内燃机的起动控制装置
阅读：558发布：2020-05-16
专利汇可以提供内燃机的起动控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且将在从 内燃机 起动到内燃机转速稳定在一定的转速为止的转速过渡期间中的、最先进行了燃烧的 气缸 的压缩上死点设定为基准 曲轴 转 角 ，并且将在转速过渡期间中、在基准 曲轴转角 之后依次到来的各气缸的压缩上死点分别设定为判定用曲轴转角。分别预先检测出并存储使用了基准 燃料 时的曲轴转角行进时间即基准曲轴转角行进时间，所说的曲轴转角行进时间为曲轴转角从所述基准曲轴转角行进至各判定用曲轴转角所需的时间。在实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间短时，使点火正时滞后与基准曲轴转角行进时间和实际的曲轴转角行进时间的偏差相对应的量。在实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间长时，使点火正时提前与偏差相对应的量。，下面是内燃机的起动控制装置专利的具体信息内容。
1.一种内燃机的起动控制装置，其具备：
设定单元，其将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的转速的转速 过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且将在转速过渡期 间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角分别设定为判定 用曲轴转角，
存储单元，其分别预先检测出并存储使用了基准燃料时的曲轴转角行 进时间即基准曲轴转角行进时间，所述曲轴转角行进时间为曲轴转角从所 述基准曲轴转角行进至各判定用曲轴转角所需的时间，
分别检测出实际的曲轴转角行进时间的检测单元，和
控制单元，其在实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间短 时，使点火正时滞后或使燃料喷射量减少与实际的曲轴转角行进时间和基 准曲轴转角行进时间的偏差相对应的量，在实际的曲轴转角行进时间比基 准曲轴转角行进时间长时，使点火正时提前或使燃料喷射量增多与实际的 曲轴转角行进时间和基准曲轴转角行进时间的偏差相对应的量。
2.一种内燃机的起动控制装置，其具备：
设定单元，其将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的转速的转速 过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且将在转速过渡期 间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角分别设定为判定 用曲轴转角，
存储单元，其分别预先检测出并存储使用了基准燃料时的转速上升量 即基准转速上升量，所述转速上升量为曲轴转角从所述基准曲轴转角行进 到了各判定用曲轴转角时产生的内燃机转速的上升量，
分别检测出实际的转速上升量的检测单元，和
控制单元，其在实际的转速上升量比基准转速上升量大时，使点火正 时滞后或使燃料喷射量减少与实际的转速上升量和基准转速上升量的偏差 相对应的量，在实际的转速上升量比基准转速上升量小时，使点火正时提 前或使燃料喷射量增多与实际的转速上升量和基准转速上升量的偏差相对 应的量。
3.一种内燃机的起动控制装置，其具备：
设定单元，其将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的转速的转速 过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且将在转速过渡期 间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角分别设定为判定 用曲轴转角，
存储单元，其分别预先检测出并存储使用了基准燃料时的角加速度累 加值，所述角加速度累加值为对所述基准曲轴转角下的曲轴的角加速度依 次累加所述判定用曲轴转角下的曲轴的角加速度所得的值，
分别检测出实际的角加速度累加值的检测单元，和
控制单元，其在实际的角加速度累加值比基准角加速度累加值大时， 使点火正时滞后或使燃料喷射量减少与实际的角加速度累加值和基准角加 速度累加值的偏差相对应的量，在实际的角加速度累加值比基准角加速度 累加值小时，使点火正时提前或使燃料喷射量增多与实际的角加速度累加 值和基准角加速度累加值的偏差相对应的量。
4.如权利要求1到3中的任一项所述的内燃机起动控制装置，
在转速过渡期间，内燃机转速在上升至转速峰值后下降，稳定在所述 一定的转速；
所述内燃机起动控制装置还具备：
基于所述点火正时或燃料喷射量的补正量计算出表示实际使用的燃料 的性状的燃料性状指标的单元，
基于该燃料性状指标预测转速峰值的单元，
检测出实际的转速峰值的单元，
基于实际的转速峰值和该预测的转速峰值的偏差，计算出第1摩擦转 矩成分的单元，
基于所述燃料性状指标，对在转速过渡期间中、在内燃机转速经过了 转速峰值后内燃机转速下降时的曲轴的角加速度进行预测的单元，
检测出内燃机转速实际下降时的曲轴的角加速度的单元，
基于实际的角加速度和该预测的角加速度的偏差，计算出第2摩擦转 矩成分的单元，
基于第1摩擦转矩成分和第2摩擦转矩成分预测摩擦转矩的单元，和
基于该预测出的摩擦转矩控制进入空气量的单元。
5.如权利要求4所述的内燃机的起动控制装置，
所述计算燃料性状指标的单元还具备：
基于所述点火正时或燃料喷射量的补正量分别预测曲轴转角行进时间 的单元，
分别检测出实际的曲轴转角行进时间的单元，
分别计算出实际的曲轴转角行进时间和该预测出的曲轴转角行进时间 的偏差的单元，和
计算出这些偏差的累加值并且基于该累加值计算出燃料性状指标的单 元。
6.如权利要求4所述的内燃机的起动控制装置，
所述计算燃料性状指标的单元还具备：
基于所述点火正时或燃料喷射量的补正量分别预测转速上升量的单 元，
分别检测出实际的转速上升量的单元，
分别计算出实际的转速上升量和该预测出的转速上升量的偏差的单 元，和
计算出这些偏差的累加值并且基于该累加值计算出燃料性状指标的单 元。
7.如权利要求4所述的内燃机的起动控制装置，
所述计算燃料性状指标的单元还具备：
基于所述点火正时或燃料喷射量的补正量分别预测角加速度累加值的 单元，
分别检测出实际的角加速度累加值的单元，
分别计算出实际的角加速度累加值和该预测出的角加速度累加值的偏 差的单元，和
计算出这些偏差的累加值并且基于该累加值计算出燃料性状指标的单 元。
8.如权利要求1到7中的任一项所述的内燃机的起动控制装置，内燃 机反复执行包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、排气冲程这四个冲程的 内燃机循环，将在转速过渡期间中混合气最先进行了燃烧的内燃机循环中 的曲轴转角设定为基准曲轴转角。
9.如权利要求8所述的内燃机的起动控制装置，在所述混合气最先进 行了燃烧的内燃机循环之后依次执行的各内燃机循环中的曲轴转角分别设 定为所述判定用曲轴转角。
10.如权利要求1到7中的任一项所述的内燃机的起动控制装置，内 燃机具有多个气缸，各气缸反复执行包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、 排气冲程这四个冲程的内燃机循环，将在转速过渡期间中混合气最先进行 了燃烧的气缸的内燃机循环中的曲轴转角设定为基准曲轴转角。
11.如权利要求10所述的内燃机的起动控制装置，各气缸的内燃机循 环互相错开预先确定的曲轴转角而执行，在所述混合气最先进行了燃烧的 气缸的内燃机循环之后依次开始的各气缸的内燃机循环中的曲轴转角分别 设为所述判定用曲轴转角。
12.如权利要求8到11中的任一项所述的内燃机的起动控制装置，基 准曲轴转角和判定用曲轴转角分别被设定于对应的内燃机循环中的压缩上 死点。
13.如权利要求1到12中的任一项所述的内燃机的起动控制装置，由 设想为在内燃机中使用的燃料中最为重质的燃料构成所述基准燃料。
技术领域
背景技术
在日本特开平11-270399号公报中，记载了判定在内燃机中实际使用 的燃料的性状的装置。在该装置中，计算出在混合气点火之后不久的、曲 轴的特定的点通过预先确定的设定曲轴转角范围(具体而言是30°)的时 间与在下次混合气点火之后不久的、曲轴的特定的点通过同样的设定曲轴 转角范围的时间的差，在该差值超过基准值时，判断为使用的是重质的燃 料。
然而，在上述装置中，计测曲轴的特定的点的通过时间的曲轴转角范 围小，所以曲轴的特定的点的通过时间的差也小，因而判定该差是否超过 基准值的精度低。其结果是，即使基于通过该装置所判定的燃料性状而控 制对混合气的点火正时，燃料消耗率的提高、尾气排放的降低也有可能无 法达到预期。
然而，在上述装置中，计测曲轴的特定的点的通过时间的曲轴转角范 围小，所以曲轴的特定的点的通过时间的差也小，因而判定该差是否超过 基准值的精度低。其结果是，即使基于通过该装置所判定的燃料性状而控 制对混合气的点火正时，燃料消耗率的提高、尾气排放的降低也有可能无 法达到预期。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供一种内燃机的起动控制装置，该装置通 过正确地判定燃料性状、根据燃料性状进行内燃机起动控制，能够既达到 要求转矩又实现燃料消耗率的提高以及尾气排放的降低。
根据本发明的一个观点，提供一种内燃机的起动控制装置，其具备： 设定单元，该设定单元将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的转速为 止的转速过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且将在转 速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角分别设 定为判定用曲轴转角；存储单元，该存储单元分别预先检测出并存储使用 了基准燃料时的曲轴转角行进时间即基准曲轴转角行进时间，所述曲轴转 角行进时间为曲轴转角从所述基准曲轴转角行进至各判定用曲轴转角所需 的时间；检测单元，该检测单元分别检测出实际的曲轴转角行进时间；和 控制单元，该控制单元在实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时 间短时，使点火正时滞后或燃料喷射量减少与基准曲轴转角行进时间和实 际的曲轴转角行进时间的偏差相对应的量，在实际的曲轴转角行进时间比 基准曲轴转角行进时间长时，使点火正时提前或燃料喷射量增多与基准曲 轴转角行进时间和实际的曲轴转角行进时间的偏差相对应的量。
根据本发明的其他观点，提供一种内燃机的起动控制装置，其具备： 设定单元，该设定单元将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的转速为 止的转速过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且将在转 速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角分别设 定为判定用曲轴转角；存储单元，该存储单元分别预先检测出并存储使用 了基准燃料时的转速上升量即基准转速上升量，所述转速上升量是在曲轴 转角从所述基准曲轴转角行进到了各判定用曲轴转角时产生的内燃机转速 的上升量；检测单元，该检测单元分别检测出实际的转速上升量；和控制 单元，该控制单元在实际的转速上升量比基准转速上升量大时，使点火正 时滞后或燃料喷射量减少与基准转速上升量和实际的转速上升量的偏差相 对应的量，在实际的转速上升量比基准转速上升量小时，使点火正时提前 或燃料喷射量增多与基准转速上升量和实际的转速上升量的偏差相对应的 量。
此外，根据本发明的其他观点，提供一种内燃机的起动控制装置，其 具备：设定单元，该设定单元将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的 转速为止的转速过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且 将在转速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角 分别设定为判定用曲轴转角；存储单元，该存储单元分别预先检测出并存 储使用了基准燃料时的角加速度累加值，所述角加速度累加值为对所述基 准曲轴转角下的曲轴的角加速度与所述判定用曲轴转角下的曲轴的角加速 度依次累加而得到的值；检测单元，该检测单元分别检测出实际的角加速 度累加值；和控制单元，该控制单元在实际的角加速度累加值比基准角加 速度累加值大时，使点火正时滞后或燃料喷射量减少与基准角加速度累加 值和实际的角加速度累加值的偏差相对应的量，在实际的角加速度累加值 比基准角加速度累加值小时，使点火正时提前或燃料喷射量增多与基准角 加速度累加值和实际的角加速度累加值的偏差相对应的量。
附图说明
图1是适用本发明的起动控制装置的内燃机的整体图。
图2是表示内燃机起动时的内燃机转速的推移的时间图(time chart)。
图3是用于说明本发明的实施例的点火正时控制的时间图。
