JP2010059852A - 内燃機関の燃料性状判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の燃料性状判定装置において、ＥＧＲ弁に異常が生じた場合であっても、燃料性状を精度良く判定する技術を提供する。
【解決手段】ＥＧＲ通路と、ＥＧＲ弁と、を備え、内燃機関に吸入する吸気圧力センサの出力値に基づいてＥＧＲ弁の異常を判定し、内燃機関のノッキングを回避する内燃機関のノック点火時期に基づいて燃料性状を判定する内燃機関の燃料性状判定装置において、ＥＧＲ弁が異常であると判定された場合には、燃料性状を判定させる前に、内燃機関の動作線を高負荷側に変更し、内燃機関の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の燃料性状判定装置に関する。

従来、内燃機関のノッキングを検出したときに点火時期を遅角させ、内燃機関のノッキングを検出しないときには点火時期を進角復帰させるＫＣＳ（ノックコントロールシステム）を行い、このＫＣＳにおける遅角量の大小に基づき、ハイオク／レギュラーの燃料性状を判定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１６４９６２号公報 特開平６−２００８３３号公報 特開平１１−１８２３５６号公報 特開２００４−２８０６１号公報

ところで、内燃機関の排気通路の排気の一部をＥＧＲガスとして内燃機関の吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、当該ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁と、を備える場合がある。ＥＧＲ通路から内燃機関に供給されるＥＧＲガスは、内燃機関のノッキングの発生度合いを変化させる。ここで、ＥＧＲ弁に異常が生じていると、ＥＧＲガス量が目標量から外れる場合がある。この場合には、ＥＧＲガス量が目標量から外れることに伴い内燃機関のノッキングを検出する点火時期が、ＥＧＲガス量が目標量である場合の正しい値からずれてしまう。そうすると、特許文献１のような技術において、内燃機関のノッキングを検出したときに点火時期を遅角させる遅角量も正しい量ではなくなり、ハイオク／レギュラーの燃料性状を判定することが困難になってしまう場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の燃料性状判定装置において、ＥＧＲ弁に異常が生じた場合であっても、燃料性状を精度良く判定する技術を提供することにある。

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記内燃機関の吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記内燃機関に吸入する吸気の圧力に基づいて前記ＥＧＲ弁の異常を判定するＥＧＲ弁異常判定手段と、
前記内燃機関のノッキングを回避するノック点火時期に基づいて燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、
前記ＥＧＲ弁異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が異常であると判定された場合には、前記燃料性状判定手段によって燃料性状を判定させる前に、前記内燃機関の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置である。

一般に、内燃機関のノッキングが検出される手前まで内燃機関の点火時期を進角し、内燃機関のノッキングが検出されなくなるまで内燃機関の点火時期を遅角し、ノッキングを回避しつつ内燃機関の出力効率の向上を図るＫＣＳ（ノックコントロールシステム）が内燃機関において作動している。ＫＣＳで設定された、内燃機関のノッキングを回避する点
火時期をノック点火時期という。そして、ノック点火時期に基づいて、内燃機関に供給される燃料の性状を判定することが行われている。例えば、ノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であると、内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料（レギュラー）であると判定する。また、ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であると、内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料(ハイオク)であると判定する。

ここで、内燃機関の排気通路の排気の一部をＥＧＲガスとして内燃機関の吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、当該ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁と、を備える場合がある。ＥＧＲ通路から内燃機関に供給されるＥＧＲガスは、内燃機関のノッキングの発生度合いを変化させる。すなわち、ＥＧＲガス量に応じてノック点火時期が変化する。例えば、ＥＧＲガス量が多い程、ＥＧＲガスによって内燃機関での燃焼が緩慢になるので、ノック点火時期は進角される。そして、ＥＧＲ弁に異常が生じていると、ＥＧＲガス量が目標量から外れる場合がある。この場合には、ＥＧＲガス量が目標量から外れることに伴い内燃機関のノック点火時期が、ＥＧＲガス量が目標量である場合の正しい値からずれてしまう。そうすると、ノック点火時期に基づいて、内燃機関に供給される燃料の性状、すなわちハイオク／レギュラーの燃料性状を判定することが困難になってしまう場合がある。

