JPH0571791B2

JPH0571791B2 -

Info

Publication number: JPH0571791B2
Application number: JP23064184A
Authority: JP
Inventors: Osamu Harada; Juji Takeda; Toshio Suematsu; Katsushi Anzai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1984-11-01
Publication date: 1993-10-07
Also published as: JPS61108874A

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の制御方法に関し、
特に、使用燃料を判別し、その判別された燃料に
応じて少なくとも点火時期を制御する自動車用内
燃機関の制御方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine for an automobile;
In particular, the present invention relates to a method of controlling an internal combustion engine for an automobile, which determines the fuel used and controls at least the ignition timing in accordance with the determined fuel.

〔背景技術〕[Background technology]

現在市場に流通している車両用燃料、例えばガ
ソリンには、高オクタン価（以下、ハイオクガソ
リンと言う。）のものと低オクタン価（以下、レ
ギユラガソリンと言う。）のものとがある。一方、
ハイオクガソリンに適した仕様のガソリン機関
（以下、ハイオク仕様のガソリン機関と言う。）
や、レギユラガソリンに適したガソリン機関（以
下、レギユラ仕様のガソリン機関と言う。）も供
されている。このような状況下において、(1)ハイ
オク仕様のガソリン機関に誤つてレギユラガソリ
ンが給油されたり、その反対に、(2)レギユラ仕様
のガソリン機関にハイオクガソリンが給油された
場合には、その混入の比率にもよるが次のような
問題が生ずる。(1)の場合には、点火時期が適正な
値より進角側で制御されてノツキングが頻発す
る。(2)の場合には、ノツク限界、すなわち、ノツ
クが発生し始める限界の点火進角からかなり離れ
た遅角側の領域で点火時期が制御されるので、そ
のガソリン機関が有する性能を十分発揮できな
い。すなわち、本来なら点火時期を最適値まで更
に進めることができ、これにより、出力トルクを
増大させ、また、排気温度を低減でき、それによ
り燃料噴射量を減少することができるのにも拘ら
ず、点火時期や燃料噴射の制御が一律に実行さ
れ、結局、エンジンの性能を十分発揮させていな
いこととなる。 Vehicle fuels, such as gasoline, currently on the market include those with a high octane number (hereinafter referred to as high-octane gasoline) and those with a low octane number (hereinafter referred to as regular gasoline). on the other hand,
A gasoline engine with specifications suitable for high-octane gasoline (hereinafter referred to as a high-octane gasoline engine).
Also, gasoline engines suitable for regular gasoline (hereinafter referred to as regular gasoline engines) are also available. Under these circumstances, if (1) a high-octane gasoline engine is mistakenly refueled with regular gasoline, or (2) a regular gasoline engine is refueled with high-octane gasoline, the Depending on the ratio of contamination, the following problems may occur. In case (1), the ignition timing is controlled to be more advanced than the appropriate value, and knocking occurs frequently. In the case of (2), the ignition timing is controlled in the retard range, which is far away from the knock limit, that is, the ignition advance limit at which knock begins to occur, so that the performance of the gasoline engine is fully demonstrated. Can not. In other words, even though it is possible to advance the ignition timing further to the optimum value, thereby increasing the output torque and reducing the exhaust temperature, it is possible to reduce the amount of fuel injection. Control of ignition timing and fuel injection is performed uniformly, and as a result, the engine's performance is not fully demonstrated.

このような問題を解決するため、予めレギユラ
用、ハイオク用の二種類の点火時期を設定し、レ
ギユラガソリンの使用時にはスイツチ操作により
レギユラ用点火時期を選択し、ハイオクガソリン
の使用時にはハイオク用点火時期を選択する方法
が特開昭58−第57072号公報に提案されているが、
使用燃料の判定は、運転者自身に委ねられてお
り、運転者が意図しない燃料が給油されたとき、
あるいはスイツチ誤操作したときには、上記と同
様の問題が生じる。 In order to solve this problem, two types of ignition timing are set in advance, one for regular gasoline and one for high-octane gasoline.When using regular gasoline, the regular ignition timing is selected by operating a switch, and when using high-octane gasoline, the ignition timing for regular gasoline is selected. A method for selecting the timing is proposed in Japanese Patent Application Laid-open No. 57072/1983,
The judgment of the fuel to be used is left to the driver himself, and if fuel is refueled that the driver did not intend,
Or, if the switch is erroneously operated, the same problem as above will occur.

そこで、燃料の判定を、発生したノツキングの
状態に従つて行うようにし、その判定結果に従つ
て点火時期を制御する方法が、特願昭58−第
231980号や特願昭59−第60035号に開示されてい
る。 Therefore, a method is proposed in which the fuel is determined according to the state of knocking that has occurred, and the ignition timing is controlled according to the determination result.
It is disclosed in No. 231980 and Japanese Patent Application No. 59-60035.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

特願昭58−第231980号や特願昭59−第60035号
に開示された点火時期の制御方法においては、ハ
イオク仕様のガソリン機関にレギユラガソリンが
使用されていると判別されたとき、機関運転域の
全領域で一律に点火時期を遅角させるようになつ
ており、本来ノツキングが発生しないような低負
荷域では点火進角値が遅角されすぎて機関性能が
十分に発揮できない惧れがある。また、そのよう
な低負荷域以外の領域はノツク制御領域と呼ばれ
るが、上述したようなレギユラガソリンの使用が
判別されているのに応答してかかるノツク制御領
域で機関負荷には無関係に一律に点火時期を遅角
させると、必ずしも機関運転に最適な点火時期と
はならない。 In the ignition timing control method disclosed in Japanese Patent Application No. 58-231980 and Japanese Patent Application No. 59-60035, when it is determined that regular gasoline is used in a high-octane gasoline engine, the engine The ignition timing is uniformly retarded over the entire operating range, and there is a risk that the ignition advance value will be retarded too much in the low load range where knocking would not normally occur, resulting in insufficient engine performance. There is. In addition, the area other than such a low load area is called the knock control area, and in this knock control area in response to the determination of the use of regular gasoline as described above, uniform control is applied regardless of the engine load. If the ignition timing is retarded, the ignition timing will not necessarily be optimal for engine operation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

