JP3969405B2

JP3969405B2 - 火花点火式内燃機関

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Publication number: JP3969405B2
Application number: JP2004187667A
Authority: JP
Inventors: 国明新美
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: US20050005906A1; JP2005042713A; US6990955B2

Description

本発明は高オクタン価燃料と低オクタン価燃料を混合して燃焼室に供給してなる火花点火式内燃機関に関する。

低オクタン価燃料は着火性がよいが耐ノッキング性は悪く、高オクタン価燃料は着火性は悪いが耐ノッキング性がよいという性質を有している。そこで、低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料を給油して貯留し、高オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料を給油して貯留し、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料を、運転条件に合うように燃料噴射弁で混合して燃焼室に供給するようにした内燃機関が公知であり、例えば、特許文献１に記載のものがある。

このような内燃機関においては、２つの燃料タンクを有するために、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに正しく貯留されない可能性がある。
例えば、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクの両方に低オクタン価燃料タンクを給油してしまう、あるいは、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクの両方に高オクタン価燃料を給油してしまう、あるいは、高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料を給油し、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料を給油してしまう、ということが起こり得る。その結果、運転状況に適さない燃料が噴射され、機関本来の性能が得られない可能性がある。
ところが、特許文献１に記載の装置ではこのような燃料の誤った貯留状態を検出することができない。

特開２００１−０５００７０号公報

本発明は上記問題に鑑み、低オクタン価燃料を貯留するための低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料を貯留するための高オクタン価燃料タンクを有し、運転状態に応じた混合比で燃焼室に噴射する火花点火式内燃機関において、燃料の誤った貯留状態を検出することを目的としている。

請求項１に記載の発明によれば、低オクタン価燃料を貯留するための低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料を貯留するための高オクタン価燃料タンクを有し、低オクタン価燃料タンク内の燃料と高オクタン価燃料タンク内の燃料を、運転状態に応じた混合比で燃焼室に噴射する火花点火式内燃機関であって、
負荷が大きいほど高オクタン価燃料タンクからの燃料の比率が大きく、負荷が小さいほど低オクタン価燃料タンクからの燃料の比率が大きく、なるように高オクタン価燃料タンクからの燃料と低オクタン価燃料タンクからの燃料を所定の混合比で混合する燃料混合手段と、
実運転時に、ノッキング発生状態にもとづいて実行点火時期を決定する実行点火時期決定手段と、
予め所定の関係に基づいて負荷に応じて定められた点火時期である比較点火時期を記憶する比較点火時期記憶手段と、を具備し、
予め定められた複数の負荷値における比較点火時期と実行点火時期の差に基づいて、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が正しく貯留されているか、否か、を判定する、火花点火式内燃機関が提供される。
このように構成される火花点火式内燃機関は、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクを有するが、複数の負荷値における比較点火時期と実行点火時期の差に基づいて、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が正しく貯留されているか、否か、が判定される。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、比較点火時期記憶手段が、低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が給油され高オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が給油された場合の各負荷におけるノッキング発生点火時期である正混合比燃料ノッキング発生点火時期に対して一定値だけ遅角した点火時期として設定されている基本点火時期を比較点火時期として記憶しており、実行点火時期決定手段は実際のノッキング限界まで進角させた点火時期を実行点火時期とする、ようにされている火花点火式内燃機関が提供される。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明において、異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じである場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が正しく貯留されていると判定し、異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでない場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が誤って貯留されていると判定する、ようにされている火花点火式内燃機関が提供される。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明において、異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでない場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されていると判定するようにされている火花点火式内燃機関が提供される。

請求項５の発明によれば、請求項３の発明において、比較点火時期記憶手段が基本点火時期に加えて更に、正混合比燃料ノッキング発生点火時期を比較点火時期として記憶しており、
異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでなく低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が誤って貯留されていると判定された場合に、
負荷が大きいほど、正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差が小さい場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に高オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
負荷が大きいほど、正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差が大きい場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定する、ようにされている火花点火式内燃機関が提供される。

請求項６の発明によれば、請求項３の発明において、比較点火時期記憶手段が基本点火時期に加えて更に、正混合比燃料ノッキング発生点火時期を比較点火時期として記憶しており、
異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでなく、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が誤って貯留されていると判定された場合に、
実行点火時期が正混合比燃料ノッキング発生点火時期よりも進角側にある場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に高オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
実行点火時期が正混合比燃料ノッキング発生点火時期よりも遅角側にある場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の火花点火式内燃機関。

