JPH03279651A - 内燃機関の使用燃料判定装置 - 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、点火時期や燃料の混合比を使用燃料に応じて
切り換える内燃機関における使用燃料の判定装置に関す
る。

〈従来の技術〉 従来、内燃機関の電子１１ｉ１Ｊ　′４′ｌＩＩ式の点
火Φ旧ａ′Ｉ装置では、機関の回転速度や負荷に応じて
設定された基本点火時期をノッキング発生の有無に応し
て進遅角補正することが一般に行われている。即ち、ノ
ッキングを発生しない場合は、予め設定された基準進角
値より大きくならない範囲で所定角度αずつ進角方向に
補正していき、ノッキングを発生すると最大遅角量α。

を超えない範囲で所定角度β（〉α）ずつ遅角させる制
御を繰り返してノッキングを回避しつつノッキング発生
の境界付近まで点火時期を進角制御して出力、燃費特性
を確保するようにしている（特開昭５８−１０５０３６
号参照）。

また、標準燃料である所謂レギュラーガソリンとオクタ
ン価の高いガソリン（ハイオクガソリン）とではノッキ
ングの発生特性が異なるため、前記点火時期制御におけ
る進遅角補正量（基本点火時期に対する補正量の累積値
）を基準値と比較することによってガソリンの種類を判
定し、判定されたガソリンに応じて基本点火時期の設定
を切り換えるようにしたものも提案されている（特開昭
６４−８３５６号公報）。

また、レギュラーガソリンを使用した場合の方がハイオ
クガソリンを使用した場合に比較してノンキング発生し
易いため点火時期が遅角側に制御され、この結果排気温
度が上昇するので該排気温度の上昇を抑制すべく、ハイ
オクガソリン使用時に比較して混合比を濃い目に設定す
るようにしたものもある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、ノッキングの特性（レベルの大きさ）は
後述するように機関冷却水温度（以下水温という）等の
機関運転条件や吸気温度、湿度等の環境条件によって大
きく左右される。ノッキングレベルと点火時期制御特性
との関係は、例えば水温の場合では、第４図に示すよう
に水温が高い程ノッキングは発生し易くなるため、ノッ
キングレベルを上記のような適正レベルとする点火時期
は高温時の方が低温時に比較して遅角側に制御される。

また、吸気温度の場合は温度が上昇する程ノッキングを
発生し易いため、水温の場合と同様最適点火時期に対し
て低温側では進角側に制御され高温側では遅角側に制御
される。湿度の場合は、最適点火時期に対して低湿度側
では遅角側に制御され高湿度側では進角側に制御される
。

したがって、例えば下記表のようにハイオクガソリン（
オクタン価９８）に対する基本点火時期をマツプに設定
する際の水温、吸気温度、湿度の条件に対して、ややオ
クタン価の低いハイオクガソリン（オクタン価９５）を
使用しても水温、吸気温度、湿度が極めてノッキングを
発生し易い過酷な条件に変化すると、これらの変化要因
に対して補正される遅角側への補正量（合計値−８，９
°）の方が、オクタン価減少による遅角側への補正量（
−３°）より遥かに大きく、そのために遅角側への総補
正量（−１１，９）はレギュラーガソリンと判定する遅
角補正量の基準値よりも大きくなフてしまいレギュラー
ガソリンであると誤判定されることがあった（第５図参
照）。

表 （環境変化による点火時期補正量変化）本発明は、この
ような従来の問題点に鑑みなされたもので、機関運転状
態や環境条件の変化に左右されることなく使用燃料を正
しく判定できるようにした内燃機関の使用燃料判定装置
を提供することを目的とする。

〈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
応じて基本点火時期設定手段により設定される基本点火
時期をノッキング検出手段により検出されるノッキング
の発生状態に応して進遅角補正する進遅角補正手段を備
えると共に、該進遅角補正手段における進遅角補正量を
判定用の基準値と比較して使用燃料を判定する判定手段
を備えてなる内燃機関の使用燃料判定装置において、前
記判定手段における基準値を機関運転状態及び環境条件
に応じて補正する基準値補正手段を設けた構成とする。

〈作用〉 ノッキングが発生し易い機関運転状態及び環境条件では
進遅角補正手段により基本点火時期が遅角方向に制御さ
れる。

そこで、基準値補正手段は、水温等の機関回転速度以外
の機関運転状態、吸気温度、湿度等の環境条件の変化に
応じてノッキングを発生し難い変化方向に対して、基準
値を遅角側に補正する。

これにより、判定手段はオクタン価以外の環境条件等で
変化する進遅角補正量に対して補正された基準値を用い
て正しく使用燃料を判定することができる。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、内燃機関Ｉ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。前記
スロットル弁７には、その開度ＴＶＯをポテンショメー
タにより検出するスロットルセンサ１５が付設されてい
る。

