状態ＮＦに応じて設定される補
正量ＫＧを示す。補正量ＫＧは、標準性状ＮＦｏの燃料
に対しては「１．０」に設定されるが、燃焼状態が悪い
（燃焼状態量Ｆｄの大きい）重質燃料に対しては、燃料
噴射量を増大補正するために、「１．０」よりも大きい
値に設定される。
【００８０】図３において、まず、ＥＣＵ１２Ａ内の運
転状態検出手段３３は、各種センサ１６の検出情報から
エンジン１の運転状態ＤＲを検出する（ステップＳ１０
１）。運転状態ＤＲは、たとえば、吸気量Ｑａおよびエ
ンジン回転数（クランク角信号ＳＧＴから検出される）
により示される。
【００８１】続いて、燃焼状態検出手段２５内のイオン
電流検出手段は、燃焼気筒の点火プラグ２３に流れるイ
オン電流ｉを検出し、Ａ／Ｄコンバータ２８を介してイ
オン電流信号Ｅｄを出力する。また、燃焼状態検出手段
２５内のイオン電流処理部２９は、イオン電流信号Ｅｄ
から燃焼状態量Ｆｄを算出し、制御部３０に入力する
（ステップＳ１０２）。
【００８２】次に、制御部３０内の燃料性状算出手段３
５は、燃焼状態量Ｆｄから、イオン電流成分を示す燃焼
状態量データＦｄＡ（たとえば、燃焼状態量Ｆｄをその
ままデータとするか、または、変動量ΔＦｄなどのデー
タ値）を求め（ステップＳ１０２）、燃焼状態量データ
ＦｄＡの値および図４の関係から、実際に用いられてい
る燃料の性状ＮＦＡを算出する（ステップＳ１０３）。
【００８３】続いて、パラメータ補正手段３６は、ステ
ップＳ１０３で求めた燃料性状ＮＦＡを用いて、図５の
関係から燃料補正量ＫＧＡを求め（ステップＳ１０
４）、補正信号ＣＫとして出力する。この場合、燃料性
状ＮＦＡが標準的な燃料性状ＮＦｏよりも大きい値（重
質側）なので、燃料補正量ＫＧＡは、１．０よりも大き
い値に設定される。
【００８４】すなわち、重質成分が多い場合には、燃料
の揮発性が低く、インマニ５（図２２参照）などへの燃
料付着量が多いので、燃料噴射量を相対的に多くする必
要がある。したがって、燃料性状ＮＦＡに応じた補正係
数ＫＧＡを初期の燃料噴射量に乗算して、燃料噴射量を
増量補正する（ステップＳ１０５）。
【００８５】逆に、使用燃料の軽質成分が多く、図４か
ら算出される燃料性状ＮＦが標準性状ＮＦｏよりも小さ
い値の場合には、燃料の揮発性が高く、インマニ５など
への燃料付着量が少なくなるので、燃料噴射量を相対的
に少なくすることができる。したがって、燃料補正量
（補正係数）ＫＧは、１．０よりも小さい値に設定され
る。
【００８６】このように、性状センサを設けることな
く、燃焼状態量Ｆｄから燃料性状ＮＦを検出し、燃料性
状ＮＦに応じた燃料噴射量の補正が可能となり、燃料性
状の違いに起因する排気ガスの悪化やドライバビリティ
の悪化を防止することができる。
【００８７】また、燃焼時に発生するイオン電流ｉから
燃焼状態量Ｆｄを検出するので、各気筒の燃焼状態を燃
焼サイクル毎に検出することができ、燃料性状ＮＦの検
出信頼性が向上する。上記燃焼状態検出手段２５におい
ては、Ａ／Ｄ変換後のイオン電流信号Ｅｄを燃焼状態量
Ｆｄに変換したが、アナログ値のイオン電流信号Ｅを燃
焼状態量に変換した後、Ａ／Ｄ変換して燃焼状態量Ｆｄ
を出力してもよい。
【００８８】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、通常の燃料噴射量を補正する場合について説明した
が、加減速運転（過渡運転）時の燃料噴射量の増減補正
量を燃料性状に応じてさらに補正してもよい。
【００８９】一般に、運転状態検出手段３３は、運転状
態ＤＲとして、エンジン１の加減速運転状態（過渡状
態）を検出しており、制御演算手段３４は、ドライバビ
リティの向上のために過渡状態に応じた燃料噴射量の増
減補正（図２４参照）を行い、たとえば、加速中には通
常運転時よりも燃料噴射量を増量させて加速性を確保し
ている。
【００９０】この場合、運転状態ＤＲおよび補正係数Ｋ
Ｇに応じて加減速補正量を補正する燃料噴射量補正手段
を制御演算手段３４内に設け、パラメータ補正手段３６
からの補正信号ＣＫに応答して過渡状態での燃料噴射量
の増減量を補正する。これにより、燃料性状ＮＦの違い
によらず、良好なドライバビリティを確実に維持するこ
とができる。
【００９１】図６はこの発明の実施の形態２の制御演算
手段３４による加減速判定動作を示すフローチャートで
あり、図７はこの発明の実施の形態２の制御演算手段３
４による加減速時の燃料噴射量補正動作を示すフローチ
ャートである。
【００９２】まず、図６において、制御演算手段３４
は、スロットル開度θの変化量Δθを、前回サンプリン
グ値θ（ｎ−１）および今回サンプリング値θ（ｎ）を
用いて、以下の（１）式から算出する（ステップＳ２０
１）。
【００９３】Δθ＝θ（ｎ−１）−θ（ｎ） …（１）
【００９４】続いて、変化量Δθが所定値α以上か否か
を判定し（ステップＳ２０２）、もし、Δθ≧α（すな
わち、ＹＥＳ）であれば、加減速フラグをセットし（ス
テップＳ２０３）、Δθ＜α（すなわち、ＮＯ）であれ
ば、加減速フラグをリセットする（ステップＳ２０
４）。
【００９５】次に、図７の燃料性状ＮＦに応じた加減速
補正処理が行われる。図７において、各ステップＳ１０
１〜Ｓ１０４は前述と同様であり、補正ステップＳ１０
５Ａのみが異なる。
【００９６】すなわち、制御演算手段３４は、ステップ
Ｓ１０４で算出された補正係数ＫＧを用いて、加減速補
正された燃料噴射量に補正係数ＫＧを乗算し、最終的な
加減速補正された燃料噴射量を算出する（ステップＳ１
０５Ａ）。
【００９７】たとえば、加速時においては、燃料噴射量
が増量補正されるが、重質燃料を使用した場合には、
１．０よりも大きい補正係数ＫＧにより、さらに増量補
正された燃料が噴射されることになる。
【００９８】これにより、性状センサを設けることな
く、運転状態ＤＲおよび燃焼状態量Ｆｄから燃料性状Ｎ
Ｆを検出することができ、加減速時において、燃料性状
ＮＦに応じた燃料噴射量の適切な増減補正が可能とな
る。したがって、加減速時に燃料性状ＮＦに起因する排
気ガスの悪化やドライバビリティの悪化を防止すること
ができる。
【００９９】ここでは、ステップＳ１０５Ａにおいて、
加減速運転時の燃料噴射量に補正係数ＫＧを乗算した
が、補正係数ＫＧを加減算してもよい。すなわち、加速
時には補正係数ＫＧを加算してさらに増量補正し、減速
時には補正係数ＫＧを減算してさらに減量補正すること
により、前述と同様の作用効果を奏する。
【０１００】実施の形態３．なお、上記実施の形態１お
よび実施の形態２では、燃料性状算出時の運転条件を設
定しなかったが、燃料性状ＮＦの算出条件として、空燃
比（燃料噴射量）フィードバック制御中の運転状態を設
定し、燃料性状ＮＦの検出精度を向上させてもよい。
【０１０１】前述（図２２参照）のように、一般に、各
種センサ１６は、エンジン１の排気ガス中の特定成分
（酸素濃度）に基づいて空燃比Ｆを検出する空燃比セン
サ１１を含み、制御演算手段３４（図２参照）は、空燃
比Ｆが所定値となるように燃料噴射量をフィードバック
制御するためのフィードバック制御手段を含む（図２４
および図２５参照）。
【０１０２】この場合、燃料性状算出手段３５は、フィ
ードバック制御中（所定の空燃比に制御されている状
態）において、運転状態ＤＲおよび燃焼状態量Ｆｄから
燃料性状ＮＦを算出する。
【０１０３】したがって、制御演算手段３４内の燃料噴
射量補正手段は、フィードバック制御中に算出された燃
