JPH0350906B2 - - Google Patents

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JPH0350906B2
JPH0350906B2 JP58182504A JP18250483A JPH0350906B2 JP H0350906 B2 JPH0350906 B2 JP H0350906B2 JP 58182504 A JP58182504 A JP 58182504A JP 18250483 A JP18250483 A JP 18250483A JP H0350906 B2 JPH0350906 B2 JP H0350906B2
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JP
Japan
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fuel
engine
operating condition
knocking
octane
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Osamu Horie
Tooru Okada
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Publication of JPH0350906B2 publication Critical patent/JPH0350906B2/ja
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
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    • F02D19/085—Control based on the fuel type or composition
    • F02D19/087—Control based on the fuel type or composition with determination of densities, viscosities, composition, concentration or mixture ratios of fuels
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611—Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F02D2200/0612—Fuel type, fuel composition or fuel quality determined by estimation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低オクタン価燃料（レギユラガソリ
ン）でも高オクタン価燃料（ハイオクガソリンま
たはプレミアムガソリン）でも作動しうるエンジ
ンに関する。
近年、無鉛の低オクタン価ガソリン（オクタン
価91）に加えて、無鉛の高オクタン価ガソリン
（オクタン価98）が出現し、これにより異なつた
オクタン価の燃料で作動しうるエンジンが注目を
集めている。
本発明は、このような状況下において創作され
たもので、使用燃料がどのオクタン価の燃料であ
るのかを自動的に判別できるようにした、使用燃
料判別装置付きエンジンを提供することを目的と
する。
このため、本発明は、異なつたオクタン価の燃
料で作動するエンジンにおいて、エンジンのノツ
キングを検出するノツキング検出手段と、エンジ
ン負荷状態を検出する負荷検出手段と、同負荷検
出手段の検出結果に基づいて該エンジン負荷状態
が低オクタン価燃料および高オクタン価燃料のい
ずれで作動する場合でもノツキングを発生しない
エンジン負荷領域内で設定される所定の試験領域
（試験点を含む）であるかどうかを判別する試験
領域判別手段と、低オクタン価燃料で作動する場
合にはノツキングを発生するが高オクタン価燃料
で作動する場合はノツキングが発生しない使用燃
料判別用運転条件を記憶する記憶手段と、上記試
験領域判別手段によつて上記試験領域であると判
別された場合にノツキングが発生するまで運転条
件を変更する運転条件変更手段と、同運転条件変
更手段によつて変更された運転条件と上記使用燃
料判別用運転条件とを比較して使用燃料が高オク
タン価燃料か低オクタン価燃料かを判別する使用
燃料判別手段とが設けられたことを特徴としてい
る。
以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、第１〜３図は本発明の第１実施例として
の使用燃料判別装置付きエンジンを示すもので、
第１図はその概略構成図、第２図ａ〜ｃはいずれ
もその作用を説明するためのグラフ、第３図はそ
の作用を説明するための流れ図であり、第４〜６
図はそれぞれ本発明の第２〜４実施例としての使
用燃料判別装置付きエンジンの概略構成図であつ
て、各図中、同じ符号はほぼ同様の部分を示して
いる。
