JP6102855B2 - 内燃機関の燃料性状判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料性状判定装置に関する。より詳しくは、本発明は、低温においても、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かをより正確に判定することができる内燃機関の燃料性状判定装置に関する。

当該技術分野においては、内燃機関に供給される燃料の性状が内燃機関における空燃比等の制御に影響を及ぼすことが知られている。例えば、重質燃料の揮発性は標準燃料の揮発性よりも低いため、標準燃料に適合された制御を行うと、内燃機関の運転性及び／又は排気エミッションが悪化する虞がある。そこで、当該技術分野においては、燃料性状に応じた内燃機関の制御を行うべく、燃料性状を判定するための様々な試みがなされてきた。

例えば、始動後のアイドル時に内燃機関の回転速度を目標回転速度に収束させるように点火時期をフィードバック制御する点火時期制御手段を備える内燃機関において、機関回転速度が目標回転速度に対して安定化した時の点火時期補正量と、回転速度の安定化後に収束する点火時期補正量とを算出し、それら点火時期補正量の差に基づいて燃料性状を判定することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

また、内燃機関の目標回転速度及び温度等に応じて定められる点火時期の許容範囲（以降、「最大点火補正幅」と呼称される場合がある）に対する、目標回転速度に対応する基本点火時期からの補正量（以降、「点火時期補正量」と呼称される場合がある）の比に基づいて、より正確に燃料性状を判定することも知られている。

更に、内燃機関の筒内圧力に基づいて算出される燃焼パラメータ（燃焼期間の長さ）に基づいて燃料性状を判定する燃料性状判定装置において、燃料性状を判定するための閾値を内燃機関の温度に応じて設定することにより、より正確に燃料性状を判定することも提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

特許第３８６３３６２号公報 特許第４３５６０７９号公報

前述したように、当該技術分野においては、燃料性状に応じた内燃機関の制御を行うべく、燃料性状を判定するための様々な試みがなされており、最大点火補正幅に対する点火時期補正量の比に基づいて、より正確に燃料性状を判定することも知られている。これにより、燃料性状に応じて空燃比等の制御を行い、内燃機関の運転性及び／又は排気エミッションを良好に維持することができる。

しかしながら、上記のような従来技術に係る燃料性状の判定方法においては、例えば寒冷地において、内燃機関の温度が低い場合、標準燃料が使用されたにも拘わらず、誤って重質燃料であると判定される場合がある。このような問題は、昨今の世界各地における自動車の普及に伴って顕在化する傾向にある。

本発明は、上記のような課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の１つの目的は、低温においても、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かをより正確に判定することができる「内燃機関の燃料性状判定装置（以降、「本発明装置」と呼称される場合がある）」を提供することにある。

本発明装置が適用される内燃機関は、火花発生部を有する点火プラグと、前記火花発生部から火花を発生させる時期である点火時期を補正して機関回転速度を目標回転速度に収束させるようにフィードバック制御する点火時期制御手段と、を備える。

本発明装置は制御部を備える。この制御部は、
（１）前記内燃機関の始動後の所定期間中に、前記フィードバック制御において前記点火時期を補正するときの「前記点火時期を補正することができる最大幅」である最大点火補正幅に対する前記点火時期の進角補正量の比である点火充足率を算出し、且つ
（２）前記点火充足率が所定の閾値Ｃｈ以上である場合、前記内燃機関に供給された燃料の性状を「重質」であると判定する。

最大点火補正幅は、前述したように、その時々の内燃機関の目標回転速度及び温度等に応じて定められる点火時期の許容範囲である。換言すれば、最大点火補正幅は、その時々の内燃機関の目標回転速度及び温度等において安定したアイドル運転を達成することができる最進角点火時期ａｂｓｅｆと最遅角点火時期ａｏｐｍｎとの差によって定まる点火時期の範囲である。また、点火充足率は、上記のように、最大点火補正幅に対する点火時期の進角補正量の比である。換言すれば、点火充足率は、点火時期の変更可能な範囲に対する点火時期の進角側への補正量の割合である。従って、点火時期を遅角側へ補正した場合は、点火充足率は「０（ゼロ）」となる。

前述したように、上記点火充足率のような「最大点火補正幅に対する点火時期補正量の比」に基づいて燃料性状を判定することは従来知られている。しかしながら、冷間始動直後の内燃機関においては、標準燃料が使用されたにも拘わらず、標準燃料が重質燃料であると誤判定される場合があった。

