JP2741689B2 - Vehicle fuel judging device - Google Patents

Vehicle fuel judging device

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JP2741689B2 JP1021523A JP2152389A JP2741689B2 JP 2741689 B2 JP2741689 B2 JP 2741689B2 JP 1021523 A JP1021523 A JP 1021523A JP 2152389 A JP2152389 A JP 2152389A JP 2741689 B2 JP2741689 B2 JP 2741689B2
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は車両用燃料判定装置に係り、特にノッキン
グを発生させることなく内燃機関の使用燃料を判定して
この使用燃料に応じて空燃比を制御し、内燃機関にかか
る負担を軽減し得る車両用燃料判定装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel determining device for a vehicle, and in particular, determines a fuel to be used for an internal combustion engine without causing knocking, and determines an air-fuel ratio in accordance with the fuel to be used. The present invention relates to a vehicular fuel determination device that can control and reduce a load on an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

内燃機関においては、燃料消費率の低減や排ガス有害
成分の低減を図るために、最良の燃焼状態を得るべき空
燃比に収束させるフィードバック制御方式の空燃比制御
装置が提案されている。空燃比制御装置は、排気系に設
けた排気センサである例えばO2センサから入力する濃度
信号たるリッチ信号およびリーン信号に基づいて供給燃
料量や供給空気量を制御して吸入混合気を所定の空燃比
に制御する。また、燃焼後において排ガス中の有害成分
を低減させるために、三元触媒などの触媒コンバータを
排気系に設けたものもある。更に、これら装置による排
ガス有害成分の低減機能を有効に作用させるためには、
鉛などを含有しない燃料を供給することが望ましい。2. Description of the Related Art In an internal combustion engine, an air-fuel ratio control device of a feedback control system that converges to an air-fuel ratio to obtain the best combustion state has been proposed in order to reduce a fuel consumption rate and a harmful component of exhaust gas. Air-fuel ratio control system has an exhaust system provided with a for instance O 2 input from sensor density signal serving rich signal and the amount of supplied fuel based on the fuel-lean signal and the supply air quantity by controlling the intake mixture given by an exhaust sensor Control to air-fuel ratio. In some cases, a catalytic converter such as a three-way catalyst is provided in the exhaust system in order to reduce harmful components in the exhaust gas after combustion. Furthermore, in order to make the function of reducing exhaust gas harmful components by these devices effective,
It is desirable to supply a fuel that does not contain lead or the like.

空燃比制御装置としては、例えば特開昭57−79228号
公報に開示されている。この公報に記載のものは、特性
の異なる複数個の空燃比検出センサを排気系に設け、運
転状態に応じて任意の一の空燃比検出センサからの出力
信号を取入れてアクチュエータの駆動制御を行い、空燃
比を変えて排気の浄化性能を維持しつつ燃費の向上を図
っている。An example of the air-fuel ratio control device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-79228. According to this publication, a plurality of air-fuel ratio detection sensors having different characteristics are provided in an exhaust system, and an output signal from any one of the air-fuel ratio detection sensors is taken in according to an operation state to perform drive control of an actuator. By changing the air-fuel ratio, the fuel efficiency is improved while maintaining the exhaust gas purification performance.

また、内燃機関の駆動時のノッキングによるピストン
やバルブ等の破損を防止するために、内燃機関に設けた
ノッキングセンサから入力するノッキング信号により点
火マップ等を切換えて点火時期をノッキング抑制する点
火時期に制御させている。In addition, in order to prevent damage to the pistons and valves due to knocking when the internal combustion engine is driven, the ignition timing is switched by switching the ignition map and the like according to a knocking signal input from a knocking sensor provided in the internal combustion engine. Control.