まず、第１〜３図に示す第１実施例について説
明する。
第１図に示すごとく、自動車用往復動式内燃機
関（以下単に「エンジン」という）１には、その
ノツキングの有無を検出するノツクセンサ（ノツ
キング検出手段）３が設けられるとともに、エン
ジントルクを検出するトルクセンサ２１′が設け
られている。
また、キースイツチのオンオフ（ON−OFF）
状態を検出するキーセンサ４、燃料キヤツプの開
閉状態を検出する燃料キヤツプセンサ（検査指令
発生手段Ｇ）２１、エンジン回転数を検出する回
転数センサ（エンジン回転数検出手段すなわち運
転状態検出の一手段）２２およびエンジン負荷を
検出する負荷センサ（エンジン負荷検出手段すな
わち運転状態検出の一手段）２３が設けられてい
る。
そして、これらのセンサ３，４，２１，２１′，
２２，２３からの検出信号はコントローラ５へ入
力されるようになつている。
コントローラ５は、次のような手段をそなえて
いる。
(1) 高オクタン価ガソリン燃料（ハイオクガソリ
ン）に適した遅角量をマツプ等からのデータを
基に演算してハイオクガソリンでの運転に適し
た運転条件（点火進角）を設定する高オクタン
価燃料用運転条件設定信号出力手段Ａ (2) 低オクタン価ガソリン燃料（レギユラガソリ
ン）に適した遅角量をマツプ等からのデータを
基に演算してレギユラガソリンでの運転に適し
た運転条件（点火進角）を設定する低オクタン
価燃料用運転条件設定信号出力手段Ｂ (3) 回転数センサ２２と負荷センサ２３とからの
検出結果を受け、この検出結果とコントローラ
５の記憶部内に記憶された試験領域データとを
比較してエンジン負荷状態がレギユラガソリン
およびハイオクガソリンのいずれで作動する場
合でもノツキングを発生しないエンジン負荷領
域内で設定される所定の試験領域（試験点を含
む）ａ［第２図ａ参照］であるかどうかを判別
する試験領域判別手段Ｅ (4) レギユラガソリンで作動する場合にはノツキ
ングを発生するがハイオクガソリンで作動する
場合はノツキングが発生しない使用燃料判別用
運転条件（点火進角α0）または使用燃料判別出
力情報（トルクT0）ｂ［第２図ａ参照］ を記憶する記憶手段（具体的にはコントローラ
５の記憶部のアドレス）Ｆ (5) レギユラガソリン用点火進角での運転下にお
いて試験領域判別手段によつて上記試験領域ａ
であると判別された場合にノツキングセンサ３
が発生を検出するまで運転条件（点火進角）を
変更する（具体的には点火進角を進める）運転
条件変更手段Ｈ (6) 運転条件変更手段によつて運転条件（点火進
角）または機関出力（トルク）と上記使用燃料
判別用運転条件（点火進角α0）または上記使用
燃料判別出力情報（トルクT0）とを比較して
使用燃料がハイオクガソリンかレギユラガソリ
ンかを判別する使用燃料判別手段Ｊ (7) 使用燃料判別手段によつて判別された使用燃
料に応じハイオクガソリンまたはレギユラガソ
リン用点火進角に切替えて変更する（具体的に
は、使用燃料がハイオクガソリンであると判別
されるとハイオクガソリン用の点火進角に切替
える）エンジン作動制御手段としての切替制御
手段Ｋ なお、上記試験領域ａにおける点火進角はα1、
トルクはT1である。
また、低オクタン価燃料用運転条件設定信号出
力手段で設定されるレギユラガソリンでの運転に
適した運転条件（点火進角）を、第２図ｂに示す
ように、エンジン低中負荷域ではハイオクガソリ
ン用点火進角ｐと同じに設定し、ノツキングの出
やすいエンジン高負荷域Ｈ［第２図ｃ参照］では
ハイオクガソリン用点火進角よりも一定量あるい
は負荷状態により段階的に遅らせた特性ｒとなる
ように設定してもよい。
このように設定することにより、エンジン低中
負荷域で、十分にMBT（Minimum advance for
Best Torque）をとることができるので、出力
や燃費の向上をはかることができ、しかもエンジ
ン高負荷域では、ノツキングの早期発生を確実に
回避することができる。
そして、コントローラ５から出力されるハイオ
クガソリンまたはレギユラガソリンに適した点火
進角信号は、デイストリビユータ６を介して各点
火プラグへ供給されるようになつている。
なお、第１図中の符号２はトランスミツシヨン
を示している。
また、第２図ａ中の符号Ｒはレギユラガソリン
でノツキングが発生し始める領域を示しており、
Ｐはハイオクガソリンでノツキングが発生し始め
る領域を示している。
以下、主としてコントローラ５内で行なわれる
処理につき、第３図の流れ図を用いて説明する。
まず、ステツプA1で、前回キーオフ後に燃料
キヤツプをあけたかどうかが燃料キヤツプセンサ
２１の出力に基づいて判断される。かかる判断が
行なわれるのは次の理由による。すなわち燃料キ
ヤツプをあけていなければ、燃料の補給は行なわ
れていないということであるから、使用燃料は前
のままであるはずであり、その後の各種の判断を
省略できるからである。
したがつて、燃料キヤツプをあけていなけれ
ば、NOルートをとつて、ステツプA9で、キーオ
フ前の設定オクタン価燃料用運転条件（点火進
角）のままでの運転が行なわれる。