ここで、上記誤判定につき、添付図面を参照しながら以下に詳しく説明する。図１は、常温時における、標準燃料を使用する内燃機関の始動後の所定期間での、機関回転速度ＮＥ、点火時期補正量（ａｎｅｆｂ）、点火充足率（ａｎｅｆｂｒｔｅ）、及び「燃料が重質であること」を示すフラグである重質判定フラグの推移を表す模式的なタイムチャートである。図２は低温時における上記推移を示す。

図１に示したように、常温時に標準燃料を使用する内燃機関においては、機関回転速度ＮＥが始動後速やかに上昇し、目標回転速度ＮＴ（一点鎖線）を超える。そこで、上述したフィードバック制御により点火時期が遅角補正され、機関回転速度ＮＥが下降に転じる。機関回転速度ＮＥの下降に伴い、点火時期の遅角補正量が減少され、やがて機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＴに収束する。この間、点火時期は進角補正されないので、点火充足率は「０（ゼロ）」のままである。従って、「燃料が重質であること」を判定するための閾値である重質判定閾値Ｃｈ以上に点火充足率が上昇しない。その結果、重質判定フラグはＯＦＦのまま維持される。

一方、図２に示したように、標準燃料を使用する内燃機関であっても、低温時においては、機関回転速度ＮＥが始動後速やかには上昇せず、上昇及び下降を繰り返しながら徐々に上昇するものの、目標回転速度ＮＴ（一点鎖線）にはなかなか到達しない。その後、フィードバック制御が開始されると点火時期が進角補正され、機関回転速度ＮＥが漸く目標回転速度ＮＴを超える。そこで、点火時期が遅角補正され、機関回転速度ＮＥが下降に転じる。機関回転速度ＮＥの下降に伴い、点火時期の遅角補正量が減少され、やがて機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＴに収束する。図２に示した例においては、点線の楕円によって囲まれている部分に示したように、点火充足率（実線）が重質判定閾値Ｃｈ以上に大きく上昇している。その結果、重質判定フラグがＯＮに変更される。即ち、この場合、標準燃料が使用されたにも拘わらず、重質燃料が使用されたとの誤った判定がなされる。

本発明者は、上記のような誤判定を低減するべく、鋭意研究の結果、点火時期補正量が一定であっても、内燃機関の温度が低くなるほど、より大きい点火充足率が算出されることが、このような誤判定の原因の１つとして挙げられることを見出した。

更に、上記のように、点火時期補正量が一定であっても、内燃機関の温度が低くなるほど、より大きい点火充足率が算出される原因としては、内燃機関の温度が低くなるほど、最大点火補正幅が小さくなることが挙げられる。前述したように、点火充足率は、最大点火補正幅に対する点火時期の進角補正量の比である。従って、最大点火補正幅が小さくなるほど、より大きい点火充足率が算出される。

そこで、本発明者は、内燃機関の温度が低くなるほど、最大点火補正幅が小さくなる原因について考察した。その考察結果につき、添付図面を参照しながら以下に詳しく説明する。図３乃至５は、それぞれ、最進角点火時期（ａｎｓｅｆ）及び最遅角点火時期（ａｎｏｐｍｎ）、最大点火補正幅（ａｎｅｍａｘ）、並びに点火充足率（ａｎｅｆｂｒｔｅ）の内燃機関の温度による変化を示す模式図である。

機関温度が低下すると、燃料の揮発性が低下するため、可燃混合気の形成に要する時間が長くなる。従って、一般に、内燃機関においては、図３に示したように、その時々の内燃機関の目標回転速度及び温度等において安定したアイドル運転を達成することができる最も進角側の点火時期（最進角点火時期ａｂｓｅｆ）が、内燃機関の温度（以降、「機関温度」と呼称される場合がある）が低いほど遅角側に設定される。

加えて、内燃機関においては、一般に、内燃機関から排出される排気中に含まれる有害物質の低減を目的とする排気浄化触媒の温度が低い場合、当該排気浄化触媒の昇温（暖機）を目的として、点火時期が遅角側に補正される（触媒暖機遅角）。このように触媒暖機遅角が行われると、内燃機関の燃焼室における燃料の燃焼によって発生する熱量のうち、内燃機関の昇温（暖機）に消費される割合が低下し、当該排気浄化触媒の昇温（暖機）に消費される割合が上昇する。その結果として、排気浄化触媒を昇温（暖機）させることができる。