そこで、本発明では、ＥＧＲ弁異常判定手段によってＥＧＲ弁が異常であると判定された場合には、燃料性状判定手段によって燃料性状を判定させる前に、内燃機関の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御する。

本発明によると、内燃機関の運転状態を燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御した後に、燃料性状判定手段によって燃料性状を判定させる。したがって、ＥＧＲ弁に異常が生じた場合であっても、燃料性状を精度良く判定することができる。

前記制御手段は、前記内燃機関の動作線を高負荷側に変更し、前記内燃機関の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御するとよい。

内燃機関の動作線を高負荷側に変更すると、吸気量が増加して、吸気の圧力が上昇する。すると、内燃機関の吸気通路内の吸気の圧力が排気通路内の排気の圧力に近づき圧力差が小さくなる。このように当該圧力差が小さいために、排気通路から吸気通路へ還流するＥＧＲ通路では、流通するＥＧＲガス量が少なくなる。よって、内燃機関の動作線を高負荷側に変更した後は、ＥＧＲガス量が少なくなり、内燃機関の運転状態を燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御できる。

前記ＥＧＲ弁異常判定手段として、前記吸気の圧力が開異常判定値よりも高いと、前記ＥＧＲ弁が開異常であり、目標量よりも多いＥＧＲガス量が前記内燃機関に供給されていると判定するＥＧＲ弁開異常判定手段を備え、
前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定する低オクタン価判定手段を備え、
前記ＥＧＲ弁開異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が開異常であると判定された場合には、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であるか否かを判定するとよい。

本発明によると、ＥＧＲ弁開異常判定手段によってＥＧＲ弁が開異常であると判定され、目標量よりも多いＥＧＲガス量が内燃機関に供給されていたことが分かる。しかし、内燃機関の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御された後なので、ＥＧＲガス量が削減される等して、ノック点火時期は遅角される。しかしながら、
ＥＧＲガスが内燃機関に完全に供給されなくなった訳ではなく、幾分かのＥＧＲガスはまだ内燃機関に供給されており、ノック点火時期はＥＧＲガスの影響により幾分進角されている。このため、このようにＥＧＲガスの影響を受けて幾分進角されているノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であれば、確実に、内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定することができる。

前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定する高オクタン価判定手段を備え、
前記ＥＧＲ弁開異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が開異常であると判定され、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料ではないと判定された場合には、前記吸気の圧力が所定領域内にあるときに限り、前記高オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であるか否かを判定するとよい。

ここで、所定領域とは、内燃機関にノッキングが発生する運転領域内、且つ、ＥＧＲガスを内燃機関に供給するＥＧＲ使用領域内において、ＥＧＲ弁が正常である場合に、内燃機関の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されると、吸気の圧力がＥＧＲガスを供給できなくなる圧力となる領域である。

本発明によると、吸気の圧力が所定領域内にあるときは、内燃機関の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されると、ＥＧＲガスが内燃機関に供給されなくなる。ここで、ＥＧＲガスが供給されないと、ノック点火時期は遅角される。このため、このようにＥＧＲガスが内燃機関に供給されない状態で、ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であれば、確実に、内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定することができる。

前記ＥＧＲ弁開異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が開異常であると判定され、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料ではないと判定され、前記吸気の圧力が所定領域内にない場合には、前記内燃機関の点火時期を進角するとよい。

本発明によると、吸気の圧力が所定領域内にないので、内燃機関の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されても、ＥＧＲガスが内燃機関にある程度供給されている。このため、このようにＥＧＲガスが内燃機関にある程度供給されている状態では、ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であっても、ＥＧＲガスが内燃機関に供給されているために進角している可能性もあるので、内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定することができなくなる。一方で、ＥＧＲガスが内燃機関に供給されているので、内燃機関の点火時期を進角して内燃機関の燃焼状態を安定させることとしている。