しかし、ステツプA1でYESの場合は、使用燃
料に変更があつたかもわからないため、すなわち
検査指令が発せられたことになり次のような処理
が行なわれる。
まず、ステツプA2で、レギユラガソリン（低
オクタン価燃料）用運転条件（点火進角）に設定
することが行なわれる。
これは、主としてコントローラ５の低オクタン
価燃料用運転条件設定手段によつてなされる。
これによりエンジン１はレギユラガソリン用運
転条件（点火進角）で運転される。
そして、ステツプA3で、回転数センサ２２お
よび負荷センサ２３からエンジン回転数およびエ
ンジン負荷が入力され、ステツプA4で、試験領
域判別手段によつて、試験領域ａ［第２図ａ参照］
かどうかが判断される。
もし、エンジン負荷状態が試験領域ａになつて
いなければ、レギユラガソリン用運転条件（点火
進角）での運転を続ける。
しかし、エンジン負荷状態が試験領域ａになつ
たなら、YESルートをとつて、ステツプA5で、
運転条件変更手段によつて、ノツキングが発生す
るまで、すなわちノツクセンサ３がノツキングを
検出するまで運転条件（点火進角）を一時的に変
更する。具体的には、点火時期を進めることが行
なわれる。
そして、ステツプA6で、進角量およびエンジ
ントルクを入力し、ステツプA7で、変更後の点
火進角エンジントルクの値が記憶手段Ｆに記憶さ
れている使用燃料判別用運転条件（判別点；点火
進角ならα0、エンジントルクならT0）の値より
も大きいかどうかが判断される。
ところで、この運転条件（判別点）ｂは、第２
図ａからも明らかなように、エンジン１がレギユ
ラガソリンで作動する場合には、必ずノツキング
が発生するが、ハイオクガソリンで作動する場合
には必ずノツキングが発生しない領域内のある部
分（点）であるため、もし使用燃料がレギユラガ
ソリンである場合は、変更されたエンジン１の運
転状態が上記判別点ｂになると、必ずノツキング
現象が検出されるはずである。
逆に、使用燃料がハイオクガソリンである場合
は、変更されたエンジン１の運転状態が上記判別
点ｂへ至つても、ノツキング現象が検出されない
はずである。
したがつて、レギユラガソリンの場合は、ノツ
キング発生点が判別点ｂの値よりも大きくないた
め、ステツプA7で判別点の値よりも大きくない
と判断される。これにより、低オクタン価燃料用
運転条件設定信号出力手段に基づくレギユラガソ
リン用運転条件（点火進角）のままでの運転が続
行される。
一方、使用燃料がハイオクガソリンの場合は、
ノツキング発生点が判別点ｂの値よりも大きくな
るため、ステツプA7で、判別点ｂの値よりも大
きいと判断される。
そしてその後は、ステツプA8で、高オクタン
価燃料用運転条件設定信号出力手段に基づくハイ
オクガソリン（高オクタン価燃料）用運転条件
（点火進角）に変更して設定することが行なわれ
る。
すなわち、ステツプA7においては使用燃料判
別手段としての機能が果たされ、ステツプA7を
経たのちにステツプA2またはステツプA8に選択
的に至る過程が切替制御手段、すなわちエンジン
作動制御手段Ｋとしての機能に対応している。
かかる一連の処理は、主としてコントローラ５
の試験領域判別手段、記憶手段、運転条件変更手
段、使用燃料判別手段、高オクタン価燃料用運転
条件設定手段および切替制御手段によつてなされ
る。
これにより、エンジン１はハイオクガソリン用
運転条件（点火進角）に変更されて運転される。
このようにして、エンジン負荷状態が上記の試
験領域ａになると、ノツキングが発生するまで、
エンジン１の運転条件（点火進角）を自動的に変
更させて、変更された運転条件（点火進角、トル
ク）と判別点ｂの値とを比較することにより、使
用燃料がハイオクガソリンであるのかそれともレ
ギユラガソリンであるのかを判別することができ
るのである。
かかる判別手段によれば、エンジン１の耐久性
やドライバビリテイへの悪影響を与えず、しかも
運転者にほとんど不快感を与えない程度で、ガソ
リンの種別を的確に判別することができ、少ない
時間と回数で判別結果を出すことができる。
なお、この判別は、例えば給油毎にその後１回
だけ瞬間的に行なわれる。
また、この判別結果に基づき自動的に最適な運
転条件（点火進角）を設定し、この運転条件（点
火進角）に基づいてエンジン１の運転を行なうこ
とができるので、エンジン出力やドライバビリテ
イの向上をはかりながら、燃費の節約にも寄与し
うる。
さらに、ハイオクガソリンのMBT（Minimum
advance for Best Torque）あるいはノツキン
グ限界点と、レギユラガソリンのノツキング限界
点との差が大きいようなエンジンに、本システム
を適用すれば、多数回に亘るリタードシヨツクな
どを起こさずに、適正な運転を行なうことができ
る。
次に、第４図に示す第２実施例について説明す
る。
このエンジン１は、そのシリンダ８の容積を、
クランク軸を回転させるピストン７とは別のサブ
ピストン９によつても調整できるようになつてお
り、この調整は、アクチユエータ１０でサブピス
トン９を駆動することにより行なわれる。
このように、シリンダ容積を変更することがで
