JPH08261047A - Lean limit sensing method - Google Patents

Lean limit sensing method

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JPH08261047A
JPH08261047A JP6757595A JP6757595A JPH08261047A JP H08261047 A JPH08261047 A JP H08261047A JP 6757595 A JP6757595 A JP 6757595A JP 6757595 A JP6757595 A JP 6757595A JP H08261047 A JPH08261047 A JP H08261047A
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Japan
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ion current
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lean limit
lean
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Morihito Asano
守人 浅野
Manabu Takeuchi
学 竹内
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Daihatsu Motor Co Ltd
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Daihatsu Motor Co Ltd
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F02P2017/125Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE: To precisely detect lean limit by generating ion current at every ignition in a combustion chamber, measuring time while the ion current is generated, computing a fluctuation ratio of the measured time, and determining lean limit when the fluctuation ratio is a target value. CONSTITUTION: An electronic control unit 6 determines a fuel injection valve opening time while correcting a base injection time through various correction factors determined according to an engine condition, for controlling a fuel injection valve 5. In a normal operation state, lean burn condition is obtained and feedback control is performed based on a voltage signal output from an deg.sensor 21. Ion current is generated at every ignition time inside a combustion chamber 10 of an engine 100. Time is measured while the ion current is generated, and a fluctuation rate of the measuring time is computed. When the fluctuation ratio is a target value which is previously set according to the operation condition of the engine 100, lean limit is detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用の内
燃機関における稀薄燃焼により燃焼に不具合が発生する
限界を検出するリーン限界方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lean limit method for detecting the limit of combustion failure due to lean combustion in an internal combustion engine for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、燃費向上のため、エンジンの空燃
比を理論空燃比よりもリーン側にして運転する必要性が
高まっている。このようなニーズに答えて、この種の内
燃機関では、例えば特開昭62−162742号公報に
記載の空燃比制御装置のように、エンジンの負荷を検出
し、エンジンが所定の過渡状態にある場合には理論空燃
比によるフィードバック制御を行い、定常走行の場合に
はその理論空燃比よりリーン側に設定した空燃比にて燃
料の供給量を制御するものが知られている。そして、こ
のようなリーン側での空燃比の制御には、空燃比センサ
の出力を利用して目標とする空燃比(目標空燃比)にな
るよう制御を行っている。空燃比センサは、通常排気系
において三元触媒より上流側に配設されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve fuel efficiency, it is increasingly necessary to operate the engine with the air-fuel ratio leaner than the theoretical air-fuel ratio. In response to such needs, in this type of internal combustion engine, the engine load is detected and the engine is in a predetermined transient state, as in the air-fuel ratio control device disclosed in JP-A-62-162742. In this case, it is known that feedback control is performed by the stoichiometric air-fuel ratio, and in steady-state running, the fuel supply amount is controlled by the air-fuel ratio set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Then, in such control of the air-fuel ratio on the lean side, the control is performed by using the output of the air-fuel ratio sensor so that the target air-fuel ratio (target air-fuel ratio) is obtained. The air-fuel ratio sensor is usually arranged upstream of the three-way catalyst in the exhaust system.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、空燃比を高
くしていくとトルク変動が発生することが知られてお
り、そのためにリーンバーン領域の上限はある値以上の
空燃比に設定することはできない。このようなトルク特
性は、環境やエンジンにより特有のもので、そのような
それぞれのトルク特性に応じてリーンバーン領域の上限
空燃比は必ずしも一定とはならず、エンジンや運転環境
にあわせて設定する必要がある。したがって、トルク変
動の限界を検出して、その際の空燃比により低く目標空
燃比を設定してリーンバーン領域を設定することが提案
されている。
By the way, it is known that the torque fluctuation occurs when the air-fuel ratio is increased, and therefore the upper limit of the lean burn region cannot be set to a certain value or more. Can not. Such torque characteristics are peculiar to the environment and engine, and the upper limit air-fuel ratio in the lean burn region is not always constant according to each torque characteristic, and is set according to the engine and operating environment. There is a need. Therefore, it has been proposed to detect the limit of torque fluctuation and set a target air-fuel ratio lower by the air-fuel ratio at that time to set the lean burn region.