图4是表示基准曲轴转角行进时间以及实际的曲轴转角行进时间的线 图。
图5是表示内燃机起动时的内燃机转速以及点火正时的推移的时间 图。
图6是本发明的实施例的点火正时计算程序的流程图。
图7是用于说明本发明的实施例的点火正时控制的另一时间图。
图8是用于说明本发明的第一变更例的线图。
图9是本发明的第一变更例的点火正时计算程序的流程图。
图10是用于说明本发明的第二变更例的线图。
图11是表示本发明的第二变更例的点火正时计算程序的流程图。
图12是表示开度补正系数的映射的图。
图13是用于说明燃料性状指标的计算方法的时间图。
图14是表示加权系数的映射的图。
图15是表示转速峰值预测值的映射的图。
图16是表示第一摩擦转矩成分预测值的映射的图。
图17是表示第二摩擦转矩成分预测值的映射的图。
图18是表示本发明的实施例的节气门开度计算程序的流程图。
图19是表示本发明的实施例的燃料性状指标计算程序的流程图。
图20是表示本发明的实施例的第一摩擦转矩成分预测值的计算程序 的流程图。
图21是表示本发明的实施例的第二摩擦转矩成分预测值的计算程序 的流程图。
图22是表示本发明的变更例的第二摩擦转矩成分预测值的计算程序 的流程图。
根据本发明的一个观点，提供一种内燃机的起动控制装置，其具备： 设定单元，该设定单元将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的转速为 止的转速过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且将在转 速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角分别设 定为判定用曲轴转角；存储单元，该存储单元分别预先检测出并存储使用 了基准燃料时的曲轴转角行进时间即基准曲轴转角行进时间，所述曲轴转 角行进时间为曲轴转角从所述基准曲轴转角行进至各判定用曲轴转角所需 的时间；检测单元，该检测单元分别检测出实际的曲轴转角行进时间；和 控制单元，该控制单元在实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时 间短时，使点火正时滞后或燃料喷射量减少与基准曲轴转角行进时间和实 际的曲轴转角行进时间的偏差相对应的量，在实际的曲轴转角行进时间比 基准曲轴转角行进时间长时，使点火正时提前或燃料喷射量增多与基准曲 轴转角行进时间和实际的曲轴转角行进时间的偏差相对应的量。
根据本发明的其他观点，提供一种内燃机的起动控制装置，其具备： 设定单元，该设定单元将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的转速为 止的转速过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且将在转 速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角分别设 定为判定用曲轴转角；存储单元，该存储单元分别预先检测出并存储使用 了基准燃料时的转速上升量即基准转速上升量，所述转速上升量是在曲轴 转角从所述基准曲轴转角行进到了各判定用曲轴转角时产生的内燃机转速 的上升量；检测单元，该检测单元分别检测出实际的转速上升量；和控制 单元，该控制单元在实际的转速上升量比基准转速上升量大时，使点火正 时滞后或燃料喷射量减少与基准转速上升量和实际的转速上升量的偏差相 对应的量，在实际的转速上升量比基准转速上升量小时，使点火正时提前 或燃料喷射量增多与基准转速上升量和实际的转速上升量的偏差相对应的 量。
此外，根据本发明的其他观点，提供一种内燃机的起动控制装置，其 具备：设定单元，该设定单元将从内燃机起动到内燃机转速稳定在一定的 转速为止的转速过渡期间中的特定的曲轴转角设定为基准曲轴转角，并且 将在转速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲轴转角 分别设定为判定用曲轴转角；存储单元，该存储单元分别预先检测出并存 储使用了基准燃料时的角加速度累加值，所述角加速度累加值为对所述基 准曲轴转角下的曲轴的角加速度与所述判定用曲轴转角下的曲轴的角加速 度依次累加而得到的值；检测单元，该检测单元分别检测出实际的角加速 度累加值；和控制单元，该控制单元在实际的角加速度累加值比基准角加 速度累加值大时，使点火正时滞后或燃料喷射量减少与基准角加速度累加 值和实际的角加速度累加值的偏差相对应的量，在实际的角加速度累加值 比基准角加速度累加值小时，使点火正时提前或燃料喷射量增多与基准角 加速度累加值和实际的角加速度累加值的偏差相对应的量。
附图说明
图1是适用本发明的起动控制装置的内燃机的整体图。
图2是表示内燃机起动时的内燃机转速的推移的时间图(time chart)。
图3是用于说明本发明的实施例的点火正时控制的时间图。
图4是表示基准曲轴转角行进时间以及实际的曲轴转角行进时间的线 图。
图5是表示内燃机起动时的内燃机转速以及点火正时的推移的时间 图。
图6是本发明的实施例的点火正时计算程序的流程图。
图7是用于说明本发明的实施例的点火正时控制的另一时间图。
图8是用于说明本发明的第一变更例的线图。
图9是本发明的第一变更例的点火正时计算程序的流程图。
图10是用于说明本发明的第二变更例的线图。
图11是表示本发明的第二变更例的点火正时计算程序的流程图。
图12是表示开度补正系数的映射的图。
图13是用于说明燃料性状指标的计算方法的时间图。
图14是表示加权系数的映射的图。
图15是表示转速峰值预测值的映射的图。
图16是表示第一摩擦转矩成分预测值的映射的图。
图17是表示第二摩擦转矩成分预测值的映射的图。
图18是表示本发明的实施例的节气门开度计算程序的流程图。
图19是表示本发明的实施例的燃料性状指标计算程序的流程图。
图20是表示本发明的实施例的第一摩擦转矩成分预测值的计算程序 的流程图。
图21是表示本发明的实施例的第二摩擦转矩成分预测值的计算程序 的流程图。
图22是表示本发明的变更例的第二摩擦转矩成分预测值的计算程序 的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。图1示出了具备本发明 的起动控制装置的四气缸内燃机。在图1中，1是内燃机本体，2是气缸体， 3是活塞，4是气缸盖，5是燃烧室，6是进气门，7是进气口，8是排气门、 9是排气口，10是点火塞，11是燃料喷射阀。燃料喷射阀11安装于气缸 盖4使其向进气口7喷射燃料。
各气缸的进气口7介由对应的进气歧管13连接于稳压箱14。稳压箱 14介由进气道15以及空气流量计16连接于空气滤清器(未图示)。在进 气道15内配置有通过步进马达17驱动的节气门18。另一方面，各气缸的 排气口9连接于对应的排气歧管19。排气歧管19连接于内置有三元催化 剂20的催化剂转换器21。排气歧管19和稳压箱14介由排气再循环(以 下称为“EGR”)气体导管26相互连接，在该EGR气体导管26内配置 有EGR控制阀27。
电子控制单元31由数字计算机构成，具备：介由双向总线32相互连 接的RAM(随机存取存储器)33、ROM(只读存储器)34、CPU(微处 理器)35、输入端口36以及输出端口37。空气流量计16产生与进气量(进 入燃烧室5内的空气的量)成比例的输出电压，该输出电压介由对应的AD 转换器38被输入至输入端口36。此外，负荷传感器41连接于加速踏板40， 负荷传感器41产生与加速踏板40的踩下量成比例的输出电压，该输出电 压介由对应的AD转换器38被输入至输入端口36。而且，曲轴转角传感 器42在曲轴每旋转例如30°时产生输出脉冲，该输出脉冲被输入至输入 端口36。
用于检测空燃比的空燃比传感器28安装于三元催化剂20上游的排气 歧管19，该空燃比传感器28的输出信号介由对应的AD转换器38被输入 至输入端口36。此外，在三元催化剂20下游的排气管22中也安装有空燃 比传感器29，空燃比传感器29的输出信号介由对应的AD转换器38被输 入至输入端口36。
三元催化剂20，在其温度为活性温度以上且空燃比接近理论空燃比 时，同时以高净化率净化尾气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、 烃(HC)。另一方面，三元催化剂20，具有在空燃比比理论空燃比稀时 吸收尾气中的氧，在空燃比比理论空燃比浓时放出所吸收的氧的氧吸收放 出能力(所谓储氧能力)。只要该氧吸收放出能力正常发挥，则不管空燃 比比理论空燃比稀还是浓，三元催化剂20内的周围气体的空燃比都大体维 持在理论空燃比附近，所以能够同时以高净化率净化尾气中的NOx、CO、 HC。
在本发明的实施例的内燃机中，在各气缸中，反复执行包括进气冲程、 压缩冲程、膨胀(做功)冲程、排气冲程的这四个冲程的内燃机循环。而 且，各气缸的内燃机循环，按第一气缸、第三气缸、第四气缸、第二气缸 的顺序各错开180°曲轴转角地开始。此外，一个内燃机循环以720°曲轴 转角完成。
但是，如图2所示，在内燃机的起动时，内燃机转速NE首先上升达 到转速峰值NEP，之后下降并稳定在某一定的怠速转速NEst。在此，气 缸如果要使在内燃机转速稳定在一定的转速之前内燃机转速所经过的轨迹 与预先确定的轨迹一致，则应该从各气缸中的混合气的燃烧输出的转矩、 即要求转矩被确定。在本发明的实施例中，设定要求转矩使得在直到内燃 机转速稳定在一定的转速之前内燃机转速所经过的轨迹与预先确定的轨迹 一致，控制实际从燃料的燃烧得到的转矩即输出转矩，使其与该要求转矩 一致。
即，首先，在使用了基准燃料(后述)时不会发生爆震的最提前角侧 的点火正时作为基准点火正时预先通过实验等求出。而且，在使用了基准 燃料时以基本点火正时使输出转矩与要求转矩一致所需的燃料喷射量作为 内燃机起动时的目标燃料喷射量而设定。从燃料喷射阀3只喷射出该目标 燃料喷射量的燃料。
但是，燃料中有从轻质的到重质的燃料。一般来说，越是轻质燃料其 挥发性越强，越是重质燃料其挥发性越弱。因此，在稀空燃比下，如果燃 料喷射量以及点火正时一定，则越是轻质燃料、输出转矩越大，越是重质 燃料、输出转矩越小。因此，在以基准燃料是轻质燃料为前提设定目标燃 料喷射量的情况下，在实际使用的燃料是重质燃料时，输出转矩小于要求 转矩，另一方面，在以基准燃料是重质燃料为前提设定目标燃料喷射量的 情况下，在实际使用的燃料是轻质燃料时，输出转矩大于要求转矩。无论 如何，为了使输出转矩与要求转矩一致，需要根据燃料性状改变目标燃料 喷射量。
但是，尤其在从内燃机起动后(即，从内燃机的摇转开始后)到内燃 机转速稳定在一定的转速(所谓怠速转速)为止的期间即转速过渡期间中， 即使想要改变燃料喷射量使得能够达到要求转矩，也很难将实际的燃料喷 射量正确地控制为目标燃料喷射量。另一方面，通过改变点火正时也能够 改变输出转矩。而且，即使在转速过渡期间，也能够容易地改变点火正时。
于是，在本发明的实施例中，在转速过渡期间中，根据燃料性状控制 点火正时，从而能够使输出转矩与要求转矩一致。下面，对该点火正时控 制进行说明。
如上所述，在稀空燃比下，如果燃料喷射量以及点火正时相同，则燃 料为轻质的情况与燃料为重质的情况相比，其输出转矩大，所以关于转速 过渡期间中的内燃机转速的上升，在燃料为轻质的情况下比燃料为重质的 情况快。因此，在将转速过渡期间中的某特定的曲轴转角设定为基准曲轴 转角，将在转速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲 轴转角设定为判定曲轴转角的情况下，关于从基准曲轴转角行进到各判定 用曲轴转角为止所需的时间即曲轴转角行进时间，越是重质的燃料则越长， 越是轻质的燃料则越短。
因此，预先通过实验等求出在使用了基准燃料时的所述曲轴转角行进 时间作为基准曲轴转角行进时间，检测出实际的曲轴转角行进时间，与对 应的基准曲轴行进时间进行比较，则可以知道实际使用的燃料的性状。即， 如果实际的曲轴转角行进时间与基准曲轴转角行进时间大致相等，则实际 使用的燃料的性状与基准燃料的性状大致相同。另一方面，如果实际的曲 轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间短，则实际使用的燃料比基准燃 料轻质，实际的曲轴转角行进时间越短，则实际使用的燃料越轻质。与此 相对，如果实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间长，则实际 使用的燃料比基准燃料重质，实际的曲轴转角行进时间越长，则实际使用 的燃料越重质。
基准燃料可以由任何燃料构成，但在本发明的实施例中，基准燃料由 设想为在内燃机中使用的燃料中最为重质的燃料构成。在此情况下，实际 的曲轴转角行进时间与基准曲轴转角行进时间大致相等或短于基准曲轴转 角行进时间。而且，在实际的曲轴转角行进时间与基准曲轴转角行进时间 大致相等时，点火正时设定为基本点火正时，即不进行点火正时的补正。 另一方面，当实际的曲轴转角行进时间比对应的基准曲轴转角行进时间短 时，使点火正时从基本点火正时滞后与实际的曲轴转角行进时间和基准曲 轴转角行进时间的偏差相对应地量。其结果是，在转速过渡期间中，能够 根据燃料性状使输出转矩与要求转矩一致。
即，在本发明的实施例中，转速过渡期间中的点火正时SA，基于下式 计算出。
SA＝SAB+K·DP(i)(i＝1，2，...)