きるので、圧縮比を変えることができる。
ところで、エンジン１の圧縮比を大きくしてゆ
くと、ノツキング発生点がはやくなるため、レギ
ユラガソリン用圧縮比では、いずれのガソリンで
もノツキングが発生していないのに、この圧縮比
を大きくしてゆくことにより、レギユラガソリン
ではノツキングが発生し、ハイオクガソリンでは
ノツキングが発生しないようにすることができ
る。
したがつて、レギユラガソリンではノツキング
が発生するがハイオクガソリンではノツキングが
発生しない領域となるある圧縮比またはトルクを
判別点として設定し、この判別点の値と圧縮比を
変えることによりノツキングが発生したときの圧
縮比またはトルクの値とを比較すれば、使用燃料
を判別できるはずである。
すなわち、圧縮比を大きくしてゆくことによ
り、ノツキングが発生したときの圧縮比またはト
ルクの値が、判別点の値よりも小さいときは、使
用燃料はレギユラガソリンであるし、判別点の値
より大きいときは、使用燃料はハイオクガソリン
であるはずである。
また、レギユラガソリンを使用してエンジン１
を作動させる場合は、ハイオクガソリンを使用す
る場合に比べて、圧縮比を下げなければノツキン
グを起こしやすくなるが、逆にハイオクガソリン
を使用する場合は、レギユラガソリンを使用する
場合に比べて、圧縮比を上げることができる。す
なわち、レギユラガソリンとハイオクガソリンと
では適正な圧縮比が異なるが、本実施例のように
サブピストン９を有するエンジン１では、アクチ
ユエータ１０の作動量を制御することによつて、
圧縮比を自由に変えることができるほか、どちら
のガソリンにも最適な値となるように調整するこ
とができる。
そこで、かかる制御を第４図に示すコントロー
ラ５によつて行なわせるわけであるが、このコン
トローラ５は次のような手段をそなえている。
(1) ハイオクガソリンでの運転に適した運転条件
（圧縮比およびこの圧縮比に適した点火進角）
を設定する高オクタン価燃料用運転条件設定信
号出力手段 (2) レギユラガソリンでの運転に適した運転条件
（圧縮比およびこの圧縮比に適した点火進角）
を設定する低オクタン価燃料用運転条件設定信
号出力手段 (3) 回転数センサ２２と負荷センサ２３とからの
検出結果に基づいてエンジン負荷状態がレギユ
ラガソリンおよびハイオクガソリンのいずれで
作動する場合でもノツキングを発生しないエン
ジン負荷領域内で設定される所定の試験領域
（試験点を含む）であるかどうかを判別する試
験領域判別手段 (4) レギユラガソリンで作動する場合にはノツキ
ングを発生するがハイオクガソリンで作動する
場合はノツキングが発生しない使用燃料判別用
運転条件（判別点；圧縮比またはトルク）を記
憶する記憶手段 (5) レギユラガソリン用点火進角での運転下にお
いて試験領域判別手段によつて上記試験領域で
あると判別された場合にノツキングが発生する
まで運転条件（圧縮比）を変更する（具体的に
は圧縮比を高める）運転条件変更手段 (6) 運転条件変更手段によつて変更された運転条
件（圧縮比、トルク）と上記使用燃料判別用運
転条件（圧縮比、トルク）とを比較して使用燃
料がハイオクガソリンかレギユラガソリンかを
判別する使用燃料判別手段 (7) 使用燃料判別手段によつて判別された使用燃
料に応じハイオクガソリンまたはレギユラガソ
リン用の圧縮比および点火進角に切替えて変更
する（具体的には、使用燃料がハイオクガソリ
ンであると判別されるとハイオクガソリン用の
圧縮比および点火進角に切替える）切替制御手
段 なお、上記レギユラガソリンでの運転に適した
運転条件のうち圧縮比を、エンジン低中負荷域で
はハイオクガソリン用圧縮比と同じに設定し、ノ
ツキングの出やすいエンジン高負荷域Ｈ［第２図
ｃ参照］ではハイオクガソリン用圧縮比よりも小
さくなるように設定してもよい。
このように設定することによりエンジン低中負
荷域で出力や燃費の向上をはかりながら、しかも
エンジン高負荷域でノツキングの早期発生を確実
に回避できる。
そして、コントローラ５から出力されるハイオ
クガソリンまたはレギユラガソリンに適した圧縮
比調整信号はアクチユエータ１０へ供給され、同
じくコントローラ５から出力されるハイオクガソ
リンまたはレギユラガソリンに適した点火進角信
号はデイストリビユータ６を介して各点火プラグ
へ供給されるようになつている。
また、第４図のコントローラ５内で行なわれる
処理の流れは、前述の第１実施例のもの（第３図
参照）とほとんど同じであり、異なるところは、
ステツプA2、A5、A6、A8、A9である。すなわ
ちこれらのステツプA2、A8、A9で運転条件とし
て圧縮比および点火進角を設定すればよく、ステ
ツプA5では、圧縮比を大きくすればよく、ステ
ツプA6では、圧縮比の変化量およびエンジント
ルクを入力すればよいのである。
なお、ステツプA7の判別点の値は圧縮比、ト
ルクの値となる。
このようにして、この第２実施例の場合も、前
述の第１実施例ほぼと同様の効果ないし利点を得
ることができる。
また、圧縮比のほかに、ノツキングが発生しな
い程度に点火進角も変えることが行なわれるの