しかしながら、機関温度が低い場合に触媒暖機遅角を行うと、上記のように燃料の燃焼によって発生する熱量のうち内燃機関の昇温（暖機）に消費される割合が低下するので、内燃機関の昇温（暖機）が遅れる。その結果、内燃機関の運転性及び／又は排気エミッションが悪化する虞がある。従って、内燃機関においては、機関温度が低い場合、触媒暖機遅角が制限される。具体的には、図３に示したように、その時々の内燃機関の目標回転速度及び温度等において安定したアイドル運転を達成することができる最も遅角側の点火時期（最遅角点火時期ａｏｐｍｎ）が、機関温度が低いほど進角側に設定される。

上記のように、機関温度が低いほど、最進角点火時期ａｂｓｅｆは遅角側に、最遅角点火時期ａｏｐｍｎは進角側に、それぞれ設定される。その結果、図３の白抜きの両矢印及び図４の左下がりの矢印に示したように、これらの点火時期の差である最大点火補正幅は、機関温度が低くなるほど小さくなる。従って、図４の斜線部に示したように点火補正量ａｎｅｆｂが一定であったとしても、図５の左上がりの矢印に示したように、点火充足率ａｎｅｆｂｒｔｅは機関温度が低くなるほど大きくなる。

尚、図２においては、機関温度が低いほど、最進角点火時期ａｂｓｅｆは遅角側に設定され、且つ、最遅角点火時期ａｏｐｍｎは進角側に設定される場合について説明した。しかしながら、機関温度が低いほど、最進角点火時期ａｂｓｅｆは遅角側に設定され、或いは、最遅角点火時期ａｏｐｍｎは進角側に設定される場合においても、機関温度が低くなるほど最大点火補正幅が小さくなることに変わりは無い。

従来技術に係る内燃機関の燃料性状判定装置（以降、「従来装置」と呼称される場合がある）においては、図５の破線に示したように、燃料の性状を「重質」であると判定するための閾値Ｃｈが、機関温度の高低に拘わらず一定値に設定される。そのため、上記のように機関温度が低い場合、点火充足率ａｎｅｆｂｒｔｅが大きく、図５の点線で囲まれた部分に示したように、閾値Ｃｈ以上の値に点火充足率が到達し、燃料の性状が「重質」であると誤って判定される。即ち、従来装置においては、例えば、冷間始動直後等、機関温度が低い場合に、標準燃料が使用されたにも拘わらず、標準燃料が重質燃料であると誤判定される場合がある。

一方、本発明装置においては、前記制御部が、前記内燃機関の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に、前記閾値Ｃｈを設定する。図５に示した例においては、一点鎖線に示したように、機関温度が低いほど、閾値Ｃｈが大きい値に設定される。これにより、図５の点線で囲まれた部分に示したように、閾値Ｃｈ以上の値に点火充足率が到達せず、燃料の性状が「重質」であると誤って判定されることが回避される。即ち、本発明装置においては、例えば、冷間始動直後等、機関温度が低い場合においても、標準燃料が重質燃料であると誤判定されない（例えば、図２に示した例においては、点線の楕円によって囲まれている部分に示したように、点火充足率（破線）が重質判定閾値Ｃｈに到達しない）。

以上のように、本発明装置は、内燃機関に供給された燃料の性状を「重質」であると判定するための閾値Ｃｈを内燃機関の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に設定する。そして、内燃機関の始動後の所定期間中に内燃機関の回転速度を目標回転速度に収束させるように点火時期をフィードバック制御するときの点火充足率が当該閾値Ｃｈ以上である場合に当該内燃機関に供給された燃料の性状を「重質」であると判定する。これにより、本発明装置は、低温においても、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かをより正確に判定することができる。

本発明の他の目的、他の特徴、及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

常温時に標準燃料を使用する内燃機関の始動後の所定期間における、機関回転速度、点火時期補正量、点火充足率、及び「燃料が重質であること」を示すフラグである重質判定フラグの推移を表す模式的なタイムチャートである。 低温時に標準燃料を使用する内燃機関の始動後の所定期間における、機関回転速度、点火時期補正量、点火充足率、及び「燃料が重質であること」を示すフラグである重質判定フラグの推移を表す模式的なタイムチャートである。 最進角点火時期及び最遅角点火時期の内燃機関の温度による変化を示す模式図である。 最大点火補正幅の内燃機関の温度による変化を示す模式図である。 点火充足率の内燃機関の温度による変化を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃料性状判定装置（第１装置）が適用される内燃機関を示す模式図である。

