JPH02169833A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は自動車用内燃機関において、燃料の重質度に応
じて空燃比を制御する装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、自動車用内燃機関においては、耐ノツク性を向
上さ廿たオクタン価の高いガソリン（以下ハイオク燃料
と称する。）と、オクタン価の低いガソリン（以下レギ
ュラー燃料と称する。）とが使用されている。

ところで、ハイオク燃料とレギュラー燃料とを選択的に
使用する内燃機関においては、充分な機関出力を確実に
するため以下の工夫をなしている。

即ち、予めレギュラー燃料用とハイオク燃料用の２つの
点火時期マツプを用意しておき、機関シリンダブロック
壁等に取付けられてその振動を電気信号として出力する
ノックセンサによりノッキングを検出し、該ノッキング
レベルを判断することにより使用燃料がハイオク燃料か
レギュラー燃料かを判断し、もってマツプを切り換えて
点火時期制御を行うようにしたものがある。

具体的には、ハイオク燃料使用時にはノッキングが発生
しない限り点火時期をできるだけ進角させる一方、レギ
ュラー燃料使用時にはノッキングを抑制するためにハイ
オク燃料使用時よりも点火時期を遅角するようにしてい
る。また、過給機付内燃機関では、ハイオク燃料使用時
に設定最大過給圧をレギュラー燃料使用時よりも高めて
、高出力化を図るものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来におけるノッキングレベルに応じて
マツプを切り換えて点火時期制御を行うものにおいては
、ノッキングを抑制することができるが、燃料の性状に
よって粘性及び揮発性も異なってくるため、以下の不具
合がある。

即ち、コントロールユニットからの駆動パルス信号によ
り通電されて開閉駆動される燃料噴射弁を用いる燃料噴
射制御においては、前記燃料の粘性及び揮発性の違いに
より空燃比が異なってくることがある。即ち、ハイオク
燃料はレギュラー燃料に比べてより重質でありもって粘
性が大きいと共に揮発性が低いため、吸入混合気の空燃
比が所望値よりも希薄化する。このため、出力の低下や
燃費の低下を招くと共に、冷機始動時の始動不良や走行
性能不良があった。

本発明はこのような従来の実情に鑑みてなされたもので
あり、重質度が高い燃料を使用している時にも内燃機関
の運転条件に合わせて燃料供給量を設定することにより
、運転性や始動性の向上を図ることを目的としているも
のである。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は第１図に示すように、機関運転状態
に応じて燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段と、
機関に供給される燃料の重質度を検出する重質度検出手
段と、検出された重質度に応じて前記燃料供給量を補正
する燃料量補正手段と、補正された燃料供給量に応じて
燃料供給手段を駆動制御する駆動制御手段と、を備えた
構成とする。

く作用〉 かかる構成によると、内燃機関に供給される燃料の重質
度即ち粘性及び揮発性に応じて、燃料供給量を補正し、
もって燃料の重質度にかかわらず最適な空燃比を確保で
きるようにした。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

一実施例を示す第２図において、機関１には、エアクリ
ーナ２．吸気ダクト３．スロットルチャンバ４及び吸気
マニホールド５を介して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられていて
、吸入空気流量Ｑを検出する。スロットルチャンバ４に
は図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁７
が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御する。スロッ
トル弁７には、その開度θを検出するスロットル弁開度
センサ１５が付設されている。吸気マニホールド５には
各気筒毎に燃料供給手段としての電磁式燃料噴射弁８が
設けられていて、図示しない燃料ポンプから圧送されプ
レッシャレギュレータにより所定の圧力に制御される燃
料を機関１に噴射供給する。

燃料噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵の制御
装置９において、エアフローメータ６により検出される
吸入空気流量Ｑと、ディストリビュータ１３に内蔵され
たクランク角センサ１０からの信号に基づいて算出され
る機関回転数Ｎと、から基本燃料噴射量Ｔｐ＝ＫＸＱ／
Ｎ　（Ｋは定数）を演算し、スロットル弁開度センサ１
５により検出されるスロットル弁開度θに基づく機関ア
イドル運転状態９槻関加減速状態や冷却水温度Ｔｗ等に
基づいて前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正して燃料噴射量
Ｔｉを設定し、この燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾
の駆動パルス信号を機関１の回転に同期して燃料噴射弁
８に出力することにより、機関ｌに所定量の燃料が噴射
供給されるようになっている。即ち、制御装置９により
燃料供給量設定手段が構成される。