料性状ＮＦに基づく補正信号ＣＫに応じて、燃料噴射量
を補正するとともに、過渡状態での燃料噴射量の増減量
を補正する。
【０１０４】図８はこの発明の実施の形態３による燃焼
状態検出手段２５および燃料性状算出手段３５の処理動
作を示すフローチャートである。図８において、各ステ
ップＳ１０１〜Ｓ１０５は前述（図３参照）と同様のス
テップであり、運転状態検出ステップＳ１０１と燃焼状
態検出ステップＳ１０２との間に、空燃比フィードバッ
ク制御の判定ステップＳ１０６およびＳ１０７が挿入さ
れている。
【０１０５】まず、運転状態を検出（ステップＳ１０
１）した後、空燃比フィードバック中か否かを判定し
（ステップＳ１０６）、もし、空燃比フィードバック中
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、フィー
ドバック制御中の空燃比が実際に所定の理論空燃比（１
４．７）に制御されているか否かを判定する（ステップ
Ｓ１０７）。
【０１０６】ステップＳ１０７において、もし、制御中
の空燃比が所定空燃比である（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、燃焼状態検出ステップＳ１０２に進む。一
方、ステップＳ１０６において空燃比フィードバック中
でない（すなわち、ＮＯ）と判定されるか、または、ス
テップＳ１０７において空燃比が所定値でない（すなわ
ち、ＮＯ）と判定されれば、図８の処理を抜け出てリタ
ーンする。
【０１０７】このように、燃料性状算出手段３５は、空
燃比Ｆ（燃料噴射量）がフィードバック制御されている
ときのみに燃料性状ＮＦを算出することにより、空燃比
Ｆの変動影響による燃焼状態量Ｆｄの検出誤差を抑制す
ることができる。したがって、燃料性状ＮＦの検出精度
を向上させて燃料補正量をさらに適正化し、燃料性状の
違いに起因する排気ガスの悪化やドライバビリティの悪
化を防止することができる。
【０１０８】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、空燃比フィードバック中に検出された燃焼状態ＮＦ
に応じて通常の燃料噴射量を補正したが、加減速運転
（過渡運転）時の燃料噴射量を補正してもよい。
【０１０９】図９はこの発明の実施の形態４による加減
速時の燃料噴射量補正動作を示すフローチャートであ
り、加減速時の燃料噴射量補正（ステップＳ１０５Ａ）
のみが前述（図８参照）と異なる。
【０１１０】この場合、燃料性状算出手段３５は、空燃
比フィードバック制御中の運転状態ＤＲおよび燃焼状態
量Ｆｄから燃料性状ＮＦを算出し、制御演算手段３４内
の燃料噴射量補正手段は、燃料性状ＮＦに応じた補正信
号ＣＫに基づいて、加減速時の燃料噴射量のみを補正す
る（ステップＳ１０５Ａ）。
【０１１１】これにより、加減速時の燃料噴射量（加減
速補正量）がさらに適正化され、加減速時の燃料性状に
起因する排気ガスの悪化やドライバビリティの悪化を防
止することができる。
【０１１２】実施の形態５．なお、上記実施の形態３で
は、燃料性状算出時の運転条件のみを設定し、燃料性状
ＮＦに応じた燃料噴射量の補正時の運転条件を設定しな
かったが、燃料噴射量の補正条件として、空燃比フィー
ドバック制御中でない運転状態を設定し、燃料噴射量補
正による効果を向上させてもよい。
【０１１３】この場合、制御演算手段３４内の燃料噴射
量補正手段は、空燃比フィードバック制御中に算出され
た燃料性状ＮＦに応じて、空燃比フィードバック制御中
でない運転条件下で燃料補正量を補正する。
【０１１４】図１０はこの発明の実施の形態５による燃
料噴射量補正動作を示すフローチャートであり、空燃比
フィードバック中でない場合に燃料噴射量補正（ステッ
プＳ１０５）に進む点と、補正係数ＫＧを記憶するステ
ップＳ１０８が追加された点とが前述（図８参照）と異
なる。
【０１１５】この場合、空燃比フィードバック中にステ
ップＳ１０４で算出された補正係数ＫＧは、ステップＳ
１０８においてＥＣＵ１２Ａ内のＲＡＭに記憶される。
一方、ステップＳ１０６またはＳ１０７でＮＯと判定さ
れた（空燃比フィードバック制御中でない）場合には、
ステップＳ１０５に進み、記憶された補正係数ＫＧに基
づいて燃料噴射量を補正する。
【０１１６】このように、燃料性状ＮＦによる燃料噴射
量の補正（ステップＳ１０５）を、空燃比フィードバッ
ク制御が実施されてない（燃料性状ＮＦの影響が大き
い）運転状態のみに限定することにより、燃料性状ＮＦ
に応じた燃料噴射量補正のアンマッチを防止することが
できる。
【０１１７】なぜなら、空燃比フィードバック制御中に
おいては、燃料性状ＮＦの影響がフィードバック補正量
で既に抑制されているので、燃料性状ＮＦに応じた補正
を行うと、燃料噴射量のアンマッチが発生するおそれが
あるからである。
【０１１８】実施の形態６．なお、上記実施の形態１〜
５では、燃料性状ＮＦに応じて燃料噴射量を補正する場
合について説明したが、他の制御パラメータ、たとえ
ば、点火時期を補正してもよい。
【０１１９】この場合、制御演算手段３４（図２参照）
は、燃料性状ＮＦに応じて点火時期を補正する点火時期
補正手段を有し、パラメータ補正手段３６は、燃料性状
ＮＦに応じた点火時期補正量に相当する補正信号ＣＫを
出力する。
【０１２０】図１１はこの発明の実施の形態６により燃
料性状ＮＦに応じて算出される点火時期補正量ＫＰを示
す説明図であり、点火時期補正量は、燃焼の遅い重質成
分が増大するほど増大されている。また、図１２はこの
発明の実施の形態６による点火時期補正動作を示すフロ
ーチャートであり、各ステップＳ１０１〜Ｓ１０３は前
述と同様のステップである。
【０１２１】図１２において、パラメータ補正手段３６
（図２参照）は、ステップＳ１０３で算出された燃料性
状ＮＦを用いて、図１１の関係から、燃料性状ＮＦに応
じた点火時期補正量（補正係数）ＫＰを算出し、点火時
期補正量ＫＰに相当する補正信号ＣＫを出力する（ステ
ップＳ１０４Ｂ）。
【０１２２】続いて、制御演算手段３４内の点火時期補
正手段は、運転状態ＤＲに応じて算出された初期の点火
時期に点火時期補正量ＫＰを加算し、燃料性状ＮＦに応
じた最終的な点火時期を算出する（ステップＳ１０５
Ｂ）。
【０１２３】すなわち、燃料性状ＮＦが標準燃料性状Ｎ
Ｆｏよりも軽質の場合には、点火時期を遅角側（ＫＰ＜
０）に補正し、標準燃料性状ＮＦｏよりも重質の場合に
は、点火時期を進角側（ＫＰ＞０）に補正する。
【０１２４】このように、算出された燃料性状ＮＦに応
じて点火時期を補正することにより、運転状態ＤＲに応
じた点火時期補正量が適正化されるので、燃料性状ＮＦ
に起因する排気ガスの悪化やドライバビリティの悪化を
防止することができる。
【０１２５】実施の形態７．なお、上記実施の形態６で
は、燃料性状算出時の運転条件を設定しなかったが、上
記実施の形態３と同様に、燃料性状ＮＦの算出条件とし
て、空燃比フィードバック制御中の運転状態を設定して
もよい。この場合、制御演算手段３４内の点火時期補正
手段は、フィードバック制御中に算出された燃料性状Ｎ
Ｆに応じて点火時期を補正する。
【０１２６】図１３はこの発明の実施の形態３による燃
料性状算出動作および点火時期補正動作を示すフローチ
ャートである。図１３において、各ステップＳ１０１〜
Ｓ１０３、Ｓ１０６およびＳ１０７は図８内と同様のス
テップであり、点火時期補正量算出ステップＳ１０４Ｂ