以下、本発明の各実施形態に係る「内燃機関の燃料性状判定装置（以降、「判定装置」と呼称される場合がある）」につき、添付図面を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る判定装置（以降、単に「第１装置」と呼称される）は、
火花発生部を有する点火プラグと、前記火花発生部から火花を発生させる時期である点火時期を補正して機関回転速度を目標回転速度に収束させるようにフィードバック制御する点火時期制御手段と、を備える内燃機関に適用され、
前記内燃機関の始動後の所定期間中に、前記フィードバック制御において前記点火時期を補正するときの「前記点火時期を補正することができる最大幅」である最大点火補正幅に対する前記点火時期の進角補正量の比である点火充足率が所定の閾値Ｃｈ以上である場合、前記内燃機関に供給された燃料の性状を「重質」であると判定する制御部を備える、
内燃機関の燃料性状判定装置において、
前記制御部は、前記内燃機関の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に、前記閾値Ｃｈを設定する、
内燃機関の燃料性状判定装置である。

（内燃機関の構成）
第１装置は、火花発生部を有する点火プラグと、前記火花発生部から火花を発生させる時期である点火時期を補正して機関回転速度を目標回転速度に収束させるようにフィードバック制御する点火時期制御手段と、を備える内燃機関に適用される。具体的には、第１装置は、図６に示した内燃機関（以降、「機関」と呼称される）１０に適用される。

機関１０は、周知のガソリン燃料火花点火式エンジンである。機関１０は、シリンダヘッド１１、シリンダブロック１２、クランクケース１３、点火プラグを含む点火装置１４、吸気弁１５、排気弁１６、ピストン１７、コネクティングロッド１８及びクランクシャフト１９等を備える。シリンダヘッド１１の下方壁面と、シリンダブロック１２に形成されたシリンダボアの壁面と、ピストン１７の冠面と、によって燃焼室２０が形成される。

点火装置１４は、点火プラグの火花発生部１４ａが燃焼室２０の上面中央部に露呈するようにシリンダヘッド１１に配設されている。吸気弁１５は、インテークカム２１により駆動されることによって「燃焼室２０と、シリンダヘッド１１に形成された吸気ポート２２と、の連通部」を開閉するようにシリンダヘッド１１に配設されている。排気弁１６は、エキゾーストカム２３により駆動されることによって「燃焼室２０と、シリンダヘッド１１に形成された排気ポート２４と、の連通部」を開閉するようにシリンダヘッド１１に配設されている。更に、機関１０は、燃料噴射弁（筒内噴射弁）３０を備えている。燃料噴射弁３０は、燃料を燃焼室２０内に噴射するように、シリンダヘッド１１の「吸気ポート２２とシリンダブロック１２との間の領域」に配設されている。

尚、上記のように、図６に示されている機関１０は、シリンダヘッド１１の吸気ポート２２とシリンダブロック１２との間の領域に配設された燃料噴射弁３０がシリンダの中心軸に向かって燃料を噴射する所謂「サイド噴射方式内燃機関」である。しかしながら、第１装置は、このような「サイド噴射方式内燃機関」のみならず、例えば、シリンダヘッド１１の中心部近傍に配設された燃料噴射弁からピストン１７の冠面に向けて燃料が噴射される所謂「センター噴射方式内燃機関」にも適用することができる。更に、第１装置は、これらのような「筒内噴射式内燃機関」のみならず、例えば、シリンダヘッド１１の吸気ポート２２に配設された燃料噴射弁から燃料が噴射される所謂「ポート噴射式内燃機関」にも適用することができる。

更に、機関１０は、火花発生部１４ａから火花を発生させる時期である点火時期を補正して機関回転速度ＮＥを目標回転速度ＮＴに収束させるようにフィードバック制御する点火時期制御手段を備える。機関１０においては、以下に説明するＥＣＵ（電気制御装置）５０が点火時期制御手段として機能する。