在此，SAB表示上述的基本点火正时，K表示一定的滞后角补正系数(K ≥0)，DP(i)表示第i个实际的曲轴转角行进时间和第i个基准曲轴转 角行进时间的偏差。在此情况下，偏差DP(i)越大，则在曲轴转角到达 了第i个判定用曲轴转角时计算出的点火正时SA的滞后角补正量dSA(i) (＝K·DP(i))就越大，点火正时SA更加滞后。另外，在不进行补正 时，滞后角补正系数K设定为0。此外，预先将基本点火正时SAB存储于 ROM34内。
参照图3进一步说明本发明所涉及的实施例的点火正时控制。
在图3中，T0表示曲轴转角位于基准曲轴转角的时刻。此外，TR(i) 分别表示使用了基准燃料时曲轴转角位于第i个判定用曲轴转角的时刻， PR(i)分别表示在使用了基准燃料时曲轴转角从基准曲轴转角行进至第i 个判定用曲轴转角为止所需的时间即第i个基准曲轴转角行进时间(i＝1， 2，...)。而且，TA(i)分别表示曲轴转角实际位于第i个判定用曲轴转 角的时刻，PA(i)分别表示实际上曲轴转角从基准曲轴转角行进至第i 个判定用曲轴转角为止所需的时间即第i个实际的曲轴转角行进时间。另 外，如上所述，第i个基准曲轴转角行进时间PR(i)被预先求出，存储 于ROM34内。
如图3中(a)所示的那样，当实际的曲轴转角到达第1个判定用曲轴 转角时，检测出第1个实际的曲轴转角行进时间PA(1)，计算出第1个 基准曲轴转角行进时间PR(1)与第1个实际的基准曲轴转角行进时间PA (1)的偏差DP(1)(DP(1)＝PR(1)-PA(1))。接着，根据上述 式子计算出点火正时SA。
接着，如图3中(b)所示的那样，当实际的曲轴转角到达第2个判定 用曲轴转角时，同样地，检测出第2个实际的曲轴转角行进时间PA(2)， 计算出偏差DP(2)(DP(2)＝PR(2)-PA(2))，使用偏差DP(2) 计算出点火正时SA，以该点火正时SA进行点火作用。接着，如图3中(c) 到(e)所示的那样，当实际的曲轴转角分别到达第3、4、5个判定用曲轴 转角时，分别检测出实际的曲轴转角行进时间PA(3)、PA(4)、PA(5)， 分别计算出偏差DP(3)、偏差DP(4)、偏差DP(5)，计算出点火正 时SA。
在图4中，以实际的曲轴转角行进时间PA(i)的检测次数i为横轴， 表示实际的曲轴转角行进时间PA(i)以及基准曲轴转角行进时间PR(i)。
总之，每当实际的曲轴转角到达第i个判定用曲轴转角时，检测出实 际的曲轴转角行进时间PA(i)，计算出偏差DP(i)，根据偏差DP(i) 对点火正时SA进行补正。
在图3以及图4所示的例子中，偏差DP(i)随着实际的曲轴转角行 进时间PA(i)的检测次数i增多而变大，因此，如图5所示，点火正时 SA随着时间的经过被滞后。
另外，如果对点火正时过度地进行提前角补正，则会发生爆震，如果 过度地进行滞后角补正，则产生的能量不能有效地用于内燃机驱动。于是， 在本发明所涉及的实施例中进行保护处理，即当计算出的点火正时SA超 过提前角侧极限值地进行了提前角补正时，使点火正时SA返回至提前角 侧极限值，当计算出的点火正时SA超过滞后角极限值SAR地进行了滞后 角补正时，使点火正时SA返回至滞后角极限值SAR。在图5的例子中， 点火正时SA的补正开始后不久，通过保护处理使点火正时SA保持在滞后 角侧极限值SAR。
因此，在本发明所涉及的实施例中，在转速过渡期间中，即使实际使 用的燃料不是基准燃料，也能够使输出转矩与要求转矩一致。尤其在本发 明所涉及的实施例中，检测出曲轴转角从基准曲轴转角行进到判定用曲轴 转角所需的时间即曲轴转角行进时间PA(i)，而不是曲轴转角从前一个 判定用曲轴转角行进到下一个判定用曲轴转角所需的时间。因此，能够降 低外部干扰对曲轴转角行进时间的检测的影响，能够更高精度地检测出曲 轴转角行进时间。
此外，基准曲轴转角行进时间PR(i)与实际的曲轴转角行进时间PA (i)的偏差DP(i)表示基准燃料的性状与实际所使用的燃料的性状的偏 差。因而，根据本发明的实施例，能够根据基准燃料的性状与实际使用的 燃料的性状的偏差正确地控制点火正时。
而且，从上述说明可以知道，在本发明所涉及的实施例中，实际使用 的燃料越重质，则点火正时越提前。其结果是，燃烧稳定，燃烧效率高。 因而，能够降低使输出转矩与要求转矩一致所需的燃料消耗量。假设，如 果燃料喷射量不减量，则与燃烧效率提高的量相当地，输出转矩增大，所 以在内燃机起动后，能够尽早使内燃机的驱动稳定。
另一方面，在实际使用的燃料比基准燃料轻质的情况下，点火正时滞 后，所以尾气的温度上升。因而，如图1所示那样在排气管内配置有三元 催化剂等的尾气净化催化剂的情况下，能够使该尾气净化催化剂的温度迅 速上升至活性温度。因此，能够降低尾气排放。此外，在实际使用的燃料 比基准燃料轻质的情况下，在各气缸中每次进行点火作用时，点火正时被 依次滞后。即，在各气缸中，设定对于达到要求转矩、降低尾气排放比较 适当的点火正时。因此，即使四个气缸的燃料喷射量设定得相同，也能够 达到要求转矩，并且能够降低尾气排放。
基准曲轴转角以及判定用曲轴转角可以设定为任何曲轴转角。在本发 明所涉及的实施例中，将在转速过渡期间中混合气最先进行了燃烧的气缸 的压缩上死点(上止点)设定为基准曲轴转角，将在基准曲轴转角之后依 次到来的各气缸的压缩上死点分别设定为判定用曲轴转角。换言之，在基 准曲轴转角之后执行的各内燃机循环中与基准曲轴转角对应的曲轴转角设 定为判定用曲轴转角。另外，也可以将转速过渡期间中的混合气最先进行 燃烧之前的曲轴转角设定为基准曲轴转角。此外，也可以将基准曲轴转角 以及判定用曲轴转角设定为膨胀下死点或排气上死点。
即，在本发明所涉及的实施例中，以在转速过渡期间中例如在第一气 缸中混合气最先进行了燃烧的情况为例，则第一气缸的压缩上死点设定为 基准曲轴转角，之后的第三气缸的压缩上死点设定为第1个判定用曲轴转 角。此外，之后的第四气缸的压缩上死点设定第2个判定用曲轴转角，之 后的第二气缸的压缩上死点设定为第三判定用曲轴转角，之后的第一气缸 的压缩上死点设定为第4个判定用曲轴转角。因此，在此例中，当实际的 曲轴转角到达第1个判定用曲轴转角即第三气缸的压缩上死点时，检测出 第1个实际的曲轴转角行进时间PA(1)，计算出点火正时SA。接着， 当实际的曲轴转角到达第2个判定用曲轴转角即第四气缸的压缩上死点 时，检测出第2个实际的曲轴转角行进时间PA(2)，计算出点火正时SA。 这样地依次检测出第i个实际的曲轴转角行进时间PA(i)，依次计算出 点火正时SA。
另外，在本发明所涉及的实施例中，计算出点火正时SA后，在其后 的第二个进行点火作用的气缸中使用该点火正时SA。即，例如实际的曲轴 转角到达第一气缸的压缩上死点、检测出实际的曲轴转角行进时间、计算 出点火正时SA，此时计算出的点火正时SA用于第四气缸的点火作用。接 着，实际的曲轴转角到达第三气缸的压缩上死点、检测出实际的曲轴转角 行进时间、计算出点火正时SA，此时计算出的点火正时SA用于第二气缸 的点火作用。
如上所述，在本发明所涉及的实施例中，检测出第1个实际的曲轴转 角行进时间PA(1)后，计算出偏差DP(1)，基于该偏差DP(1)补正 点火正时SA。即，检测出实际的曲轴转角行进时间PA(i)一次后，马上 开始进行点火正时SA的补正。因此，在内燃机起动开始后，能够迅速地 开始进行点火正时补正。另外，也可以在以预先确定的次数检测出实际的 曲轴转角行进时间PA(i)时，开始点火正时SA的补正。
进行这样的按照实际的曲轴转角行进时间PA(i)的检测以及偏差DP (i)的算出进行的点火正时SA的补正，直到检测次数i达到预先确定的 设定次数iM为止。只要在转速过渡期间中进行实际的曲轴转角行进时间 PA(i)的检测等，则设定次数iM可以任意地设定。在此，如果认为实际 的曲轴转角行进时间PA(i)的检测等在一个内燃机循环中进行一次，则 检测次数i也表示在转速过渡期间从混合气最先燃烧后执行的点火作用的 次数。
图6示出了上述的本发明所涉及的实施例的点火正时计算程序。每达 到预先确定的曲轴转角，执行该程序。
在图6的程序中，首先，在步骤100中判别是否处于转速过渡期间中。 当判别为不处于转速过渡期间中时结束处理循环，当判别为处于转速过渡 期间中时接着进入步骤101，判别燃烧是否开始。当判别为燃烧没有开始 时结束处理循环，当判别为燃烧已开始时接着进入步骤102，判别曲轴转 角是否位于任一气缸的压缩上死点。当判别为曲轴转角不位于任一气缸的 压缩上死点时，结束处理循环。另一方面，当判别为曲轴转角位于任一气 缸的压缩上死点时，接着进入步骤103，实际的曲轴转角行进时间PA(i) 的检测次数i仅递增1(i＝i+1)。另外，在内燃机运行的开始时，检测次 数i重置为0。在接下来的步骤104中，判别检测次数i是否在设定次数iM 以下(i≤iM)。当判别为i>iM时，结束处理循环。另一方面，当判别为 i≤iM时，进入步骤105，检测出第i个实际的曲轴转角行进时间PA(i)。 在接下来的步骤106中，计算出偏差DP(i)(DP(i)＝PR(i)-PA(i))。 在接下来的步骤107中，计算出点火正时SA(SA＝SAB+K·DP(i))。 在接下来的步骤108中进行保护处理。
另外，如果将从第(i-1)个判定用曲轴转角行进到第i个判定用曲轴 转角为止所要的时间称为第i个曲轴转角行进时间部分dPA(i)，则对于 第2个曲轴转角行进时间PA(2)以后，如图7所示，检测出第i个曲轴 转角行进时间部分dPA(i)，通过将第(i-1)个实际的曲轴转角行进时间 PA(i-1)与第i个曲轴转角行进时间部分dPA(i)相加，也能够检测出 第(i)个实际的曲轴转角行进时间PA(i)(PA(i)＝PA(i-1)+dPA (i)，i＝2，3，...)。
但是，在上述的本发明所涉及的实施例中，将曲轴转角从基准曲轴转 角行进到各判定用曲轴转角为止所需的时间即曲轴转角行进时间，作为判 定燃料性状的参数使用。接着，对燃料性状判定参数的两个变更例进行说 明。
即，如果燃料是重质的，则在曲轴转角从基准曲轴转角行进到了各判 定用曲轴转角时产生的内燃机转速NE的上升量即转速上升量变小，如果 燃料是轻质的，则转速上升量变大。于是，在第一变更例中，将转速上升 量作为燃料性状参数使用。
具体而言，在本第一变更例中，分别预先检测出使用了基准燃料时的 转速上升量即基准转速上升量dNER(i)，预先存储于ROM34内(i＝1， 2，...)。当实际的曲轴转角到达第i个判定用曲轴转角时，检测出第i个 实际的转速上升量dNEA(i)，计算出第i个基准转速上升量dNER(i) 与第i个实际的转速上升量dNEA(i)的偏差DN(i)(DN(i)＝dNEA (i)-d NER(i))。接着，通过下式计算出点火正时SA。
SA＝SAB+K·DN(i) (i＝1，2，...)
在此情况下，如图8所示，当实际的曲轴转角到达第1个判定用曲轴 转角时，检测出第1个实际的转速上升量dNEA(1)，计算出第1个基准 转速上升量dNER(1)与第1个实际的转速上升量dNEA(1)的偏差DN (1)(DN(1)＝dNEA(1)-dNER(1))。接着，通过上述式子计算 出点火正时SA。接着，当实际的曲轴转角到达第2个判定用曲轴转角时， 同样地，检测出第2个实际的转速上升量dNEA(2)，计算出偏差DN(2)， 使用偏差DN(2)计算出点火正时SA。接着，当实际的曲轴转角分别到 达第3、4、5个判定用曲轴转角时，分别检测出实际的转速上升量dNEA (3)、dNEA(4)、dNEA(5)，分别计算出偏差DN(3)、DN(4)、 DN(5)，计算出点火正时SA。
图9示出了上述的本发明所涉及的第一变更例的点火正时计算程序。 每到预先确定的曲轴转角就会执行该程序。
在图9的程序中，首先，在步骤110中判别是否处于转速过渡期间中。 当判别为不处于转速过渡期间中时，结束处理循环，当判别为处于转速过 渡期间中时，接着进入步骤111，判别燃烧是否开始。当判别为燃烧没有 开始时，结束处理循环，当判别为燃烧已开始时，接着进入步骤112，判 别曲轴转角是否位于任一气缸的压缩上死点。当判别为曲轴转角不位于任 一气缸的压缩上死点时，结束处理循环。另一方面，当判别为曲轴转角位 于任一气缸的压缩上死点时，接着进入步骤113，实际的转速上升量dNER (i)的检测次数i只递增1(i＝i+1)。在接下来的步骤114中，判别检测 次数i是否在设定次数iM以下(i≤iM)。当判别为i>iM时，结束处理 循环。另一方面，当判别为i≤iM时，进入步骤115，检测出第i个实际的 转速上升量dNEA(i)。在接下来的步骤116中，计算出偏差DN(i)。 在接下来的步骤117中，计算出点火正时SA。在接下来的步骤118中进行 保护处理。
另一方面，如果燃料为重质的，则基准曲轴转角下的曲轴的角加速度 与判定用曲轴转角下的曲轴的角加速度顺次累加所得的值即角加速度累加 值会变小，如果燃料为轻质的，则角加速度累加值会变大。于是，在第二 变更例中，将该角加速度累加值作为燃料性状参数使用。
具体而言，在本第二变更例中，分别预先检测出使用了基准燃料时的 角加速度累加值即基准角加速度累加值SwR(i)，预先存储于ROM34内 (i＝1，2，...)。当实际的曲轴转角到达基准曲轴转角时，检测出此时的 曲轴的角加速度dwt(0)。接着，当实际的曲轴转角到达第i个判定用曲 轴转角时，检测出此时的曲轴的角加速度dwt(i)，检测出第i个实际的 角加速度累加值SwA(i)(＝dwt(0)+∑dwt(i))，计算出第i个基 准角加速度累加值SwR(i)与第i个实际的角加速度累加值SwA(i)的 偏差DSw(i)(DSw(i)＝SwA(i)-SwR(i))。接着，根据下式计 算出点火正时SA。
SA＝SAB+K·DSw(i) (i＝1，2，...)