前記ＥＧＲ弁異常判定手段として、前記吸気の圧力が閉異常判定値よりも低いと、前記ＥＧＲ弁が閉異常であり、目標量よりも少ないＥＧＲガス量が前記内燃機関に供給されていると判定するＥＧＲ弁閉異常判定手段を備え、
前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定する高オクタン価判定手段を備え、
前記ＥＧＲ弁閉異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が閉異常であると判定された場合には、前記高オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であるか否かを判定するとよい。

本発明によると、ＥＧＲ弁閉異常判定手段によってＥＧＲ弁が閉異常であると判定され、目標量よりも少ないＥＧＲガス量が内燃機関に供給されていたことが分かる。このため、ＥＧＲガスの影響を比較的受けず、ノック点火時期は比較的遅角側に存在する。そして、内燃機関の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されると、ＥＧＲガス量が削減される等して、ノック点火時期はさらに遅角される。このため、このようにＥＧＲガスの影響を比較的受けなく遅角され易い状態でのノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であれば、確実に、内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定することができる。

前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定する低オクタン価判定手段を備え、
前記ＥＧＲ弁閉異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が閉異常であると判定され、前記高オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料ではないと判定された場合には、前記ＥＧＲ弁を全閉にした後に、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であるか否かを判定するとよい。

本発明によると、ＥＧＲ弁が全閉にされるので、ＥＧＲガスが内燃機関に供給されなくなり、ノック点火時期はＥＧＲガスの影響を受けなくなり遅角される。このため、このようにＥＧＲガスが内燃機関に供給されない状態で、ノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であれば、確実に、内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定することができる。

本発明によると、内燃機関の燃料性状判定装置において、ＥＧＲ弁に異常が生じた場合であっても、燃料性状を精度良く判定することができる。

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の燃料性状判定装置を適用する内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する水冷式の４ストロークサイクル・ガソリンエンジンである。内燃機関１は車両に搭載されている。

内燃機関１の各気筒２には、吸気通路３が接続されている。吸気通路３の途中には、該吸気通路３内を流通する吸気（新気）の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ４が配置されている。このエアフローメータ４により、内燃機関１に吸入される吸入空気量（吸気量（新気量））が測定される。また、吸気通路３の途中には、該吸気通路３内を流通する吸気（新気）の圧力に応じた信号を出力する吸気圧力センサ５が配置されている。この吸気圧力センサ５により、内燃機関１に吸入される吸気の圧力が検出される。吸気通路３及び吸気通路３に配置される上記機器が内燃機関１の吸気系を構成している。

一方、内燃機関１には、排気通路６が接続されている。排気通路６が内燃機関１の排気系を構成している。

そして、内燃機関１には、排気通路６内を流通する排気の一部を吸気通路３へ還流（再
循環）させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路７が備えられている。本実施例
では、ＥＧＲ通路７によって還流される排気をＥＧＲガスと称している。ＥＧＲ通路７は、排気通路６と、吸気通路３とを接続している。このＥＧＲ通路７を通って、排気の一部がＥＧＲガスとして高圧で内燃機関１へ送り込まれる。

ＥＧＲ通路７の途中には、ＥＧＲ通路７の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路７を流通するＥＧＲガスの量を制御するＥＧＲ弁８が配置される。ＥＧＲ弁８は、電動アクチュエータにより開閉される。

内燃機関１の各気筒２には、該気筒２内に吸入された吸気及び燃料を混合させた混合気を着火させる点火プラグ９が設けられている。点火プラグ９は、点火時期を変更可能である。

内燃機関１には、各気筒２に発生するノッキングを検出するノックセンサ１０が設けられている。

以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１１が併設されている。このＥＣＵ１１は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。

ＥＣＵ１１には、エアフローメータ４や吸気圧力センサ５、ノックセンサ１０の他に、アクセルペダルの踏み込み量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ１２、及び内燃機関１の機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１３が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１１に入力される。

一方、ＥＣＵ１１には、ＥＧＲ弁８の電動アクチュエータ及び点火プラグ９が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１１によりこれらの機器が制御される。