【0004】トルク変動の限界言い換えればトルクが変
動することによりエンジンあるいは車体に体感上不快と
感じる振動が発生するリーンバーン領域の上限すなわち
リーン限界を検出するために、例えばイオン電流の持続
している時間の変動を検出する方法が試みられている。
イオン電流を用いた検出方法においては、一般的に、イ
オン電流が発生した時点から消滅するまでの時間を計時
し、計時した時間の変動状態からリーンバーン領域の上
限を検出している。
Limit of Torque Fluctuation In other words, in order to detect the upper limit of the lean burn region, that is, the lean limit in which the vibration of the engine or the vehicle body feels uncomfortable due to the fluctuation of torque, for example, the ion current is maintained. Attempts have been made to detect variations in time.
In the detection method using the ion current, generally, the time from the time when the ion current is generated until the ion current disappears is measured, and the upper limit of the lean burn region is detected from the fluctuation state of the measured time.

【0005】このような検出方法において、点火毎にイ
オン電流を検出し、そのイオン電流の発生時間の変動率
を求めて、図5(運転状態が異なる場合を実線、一点鎖
線及び二点鎖線により表示する)に示すように、その変
動率が所定の限界値以上である場合には、リーンバーン
によりそのような発生時間の変動が生じているものとし
て、リーン限界を検出している。ところが、この変動率
はエンジンの運転状態によりその絶対値が変化するた
め、このように所定の限界値を設定しておき、その限界
値に基づいてリーン限界を検出すると、さまざまな運転
状態において常時リーン限界を検出することが困難であ
る場合があった。
In such a detection method, the ion current is detected for each ignition, and the variation rate of the generation time of the ion current is obtained, and the variation of the operating state is shown in FIG. As shown in (display), when the rate of change is equal to or greater than a predetermined limit value, the lean limit is detected as such a change in the generation time due to lean burn. However, the absolute value of this fluctuation rate changes depending on the operating condition of the engine.Therefore, if a predetermined limit value is set in this way and the lean limit is detected based on that limit value, it will always be in various operating conditions. Sometimes it was difficult to detect lean limits.

【0006】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
An object of the present invention is to solve such a problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るリーン限界検出方法は、内
燃機関の燃焼室内に点火毎にイオン電流を発生させ、イ
オン電流の発生している期間の時間を計測し、計測した
時間の変動率を演算し、その変動率を演算した際の内燃
機関の運転状態を検出し、検出した運転状態における得
られた変動率が内燃機関の運転状態に応じてあらかじめ
設定した目標変動率である場合にリーン限界を検出する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the lean limit detection method according to the present invention generates an ion current for each ignition in the combustion chamber of the internal combustion engine, measures the time during which the ion current is generated, and calculates the fluctuation rate of the measured time. , The operating condition of the internal combustion engine at the time of calculating the variation rate is detected, and the lean limit is set when the obtained variation rate in the detected operating state is the target variation rate set in advance according to the operating state of the internal combustion engine. It is characterized by detecting.

【0008】[0008]