在此情况下，如图10所示，当实际的曲轴转角到达第1个判定用曲轴 转角时，检测出第1个实际的角加速度累加值SwA(1)，计算出第1个 基准角加速度累加值SwR(1)与第1个实际的角加速度累加值SwA(1) 的偏差DSw(1)(DSw(1)＝SwA(1)-SwR(1))。接着，根据上 式计算出点火正时SA。接着，当实际的曲轴角度到达第2个判定用曲轴转 角时，同样地，检测出第2个实际的角加速度累加值SwA(2)，计算出 偏差DSw(2)，使用偏差DSw(2)计算出点火正时SA。接着，当实际 的曲轴转角分别达到第3、4、5个判定用曲轴转角时，分别检测出实际的 角加速度累加值SwA(3)、SwA(4)、SwA(5)，分别计算出偏差DSw (3)、DSw(4)、DSw(5)，计算出点火正时SA。
图11示出了上述本发明所涉及的第二变更例的点火正时计算程序。每 到预先确定的曲轴转角就会执行该程序。
在图11的程序中，首先，在步骤120中判别是否处于转速过渡期间中。 当判别为不处于转速过渡期间中时，结束处理循环，当判别为处于转速过 渡期间中时，接着进入步骤121，判别燃烧是否开始。当判别为燃烧没有 开始时，结束处理循环，当判别为燃烧已开始时，接着进入步骤122，判 别曲轴转角是否位于任一气缸的压缩上死点。当判别为曲轴转角不位于任 一气缸的压缩上死点时，结束处理循环。另一方面，当判别为曲轴转角位 于任一气缸的压缩上死点时，接着进入步骤123，实际的角加速度累加值 Sw(i)的检测次数i只递增1(i＝i+1)。在接下来的步骤124中，判别检 测次数i是否在设定次数iM以下(i≤iM)。当判别为i>iM时，结束处 理循环。另一方面，当判别为i≤iM时，进入步骤125，检测出第i个实际 的角加速度累加值Sw(i)。在接下来的步骤126中，计算出偏差DSw(i)。 在接下来的步骤127中，计算出点火正时SA。在接下来的步骤128中进行 保护处理。
在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，基准燃料由设想为在 内燃机中使用的燃料中的最为重质的燃料构成。但是，例如，也可以由设 想为在内燃机中使用的燃料中的最为重质的燃料和最为轻质的燃料中间的 燃料构成基准燃料。在此情况下，例如，在实际的曲轴转角行进时间比基 准曲轴转角行进时间短时，使点火正时SA从基本点火正时SAB滞后与基 准曲轴转角行进时间和实际的曲轴转角行进时间的偏差相对应的量，，当 实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间长时，使点火正时SA 从基本点火正时SAB提前与基准曲轴转角行进时间和实际的曲轴转角行 进时间的偏差相对应的量。
此外，在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，在使用了由设 想为在内燃机中使用的燃料中最为重质的燃料构成的基准燃料时不会发生 爆震的最提前角侧的点火正时设定为基本点火正时。这样一来，在实际使 用的燃料为基准燃料的情况下，能够让使输出转矩与要求转矩一致所需的 燃料量成为最小。但是，也可以将比在使用了基准燃料时不会发生爆震的 最提前角侧的点火正时稍稍靠近滞后角侧的点火正时设定为基本点火正 时。这样一来，在所使用的燃料比基准燃料重质时，能够不发生爆震地使 点火正时提前，使输出转矩与要求转矩一致。只不过，使输出转矩与要求 转矩一致所需的燃料量，与本发明所涉及的实施例中的相比稍多。
而且，在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，滞后角补正系 数K为一定值。但是，也可以基于各种条件改变滞后角补正系数K。例如， 当气缸内温度高时混合气容易燃烧，所以即使点火正时一样，输出转矩也 会变大。即，当气缸内温度高时，为了使输出转矩与要求转矩一致，有必 要使点火正时更滞后。于是，可以设定滞后角补正系数K使得气缸内温度 越高它越大。
而且，在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，根据偏差仅对 点火正时进行控制。但是，也可以根据偏差仅对燃料喷射量进行控制，也 可以对点火正时和燃料喷射量双方进行控制。在仅对燃料喷射量进行控制 的情况下，例如，当第i个实际的曲轴转角行进时间比第i个基准曲轴转角 行进时间短时，根据偏差DP(i)对燃料喷射量进行减少补正，当第i个 实际的曲轴转角行进时间比第i个基准曲轴转角行进时间长时，根据偏差 DP(i)对燃料喷射量进行增大补正。此外，在对点火正时和燃料喷射量 双方进行控制的情况下，例如，当第i个实际的曲轴转角行进时间比第i 个基准曲轴转角行进时间短时，根据偏差DP(i)对点火正时进行滞后补 正并对燃料喷射量进行减少补正，当第i个实际的曲轴转角行进时间比第i 个基准曲轴转角行进时间长时，根据偏差DP(i)对点火正时进行提前补 正并对燃料喷射量进行增大补正。
在本发明所涉及的实施例中，还在转速过渡期间中控制进入空气量。 下面，对该进入空气量控制进行说明。
如上所述，在本发明的实施例中，为了控制输出转矩而使得在转速过 渡期间中内燃机转速NE所经过的轨迹与预先确定的轨迹一致，控制点火 时间SA。然而，实际上会出现例如转速峰值比预先确定的轨迹的转速峰值 低的情况、在经过了转速峰值后下降时的下降速度比预先确定的轨迹的下 降速度大的情况。即，实际的内燃机转速NE的轨迹并不一定与预先确定 的轨迹一致。这是由于受到摩擦转矩的影响，因为无法正确地把握摩擦转 矩。
于是，在本发明所涉及的实施例中，在转速过渡期间中预测摩擦转矩， 通过基于所预测的摩擦转矩控制节气门开度而控制进入空气量，由此控制 输出转矩。
即，在本发明所涉及的实施例中，在转速过渡期间中的节气门开度 TOP基于下式进行计算。
TOP＝TOPB·KK
在此，TOPB、KK分别表示基本节气门开度、开度补正系数。另外，在 不进行补正时，开度补正系数KK设定为1.0。
开度补正系数KK，如图12所示，随着摩擦转矩预测值TfP变大而变 大。即，越是摩擦转矩预测值TfP较大时，进入空气量越会被进行增大补 正，因而输出转矩被增大补正。该开度补正系数KK，作为摩擦转矩预测 值TfP的函数，以如图12所示的映射的形式预先存储于ROM34内。
在本发明所涉及的实施例中，摩擦转矩预测值TfP例如基于下式进行 计算。
TfP＝TfS+(a·dTfP1+b·dTfP2)/(a+b)
在此，TfS表示标准的内燃机的摩擦转矩，dTfP1表示第1摩擦转矩成分 预测值，dTfP2表示第2摩擦转矩成分预测值，a和b表示加权系数。即， 通过标准的内燃机的摩擦转矩TfS加上将第1摩擦转矩成分预测值dTfP1 和第2摩擦转矩成分预测值dTfP2进行加权平均后所得的值，计算出摩擦 转矩预测值TfP。
标准的内燃机的摩擦转矩TfS，例如通过实验预先求出。
第1摩擦转矩成分预测值dTfP1和第2摩擦转矩成分预测值dTfP2， 例如如下述那样进行计算。即，概略而言，首先，基于点火正时SA的滞 后角补正量dSA，计算出表示实际使用的燃料的性质状态的燃料性状指标。 接着，基于该燃料性状指标预测转速峰值，检测出实际的转速峰值，计算 出实际的转速峰值与所预测出的转速峰值的偏差，基于该偏差计算出第1 矩成分预测值dTfP1。此外，在转速过渡期间中、内燃机转速经过了转速 峰值后内燃机转速下降时的曲轴的角加速度基于燃料性状指标进行预测， 检测出实际内燃机转速下降时的曲轴的角加速度，计算出实际的角加速度 与所预测出的角加速度的偏差，基于该偏差计算出第2摩擦转矩成分预测 值dTfP2。
下面，参照图13对燃料性状指标的计算方法进行详细的说明。
在本发明所涉及的实施例中，如上所述，当曲轴转角到达第i个判定 用曲轴转角时，检测出第i个的实际的曲轴转角行进时间PA(i)，计算 出点火时间SA。此时，还计算出第(i+1)个曲轴转角行进时间预测值PP (i+1)。而且，计算出在曲轴转角到达了第(i-1)个判定用曲轴转角时计 算出的第(i)个实际的曲轴转角行进时间预测值PP(i)与第i个实际的 曲轴转角行进时间PA(i)的偏差DPP(i)(DPP(i)＝PP(i)-PA(i))。
接着，当曲轴转角到达第(i+1)个判定用曲轴转角时，同样地，检测 出第(i+1)个实际的曲轴转角行进时间PA(i+1)，计算出点火正时SA。 此时，还计算出第(i+2)个曲轴转角行进时间预测值PP(i+2)。此外， 计算出预先计算出的第(i+1)个实际的曲轴转角行进时间预测值PP(i+1) 与第(i+1)个实际的曲轴转角行进时间PA(i+1)的偏差DPP(i+1)(DPP (i+1)＝PP(i+1)-PA(i+1))。
具体而言，例如，当曲轴转角到达第2个判定用曲轴转角时，检测出 第2个实际的曲轴转角行进时间PA(2)，计算出点火时间SA。此时， 还计算出第3个曲轴转角行进时间预测值PP(3)。而且，计算出预先计 算出的第2个实际的曲轴转角行进时间预测值PP(2)与第2个实际的曲 轴转角行进时间PA(2)的偏差DPP(2)(DPP(2)＝PP(2)-PA(2))。 另外，当曲轴转角到达了第1个判定用曲轴转角时，没有计算出第1个曲 轴转角行进时间预测值PP(1)，所以不计算偏差DPP(1)。偏差DPP (i)在曲轴转角到达了第2个判定用曲轴转角以后进行计算(i＝2，3，...)。
这样，每当曲轴转角到达第i个判定用曲轴转角时，反复计算出偏差 DPP(i)。在本发明所涉及的实施例中，在检测次数i达到预先确定的设 定次数iN之前，反复计算出偏差DPP(i)。
在此，例如第(i+1)个曲轴转角行进时间预测值PP(i+1)如下述那 样进行计算。即，首先，计算出曲轴转角从第i个判定用曲轴转角行进至 第(i+1)个判定用曲轴转角为止的时间即第(i+1)个曲轴转角行进时间 部分的预测值dPP(i+1)。接着，通过将该预测值dPP(i+1)加上第i 个实际的曲轴转角行进时间PA(i)，计算出第(i+1)个曲轴转角行进时 间预测值PP(i+1)。(PP(i+1)＝PA(i)+dPP(i+1))。
在此情况下，通过将加权系数kpp乘以基于第i个实际的曲轴转角行 进时间PA(i)计算出的点火时间SA的滞后角补正量dSA(i)(＝K·DP (i))，计算出第(i+1)个曲轴转角行进时间部分预测值dPP(i+1)(dPP (i+1)＝kpp·dSA(i))。因而，滞后角补正量dSA(i)越大，即实际 使用的燃料越轻质，则第(i+1)个曲轴转角行进时间部分预测值dPP(i+1) 越大。另外，加权系数kpp，例如，作为检测次数i和曲轴转角实际到达 了第i个判定用曲轴转角时的内燃机转速NE(i)的函数，以图14所示的 映射的形式预先存储于ROM34内。
在计算出DPP(i)后，基于之前计算出的偏差DPP(i)计算出燃料 性状指标fd。具体而言，燃料性状指标fd基于下式进行计算。
fd＝∑(DPP(i)·kfd) (i＝2，3，...)