そして、内燃機関１においては、ノッキングを回避しつつ内燃機関１の出力効率の向上を図るＫＣＳ（ノックコントロールシステム）が作動している。ＫＣＳでは、内燃機関１のノッキングがノックセンサ１０で検出される手前まで点火プラグ９によって内燃機関１の点火時期を進角する。またＫＣＳでは、内燃機関１のノッキングがノックセンサ１０で検出されなくなるまで点火プラグ９によって内燃機関１の点火時期を遅角する。このようにしてＫＣＳで設定された、内燃機関１のノッキングを回避する点火時期をノック点火時期という。

そして、ノック点火時期に基づいて、内燃機関１に供給される燃料の性状を判定することが行われている。例えば、ノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であると、内燃機関１に使用されている燃料が低オクタン価燃料（レギュラー）であると判定する。また、ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であると、内燃機関１に使用されている燃料が高オクタン価燃料(ハイオク)であると判定する。

ここで、本実施例では、ＥＧＲ通路７と、当該ＥＧＲ通路７に設けられるＥＧＲ弁８と、を備える。ＥＧＲ通路７から内燃機関１に供給されるＥＧＲガスは、内燃機関１のノッキングの発生度合いを変化させる。すなわち、ＥＧＲガス量に応じてノック点火時期が変化する。例えば、ＥＧＲガス量が多い程、ＥＧＲガスによって内燃機関１での燃焼が緩慢になるので、ノック点火時期は進角される。

そして、ＥＧＲ弁８に異常が生じていると、ＥＧＲガス量が目標量から外れる場合がある。この場合には、ＥＧＲガス量が目標量から外れることに伴い内燃機関１のノック点火
時期が、ＥＧＲガス量が目標量である場合の正しい値からずれてしまう。そうすると、ノック点火時期に基づいて、内燃機関１に供給される燃料の性状、すなわちハイオク／レギュラーの燃料性状を判定することが困難になってしまう場合がある。

そこで、本実施例では、ＥＧＲ弁８が異常であると判定された場合には、燃料性状を判定させる前に、図２の実線に示すように内燃機関１の動作線を高負荷側に変更し、内燃機関１の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御するようにした。図２は、内燃機関１の動作線を示しており、実線は、ＥＧＲ弁８が異常である時の高負荷側に変更された動作線を示している。破線は、ＥＧＲ弁８が正常である通常時の動作線を示している。

ここで、内燃機関１の動作線を高負荷側に変更することで、内燃機関１の出力が変化してしまう。よって、車両に搭載された内燃機関１にあっては、例えばハイブリッドシステムの電動モータや発電機によって車両の速度を一定に維持したり、トランスミッションの入力と出力との比（減速比）を変更して車両の速度を一定に維持したりする。

図２の実線に示すように内燃機関１の動作線を高負荷側に変更すると、吸気量が増加して、吸気の圧力が上昇する。すると、内燃機関１の吸気通路３内の吸気の圧力が排気通路６内の排気の圧力に近づき圧力差が小さくなる。このように当該圧力差が小さいために、排気通路６から吸気通路３へ還流するＥＧＲ通路７では、流通するＥＧＲガス量が少なくなる。よって、内燃機関１の動作線を高負荷側に変更した後は、ＥＧＲガス量が少なくなり、内燃機関１の運転状態を燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御できる。

そして、内燃機関１の運転状態を燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御した後に、燃料性状を判定させる。したがって、ＥＧＲ弁８に異常が生じた場合であっても、燃料性状を精度良く判定することができる。

次に、本実施例による燃料性状判定制御ルーチンについて説明する。図３は、本実施例による燃料性状判定制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ１１により実行される。

ステップＳ１０１では、ＥＧＲ弁異常判定領域であるか否かを判別する。ＥＧＲ弁異常判定領域は、内燃機関１の運転状態に基づきＥＧＲガスが供給される領域である。

ステップＳ１０１において、ＥＧＲ弁異常判定領域であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１において、ＥＧＲ弁異常判定領域ではないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０２では、ＥＧＲ弁異常判定制御をサブルーチンにて行う。ここで、ＥＧＲ弁異常判定制御サブルーチンについて説明する。図４は、ＥＧＲ弁異常判定制御サブルーチンを示したフローチャートである。本サブルーチンは、ＥＣＵ１１により実行される。