機関１の各気筒には点火栓１１が設けられていて、これ
らには点火コイル１２にて発生、する高電圧がディスト
リビュータ１３を介して順次印加され、これにより火花
点火して混合気を着火燃焼させる。ここで、点火コイル
１２はそれに付設されたパワートランジスタ１２ａを介
して高電圧の発生時期が制御される。従って、点火時期
の制御は、パワートランジスタ１２ａのオン・オフ時期
を制御装置９がらの点火信号で制御することにより行う
。

制御装置９においては、各種の入力信号とＲＯＭ及びＲ
ＡＭ上のデータとに基づいて演算処理して、最適な点火
時期を決定し、そのタイミングにて点火信号を点火コイ
ル１２駆動用のパワートランジスタ１２ａに送る。

かかる点火時期制御に際し、使用燃料に応じた最適点火
時期ＡＤＶを得るため、前述のように標準燃料である低
オクタン価のレギュラー燃料に適合した標準点火時期マ
ツプと、高オクタン価のノ＼イオク燃料に適合した前記
標準点火時期＾ＤＶＭよりもより進角側に設定される非
標準点火時期マツプと、を用意してあり、これらの記憶
点火時期に基づいて現在の使用燃料に適合した点火時期
を指定するようになっている。このため、機関１のシリ
ンダブロック壁に取付けられてノッキングによる振動を
検出するノッキングセンサ１４からの信号が制御装置９
に入力されると、制御装置９は所定運転条件における検
出されたノッキング発生の有無及びノッキングレベルに
従って、使用燃料がレギュラー燃料かハイオク燃料かを
判断し、前記マツプより点火時期を決定している。

更に制御装置９は重質度検出手段としての機能も有して
おり、燃料がレギュラー燃料かハイオク燃料かを判断す
ることにより該燃料の重質度を判断する。そして、燃料
がハイオク燃料であるときは、燃料噴射量を増量させて
、混合気が希薄化することを防止する内燃機関の空燃比
制御を行う。

以下制御装置９による内燃機関の空燃比制御について、
第３図及び第４図のフローチャートを参照しつつ説明す
る。

第３図に示すフローチャートは本発明に係る第１実施例
である。

ステップ（図中では「Ｓ」としてあり、以下同様とする
）１ではノッキングセンサ１４により判定されるノッキ
ングレベルに従って使用燃料がレギュラー燃料かハイオ
ク燃料かを判断する。

ノッキングレベルが小さい場合は、使用燃料はハイオク
燃料であると判断して、ステップ２に進み、高オクタン
価のハイオク燃料に適合した、即ち標準点火時期ＡＤＶ
Ｍよりもより進角側に設定される非標準点火時期マツプ
から点火時期ＡＤＶを設定する。

そしてハイオク燃料は重質であると判断して、ステップ
３に進み、エアフローメータからの信号によって得られ
る吸入空気流量Ｑとクランク角センサからの信号によっ
て得られる機関回転数Ｎとから、基本燃料噴射量Ｔｐを
次式により算出する際の定数ＫＭを設定する。

Ｔｐ＝ＫＭＸＱ／Ｎ ここで、ＫＨは運転条件に従ってマツプより決定される
定数であって、燃料が重質であるので、粘性及び揮発性
により空燃比がリーン化することを考慮して、基本燃料
噴射量Ｔｐが理論空燃比となるように、通常の燃料に使
用される定数ＫＮより大きく設定されているものである
。

また、ステップ４では機関の始動時に機関の始動性を向
上させるための始動時噴射ｆｆ１Ｔ１（＝ＴｓｔＸＫＮ
ｓｔ　）を設定する際の、機関温度を代表する冷却水温
度Ｔｗに応じて設定される始動時基本噴射量Ｔ８．を、
やはり粘性及び揮発性により空燃比がリーン化すること
を考慮して、通常の燃料に使用されるＴ’ｓｙより大き
なＴＳＴ□に設定する。

尚、Ｋ　Ｎｓｔは回転数補正係数であり、クランキング
回転数が増大するに従って小さくなるように設定されて
いるものである。

一方、ステップ１において、ノッキングレベルが大きい
場合は、使用燃料はレギュラー燃料であると判断して、
ステップ５に進み、標準点火時期マツプから点火時期Ａ
ＤＶを設定する。