在此，kfd表示根据检测次数i确定的加权系数。
即，点火时间SA的滞后角补正量dSA(i)，如上所述，表示实际使 用的燃料的性状，因而基于滞后角补正量dSA(i)计算出的第(i+1)个 曲轴转角行进时间预测值PP(i+1)根据由滞后角补正量dSA(i)表示的 燃料性状而确定。这样一来，偏差DPP(i+1)(＝PP(i+1)-PA(i+1)) 能够表示实际使用的燃料的性状与由滞后角补正量dSA(i)表示的燃料性 状的偏差，可以说偏差DPP(i)还表示实际使用的燃料的性状。于是，在 本发明所涉及的实施例中，通过累加偏差DPP(i+1)，计算出燃料性状指 标fd。在此情况下，实际使用的燃料越轻质，则偏差DPP(i)越大，所 以可以说燃料性状指标fd较大时，与较小时相比，实际使用的燃料更轻质。
在本发明所涉及的实施例中，每次计算出偏差DPP(i)时，即曲轴转 角每次到达第i个判定用曲轴转角时，反复计算出燃料性状指标fd。接着， 当检测次数i达到设定次数iN时，如上所述，偏差DPP(i)的计算结束， 此时燃料性状指标fd的计算也结束。因而，在检测次数i达到了设定次数 iN时计算出的燃料性状指标fd成为最终燃料性状指标fd。另外，也可以 不在曲轴转角每次到达第i个判定用曲轴转角时计算出燃料性状指标fd， 而在检测次数i达到了设定次数iN后仅计算出燃料性状指标fd一次。
这样地计算出燃料性状指标fd后，计算出第1摩擦转矩成分预测值 dTfP1。即，首先，使用燃料性状指标fd计算出转速峰值预测值NEPP。 在此情况下，转速峰值预测值NEPP基于燃料性状指标fd和当曲轴转角到 达了第iN个判定用曲轴转角时的内燃机转速NE(iN)进行计算。在此情 况下，转速峰值预测值NEPP，例如，随着燃料性状指标fd变大而变高， 随着内燃机转速NE(iN)变高而变高。转速峰值预测值NEPP，作为燃料 性状指标fd和内燃机转速NE(iN)的函数，以图15所示的映射的形式， 预先存储于ROM34内。
另外，设定次数iN，为上述的设定次数iM以下，被预先设定使得在 实际的曲轴转角到达了第iN个判定用曲轴转角时内燃机转速NE未达到转 速峰值NEP。
接着，检测出实际的转速峰值NEPA。检测实际的转速峰值NEPA有 各种方法。例如，可以反复检测出曲轴的角加速度dwt，在角加速度dwt 经过预先确定的次数都连续为负值的情况下，将角加速度dwt大致变为零 时的内燃机转速NE作为实际的转速峰值NEPA。
接着，计算出转速峰值预测值NEPP与实际的转速峰值NEPA的偏差 DNEP(DNEP＝NEPP-NEPA)。
接着，基于该偏差DNEP计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1。在 此情况下，随着偏差DNEP变大，第1摩擦转矩成分预测值dTfP1变大。 该第1摩擦转矩成分预测值dTfP1，作为偏差DNEP的函数，以图16所 示的映射的形式，预先存储于ROM34内。
即，转速峰值预测值NEPP是基于表示实际使用的燃料的性状的燃料 性状指标fd计算得到的，所以转速峰值预测值NEPP与实际的转速峰值 NEPA的偏差DNEP起因于摩擦转矩。于是，在本发明所涉及的实施例中， 基于偏差DNEP计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1。
此外，计算出燃料性状指标fd后，计算出第2摩擦转矩成分预测值 dTfP2。即，首先，计算出转速过渡期间中的预先确定的设定时期的曲轴 的角加速度的预测值dwtP。该角加速度的预测值dwtP，例如使用惯性力 矩I基于下式进行计算。
dwtP＝(TP-TfS)/I
在此，TP表示设定时期的转矩的预测值。该转矩预测值TP，例如作为燃 料性状指标fd以及设定时期的点火正时SA、内燃机负荷率KL和燃料喷 射量Ftau的函数而计算出。另外，内燃机负荷率KL是指内燃机负荷对整 体负荷的比例。
在本发明所涉及的实施例中，该设定时期在转速过渡期间中的内燃机 转速NE经过了转速峰值NEP后内燃机转速NE下降的期间内。因而，上 述角加速度预测值dwtP是内燃机转速NE经过了转速峰值NEP后内燃机 转速NE下降时的角加速度的预测值。
接着，在到达设定时期后，检测出曲轴的实际的角加速度dwtA。接着， 计算出角加速度预测值dwtP与实际的角加速度dwtA的偏差Ddwt (Ddwt＝dwtP-dwtA)。
接着，基于该偏差Ddwt计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。在 此情况下，随着偏差Ddwt变大，第2摩擦转矩成分预测值dTfP2变大。 这是因为角加速度预测值dwtP与实际的角加速度dwtA的偏差Ddwt起因 于摩擦转矩。该第2摩擦转矩成分预测值dTfP2，作为偏差Ddwt的函数， 以图17所示的映射的形式，预先存储于ROM34内。
这样地计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1和第2摩擦转矩成分预 测值dTfP2后，根据上述式子计算出摩擦转矩预测值TfP。接着，计算出 开度补正系数KK，计算出节气门开度TOP。
图18表示本发明所涉及的实施例的节气门开度计算程序。该程序在每 次到达预先确定的设定时间就会执行。
参照图18，在步骤200中判别是否处于转速过渡期间中。在判别为不 处于转速过渡期间中时，处理循环结束，在判别为处于转速过渡期间中时， 接着进入步骤201，判别燃料性状指标fd的计算是否结束。在判别为燃料 性状指标fd的计算未结束时，接着进入步骤202，执行燃料性状指标fd 的计算程序。该程序表示于图19中。在接下来的步骤203中，开度补正系 数KK设为1.0。接着，进入步骤208。
如果判别为燃料性状指标fd的计算已结束，则从步骤201进入步骤 204，执行第1摩擦转矩成分预测值dTfP1的计算程序。该程序表示于图 20中。在接下来的步骤205中执行第2摩擦转矩成分预测值dTfP2的计算 程序。该程序表示于图21中。在接下来的步骤206中，摩擦转矩预测值 TfP根据上述式子计算出。在接下来的步骤207中，开度补正系数KK根 据图12的映射计算出。接着进入步骤208。
在步骤208中计算出节气门开度TOP(TOP＝TOPB·KK)。
图19表示燃料性状指标fd的计算程序。参照图19，在步骤220中判 别实际的曲轴转角行进时间PA(i)的检测次数i是否为设定次数iN以下。 在i≤iN时，接着进入步骤221，判别是否计算出了实际的曲轴转角行进时 间PA(i)。在判别为未计算出实际的曲轴转角行进时间PA(i)时，处 理循环结束。在判别为计算出了实际的曲轴转角行进时间PA(i)时，接 着进入步骤222，计算出偏差DPP(i)(DPP(i)＝PP(i)-PA(i))。 在接下来的步骤223中，计算出燃料性状指标fd(fd＝∑(DPP(i)·kfd))。 在接下来的步骤224中，计算出第(i+1)个曲轴转角行进时间预测值PP (i+1)。
接着，如果i>iN，则从步骤220结束处理循环。因而，燃料性状指标 fd的计算结束。
图20表示第1摩擦转矩成分预测值dTfP1的计算程序。参照图20， 首先在步骤240中根据图15的映射计算出转速峰值预测值NEPP。在接下 来的步骤241中检测出实际的转速峰值NEPA。在接下来的步骤242中计 算出偏差DNEP(DNEP＝NEPP-NEPA)。在接下来的步骤243中根据图 16的映射计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1。
图21表示第2摩擦转矩成分预测值dTfP2的计算程序。参照图21， 首先在步骤260中计算出设定时期的转矩预测值TP。在接下来的步骤261 中，计算出设定时期的角加速度预测值dwtP(dwtP＝(TP-TfS)/I)。在 接下来的步骤262中检测出设定时期的实际的角加速度dwtA。在接下来的 步骤263中计算出偏差Ddwt(Ddwt＝dwtP-dwtA)。在接下来的步骤264 中根据图17的映射计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。在接下来的步 骤265中进行保护处理。即，在计算出的第2摩擦转矩成分预测值dTfP2 比上限值大时，第2摩擦转矩成分预测值dTfP2返回至上限值，在第2摩 擦转矩成分预测值dTfP2比下限值小时，第2摩擦转矩成分预测值dTfP2 返回至下限值。在此情况下，将标准的内燃机摩擦转矩TfS加上第1摩擦 转矩成分预测值dTfP1所得的值称为第1摩擦转矩预测值TfP1 (TfP1＝TfS+dTfP1)，上限值和下限值基于第1摩擦转矩预测值而确定。
下面，对第2摩擦转矩成分预测值dTfP2的计算方法的变更例进行说 明。
在本变更例中，在转速过渡期间中预先设定有多个设定时期，计算出 各设定时期的曲轴的角加速度预测值dwtP。每次达到设定时期时，检测出 实际的角加速度dwtA，计算出实际的角加速度dwtA与角加速度预测值 dwtP的偏差Ddwt，基于偏差Ddwt计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。 当每次计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2时，计算出其相加平均值 AVE，使用该相加平均值AVE根据下式计算出摩擦转矩预测值TfP。
TfP＝TfS+(a·dTfP1+b·AVE)/(a+b)
这样一来，能够正确地计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2，所以 能够正确地计算出摩擦转矩预测值TfP，因而能够正确地控制节气门开度。
图22表示本发明所涉及的变更例的第2摩擦成分预测值dTfP2的计 算程序。参照图22，首先在步骤260中计算出设定时期的转矩预测值TP。 在接下来的步骤261中，计算出设定时期的角加速度预测值dwtP。在接下 来的步骤262中检测出设定时期的实际的角加速度dwtA。在接下来的步骤 263中计算出偏差Ddwt(Ddwt＝dwtP-dwtA)。在接下来的步骤264中根 据图17的映射计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。在接下来的步骤 265中进行保护处理。在接下来的步骤266中计算出第2摩擦成分预测值 dTfP2的平均值AVE。在图18的步骤206中基于平均值AVE计算出摩擦 转矩预测值TfP。
在上述的本发明所涉及的实施例中，基于根据曲轴转角行进时间计算 出的点火时间的补正量，计算出曲轴转角行进时间预测值，基于这些曲轴 转角行进时间预测值，计算出燃料性状指标fd。然而，也可以基于根据曲 轴转角行进时间计算出的燃料喷射量的补正量，计算出曲轴转角行进时间 预测值。此外，也可以基于根据转速上升量或角加速度累加值计算出的点 火时间或燃料喷射量的补正量，计算出曲轴转角行进时间预测值。即，一 般而言，基于点火正时或燃料喷射量的补正量分别预测曲轴转角行进时间， 分别检测出实际的曲轴转角行进时间，分别计算出实际的曲轴转角行进时 间与所预测的曲轴转角行进时间的偏差，计算出这些偏差的累加值并基于 该累加值计算出燃料性状指标。
或者，也可以基于根据曲轴转角行进时间、转速上升量或角加速度累 加值计算出的点火时间或燃料喷射量的补正量，计算出转速上升量预测值， 基于这些转速上升量预测值计算出燃料性状指标fd。即，一般而言，基于 点火正时或燃料喷射量的补正量分别预测转速上升量，分别检测出实际的 转速上升量，分别计算出实际的转速上升量与所预测的转速上升量的偏差， 计算出这些偏差的累加值并基于该累加值计算出燃料性状指标。
或者，也可以基于根据曲轴转角行进时间、转速上升量或角加速度累 加值计算出的点火正时或燃料喷射量的补正量，计算出角加速度累加值， 基于这些角加速度累加值计算出燃料性状指标fd。即，一般而言，基于点 火时间或燃料喷射量的补正量分别预测角加速度累加值，分别检测出实际 的角加速度累加值，分别计算出实际的角加速度累加值与所预测的角加速 度累加值的偏差，计算出这些偏差的累加值并基于该累加值计算出燃料性 状指标。
而且，在上述的本发明所涉及的实施例和变更例中，对将本发明适用 于设置有燃料喷射阀使其向进气口喷射燃料的四气缸内燃机的情况进行了 说明。然而，对具有四气缸以外的内燃机、或设置有燃料喷射阀使其向气 缸内直接喷射燃料的内燃机，也能够适用本发明。
各气缸的进气口7介由对应的进气歧管13连接于稳压箱14。稳压箱 14介由进气道15以及空气流量计16连接于空气滤清器(未图示)。在进 气道15内配置有通过步进马达17驱动的节气门18。另一方面，各气缸的 排气口9连接于对应的排气歧管19。排气歧管19连接于内置有三元催化 剂20的催化剂转换器21。排气歧管19和稳压箱14介由排气再循环(以 下称为“EGR”)气体导管26相互连接，在该EGR气体导管26内配置 有EGR控制阀27。
电子控制单元31由数字计算机构成，具备：介由双向总线32相互连 接的RAM(随机存取存储器)33、ROM(只读存储器)34、CPU(微处 理器)35、输入端口36以及输出端口37。空气流量计16产生与进气量(进 入燃烧室5内的空气的量)成比例的输出电压，该输出电压介由对应的AD 转换器38被输入至输入端口36。此外，负荷传感器41连接于加速踏板40， 负荷传感器41产生与加速踏板40的踩下量成比例的输出电压，该输出电 压介由对应的AD转换器38被输入至输入端口36。而且，曲轴转角传感 器42在曲轴每旋转例如30°时产生输出脉冲，该输出脉冲被输入至输入 端口36。
用于检测空燃比的空燃比传感器28安装于三元催化剂20上游的排气 歧管19，该空燃比传感器28的输出信号介由对应的AD转换器38被输入 至输入端口36。此外，在三元催化剂20下游的排气管22中也安装有空燃 比传感器29，空燃比传感器29的输出信号介由对应的AD转换器38被输 入至输入端口36。
三元催化剂20，在其温度为活性温度以上且空燃比接近理论空燃比 时，同时以高净化率净化尾气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、 烃(HC)。另一方面，三元催化剂20，具有在空燃比比理论空燃比稀时 吸收尾气中的氧，在空燃比比理论空燃比浓时放出所吸收的氧的氧吸收放 出能力(所谓储氧能力)。只要该氧吸收放出能力正常发挥，则不管空燃 比比理论空燃比稀还是浓，三元催化剂20内的周围气体的空燃比都大体维 持在理论空燃比附近，所以能够同时以高净化率净化尾气中的NOx、CO、 HC。
在本发明的实施例的内燃机中，在各气缸中，反复执行包括进气冲程、 压缩冲程、膨胀(做功)冲程、排气冲程的这四个冲程的内燃机循环。而 且，各气缸的内燃机循环，按第一气缸、第三气缸、第四气缸、第二气缸 的顺序各错开180°曲轴转角地开始。此外，一个内燃机循环以720°曲轴 转角完成。
但是，如图2所示，在内燃机的起动时，内燃机转速NE首先上升达 到转速峰值NEP，之后下降并稳定在某一定的怠速转速NEst。在此，气 缸如果要使在内燃机转速稳定在一定的转速之前内燃机转速所经过的轨迹 与预先确定的轨迹一致，则应该从各气缸中的混合气的燃烧输出的转矩、 即要求转矩被确定。在本发明的实施例中，设定要求转矩使得在直到内燃 机转速稳定在一定的转速之前内燃机转速所经过的轨迹与预先确定的轨迹 一致，控制实际从燃料的燃烧得到的转矩即输出转矩，使其与该要求转矩 一致。
即，首先，在使用了基准燃料(后述)时不会发生爆震的最提前角侧 的点火正时作为基准点火正时预先通过实验等求出。而且，在使用了基准 燃料时以基本点火正时使输出转矩与要求转矩一致所需的燃料喷射量作为 内燃机起动时的目标燃料喷射量而设定。从燃料喷射阀3只喷射出该目标 燃料喷射量的燃料。
但是，燃料中有从轻质的到重质的燃料。一般来说，越是轻质燃料其 挥发性越强，越是重质燃料其挥发性越弱。因此，在稀空燃比下，如果燃 料喷射量以及点火正时一定，则越是轻质燃料、输出转矩越大，越是重质 燃料、输出转矩越小。因此，在以基准燃料是轻质燃料为前提设定目标燃 料喷射量的情况下，在实际使用的燃料是重质燃料时，输出转矩小于要求 转矩，另一方面，在以基准燃料是重质燃料为前提设定目标燃料喷射量的 情况下，在实际使用的燃料是轻质燃料时，输出转矩大于要求转矩。无论 如何，为了使输出转矩与要求转矩一致，需要根据燃料性状改变目标燃料 喷射量。
但是，尤其在从内燃机起动后(即，从内燃机的摇转开始后)到内燃 机转速稳定在一定的转速(所谓怠速转速)为止的期间即转速过渡期间中， 即使想要改变燃料喷射量使得能够达到要求转矩，也很难将实际的燃料喷 射量正确地控制为目标燃料喷射量。另一方面，通过改变点火正时也能够 改变输出转矩。而且，即使在转速过渡期间，也能够容易地改变点火正时。
于是，在本发明的实施例中，在转速过渡期间中，根据燃料性状控制 点火正时，从而能够使输出转矩与要求转矩一致。下面，对该点火正时控 制进行说明。
如上所述，在稀空燃比下，如果燃料喷射量以及点火正时相同，则燃 料为轻质的情况与燃料为重质的情况相比，其输出转矩大，所以关于转速 过渡期间中的内燃机转速的上升，在燃料为轻质的情况下比燃料为重质的 情况快。因此，在将转速过渡期间中的某特定的曲轴转角设定为基准曲轴 转角，将在转速过渡期间中、在所述基准曲轴转角之后依次到来的多个曲 轴转角设定为判定曲轴转角的情况下，关于从基准曲轴转角行进到各判定 用曲轴转角为止所需的时间即曲轴转角行进时间，越是重质的燃料则越长， 越是轻质的燃料则越短。
因此，预先通过实验等求出在使用了基准燃料时的所述曲轴转角行进 时间作为基准曲轴转角行进时间，检测出实际的曲轴转角行进时间，与对 应的基准曲轴行进时间进行比较，则可以知道实际使用的燃料的性状。即， 如果实际的曲轴转角行进时间与基准曲轴转角行进时间大致相等，则实际 使用的燃料的性状与基准燃料的性状大致相同。另一方面，如果实际的曲 轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间短，则实际使用的燃料比基准燃 料轻质，实际的曲轴转角行进时间越短，则实际使用的燃料越轻质。与此 相对，如果实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间长，则实际 使用的燃料比基准燃料重质，实际的曲轴转角行进时间越长，则实际使用 的燃料越重质。
基准燃料可以由任何燃料构成，但在本发明的实施例中，基准燃料由 设想为在内燃机中使用的燃料中最为重质的燃料构成。在此情况下，实际 的曲轴转角行进时间与基准曲轴转角行进时间大致相等或短于基准曲轴转 角行进时间。而且，在实际的曲轴转角行进时间与基准曲轴转角行进时间 大致相等时，点火正时设定为基本点火正时，即不进行点火正时的补正。 另一方面，当实际的曲轴转角行进时间比对应的基准曲轴转角行进时间短 时，使点火正时从基本点火正时滞后与实际的曲轴转角行进时间和基准曲 轴转角行进时间的偏差相对应地量。其结果是，在转速过渡期间中，能够 根据燃料性状使输出转矩与要求转矩一致。
即，在本发明的实施例中，转速过渡期间中的点火正时SA，基于下式 计算出。
SA＝SAB+K·DP(i)(i＝1，2，...)