ステップＳ２０１では、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが閉異常判定値Ｃａｊよりも小さいか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明のＥＧＲ弁閉異常判定手段に相当し、広義にはＥＧＲ弁異常判定手段に相当する。

ステップＳ２０１において、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが閉異常判定値Ｃａｊよりも小さいと肯定判定された場合には、ステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ２０１に
おいて、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが閉異常判定値Ｃａｊよりも小さくはないと否定判定された場合には、ステップＳ２０３へ移行する。

ステップＳ２０２では、ＥＧＲ弁８が閉異常であると判定する。ここで、ＥＧＲ弁８が閉異常とは、目標量よりも少ないＥＧＲガス量が内燃機関１に供給されていると判定するものである。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

一方、ステップＳ２０３では、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが開異常判定値Ｏａｊよりも大きいか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明のＥＧＲ弁開異常判定手段に相当し、広義にはＥＧＲ弁異常判定手段に相当する。

ステップＳ２０３において、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが開異常判定値Ｏａｊよりも大きいと肯定判定された場合には、ステップＳ２０４へ移行する。ステップＳ２０３において、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが開異常判定値Ｏａｊよりも大きくはないと否定判定された場合には、ステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２０４では、ＥＧＲ弁８が開異常であると判定する。ここで、ＥＧＲ弁８が開異常とは、目標量よりも多いＥＧＲガス量が内燃機関１に供給されていると判定するものである。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

一方、ステップＳ２０５では、ＥＧＲ弁８は正常と判定する。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３では、燃料性状判定領域であるか否かを判別する。燃料性状判定領域は、内燃機関１の運転状態及びノック点火時期により燃料性状を判定可能な領域である。

ステップＳ１０３において、燃料性状判定領域であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０３において、燃料性状判定領域ではないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０４では、ＥＧＲ弁８が正常であるか否かを判別する。ＥＧＲ弁８が正常であるか否かは、ステップＳ１０２でのＥＧＲ弁異常判定制御サブルーチンによって求められている。

ステップＳ１０４において、ＥＧＲ弁８が正常であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。ステップＳ１０４において、ＥＧＲ弁８が正常ではないと否定判定された場合には、ステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０５では、ＥＧＲ弁正常時燃料性状判定制御をサブルーチンにて行う。ここで、ＥＧＲ弁正常時燃料性状判定制御サブルーチンについて説明する。図５は、ＥＧＲ弁正常時燃料性状判定制御サブルーチンを示したフローチャートである。本サブルーチンは、ＥＣＵ１１により実行される。

ステップＳ３０１では、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されているか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明の高オクタン価判定手段に相当し、広義には燃料性状判定手段に相当する。

ステップＳ３０１において、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されていると肯定判定された場合には、ステップＳ３０２へ移行する。ステップＳ３０
１において、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されていないと否定判定された場合には、ステップＳ３０３へ移行する。

ステップＳ３０２では、高オクタン価燃料（ハイオク）であると判定する。この場合には、高オクタン価燃料用の点火時期のマップを選択する。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

一方、ステップＳ３０３では、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されているか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明の低オクタン価判定手段に相当し、広義には燃料性状判定手段に相当する。

ステップＳ３０３において、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されていると肯定判定された場合には、ステップＳ３０４へ移行する。ステップＳ３０３において、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されていないと否定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。

ステップＳ３０４では、低オクタン価燃料（レギュラー）であると判定する。この場合には、低オクタン価燃料用の点火時期のマップを選択する。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

一方、ステップＳ１０６では、図２の破線の通常の動作線から実線の高負荷側の動作線へ変更する。これにより、内燃機関１の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御する。

ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７では、ＥＧＲ弁異常時燃料性状判定制御をサブルーチンにて行う。ここで、ＥＧＲ弁異常時燃料性状判定制御サブルーチンについて説明する。図６及び図７は、ＥＧＲ弁異常時燃料性状判定制御サブルーチンを示したフローチャートである。本サブルーチンは、ＥＣＵ１１により実行される。

ステップＳ４０１では、ＥＧＲ弁８が開異常であるか否かを判別する。ＥＧＲ弁８が開異常であるか否かは、ステップＳ１０２でのＥＧＲ弁異常判定制御サブルーチンによって求められている。

ステップＳ４０１において、ＥＧＲ弁８が開異常であると肯定判定された場合には、ステップＳ４０２へ移行する。ステップＳ４０１において、ＥＧＲ弁８が開異常ではないと否定判定された場合には、ＥＧＲ弁８が閉異常であるとして、丸Ａ印から図７に続くステップＳ４０８へ移行する。

ステップＳ４０２では、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されているか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明の低オクタン価判定手段に相当し、広義には燃料性状判定手段に相当する。すなわち、ＥＧＲ弁８が開異常であると判定された場合には、内燃機関１に使用されている燃料が低オクタン価燃料であるか否かを判定する。

本ステップに移行した場合には、ＥＧＲ弁８が開異常であると判定され、目標量よりも多いＥＧＲガス量が内燃機関１に供給されていたことが分かる。しかし、内燃機関１の動作線を高負荷側へ変更し、内燃機関１の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御された後なので、ＥＧＲガス量が削減され、ノック点火時期Ｋｉは遅角される。しかしながら、ＥＧＲガスが内燃機関１に完全に供給されなくなった訳ではなく、幾分かのＥＧＲガスはまだ内燃機関１に供給されており、ノック点火時期ＫｉはＥＧ
Ｒガスの影響により幾分進角されている。このため、このようにＥＧＲガスの影響を受けて幾分進角されているノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角側であれば、確実に、内燃機関１に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定することができる。

ステップＳ４０２において、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されていると肯定判定された場合には、ステップＳ４０３へ移行する。ステップＳ４０２において、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されていないと否定判定された場合には、ステップＳ４０４へ移行する。

ステップＳ４０３では、低オクタン価燃料（レギュラー）であると判定する。この場合には、低オクタン価燃料用の点火時期のマップを選択する。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

一方、ステップＳ４０４では、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが所定領域内にあるか否かを判別する。

ここで、所定領域とは、内燃機関１にノッキングが発生する運転領域内、且つ、ＥＧＲガスを内燃機関１に供給するＥＧＲ使用領域内において、ＥＧＲ弁８が正常である場合に、内燃機関１の動作線を高負荷側へ変更し、内燃機関１の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されると、吸気の圧力がＥＧＲガスを供給できなくなる圧力となる領域である。

ステップＳ４０４において、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが所定領域内にあると肯定判定された場合には、ステップＳ４０５へ移行する。ステップＳ４０４において、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが所定領域内にないと否定判定された場合には、ステップＳ４０７へ移行する。

ステップＳ４０５では、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されているか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明の高オクタン価判定手段に相当し、広義には燃料性状判定手段に相当する。すなわち、ＥＧＲ弁８が開異常であると判定され、内燃機関１に使用されている燃料が低オクタン価燃料ではないと判定された場合には、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが所定領域内にあるときに限り、内燃機関１に使用されている燃料が高オクタン価燃料であるか否かを判定する。

本ステップに移行した場合には、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが所定領域内にあるときは、内燃機関１の動作線を高負荷側へ変更し、内燃機関１の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されると、ＥＧＲガスが内燃機関１に供給されなくなる。ここで、ＥＧＲガスが供給されないと、ノック点火時期Ｋｉは遅角される。このため、このようにＥＧＲガスが内燃機関１に供給されない状態で、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値よりも進角側であれば、確実に、内燃機関１に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定することができる。

ステップＳ４０５において、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されていると肯定判定された場合には、ステップＳ４０６へ移行する。ステップＳ４０５において、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されていないと否定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。