（ＥＣＵの構成）
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びバックアップＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータである。ＥＣＵ５０は、点火装置１４及び燃料噴射弁３０等と電気的に接続され、これらに駆動信号を送出するようになっている。加えて、ＥＣＵ５０は、クランクポジションセンサ５１、エアフローメータ５２、アクセルペダル踏込量センサ５３、空燃比センサ５４、水温センサ５５、及び油温センサ５６等と電気的に接続され、これらからの信号を受信するようになっている。

クランクポジションセンサ５１は、クランクシャフト１９の回転位置に応じて信号を発生する。ＥＣＵ５０は、クランクポジションセンサ５１からの信号に基づいて機関回転速度ＮＥを算出する。更に、ＥＣＵ５０は、クランクポジションセンサ５１及びカムポジションセンサ（図示せず）からの信号に基づき、例えば、何れかの気筒における圧縮上死点を基準として、絶対クランク角度を取得する。エアフローメータ５２は機関１０の吸入空気の流量を表す信号を発生する。アクセルペダル踏込量センサ５３はアクセルペダルＡｐの踏込量を表す信号を発生する。空燃比センサ５４は排ガスの空燃比を表す信号を発生する。水温センサ５５はシリンダブロック１２に設けられたウォータージャケット内を流れる冷却水の温度（水温）を表す信号を発生する。油温センサ５６はクランクケース１３下部のオイルパン部分に貯まった潤滑油の温度（油温）を表す信号を発生する。

（第１装置の構成及び動作）
第１装置においては、機関１０が備えるＥＣＵ５０が制御部として機能する。この制御部は、機関１０の始動後の所定期間中に、点火時期制御手段によるフィードバック制御において点火時期を補正するときの「点火時期を補正することができる最大幅」である最大点火補正幅に対する点火時期の進角補正量の比である点火充足率を算出する。

更に、制御部は、点火充足率が所定の閾値Ｃｈ以上である場合、機関１０に供給された燃料の性状を「重質」であると判定する。但し、第１装置が備える制御部は、機関１０の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に、前記閾値Ｃｈを設定する。この「機関温度代表値」としては、例えば、機関１０の運転状態を表す各種パラメータ（運転状態パラメータ）のうち、機関１０の温度と相関関係を有するパラメータを採用することができる。

尚、機関温度代表値として採用される運転状態パラメータと閾値Ｃｈとの対応関係は、例えば、機関１０を用いた事前実験等により予め特定しておき、例えば、ＥＣＵが備えるデータ記憶装置にマップとして格納しておくことができる。より具体的には、例えば、機関温度代表値として採用される運転状態パラメータの変化に伴う最大点火補正幅の変化を測定し、これらの対応関係を表すマップ（データテーブル）をＥＣＵが備えるＲＯＭに格納しておき、燃料性状の判定時に当該マップを参照して閾値Ｃｈの設定値を定めるようにすることができる。

以上のように、第１装置は、機関１０に供給された燃料の性状を「重質」であると判定するための閾値Ｃｈを機関１０の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に設定する。そして、機関１０の始動後の所定期間中に機関１０の回転速度ＮＥを目標回転速度ＮＴに収束させるように点火時期をフィードバック制御するときの点火充足率が当該閾値Ｃｈ以上である場合に機関１０に供給された燃料の性状を「重質」であると判定する。これにより、第１装置は、低温においても、機関１０に供給される燃料が重質燃料であるか否かをより正確に判定することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る判定装置（以降、単に「第２装置」と呼称される）は、
前記機関温度代表値は、前記内燃機関の温度と正の相関を有し、
前記制御部が、前記機関温度代表値が小さいほど、前記閾値Ｃｈを大きい値に設定する、
点のみにおいて、第１装置と相違している。

図２を参照しながら上述したように、機関１０の温度が低いほど（機関温度代表値が小さいほど）、最進角点火時期ａｂｓｅｆは遅角側に、最遅角点火時期ａｏｐｍｎは進角側に、それぞれ設定される。その結果、これらの点火時期の差である最大点火補正幅は機関１０の温度が低いほど（機関温度代表値が小さいほど）小さくなる。従って、点火補正量ａｎｅｆｂが一定であったとしても、機関１０の温度が低いほど（機関温度代表値が小さいほど）点火充足率ａｎｅｆｂｒｔｅは大きくなる。