ノッキングの抑制する装置においては、内燃機関に供
給される性状が異なる燃料である例えばレギュラーガソ
リンとハイオクタンガソリンとを判別するために、ノッ
キングの発生状態の相違を検出し、制御手段の点火マッ
プ等を切換えている。In the device for suppressing knocking, in order to distinguish between fuels having different properties to be supplied to the internal combustion engine, for example, regular gasoline and high-octane gasoline, a difference in knocking occurrence state is detected, and an ignition map of the control means is detected. Is switched.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、従来においては、内燃機関に供給している
燃料の性状の判別を、ノッキングセンサからのノッキン
グ信号状態によって行っているので、ノッキングは負荷
が大なる時に発生するために、内燃機関に負担が大きく
かかり、内燃機関が破壊するおそれがあるという不都合
があった。However, conventionally, the nature of the fuel supplied to the internal combustion engine is determined based on the state of the knocking signal from the knocking sensor. Therefore, since knocking occurs when the load increases, the load on the internal combustion engine increases. It takes a long time, and there is a disadvantage that the internal combustion engine may be broken.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべ
く、排気センサの出力信号が反転した際に空燃比検出セ
ンサの出力状態を入力して使用燃料を判定するとともに
この使用燃料に応じて内燃機関の空燃比を制御すること
により、ノッキングを発生させることなく使用燃料を判
定し、内燃機関にかかる負担を軽減し得る車両用燃料判
定装置を実現するにある。Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-described disadvantages, input an output state of an air-fuel ratio detection sensor when an output signal of an exhaust sensor is inverted, determine a fuel to be used, and determine an internal combustion engine in accordance with the fuel to be used. It is an object of the present invention to realize a vehicular fuel determining device that can determine the fuel to be used without causing knocking by controlling the air-fuel ratio of the vehicle and reduce the load on the internal combustion engine.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この目的を達成するためにこの発明は、内燃機関の排
気系に排ガス中の特定ガス濃度を検出して理論空燃比を
境に出力信号が反転する排気センサと空燃比に比例した
信号を出力する空燃比検出センサとを設け、前記排気セ
ンサの出力信号が反転した際に前記空燃比検出センサの
出力信号状態を入力して使用燃料を判定するとともにこ
の使用燃料に応じて前記内燃機関の空燃比を制御する制
御手段を設けたことを特徴とする。In order to achieve this object, the present invention detects the specific gas concentration in exhaust gas to an exhaust system of an internal combustion engine, and outputs an exhaust sensor whose output signal is inverted at a stoichiometric air-fuel ratio and a signal proportional to the air-fuel ratio. An air-fuel ratio detection sensor is provided, and when the output signal of the exhaust sensor is inverted, the output signal state of the air-fuel ratio detection sensor is input to determine the fuel used, and the air-fuel ratio of the internal combustion engine is determined in accordance with the fuel used. Is provided.

〔作用〕[Action]

この発明の構成によれば、制御手段は、排気センサと
空燃比検出センサとからの出力信号を入力し、排気セン
サの出力信号が反転した際に空燃比検出センサの出力信
号状態を入力して使用燃料を判定し、そしてこの使用燃
料に応じて空燃比を制御する。これにより、ノッキング
を発生させることなく使用燃料を判定し、内燃機関にか
かる負担を軽減し、内燃機関の保護を果し得る。According to the configuration of the present invention, the control means inputs the output signals from the exhaust sensor and the air-fuel ratio detection sensor, and inputs the output signal state of the air-fuel ratio detection sensor when the output signal of the exhaust sensor is inverted. The used fuel is determined, and the air-fuel ratio is controlled according to the used fuel. This makes it possible to determine the fuel to be used without causing knocking, reduce the load on the internal combustion engine, and protect the internal combustion engine.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体
的に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.

第１〜４図は、この発明の実施例を示すものである。
図において、２は内燃機関、４はエアクリーナ、６は吸
気マニホルド、８は吸気通路、10は吸気弁、12は燃焼
室、14は排気弁、16は排気マニホルド、18は排気通路、
20はピストン、22はピストンロッド、24はクランク軸で
ある。吸気通路８には、吸気絞り弁26が配設されてい
る。また、この吸気絞り弁26の開度状態を検出すべく、
スロットル開度センサ28が設けられている。吸気マニホ
ルド６には、燃焼室12側に指向して燃料を噴射する燃料
噴射弁30が取着されている。1 to 4 show an embodiment of the present invention.
In the figure, 2 is an internal combustion engine, 4 is an air cleaner, 6 is an intake manifold, 8 is an intake passage, 10 is an intake valve, 12 is a combustion chamber, 14 is an exhaust valve, 16 is an exhaust manifold, 18 is an exhaust passage,
20 is a piston, 22 is a piston rod, and 24 is a crankshaft. An intake throttle valve 26 is provided in the intake passage 8. Also, in order to detect the opening degree state of the intake throttle valve 26,
A throttle opening sensor 28 is provided. A fuel injection valve 30 that injects fuel toward the combustion chamber 12 is attached to the intake manifold 6.