ステップＳ４０６では、高オクタン価燃料（ハイオク）であると判定する。この場合には、高オクタン価燃料用の点火時期のマップを選択する。そして、燃料性状判定制御ルー
チンに戻る。

一方、ステップＳ４０７では、内燃機関１の点火時期を進角する。すなわち、ＥＧＲ弁８が開異常であると判定され、内燃機関１に使用されている燃料が低オクタン価燃料ではないと判定され、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが所定領域内にない場合には、内燃機関１の点火時期を進角する。

本ステップに移行する場合には、吸気圧力センサ５の出力値Ｐｔが所定領域内にないので、内燃機関１の動作線を高負荷側へ変更し、内燃機関１の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されても、ＥＧＲガスが内燃機関１にある程度供給されている。このため、このようにＥＧＲガスが内燃機関１にある程度供給されている状態では、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角側であっても、ＥＧＲガスが内燃機関１に供給されているために進角している可能性もあるので、内燃機関１に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定することができなくなる。一方で、ＥＧＲガスが内燃機関１に供給されているので、内燃機関１の点火時期を進角して内燃機関１の燃焼状態を安定させることとしている。

一方、ＥＧＲ弁８が閉異常である場合の、丸Ａ印から続く図７に示すステップＳ４０８では、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されているか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明の高オクタン価判定手段に相当し、広義には燃料性状判定手段に相当する。すなわち、ＥＧＲ弁８が閉異常であると判定された場合には、内燃機関１に使用されている燃料が高オクタン価燃料であるか否かを判定する。

本ステップに移行する場合には、ＥＧＲ弁８が閉異常であると判定され、目標量よりも少ないＥＧＲガス量が内燃機関１に供給されていたことが分かる。このため、ＥＧＲガスの影響を比較的受けず、ノック点火時期Ｋｉは比較的遅角側に存在する。そして、内燃機関１の動作線を高負荷側へ変更し、内燃機関１の運転状態が、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御されると、ＥＧＲガス量が削減され、ノック点火時期Ｋｉはさらに遅角される。このため、このようにＥＧＲガスの影響を比較的受けなく遅角され易い状態でのノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角側であれば、確実に、内燃機関１に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定することができる。

ステップＳ４０８において、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されていると肯定判定された場合には、ステップＳ４０９へ移行する。ステップＳ４０８において、ノック点火時期Ｋｉが高オクタン価判定値Ｈｏｊよりも進角されていないと否定判定された場合には、ステップＳ４１０へ移行する。

ステップＳ４０９では、高オクタン価燃料（ハイオク）であると判定する。この場合には、高オクタン価燃料用の点火時期のマップを選択する。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

一方、ステップＳ４１０では、ＥＧＲ弁８を全閉する。

ステップＳ４１０に続くステップＳ４１１では、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されているか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ１１が本発明の低オクタン価判定手段に相当し、広義には燃料性状判定手段に相当する。すなわち、ＥＧＲ弁８が閉異常であると判定され、内燃機関１に使用されている燃料が高オクタン価燃料ではないと判定された場合には、ＥＧＲ弁８を全閉にした後に、内燃機関１に使
用されている燃料が低オクタン価燃料であるか否かを判定する。

本ステップに移行する場合には、ＥＧＲ弁８が全閉にされるので、ＥＧＲガスが内燃機関１に供給されなくなり、ノック点火時期ＫｉはＥＧＲガスの影響を受けなくなり遅角される。このため、このようにＥＧＲガスが内燃機関１に供給されない状態で、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値よりも遅角側であれば、確実に、内燃機関１に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定することができる。

ステップＳ４１１において、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されていると肯定判定された場合には、ステップＳ４１２へ移行する。ステップＳ４１１において、ノック点火時期Ｋｉが低オクタン価判定値Ｌｏｊよりも遅角されていないと否定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。

ステップＳ４１２では、低オクタン価燃料（レギュラー）であると判定する。この場合には、低オクタン価燃料用の点火時期のマップを選択する。そして、燃料性状判定制御ルーチンに戻る。