で、排ガス温度の上昇を防止できる。
次に、第５図に示す第３実施例につき説明す
る。
このエンジン１はターボチヤージヤ１３をそな
えており、このターボチヤージヤ１３は、エンジ
ン１の排気通路１２に設けられたタービン１５を
有するとともに、エンジン１の吸気通路１１に設
けられたコンプレツサ１４を有している。
またエンジン１の排気通路１２には、過給圧を
制御するウエストゲートバルブ１６が設けられて
おり、このウエストゲートバルブ１６を開閉駆動
するために、アクチユエータ１７が設けられてい
る。
このアクチユエータ１７は、例えば圧力応動式
のものが用いられ、そのダイアフラムにロツドを
介してウエストゲートバルブ１６が連結されてい
るが、上記ダイアフラムで仕切られる圧力室に
は、吸気通路内圧力導入路が接続されるととも
に、電磁式開閉弁およびオリフイス付きの大気導
入路が接続されている。したがつて開閉弁を閉じ
た状態では、ある過給圧以上になるとウエストゲ
ートバルブ１６が開き始めるが、開閉弁を開く
と、アクチユエータ１７の圧力室から大気側へ圧
力が逃げるため、上記過給圧よりも高い過給圧に
ならなければ、ウエストゲートバルブ１６が開き
始めない。すなわち開閉弁が開くと、最大過給圧
状態をあげることができる。
なお、第５図中の符号１８は吸気通路１１の圧
力を検出する圧力センサを示している。
ところで、エンジン１の最大過給圧を上げてゆ
くと、ノツキング発生点がはやくなるため、レギ
ユラガソリン用過給圧では、いずれのガソリンで
もノツキングが発生していないのに、この最大過
給圧を上げてゆくことにより、レギユラガソリン
ではノツキングが発生し、ハイオクガソリンでは
ノツキングが発生しないようにすることができ
る。
したがつて、レギユラガソリンではノツキング
が発生するがハイオクガソリンではノツキングが
発生しない領域となるある過給圧またはトルクを
判別点として設定し、この判別点の値と過給圧を
変えることによりノツキングが発生したときの過
給圧またはトルクの値とを比較すれば、使用燃料
を判別できるはずである。
すなわち、過給圧を上げてゆくことにより、ノ
ツキングが発生したときの過給圧またはトルクの
値が、判別点の値よりも小さいときは、使用燃料
はレギユラガソリンであるし、判別点の値よりも
大きいときは、使用燃料はハイオクガソリンであ
るはずである。
また、レギユラガソリンを使用してエンジン１
を作動させる場合は、ハイオクガソリンを使用す
る場合に比べて、最大過給圧を下げなければノツ
キングを起こしやすくなるが、逆にハイオクガソ
リンを使用する場合は、レギユラガソリンを使用
する場合に比べて、最大過給圧を上げることがで
きる。すなわち、レギユラガソリンとハイオクガ
ソリンとでは適正な過給圧が異なるが、このよう
にウエストゲートバルブ１６付きターボチヤージ
ヤ１３を有するエンジン１では、ウエストゲート
バルブ１６の作動開始時期を制御することによつ
て、過給圧を、自由に変えることができるほか、
どちらのガソリンにも最適な値となるように調整
することができる。
そこで、かかる制御を第５図に示すコントロー
ラ５によつて行なわせるわけであるが、このコン
トローラ５は次のような手段をそなえている。
(1) ハイオクガソリンでの運転に適した運転条件
（過給圧およびこの過給圧に適した点火進角）
を設定する高オクタン価燃料用運転条件設定信
号出力手段 (2) レギユラガソリンでの運転に適した運転条件
（過給圧およびこの過給圧に適した点火進角）
を設定する低オクタン価燃料用運転条件設定信
号出力手段 (3) 回転数センサ２２と負荷センサ２３とからの
検出結果に基づいてエンジン負荷状態がレギユ
ラガソリンおよびハイオクガソリンのいずれで
作動する場合でもノツキングを発生しないエン
ジン負荷領域内で設定される所定の試験領域
（試験点を含む）であるかどうかを判別する試
験領域判別手段 (4) レギユラガソリンで作動する場合にはノツキ
ングを発生するがハイオクガソリンで作動する
場合はノツキングが発生しない使用燃料判別用
運転条件（判別点；過給圧またはトルク）を記
憶する記憶手段 (5) レギユラガソリン用過給圧および点火進角で
の運転下において試験領域判別手段によつて上
記試験領域であると判別された場合にノツキン
グが発生するまで運転条件（過給圧）を変更す
る（具体的には最大過給圧を上げる）運転条件
変更手段 (6) 運転条件変更手段によつて変更された運転条
件（過給圧、トルク）と上記使用燃料判別用運
転条件（過給圧、トルク）とを比較して使用燃
料がハイオクガソリンかレギユラガソリンかを
判別する使用燃料判別手段 (7) 使用燃料判別手段によつて判別された使用燃
料に応じハイオクガソリンまたはレギユラガソ
リン用の過給圧および点火進角に切替えて変更
する（具体的には、使用燃料がハイオクガソリ
ンであると判別されるとハイオクガソリン用の
過給圧および点火進角に切替える）切替制御手
段 そして、コントローラ５から出力されるハイオ
クガソリンまたはレギユラガソリンに適した過給
圧調整信号はアクチユエータ１７の電磁式開閉弁