かかる問題点を解決するため本発明では、所定
のオクタン価より低い燃料が使用されていると判
定され、かつノツク制御領域と判定されていると
きにのみ、高オクタン価燃料用に予め定められた
第１の点火進角値よりも機関負荷が増大するにつ
れて遅角された特性を有する第２の点火進角値に
従つて点火時期を制御する。 In order to solve this problem, in the present invention, only when it is determined that a fuel lower than a predetermined octane number is being used and it is determined that the knock control region is used, a predetermined first predetermined for high octane fuel is used. The ignition timing is controlled in accordance with a second ignition advance value that has a characteristic that the ignition advance value is retarded as the engine load increases.

〔作用〕[Effect]

本発明では、機関のノツキングの状態に基づい
て使用燃料が所定のオクタン価より低い燃料であ
るか否かを判定し、機関が低負荷域以外に設定さ
れたノツク制御領域内で運転されているか否かを
判定する。かかる判定により、低オクタン価燃料
の使用およびノツク制御領域内での運転が判別さ
れているときには、高オクタン価燃料用の第１の
点火進角値よりも、機関負荷に応じて遅角された
特性を有する第２の点火進角値に従つて点火時期
を制御する。 In the present invention, it is determined whether the fuel used is lower than a predetermined octane value based on the knocking state of the engine, and whether the engine is being operated within a knock control region set outside the low load region. Determine whether As a result of this determination, when the use of low octane fuel and operation within the knock control region are determined, a characteristic retarded according to the engine load is set, compared to the first ignition advance value for high octane fuel. The ignition timing is controlled according to the second ignition advance value.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第２図は本発明方法を適用したガソリン機関の
一例を示している。 FIG. 2 shows an example of a gasoline engine to which the method of the present invention is applied.

吸気管１のスロツトル弁３の下流には燃料噴射
弁５が設けられ、スロツトル弁３の開度に応じた
吸入空気量は、エアフローメータ７により計算さ
れる。そのエアフローメータ７は吸入空気量に応
じた信号を出力する。スロツトル弁３の回動軸に
はスロツトルスイツチ２が連結されていて、スロ
ツトル弁３の開度が40度以上のときにそのスイツ
チ２がオンして、オン信号を出力する。そのオン
信号に従つて後述の電子制御回路３８内でスロツ
トル弁３が４０度以上開いていることが検出され
るように構成されている。エアフローメータ７の
下流には、吸気温に応じた信号を出力する吸気温
センサ９が取付けられ、スロツトル弁３３の下流
にはサージタンク１１が設けられている。 A fuel injection valve 5 is provided downstream of the throttle valve 3 in the intake pipe 1, and the amount of intake air according to the opening degree of the throttle valve 3 is calculated by an air flow meter 7. The air flow meter 7 outputs a signal according to the amount of intake air. A throttle switch 2 is connected to the rotating shaft of the throttle valve 3, and when the opening degree of the throttle valve 3 is 40 degrees or more, the switch 2 is turned on and outputs an on signal. In accordance with the ON signal, an electronic control circuit 38 (to be described later) detects that the throttle valve 3 is opened by 40 degrees or more. An intake temperature sensor 9 is installed downstream of the air flow meter 7 and outputs a signal corresponding to the intake air temperature, and a surge tank 11 is installed downstream of the throttle valve 33.

１３は周知慣例の内燃機関本体であり、燃焼室
１５内の混合気は、上死点（TDC）前の所定の
点火進角において点火プラグ１７により点火され
る。点火プラグ１７へは、イグナイタ１９で昇圧
された高電圧がデイストリビユータ２１を介して
供給される。デイストリビユータ２１には、クラ
ンク角が30度（30°CA）毎のパルス信号を出力す
る回転角センサ２３と、デイストリビユータ２１
の360度毎のパルス信号を出力する気筒判別セン
サ２５とが設けられている。 Reference numeral 13 designates a well-known internal combustion engine body, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 15 is ignited by a spark plug 17 at a predetermined ignition advance angle before top dead center (TDC). A high voltage boosted by an igniter 19 is supplied to the spark plug 17 via a distributor 21 . The distributor 21 includes a rotation angle sensor 23 that outputs a pulse signal every 30 degrees (30° CA) of the crank angle, and
A cylinder discrimination sensor 25 that outputs a pulse signal every 360 degrees is provided.