吸気マニホールド５には、各気筒毎に電磁式の燃料噴射
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
れる燃料を吸気マニホールド５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コン
トロールユニット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１
３に内蔵されたクランク角センサ１０からの信号に基づ
き算出される機関回転速度Ｎとから基本燃料噴射量Ｔ、
を演算し、この基本燃料噴射量ＴＰを冷却水温度等に基
づいて補正することにより最終的な燃料噴射量Ｔ１を演
算し、この燃料噴射量Ｔ、に相当するパルス幅の駆動パ
ルス信号を機関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１に対して要求量の燃料が噴射供給さ
れるようになっている。

また、機関１の各気筒には夫々点火栓１１が設けられて
いて、これらには、点火コイル１２にて発生する電圧が
ディストリビュータ１３を介して常時印加され、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、付設されたパワートランジスタ１２
ａを介して高電圧の発生時期が制御されるようになって
いる。したがって点火時期（点火進角値）　ＡＤＶの制
御は、前記パワートランジスタ１２ａのＯＦＦ時期をコ
ントロールユニット９からの点火時期制御で制御するこ
とにより行う。

コントロールユニット９は、前記基本燃料噴射量Ｔ、と
機関回転速度Ｎとにより区分される複数の運転領域毎に
ＲＯＭに記憶しであるマツプから、当該運転条件に対応
する基本点火時期ＡＤＶｏを検索して求めると共に、所
定のノッキング検出運転領域においては、圧電素子によ
りノッキングを検出するノッキング検出手段としてのノ
ッキングセンサ１４からの検出信号に基づいてノッキン
グの有無を判別して進遅角補正を行い、最終的な点火時
期ＡＤＶを設定し、該設定点火時期ＡＤＶに基づいてパ
ワートランジスタ１２ａに点火制御信号を出力する。

尚、使用燃料判定用に進遅角補正量と比較される基準値
を補正するため、水温センサ１６．吸気温度センサ１７
及び湿度センサ１８が設けられ、これらからの検出信号
はコントロールユニット９に入力される。

ここで、コントロールユニット９によって行われる点火
時期ＡＤＶのノッキング検出に基づく進遅角制御を、第
３図のフローチャー１−に示すプログラムに従って説明
する。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、クランク
角センサ１０の基準クランク角毎（４気筒内燃機関では
１８０°毎）のリファレンス信号ＲＥＦが出力される毎
に実行される。また、機関の始動直後は後述する基本点
火時期のマツプテーブルとしてハイオクガソリン用のも
のが使用される。

ステップ（図でばＳと記す）■では、ノッキングセンサ
１４からの機関振動信号をノッキングを発生し易い設定
クランク角期間積分した値ｋｎ／ｓ　（別ルーチンで求
められる）、水温センサ１６からの水温信号Ｔ、１．吸
気温度センサ１７からの吸気温度信号Ｔａ＋？Ｗ度セン
サ１８からの湿度信号Ｈ２０，クランク角センサ１０か
らの機関回転速度信号Ｎ、スロットルセンサ１５からの
スロットル弁開度信号ＴＶＯ，エアフローメータ６から
の吸入空気流量信号Ｑが入力される。

ステップ２では、機関回転速度、Ｎと負荷（例えば基本
燃料噴射量ＴＰ）とに基づいてノッキングを発生し易い
ノッキング検出を要求される運転領域であるかを判定す
る。

ノッキング検出要求領域でないと判定された場０ 合はステップ３へ進み、進遅角補正量χを０に設定した
後ステップ１３へ進み、機関回転速度Ｎと負荷（例えば
基本燃料噴射量ＴＰ）から基本点火時期へＤＶ、を設定
する。

また、ステップ２でノッキング検出要求領域であると判
定された場合にはステップ４へ進み、ノッキングセンサ
１４の検出信号ｋｓｉを過去の加重平均値と適当な重み
付けで加重平均演算してＢＧＬを求める。

ステップ５では前記ＢＧＬに加算されるスライスレベル
ＳＬを機関回転速度Ｎに基づいて１次元マツプテーブル
からの検索等によって設定する。

ステップ６では、機関振動の積分値ｋｎ／ｓのレベルと
ステップ３で演算したＢＧＬにステップ５で設定したス
ライスレベルＳＬを加算して得られる判定レベルとの大
小を比較する。

この結果、ｋｎ／ｓ　＞　Ｂ　Ｇ　Ｌ　十ＳＬの場合は
ステップ７へ進んで進遅角補正量Ｘを現在値から遅角補
正量αを減少した値で更新し、ｋｎ／ｓ≦Ｂ　Ｇ　Ｌ　
十ＳＬの場合はステップ８へ進み、進遅角補正Ｍｘを進
角１ 補正量βを加算した値で更新する。以上ステップ４〜ス
テツプ８までの機能が進遅角補正手段に相当する。

次いでステップ９へ進め、後述する使用燃料の判定でレ
ギュラーガソリンと判定された時に１にセットされ、当
該運転の終了によってＯにリセットされるフラグＦの値
を判定する。

当初Ｏとなっている時はステップ１０へ進み前記進遅角
補正量χと比較されてレギュラーガソリンであるか否か
を判定するだめの基準値ＡＤν、を後述するように設定
する。また、フラグＦが１と判定された時には再度使用
燃料の判定を行うことなくステップ１３へ進む。