へ供給され、同じくコントローラ５から出力され
るハイオクガソリンまたはレギユラガソリンに適
した点火進角信号はデイストリビユータ６を介し
て各点火プラグへ供給されるようになつている。
また、第５図のコントローラ５内で行なわれる
処理の流れは、前述の第１実施例のもの（第３図
参照）とほとんど同じであり、異なるところは、
ステツプA2、A5、A6、A8、A9である。すなわ
ちこれらのステツプA2、A8、A9で運転条件とし
て過給圧および点火進角を設定すればよく、ステ
ツプA5では、最大過給圧を大きくすればよく、
ステツプA6では、過給圧の変化量およびエンジ
ントルクを入力すればよいのである。ステツプ７
の判別点の値は過給圧、トルクの値となる。
このようにして、この第３実施例の場合も、前
述の第１、２実施例とほぼ同様の効果ないし利点
を得ることができる。また、過給圧のほかに、ノ
ツキングが発生しない程度に点火進角も変えるこ
とが行なわれるので、排ガス温度の上昇を防止で
きる。
次に、第６図に示す第４実施例につき説明す
る。
このエンジン１は、吸気通路１１のスロツトル
弁１９の配設部分よりも上流側の部分に、電磁式
燃料噴射弁２０をそなえたものであり、この燃料
噴射弁２０へコントローラ５からのパルス列信号
が供給されることにより、エンジン運転状態に応
じた燃料が噴射されるようになつている。
したがつて、コントローラ５からの信号を制御
することにより、燃料噴射量を調整することがで
き、これにより空燃比を調整できる。
ところで、エンジン１の空燃比を大きく（リー
ンに）してゆくと、ノツキング発生点がはやくな
るため、レギユラガソリン用空燃比では、いずれ
のガソリンでもノツキングが発生していないの
に、空燃比を大きく（リーンに）してゆくことに
より、レギユラガソリンではノツキングが発生
し、ハイオクガソリンではノツキングが発生しな
いようにすることができる。
したがつて、レギユラガソリンではノツキング
が発生するがハイオクガソリンではノツキングが
発生しない領域となるある空燃比またはトルクを
判別点として設定し、この判別点の値と空燃比を
変えることによりノツキングが発生したときの空
燃比またはトルクの値とを比較すれば、使用燃料
を判別できるはずである。
なお、この場合、空燃比をリーンにしてゆく
と、前述の実施例とは異なり、トルクは下がつて
ゆくことに留意しながら、判別を行なう。
また、レギユラガソリンを使用してエンジン１
を作動させる場合は、ハイオクガソリンを使用す
る場合に比べて、空燃比を小さく（リツチぎみ
に）しなければノツキングを起こしやすくなる
が、逆にハイオクガソリンを使用する場合は、レ
ギユラガソリンを使用する場合に比べて、空燃比
を大きく（リーンぎみに）することができる。す
なわち、レギユラガソリンとハイオクガソリンと
では適正な空燃比が異なるが、本実施例のように
電磁式燃料噴射弁２０を有するエンジン１では、
コントローラ５からのパルス列信号の状態を制御
することによつて、空燃比を自由に変えることが
できるほか、どちらのガソリンにも最適な値とな
るように調整することができる。
そこで、かかる制御を第６図に示すコントロー
ラ５によつて行なわせるわけであるが、このコン
トローラ５は次のような手段をそなえている。
(1) ハイオクガソリンでの運転に適した運転条件
（空燃比およびこの空燃比に適した点火進角）
を設定する高オクタン価燃料用運転条件設定信
号出力手段 (2) レギユラガソリンでの運転に適した運転条件
（空燃比およびこの空燃比に適した点火進角）
を設定する低オクタン価燃料用運転条件設定信
号出力手段 (3) 回転数センサ２２と負荷センサ２３とからの
検出結果に基づいてエンジン負荷状態がレギユ
ラガソリンおよびハイオクガソリンのいずれで
作動する場合でもノツキングを発生しないエン
ジン負荷領域内で設定される所定の試験領域
（試験点を含む）であるかどうかを判別する試
験領域判別手段 (4) レギユラガソリンで作動する場合にはノツキ
ングを発生するがハイオクガソリンで作動する
場合はノツキングが発生しない使用燃料判別用
運転条件（判別点；空燃比またはトルク）を記
憶する記憶手段 (5) レギユラガソリン用空燃比および点火進角で
の運転下において試験領域判別手段によつて上
記試験領域であると判別された場合にノツキン
グが発生するまで運転条件（空燃比）を変更す
る［具体的には空燃比を大きく（リーンに）す
る］運転条件変更手段 (6) 運転条件変更手段によつて変更された運転条
件（空燃比、トルク）と上記使用燃料判別用運
転条件（空燃比、トルク）とを比較して使用燃
料がハイオクガソリンかレギユラガソリンかを
判別する使用燃料判別手段 (7) 使用燃料判別手段によつて判別された使用燃
料に応じハイオクガソリンまたはレギユラガソ
リン用の空燃比および点火進角に切替えて変更
する（具体的には、使用燃料がハイオクガソリ
ンであると判別されるとハイオクガソリン用の
空燃比および点火進角に切替える）切替制御手
段 なお、上記レギユラガソリンでの運転に適した
運転条件のうち空燃比を、エンジン低中負荷域で
はハイオクガソリン用空燃比と同じに設定し、ノ