第２装置においては、上記のように、内燃機関の温度と正の相関を有する機関温度代表値が採用される。そこで、第２装置においては、制御部が、機関温度代表値が小さいほど、閾値Ｃｈを大きい値に設定する。これにより、第２装置は、上記のように機関１０の温度が低いほど（機関温度代表値が小さいほど）点火充足率ａｎｅｆｂｒｔｅが大きくなっても、標準燃料を使用しているにも拘わらず燃料性状が「重質」として誤判定される可能性をより確実に低減することができる。即ち、第２装置は、低温においても、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かを更により正確に判定することができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る判定装置（以降、単に「第３装置」と呼称される）は、
前記内燃機関は、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサを更に備え、
前記制御部は、前記内燃機関の始動時において前記水温センサによって検出された前記冷却水の温度を前記機関温度代表値として使用する、
点のみにおいて、第１装置及び第２装置と相違している。

前述したように、本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置（本発明装置）が備える制御部は、機関１０の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に、前記閾値Ｃｈを設定する。この「機関温度代表値」としては、例えば、機関１０の運転状態を表す各種パラメータ（運転状態パラメータ）のうち、機関１０の温度と相関関係を有するパラメータを採用することができる。このような機関温度代表値の１つの具体例としては、水温センサ５５によって検出された冷却水の温度（水温）を挙げることができる。

そこで、第３装置においては、水温センサ５５によって検出された冷却水の温度を機関温度代表値として使用する。これにより、燃料性状の判定のために新たな検出手段を増設すること無く、機関温度代表値を容易且つ正確に取得することができる。その結果、第３装置は、低温においても、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かをより正確且つ容易に判定することができる。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態に係る判定装置（以降、単に「第４装置」と呼称される）は、
前記内燃機関は、前記内燃機関の潤滑油の温度を検出する油温センサを更に備え、
前記制御部は、前記内燃機関の始動時において前記油温センサによって検出された前記潤滑油の温度を前記機関温度代表値として使用する、
点のみにおいて、第１装置及び第２装置と相違している。

前述したように、本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置（本発明装置）が備える制御部は、機関１０の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に、前記閾値Ｃｈを設定する。この「機関温度代表値」としては、例えば、機関１０の運転状態を表す各種パラメータ（運転状態パラメータ）のうち、機関１０の温度と相関関係を有するパラメータを採用することができる。このような機関温度代表値のもう１つの具体例としては、油温センサ５６によって検出された潤滑油の温度（油温）を挙げることができる。

そこで、第４装置においては、油温センサ５６によって検出された潤滑油の温度を機関温度代表値として使用する。これにより、燃料性状の判定のために新たな検出手段を増設すること無く、機関温度代表値を容易且つ正確に取得することができる。その結果、第４装置は、低温においても、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かをより正確且つ容易に判定することができる。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態に係る判定装置（以降、単に「第５装置」と呼称される）は、
前記内燃機関は、燃料の給油操作を検知する給油検知手段を更に備え、
前記制御部は、
前記給油検知手段によって燃料の給油操作が検知された場合、前記判定処理による判定結果を破棄し、
前記内燃機関に供給された燃料の性状が「重質」であると既に判定されている場合は前記判定処理の実行を禁止する、
点のみにおいて、第１装置乃至第４装置と相違している。

これまで説明してきたように、本発明装置は、内燃機関に供給された燃料の性状を「重質」であると判定するための閾値Ｃｈを内燃機関の温度と相関を有する機関温度代表値に応じた値に設定する。そして、内燃機関の始動後の所定期間中に内燃機関の回転速度を目標回転速度に収束させるように点火時期をフィードバック制御するときの点火充足率が当該閾値Ｃｈ以上である場合に当該内燃機関に供給された燃料の性状を「重質」であると判定する。これにより、本発明装置は、低温においても、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かをより正確に判定することができる。

ところで、一般に、内燃機関に供給される燃料は、例えば燃料タンク等の容器に貯蔵され、当該容器から内燃機関に供給される。従って、例えば新たな燃料の給油等により燃料タンク内の燃料の組成が変化しない限り、内燃機関に供給される燃料の性状は大きく変化しない。