燃焼後の排気は、排気管２７を介して排出さ
れ、排気管２７には、排気中の酸素濃度に応じた
信号を出力する酸素センサ２９が取付けられてい
る。また、ウオータジヤケツト３１内の冷却水温
度に応じた電圧を発生する水温センサ３３も取付
けられている。更に、シリンダブロツク３０の外
壁には、ガソリン機関のノツキングを検出するノ
ツキングセンサ３２が取付けられている。また、
３４はキースイツチ、３６はスタータであり、キ
ースイツチ３４の投入によりスタータ３６が駆動
されると共に点火および燃料噴射も実行される。
３８は電子制御回路であり、その入力ポートには
各種センサ、スイツチからの信号が供給されてい
る。 The exhaust gas after combustion is exhausted through an exhaust pipe 27, and an oxygen sensor 29 is attached to the exhaust pipe 27 to output a signal according to the oxygen concentration in the exhaust gas. A water temperature sensor 33 that generates a voltage according to the temperature of the cooling water inside the water jacket 31 is also attached. Furthermore, a knocking sensor 32 is attached to the outer wall of the cylinder block 30 to detect knocking of the gasoline engine. Also,
34 is a key switch, and 36 is a starter. When the key switch 34 is turned on, the starter 36 is driven, and ignition and fuel injection are also executed.
38 is an electronic control circuit, and its input port is supplied with signals from various sensors and switches.

第３図を参照して電子制御回路３８を詳述す
る。 The electronic control circuit 38 will be described in detail with reference to FIG.

４０は各センサより出力されるデータを制御プ
ログラムに従つて入力及び演算すると共に、各種
装置を作動制御等するための処理を行なうセント
ラルプロセシングユニツト（以下単にCPUと呼
ぶ）、４１は制御プログラム及び初期データが格
納されるリードオンリメモリ（以下単にROMと
呼ぶ）、４２は電子制御回路３８に入力されるデ
ータや演算制御に必要なデータが一時的に読み書
きされるランダムアクセスメモリ（以下単に
RAMと呼ぶ）、４３はキースイツチ３４がオフ
されても以後の内燃機関作動に必要なデータを保
持するよう、バツテリによつてバツクアツプされ
たバツクアツプランダムアクセスメモリ（以下単
にバツクアツプRAMと呼ぶ）、４４〜４６は各
センサの出力信号のバツフア、４８は各センサの
出力信号をCPU４０に選択的に出力するマルチ
プレクサ、４９はアナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器、５０はバツフアを介して
あるいはバツフア、マルチプレクサ４８及びＡ／
Ｄ変換器４９を介して各センサ、スイツチからの
信号をCPU４０に送ると共に、CPU４０から、
マルチプレクサ４８、Ａ／Ｄ変換器４９へのコン
トロール信号を出力する入出力ポートを表わして
いる。 40 is a central processing unit (hereinafter simply referred to as CPU) that inputs and calculates the data output from each sensor according to a control program and performs processing for controlling the operation of various devices; 41 is a central processing unit that inputs and calculates data output from each sensor according to a control program; 42 is a read-only memory (hereinafter simply referred to as ROM) in which data is stored, and a random access memory (hereinafter simply referred to as ROM) in which data input to the electronic control circuit 38 and data required for arithmetic control are temporarily read and written.
43 is a backup random access memory (hereinafter simply referred to as backup RAM) backed up by a battery so as to retain data necessary for subsequent operation of the internal combustion engine even when the key switch 34 is turned off; 46 is a buffer for the output signal of each sensor, 48 is a multiplexer that selectively outputs the output signal of each sensor to the CPU 40, 49 is an A/D converter that converts an analog signal into a digital signal, and 50 is a buffer for outputting the output signal of each sensor. Or buffer, multiplexer 48 and A/
The signals from each sensor and switch are sent to the CPU 40 via the D converter 49, and from the CPU 40,
It represents an input/output port that outputs control signals to the multiplexer 48 and A/D converter 49.

そして、５１は酸素センサ２９の出力信号をコ
ンパレータ５２へ送るバツフア、５３は回転角セ
ンサ２３及び気筒判別センサ２５の出力信号の波
形を整形する整形回路を表わしている。ノツキン
グセンサ３２の出力は、積分回路５４及びピーク
ホールド回路５５へ入力され、さらにピークホー
ルド回路５５の出力はゲート回路５５Ａを介して
入力ポート５６に伝達される。ここで、ノツキン
グは、燃焼している気筒の上死点からクランク角
度が30°CAから60°CAに達する間に発生するの
で、入出力ポート５６からゲート回路５５Ａおよ
びピークホールド回路５５に供給されるタイミン
グ信号STは、その間のノツキングセンサ３２か
らの信号のうちのピーク値をホールドして取り込
めるようなタイミングで出力される。 Further, 51 represents a buffer that sends the output signal of the oxygen sensor 29 to the comparator 52, and 53 represents a shaping circuit that shapes the waveforms of the output signals of the rotation angle sensor 23 and the cylinder discrimination sensor 25. The output of the knocking sensor 32 is input to an integrating circuit 54 and a peak hold circuit 55, and the output of the peak hold circuit 55 is further transmitted to an input port 56 via a gate circuit 55A. Here, knocking occurs while the crank angle reaches 60°CA from 30°CA from the top dead center of the burning cylinder. The timing signal ST is output at a timing such that the peak value of the signal from the knocking sensor 32 during that period can be held and captured.