請求項７の発明によれば、請求項５または６の発明において、
低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定された場合に、
予め定めた２つの負荷における正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差の差が予め定めた判定値より大きい場合には低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
予め定めた２つの負荷における正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差の差が予め定めた判定値より小さい場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されていると判定する、ようにされている火花点火式内燃機関が提供される。

請求項８の発明によれば、請求項５または６の発明において、
低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定された場合に、
予め定めた負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が予め定めた判定値より大きい場合には低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
予め定めた負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が予め定めた判定値より小さい場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されていると判定する、ようにされている火花点火式内燃機関が提供される。

請求項９の発明によれば、請求項１の発明において、判定結果を表示する判定結果表示手段を有するようにされている火花点火式内燃機関が提供される。
このように構成された火花点火式内燃機関では、運転者は低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに正しく燃料が貯留されているか、否か、を認知することができる。

各請求項に記載の発明によれば、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに正しい燃料が貯留されているか、否か、を容易に正確に判定することができる。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、この実施形態のハード構成を模式的に示す図であって、図１において車両１００は、低オクタン価燃料が給油されるべき低オクタン価燃料タンク５と、高オクタン価燃料が給油されるべき高オクタン価燃料タンク７が設けられている。
低オクタン価燃料タンク５内の燃料は低オクタン価燃料ポンプ５ａにより、高オクタン価燃料タンク７内の燃料は高オクタン価燃料ポンプ７ａにより、点火栓１１を有する火花点火式の内燃機関（以下、単に機関という）１０の吸気ポート１２に取り付けられている燃料噴射弁１３ａ、１３ｂにそれぞれ送給される。燃料噴射弁１３ａ、１３ｂは電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０からの指令により低オクタン価燃料と高オクタン価燃料を運転条件に適した所定の割合で吸気ポート１２内に噴射し、噴射された燃料は吸気ポート１２、および、燃焼室内で混合される。したがって、燃料混合手段は燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、ＥＣＵ２０、吸気ポート１２、および、燃焼室によって構成されている。

なお、この実施の形態では２つの燃料噴射弁１３ａ、１３ｂを吸気ポート１２に備えているが、一方を筒内に直接噴射するものにしてもよいし、あるいは、吸気ポート１２に２つの燃料を噴射できる一体型の燃料噴射弁を１個設けるようにしてもよい。

機関１０には機関回転数を検出するためのクランク角センサ１０ａ，ノッキングの発生状態を測定するノックセンサ１０ｂが取り付けられている。また、吸気管１４には負荷としての吸気量を検出するエアフローメータ１４ａが取り付けられている。これらのセンサ、メータの検出値はＥＣＵ２０に送られる。
ＥＣＵ２０にはその他にも多くのセンサ類の信号が送られ、また、ＥＣＵ２０から多くの制御機器に信号が送られるが本発明に直接の関係のないものは省略してある。

次に、本実施の形態に関わる点火時期について図２を参照して説明する。図２の上段に示されるのは、同じ回転数における負荷の大小に対応する低オクタン価燃料タンク５から送られる燃料と高オクタン価燃料タンク７から内燃機関１０に供給される燃料の混合比であって、図示されるように無負荷では低オクタン価燃料タンク５からの燃料が１００％、全負荷では高オクタン価燃料タンク７からの燃料が１００％になるように設定されている。

一点鎖線で示されるのは、低オクタン価燃料タンク５と高オクタン価燃料タンク７の両方に低オクタン価燃料が貯留され、全ての負荷域で低オクタン価燃料のみ噴射される場合の各負荷におけるノッキング発生点火時期のラインである。以下、このラインを低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインという。

二点鎖線で示されるのは、低オクタン価燃料タンク５と高オクタン価燃料タンク７の両方に高オクタン価燃料が貯留され、全ての負荷域で高オクタン価燃料のみ噴射される場合の各負荷におけるノッキング発生点火時期のラインである。以下、このラインを高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインという。
低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインと高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインは平行である。

破断間隔の長い破線で示されるのは、低オクタン価燃料タンク５に低オクタン価燃料が貯留され、高オクタン価燃料タンク７に高オクタン価燃料が貯留された場合、すなわち正しく貯留された場合のノッキング発生点火時期のラインである。以下、このラインを正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインという。正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインは負荷が大きくなると高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近し全負荷では高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインと一致する。逆に、負荷が小さくなると低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近し無負荷では低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインと一致する。