および点火時期補正ステップＳ１０４Ｂは図１２内と同
様のステップである。
【０１２７】このように、ステップＳ１０６およびＳ１
０７において燃料フィードバック中（すなわち、ＹＥ
Ｓ）と判定されたときのみに、運転状態ＤＲおよび燃焼
状態Ｆｄから燃料性状ＮＦを検出し（ステップＳ１０
３）、燃料性状ＮＦに応じた点火時期補正量ＫＰ（ステ
ップＳ１０４Ｂ）を用いて点火時期を補正する（ステッ
プＳ１０５Ｂ）。
【０１２８】これにより、高精度に算出された燃料性状
ＮＦに基づいて点火時期補正量ＫＰがさらに適正化され
るので、燃料性状に起因する排気ガス悪化やドライバビ
リティの悪化をさらに効果的に防止することができる。
【０１２９】実施の形態８．なお、上記実施の形態７で
は、点火時期のみを補正したが、空燃比フィードバック
中に検出された燃料性状に応じて、燃料噴射量および点
火時期の両方を補正してもよい。この場合、制御演算手
段３４は、燃料性状ＮＦに応じて燃料噴射量および点火
時期の両方を補正する手段を備えている。
【０１３０】図１４はこの発明の実施の形態８による燃
料噴射量および点火時期の補正動作を示すフローチャー
トであり、各ステップＳ１０１〜Ｓ１０７、Ｓ１０４Ｂ
およびＳ１０５Ｂは前述と同様のステップである。
【０１３１】図１４において、まず、空燃比フィードバ
ック中に燃料性状ＮＦを算出し（ステップＳ１０３）、
燃料性状ＮＦに応じて各補正係数ＫＧおよびＫＰを算出
し（ステップＳ１０４、Ｓ１０４Ｂ）、算出された各補
正係数ＫＧおよびＫＰを記憶しておく（ステップＳ１０
８Ｂ）。
【０１３２】一方、空燃比フィードバック中でない運転
状態において、燃料性状ＮＦに基づく補正係数ＫＧおよ
びＫＰを用いて、燃料噴射量および点火時期の両方を補
正する（ステップＳ１０５、Ｓ１０５Ｂ）。
【０１３３】これにより、燃料噴射量または点火時期の
みを補正する場合と比べて、さらに燃料性状ＮＦに起因
する排気ガスの悪化やドライバビリティの悪化を防止す
ることができる。
【０１３４】実施の形態９．なお、上記実施の形態８で
は、ステップＳ１０８Ｂにおいて、燃料噴射量および点
火時期の各補正係数ＫＧおよびＫＰを記憶したが、ステ
ップＳ１０３で算出された燃料性状ＮＦをＥＣＵ１２Ａ
内のＲＡＭに記憶してもよい。この場合、ＥＣＵ１２Ａ
内の制御部３０は、燃料性状ＮＦを記憶する燃料性状記
憶手段ＭＧを備えている。
【０１３５】図１５はこの発明の実施の形態９による燃
料噴射量および点火時期の補正動作を示すフローチャー
トであり、各ステップＳ１０１〜Ｓ１０７、Ｓ１０４Ｂ
およびＳ１０５Ｂは前述と同様のステップである。
【０１３６】図１５において、まず、初めてイグニッシ
ョンスイッチをオンしたのか否かを判定し（ステップＳ
１１０）、初めてのイグニッションスイッチのオン（す
なわち、ＹＥＳ）であれば、燃料性状記憶手段ＭＧから
燃料性状ＮＦを読出し（ステップＳ１１１）、運転状態
検出処理（ステップＳ１０１）に進む。また、初めての
イグニッションスイッチのオンでない（すなわち、Ｎ
Ｏ）と判定されれば、そのままステップＳ１０１に進
む。
【０１３７】以下、前述と同様に、空燃比フィードバッ
ク中に燃焼状態量Ｆｄを検出し（ステップＳ１０２）、
燃料性状ＮＦを算出する（ステップＳ１０３）。続い
て、ステップＳ１０３で算出された燃料性状ＮＦを燃料
性状記憶手段ＭＧに記憶させて（ステップＳ１１２）、
リターンする。
【０１３８】一方、空燃比フィードバック中でない運転
状態において、燃料噴射量および点火時期の各補正係数
ＫＧおよびＫＰを算出し（ステップＳ１０４、Ｓ１０４
Ｂ）、それぞれの補正演算を行う（ステップＳ１０５、
Ｓ１０５Ｂ）。
【０１３９】このように、空燃比フィードバック中に算
出された燃料性状ＮＦをあらかじめ記憶しておくことに
より、燃料性状ＮＦに応じたエンジン制御パラメータの
補正演算を、前述と比べてさらに迅速に行うことができ
る。
【０１４０】また、燃料性状ＮＦに応じた補正（Ｓ１０
５、Ｓ１０５Ｂ）の実行可能な時間および領域が前述と
比べて増加するので、燃料性状ＮＦに起因する排気ガス
の悪化やドライバビリティの悪化をさらに防止すること
ができる。
【０１４１】実施の形態１０．なお、上記実施の形態１
〜９では、燃焼状態検出手段２５内のイオン電流処理部
２９および制御部３０内の燃焼変動処理部３１（図１参
照）の具体的な処理動作について特に言及しなかった
が、燃焼状態判定用のイオン電流成分（燃焼状態量Ｆ
ｄ）として主燃焼積分値を用い、変動量ΔＦｄとして統
計処理後の標準偏差を用いてもよい。
【０１４２】前述のように、燃焼状態検出手段２５は、
エンジン１の少なくとも１つの気筒にイオン電流ｉを流
してイオン電流信号Ｅｄを検出するイオン電流検出手段
と、燃焼状態量（燃焼状態を示す値）Ｆｄを算出するイ
オン電流処理部２９とを備えている。
【０１４３】また、イオン電流処理部２９は、所定区間
にわたってイオン電流ｉを入力し、気筒内の燃焼レベル
に相当するイオン電流成分を検出するイオン電流成分検
出手段を含み、イオン電流成分から燃焼状態量Ｆｄを算
出する。さらに、制御部３０は、各気筒の燃焼毎に出力
される燃焼状態量Ｆｄから変動量（燃焼の変動状態）Δ
Ｆｄを算出する燃焼変動処理部３１を備えている。
【０１４４】図１６はこの発明の実施の形態１０による
イオン電流処理部２９の動作を説明するための波形図で
ある。図１６において、周知のように、気筒識別信号Ｓ
ＧＣは、特定気筒（たとえば＃１）のみに対応したパル
スを含み、クランク角信号ＳＧＴは、各気筒（＃１〜＃
６）の基準位置に対応したエッジを有するパルスを含
む。
【０１４５】ここでは、エンジン１が６気筒の場合を示
し、燃焼状態検出手段２５内のイオン電流検出手段は、
全ての気筒（＃１〜＃６）のイオン電流ｉを検出してお
り、各気筒の燃焼サイクルにおけるイオン電流ｉの出力
値を電圧変換してイオン電流信号Ｅｄの波形を得てい
る。
【０１４６】また、イオン電流処理部２９は、クランク
角信号ＳＧＴのパルスエッジ（基準クランク角）間で定
められる各気筒の主燃焼期間において、イオン電流信号
Ｅｄを積分し、イオン電流信号Ｅｄの主燃焼積分値（イ
オン電流積分値）Ｓｉを燃焼状態量（イオン電流成分）
Ｆｄとして出力する。
【０１４７】すなわち、クランク角信号ＳＧＴの基準ク
ランク角に基づいてイオン電流ｉを積分処理し、この積
分結果をイオン電流積分値Ｓｉとして求める。このとき
の積分区間は、クランク角信号ＳＧＴの各パルスの立ち
上がりエッジから立ち下がりエッジまでの区間に設定さ
れている。
【０１４８】したがって、イオン電流積分値Ｓｉは、各
気筒の燃焼時に検出されるイオン電流ｉが一定の主燃焼
区間で積分された値、すなわち、エンジン１の出力また
は気筒内の圧力に応じた処理結果を示すことになるの
で、燃焼状態量Ｆｄとして用いることができる。
【０１４９】続いて、燃焼変動処理部３１は、所定サイ
クル数のイオン電流積分値Ｓｉを統計処理して、各イオ
ン電流積分値Ｓｉの統計データ値すなわち平均値、最小
値、最大値および標準偏差を求め、たとえば、標準偏差
を変動量ΔＦｄとして出力する。
【０１５０】図１７は燃焼変動処理部３１により得られ
る統計データ値と燃料性状ＮＦとの関係を示す説明図で
ある。ここでは、第１気筒のみのイオン電流積分値Ｓｉ
を代表的に示すものとするが、他気筒についてもほぼ同
等の傾向を示すことは言うまでもない。
【０１５１】図１７において、横軸は重質成分の含有率