ツキングの出やすいエンジン高負荷域Ｈ［第２図
ｃ参照］ではハイオクガソリン用空燃比よりも小
さく（リツチに）なるように設定してもよい。
このように設定することによりエンジン低中負
荷域で出力や燃費の向上をはかりながら、しかも
エンジン高負荷域でノツキングの早期発生を確実
に回避できる。
そして、コントローラ５から出力されるハイオ
クガソリンまたはレギユラガソリンに適した空燃
比調整信号は電磁式燃料噴射弁２０へ供給され、
同じくコントローラ５から出力されるハイオクガ
ソリンまたはレギユラガソリンに適した点火進角
信号はデイストリビユータ６を介して各点火プラ
グへ供給されるようになつている。
また、第６図のコントローラ５内で行なわれる
処理の流れは、前述の第１実施例のもの（第３図
参照）とほとんど同じであり、異なるところは、
ステツプA2、A5、A6、A8、A9である。すなわ
ちこれらのステツプA2、A8、A9で運転条件とし
て空燃比および点火進角を設定すればよく、ステ
ツプA5では、空燃比を大きく（リーンに）すれ
ばよく、ステツプA6では、空燃比の変化量およ
びエンジントルクク入力すればよいのである。
なお、ステツプA7の判別点の値は空燃比；ト
ルクの値となる。
このようにして、この第４実施例の場合も、前
述の第１〜３実施例とほぼ同様の効果ないし利点
を得ることができる。
なお、この第４実施例は、電磁式燃料噴射弁２
０付きエンジン１のほかに、キヤブレタ式エンジ
ンにも適用することができる。この場合は例えば
ブリード量を変えて空燃比を調整することが行な
われ、コントローラ５からはブリード量を変える
機構へ制御信号が供給される。
また、第２〜４実施例においては、使用燃料判
別用エンジン負荷領域へ運転条件を変更するに際
し、圧縮比、過給圧または空燃比だけを変更する
ように制御したが、更に圧縮比、過給圧および空
燃比ならびに点火進角のすべてあるいはこれらの
うちのいずれかを変更するように制御してもよ
い。
さらに、第２〜４実施例において、高オクタン
価燃料用運転条件設定信号出力手段および低オク
タン価燃料用運転条件設定信号出力手段で、圧縮
比、過給圧または空燃比とともに点火進角も変更
したが、圧縮比、過給圧または空燃比だけを変更
するように制御してもよく、更に圧縮比、過給圧
および空燃比ならびに点火進角のすべてあるいは
これらのうちいずれかを変更するように制御して
もよい。
なお、前述の各実施例において、ノツキングが
発生したときにノツキングを回避しうるように点
火時期を制御しうるノツクコントロール手段を具
備するようにしてもよい。この場合は使用燃料を
判別する手段をノツクコントロール手段に優先さ
せておく。
なお、使用燃料が判別されると、その判別結果
を車室内のインジケータにて表示してもよい。
以上詳述したように、本発明の使用燃料判別装
置付きエンジンによれば、次のような効果ないし
利点が得られる。
(1) エンジンの耐久性やドライバビリテイへの悪
影響を与えず、しかも運転者にほとんど不快感
を与えない程度で、ガソリンの種別を自動的に
しかも的確に判別することができ、これにより
少ない時間と回数で判別結果を出すことができ
る。
(2) 上記判別結果に基づき自動的に最適な運転条
件（点火進角、圧縮比、過給圧、空燃比など）
を設定して、この運転条件下での運転を行なう
ことができるので、このようにすればエンジン
出力やドライバビリテイの向上更には燃費の節
約をはかることができる。
(3) 高オクタン価燃料のMBTあるいはノツキン
グ限界点と低オクタン価燃料のノツキング限界
点との差が大きいようなエンジンにも適用する
ことができ、この場合は、多数回に亘るリター
ドシヨツクを起こさずに、適正な制御を行なう
ことができる。
(4) 使用燃料の種別を、車室内のインジケータに
て表示する際に、この表示のための情報として
上記判別結果を使うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１〜３図は本発明の第１実施例としての使用
燃料判別装置付きエンジンを示すもので、第１図
はその概略構成図、第２図ａ〜ｃはいずれもその
作用を説明するためのグラフ、第３図はその作用
を説明するための流れ図であり、第４〜６図はそ
れぞれ本発明の第２〜４実施例としての使用燃料
判別装置付きエンジンの概略構成図である。 １……エンジン、２……トランスミツシヨン、
３……ノツクセンサ（ノツキング検出手段）、４
……キーセンサ、５……試験領域判別手段、記憶
手段、運転条件変更手段、使用燃料判別手段を兼
ねるコントローラ、６……デイストリビユータ、
７……ピストン、８……シリンダ、９……サブピ
ストン、１０……アクチユエータ、１１……吸気
通路、１２……排気通路、１３……ターボチヤー
ジヤ、１４……コンプレツサ、１５……タービ
ン、１６……ウエストゲートバルブ、１７……ア
クチユエータ、１８……圧力センサ、１９……ス
ロツトル弁、２０……電磁式燃料噴射弁、２１…
…燃料キヤプセンサ、２１′……トルクセンサ、
２２……回転数センサ、２３……負荷センサ（負