そこで、第５装置においては、上記のように、内燃機関に供給された燃料の性状が「重質」であると既に判定されている場合は、（新たな）判定処理の実行が禁止される。具体的には、例えば、燃料の性状が「重質」であると判定された場合、現在使用中の燃料が「重質」であることを示すデータを維持する（例えば、図１を参照しながら前述したように、「重質」判定フラグをＯＮに設定する）。これにより、第５装置によって燃料の性状が「重質」であると判定された以降は、内燃機関を始動する度に新たな判定処理を実行しなくても、重質燃料に適合した制御（例えば、点火時期制御手段による重質燃料に応じた空燃比制御等）を行うことができる。

ところが、例えば内燃機関が備える燃料タンクにおける燃料の残量が少なくなった等の理由により、当該内燃機関に新たな燃料が給油された場合、その後に内燃機関に供給される燃料の性状が変化する可能性がある。この場合、上記のように過去の燃料性状の判定結果を維持し、その判定結果に基づいた制御（例えば、空燃比制御等）を行うと、実際の燃料性状と制御とが適合せず、内燃機関の運転性及び／又は排気エミッションが悪化する虞がある。

そこで、第５装置においては、内燃機関に新たな燃料が給油された場合、過去の燃料性状の判定結果が破棄される。具体的には、第５装置は、燃料の給油操作を検知する給油検知手段を更に備える内燃機関に適用され、当該給油検知手段によって燃料の給油操作が検知された場合、（過去の）判定処理による判定結果を制御部が破棄する。これにより、燃料性状の判定の頻度を抑えつつ、内燃機関に供給される燃料が重質燃料であるか否かを的確に判定することができる。

尚、第５装置においては、上記のように、内燃機関に新たな燃料が給油された場合に、過去の燃料性状の判定結果を破棄する。しかしながら、例えば、燃料タンク内の燃料中の軽質成分の揮発により、新たな燃料の給油を伴わない燃料性状の変化が想定される場合は、過去の燃料性状の判定結果を破棄する機会を増やしてもよい。具体的には、例えば、内燃機関の運転時間（車両に搭載される内燃機関の場合は、当該車両の走行時間又は走行距離でもよい）が所定の閾値に到達する度に過去の燃料性状の判定結果を破棄してもよい。

以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。

１０…内燃機関、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダブロック、１３…クランクケース、１４…点火装置、１４ａ…火花発生部、１５…吸気弁、１６…排気弁、１７…ピストン、２０…燃焼室、２２…吸気ポート、２３…排気ポート、３０…燃料噴射弁、５０…ＥＣＵ、５１…クランクポジションセンサ、５２…エアフローメータ、５３…アクセルペダル踏込量センサ、５４…空燃比センサ、５５…水温センサ、及び５６…油温センサ。

Claims (4)

1. 火花発生部を有する点火プラグと、前記火花発生部から火花を発生させる時期である点火時期を補正して機関回転速度を目標回転速度に収束させるようにフィードバック制御する点火時期制御手段と、を備える内燃機関に適用され、
   前記内燃機関の始動後の所定期間中に、前記フィードバック制御において前記点火時期を補正するときの前記点火時期を補正することができる最大幅である最大点火補正幅に対する前記点火時期の進角補正量の比である点火充足率が所定の閾値Ｃｈ以上である場合、前記内燃機関に供給された燃料の性状を重質であると判定する制御部を備える、
   内燃機関の燃料性状判定装置において、
   前記制御部は、前記内燃機関の温度と正の相関を有する機関温度代表値に応じた値が小さいほど、前記閾値Ｃｈを大きい値に設定する、
   内燃機関の燃料性状判定装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の燃料性状判定装置であって、
   前記内燃機関は、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサを更に備え、
   前記制御部は、前記内燃機関の始動時において前記水温センサによって検出された前記冷却水の温度を前記機関温度代表値として使用する、
   内燃機関の燃料性状判定装置。
3. 請求項１に記載の内燃機関の燃料性状判定装置であって、
   前記内燃機関は、前記内燃機関の潤滑油の温度を検出する油温センサを更に備え、
   前記制御部は、前記内燃機関の始動時において前記油温センサによって検出された前記潤滑油の温度を前記機関温度代表値として使用する、
   内燃機関の燃料性状判定装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置であって、
   前記内燃機関は、燃料の給油操作を検知する給油検知手段を更に備え、
   前記制御部は、
   前記給油検知手段によって燃料の給油操作が検知された場合、前記判定処理による判定結果を破棄し、
   前記内燃機関に供給された燃料の性状が重質であると既に判定されている場合は前記判定処理の実行を禁止する、
   内燃機関の燃料性状判定装置。

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