JPH01211627A - エンジンの制御装置 - 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、エンジンに供給される燃料のオクタン価に応
じて点火時期の制御を行うとともに、排気ガスの浄化性
能の向上を図ることを主目的として、排気ガスの一部を
吸気系に戻して還流させる制御を行うようにされたエン
ジンの制御装置に関する。

（従来の技−術） エンジンにおけるノッキングの発生を抑制し、出力性能
や燃費性能等の向上を図ることを目的とした点火時期制
御装置として、例えば、特開昭６０−７９１６７号公報
に記載されている如く、ノツクセンサから得られる検出
出力に基づいて、そのエンジンに供給された燃料が、オ
クタン価の低い燃料及びオクタン価の高い燃料のうちの
いずれであるかを検出し、オクタン価の高い燃料が供給
されたことが検出されるときには、点火時期を第１の点
火進角特性に従って制御し、また、オクタン価の低い燃
料が供給されたことが検出されるときには、点火時期を
第１の点火進角特性に従って制御される点火時期より遅
れ側のものとなす第２の点火進角特性に従って制御する
ようにされたものが知られている。

一方、エンジンから排出される排気ガス中には、大気中
に放出されることが好ましくない成分が含まれるが、斯
かる成分のうち、窒素酸化物（Ｎ。

つ）成分は、排気ガスの一部を排気系から吸気系に戻し
て還流させ、燃焼室における混合気の燃焼温度を低下さ
せることによって低減できる。そのため、上述の如くの
点火時期制御装置に加えて、排気ガスを排気系から吸気
系に戻して還流させる排気還流装置をエンジンに付設す
ることも一般によく知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如くの、供給された燃料がオクタン価の高い燃料
あるいはオクタン価の低い燃料のいずれであるかを検出
し、その検出結果に基づいて点火進角特性を切り変える
ようにされた点火時期制御装置、及び、排気還流装置が
備えられたエンジンにおいて、オクタン価の高い燃料が
供給される場合には、オクタン価の低い燃料が供給され
る場合に比して、点火時期が進み側に設定されるので、
燃焼性が高められて出力性能が向上せしめられるが、排
気ガス中のＮＯｘ成分は増加する傾向があり、そのため
、排気還流量を大として、排気ガス中のＮＯｘ成分を低
減することが必要とされる。

従って、斯かるエンジンにあっては、通常、排気！流量
がオクタン価の高い燃料が供給された場合に合わせて設
定される。

しかしながら、排気還流量がオクタン価の高い燃料が供
給された場合に合わせて設定されると、オクタン価の低
い燃料が使用された場合には、点火時期がオクタン価の
高い燃料が供給された場合に比して遅れ側とされるので
、排気還流量が過剰となり、燃焼性が低下し、充分な出
力が得られなくなる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、第１のオクタン価を有する
燃料及び第１のオクタン価より低い第２のオクタン価を
有する燃料が選択的に供給されるエンジンの点火時期を
、燃料のオクタン価に応じて設定して、出力性能の向上
を図るようにし、また、排気ガスの還流を行って、排気
浄化性能の向上を図るようにするとともに、エンジンに
供給される燃料のオクタン価が第２のオクタン価を有す
るものとされる場合には、排気ガスの還流量を、第１の
オクタン価を有する燃料が供給された場合に比して少と
して、燃焼性の低下を回避し、充分な出力を得ることが
できるようにしたエンジンの制御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） 上述の目的を達成すべく本発明に係るエンジンの制御装
置は、第１図にその基本構成が示される如く、エンジン
に供給される燃料が第１のオクタン価及び第１のオクタ
ン価より低い第２のオクタン価のうちのいずれを有する
ものであるかを検出する検出手段と、エンジンに対する
点火を行う点火手段と、検出手段によりエンジンに供給
された燃料が、第１のオクタン価を有するものであるこ
とが検出されるときには、点火手段の点火時期を、第１
の点火進角特性に従って制御し、また、第２のオクタン
価を有するものであることが検出されるときには、点火
手段の点火時期を、第１の点火進角特性に従って制御さ
れる点火時期より遅れ側のものとなす第２の点火進角特
性に従って制御する点火時期制御手段と、エンジンの排
気ガスを吸気系に戻して還流させる排気還流手段とに加
えて、排気還流量制御手段を備え、排気還流量制御手段
が、排気還流手段により吸気系に戻される排気ガスの量
を、検出手段によりエンジンに供給された燃料が、第２
のオクタン価を有するものであることが検出されるとき
には、第１のオクタン価を有するものであることが検出
されるときに比して、少となす制御を行うものとされる
。