［％］で示される燃料性状ＮＦ、縦軸は所定サイクル間
に算出されたイオン電流積分値Ｓｉの統計データ値であ
り、○印は平均値、△印は最小値、▽印は最大値をそれ
ぞれ示す。また、各データ値の標準偏差は、平均値（○
印）から上下に延長された実線の長さによって示されて
いる。
【０１５２】たとえば、燃焼性の良い軽質燃料の場合
は、各サイクル毎のイオン電流積分値Ｓｉの値が全体的
に高いうえ標準偏差が小さく、燃焼性の悪い重質燃料の
場合には、各燃焼サイクル毎のイオン電流積分値Ｓｉの
値が全体的に低いうえ標準偏差が大きい。
【０１５３】一般に、同一気筒に関して、もし燃料性状
ＮＦ（重質成分）［％］が増加すると、燃焼状態を示す
イオン電流積分値Ｓｉの平均値（○印）は、イオン電流
積分値Ｓｉ（燃焼状態量）の変化にともなって減少す
る。
【０１５４】また、標準偏差に関しても、同等に燃料性
状ＮＦに応じて変化することが分かかる。なぜなら、燃
料性状ＮＦが変化することにより燃焼が不安定になるの
で、イオン電流積分値Ｓｉ（燃焼状態量）が変動して標
準偏差が増加するからである。
【０１５５】ここで、平均値（○印）は、点火プラグ２
３の状態やエンジン１の運転領域などによって変化する
ので、変動量ΔＦｄとしては、標準偏差、または、変動
に関連する評価関数などを用いることが有効である。
【０１５６】このように、燃焼時に発生するイオン電流
ｉの積分値Ｓｉを燃焼状態量Ｆｄとして検出することに
より、各気筒の燃焼状態量Ｆｄを燃焼サイクル毎に検出
することができる。
【０１５７】また、燃焼変動処理部３１は、燃焼状態検
出手段２５で算出された現サイクルおよび現サイクルの
前の所定サイクルでのイオン電流積分値Ｓｉを統計処理
し、その標準偏差を変動量ΔＦｄとして算出するので、
各気筒の燃焼状態を示す変動量ΔＦｄが高精度に得ら
れ、燃料性状ＮＦを確実に算出することができる。
【０１５８】すなわち、イオン電流ｉから燃焼状態量Ｆ
ｄを検出しているので、各気筒の燃焼状態を燃焼サイク
ル毎に検出することができる。また、各サイクル毎の検
出データ値を所定条件で統計的に処理することにより、
燃焼サイクル毎の変動が大きい燃焼状態量Ｆｄを用いて
も、そのデータバラツキの影響が抑制され、正確に燃焼
状態を検出して高精度に燃料性状ＮＦを求めることがで
きる。
【０１５９】また、この場合も、空燃比フィードバック
制御の実行中に検出した燃焼状態量Ｆｄを用いれば、前
述と同様に、さらに正確な燃料性状ＮＦを検出して、加
減速補正などの信頼性をさらに向上させることができ
る。
【０１６０】実施の形態１１．なお、上記実施の形態１
０では、燃焼状態量Ｆｄとしてイオン電流積分値Ｓｉ用
いたが、イオン電流の主燃焼期間を用いてもよい。図１
８はこの発明の実施の形態１１によるイオン電流処理部
２９の動作を説明するための波形図である。
【０１６１】この場合、イオン電流処理部２９は、イオ
ン電流信号Ｅｄの電圧値が基準設定値Ｅｒを越えている
時間をパルス波形に成形し、このパルスのオン時間（主
燃焼期間）Ｔｉを燃焼状態量Ｆｄとして出力する。
【０１６２】これにより、各気筒における燃料の性状に
応じた主燃焼期間Ｔｉが容易に得られる。すなわち、Ｅ
ｄ＞Ｅｒを示すパルス長さを計測する簡便なタイマカウ
ントを使用するのみで、エンジン１の出力に相当する主
燃焼期間Ｔｉを測定することができる。
【０１６３】また、燃焼変動処理部３１は、前述と同様
に、所定サイクル数の主燃焼期間Ｔｉを統計処理して、
主燃焼期間Ｔｉの統計データ値（平均値、最小値、最大
値および標準偏差）を求め、たとえば、標準偏差を変動
量ΔＦｄとして出力する。
【０１６４】変動量ΔＦｄとして標準偏差を用いた場
合、前回（ｎ−ｍ回目）から現在の（ｎ回目）までの燃
焼サイクルにおける変動量ΔＦｄ（ｎ）は、以下の
（２）式で表わされる。
【０１６５】 ΔＦｄ（ｎ）＝√［｛ｍ・Σ（Ｆｄ（ｋ））2−（ΣＦｄ（ｋ））2｝／ｍ2］ …（２）
【０１６６】ただし、（２）式において、ΔＦｄ（ｎ）
はｎ番目の燃焼サイクルの燃焼状態の変動量、Ｆｄ
（ｋ）はｋ番目（ｋ≦ｎ）の燃焼サイクルの燃焼状態
量、ｍは標準偏差の演算に用いられるデータ数であり、
データ数ｍは、運転状態やデータの変動度合いなどによ
って変更され得る。また、（２）式内の各総和項Σの演
算範囲は、それぞれ、ｋ＝ｎ−（ｍ−１）から、ｋ＝ｎ
までである。
【０１６７】図１９は燃焼変動処理部３１により得られ
る統計データ値と燃料性状ＮＦとの関係を示す説明図で
ある。図１９において、横軸は燃料性状ＮＦ（重質成分
の含有率）、縦軸は所定サイクル間で算出された主燃焼
期間Ｔｉの統計データ値であり、各統計データ値は前述
と同様である。
【０１６８】図１９のように、イオン電流ｉの主燃焼期
間Ｔｉを燃焼状態量Ｆｄとして用いた場合、重質成分が
増大するほど燃焼が遅くなる（主燃焼期間Ｔｉが長くな
る）ので、主燃焼期間Ｔｉの平均値は大きくなる。ま
た、重質成分が増大するほど、燃焼が不安定になるの
で、標準偏差は大きくなる。
【０１６９】したがって、燃焼サイクル毎の主燃焼期間
Ｔｉの標準偏差を変動量ΔＦｄとすることにより、燃焼
サイクル毎に検出される各気筒の燃焼状態量Ｆｄの統計
データを示す標準偏差（変動量ΔＦｄ）に基づいて、燃
料性状ＮＦを確実に算出することができる。
【０１７０】上記（２）式においては、たとえば＃１気
筒の標準偏差を燃焼変動を示す変動量ΔＦｄ（ｎ）とし
たが、他の代表気筒または複数気筒との複数の標準偏差
データの平均値を用いてもよい。また、燃焼状態の変動
量ΔＦｄとして、所定サイクル数分の燃焼状態量の平均
値を用いてもよい。
【０１７１】実施の形態１２．なお、上記実施の形態１
０、１１では、変動量ΔＦｄとして、標準偏差または平
均値を用いたが、前回サイクルおよび今回サイクルでの
各燃焼状態量Ｆｄの差分絶対値と、各燃焼状態量Ｆｄの
平均値との比率（変動率）を用いてもよい。
【０１７２】この場合、燃焼変動処理部３１は、現サイ
クル（ｎ）で算出された今回の燃焼状態量Ｆｄ（ｎ）と
現サイクルの１つ前のサイクル（ｎ−１）で算出された
前回の燃焼状態量Ｆｄ（ｎ−１）との差分絶対値｜ΔＦ
（ｎ）｜（＝｜Ｆｄ（ｎ）−Ｆｄ（ｎ−１）｜）を算出
する。
【０１７３】また、燃焼変動処理部３１は、今回の燃焼
状態量Ｆｄ（ｎ）および前回の燃焼状態量Ｆｄ（ｎ−
１）の平均値ＭＦ（ｎ）（＝｛Ｆｄ（ｎ）＋Ｆｄ（ｎ＋
１）｝／（２・Δｔ））を算出し、差分絶対値｜ΔＦ
（ｎ）｜との比率すなわち変動率（＝｜ΔＦ（ｎ）｜／
ＭＦ（ｎ））を、燃焼状態量Ｆｄの変動量ΔＦｄとし
て、以下の（３）式のように算出する。
【０１７４】 ΔＦｄ（ｎ）＝｜Ｆｄ（ｎ）−Ｆｄ（ｎ−１）｜／［｛Ｆｄ（ｎ）＋Ｆｄ（ｎ −１）｝／（２・Δｔ）］ …（３）
【０１７５】ただし、（３）式において、Ｆｄ（ｎ）は
今回の燃焼サイクルでの燃焼状態量、Ｆｄ（ｎ−１）は
前回の燃焼サイクルでの燃焼状態量、Δｔは各燃焼サイ
クルの間隔に相当するデータサンプリング時間である。
【０１７６】（３）式の処理を用いることにより、デー
タサンプリング時間Δｔの２倍程度の短い時間で変動量
ΔＦｄの演算が終了するので、ほぼリアルタイムに燃焼
状態量Ｆｄの変動量ΔＦｄを演算することができる。
【０１７７】実施の形態１３．なお、上記実施の形態１
２では、今回の燃焼状態量Ｆｄ（ｎ）と１つ前の燃焼状
態量Ｆｄ（ｎ−１）とを用いたが、任意の所定サイクル
数ｍの演算値を積分してもよい。
【０１７８】この場合、燃焼変動処理部３１は、上記