そして、燃料性状判定制御ルーチンでは、ステップＳ１０５及びステップＳ１０７のサブルーチンの終了後、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明した本ルーチンによれば、ＥＧＲ弁８が異常であると判定された場合には、燃料性状を判定させる前に、内燃機関１の動作線を高負荷側に変更し、内燃機関１の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御できる。したがって、ＥＧＲ弁８に異常が生じた場合であっても、燃料性状を精度良く判定することができる。

本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。

実施例１に係る内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図。 実施例１に係る内燃機関の動作線を示すマップ。 実施例１に係る燃料性状判定制御ルーチンを示すフローチャート。 実施例１に係るＥＧＲ弁異常判定制御サブルーチンを示すフローチャート。 実施例１に係るＥＧＲ弁正常時燃料性状判定制御サブルーチンを示すフローチャート。 実施例１に係るＥＧＲ弁異常時燃料性状判定制御サブルーチンを示すフローチャート。 実施例１に係るＥＧＲ弁異常時燃料性状判定制御サブルーチンを示すフローチャート。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 気筒
３ 吸気通路
４ エアフローメータ
５ 吸気圧力センサ
６ 排気通路
７ ＥＧＲ通路
８ ＥＧＲ弁
９ 点火プラグ
１０ ノックセンサ
１１ ＥＣＵ
１２ アクセル開度センサ
１３ クランクポジションセンサ

Claims (7)

1. 内燃機関の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記内燃機関の吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
   前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
   前記内燃機関に吸入する吸気の圧力に基づいて前記ＥＧＲ弁の異常を判定するＥＧＲ弁異常判定手段と、
   前記内燃機関のノッキングを回避するノック点火時期に基づいて燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、
   前記ＥＧＲ弁異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が異常であると判定された場合には、前記燃料性状判定手段によって燃料性状を判定させる前に、前記内燃機関の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
2. 前記制御手段は、前記内燃機関の動作線を高負荷側に変更し、前記内燃機関の運転状態を、燃料性状判定がＥＧＲガスの影響を受け難い状態へ制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
3. 前記ＥＧＲ弁異常判定手段として、前記吸気の圧力が開異常判定値よりも高いと、前記ＥＧＲ弁が開異常であり、目標量よりも多いＥＧＲガス量が前記内燃機関に供給されていると判定するＥＧＲ弁開異常判定手段を備え、
   前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定する低オクタン価判定手段を備え、
   前記ＥＧＲ弁開異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が開異常であると判定された場合には、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
4. 前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定する高オクタン価判定手段を備え、
   前記ＥＧＲ弁開異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が開異常であると判定され、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料ではないと判定された場合には、前記吸気の圧力が所定領域内にあるときに限り、前記高オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であるか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
5. 前記ＥＧＲ弁開異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が開異常であると判定され、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料ではないと判定され、前記吸気の圧力が所定領域内にない場合には、前記内燃機関の点火時期を進角することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
6. 前記ＥＧＲ弁異常判定手段として、前記吸気の圧力が閉異常判定値よりも低いと、前記ＥＧＲ弁が閉異常であり、目標量よりも少ないＥＧＲガス量が前記内燃機関に供給されていると判定するＥＧＲ弁閉異常判定手段を備え、
   前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が高オクタン価判定値よりも進角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であると判定する高オクタン価判定手段を備え、
   前記ＥＧＲ弁閉異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が閉異常であると判定された場合に
   は、前記高オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料であるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
7. 前記燃料性状判定手段として、前記ノック点火時期が低オクタン価判定値よりも遅角側であると、前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であると判定する低オクタン価判定手段を備え、
   前記ＥＧＲ弁閉異常判定手段によって前記ＥＧＲ弁が閉異常であると判定され、前記高オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が高オクタン価燃料ではないと判定された場合には、前記ＥＧＲ弁を全閉にした後に、前記低オクタン価判定手段によって前記内燃機関に使用されている燃料が低オクタン価燃料であるか否かを判定することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。

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