（作　用） 上述の如くに構成される本発明に係るエンジンの制御装
置においては、点火時期制御手段が、検出手段によりエ
ンジンに供給された燃料が、第１のオクタン価を有する
ものであることが検出された場合には、点火手段の点火
時期を第１の点火進角特性に従って制御し、また、第１
のオクタン価より低い第２のオクタン価を有するもので
あることが検出された場合には、点火手段の点火時期を
第１の点火進角特性に従って制御される点火時期より遅
れ側のものとなす第２の点火進角特性に従って制御する
ようにされ、それにより、点火時期が燃料のオクタン価
に合致したものとされる。

さらに、排気還流手段により、排気ガスの還流が行われ
て、排気浄化性能の向上が図られるようにされるととも
に、排気還流量制御手段により、検出手段によってエン
ジンに供給された燃料が第２のオクタン価を有するもの
であることが検出された場合には、排気ガスの還流量が
第１のオクタン価を有するものであることが検出される
ときに比して少とされる。それにより、エンジンに供給
された燃料が第２のオクタン価を存するものであるとき
において燃焼性が低下し出力が不足するという事態が回
避される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、本発明に係るエンジンの制御装置の一例を、
それが適用された第１のオクタン価を有する燃料及び第
１のオクタン価より低い第２のオクタン価を有する燃料
が選択的に供給されて作動するエンジンの主要部と共に
示す。

第２図において、シリンダヘッド１１及びシリンダブロ
ック１２を有するエンジン本体１０には、その外部にノ
ッキングの発生状態を検出するノッキングセンサ１５が
取り付けられ、また、内部に気筒１３が設けられており
、この気筒１３にはピストン１４が内挿されるとともに
、吸気弁１６及び排気弁１８を介して連通せしめられる
吸気通路２０及び排気通路２２が接続されている。また
、ピストン１４の上方に燃焼室２４が形成され、燃焼室
２４には点火プラグ２６が臨設せしめられている。

吸気通路２０には、その上流側から、順次、吸入空気を
浄化するエアフィルタ２８．吸入空気量を検出するエア
フローメータ２９．アクセルペダルに連動して吸気通路
２０を開閉するスロットル弁３０．サージタンク３４．
吸気負圧センサ３３、及び、燃料供給系から圧送される
燃料を吸気ポート部に向けて噴射する燃料噴射弁３２が
設けられており、サージタンク３４には電磁式の排気還
流量調整弁３６が配されている。この排気還流量調整弁
３６と排気通路２２とには、サージタンク３４と排気通
路２２を連通し、燃焼室２４から排気通路２２に排出さ
れる排気ガスの一部をサージタンク３４に戻して排気還
流を行うための排気還流通路３５の両端が夫々接続され
ている。

また、エンジン本体ＩＯには、クランクシャフトにより
その回転軸が回転駆動されるディストリピユータ４４が
取り付けられている。ディストリビュータ４４には、エ
ンジン回転数及びクランク角を検出するクランク角セン
サ４６が設けられるとともに、点火時期制御部４０と一
体化された点火コイル４２が接続されている。さらに、
斯かる構成に加えてコントロールユニット１００が（ｔ
ｉｔられている。

コントロールユニット１００には、エアフローメータ２
９から得られる吸入空気量をあられす検出信号Ｓａ、吸
気負圧センサ３３から得られる吸入空気の負圧をあられ
す検出信号Ｓｂ、ノッキングセンサ１５から得られるシ
リンダブロック１２に発生するノッキングによる機械的
振動に応じたパルスが形成される検出信号Ｓｋ、及び、
クランク角センサ４６から得られるエンジン回転数及び
クランク角度をあられす検出信号Ｓｎが供給されるとと
もに、エンジン本体１０に取り付けられた水温センサ４
７から得られるエンジンの冷却水温をあられす検出信号
Ｓｗ等が供給される。