そして、ステップ６で基本燃料噴射量ＴＰを算出する際
に使用する定数を通常（１！！Ｋ　ｓ　とする。

さらに、ステップ７では始動時噴射量Ｔ１を設定する際
の始動時基本噴射量Ｔ’ｓｔを、通常値ＴＳＴＮとする
。

制御装置９は、上記のようにして定数Ｋ及び始動時基本
噴射量Ｔ３アを設定し、別ルーチンで燃料噴射量Ｔｉの
設定を行なって、相当するパルスを燃料噴射弁８に出力
する。

従って、ステップ３．４．６及び７が燃料量補正手段の
機能を奏し、また制御装置９により駆動制御手段が構成
される。

以上説明したように、使用燃料のノッキングレベルの大
小により該燃料の重質度を判断して、該重質度が高い燃
料であるハイオク燃料が供給される場合は、機関の運転
条件に合わせて噴射燃料量が増大されるようにしたので
、空燃比が希薄化することはなく空燃比を最適に維持で
き、もって本来のハイオク燃料による性能を得ることが
でき、またレギュラー燃料使用時よりも性能向上を図れ
て、出力の増大や燃費の向上を図ることが可能となると
いう効果がある。

尚、この時にも使用燃料に応じて従来の如く点火時期制
御が行われる。

第４図に示すフローチャートは本発明の第２実施例を示
すものである。

第４図に示すフローチャートにおいて、第３図に示した
フローチャートと同一機能のステップについては同一ス
テップ番号を付して説明を省略する。

ステップ１でノッキングレベルによりハイオク燃料であ
ると判断されると、ステップ２で点火時期ＡＤＶを設定
した後、ステップ８に進む。

ステップ８においてはハイオク燃料は重質であるとして
、次式で示されるように吸入空気流量Ｑと機関回転数Ｎ
とから算出される標準燃料であるレギュラー燃料使用時
の基本燃料噴射量Ｔｐに、一定の補正定数Ｋｘを乗算し
て、ハイオク燃料に係る基本燃料噴射Ｉ　Ｔ　ｐ　Ｈの
補正を実施する際の、前記補正定数Ｋｘをノッキングセ
ンサ１４からのノッキングレベルに応じてマツプより決
定する。また、該補正定数Ｋｘによりハイオク燃料に係
る始動時基本噴射量ＴＳＴ、を求めるための補正も実施
される。即ち、 Ｔｐ□＝ＴｐＸＫｘ ＴＳＴＨ−ＴＳＴＮ　ＸＫＸ により基本燃料噴射量Ｔ　ｐＨ及び始動時基本噴射量Ｔ
ＳＴ、を、求めるための補正定数Ｋｘを決定する。

本実施例においても、燃料のノッキングレベルの大小に
より該燃料の重質度を判断して、該重質度が高い燃料で
あるハイオク燃料が供給される場合は、内燃機関の運転
条件に合わせて噴射燃料量が増大されるようにしたので
、前記第１実施例と・同様な効果を奏すると共に、本実
施例においては、補正定数Ｋｘを用いて基本燃料噴射量
Ｔ　Ｐ　Ｎと始動時基本噴射ｆｆ１Ｔ　Ｓ　Ｔ、とを同
時に補正することが可能となる。

尚、機関に供給される燃料の重質度を検出する重質度検
出手段として、例えば燃料の重量を直接測定して燃料の
重質度を検出する方法を用いても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、燃料の重質度に応
じて燃料供給量を補正するようにしたので、使用燃料の
重質度即ち粘性及び揮発性にかかわらず空燃比を最適に
維持でき、使用燃料にかかわらず始動性や走行性能を最
適に維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム図、第３図は本発明の第１
実施例を示すフローチャート、第４図は本発明の第２実
施例を示すフローチャートである。 ｌ・・・機関　　６・・・エアフローメータ　　９・・
・制御装置　　１０・・・クランク角センサ　　−ト・
・点火栓１２・・・点火コイル　　１２ａ・・・パワー
トランジスター３・・・ディストリビュータ　　１４・
・・ノンキングセンサ 特許出願人　　　日本電子機器株式会社代理人　弁理士
　笹　島　　冨二雄 第１ 図 第３図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関運転状態に応じて燃料供給量を設定する燃料供給量
   設定手段と、機関に供給される燃料の重質度を検出する
   重質度検出手段と、検出された重質度に応じて前記燃料
   供給量を補正する燃料量補正手段と、補正された燃料供
   給量に応じて燃料供給手段を駆動制御する駆動制御手段
   と、を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
   置。