破断間隔の短い破線で示されるのは、低オクタン価燃料タンクに誤って高オクタン価燃料が貯留され、高オクタン価燃料タンクに誤って低オクタン価燃料が貯留された場合、すなわち、全く逆に貯留した場合のノッキング発生点火時期のラインである。以下、このラインを逆混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインという。逆混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインは負荷が大きくなると低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近し全負荷では低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインと一致する。逆に、負荷が小さくなると高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近し無負荷では高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインと一致する。

点線で示されるのは、正混合比燃料ノッキン発生点火時期ラインから全域で略均一の安全巾だけ遅れ側にシフトして正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインに平行に設定される基本点火時期SABのラインである。以下、このラインを基本点火時期ラインという。この基本点火時期ラインは正混合比燃料ノッキン発生点火時期ラインと共に開発時に実験にもとづき決定されＥＣＵ２０に記憶されている。
細い実線で示されるのはＭＢＴ（Minimum Spark Advance for Best Torque)ラインであり、基本点火時期ライン、正混合比燃料ノッキン発生点火時期ラインと同様に開発時に実験にもとづき決定され、ＥＣＵ２０に記憶されている。
しかし、低オクタン価ノッキング発生点火時期ライン、高オクタン価ノッキング発生点火時期ライン、逆混合比ノッキング発生点火時期ラインは、予想されるラインであって、ＥＣＵ２０に記憶されるものではない。

運転時には基本点火時期SABからノッキング限界まで進角させた実行点火時期SAで点火がおこなわれる。この進角は、ノックセンサ１０ａがノッキングを検出するまで進角させ、ノッキングが検出されたならばノッキングが検出されないように微少量だけ遅角させ、再び、ノックセンサ１０ａがノッキングを検出するまで進角させることを繰り返す、所謂ノックコントロールにより実行される。

この基本点火時期SABから実行点火時期SAまでの進角量を調整進角量と呼び、DSAで表わす。したがって、以下の関係となる。
実行点火時期SA＝基本点火時期SAB ＋調整進角量DSA である。
しかし、ＭＢＴがノッキング限界よりも遅角側にある場合には、実行点火時期SAはＭＢＴとされる。

ところで、貯留の正誤に関しては、前述したように、以下の４つのケースが考えられる。
ケースＡ：低オクタン価燃料タンク５に低オクタン価燃料が、高オクタン価燃料タンク７に低オクタン価燃料が貯留された場合、すなわち、正しく貯留された場合である。
ケースＢ：低オクタン価燃料タンク５と高オクタン価燃料タンク７に共に低オクタン価燃料が貯留された場合、すなわち、高オクタン価燃料タンク７に誤って低オクタン価燃料を貯留した場合である。
ケースＣ：低オクタン価燃料タンク５と高オクタン価燃料タンク７に共に高オクタン価燃料が貯留された場合、すなわち、低オクタン価燃料タンク５に誤って高オクタン価燃料を貯留した場合である。
ケースＤ：低オクタン価燃料タンク５に高オクタン価燃料が、高オクタン価燃料タンク７には低オクタン価燃料が貯留された場合、すなわち、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料の両方とも貯留すべきタンクを誤った場合である。

図３はケースＡを説明する図であって、図２に示した６つの点火時期ライン（低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ライン、高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ライン、正混合比燃料ノッキング発生点火時期ライン、逆混合比燃料ノッキング発生点火時期ライン、基本点火時期ライン、および、ＭＢＴライン）が示されている。
実行点火時期SAは、正混合比燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある場合は正混合比燃料ノッキング発生点火時期とされ、逆に正混合比燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも進角側にある場合はＭＢＴとされる。したがって、実行点火時期SAは太い実線で示されるようになる。
前述したように、基本点火時期SABは正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインから負荷値に拘わらず所定の安全巾SASだけ遅角側にシフトしたものである。したがって、このケースＡの場合は、基本点火時期SABから実行点火時期SAまでの調整進角量DSAは、正混合比燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある範囲において一定で、前述した正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインから基本点火時期ラインをもとめるためにシフトした安全巾SASと同じである。したがって、正混合比燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある範囲において予め選んだ負荷値L1とL2（L1＜L2）における調整進角量DSA１とDSA2を比較すると、DSA1=DSA2である。