コントロールユニット１００は、これらの検出信号に基
づき燃料噴射の制御、及び、エンジンに供給される燃料
のオクタン価が、第１のオクタン価を有するもの及び第
１のオクタン価より低い第２のオクタン価を有するもの
の夫々に応じた点火時期の制御及び排気還流量の制御を
行う。

コントロールユニット１００による燃料噴射の制御にあ
っては、エアフローメータ２９から得られる検出信号Ｓ
ａ、クランク角センサ４６から得られる検出信号Ｓｎ及
び水温センサ４７から得られる検出信号Ｓｗ等に基づい
て、第１のオクタン価を有した燃料もしくは第２のオク
タン価を有した燃料に対する燃料噴射量が算出され、算
出された燃料噴射量に応じたパルス幅を有する噴射駆動
パルス信号Ｃｐが形成されて、斯かる噴射駆動パルス信
号Ｃｐが所定のタイミングをもって燃料噴射弁３２に供
給される。それにより、燃料噴射弁３２が噴射駆動パル
ス信号Ｃｐのパルス幅に応じた期間に開状態とされて、
第１のオクタン価もしくは第２のオクタン価を有した燃
料が、燃料噴射弁３２から燃焼室２４に向けて噴射され
るようになされ、燃焼室２４内での燃焼に供される混合
気の空燃比が所定の値となるように制御される。

マタ、コントロールユニット１００には、エンジンに供
給される燃料が、第１のオクタン価を有するものである
場合にとられるべき第１の点火進角特性に従う点火進角
値、及び、第２のオクタン価を有するものである場合に
とられるべき第２の点火進角特性に従う点火進角値が、
夫々、内蔵メモリにマツプ化されて記憶されている。そ
して、コンＩ・ロールユニット１００による点火時期の
制御においては、エアフローメータ２９から得られる検
出信号Ｓａ、　クランク角センサ４６からの検出信号Ｓ
ｎ、及び、水温センサ４７からの検出信号Ｓｗ等に基づ
き、先ず、点火進角値が第１の点火進角特性に従うもの
に設定され、設定された点火進角値に対応するタイミン
グをもって点火制御信号Ｃｑが、点火コイル４２に設け
られた点火時期制御部４０に供給される。それにより、
点火コイル４２から二次側高圧パルスが得られ、ディス
トリビュータ４４を介して点火プラグ２６に供給され、
点火プラグ２６により、設定された点火進角値をもって
の点火が行われる。

斯かるもとで、ノッキングセンサ１５からの検出信号Ｓ
ｋに基づいて検出されるノッキングの発生度合により、
エンジンに供給された燃料が、第１のオクタン価を有す
るものであるか、または、。

第２のオクタン価を有するものであるかが判別される。

その結果、エンジンに供給された燃料が第２のオクタン
価を有するものである場合には、点火進角値が第２の点
火進角特性に従うものに変更される。

さらに、コントロールユニット１００には、エンジンに
供給される燃料が、第１のオクタン価を有するものであ
る場合に還流されるべき、吸入空気量、エンジン回転数
及びエンジンの冷却水温等に応じて変化する第１の排気
還流量、及び、第２のオクタン価を有するものである場
合に還流されるべき、吸入空気量、エンジン回転数及び
エンジンの冷却水温等に応じて変化する、第１の排気還
流量より少とされた第２の排気還流量も、夫々、内蔵メ
モリにマツプ化されて記憶されている。そして、コント
ロールユニット１００により行われる、排気還流がなさ
れるもとての排気還流量の制御においては、検出信号Ｓ
ａ、Ｓｎ及びＳｗ等に基づき、先ず、第１の排気還流量
が設定され、設定された第１の排気還流量に応じた制御
パルス信号Ｃｅが各サイクル毎に排気還流量調整弁３６
に供給され、それにより、排気還流量調整弁３６が制御
パルス信号Ｃｅのパルス幅に応じた期間に開状態とされ
て、排気通路２２からの排気ガスが、設定された第１の
排気還流量をもってサージタンク３４に供給される。