【作用】このような構成のものであれば、計測したイオ
ン電流が流れ続けている時間の変動率を、内燃機関の運
転状態に応じて判定することになる。つまり、リーン限
界は計測されたイオン電流の発生時間の変動率がある変
動率を超えていれば、その時点においてリーン限界であ
ると検出するのではなく、変動率を演算した時点の内燃
機関の運転状態を検出し、その運転状態毎に変動率を目
標変動率と比較してリーン限界を検出する。したがっ
て、内燃機関の運転状態が異なっても確実にリーン限界
を検出することが可能になる。
With such a structure, the fluctuation rate of the time during which the measured ion current continues to flow is determined according to the operating state of the internal combustion engine. In other words, the lean limit is not detected as the lean limit at that time if the variation rate of the measured ion current generation time exceeds a certain variation rate, and the internal combustion engine of the time point when the variation rate is calculated is not detected. The operating state is detected, and the lean limit is detected by comparing the variation rate with the target variation rate for each operating state. Therefore, the lean limit can be reliably detected even when the operating state of the internal combustion engine is different.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1に概略的に示したエンジン100は自
動車用の4気筒のもので、その吸気系1には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ2
が配設され、その下流側にはサージタンク3が設けられ
ている。サージタンク3に連通する一方の端部近傍に
は、さらに燃料噴射弁5が設けてあり、この燃料噴射弁
5を、電子制御装置6により後述する基本噴射量TPに
基づいて開閉制御するようにしている。そして、燃焼室
10の天井部分に対応する位置には、スパークプラグ1
8が取り付けてある。また排気系20には、排気ガス中
の酸素濃度を測定するためのOセンサ21が、図示し
ないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒22
の上流の位置に取り付けられている。エンジン100
は、この実施例のように4気筒に限定されるものではな
く、6気筒や12気筒のものであってもよい。
An engine 100 schematically shown in FIG. 1 is of a four-cylinder type for an automobile, and its intake system 1 has a throttle valve 2 which opens and closes in response to an accelerator pedal (not shown).
Is provided, and the surge tank 3 is provided on the downstream side thereof. A fuel injection valve 5 is further provided near one end communicating with the surge tank 3, and the fuel injection valve 5 is controlled to be opened and closed by an electronic control unit 6 based on a basic injection amount TP described later. ing. Then, at a position corresponding to the ceiling portion of the combustion chamber 10, the spark plug 1
8 is attached. Further, in the exhaust system 20, an O 2 sensor 21 for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas, a three-way catalyst 22 arranged in a pipe line leading to a muffler (not shown).
It is installed at a position upstream of. Engine 100
Is not limited to four cylinders as in this embodiment, but may be six cylinders or twelve cylinders.

【0011】電子制御装置6は、中央演算処理装置7
と、記憶装置8と、入力インターフェース9と、出力イ
ンターフェース11とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース9には、サージタンク3内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ13から出力される吸気圧信号a、
エンジン100の回転状態を検出するためのカムポジシ
ョンセンサ14から出力される気筒判別信号G1とクラ
ンク角度基準位置信号G2とエンジン回転数信号b、車
速を検出するための車速センサ15から出力される車速
信号c、スロットルバルブ2の開閉状態を検出するため
のアイドルスイッチ16からのLL信号d、エンジン1
00の冷却水温を検出するための水温センサ17からの
水温信号e、上記したOセンサ21からの電圧信号h
などが入力される。一方、出力インターフェース11か
らは、燃料噴射弁5に対して燃料噴射信号fが、またス
パークプラグ18に対してイグニッションパルスgが出
力されるようになっている。なお、図示しないが、電子
制御装置6には、アナログ信号をディジタル信号に変換
するA/D変換器が内蔵されている。
The electronic control unit 6 includes a central processing unit 7
And a memory device 8, an input interface 9, and an output interface 11 are mainly configured, and the input interface 9 is for detecting the pressure in the surge tank 3. Intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 13,
A cylinder determination signal G1, a crank angle reference position signal G2, an engine speed signal b output from a cam position sensor 14 for detecting the rotational state of the engine 100, and a vehicle speed output from a vehicle speed sensor 15 for detecting a vehicle speed. Signal c, LL signal d from idle switch 16 for detecting the open / closed state of throttle valve 2, engine 1
Water temperature signal e from the water temperature sensor 17 for detecting the cooling water temperature of 00, and the voltage signal h from the O 2 sensor 21 described above.
Is entered. On the other hand, the output interface 11 outputs a fuel injection signal f to the fuel injection valve 5 and an ignition pulse g to the spark plug 18. Although not shown, the electronic control unit 6 includes an A / D converter that converts an analog signal into a digital signal.