第４図を参照してノツキングセンサ３２、積分
回路５４、上記タイミング信号STおよびピーク
ホールド回路５５の各出力信号について説明す
る。第４図は６気筒のガツリン機関の場合を示
し、燃焼の行なわれる気筒の順、各気筒の上死点
からのクランク角度を横軸に示している。波形ａ
はノツキングセンサ３２の出力を、波形ｂは積分
回路５４の出力を、波形ｃは上記タイミング信号
STを、波形ｄはゲート５５Ａを介して得られる
ピークホールド回路５５の出力をそれぞれ示して
いる。ピークホールド回路５５は、タイミング信
号の立上がりでセツトされ、立下がりでリセツト
され、ゲート回路５５Ａは、タイミング信号がハ
イレベルのときにのみピークホールド回路５５の
出力を通過させるようになつている。そして、本
例では、TDCにおける積分回路５４の出力をバ
ツクグランドレベルＡとして取込み、また、
TDC後90°CAのピークホールド回路５５の出力
をノツキング信号Ｂとして取込むようになつてい
る。 The respective output signals of the knocking sensor 32, the integrating circuit 54, the timing signal ST and the peak hold circuit 55 will be explained with reference to FIG. FIG. 4 shows the case of a six-cylinder Gatulin engine, and the horizontal axis shows the order of the cylinders in which combustion takes place and the crank angle from the top dead center of each cylinder. waveform a
is the output of the knocking sensor 32, waveform b is the output of the integrating circuit 54, and waveform c is the above timing signal.
ST and waveform d represent the output of the peak hold circuit 55 obtained through the gate 55A, respectively. The peak hold circuit 55 is set at the rise of the timing signal and reset at the fall of the timing signal, and the gate circuit 55A allows the output of the peak hold circuit 55 to pass only when the timing signal is at a high level. In this example, the output of the integrating circuit 54 at TDC is taken in as background level A, and
The output of the peak hold circuit 55 at 90° CA after TDC is taken in as knocking signal B.

更に、第３図において、５７，５８は、出力ポ
ート５９，６０を介してCPU４０からの信号に
よつて燃料噴射弁５、イグナイタ１９を駆動する
駆動回路をそれぞれ表わしている。また６１は信
号やデータの通路となるバスライン、６２は
CPU４０を始めROM４１，RAM４２等へ所定
の間隔で制御タイミングとなるクロツク信号を送
るクロツク回路を示す。 Furthermore, in FIG. 3, 57 and 58 represent drive circuits that drive the fuel injection valve 5 and the igniter 19 by signals from the CPU 40 via output ports 59 and 60, respectively. Also, 61 is a bus line that serves as a path for signals and data, and 62 is a bus line that serves as a path for signals and data.
A clock circuit is shown that sends a clock signal as a control timing to the CPU 40, ROM 41, RAM 42, etc. at predetermined intervals.

次に、ハイオクガソリンに適した仕様のガソリ
ン機関において使用燃料を判別し、判別された燃
料に応じた点火制御並らびに燃料噴射制御を実行
するための手順について第１図、第５図〜第８図
を参照して説明する。 Next, the procedure for determining the fuel used in a gasoline engine with specifications suitable for high-octane gasoline and executing ignition control and fuel injection control according to the determined fuel is shown in Figures 1 and 5 to 5. This will be explained with reference to FIG.

−メチンルーチン− 第１図はキースイツチ３４の投入に応答して起
動されるメインルーチンを示し、ステツプS1で、
順次の大ノツク間の点火回数を計測するカウンタ
の内容Ｃに初期値IVを設定すると共に、燃料判
別用、すなわち、燃料判別結果を示すフラグｆに
“０”を設定する。このステツプS1はキースイツ
チ投入時にのみ実行され、キースイツチ３４がい
つたんオンされた後は再度実行されず、キースイ
ツチ３４がオンからオフされ再度オンされるとき
に再び実行されるようにプログラミングされてい
る。-Mechin Routine- Figure 1 shows the main routine that is started in response to the turning on of the key switch 34, and in step S1,
An initial value IV is set for the content C of a counter that measures the number of ignitions between successive large notches, and a flag f for fuel discrimination, that is, for indicating the fuel discrimination result, is set to "0". This step S1 is programmed to be executed only when the key switch is turned on, not to be executed again once the key switch 34 is turned on, and to be executed again when the key switch 34 is turned off from on and then on again.

ステツプS2では、エアフローメータ７からの
電圧信号に従つて測定された吸入空気量Ｑと、回
転角センサ２３からのパルス信号を処理して得ら
れた機関回転数NEとに基づいて、それら吸入空
気量Ｑおよび機関回転数NEに対して予め定めら
れている基本点火進角THBを求める。ステツプ
S3では、同様にして、吸入空気量Ｑおよび機関
回転数NEに対して予め定められている基本燃料
噴射時間TPを求める。ステツプS4では、フラグ
ｆが“１”か否かを判定する。このフラグｆは、
ガソリン機関に使用されている燃料がハイオクガ
ソリンか、レギユラガソリンかを判別するために
用いられ、後述する燃料判別ルーチンで、使用燃
料がレギユラと判定されたときにセツトされる。
つまり、ｆ＝１のときにレギユラガソリンの使用
を、ｆ＝０のときにハイオクガソリンの使用を表
わすものである。ステツプS4が否定判定される
とステツプS5に進み、機関負荷を代表するＱ／
NEがXl／rev（機関一回転当りの吸入空気量）以
上か否か、換言すると現在の運転状態がハイオク
ガソリン用のノツク制御領域内か否かを判定す
る。Ｘは例えば0.6である。ステツプS5が否定さ
れると、すなわち、現在の運転状態がノツク制御
領域外であると判定されるとステツプS6に進む。
ステツプS6では、 THF←THB ……(1) TAU←TP×Ｋ ……(2) を演算する。ステツプS5が肯定されると、すな
わち、現在の運転状態がノツク制御領域内である
と判定されるとステツプS7に進む。ステツプS7
では、 THF←THB−THK ……(3) TAU←TP×Ｋ ……(4) を演算する。すなわち、ノツク制御領域内では点
火進角を遅角補正する。 In step S2, based on the intake air amount Q measured according to the voltage signal from the air flow meter 7 and the engine speed NE obtained by processing the pulse signal from the rotation angle sensor 23, A predetermined basic ignition advance angle THB is determined for the quantity Q and the engine speed NE. step
In S3, the basic fuel injection time TP, which is predetermined for the intake air amount Q and the engine speed NE, is similarly determined. In step S4, it is determined whether the flag f is "1". This flag f is
It is used to determine whether the fuel used in the gasoline engine is high-octane gasoline or regular gasoline, and is set when the fuel used is determined to be regular gasoline in a fuel determination routine to be described later.
In other words, f=1 indicates the use of regular gasoline, and f=0 indicates the use of high-octane gasoline. If a negative determination is made in step S4, the process advances to step S5, where Q/, which represents the engine load, is
It is determined whether NE is greater than or equal to Xl/rev (amount of intake air per revolution of the engine), in other words, whether the current operating state is within the knock control range for high-octane gasoline. For example, X is 0.6. If step S5 is negative, that is, if it is determined that the current operating condition is outside the knock control range, the process proceeds to step S6.
In step S6, THF←THB...(1) TAU←TP×K...(2) are calculated. If step S5 is affirmative, that is, if it is determined that the current operating state is within the knock control region, the process proceeds to step S7. Step S7
Then, calculate THF←THB−THK...(3) TAU←TP×K...(4). That is, within the knock control region, the ignition advance angle is retarded.