前記燃焼室12に点火栓32が臨んで設けられているとと
もに、この点火栓32には点火コイル34が連絡している。An ignition plug 32 is provided facing the combustion chamber 12, and an ignition coil 34 is connected to the ignition plug 32.

一方、前記排気マニホルド16には、排ガス中の特定ガ
スである酸素濃度を検出して理論空燃比を境に出力信号
が反転する排気センサであるO2センサ36と、燃焼ガスの
空燃比に比例した信号を出力する空燃比検出センサ38と
を設ける。即ち、第３、４図に示す如く、O2センサ36
は、使用燃料の理論空燃比によって出力信号がリーン側
あるいはリッチ側に反転する特性を有している。また、
第３図に示す如く、内燃機関２の燃料である例えばレギ
ュラーガソリンの理論空燃比をλＲ、ハイオクタンガソ
リンの理論空燃比λＨとすると、このとき、空燃比検出
センサ38は、レギュラーガソリンの理論空燃比λＲであ
る場合にVR値の信号を出力するとともに、ハイオクタン
ガソリンの理論空燃比λＨである場合にはVH値の信号を
出力する。On the other hand, the exhaust manifold 16, with O 2 sensor 36 is an exhaust sensor output signal is inverted by detecting the oxygen concentration of the specific gas the boundary of the stoichiometric air-fuel ratio in exhaust gases, proportional to the air-fuel ratio of the combustion gas And an air-fuel ratio detection sensor 38 that outputs the detected signal. That is, as shown in the third and fourth Figure, O 2 sensor 36
Has a characteristic that the output signal is inverted to the lean side or the rich side depending on the stoichiometric air-fuel ratio of the used fuel. Also,
As shown in FIG. 3, when the stoichiometric air-fuel ratio of, for example, regular gasoline, which is the fuel of the internal combustion engine 2, is λ R , and the stoichiometric air-fuel ratio of high-octane gasoline is λ H , the air-fuel ratio detection sensor 38 at this time outputs a signal of V R value when the theoretical air-fuel ratio lambda R, if the stoichiometric air-fuel ratio lambda H of high octane gasoline to output a signal of the V H value.

更に、内燃機関２の回転状態を検出すべく、クランク
軸24の回転を検出する機関回転数センサ40が配設されて
いる。Further, an engine speed sensor 40 for detecting the rotation of the crankshaft 24 is provided to detect the rotation state of the internal combustion engine 2.

前記スロットル開度センサ28と燃料噴射弁30と点火コ
イル34とO2センサ36と空燃比検出センサ38と機関回転数
センサ40とは、制御手段42に連絡している。Wherein the throttle opening sensor 28 and the fuel injection valve 30 and the ignition coil 34 and the O 2 sensor 36 and the air-fuel ratio sensor 38 and the engine rotational speed sensor 40 is in communication with the control unit 42.

この制御手段42には、O2センサ36の出力信号が反転し
た際に空燃比検出センサ38の出力信号状態を入力し、理
論空燃比がその燃料固有のものであることから、理論空
燃比がλＲかλＨかを判断して現在の使用燃料がレギュ
ラーガソリンかハイオクガソリンかを判定し、判定した
使用燃料に応じて点火マップや燃料マップ等を変更し、
内燃機関２の空燃比を他の制御因子も加味して制御する
ものである。The output signal state of the air-fuel ratio detection sensor 38 is input to the control means 42 when the output signal of the O 2 sensor 36 is inverted, and the stoichiometric air-fuel ratio is specific to the fuel. λ R or λ H to determine whether the current fuel used is regular gasoline or high-octane gasoline, and changes the ignition map, fuel map, etc. according to the determined fuel used,
The air-fuel ratio of the internal combustion engine 2 is controlled in consideration of other control factors.

また、第４図に示す如く、例えば符号t1、t2がO2セン
サ36の出力信号の反転時であり、このとき、空燃比検出
センサ38の出力信号は、使用燃料がレギュラーガソリン
であるならば第４図の実線の如き変化し、一方、使用燃
料がハイオクガソリンであるならば第４図の破線の如き
変化するものである。つまり、排ガスの浄化システムと
しても三元触媒システムが、理論空燃比に空燃比を維持
しなければ、その目的を達することがないので、その目
的を達成させるものである。これにより、制御手段42
は、従来の如きノックセンサからのノッキング信号状態
を入力することなく、理論空燃比の相違により、性状が
異なるレギュラーガソリンとハイオクガソリンとを判定
することができるものである。Further, as shown in FIG. 4, for example, the signs t 1 and t 2 are when the output signal of the O 2 sensor 36 is inverted, and at this time, the output signal of the air-fuel ratio detection sensor 38 is that the fuel used is regular gasoline. If the fuel used is high-octane gasoline, it changes as indicated by the dashed line in FIG. That is, even if the three-way catalyst system does not maintain the stoichiometric air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio as the exhaust gas purifying system, the purpose is not reached, and the purpose is achieved. Thereby, the control means 42
According to the technology, regular gasoline and high-octane gasoline having different properties can be determined based on a difference in stoichiometric air-fuel ratio without inputting a knocking signal state from a knock sensor as in the related art.