図４がケースＢを説明する図であって、同じ回転数において、無負荷から全負荷まで、低オクタン価燃料のみが噴射される。そして、図２に示したのと同じ６つの点火時期ラインが示されている。
実行点火時期SAは、低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある場合は低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期とされ、逆に低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも進角側にある場合はＭＢＴとされる。したがって、実行点火時期SAは太い実線で示されるようになる。
そして、低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインは負荷の小さい方が負荷の大きい方よりも正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近している。したがって、低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある範囲において予め選んだ負荷値L1とL2（L1＜L2）における調整進角量DSA１とDSA2を比較すると、DSA1＞DSA2である。

図５がケースＣを説明する図であって、同じ回転数において、無負荷から全負荷まで、高オクタン価燃料のみが噴射される。そして、図２に示したのと同じ６つの点火時期ラインが示されている。
実行点火時期SAは、高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある場合は高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期とされ、逆に高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも進角側にある場合はＭＢＴとされる。したがって、実行点火時期SAは太い実線で示されるようになる。
そして、高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインは負荷の小さい方が負荷の大きい方よりも正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近している。したがって、高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある範囲において、予め選んだ負荷値L1とL2（L1＜L2）における調整進角量DSA１とDSA2を比較すると、DSA1＞DSA2である。

図６がケースＤを説明する図であって、同じ回転数において、負荷が大きいほど低オクタン価燃料の比率が大きく、高オクタン価燃料の比率が小さくなるようにして、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が混合されて噴射される。そして、図６には、図２に示したのと同じ６つの点火時期ラインが示されている。
実行点火時期SAは、逆混合比燃料燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある場合は逆混合比燃料ノッキング発生点火時期とされ、逆に逆混合比燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも進角側にある場合はＭＢＴとされる。したがって、実行点火時期SAは太い実線で示されるようになる。
したがって、逆混合比燃料燃料ノッキング発生点火時期がＭＢＴよりも遅角側にある範囲で予め選んだ負荷値L1とL2（L1＜L2）における調整進角量DSA１とDSA2を比較すると、DSA1＞DSA2である。

上記より、ケースＡについてはDSA1＝DSA2であり、ケースＢ、Ｃ、Ｄについては、いずれも、DSA1＞DSA2である。したがって、DSA1＝DSA2であればケースＡの正貯留であり、DSA1＝DSA2でなければケースＢ、Ｃ、Ｄのいずれかの誤貯留であると判定できる。
しかし、誤貯留の場合にどのような誤貯留かはわからない。

そこで、次に、正混合比燃料ノッキング発生点火時期を中間比較点火時期として、負荷値L1とL2で、実行点火時期SAと比較し、その差をそれぞれ中間比較点火時期差ESA1、ESA2として、この中間比較点火時期差ESA1、ESA2の大小を比較して、誤貯留の場合にケースＢ、Ｃ、Ｄのどれであるかを判定する。

ケースＢの場合は、上述した実行点火時期SAのラインである低オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインは正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインより遅れ側にあって、負荷が小さいほど正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近しているので、ESA1＜ESA2となる。

ケースＣの場合について同様に、中間比較点火時期差ESA1、ESA2の大小を比較すると、ケースＣの場合は、上述した実行点火時期SAのラインである高オクタン価燃料ノッキング発生点火時期ラインは正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインより進み側にあって、負荷が大きいほど正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインに接近しているので、ESA1＞ESA2である。

ケースＤの場合について同様に、中間比較点火時期差ESA1、ESA2の大小を比較すると、ケースＤの場合は、図６に示されているように上述した実行点火時期SAのラインである逆混合比ノッキング発生点火時期ラインは、負荷が大きいほど正混合比燃料ノッキング発生点火時期ラインから離間しているので、ESA1＜ESA2である。

したがって、ESA1とESA2の比較をおこなって、ESA1＞ESA2であればケ−スＣであり、ESA1＜ESA2であればケースＢまたはケースＤであるといえる。
あるいは、実行点火時期と正混合比ノッキング発生点火時期を比較して、実行点火時期が正混合比ノッキング発生点火時期より進角側にあればあればケースＣと判定し、実行点火時期が正混合比ノッキング発生点火時期より遅角側にあればあればケースＢまたはケースＤと判定することもできる。
しかし、いずれの場合も、ケースＢであるかケースＤであるかの判定まではできない。