ここで THF：最終点火進角 THB：基本点火進角 THK：点火遅角補正量 TAU：最終燃料噴射時間 TP：基本燃料噴射時間Ｋ：水温、点火遅角補正量を含む機関運転状態に
より定まる補正値一方、ステツプS4で肯定判定されるとステツ
プS8に進み。Ｑ／NEがXl／rev以上か否かを判
定する。ステツプS8が否定されるとステツプS9
に進み、上記第１式、第２式の演算を実行する。
ステツプS8が肯定されるとステツプS10に進み、 THF←THB−L゜CA−THK ……(5) TAU←TP×Ｋ×Ｍ ……(6) を演算する。ここで、第５式のレギユラ遅角量Ｌ
は第５図に示すグラフに従つて、演算された機関
負荷Ｑ／NEに応じて選択されるものであり、本
例では、高負荷領域におけるＬが10゜CAに定めら
れ、中負荷領域では、機関負荷が増加するにつれ
て０〜10゜CAの間で増加するようにされている。
また、第６式のレギユラ増量率Ｍは第６図に示す
グラフに従つて、演算された機関負荷Ｑ／NEに
応じて選択されるものであり、本例では、高負荷
領域におけるＭが1.1に定められ、中負荷領域で
は、機関負荷が増加するにつれて1.0〜1.1の間で
増加するようにされている。 Here, THF: Final ignition advance angle THB: Basic ignition advance angle THK: Ignition retardation correction amount TAU: Final fuel injection time TP: Basic fuel injection time K: Correction determined by engine operating conditions including water temperature and ignition retardation correction amount Value On the other hand, if an affirmative determination is made in step S4, the process advances to step S8. Determine whether Q/NE is greater than or equal to Xl/rev. If step S8 is denied, step S9
Then, the calculations of the first and second equations are executed.
When step S8 is affirmed, the process proceeds to step S10, and calculates THF←THB−L°CA−THK (5) TAU←TP×K×M (6). Here, the regularity retardation amount L of the fifth formula
is selected according to the calculated engine load Q/NE according to the graph shown in Fig. 5. In this example, L in the high load region is set to 10° CA, and in the medium load region , is set to increase between 0 and 10° CA as the engine load increases.
Further, the regular increase rate M in the sixth formula is selected according to the calculated engine load Q/NE according to the graph shown in FIG. 6, and in this example, M in the high load region is 1.1. In the medium load range, the engine load increases between 1.0 and 1.1 as the engine load increases.

なお、点火遅角補正量THKはその最大値
THK_nxが設定されていて、点火時期を遅角させ
た際の排気温の上昇が、そのガソリン機関にとつ
て許容できる程度であるようにしてある。 In addition, the ignition retard angle correction amount THK is its maximum value.
THK _nx is set to ensure that the rise in exhaust temperature when retarding the ignition timing is tolerable for the gasoline engine.

第１図において、ステツプS6、S7、S9または
S10を実行した後は、図示しない種々の処理を実
行した後にステツプS2に戻るようになつている。
このようにして求められた最終点火進角THFお
よび最終燃料噴射時間TAUを用いて、ガソリン
機関の点火および燃料噴射が制御されるが、その
具体的な手順は周知であり、ここでは省略する。 In Figure 1, steps S6, S7, S9 or
After executing S10, various processes (not shown) are executed, and then the process returns to step S2.
Ignition and fuel injection of the gasoline engine are controlled using the final ignition advance angle THF and final fuel injection time TAU determined in this way, but the specific procedure is well known and will not be described here.

なお、レギユラ遅角量Ｌ、レギユラ増量率Ｍの
値は本例に限定されないことは言うまでもない。
また、機関負荷として吸入管圧力を用いることも
できる他、基本点火進角THBや基本燃料噴射量
TPも、機関回転数NEと吸入管圧力とにより求
めてもよい。更に、ステツプS8の判定において、
Ｑ／NE＞Ｙ（Ｙ＜Ｘ）としてもよく、この場合、
Ｙ＝0.4／rev程度の値が好適である。このよう
にして、レギユラ燃料の使用に伴いノツク制御領
域を低負荷側に広げ、これにより、その広げた領
域でのノツクの発生を確実に防止することができ
る。 It goes without saying that the values of the regular retardation amount L and the regular increase rate M are not limited to this example.
In addition, in addition to being able to use suction pipe pressure as the engine load, basic ignition advance angle THB and basic fuel injection amount
TP may also be determined from the engine speed NE and the suction pipe pressure. Furthermore, in the determination at step S8,
It is also possible to set Q/NE>Y (Y<X), in this case,
A value of about Y=0.4/rev is suitable. In this way, with the use of regular fuel, the knock control region is expanded to the low load side, thereby making it possible to reliably prevent the occurrence of knocks in the expanded region.