次に、この実施例の作用を、第２図のフローチャート
に基づいて説明する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

プログラムがスタート（ステップ102）すると、先
ず、O2センサ36からの出力信号がリッチ（Ｌ）→リーン
（Ｈ）に反転したか否かを判断し（ステップ104）、こ
のステップ104においてO2センサ36が反転してYESの場合
には、ステップ106において空燃比検出センサ38の出力
信号V A/Fを入力してこのV A/Fの値をVstoicに格納す
る。Then the program starts (step 102), first, O 2 sensor output signals from the 36 it is determined whether reversed to the rich (L) → lean (H) (step 104), O 2 sensor at this step 104 If 36 is inverted and YES, the output signal VA / F of the air-fuel ratio detection sensor 38 is input in step 106, and the value of VA / F is stored in Vstoic.

一方、前記ステップ104においてO2センサ36が反転せ
ずNOの場合には、ステップ108においてO2センサ36から
の出力信号がリーン（Ｈ）→リッチ（Ｌ）に反転したか
否かを判断する。このステップ108においてO2センサ36
が反転してYESの場合には、前記ステップ106に移行させ
る。On the other hand, in the case of the O 2 sensor 36 is NO not inverted in step 104, the output signal from the O 2 sensor 36 determines whether the inverted lean (H) → rich (L) in step 108 . In this step 108, the O 2 sensor 36
Is reversed to YES, the process proceeds to step 106.

一方、ステップ108においてO2センサ36からの出力信
号が反転せずNOの場合及びステップ106においてV A/Fを
Vstoicに格納した後は、ステップ110においてVstoic≧V
Rを判断する。On the other hand, when the output signal from the O 2 sensor 36 is not inverted at step 108 and NO, and at step 106 VA / F is
After storing in Vstoic, in step 110, Vstoic ≧ V
Judge R.

このステップ110においてVstoic≧VRでYESの場合に
は、ステップ112において使用燃料がレギュラーガソリ
ンと判定し、このステップ112においてFLGHO→０とし、
他の制御因子をも加味し、使用するマップを選定してレ
ギュラーガソリンに応じた空燃比のフィードバック制御
を行う。If YES in Vstoic ≧ V R In this step 110, the fuel used is determined to regular gasoline in step 112, and FLGHO → 0 In this step 112,
In consideration of other control factors, a map to be used is selected and feedback control of the air-fuel ratio according to regular gasoline is performed.

一方、ステップ110においてVstoic≧VRでなくNOの場
合には、ステップ114においてVstoic≦VHを判断する。On the other hand, in the case of NO rather than Vstoic ≧ V R in step 110 determines Vstoic ≦ V H in step 114.

このステップ114においてVstoic≦VHでYESの場合に
は、ステップ116においてハイオクタンガソリンである
ことを判定し、ステップ116においてFLGHO＝１とし、FL
GHOの値によって使用する点火マップ等を変更してハイ
オクタンガソリンに応じた空燃比のフィードバック制御
を行う。If Vstoic ≦ VH and YES in step 114, it is determined in step 116 that the gas is high-octane gasoline. In step 116, FLGHO = 1 is set, and FLGHO = 1.
The ignition map or the like to be used is changed according to the value of GHO to perform feedback control of the air-fuel ratio according to high-octane gasoline.

また、ステップ114においてVstoic≦VHでなくNOの場
合には、中間の値なので、ステップ118においてその比
率Ｒ、 を計算し、この比率Ｒによって両方のマップを補間す
る。そして、各制御後にリターン（ステップ120）させ
る。If Vstoic ≦ VH and NO in step 114, the value is an intermediate value. And both maps are interpolated by this ratio R. Then, after each control, the process is returned (step 120).