まず、機関回転速度Ｎと負荷（例えば基本燃料噴射量Ｔ
Ｐ）とに基づいて基本値ＡＤｖｃｏをマツプテーブルか
らの検索等により求める。従来はこの値がそのまま基準
値として使用されている。

次に、水温Ｔ９に対する補正係数Ｋ　ＴＷＩ　吸気温度
Ｔ３に対する補正係数ＫＴａ及び湿度ＨｚＯに対する補
正係数Ｋ　、、、を夫々マツプテーブルから検索２ する。ここで、補正係数Ｋ　ＴＷは水温Ｔ、１が低い時
に大きく水温Ｔ。が高くなるほど小さくなる特性、補正
係数ＫＴａは吸気温度Ｔａが低い時に大きく吸気温度Ｔ
、が高くなるほど小さくなる特性、補正係数Ｋ１１゜。

は湿度１１゜０が高くなるほど大きくなる特性に夫々設
定されている。

そして、前記基本値ＡＤＶ　ｃｏを各種の補正係数Ｋ。

ｗＫ７ａ＋　　Ｋ＋＋２ｏを乗じて補正することにより
、最終的な基準値ＡＤｖｃを設定する。即ち、このステ
ップ１０の機能が基準値補正手段に相当する。

次いで、ステップ１１へ進みステップ６又は７で設定さ
れた進遅角補正量Ｘと前記ステップ１０で設定された基
準値ＡＤＶｃとの大小を比較する。

そして、ｌ　ｘ　ｌ　＞　ＡＤＶｃである場合には遅角
方向への制御量が大きくレギュラーガソリンを使用して
いると判定してステップ１２へ進み、基本点火時期のマ
ツプテーブルをハイオクガソリン用のものから大きく遅
角側に設定されているレギュラーガソリン用のものへ切
り換えると共に、フラグＦを１にセットした後ステップ
１３へ進む。また、ス３ テップ１１でＩＸＩ≦ＡＤＶｃであると判定された場合
はステップ１１をジャンプしてステップ１３へ進む。

ステップ１３では、ハイオクガソリン使用と判定されて
いる間はハイオクガソリン用のマツプテーブル、レギュ
ラーガソリン使用と判定された場合はレギュラーガソリ
ン用のマツプテーブルを用いて基本点火時期ＡＤＶ、を
検索する。このステップ１３の機能が基本点火時期設定
手段に相当する。

次いで、ステップ１４では最終的な点火時期ＡＤＶを、
前記基本点火時期ΔＤＶ、に進遅角補正量Ｘを加算した
値で設定する。このステップ１４の機能がノッキング制
御手段に相当する。

ステップ１５では、設定された点火時期ＡＤＶをレジス
タにセットする。これにより、設定された点火時期ＡＤ
Ｖに点火信号が点火コイル１２に出力されて点火栓１１
による点火が行われる。

ステップ１６では、機関振動の積分値ｋｎ／ｓをＯＵセ
ットする。

かかる構成とずれば、水温Ｔい、吸気温度Ｔ。

湿度１（２０の変化に応じて、夫々ノッキングが発生４ し易くなるほど遅角補正量は増大するが、該遅角補正量
と比較される基準値がこれに見合って補正係数ＫＴ、、
　　Ｋｒａ＋　Ｋ□２ｏにより増大補正されるので使用
燃料を丁しく判定することができ、以て使用燃料に正し
く適合した点火時期制御の実行によりノッキングレベル
を前記条件変化に影響されることなく最適値に保つこと
ができる。

尚、本実施例では使用燃料を判定して基本点火時期を切
り換えるものを示したが、レギュラーガソリン使用時に
は燃料の混合比もハイオクガソリン使用時に比較して濃
い目の値に切り換えるように制御すればよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、機関運転状態や環
境条件の変化に影響されず使用燃料を正しく判定できる
ため、点火時期制御によるノッキングレベルの制御や燃
料の混合比制御の使用燃料による切り換えを正しく実行
できるものである。

【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２５ 図は本発明の一実施例の構成を示す図、第３図は同上実
施例のノンキング制御を示すフローチャート、第４図は
ノッキング制御時の各種状態を示す線図、第５図は従来
の使用燃料判定による誤判定を説明するだめの線図であ
る。 ■・・・機関　　９・・・コントロールユニット１０・
・・クランク角センサ　　■４・・・ノンキングセンサ
１６・・・水温センサ　　１７・・・吸気温度センサ　
　１８・・・湿度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関運転状態に応じて基本点火時期設定手段により設定
   される基本点火時期をノッキング検出手段により検出さ
   れるノッキングの発生状態に応じて進遅角補正する進遅
   角補正手段を備えると共に、該進遅角補正手段における
   進遅角補正量を判定用の基準値と比較して使用燃料を判
   定する判定手段を備えてなる内燃機関の使用燃料判定装
   置において、前記判定手段における基準値を機関運転状
   態及び環境条件に応じて補正する基準値補正手段を設け
   たことを特徴とする内燃機関の使用燃料判定装置。