斯かるもとで、ノッキングセンサ１５からの検出信号Ｓ
ｋに基づいて検出されるノッキングの発生度合により、
エンジンに供給された燃料が、第１のオクタン価を有す
るものであるか、または、第２のオクタン価を有するも
のであるかが判別されて、その結果、エンジンに供給さ
れた燃料が第２のオクタン価を有するものである場合に
は、検出信号Ｓａ、Ｓｎ及びＳｗ等に基づいて第１の排
気運流量に代えて第２の排気還流量が設定され、設定さ
れた第２の排気還流量に応じた制御パルス信号Ｃｅが各
サイクル毎に排気還流量調整弁３６に供給され、それに
より、排気還流量調整弁３６が制御パルス信号Ｃｅのパ
ルス幅に応じた期間に開状態とされて、排気通路２２か
らの排気ガスが、第１の排気還流量より少とされる第２
の排気還流量をもってサージタンク３４に供給される。

なお、斯かる排気還流量の制御がなされる排気還流は、
検出信号ｓｂによってあられされるエンジン負荷が高負
荷あるいは極めて低負荷であるときには行われない。

上述の如くにして、点火時期の制御及び排気還流量の制
御が行われることにより、エンジンに供給される燃料が
第１のオクタン価を有する場合及び第２のオクタン価を
有する場合のいずれにおいても、燃料のオクタン価に応
じた適正な点火時期をもっての点火が行われてエンジン
の出力性能の向上が図られるとともに、燃料が第２のオ
クタン価を有するものであるときにはそれが第１のオフ
タン価を有するものであるときに比して排気還流量が減
少せしめられるので、排気還流によってエンジンの運転
性能が害されることがなく、排気ガス中のＮＯｘ成分の
低減化が図られることになる。

上述の如くの制御を行うコントロールユニット１００は
、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構成され
るが、斯かる場合におけるマイクロコンピュータが実行
する点火時期の制御及び排気還流量の制御に際してのプ
ログラムの一例を、第３図のフローチャートを参照して
説明する。

第３図のフローチャートで示されるプログラムにおいて
は、例えば、イグニンションスイッチがオン状態にされ
たときスタートし、スタート後、プロセス１０１におい
て検出信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＳｗを取り込み、次の
プロセス１０２において、内蔵メモリにマツプ化されて
記憶された第１の点火進角特性に従う点火進角値のうち
の、検出信号Ｓａ、Ｓｎ及びＳｗによってあられされる
吸入空気量、エンジン回転数及びエンジンの冷却水温に
応じて定まるものを選定して、第１のオクロ タン価を有する燃料に対応する目標点火進角値θ８を設
定し、続いてプロセス１０３において、内蔵メモリにマ
ツプ化されて記憶された第１の排気還流量のうちの、検
出信号Ｓａ、Ｓｎ及びＳｗによってあられされる吸入空
気量、エンジン回転数及びエンジンの冷却水温に応じて
定まるものを選定し、第１のオクタン価を有する燃料に
対応する目標排気還流量Ｅ、を設定してプロセス１０４
に進む。プロセス１０４においては、実際の点火進角値
が目標点火進角値θ、となるようにする点火時期の制御
を行い、さらに、プロセス１０５において、検出信号ｓ
ｂであられされる吸気負圧に応じて設定される排気還流
が行われるべき状態のもとての、実際の排気還流量が目
標排気還流量Ｅ。

となるようにする排気還流量の制御を行う。

そして、プロセス１０６において検出（ｆ号Ｓｋを取り
込んでデイシジョン１０７に進み、デイシジョン１０７
において、検出信号Ｓｋに基づいてエンジンにノッキン
グが所定以上の度合をもって発生しているか否かを判断
する。斯かるとき、プ０セス１０４における点火時期の
制御により点火進角値がプロセス１０２で設定された第
１のオクタン価を有する燃料に対応する目標点火進角値
θ、となるようにされているので、エンジンに供給され
る燃料が第１のオクタン価を有するものである場合には
、ノッキングが発生しないかもしくは所定未満の度合を
もって発生することになり、それに対して、エンジンに
供給される燃料が第２のオクタン価を有するものである
場合には、ノッキングが所定以上の度合をもって発生す
ることになる。そこで、ノッキングの発生度合が所定以
上でない場合には、エンジンに供給された燃料が第１の
オクタン価を有するものであるとして元に戻り、また、
ノッキングの発生度合が所定以上である場合には、エン
ジンに供給された燃料のオクタン価が第２のオクタン価
を有するものであるとしてプロセス１０８に進む。