（３）式で算出された値を、さらに所定サイクル数ｍだ
け積分することにより、燃焼状態量Ｆｄの変動量ΔＦｄ
（ｎ）を、以下の（４）式のように算出する。
【０１７９】 ＩΔＦｄ（ｎ）＝Σ｛ΔＦｄ（ｋ）｝ …（４）
【０１８０】ただし、（４）式において、総和項Σの演
算範囲は、ｋ＝ｎ−（ｍ−１）から、ｋ＝ｎまでであ
り、ｍは積分回数（所定サイクル数）である。
【０１８１】図２０はこの発明の実施の形態１３による
燃焼変動処理部３１の動作を示す説明図である。図２０
において、横軸は燃焼サイクル（ｎ−１、ｎ、ｎ＋１、
…、ｎ＋ｍ）を示し、縦軸は燃焼状態量Ｆｄすなわち主
燃焼期間Ｔｉの各種データ値（燃焼状態量、差分絶対値
および平均値）を示している。
【０１８２】ここでは、燃焼状態量Ｆｄとして、イオン
電流ｉの主燃焼期間Ｔｉ（図１８参照）を用いた場合を
示しているが、イオン電流積分値Ｓｉ（図１６参照）を
用いてもよい。また、単一気筒の処理データのみを示す
が、他の気筒に関しても同等の計算が行われることは言
うまでもない。
【０１８３】図２０において、たとえば、ｎ番目の燃焼
サイクルでの燃焼状態量Ｆｄ（ｎ）と、１つ前（ｎ−１
番目）の燃焼サイクルでの燃焼状態量Ｆｄ（ｎ−１）と
の差分絶対値｜ΔＦ（ｎ）｜の大きさは、フレーム部分
で示され、平均値ＭＦ（ｎ）の大きさは、斜線部分で示
される。
【０１８４】ｎ番目の燃焼サイクルでの変動値ΔＦｄ
（ｎ）は、（３）式のように、差分絶対値｜ΔＦ（ｎ）
｜と平均値ＭＦ（ｎ）との比率（変動率）で示される。
この変動率を、たとえばｍ回（図２０においては５回）
にわたる燃焼サイクル数だけ繰り返し加算することによ
り、（４）式に示す積分値ＩΔＦｄ（ｎ）が得られる。
【０１８５】このように、燃焼状態の変動量ΔＦｄとし
て、積分値ΔＦｄ（ｎ）を用いることにより、上記実施
の形態１２よりも演算時間を要するものの、変動量ΔＦ
ｄの演算結果の信頼性が向上する。したがって、最終的
に燃料性状ＮＦを高精度に算出し、燃料性状ＮＦに応じ
て最適に制御パラメータを補正することができる。
【０１８６】図２０においては、積分回数ｍをたとえば
５回に指定したが、要求精度および運転状態などに応じ
て変更され得ることは言うまでもない。また、単一気筒
に関する変動量の積分値ＩΔＦｄ（ｎ）を算出したが、
前述と同様に、任意の代表気筒や複数気筒の積分値の平
均値を用いてもよい。
【０１８７】実施の形態１４．なお、上記実施の形態１
２、１３では、変動量ΔＦｄとして、差分絶対値および
平均値の比率からなる変動率を用いたが、今回の燃焼状
態量Ｆｄ（ｎ）と前回の所定サイクル数分の移動平均値
ＭＳ（ｎ）との偏差を用いてもよい。図２１はこの発明
の実施の形態１４による燃焼変動処理部３１の動作を示
す説明図である。
【０１８８】図２１において、横軸は燃焼サイクル（ｎ
−４、ｎ−３、…、ｎ、ｎ＋１、…）を示し、縦軸は各
燃焼状態量Ｆｄ（主燃焼期間Ｔｉ）および所定サイクル
数分の移動平均値ＭＳを示している。燃焼状態量Ｆｄ
は、主燃焼期間Ｔｉに限らずイオン電流積分値Ｓｉであ
ってもよく、同様のデータ処理は、他の気筒に関しても
行われるものとする。
【０１８９】この場合、燃焼変動処理部３１は、燃焼状
態検出手段２５で算出された燃焼状態量Ｆｄのうち、現
サイクルでの燃焼状態量Ｆｄ（ｎ）と現サイクルの前の
所定サイクル数分での燃焼状態量の移動平均値ＭＳ
（ｎ）（＝ΣＦｄ／ｍ）との偏差の絶対値を、変動量Δ
Ｆｄ（ｎ）として、以下の（５）式のように算出する。
【０１９０】 ΔＦｄ（ｎ）＝｜Ｆｄ（ｎ）−Σ｛Ｆｄ（ｋ）／ｍ｝｜ …（５）
【０１９１】ただし、（５）式において、ｍはあらかじ
め設定されたデータの移動平均個数（たとえば、ｍ＝
５）であり、総和項Σの演算範囲は、ｋ＝ｎ−（ｍ−
１）から、ｋ＝ｎまでである。
【０１９２】（５）式によれば、燃焼状態の変動量ΔＦ
ｄ（ｎ）は、当該サイクルの燃焼状態量Ｆｄ（ｎ）と所
定回数ｍの移動平均値ＭＳ（ｎ）との偏差の絶対値で示
される。
【０１９３】このように、今回の燃焼状態量Ｆｄ（ｎ）
と移動平均値ＭＳ（ｎ）との偏差から燃料性状ＮＦを算
出することにより、前述と同様の作用効果を奏すること
ができる。図２１においては、単一気筒のデータ値を示
しているが、他の代表気筒や複数気筒の平均値を用いて
もよい。
【０１９４】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、各種センサからの検出情報に基づいて内燃機関の運
転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態に応じ
て内燃機関の制御パラメータを演算する制御演算手段
と、内燃機関の少なくとも１つの気筒の燃焼状態量を検
出する燃焼状態検出手段と、運転状態および燃焼状態量
に基づいて内燃機関に供給される燃料の性状を算出する
燃料性状算出手段と、燃料性状に応じて制御パラメータ
を補正するパラメータ補正手段とを備えたので、センサ
などを用いることなく実際の燃焼状態から燃料性状を算
出して、燃料性状に応じた制御パラメータの補正が可能
となり、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバビ
リティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果が
ある。
【０１９５】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、制御パラメータは、内燃機関の各気筒に
供給される燃料噴射量を含むので、燃料性状に応じた燃
料補正により、排気ガスの悪化を抑制するとともにドラ
イバビリティを向上させた内燃機関制御装置が得られる
効果がある。
【０１９６】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、運転状態検出手段は、内燃機関の加減速
運転状態に対応した過渡状態を検出し、制御演算手段
は、過渡状態に応じて燃料噴射量を増減し、パラメータ
補正手段は、燃料性状に応じて過渡状態での燃料噴射量
の増減量を補正するようにしたので、燃料性状に応じた
過渡運転時の燃料補正が可能となり、排気ガスの悪化を
抑制するとともにドライバビリティを向上させた内燃機
関制御装置が得られる効果がある。
【０１９７】また、この発明の請求項４によれば、請求
項２において、各種センサは、内燃機関の排気ガス中の
特定成分に基づいて空燃比を検出する空燃比センサを含
み、制御演算手段は、空燃比が所定値となるように燃料
噴射量をフィードバック制御するフィードバック制御手
段を含み、燃料性状算出手段は、燃料噴射量がフィード
バック制御されているときに燃料性状を算出するように
したので、信頼性の高い燃料性状に基づいて燃料補正す
ることができ、排気ガスの悪化を抑制するとともにドラ
イバビリティを向上させた内燃機関制御装置が得られる
効果がある。
【０１９８】また、この発明の請求項５によれば、請求
項３において、各種センサは、内燃機関の排気ガス中の
特定成分に基づいて空燃比を検出する空燃比センサを含
み、制御演算手段は、空燃比が所定値となるように燃料
噴射量をフィードバック制御するフィードバック制御手
段を含み、燃料性状算出手段は、燃料噴射量がフィード
バック制御されているときに燃料性状を算出し、パラメ
ータ補正手段は、燃料性状に応じて過渡状態での燃料噴
射量の増減量を補正するようにしたので、信頼性の高い