そこで、次にケースＢであるかケースＤであるかの判定について説明する。
ケースＢとケースＤを比較してみると、負荷を増大した場合のDSAの値の減少のしかたがケースＢよりもケースＤの方が大きい。
そこで、例えば、予め定めた２つの負荷値におけるDSAの値の差を算出し、このDSAの値の差が予め定めた判定値Aより大きければケースＤと判定し、小さければケースＢと判定する。
ここで、負荷L１とL2を、それぞれ予め定めた値にしておけば、DSA1−DSA2で、DSAの値の差をもとめることができ、再度負荷値を変更してDSAの値の変化量をもとめる必要がないので計算負荷が小さくなる。そこで、この実施の形態ではL１とL2はそれぞれ予め定めた値とされている。

あるいは、ケースＢとケースＤの同じ負荷の値におけるDSAの値を比較してみると、ケースＤの場合のDSAの値はケースＢの場合のDSAの値よりも大きい。そこで、同じ負荷の値におけるDSAの値が、予め定めた判定値Bより大きければケースＤと判定し、小さければケースＢと判定する。
この場合も上述のように、L１とL2を、それぞれ予め定めた値にしておくことによってDSA1を判定値Bと比較（あるいは、DSA2を判定値B'と比較）することができる。

上記の考えに基づく、本発明における貯留の判定の制御を図７に示すフローチャートにしたがって説明する。
先ず、ステップ１では、予め定めた負荷値L1、L2における調整進角量DSA1、DSA2等、各データを読み込む。次いで、ステップ２に進み、DSA1とDSA2が等しいか、否か、を判定する。そして、ステップ２で肯定判定された場合はステップ５に進んで、正しい貯留、すなわち、ケースＡの低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留され、高オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留されている、という判定をしてからステップ９に進んで終了する。

ステップ２で否定判定された場合は、ステップ３に進み、ESA1＞ESA2か、否か、あるいは実行点火時期が正混合比ノッキング発生点火時期よりも進角しているか、否か、を判定する。ステップ３で肯定判定された場合はステップ６に進んで、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に高オクタン価燃料を貯留するケースＣの誤貯留がされている、という判定をしてからステップ９に進んで終了する。

ステップ３で否定判定された場合は、ステップ４に進み、DSA1−DSA2＞Aであるか、あるいは、DSA1＞B（またはDSA2＞B'）か、否か、を判定する。そして、ステップ４で否定判定された場合はステップ７に進んで、高オクタン価燃料タンクと低オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料を貯留するケースＢの誤貯留がされている、という判定をしてからステップ９に進んで終了する。

一方、ステップ４で肯定判定された場合は、ステップ８に進んで、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料を、高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料を貯留するケースＤの誤貯留がされているという判定をしてからステップ９に進んで終了する。
なお、ステップ５、６、７、８で得た判定結果は、図１において参照符号２１で示される判定結果表示装置に表示され運転者が認知できるようになっている。

図８に示すのは、上述の実施の形態の変形例であって、上述の実施の形態と同様に、ステップ１１で各データを読み込んでからステップ１２に進み、DSA1とDSA2が等しいか、否か、を判定する。そして、ステップ１２で肯定判定された場合はステップ１４に進んで、正しい貯留、すなわち、低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留され、高オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留されている、という判定をしてからステップ１５に進んで終了する。
一方、ステップ１２で否定判定された場合は、ステップ１３に進んで、ケースＢの低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留され、高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、という判定をしてから、ステップ５に進んで終了する。

前述したように、DSA1＝DSA2でない場合には、ケースＢの外、ケースＣ、ケースＤもあり得るにも拘わらずに、上記のように、直ぐに、ケースＢの低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されている、という判定をおこなうのは、以下の理由による。

一般に、高オクタン価燃料は低オクタン価燃料よりも価格が高い。また、低オクタン価燃料の給油設備を有するが、高オクタン価燃料の給油設備を有していないガソリンスタンドもある。これらのことから、ケースＢの誤貯留、すなわち、低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留され、高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留される可能性が最も高い。したがって、直ぐに、ケースＢと判定するのである。
この変形例は請求項４に対応するものである。

以上、本発明の実施の形態、および、その変形例を、説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、車両に燃料分離装置を備え、原料燃料を燃料分離装置で低オクタン価燃料と高オクタン価燃料に分離し、それぞれ、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに貯留するような場合にも適用することができる。このような場合には、燃料分離装置の作動が正常か、否か、の判定をすることもできる。