プロセス１０８においては、プロセス１０１と同様に検
出信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＳｗを取り込み、続くプロ
セス１０９において、内蔵メモリにマツプ化されて記憶
された第１の点火進角特性より遅れ側とされる第２の点
火進角特性に従う点火進角値のうちの、検出信号Ｓａ、
Ｓｎ及びＳｗによってあられされる吸入空気量、エンジ
ン回転数及びエンジンの冷却水温に応じて定まるものを
選定して、第２のオクタン価を有する燃料に対応する目
標点火進角値θ１を設定し、続いてプロセス１１０にお
いて、内蔵メモリにマツプ化されて記憶された第１の排
気還流量より少とされる第２の排気還流量のうちの、検
出信号Ｓａ、Ｓｎ及びＳｗによってあられされる吸入空
気量、エンジン回転数及びエンジンの冷却水温に応じて
定まるものを選定し、第２のオクタン価を有する燃料に
対応する目標排気還流量Ｅｔを設定してプロセス１１１
に進む。プロセス１１１においては、実際の点火進角値
が目標点火進角値θ１となるようにする点火時期の制御
を行い、さらに、プロセス１１２において、検出信号ｓ
ｂであられされる吸気負圧に応じて設定される排気還流
が行われるべき状態のもとでの、実際の排気還流量が目
標排気還流量ＥＬとなるようにする排気還流量の制御を
行ってプロセス１０８に戻る。

なお、上述の例においては、エンジンに供給される燃料
が第１のオクタン価及び第２のオクタン価のうちのいず
れを有するものであるかを、ノッキングの発生度合に基
づいて検出するようにされているが、それに限られず、
エンジンに供給される燃料が第１のオクタン価及び第２
のオクタン価のうちのいずれを有するものであるかを、
例えば、比重の相違等に基づいて検出するようになされ
てもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジンの
制御装置によれば、エンジンに供給される燃料が第１の
オクタン価及び第１のオクタン価より低い第２のオクタ
ン価のうちのいずれを有するものであるかが検出され、
点火時期が、検出された燃料のオクタン価に応じた点火
進角特性に従うものに制御されて燃焼性が高められるの
で、出力性能の向上を図ることができる。また、排気ガ
スの還流が行われるので、排気浄化性能の向上も図るこ
とができる。さらに、エンジンに供給される燃料のオク
タン価が第２のオクタン価を有するものであることが検
出された場合には、排気還流量が第１のオクタン価を有
するものであることが検出されるときに比して少とされ
る制御が行われることにより、運転性能が害されること
なく、排気ガスの浄化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの制御装置を特許請求の
範囲に対応して示す基本構成図、第２図は本発明に係る
エンジンの制御装置の一例を、それが適用されたエンジ
ンの主要部とともに示す概略構成図、第３図は第２図に
示される例に備えられるコントロールユニットに用いら
れたマイクロコンピュータが実行するプログラムの一例
を示すフローチャートである。 図中、１０はエンジン本体、１５はノッキングセンサ、
２６は点火プラグ、３２は燃料噴射弁、３５は排気還流
通路、３６は排気還流量調整弁、４０は点火時期制御部
、４２は点火コイル、４４はディストリビュータ、４６
はクランク角センサ、１００はコントロールユニットで
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンに供給される燃料が第１のオクタン価及び該第
   １のオクタン価より低い第２のオクタン価のうちのいず
   れを有するものであるかを検出する検出手段と、 上記エンジンに対する点火を行う点火手段と、上記検出
   手段により、上記燃料が第１のオクタン価を有するもの
   であることが検出されるときには、上記点火手段の点火
   時期を、第１の点火進角特性に従って制御し、また、上
   記検出手段により上記燃料が第２のオクタン価を有する
   ものであることが検出されるときには、上記点火手段の
   点火時期を、上記第１の点火進角特性に従って制御され
   る点火時期より遅れ側のものとなす第２の点火進角特性
   に従って制御する点火時期制御手段と、上記エンジンの
   排気ガスを吸気系に戻して還流させる排気還流手段と、 該排気還流手段により上記吸気系に戻される排気ガスの
   量を、上記検出手段により上記燃料が第２のオクタン価
   を有するものであることが検出されるときには、上記燃
   料が第１のオクタン価を有するものであることが検出さ
   れるときに比して、少となす排気還流量制御手段と、 を具備して構成されるエンジンの制御装置。