燃料性状に基づいて過渡運転時の燃料補正することがで
き、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバビリテ
ィを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果があ
る。
【０１９９】また、この発明の請求項６によれば、請求
項４において、パラメータ補正手段は、燃料噴射量がフ
ィードバック制御されていないときに燃料噴射量を補正
するようにしたので、信頼性の高い燃料性状に基づいて
高精度に燃料補正することができ、排気ガスの悪化を抑
制するとともにドライバビリティを向上させた内燃機関
制御装置が得られる効果がある。
【０２００】また、この発明の請求項７によれば、請求
項１において、制御パラメータは、内燃機関の各気筒毎
の点火時期を含むので、燃料性状に応じた点火補正によ
り、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバビリテ
ィを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果があ
る。
【０２０１】また、この発明の請求項８によれば、請求
項７において、各種センサは、内燃機関の排気ガス中の
特定成分に基づいて空燃比を検出する空燃比センサを含
み、制御演算手段は、空燃比が所定値となるように内燃
機関に供給される燃料噴射量をフィードバック制御する
フィードバック制御手段を含み、燃料性状算出手段は、
燃料噴射量がフィードバック制御されているときに燃料
性状を算出するようにしたので、信頼性の高い燃料性状
に応じた点火補正により、排気ガスの悪化を抑制すると
ともにドライバビリティを向上させた内燃機関制御装置
が得られる効果がある。
【０２０２】また、この発明の請求項９によれば、請求
項１において、制御パラメータは、内燃機関に供給され
る燃料噴射量と、内燃機関の各気筒毎の点火時期とを含
むので、燃料性状に応じた燃料補正および点火補正によ
り、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバビリテ
ィを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果があ
る。
【０２０３】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項１において、燃料性状算出手段により算出された燃
料性状を記憶するための燃料性状記憶手段を備えたの
で、記憶データに基づく速やかなパラメータ補正が可能
となり、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバビ
リティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果が
ある。
【０２０４】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１において、内燃機関は、回転に同期して点火制御
される複数の気筒を含み、燃焼状態検出手段は、各気筒
のうちの少なくとも１つの対象気筒の点火プラグに設け
られてイオン電流信号を検出するイオン電流検出手段
と、イオン電流信号から対象気筒の燃焼状態量を算出す
るイオン電流処理手段とを含むので、燃焼状態を示すイ
オン電流に基づいて高精度に燃料性状を検出することが
でき、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバビリ
ティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果があ
る。
【０２０５】また、この発明の請求項１２によれば、請
求項１１において、イオン電流処理手段は、イオン電流
信号に基づいてイオン電流成分を検出するイオン電流成
分検出手段を含み、イオン電流成分検出手段は、イオン
電流信号を対象気筒の点火後の所定期間にわたって入力
し、イオン電流信号の入力レベルに相当する値をイオン
電流成分として検出するようにしたので、燃焼状態を示
すイオン電流に基づいて高精度に燃料性状を検出するこ
とができ、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバ
ビリティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果
がある。
【０２０６】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１２において、イオン電流成分は、イオン電流信号
の主燃焼積分値からなり、イオン電流処理手段は、イオ
ン電流信号の主燃焼積分値から燃焼状態量を算出するよ
うにしたので、燃焼状態を示すイオン電流積分値に基づ
いて高精度に燃料性状を検出することができ、排気ガス
の悪化を抑制するとともにドライバビリティを向上させ
た内燃機関制御装置が得られる効果がある。
【０２０７】また、この発明の請求項１４によれば、請
求項１２において、イオン電流成分は、対象気筒のイオ
ン電流信号に基づく主燃焼期間からなり、イオン電流処
理手段は、主燃焼期間から燃焼状態量を算出するように
したので、容易に計測可能な主燃焼期間に基づいて高精
度に燃料性状を検出することができ、排気ガスの悪化を
抑制するとともにドライバビリティを向上させた内燃機
関制御装置が得られる効果がある。
【０２０８】また、この発明の請求項１５によれば、請
求項１において、燃料性状算出手段は、燃焼状態量を所
定条件毎に統計的に処理する燃焼変動処理手段を含み、
燃焼変動処理手段により算出された変動量に基づいて燃
料性状を算出するようにしたので、バラツキを抑制した
統計処理データに基づいて高精度に燃料性状を検出する
ことができ、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライ
バビリティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効
果がある。
【０２０９】また、この発明の請求項１６によれば、請
求項１５において、燃焼状態検出手段は、所定サイクル
間での燃焼状態量を算出し、燃焼変動処理手段は、所定
サイクル間の燃焼状態量の標準偏差を変動量として算出
するようにしたので、統計処理による標準偏差に基づい
て高精度に燃料性状を検出することができ、排気ガスの
悪化を抑制するとともにドライバビリティを向上させた
内燃機関制御装置が得られる効果がある。
【０２１０】また、この発明の請求項１７によれば、請
求項１５において、燃焼状態検出手段は、所定サイクル
間での燃焼状態量を算出し、燃焼変動処理手段は、所定
サイクル間の燃焼状態量の平均値を変動量として算出す
るようにしたので、統計処理による平均値に基づいて高
精度に燃料性状を検出することができ、排気ガスの悪化
を抑制するとともにドライバビリティを向上させた内燃
機関制御装置が得られる効果がある。
【０２１１】また、この発明の請求項１８によれば、請
求項１５において、燃焼変動処理手段は、現サイクルで
算出された今回の燃焼状態量と現サイクルの前のサイク
ルで算出された前回の燃焼状態量との差分絶対値と、今
回の燃焼状態量および前回の燃焼状態量の平均値との比
率を、変動量として算出するようにしたので、統計処理
による変動率に基づいて高精度に燃料性状を検出するこ