−ノツクング検出ルーチン− 次にノツキング検出のルーチンについて説明す
る。- Knocking Detection Routine - Next, the knocking detection routine will be explained.

第７図はノツキング検出ルーチンを示し、この
ルーチンは積分回路５４の出力と、ゲート回路５
５Ａの出力とに基づいてノツキングの有無および
大きさを判別するために用いられる。このルーチ
ンが起動されると、ステツプS13がまず実行さ
れ、クランク軸の回転角度と同期して積分回路５
４の出力とゲート回路５５Ａを介したピークホー
ルド回路５５の出力とを読み込む。即ち、各気筒
の上死点に同期して積分回路５４の出力を「Ａ」
として、次に各気筒の上死点からのクランク軸回
転各90゜CAに同期してゲート回路からの出力を
「Ｂ」として取り込むのである。（第４図のｂ，ｄ
参照）次にステツプS14が実行され、これら取り込ん
だ情報値「Ａ」、「Ｂ」との大小関係が判定され
る。ここでＫとは所定の定数であり、このＫによ
り、積分回路５４やピークホールド回路５５、ゲ
ート回路５５Ａに内在する増幅機能の差異が吸収
されるまた、このＫは、ゲート回路５５Ａの出力
「Ｂ」が、積分回路５４の出力「Ａ」と比較して
所定倍の出力差が存在するときにノツキング有り
と判断する値、いわゆるスレツシユホールドレベ
ルを決定するためのものである。各気筒の上死点
ではノツキングが発生する可能性は極めて低いた
め、このときのノツキングセンサ３２の出力はガ
ソリン機関１３のノツキング以外の振動を検出し
ているものとみなし、この時点の出力よりも所定
の倍率(K)以上大きなノツキングセンサ３２の出力
をクランク軸角度15゜CAから90゜CA期間内に検出
したときにガソリン機関１３にノツキングが発生
したものと判断するのである。本ステツプS14に
てＢ＜Ｋ×Ａと判定されるとステツプS15へ移行
し、ノツキングは発生していないものとみなして
変数Ｎを「０」に設定する。また、Ｂ≧Ｋ×Ａと
判定されると、ノツキングを発生していると判断
し、次のステツプS16へ移る。 FIG. 7 shows a knocking detection routine, which uses the output of the integrating circuit 54 and the gate circuit 5.
This is used to determine the presence or absence and magnitude of knocking based on the output of 5A. When this routine is started, step S13 is first executed, and the integration circuit 5 is synchronized with the rotation angle of the crankshaft.
4 and the output of the peak hold circuit 55 via the gate circuit 55A. That is, the output of the integrating circuit 54 is set to "A" in synchronization with the top dead center of each cylinder.
Then, the output from the gate circuit is taken in as "B" in synchronization with each 90° CA of crankshaft rotation from top dead center of each cylinder. (b, d in Figure 4)
(See) Next, step S14 is executed, and the magnitude relationship between these captured information values "A" and "B" is determined. Here, K is a predetermined constant, and this K absorbs differences in amplification functions inherent in the integrating circuit 54, peak hold circuit 55, and gate circuit 55A. This value is used to determine a so-called threshold level, which is a value at which knocking is determined to occur when there is an output difference of a predetermined value compared to the output "A" of the integrating circuit 54. Since the possibility of knocking occurring at the top dead center of each cylinder is extremely low, the output of the knocking sensor 32 at this time is considered to be detecting vibrations other than knocking of the gasoline engine 13, and the output at this point is It is determined that knocking has occurred in the gasoline engine 13 when the output of the knocking sensor 32 that is larger than a predetermined magnification (K) is detected within the crankshaft angle period of 15° CA to 90° CA. If it is determined in step S14 that B<K×A, the process moves to step S15, where it is assumed that knocking has not occurred and the variable N is set to "0". If it is determined that B≧K×A, it is determined that knocking has occurred, and the process moves to the next step S16.

ステツプS16は定数Ｌ（Ｌ＞Ｋ）を用いて、ノ
ツキングの程度を判定する。ノツキングセンサ３
２の出力Ｂが大きくＢ≧Ｌ×Ａであればかなり大
きな振動がガソリン機関１３に生じたものと判断
し（大ノツクと判断し）、次のステツプS17で変
数Ｎを「２」に設定し、Ｂ＜Ｌ×Ａであればノツ
キングは小さなものと判断してステツプS18へ進
み変数Ｎを「１」に設定するのである。 Step S16 uses a constant L (L>K) to determine the degree of knocking. Knocking sensor 3
If the output B of 2 is large and B≧L×A, it is determined that a fairly large vibration has occurred in the gasoline engine 13 (determined as a large knock), and the variable N is set to "2" in the next step S17. , B<L×A, it is determined that the knocking is small, and the process proceeds to step S18, where the variable N is set to "1".

−燃料判別ルーチン− 次に、上述したハイオク仕様のガソリン機関に
おける燃料判別ルーチンの一実施例について説明
する。-Fuel Discrimination Routine- Next, an embodiment of the fuel discrimination routine in the above-mentioned high-octane specification gasoline engine will be described.