本発明のハードの構成を示す図である。点火時期の設定を説明する図である。正しく給油された時の点火時期を説明する図である。低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクの両方に低オクタン価燃料が貯留された場合の点火時期を説明する図である。低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクの両方に高オクタン価燃料が貯留された場合の点火時期を説明する図である。低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され、高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留された場合の点火時期を説明する図である。貯留の判定のフローチャートである。変形例における貯留の判定のフローチャートである。

符号の説明

３原料燃料タンク
５低オクタン価燃料タンク
７高オクタン価燃料タンク
１０機関
１０ａクランク角センサ
１０ｂノックセンサ
１１点火栓
１２吸気ポート
１３ａ（低オクタン価燃料用）燃料噴射弁
１３ｂ（高オクタン価燃料用）燃料噴射弁
２０ＥＣＵ
２１判定結果表示装置

Claims

低オクタン価燃料を貯留するための低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料を貯留するための高オクタン価燃料タンクを有し、低オクタン価燃料タンク内の燃料と高オクタン価燃料タンク内の燃料を、運転状態に応じた混合比で燃焼室に噴射する火花点火式内燃機関であって、
負荷が大きいほど高オクタン価燃料タンクからの燃料の比率が大きく、負荷が小さいほど低オクタン価燃料タンクからの燃料の比率が大きく、なるように高オクタン価燃料タンクからの燃料と低オクタン価燃料タンクからの燃料を所定の混合比で混合する燃料混合手段と、
実運転時に、ノッキング発生状態にもとづいて実行点火時期を決定する実行点火時期決定手段と、
予め所定の関係に基づいて負荷に応じて定められた点火時期である比較点火時期を記憶する比較点火時期記憶手段と、を具備し、
予め定められた複数の負荷値における比較点火時期と実行点火時期の差に基づいて、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が正しく貯留されているか、否か、を判定する、ことを特徴とする火花点火式内燃機関。
比較点火時期記憶手段が、低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が給油され高オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が給油された場合の各負荷におけるノッキング発生点火時期である正混合比燃料ノッキング発生点火時期に対して一定値だけ遅角した点火時期として設定されている基本点火時期を比較点火時期として記憶しており、
実行点火時期決定手段は実際のノッキング限界まで進角させた点火時期を実行点火時期とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の火花点火式内燃機関。
異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じである場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が正しく貯留されていると判定し、
異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでない場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が誤って貯留されていると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の火花点火式内燃機関。
異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでない場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されていると判定する、ことを特徴とする請求項３に記載の火花点火式内燃機関。
比較点火時期記憶手段が基本点火時期に加えて更に、正混合比燃料ノッキング発生点火時期を比較点火時期として記憶しており、
異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでなく、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が誤って貯留されていると判定された場合に、
負荷が大きいほど、正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差が小さい場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に高オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
負荷が大きいほど、正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差が大きい場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の火花点火式内燃機関。
比較点火時期記憶手段が基本点火時期に加えて更に、正混合比燃料ノッキング発生点火時期を比較点火時期として記憶しており、
異なる負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が同じでなく、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が誤って貯留されていると判定された場合に、
実行点火時期が正混合比燃料ノッキング発生点火時期よりも進角側にある場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に高オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
実行点火時期が正混合比燃料ノッキング発生点火時期よりも遅角側にある場合には、低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の火花点火式内燃機関。
低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定された場合に、
予め定めた２つの負荷における正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差の差が予め定めた判定値より大きい場合には低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
予め定めた２つの負荷における正混合比燃料ノッキング発生点火時期と実行点火時期の差の差が予め定めた判定値より小さい場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されていると判定する、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の火花点火式内燃機関。
低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されているか、あるいは、低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されている、と判定された場合に、
予め定めた負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が予め定めた判定値より大きい場合には低オクタン価燃料タンクに高オクタン価燃料が貯留され高オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料が貯留されていると判定し、
予め定めた負荷における基本点火時期と実行点火時期の差が予め定めた判定値より小さい場合には低オクタン価燃料タンクと高オクタン価燃料タンクに共に低オクタン価燃料が貯留されていると判定する、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の火花点火式内燃機関。
判定結果を表示する判定結果表示手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の火花点火式内燃機関。