在此，SAB表示上述的基本点火正时，K表示一定的滞后角补正系数(K ≥0)，DP(i)表示第i个实际的曲轴转角行进时间和第i个基准曲轴转 角行进时间的偏差。在此情况下，偏差DP(i)越大，则在曲轴转角到达 了第i个判定用曲轴转角时计算出的点火正时SA的滞后角补正量dSA(i) (＝K·DP(i))就越大，点火正时SA更加滞后。另外，在不进行补正 时，滞后角补正系数K设定为0。此外，预先将基本点火正时SAB存储于 ROM34内。
参照图3进一步说明本发明所涉及的实施例的点火正时控制。
在图3中，T0表示曲轴转角位于基准曲轴转角的时刻。此外，TR(i) 分别表示使用了基准燃料时曲轴转角位于第i个判定用曲轴转角的时刻， PR(i)分别表示在使用了基准燃料时曲轴转角从基准曲轴转角行进至第i 个判定用曲轴转角为止所需的时间即第i个基准曲轴转角行进时间(i＝1， 2，...)。而且，TA(i)分别表示曲轴转角实际位于第i个判定用曲轴转 角的时刻，PA(i)分别表示实际上曲轴转角从基准曲轴转角行进至第i 个判定用曲轴转角为止所需的时间即第i个实际的曲轴转角行进时间。另 外，如上所述，第i个基准曲轴转角行进时间PR(i)被预先求出，存储 于ROM34内。
如图3中(a)所示的那样，当实际的曲轴转角到达第1个判定用曲轴 转角时，检测出第1个实际的曲轴转角行进时间PA(1)，计算出第1个 基准曲轴转角行进时间PR(1)与第1个实际的基准曲轴转角行进时间PA (1)的偏差DP(1)(DP(1)＝PR(1)-PA(1))。接着，根据上述 式子计算出点火正时SA。
接着，如图3中(b)所示的那样，当实际的曲轴转角到达第2个判定 用曲轴转角时，同样地，检测出第2个实际的曲轴转角行进时间PA(2)， 计算出偏差DP(2)(DP(2)＝PR(2)-PA(2))，使用偏差DP(2) 计算出点火正时SA，以该点火正时SA进行点火作用。接着，如图3中(c) 到(e)所示的那样，当实际的曲轴转角分别到达第3、4、5个判定用曲轴 转角时，分别检测出实际的曲轴转角行进时间PA(3)、PA(4)、PA(5)， 分别计算出偏差DP(3)、偏差DP(4)、偏差DP(5)，计算出点火正 时SA。
在图4中，以实际的曲轴转角行进时间PA(i)的检测次数i为横轴， 表示实际的曲轴转角行进时间PA(i)以及基准曲轴转角行进时间PR(i)。
总之，每当实际的曲轴转角到达第i个判定用曲轴转角时，检测出实 际的曲轴转角行进时间PA(i)，计算出偏差DP(i)，根据偏差DP(i) 对点火正时SA进行补正。
在图3以及图4所示的例子中，偏差DP(i)随着实际的曲轴转角行 进时间PA(i)的检测次数i增多而变大，因此，如图5所示，点火正时 SA随着时间的经过被滞后。
另外，如果对点火正时过度地进行提前角补正，则会发生爆震，如果 过度地进行滞后角补正，则产生的能量不能有效地用于内燃机驱动。于是， 在本发明所涉及的实施例中进行保护处理，即当计算出的点火正时SA超 过提前角侧极限值地进行了提前角补正时，使点火正时SA返回至提前角 侧极限值，当计算出的点火正时SA超过滞后角极限值SAR地进行了滞后 角补正时，使点火正时SA返回至滞后角极限值SAR。在图5的例子中， 点火正时SA的补正开始后不久，通过保护处理使点火正时SA保持在滞后 角侧极限值SAR。
因此，在本发明所涉及的实施例中，在转速过渡期间中，即使实际使 用的燃料不是基准燃料，也能够使输出转矩与要求转矩一致。尤其在本发 明所涉及的实施例中，检测出曲轴转角从基准曲轴转角行进到判定用曲轴 转角所需的时间即曲轴转角行进时间PA(i)，而不是曲轴转角从前一个 判定用曲轴转角行进到下一个判定用曲轴转角所需的时间。因此，能够降 低外部干扰对曲轴转角行进时间的检测的影响，能够更高精度地检测出曲 轴转角行进时间。
此外，基准曲轴转角行进时间PR(i)与实际的曲轴转角行进时间PA (i)的偏差DP(i)表示基准燃料的性状与实际所使用的燃料的性状的偏 差。因而，根据本发明的实施例，能够根据基准燃料的性状与实际使用的 燃料的性状的偏差正确地控制点火正时。
而且，从上述说明可以知道，在本发明所涉及的实施例中，实际使用 的燃料越重质，则点火正时越提前。其结果是，燃烧稳定，燃烧效率高。 因而，能够降低使输出转矩与要求转矩一致所需的燃料消耗量。假设，如 果燃料喷射量不减量，则与燃烧效率提高的量相当地，输出转矩增大，所 以在内燃机起动后，能够尽早使内燃机的驱动稳定。
另一方面，在实际使用的燃料比基准燃料轻质的情况下，点火正时滞 后，所以尾气的温度上升。因而，如图1所示那样在排气管内配置有三元 催化剂等的尾气净化催化剂的情况下，能够使该尾气净化催化剂的温度迅 速上升至活性温度。因此，能够降低尾气排放。此外，在实际使用的燃料 比基准燃料轻质的情况下，在各气缸中每次进行点火作用时，点火正时被 依次滞后。即，在各气缸中，设定对于达到要求转矩、降低尾气排放比较 适当的点火正时。因此，即使四个气缸的燃料喷射量设定得相同，也能够 达到要求转矩，并且能够降低尾气排放。
基准曲轴转角以及判定用曲轴转角可以设定为任何曲轴转角。在本发 明所涉及的实施例中，将在转速过渡期间中混合气最先进行了燃烧的气缸 的压缩上死点(上止点)设定为基准曲轴转角，将在基准曲轴转角之后依 次到来的各气缸的压缩上死点分别设定为判定用曲轴转角。换言之，在基 准曲轴转角之后执行的各内燃机循环中与基准曲轴转角对应的曲轴转角设 定为判定用曲轴转角。另外，也可以将转速过渡期间中的混合气最先进行 燃烧之前的曲轴转角设定为基准曲轴转角。此外，也可以将基准曲轴转角 以及判定用曲轴转角设定为膨胀下死点或排气上死点。
即，在本发明所涉及的实施例中，以在转速过渡期间中例如在第一气 缸中混合气最先进行了燃烧的情况为例，则第一气缸的压缩上死点设定为 基准曲轴转角，之后的第三气缸的压缩上死点设定为第1个判定用曲轴转 角。此外，之后的第四气缸的压缩上死点设定第2个判定用曲轴转角，之 后的第二气缸的压缩上死点设定为第三判定用曲轴转角，之后的第一气缸 的压缩上死点设定为第4个判定用曲轴转角。因此，在此例中，当实际的 曲轴转角到达第1个判定用曲轴转角即第三气缸的压缩上死点时，检测出 第1个实际的曲轴转角行进时间PA(1)，计算出点火正时SA。接着， 当实际的曲轴转角到达第2个判定用曲轴转角即第四气缸的压缩上死点 时，检测出第2个实际的曲轴转角行进时间PA(2)，计算出点火正时SA。 这样地依次检测出第i个实际的曲轴转角行进时间PA(i)，依次计算出 点火正时SA。
另外，在本发明所涉及的实施例中，计算出点火正时SA后，在其后 的第二个进行点火作用的气缸中使用该点火正时SA。即，例如实际的曲轴 转角到达第一气缸的压缩上死点、检测出实际的曲轴转角行进时间、计算 出点火正时SA，此时计算出的点火正时SA用于第四气缸的点火作用。接 着，实际的曲轴转角到达第三气缸的压缩上死点、检测出实际的曲轴转角 行进时间、计算出点火正时SA，此时计算出的点火正时SA用于第二气缸 的点火作用。
如上所述，在本发明所涉及的实施例中，检测出第1个实际的曲轴转 角行进时间PA(1)后，计算出偏差DP(1)，基于该偏差DP(1)补正 点火正时SA。即，检测出实际的曲轴转角行进时间PA(i)一次后，马上 开始进行点火正时SA的补正。因此，在内燃机起动开始后，能够迅速地 开始进行点火正时补正。另外，也可以在以预先确定的次数检测出实际的 曲轴转角行进时间PA(i)时，开始点火正时SA的补正。
进行这样的按照实际的曲轴转角行进时间PA(i)的检测以及偏差DP (i)的算出进行的点火正时SA的补正，直到检测次数i达到预先确定的 设定次数iM为止。只要在转速过渡期间中进行实际的曲轴转角行进时间 PA(i)的检测等，则设定次数iM可以任意地设定。在此，如果认为实际 的曲轴转角行进时间PA(i)的检测等在一个内燃机循环中进行一次，则 检测次数i也表示在转速过渡期间从混合气最先燃烧后执行的点火作用的 次数。
图6示出了上述的本发明所涉及的实施例的点火正时计算程序。每达 到预先确定的曲轴转角，执行该程序。
在图6的程序中，首先，在步骤100中判别是否处于转速过渡期间中。 当判别为不处于转速过渡期间中时结束处理循环，当判别为处于转速过渡 期间中时接着进入步骤101，判别燃烧是否开始。当判别为燃烧没有开始 时结束处理循环，当判别为燃烧已开始时接着进入步骤102，判别曲轴转 角是否位于任一气缸的压缩上死点。当判别为曲轴转角不位于任一气缸的 压缩上死点时，结束处理循环。另一方面，当判别为曲轴转角位于任一气 缸的压缩上死点时，接着进入步骤103，实际的曲轴转角行进时间PA(i) 的检测次数i仅递增1(i＝i+1)。另外，在内燃机运行的开始时，检测次 数i重置为0。在接下来的步骤104中，判别检测次数i是否在设定次数iM 以下(i≤iM)。当判别为i>iM时，结束处理循环。另一方面，当判别为 i≤iM时，进入步骤105，检测出第i个实际的曲轴转角行进时间PA(i)。 在接下来的步骤106中，计算出偏差DP(i)(DP(i)＝PR(i)-PA(i))。 在接下来的步骤107中，计算出点火正时SA(SA＝SAB+K·DP(i))。 在接下来的步骤108中进行保护处理。
另外，如果将从第(i-1)个判定用曲轴转角行进到第i个判定用曲轴 转角为止所要的时间称为第i个曲轴转角行进时间部分dPA(i)，则对于 第2个曲轴转角行进时间PA(2)以后，如图7所示，检测出第i个曲轴 转角行进时间部分dPA(i)，通过将第(i-1)个实际的曲轴转角行进时间 PA(i-1)与第i个曲轴转角行进时间部分dPA(i)相加，也能够检测出 第(i)个实际的曲轴转角行进时间PA(i)(PA(i)＝PA(i-1)+dPA (i)，i＝2，3，...)。
但是，在上述的本发明所涉及的实施例中，将曲轴转角从基准曲轴转 角行进到各判定用曲轴转角为止所需的时间即曲轴转角行进时间，作为判 定燃料性状的参数使用。接着，对燃料性状判定参数的两个变更例进行说 明。
即，如果燃料是重质的，则在曲轴转角从基准曲轴转角行进到了各判 定用曲轴转角时产生的内燃机转速NE的上升量即转速上升量变小，如果 燃料是轻质的，则转速上升量变大。于是，在第一变更例中，将转速上升 量作为燃料性状参数使用。
具体而言，在本第一变更例中，分别预先检测出使用了基准燃料时的 转速上升量即基准转速上升量dNER(i)，预先存储于ROM34内(i＝1， 2，...)。当实际的曲轴转角到达第i个判定用曲轴转角时，检测出第i个 实际的转速上升量dNEA(i)，计算出第i个基准转速上升量dNER(i) 与第i个实际的转速上升量dNEA(i)的偏差DN(i)(DN(i)＝dNEA (i)-d NER(i))。接着，通过下式计算出点火正时SA。
SA＝SAB+K·DN(i) (i＝1，2，...)