第８図は燃料判別ルーチンを示し、このルーチ
ンは120゜CA毎に起動されるものであり、先づス
テツプS21において、第７図のルーチンで求めら
れている変数Ｎが“１”以上か、すなわちノツキ
ングが発生していると判断されているか否かを判
定する。肯定判定されるとステツプS22におい
て、点火遅角補正量THKに所定値Ｓを加算して
その結果を新たな補正量THKとし、これによ
り、点火時期を前回の値より遅角させるようにす
る。ステツプS21で否定判定されるとステツプ
S23において、前回ノツクが検出された後に所定
時間が経過したか否かを判定し、肯定判定される
とステツプS24に進む。ステツプS24では、点火
遅角補正量THKから所定値Ｐを減算してその結
果を新たな補正量THKとし、これにより、点火
時期を前回の値より進角させるようにする。 FIG. 8 shows a fuel discrimination routine, which is activated every 120° CA. First, in step S21, it is determined whether the variable N determined in the routine of FIG. 7 is "1" or more. That is, it is determined whether or not it is determined that knocking is occurring. If an affirmative determination is made, in step S22, a predetermined value S is added to the ignition retard correction amount THK, and the result is set as a new correction amount THK, thereby retarding the ignition timing from the previous value. If a negative judgment is made in step S21, the step
In S23, it is determined whether a predetermined time has elapsed since the previous knock was detected, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step S24. In step S24, a predetermined value P is subtracted from the ignition retard correction amount THK, and the result is set as a new correction amount THK, thereby advancing the ignition timing from the previous value.

ステツプS25に進むと、フラグｆが“１”か否
かを判定する。既述したように、使用燃料がレギ
ユラガソリンであると判定されるとｆ＝１となる
ので、既にレギユラガソリンと判定されていてｆ
＝１であれば、このステツプS25は肯定判定され
て以下の処理をすることなくこのルーチンを終了
する。機関始動後始めてこのステツプS25を通過
する際、または、燃料判別後も未だにｆ＝０であ
ればステツプS26に進み、燃料判別領域か否か
を、ステツプS22またはS24に求められている補
正量THKに基づいて判定する。この判別領域
ARは、例えば、点火遅角補正量の最大値THK_nx
−1゜CA≦AR≦点火遅角補正量の最大値THK_nx
に設定でき点火遅角補正量の最大値近傍の所定の
領域が好ましい。 Proceeding to step S25, it is determined whether the flag f is "1". As mentioned above, if the fuel used is determined to be regular gasoline, f = 1, so if the fuel used is already determined to be regular gasoline, then f
If =1, an affirmative determination is made in step S25, and the routine ends without performing the following processing. When passing this step S25 for the first time after starting the engine, or if f is still 0 after the fuel discrimination, the process proceeds to step S26, and the correction amount THK required in step S22 or S24 is used to determine whether or not it is in the fuel discrimination region. Judgment is made based on. This discrimination area
AR is, for example, the maximum value of ignition retard correction amount THK _nx
−1゜CA≦AR≦Maximum value of ignition retard angle correction amount THK _nx
A predetermined region near the maximum value of the ignition retard correction amount that can be set is preferable.

ステツプS26が肯定判定されると、ステツプ
S27において、カウンタの内容Ｃがその初期値IV
でないか否かを判定する。始めてこのステツプ
S27を通過する際には、予めカウンタの内容Ｃに
初期値IVが設定されているので、必ず否定判定
されてステツプS29に進む。ステツプS29では、
変数Ｎが“２”か否か、すなわち、大ノツクが発
生していると判断されているか否かを判定し、肯
定判定されると、ステツプS30において、カウン
タの内容Ｃが“300”以下か否かを判定する。な
お、カウンタは１点火毎に歩進されるので、ステ
ツプS30の“300”とは300点火を意味する。上記
初期値IVは、IV＞300となるように設定されてい
るので、初めてこのステツプを通過する際には必
ず否定され、従つて、ステツプS32でカウンタの
内容Ｃがクリアされる。一方、ステツプS27が肯
定判定されるとステツプS28に進みカウンタの内
容Ｃに“１”だけ加算し、その結果を新たな内容
ＣとしてステツプS29に進む。また、ステツプ
S30が肯定判定されるとステツプS31のフラグｆ
に“１”を設定する。 If step S26 is answered in the affirmative, step
In S27, the content C of the counter is changed to its initial value IV
Determine whether or not. First time doing this step
When passing through S27, since the initial value IV is set in advance for the content C of the counter, a negative determination is always made and the process proceeds to step S29. In step S29,
It is determined whether the variable N is "2" or not, that is, whether it is determined that a large knock has occurred. If the determination is affirmative, in step S30, it is determined whether the content C of the counter is "300" or less. Determine whether or not. Note that since the counter is incremented for each ignition, "300" in step S30 means 300 ignitions. Since the above-mentioned initial value IV is set so that IV>300, it is always negated when passing through this step for the first time, and therefore, the content C of the counter is cleared in step S32. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S27, the process advances to step S28, in which "1" is added to the content C of the counter, and the result is set as the new content C, and the process advances to step S29. Also, step
If S30 is affirmed, flag f in step S31
Set “1” to “1”.