この結果、制御手段42は、理論空燃比の相違によりレ
ギュラーガソリンとハイオクタンガソリンとを判定する
ので、ノッキングを生じさせることなく使用燃料を判定
することができ、内燃機関２に負担がかかるのを軽減
し、内燃機関２が破壊するのを未然に防止することがで
きる。As a result, since the control means 42 determines the regular gasoline and the high octane gasoline based on the difference in the stoichiometric air-fuel ratio, the control means 42 can determine the fuel to be used without causing knocking. Thus, the internal combustion engine 2 can be prevented from being broken.

また、O2センサ36からの出力信号によるフィードバッ
ク領域以外の域においては、空燃比検出センサ38からの
出力信号によって空燃比のフィードバック制御を行わせ
ることができ、全領域において細かな空燃比のフィード
バック制御を果し得る。Further, in a region other than the feedback region based on the output signal from the O 2 sensor 36, the air-fuel ratio feedback control can be performed by the output signal from the air-fuel ratio detection sensor 38, and the fine air-fuel ratio feedback is performed in the entire region. Take control.

更に、O2センサ36からの出力信号のフィードバック域
においても、使用燃料を判定してしまえば、空燃比検出
センサ38からの出力信号によって空燃比のフィードバッ
ク制御することができ、高精度の空熱比のフィードバッ
ク制御を果し得る。Further, even in the feedback area of the output signal from the O 2 sensor 36, once to determine the fuel used, can be fed back control of the air-fuel ratio by an output signal from the air-fuel ratio sensor 38, the high accuracy of the air-heat Feedback control of the ratio can be achieved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれ
ば、排気センサの出力信号が反転した際に空燃比検出セ
ンサの出力信号状態を入力して使用燃料を判定するとと
もにこの使用燃料に応じて内燃機関の空燃比を制御する
制御手段を設けたことにより、ノッキングを発生させる
ことなく使用燃料を判定し、内燃機関にかかる負担を軽
減し、内燃機関が破壊するのを未然に防止し得る。As is apparent from the above detailed description, according to the present invention, when the output signal of the exhaust sensor is inverted, the output signal state of the air-fuel ratio detection sensor is input to determine the fuel to be used, and the internal combustion is performed in accordance with the fuel to be used. By providing the control means for controlling the air-fuel ratio of the engine, it is possible to determine the fuel to be used without causing knocking, reduce the load on the internal combustion engine, and prevent the internal combustion engine from being destroyed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１〜４図はこの発明の実施例を示し、第１図は燃料判
定装置の概略図、第２図はこの実施例の作用を説明する
フローチャート、第３図はセンサ出力特性図、第４図は
フィードバック制御時のタイミングチャートである。 図において、２は内燃機関、８は吸気通路、16は排気マ
ニホルド、18は排気通路、36はO2センサ、38は空燃比検
出センサ、そして42は制御手段である。1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel judging device, FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of this embodiment, FIG. 3 is a sensor output characteristic diagram, FIG. The figure is a timing chart at the time of feedback control. In the figure, 2 is an internal combustion engine, 8 is an intake passage, 16 is an exhaust manifold, 18 is an exhaust passage, 36 is an O 2 sensor, 38 is an air-fuel ratio detection sensor, and 42 is control means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 27/27 Ｇ０１Ｎ 27/58 Ｂ 27/409 27/46 ３２５Ｐ 27/41 Ｂ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI G01N 27/27 G01N 27/58 B 27/409 27/46 325P 27/41 B

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】内燃機関の排気系に排ガス中の特定ガス濃
度を検出して理論空燃比を境に出力信号が反転する排気
センサと空燃比に比例した信号を出力する空燃比検出セ
ンサとを設け、前記排気センサの出力信号が反転した際
に前記空燃比検出センサの出力信号状態を入力して使用
燃料を判定するとともにこの使用燃料に応じて前記内燃
機関の空燃比を制御する制御手段を設けたことを特徴と
する車両用燃料判定装置。An exhaust sensor for detecting a specific gas concentration in exhaust gas in an exhaust system of an internal combustion engine and inverting an output signal at a stoichiometric air-fuel ratio and an air-fuel ratio detection sensor for outputting a signal proportional to the air-fuel ratio. Control means for inputting the output signal state of the air-fuel ratio detection sensor when the output signal of the exhaust sensor is inverted, determining the used fuel, and controlling the air-fuel ratio of the internal combustion engine in accordance with the used fuel. A fuel determination device for a vehicle, comprising:
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