在此情况下，如图8所示，当实际的曲轴转角到达第1个判定用曲轴 转角时，检测出第1个实际的转速上升量dNEA(1)，计算出第1个基准 转速上升量dNER(1)与第1个实际的转速上升量dNEA(1)的偏差DN (1)(DN(1)＝dNEA(1)-dNER(1))。接着，通过上述式子计算 出点火正时SA。接着，当实际的曲轴转角到达第2个判定用曲轴转角时， 同样地，检测出第2个实际的转速上升量dNEA(2)，计算出偏差DN(2)， 使用偏差DN(2)计算出点火正时SA。接着，当实际的曲轴转角分别到 达第3、4、5个判定用曲轴转角时，分别检测出实际的转速上升量dNEA (3)、dNEA(4)、dNEA(5)，分别计算出偏差DN(3)、DN(4)、 DN(5)，计算出点火正时SA。
图9示出了上述的本发明所涉及的第一变更例的点火正时计算程序。 每到预先确定的曲轴转角就会执行该程序。
在图9的程序中，首先，在步骤110中判别是否处于转速过渡期间中。 当判别为不处于转速过渡期间中时，结束处理循环，当判别为处于转速过 渡期间中时，接着进入步骤111，判别燃烧是否开始。当判别为燃烧没有 开始时，结束处理循环，当判别为燃烧已开始时，接着进入步骤112，判 别曲轴转角是否位于任一气缸的压缩上死点。当判别为曲轴转角不位于任 一气缸的压缩上死点时，结束处理循环。另一方面，当判别为曲轴转角位 于任一气缸的压缩上死点时，接着进入步骤113，实际的转速上升量dNER (i)的检测次数i只递增1(i＝i+1)。在接下来的步骤114中，判别检测 次数i是否在设定次数iM以下(i≤iM)。当判别为i>iM时，结束处理 循环。另一方面，当判别为i≤iM时，进入步骤115，检测出第i个实际的 转速上升量dNEA(i)。在接下来的步骤116中，计算出偏差DN(i)。 在接下来的步骤117中，计算出点火正时SA。在接下来的步骤118中进行 保护处理。
另一方面，如果燃料为重质的，则基准曲轴转角下的曲轴的角加速度 与判定用曲轴转角下的曲轴的角加速度顺次累加所得的值即角加速度累加 值会变小，如果燃料为轻质的，则角加速度累加值会变大。于是，在第二 变更例中，将该角加速度累加值作为燃料性状参数使用。
具体而言，在本第二变更例中，分别预先检测出使用了基准燃料时的 角加速度累加值即基准角加速度累加值SwR(i)，预先存储于ROM34内 (i＝1，2，...)。当实际的曲轴转角到达基准曲轴转角时，检测出此时的 曲轴的角加速度dwt(0)。接着，当实际的曲轴转角到达第i个判定用曲 轴转角时，检测出此时的曲轴的角加速度dwt(i)，检测出第i个实际的 角加速度累加值SwA(i)(＝dwt(0)+∑dwt(i))，计算出第i个基 准角加速度累加值SwR(i)与第i个实际的角加速度累加值SwA(i)的 偏差DSw(i)(DSw(i)＝SwA(i)-SwR(i))。接着，根据下式计 算出点火正时SA。
SA＝SAB+K·DSw(i) (i＝1，2，...)
在此情况下，如图10所示，当实际的曲轴转角到达第1个判定用曲轴 转角时，检测出第1个实际的角加速度累加值SwA(1)，计算出第1个 基准角加速度累加值SwR(1)与第1个实际的角加速度累加值SwA(1) 的偏差DSw(1)(DSw(1)＝SwA(1)-SwR(1))。接着，根据上 式计算出点火正时SA。接着，当实际的曲轴角度到达第2个判定用曲轴转 角时，同样地，检测出第2个实际的角加速度累加值SwA(2)，计算出 偏差DSw(2)，使用偏差DSw(2)计算出点火正时SA。接着，当实际 的曲轴转角分别达到第3、4、5个判定用曲轴转角时，分别检测出实际的 角加速度累加值SwA(3)、SwA(4)、SwA(5)，分别计算出偏差DSw (3)、DSw(4)、DSw(5)，计算出点火正时SA。
图11示出了上述本发明所涉及的第二变更例的点火正时计算程序。每 到预先确定的曲轴转角就会执行该程序。
在图11的程序中，首先，在步骤120中判别是否处于转速过渡期间中。 当判别为不处于转速过渡期间中时，结束处理循环，当判别为处于转速过 渡期间中时，接着进入步骤121，判别燃烧是否开始。当判别为燃烧没有 开始时，结束处理循环，当判别为燃烧已开始时，接着进入步骤122，判 别曲轴转角是否位于任一气缸的压缩上死点。当判别为曲轴转角不位于任 一气缸的压缩上死点时，结束处理循环。另一方面，当判别为曲轴转角位 于任一气缸的压缩上死点时，接着进入步骤123，实际的角加速度累加值 Sw(i)的检测次数i只递增1(i＝i+1)。在接下来的步骤124中，判别检 测次数i是否在设定次数iM以下(i≤iM)。当判别为i>iM时，结束处 理循环。另一方面，当判别为i≤iM时，进入步骤125，检测出第i个实际 的角加速度累加值Sw(i)。在接下来的步骤126中，计算出偏差DSw(i)。 在接下来的步骤127中，计算出点火正时SA。在接下来的步骤128中进行 保护处理。
在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，基准燃料由设想为在 内燃机中使用的燃料中的最为重质的燃料构成。但是，例如，也可以由设 想为在内燃机中使用的燃料中的最为重质的燃料和最为轻质的燃料中间的 燃料构成基准燃料。在此情况下，例如，在实际的曲轴转角行进时间比基 准曲轴转角行进时间短时，使点火正时SA从基本点火正时SAB滞后与基 准曲轴转角行进时间和实际的曲轴转角行进时间的偏差相对应的量，，当 实际的曲轴转角行进时间比基准曲轴转角行进时间长时，使点火正时SA 从基本点火正时SAB提前与基准曲轴转角行进时间和实际的曲轴转角行 进时间的偏差相对应的量。
此外，在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，在使用了由设 想为在内燃机中使用的燃料中最为重质的燃料构成的基准燃料时不会发生 爆震的最提前角侧的点火正时设定为基本点火正时。这样一来，在实际使 用的燃料为基准燃料的情况下，能够让使输出转矩与要求转矩一致所需的 燃料量成为最小。但是，也可以将比在使用了基准燃料时不会发生爆震的 最提前角侧的点火正时稍稍靠近滞后角侧的点火正时设定为基本点火正 时。这样一来，在所使用的燃料比基准燃料重质时，能够不发生爆震地使 点火正时提前，使输出转矩与要求转矩一致。只不过，使输出转矩与要求 转矩一致所需的燃料量，与本发明所涉及的实施例中的相比稍多。
而且，在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，滞后角补正系 数K为一定值。但是，也可以基于各种条件改变滞后角补正系数K。例如， 当气缸内温度高时混合气容易燃烧，所以即使点火正时一样，输出转矩也 会变大。即，当气缸内温度高时，为了使输出转矩与要求转矩一致，有必 要使点火正时更滞后。于是，可以设定滞后角补正系数K使得气缸内温度 越高它越大。
而且，在上述的本发明所涉及的实施例以及变更例中，根据偏差仅对 点火正时进行控制。但是，也可以根据偏差仅对燃料喷射量进行控制，也 可以对点火正时和燃料喷射量双方进行控制。在仅对燃料喷射量进行控制 的情况下，例如，当第i个实际的曲轴转角行进时间比第i个基准曲轴转角 行进时间短时，根据偏差DP(i)对燃料喷射量进行减少补正，当第i个 实际的曲轴转角行进时间比第i个基准曲轴转角行进时间长时，根据偏差 DP(i)对燃料喷射量进行增大补正。此外，在对点火正时和燃料喷射量 双方进行控制的情况下，例如，当第i个实际的曲轴转角行进时间比第i 个基准曲轴转角行进时间短时，根据偏差DP(i)对点火正时进行滞后补 正并对燃料喷射量进行减少补正，当第i个实际的曲轴转角行进时间比第i 个基准曲轴转角行进时间长时，根据偏差DP(i)对点火正时进行提前补 正并对燃料喷射量进行增大补正。
在本发明所涉及的实施例中，还在转速过渡期间中控制进入空气量。 下面，对该进入空气量控制进行说明。
如上所述，在本发明的实施例中，为了控制输出转矩而使得在转速过 渡期间中内燃机转速NE所经过的轨迹与预先确定的轨迹一致，控制点火 时间SA。然而，实际上会出现例如转速峰值比预先确定的轨迹的转速峰值 低的情况、在经过了转速峰值后下降时的下降速度比预先确定的轨迹的下 降速度大的情况。即，实际的内燃机转速NE的轨迹并不一定与预先确定 的轨迹一致。这是由于受到摩擦转矩的影响，因为无法正确地把握摩擦转 矩。
于是，在本发明所涉及的实施例中，在转速过渡期间中预测摩擦转矩， 通过基于所预测的摩擦转矩控制节气门开度而控制进入空气量，由此控制 输出转矩。
即，在本发明所涉及的实施例中，在转速过渡期间中的节气门开度 TOP基于下式进行计算。
TOP＝TOPB·KK
在此，TOPB、KK分别表示基本节气门开度、开度补正系数。另外，在 不进行补正时，开度补正系数KK设定为1.0。
开度补正系数KK，如图12所示，随着摩擦转矩预测值TfP变大而变 大。即，越是摩擦转矩预测值TfP较大时，进入空气量越会被进行增大补 正，因而输出转矩被增大补正。该开度补正系数KK，作为摩擦转矩预测 值TfP的函数，以如图12所示的映射的形式预先存储于ROM34内。
在本发明所涉及的实施例中，摩擦转矩预测值TfP例如基于下式进行 计算。
TfP＝TfS+(a·dTfP1+b·dTfP2)/(a+b)
在此，TfS表示标准的内燃机的摩擦转矩，dTfP1表示第1摩擦转矩成分 预测值，dTfP2表示第2摩擦转矩成分预测值，a和b表示加权系数。即， 通过标准的内燃机的摩擦转矩TfS加上将第1摩擦转矩成分预测值dTfP1 和第2摩擦转矩成分预测值dTfP2进行加权平均后所得的值，计算出摩擦 转矩预测值TfP。
标准的内燃机的摩擦转矩TfS，例如通过实验预先求出。
第1摩擦转矩成分预测值dTfP1和第2摩擦转矩成分预测值dTfP2， 例如如下述那样进行计算。即，概略而言，首先，基于点火正时SA的滞 后角补正量dSA，计算出表示实际使用的燃料的性质状态的燃料性状指标。 接着，基于该燃料性状指标预测转速峰值，检测出实际的转速峰值，计算 出实际的转速峰值与所预测出的转速峰值的偏差，基于该偏差计算出第1 矩成分预测值dTfP1。此外，在转速过渡期间中、内燃机转速经过了转速 峰值后内燃机转速下降时的曲轴的角加速度基于燃料性状指标进行预测， 检测出实际内燃机转速下降时的曲轴的角加速度，计算出实际的角加速度 与所预测出的角加速度的偏差，基于该偏差计算出第2摩擦转矩成分预测 值dTfP2。
下面，参照图13对燃料性状指标的计算方法进行详细的说明。
在本发明所涉及的实施例中，如上所述，当曲轴转角到达第i个判定 用曲轴转角时，检测出第i个的实际的曲轴转角行进时间PA(i)，计算 出点火时间SA。此时，还计算出第(i+1)个曲轴转角行进时间预测值PP (i+1)。而且，计算出在曲轴转角到达了第(i-1)个判定用曲轴转角时计 算出的第(i)个实际的曲轴转角行进时间预测值PP(i)与第i个实际的 曲轴转角行进时间PA(i)的偏差DPP(i)(DPP(i)＝PP(i)-PA(i))。
接着，当曲轴转角到达第(i+1)个判定用曲轴转角时，同样地，检测 出第(i+1)个实际的曲轴转角行进时间PA(i+1)，计算出点火正时SA。 此时，还计算出第(i+2)个曲轴转角行进时间预测值PP(i+2)。此外， 计算出预先计算出的第(i+1)个实际的曲轴转角行进时间预测值PP(i+1) 与第(i+1)个实际的曲轴转角行进时间PA(i+1)的偏差DPP(i+1)(DPP (i+1)＝PP(i+1)-PA(i+1))。
具体而言，例如，当曲轴转角到达第2个判定用曲轴转角时，检测出 第2个实际的曲轴转角行进时间PA(2)，计算出点火时间SA。此时， 还计算出第3个曲轴转角行进时间预测值PP(3)。而且，计算出预先计 算出的第2个实际的曲轴转角行进时间预测值PP(2)与第2个实际的曲 轴转角行进时间PA(2)的偏差DPP(2)(DPP(2)＝PP(2)-PA(2))。 另外，当曲轴转角到达了第1个判定用曲轴转角时，没有计算出第1个曲 轴转角行进时间预测值PP(1)，所以不计算偏差DPP(1)。偏差DPP (i)在曲轴转角到达了第2个判定用曲轴转角以后进行计算(i＝2，3，...)。
这样，每当曲轴转角到达第i个判定用曲轴转角时，反复计算出偏差 DPP(i)。在本发明所涉及的实施例中，在检测次数i达到预先确定的设 定次数iN之前，反复计算出偏差DPP(i)。
在此，例如第(i+1)个曲轴转角行进时间预测值PP(i+1)如下述那 样进行计算。即，首先，计算出曲轴转角从第i个判定用曲轴转角行进至 第(i+1)个判定用曲轴转角为止的时间即第(i+1)个曲轴转角行进时间 部分的预测值dPP(i+1)。接着，通过将该预测值dPP(i+1)加上第i 个实际的曲轴转角行进时间PA(i)，计算出第(i+1)个曲轴转角行进时 间预测值PP(i+1)。(PP(i+1)＝PA(i)+dPP(i+1))。
在此情况下，通过将加权系数kpp乘以基于第i个实际的曲轴转角行 进时间PA(i)计算出的点火时间SA的滞后角补正量dSA(i)(＝K·DP (i))，计算出第(i+1)个曲轴转角行进时间部分预测值dPP(i+1)(dPP (i+1)＝kpp·dSA(i))。因而，滞后角补正量dSA(i)越大，即实际 使用的燃料越轻质，则第(i+1)个曲轴转角行进时间部分预测值dPP(i+1) 越大。另外，加权系数kpp，例如，作为检测次数i和曲轴转角实际到达 了第i个判定用曲轴转角时的内燃机转速NE(i)的函数，以图14所示的 映射的形式预先存储于ROM34内。
在计算出DPP(i)后，基于之前计算出的偏差DPP(i)计算出燃料 性状指标fd。具体而言，燃料性状指标fd基于下式进行计算。
fd＝∑(DPP(i)·kfd) (i＝2，3，...)