すなわち、ステツプS29で、大ノツクが検出さ
れていると初めて判断されたときにステツプS32
でカウンタをリセツトし、このルーチンが起動さ
れる度毎に、すなわち120゜CA毎にステツプS28で
カウンタを“１”づつ歩進させる。そして、次に
第２回目の大ノツクが発生してそれが検出されて
いると判断されたときに、カウンタが“300”以
下を示しているか否かを判定する。もし、カウン
タの内容が“300”以下ならば、大ノツクが繁雑
に発生していることを示しているので、レギユラ
ガソリンがハイオクガソリンに比較的多く混入し
ている、または、全量レギユラガソリンが給油さ
れている、と判断して、ステツプS31でフラグｆ
に“１”を立てる。 That is, when it is determined for the first time in step S29 that a large notch has been detected, step S32 is executed.
The counter is reset in step S28, and the counter is incremented by "1" each time this routine is started, that is, every 120° CA. Then, when a second large knock occurs and it is determined that it has been detected, it is determined whether the counter indicates "300" or less. If the content of the counter is "300" or less, it indicates that large drops are occurring frequently, and that a relatively large amount of regular gasoline is mixed in with high-octane gasoline, or that the entire amount of regular gasoline is mixed in with high-octane gasoline. is being refueled, and flag f is set in step S31.
Set “1” to .

なお、上記“300”という値は、ガソリン機関
の仕様、ノツキングセンサの仕様等、種々の条件
によつて決定されるものであり、それぞれのガソ
リン機関に対して種々の値が制定可能であること
は言うまでもない。 Note that the above value "300" is determined by various conditions such as gasoline engine specifications and knocking sensor specifications, and various values can be established for each gasoline engine. Needless to say.

なお、ステツプS26において、判別領域を判定
せず、最大点火遅角量THK_nxか否かを設定する
ようにしてもよい。また、レギユラ判定にあたつ
て、所定時間内の大ノツクの発生回数を測定し、
所定以上であればレギユラ燃料が使用されている
と判別してもよい。 In addition, in step S26, the determination area may not be determined, and whether or not the maximum ignition retard amount THK _nx is set may be set. In addition, when determining regularity, we measure the number of large notches that occur within a predetermined period of time, and
If it is above a predetermined value, it may be determined that regular fuel is being used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、ハイオク仕様のガソリン機関
にレギユラガソリンが使用されているときでも、
その全運転領域で最適な運転が可能となる。すな
わち、レギユラガソリンが使用されているときで
あつて、かつ、ノツク制御領域で運転されている
ときにのみ、レギユラガソリン使用に伴つた点火
時期の遅角を実行し、しかも、その遅角量を機関
負荷が増加するにつれて大きな値となるようにし
たので、上記効果が得られる。 According to the present invention, even when regular gasoline is used in a high-octane gasoline engine,
Optimal operation is possible in the entire operating range. In other words, the ignition timing is retarded due to the use of regular gasoline only when regular gasoline is used and the engine is operated in the knock control region. Since the amount is set to a larger value as the engine load increases, the above effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はメインルーチンの一例を示すフローチ
ヤート、第２図は本発明方法が適用されるガソリ
ン機関の一例を示す構成図、第３図はその電子制
御回路の詳細を示すブロツク図、第４図はノツキ
ング検出装置の各要素の出力を示すタイムチヤー
ト、第５図は機関負荷と遅角量との関係を示すグ
ラフ、第６図は機関負荷と燃料増量率との関係を
示すブラフ、第７図はノツキング検出ルーチンの
一例を示すフローチヤート、第８図は燃料判別ル
ーチンの一例を示すフローチヤートである。３……スロツトル弁、５……燃料噴射弁、７…
…エアフローメータ、１３……内燃機関、１７…
…点火プラグ、１９……デイストリビユータ、２
３……回転角センサ、２５……気筒判別センサ、
３８……電子制御回路。 FIG. 1 is a flowchart showing an example of a main routine, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a gasoline engine to which the method of the present invention is applied, FIG. 3 is a block diagram showing details of its electronic control circuit, and FIG. Figure 5 is a time chart showing the output of each element of the knocking detection device, Figure 5 is a graph showing the relationship between engine load and retardation amount, Figure 6 is a bluff showing the relationship between engine load and fuel increase rate, and Figure 5 is a graph showing the relationship between engine load and retardation amount. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the knocking detection routine, and FIG. 8 is a flowchart showing an example of the fuel discrimination routine. 3...Throttle valve, 5...Fuel injection valve, 7...
...Air flow meter, 13...Internal combustion engine, 17...
...Spark plug, 19...Distributor, 2
3...Rotation angle sensor, 25...Cylinder discrimination sensor,
38...Electronic control circuit.

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

１機関のノツキングの状態に基づいて使用燃料
が所定のオクタン価より低い燃料であるか否かを
判定し、機関が低負荷域以外に設定されたノツク
制御領域内で運転されているか否かを判定し、所
定のオクタン価より低いオクタン価の燃料が使用
されていると判定され、かつノツク制御領域内で
運転されていると判定されているときには、高オ
クタン価燃料用に予め定められた第１の点火進角
値よりも機関負荷が増大するに従つて遅角された
特性を有する第２の点火進角値に従つて点火時期
を制御することを特徴とした自動車用内燃機関の
制御方法。1 Determines whether the fuel used is lower than a predetermined octane value based on the knocking state of the engine, and determines whether the engine is being operated within the knock control range set outside the low load range. However, when it is determined that fuel with an octane number lower than the predetermined octane number is being used and it is determined that the engine is operating within the knock control region, the first ignition advance predetermined for high octane fuel is activated. 1. A method for controlling an internal combustion engine for an automobile, characterized in that the ignition timing is controlled in accordance with a second ignition advance value that has a characteristic of being retarded as the engine load increases relative to the ignition angle value.