とができ、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライバ
ビリティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効果
がある。
【０２１２】また、この発明の請求項１９によれば、請
求項１８において、燃焼変動処理手段は、差分絶対値と
平均値との比率を所定サイクル数だけ積分することによ
り、変動量を算出するようにしたので、統計処理による
変動率の積分値に基づいて高精度に燃料性状を検出する
ことができ、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライ
バビリティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効
果がある。
【０２１３】また、この発明の請求項２０によれば、請
求項１５において、燃焼変動処理手段は、現サイクルで
算出された今回の燃焼状態量と、現サイクルの前の所定
サイクルで算出された燃焼状態量の移動平均値との偏差
を、変動量として算出するようにしたので、統計処理に
よる移動平均値に基づいて高精度に燃料性状を検出する
ことができ、排気ガスの悪化を抑制するとともにドライ
バビリティを向上させた内燃機関制御装置が得られる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の構成を概略的に示
すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の機能構成を示すブ
ロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による燃料噴射量補
正動作を示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１による燃料性状算出
動作を示す説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による燃料噴射量補
正動作を示す説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態２による加減速時の燃
料噴射制御動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態２による燃料噴射量補
正動作を示すフローチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態３による燃料噴射量補
正動作を示すフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態４による燃料噴射量補
正動作を示すフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態５による燃料噴射量
補正動作を示すフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態６による点火時期補
正動作を示す説明図である。
【図１２】 この発明の実施の形態６による点火時期補
正動作を示すフローチャートである。
【図１３】 この発明の実施の形態７による点火時期補
正動作を示すフローチャートである。
【図１４】 この発明の実施の形態８による燃料噴射量
補正動作を示すフローチャートである。
【図１５】 この発明の実施の形態９による燃料噴射量
および点火時期の補正動作を示すフローチャートであ
る。
【図１６】 この発明の実施の形態１０によるイオン電
流処理部の動作を示す波形図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１０による燃料性状
算出手段の動作を示す説明図である。
【図１８】 この発明の実施の形態１１によるイオン電
流処理部の動作を示す波形図である。
【図１９】 この発明の実施の形態１１による燃料性状
算出手段の動作を示す説明図である。
【図２０】 この発明の実施の形態１３による燃焼変動
処理部の動作を示す説明図である。
【図２１】 この発明の実施の形態１４による燃焼変動
処理部の動作を示す説明図である。
【図２２】 従来の内燃機関制御装置を概略的に示す構
成図である。
【図２３】 従来の内燃機関制御装置のＥＣＵの構成を
示すブロック図である。
【図２４】 従来の内燃機関制御装置の燃料制御部を示
すブロック図である。
【図２５】 従来の内燃機関制御装置による燃料噴射量
補正動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）、３ エアフローセンサ、８
スロットル開度センサ、９ クランク角センサ、１０
インジェクタ、１１ 空燃比センサ、１２ＡＥＣＵ、
１６ 各種センサ、１８ 各種アクチュエータ、２０
点火装置、２１ 点火コイル、２３ 点火プラグ、２５
燃焼状態検出手段、２６ 負荷抵抗器、２９ イオン
電流処理部、３０ 制御部、３１ 燃焼変動処理部、３
２演算部、３３ 運転状態検出手段、３４ 制御演算手
段、３５ 燃料性状算出手段、３６ パラメータ補正手
段、ＣＫ 補正信号、ＤＲ 運転状態、Ｅ、Ｅｄイオン
電流信号、Ｆ 空燃比情報、Ｆｄ 燃焼状態量、Ｆｄ
（ｎ） 今回の燃焼状態量、Ｆｄ（ｎ−１） 前回の燃
焼状態量、ΔＦｄ 変動量、｜ΔＦ（ｎ）｜差分絶対
値、ｉ イオン電流、Ｊ 燃料噴射信号、ＫＧ、ＫＰ
補正係数、ＭＦ（ｎ） 平均値、ＭＧ 燃料性状記憶手
段、ＭＳ（ｎ）〜ＭＳ（ｎ＋２）移動平均値、ＮＦ 燃
料性状、Ｐ 点火信号、Ｑａ 吸気量、Ｓｉ イオン電
流積分値、ＳＧＣ 気筒識別信号、ＳＧＴ クランク角
信号、Ｔｉ 主燃焼期間、θ スロットル開度、Δｔ
データサンプリング時間、Ｓ１０１、Ｓ１０２ 運転状
態を検出するステップ、Ｓ１０３ 燃料性状を算出する
ステップ、Ｓ１０４、Ｓ１０５ 燃料噴射量を補正する
ステップ、Ｓ１０４Ｂ、Ｓ１０５Ｂ 点火時期を補正す
るステップ、Ｓ１０５Ａ 加減速補正量を補正するステ
ップ、Ｓ１０６、Ｓ１０７ 空燃比フィードバック制御
中を判定するステップ、Ｓ１１１ 燃料性状を読み出す
ステップ、Ｓ１１２ 燃料性状を記憶するステップ、Ｓ
２０１、Ｓ２０２ 加減速運転状態を判定するステッ
プ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｋ ３６８ ３６８Ｇ (72)発明者 北尾 武史 兵庫県神戸市兵庫区浜山通６丁目１番２号 三菱電機コントロールソフトウエア株式 会社内 (72)発明者 福井 渉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 片柴 秀昭 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各種センサからの検出情報に基づいて内
    燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記運転状態に応じて前記内燃機関の制御パラメータを
    演算する制御演算手段と、 前記内燃機関の少なくとも１つの気筒の燃焼状態量を検
    出する燃焼状態検出手段と、 前記運転状態および前記燃焼状態量に基づいて前記内燃
    機関に供給される燃料の性状を算出する燃料性状算出手
    段と、 前記燃料性状に応じて前記制御パラメータを補正するパ