在此，kfd表示根据检测次数i确定的加权系数。
即，点火时间SA的滞后角补正量dSA(i)，如上所述，表示实际使 用的燃料的性状，因而基于滞后角补正量dSA(i)计算出的第(i+1)个 曲轴转角行进时间预测值PP(i+1)根据由滞后角补正量dSA(i)表示的 燃料性状而确定。这样一来，偏差DPP(i+1)(＝PP(i+1)-PA(i+1)) 能够表示实际使用的燃料的性状与由滞后角补正量dSA(i)表示的燃料性 状的偏差，可以说偏差DPP(i)还表示实际使用的燃料的性状。于是，在 本发明所涉及的实施例中，通过累加偏差DPP(i+1)，计算出燃料性状指 标fd。在此情况下，实际使用的燃料越轻质，则偏差DPP(i)越大，所 以可以说燃料性状指标fd较大时，与较小时相比，实际使用的燃料更轻质。
在本发明所涉及的实施例中，每次计算出偏差DPP(i)时，即曲轴转 角每次到达第i个判定用曲轴转角时，反复计算出燃料性状指标fd。接着， 当检测次数i达到设定次数iN时，如上所述，偏差DPP(i)的计算结束， 此时燃料性状指标fd的计算也结束。因而，在检测次数i达到了设定次数 iN时计算出的燃料性状指标fd成为最终燃料性状指标fd。另外，也可以 不在曲轴转角每次到达第i个判定用曲轴转角时计算出燃料性状指标fd， 而在检测次数i达到了设定次数iN后仅计算出燃料性状指标fd一次。
这样地计算出燃料性状指标fd后，计算出第1摩擦转矩成分预测值 dTfP1。即，首先，使用燃料性状指标fd计算出转速峰值预测值NEPP。 在此情况下，转速峰值预测值NEPP基于燃料性状指标fd和当曲轴转角到 达了第iN个判定用曲轴转角时的内燃机转速NE(iN)进行计算。在此情 况下，转速峰值预测值NEPP，例如，随着燃料性状指标fd变大而变高， 随着内燃机转速NE(iN)变高而变高。转速峰值预测值NEPP，作为燃料 性状指标fd和内燃机转速NE(iN)的函数，以图15所示的映射的形式， 预先存储于ROM34内。
另外，设定次数iN，为上述的设定次数iM以下，被预先设定使得在 实际的曲轴转角到达了第iN个判定用曲轴转角时内燃机转速NE未达到转 速峰值NEP。
接着，检测出实际的转速峰值NEPA。检测实际的转速峰值NEPA有 各种方法。例如，可以反复检测出曲轴的角加速度dwt，在角加速度dwt 经过预先确定的次数都连续为负值的情况下，将角加速度dwt大致变为零 时的内燃机转速NE作为实际的转速峰值NEPA。
接着，计算出转速峰值预测值NEPP与实际的转速峰值NEPA的偏差 DNEP(DNEP＝NEPP-NEPA)。
接着，基于该偏差DNEP计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1。在 此情况下，随着偏差DNEP变大，第1摩擦转矩成分预测值dTfP1变大。 该第1摩擦转矩成分预测值dTfP1，作为偏差DNEP的函数，以图16所 示的映射的形式，预先存储于ROM34内。
即，转速峰值预测值NEPP是基于表示实际使用的燃料的性状的燃料 性状指标fd计算得到的，所以转速峰值预测值NEPP与实际的转速峰值 NEPA的偏差DNEP起因于摩擦转矩。于是，在本发明所涉及的实施例中， 基于偏差DNEP计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1。
此外，计算出燃料性状指标fd后，计算出第2摩擦转矩成分预测值 dTfP2。即，首先，计算出转速过渡期间中的预先确定的设定时期的曲轴 的角加速度的预测值dwtP。该角加速度的预测值dwtP，例如使用惯性力 矩I基于下式进行计算。
dwtP＝(TP-TfS)/I
在此，TP表示设定时期的转矩的预测值。该转矩预测值TP，例如作为燃 料性状指标fd以及设定时期的点火正时SA、内燃机负荷率KL和燃料喷 射量Ftau的函数而计算出。另外，内燃机负荷率KL是指内燃机负荷对整 体负荷的比例。
在本发明所涉及的实施例中，该设定时期在转速过渡期间中的内燃机 转速NE经过了转速峰值NEP后内燃机转速NE下降的期间内。因而，上 述角加速度预测值dwtP是内燃机转速NE经过了转速峰值NEP后内燃机 转速NE下降时的角加速度的预测值。
接着，在到达设定时期后，检测出曲轴的实际的角加速度dwtA。接着， 计算出角加速度预测值dwtP与实际的角加速度dwtA的偏差Ddwt (Ddwt＝dwtP-dwtA)。
接着，基于该偏差Ddwt计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。在 此情况下，随着偏差Ddwt变大，第2摩擦转矩成分预测值dTfP2变大。 这是因为角加速度预测值dwtP与实际的角加速度dwtA的偏差Ddwt起因 于摩擦转矩。该第2摩擦转矩成分预测值dTfP2，作为偏差Ddwt的函数， 以图17所示的映射的形式，预先存储于ROM34内。
这样地计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1和第2摩擦转矩成分预 测值dTfP2后，根据上述式子计算出摩擦转矩预测值TfP。接着，计算出 开度补正系数KK，计算出节气门开度TOP。
图18表示本发明所涉及的实施例的节气门开度计算程序。该程序在每 次到达预先确定的设定时间就会执行。
参照图18，在步骤200中判别是否处于转速过渡期间中。在判别为不 处于转速过渡期间中时，处理循环结束，在判别为处于转速过渡期间中时， 接着进入步骤201，判别燃料性状指标fd的计算是否结束。在判别为燃料 性状指标fd的计算未结束时，接着进入步骤202，执行燃料性状指标fd 的计算程序。该程序表示于图19中。在接下来的步骤203中，开度补正系 数KK设为1.0。接着，进入步骤208。
如果判别为燃料性状指标fd的计算已结束，则从步骤201进入步骤 204，执行第1摩擦转矩成分预测值dTfP1的计算程序。该程序表示于图 20中。在接下来的步骤205中执行第2摩擦转矩成分预测值dTfP2的计算 程序。该程序表示于图21中。在接下来的步骤206中，摩擦转矩预测值 TfP根据上述式子计算出。在接下来的步骤207中，开度补正系数KK根 据图12的映射计算出。接着进入步骤208。
在步骤208中计算出节气门开度TOP(TOP＝TOPB·KK)。
图19表示燃料性状指标fd的计算程序。参照图19，在步骤220中判 别实际的曲轴转角行进时间PA(i)的检测次数i是否为设定次数iN以下。 在i≤iN时，接着进入步骤221，判别是否计算出了实际的曲轴转角行进时 间PA(i)。在判别为未计算出实际的曲轴转角行进时间PA(i)时，处 理循环结束。在判别为计算出了实际的曲轴转角行进时间PA(i)时，接 着进入步骤222，计算出偏差DPP(i)(DPP(i)＝PP(i)-PA(i))。 在接下来的步骤223中，计算出燃料性状指标fd(fd＝∑(DPP(i)·kfd))。 在接下来的步骤224中，计算出第(i+1)个曲轴转角行进时间预测值PP (i+1)。
接着，如果i>iN，则从步骤220结束处理循环。因而，燃料性状指标 fd的计算结束。
图20表示第1摩擦转矩成分预测值dTfP1的计算程序。参照图20， 首先在步骤240中根据图15的映射计算出转速峰值预测值NEPP。在接下 来的步骤241中检测出实际的转速峰值NEPA。在接下来的步骤242中计 算出偏差DNEP(DNEP＝NEPP-NEPA)。在接下来的步骤243中根据图 16的映射计算出第1摩擦转矩成分预测值dTfP1。
图21表示第2摩擦转矩成分预测值dTfP2的计算程序。参照图21， 首先在步骤260中计算出设定时期的转矩预测值TP。在接下来的步骤261 中，计算出设定时期的角加速度预测值dwtP(dwtP＝(TP-TfS)/I)。在 接下来的步骤262中检测出设定时期的实际的角加速度dwtA。在接下来的 步骤263中计算出偏差Ddwt(Ddwt＝dwtP-dwtA)。在接下来的步骤264 中根据图17的映射计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。在接下来的步 骤265中进行保护处理。即，在计算出的第2摩擦转矩成分预测值dTfP2 比上限值大时，第2摩擦转矩成分预测值dTfP2返回至上限值，在第2摩 擦转矩成分预测值dTfP2比下限值小时，第2摩擦转矩成分预测值dTfP2 返回至下限值。在此情况下，将标准的内燃机摩擦转矩TfS加上第1摩擦 转矩成分预测值dTfP1所得的值称为第1摩擦转矩预测值TfP1 (TfP1＝TfS+dTfP1)，上限值和下限值基于第1摩擦转矩预测值而确定。
下面，对第2摩擦转矩成分预测值dTfP2的计算方法的变更例进行说 明。
在本变更例中，在转速过渡期间中预先设定有多个设定时期，计算出 各设定时期的曲轴的角加速度预测值dwtP。每次达到设定时期时，检测出 实际的角加速度dwtA，计算出实际的角加速度dwtA与角加速度预测值 dwtP的偏差Ddwt，基于偏差Ddwt计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。 当每次计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2时，计算出其相加平均值 AVE，使用该相加平均值AVE根据下式计算出摩擦转矩预测值TfP。
TfP＝TfS+(a·dTfP1+b·AVE)/(a+b)
这样一来，能够正确地计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2，所以 能够正确地计算出摩擦转矩预测值TfP，因而能够正确地控制节气门开度。
图22表示本发明所涉及的变更例的第2摩擦成分预测值dTfP2的计 算程序。参照图22，首先在步骤260中计算出设定时期的转矩预测值TP。 在接下来的步骤261中，计算出设定时期的角加速度预测值dwtP。在接下 来的步骤262中检测出设定时期的实际的角加速度dwtA。在接下来的步骤 263中计算出偏差Ddwt(Ddwt＝dwtP-dwtA)。在接下来的步骤264中根 据图17的映射计算出第2摩擦转矩成分预测值dTfP2。在接下来的步骤 265中进行保护处理。在接下来的步骤266中计算出第2摩擦成分预测值 dTfP2的平均值AVE。在图18的步骤206中基于平均值AVE计算出摩擦 转矩预测值TfP。
在上述的本发明所涉及的实施例中，基于根据曲轴转角行进时间计算 出的点火时间的补正量，计算出曲轴转角行进时间预测值，基于这些曲轴 转角行进时间预测值，计算出燃料性状指标fd。然而，也可以基于根据曲 轴转角行进时间计算出的燃料喷射量的补正量，计算出曲轴转角行进时间 预测值。此外，也可以基于根据转速上升量或角加速度累加值计算出的点 火时间或燃料喷射量的补正量，计算出曲轴转角行进时间预测值。即，一 般而言，基于点火正时或燃料喷射量的补正量分别预测曲轴转角行进时间， 分别检测出实际的曲轴转角行进时间，分别计算出实际的曲轴转角行进时 间与所预测的曲轴转角行进时间的偏差，计算出这些偏差的累加值并基于 该累加值计算出燃料性状指标。
或者，也可以基于根据曲轴转角行进时间、转速上升量或角加速度累 加值计算出的点火时间或燃料喷射量的补正量，计算出转速上升量预测值， 基于这些转速上升量预测值计算出燃料性状指标fd。即，一般而言，基于 点火正时或燃料喷射量的补正量分别预测转速上升量，分别检测出实际的 转速上升量，分别计算出实际的转速上升量与所预测的转速上升量的偏差， 计算出这些偏差的累加值并基于该累加值计算出燃料性状指标。
或者，也可以基于根据曲轴转角行进时间、转速上升量或角加速度累 加值计算出的点火正时或燃料喷射量的补正量，计算出角加速度累加值， 基于这些角加速度累加值计算出燃料性状指标fd。即，一般而言，基于点 火时间或燃料喷射量的补正量分别预测角加速度累加值，分别检测出实际 的角加速度累加值，分别计算出实际的角加速度累加值与所预测的角加速 度累加值的偏差，计算出这些偏差的累加值并基于该累加值计算出燃料性 状指标。
而且，在上述的本发明所涉及的实施例和变更例中，对将本发明适用 于设置有燃料喷射阀使其向进气口喷射燃料的四气缸内燃机的情况进行了 说明。然而，对具有四气缸以外的内燃机、或设置有燃料喷射阀使其向气 缸内直接喷射燃料的内燃机，也能够适用本发明。
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