荷検出手段）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 異なつたオクタン価の燃料で作動するエンジ
    ンにおいて、 低オクタン価燃料での運転に適した点火時期等
    の運転条件情報を予め記憶し該記憶された運転条
    件情報に基づきエンジンの運転条件を設定する低
    オクタン価燃料用運転条件設定信号出力手段(B)
    と、 高オクタン価燃料での運転に適した点火時期等
    の運転条件情報を予め記憶し該記憶された運転条
    件情報に基づきエンジンの運転条件を設定する高
    オクタン価燃料用運転条件設定信号出力手段(A)
    と、 エンジンのノツキングを検出するノツキング検
    出手段(C)と、 エンジン負荷状態等のエンジン運転状態を検出
    する運転状態検出手段(D)と、 同運転状態検出手段の出力を受けてエンジンの
    運転状態が所定の試験領域にあるかどうかを判別
    する試験領域判別手段(E)と、 上記所定の試験領域において低オクタン価燃料
    で作動する場合にはノツキングを発生するが高オ
    クタン価燃料で作動する場合にはノツキングが発
    生しない使用燃料判別用運転条件を記憶する記憶
    手段(F)と、 使用燃料の検査指令を発する検査指令発生手段
    (G)と、 同検査指令発生手段、上記試験領域判別手段お
    よび上記ノツキング検出手段の出力を受けて同検
    査指令発生手段の検査指令が発せられ且つ上記試
    験領域判別手段によつて所定の試験領域であるこ
    とが判別されたときにエンジンの運転条件を上記
    ノツキング検出手段によつてノツキングの発生が
    検出されるまで変更する運転条件変更手段(H)と、 同運転条件変更手段および上記記憶手段の出力
    を受けて上記運転条件変更手段によつて変更され
    たエンジンの運転条件と上記使用燃料判別用運転
    条件とを比較して使用燃料が高オクタン価燃料か
    低オクタン価燃料かを判別する使用燃料判別手段
    (J)と、 同使用燃料判別手段の出力を受けて同使用燃料
    判別手段の判別結果に基づいて上記低オクタン価
    燃料用運転条件設定信号出力手段または上記高オ
    クタン価燃料用運転条件設定信号出力手段を選択
    し選択された運転条件設定信号出力手段からの信
    号に基づいてエンジンを作動させるエンジン作動
    制御手段(K)と をそなえたことを特徴とする、使用燃料判別装置
    付きエンジン。 ２ 異なつたオクタン価の燃料で作動するエンジ
    ンにおいて、 低オクタン価燃料での運転に適した点火時期等
    の運転条件情報を予め記憶し該記憶された運転条
    件情報に基づきエンジンの運転条件を設定する低
    オクタン価燃料用運転条件設定信号出力手段(B)
    と、 高オクタン価燃料での運転に適した点火時期等
    の運転条件情報を予め記憶し該記憶された運転条
    件情報に基づきエンジンの運転条件を設定する高
    オクタン価燃料用運転条件設定信号出力手段(A)
    と、 エンジンのノツキングを検出するノツキング検
    出手段(C)と、 エンジン負荷状態等のエンジン運転状態を検出
    する運転状態検出手段(D)と、 同運転状態検出手段の出力を受けてエンジンの
    運転状態が所定の試験領域にあるかどうかを判別
    する試験領域判別手段(E)と、 上記所定の試験領域において低オクタン価燃料
    で作動する場合にはノツキングを発生するが高オ
    クタン価燃料で作動する場合にはノツキングが発
    生しない運転条件でエンジンを運転した場合に発
    生するエンジン出力を使用燃料判別用出力情報と
    して記憶する記憶手段(F)と、 使用燃料の検査指令を発する検査指令発生手段
    (G)と、 同検査指令発生手段の検査指令が発せられ且つ
    上記試験領域判別手段によつて所定の試験領域で
    あることが判別されたときにエンジンの運転条件
    を上記ノツキング検出手段によつてノツキングの
    発生が検出されるまで変更する運転条件変更手段
    (H)と、 同運転条件変更手段によつて変更された運転条
    件でのエンジン運転中に発生するエンジン出力と
    上記記憶手段に記憶された使用燃料判別用出力情
    報とを比較して使用燃料が高オクタン価燃料か低
    オクタン価燃料かを判別する使用燃料判別手段(J)
    と、 同使用燃料判別手段の判別結果に基づいて上記
    低オクタン価燃料用運転条件設定信号出力手段ま
    たは上記高オクタン価燃料用運転条件設定信号出
    力手段を選択し選択された運転条件設定信号出力
    手段からの信号に基づいてエンジンを作動させる
    エンジン作動制御手段と(K)と をそなえたことを特徴とする、使用燃料判別装置
    付きエンジン。
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