    ラメータ補正手段とを備えた内燃機関制御装置。
  2. 【請求項２】 前記制御パラメータは、前記内燃機関の
    各気筒に供給される燃料噴射量を含むことを特徴とする
    請求項１に記載の内燃機関制御装置。
  3. 【請求項３】 前記運転状態検出手段は、前記内燃機関
    の加減速運転状態に対応した過渡状態を検出し、 前記制御演算手段は、前記過渡状態に応じて前記燃料噴
    射量を増減し、 前記パラメータ補正手段は、前記燃料性状に応じて前記
    過渡状態での前記燃料噴射量の増減量を補正することを
    特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御装置。
  4. 【請求項４】 前記各種センサは、前記内燃機関の排気
    ガス中の特定成分に基づいて空燃比を検出する空燃比セ
    ンサを含み、 前記制御演算手段は、前記空燃比が所定値となるように
    前記燃料噴射量をフィードバック制御するフィードバッ
    ク制御手段を含み、 前記燃料性状算出手段は、前記燃料噴射量がフィードバ
    ック制御されているときに前記燃料性状を算出すること
    を特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御装置。
  5. 【請求項５】 前記各種センサは、前記内燃機関の排気
    ガス中の特定成分に基づいて空燃比を検出する空燃比セ
    ンサを含み、 前記制御演算手段は、前記空燃比が所定値となるように
    前記燃料噴射量をフィードバック制御するフィードバッ
    ク制御手段を含み、 前記燃料性状算出手段は、前記燃料噴射量がフィードバ
    ック制御されているときに前記燃料性状を算出し、 前記パラメータ補正手段は、前記燃料性状に応じて前記
    過渡状態での前記燃料噴射量の増減量を補正することを
    特徴とする請求項３に記載の内燃機関制御装置。
  6. 【請求項６】 前記パラメータ補正手段は、前記燃料噴
    射量がフィードバック制御されていないときに、前記燃
    料噴射量を補正することを特徴とする請求項４に記載の
    内燃機関制御装置。
  7. 【請求項７】 前記制御パラメータは、前記内燃機関の
    各気筒毎の点火時期を含むことを特徴とする請求項１に
    記載の内燃機関制御装置。
  8. 【請求項８】 前記各種センサは、前記内燃機関の排気
    ガス中の特定成分に基づいて空燃比を検出する空燃比セ
    ンサを含み、 前記制御演算手段は、前記空燃比が所定値となるように
    前記内燃機関に供給される燃料噴射量をフィードバック
    制御するフィードバック制御手段を含み、 前記燃料性状算出手段は、前記燃料噴射量がフィードバ
    ック制御されているときに前記燃料性状を算出すること
    を特徴とする請求項７に記載の内燃機関制御装置。
  9. 【請求項９】 前記制御パラメータは、前記内燃機関に
    供給される燃料噴射量と、前記内燃機関の各気筒毎の点
    火時期とを含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃
    機関制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記燃料性状算出手段により算出され
    た燃料性状を記憶するための燃料性状記憶手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
  11. 【請求項１１】 前記内燃機関は、回転に同期して点火
    制御される複数の気筒を含み、 前記燃焼状態検出手段は、 前記各気筒のうちの少なくとも１つの対象気筒の点火プ
    ラグに設けられてイオン電流信号を検出するイオン電流
    検出手段と、 前記イオン電流信号から前記対象気筒の燃焼状態量を算
    出するイオン電流処理手段とを含むことを特徴とする請
    求項１に記載の内燃機関制御装置。
  12. 【請求項１２】 イオン電流処理手段は、前記イオン電
    流信号に基づいてイオン電流成分を検出するイオン電流
    成分検出手段を含み、 前記イオン電流成分検出手段は、前記イオン電流信号を
    前記対象気筒の点火後の所定期間にわたって入力し、前
    記イオン電流信号の入力レベルに相当する値を前記イオ
    ン電流成分として検出することを特徴とする請求項１１
    に記載の内燃機関制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記イオン電流成分は、前記イオン電
    流信号の主燃焼積分値からなり、 前記イオン電流処理手段は、前記イオン電流信号の主燃
    焼積分値から前記燃焼状態量を算出することを特徴とす
    る請求項１２に記載の内燃機関制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記イオン電流成分は、前記対象気筒
    のイオン電流信号に基づく主燃焼期間からなり、 前記イオン電流処理手段は、前記主燃焼期間から前記燃
    焼状態量を算出することを特徴とする請求項１２に記載
    の内燃機関制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記燃料性状算出手段は、 前記燃焼状態量を所定条件毎に統計的に処理する燃焼変
    動処理手段を含み、 前記燃焼変動処理手段により算出された変動量に基づい
    て前記燃料性状を算出することを特徴とする請求項１に
    記載の内燃機関制御装置。
  16. 【請求項１６】 前記燃焼状態検出手段は、所定サイク
    ル間での燃焼状態量を算出し、 前記燃焼変動処理手段は、前記所定サイクル間の燃焼状
    態量の標準偏差を前記変動量として算出することを特徴
    とする請求項１５に記載の内燃機関制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記燃焼状態検出手段は、所定サイク
    ル間での燃焼状態量を算出し、 前記燃焼変動処理手段は、前記所定サイクル間の燃焼状
    態量の平均値を前記変動量として算出することを特徴と
    する請求項１５に記載の内燃機関制御装置。
  18. 【請求項１８】 前記燃焼変動処理手段は、現サイクル
    で算出された今回の燃焼状態量と前記現サイクルの前の
    サイクルで算出された前回の燃焼状態量との差分絶対値
    と、前記今回の燃焼状態量および前記前回の燃焼状態量
    の平均値との比率を、前記変動量として算出することを
    特徴とする請求項１５に記載の内燃機関制御装置。
  19. 【請求項１９】 前記燃焼変動処理手段は、前記差分絶
    対値と前記平均値との比率を所定サイクル数だけ積分す
    ることにより、前記変動量を算出することを特徴とする
    請求項１８に記載の内燃機関制御装置。
  20. 【請求項２０】 前記燃焼変動処理手段は、現サイクル
    で算出された今回の燃焼状態量と、前記現サイクルの前
    の所定サイクルで算出された燃焼状態量の移動平均値と
    の偏差を、前記変動量として算出することを特徴とする
    請求項１５に記載の内燃機関制御装置。
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