【0012】またスパークプラグ18には、高圧ダイオ
ード23を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源24及びイオン電流測定用回路25が接続されて
いる。このバイアス用電源24を含むイオン電流測定用
回路25それ自体は、当該分野で知られている種々のも
のが使用できる。バイアス用電源24は高圧ダイオード
23を介して、点火後イオン電流を燃焼室10内に発生
させるべく高電圧をスパークプラグ18に印加する。ま
た、イオン電流測定用回路25は、電気的に電子制御装
置6の入力インターフェース9に接続され、高電圧の印
加により発生したイオン電流をアナログ的に計測し、発
生したイオン電流に対応するアナログ信号を電子制御装
置6に入力する。
A bias power source 24 for measuring an ion current and an ion current measuring circuit 25 are connected to the spark plug 18 via a high voltage diode 23. As the ion current measuring circuit 25 itself including the bias power source 24, various circuits known in the art can be used. The bias power supply 24 applies a high voltage to the spark plug 18 via the high voltage diode 23 so as to generate an ion current after ignition in the combustion chamber 10. Further, the ionic current measuring circuit 25 is electrically connected to the input interface 9 of the electronic control unit 6, measures the ionic current generated by the high voltage application in an analog manner, and outputs an analog signal corresponding to the generated ionic current. Is input to the electronic control unit 6.

【0013】電子制御装置6には、吸気圧センサ13か
ら出力される吸気圧信号aとカムポジションセンサ14
から出力される回転数信号bとをおもな情報とし、エン
ジン状態に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間
TPを補正して燃料噴射弁開成時間すなわちインジェク
タ最終通電時間Tを決定し、その決定された通電時間に
より燃料噴射弁5を制御して、エンジン負荷に応じた燃
料を該燃料噴射弁5から吸気系1に噴射させるためのプ
ログラムが内蔵してある。また、加速等をしている過渡
時ではない定常運転状態では、空燃比を理論空燃比より
高くしたリーンバーン状態で、Oセンサ21から出力
される電圧信号に基づいてフィードバック制御を行うよ
うにプログラムしてある。
The electronic control unit 6 includes an intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 13 and a cam position sensor 14.
The rotation speed signal b output from the main information is used as the main information, and the basic injection time TP is corrected by various correction factors determined according to the engine state to determine the fuel injection valve opening time, that is, the injector final energization time T, A program for controlling the fuel injection valve 5 according to the determined energization time and injecting fuel according to the engine load from the fuel injection valve 5 into the intake system 1 is built in. Further, in a steady operation state that is not during a transition such as acceleration, feedback control is performed based on the voltage signal output from the O 2 sensor 21 in a lean burn state in which the air-fuel ratio is higher than the theoretical air-fuel ratio. It is programmed.

【0014】また、このプログラムでは、エンジン10
0の燃焼室10内に点火毎にイオン電流を発生させ、イ
オン電流の発生している期間の時間を計測し、計測した
時間の変動率Fを演算し、その変動率Fを演算した際の
エンジン100の運転状態を検出し、検出した運転状態
における得られた変動率Fがエンジン100の運転状態
に応じてあらかじめ設定した目標変動率Ftである場合
にリーン限界を検出するようにプログラムされている。
目標変動率Ftは、図2に示すように、エンジン100
の運転状態を示すエンジン回転数NEと吸気圧PMとを
パラメータとして設定してあり、記憶装置8内に目標変
動率マップにして記憶されている。目標変動率Ftは、
エンジン回転数NEが低いほど、また吸気圧PMが高い
ほど小さく設定してあり、同一の吸気圧PMの場合には
エンジン回転数NEに略反比例するように設定されてい
る。なお、運転状態を示すパラメータとして、エンジン
回転数NEとスロットル開度と、あるいはエンジン回転
数NEと空気流量とを設定するものであってもよい。つ
まり、エンジン回転数NEに対して負荷の大きさを反映
する項目であればこれらに限定されない。さらにこれら
のパラメータに、冷却水温、潤滑油の温度、吸気温度等
で示されるエンジン温度を加えて、エンジンの運転状態
を検出するものであってもよい。
Further, in this program, the engine 10
When the ion current is generated in the combustion chamber 10 of 0 for each ignition, the time during which the ion current is generated is measured, the fluctuation rate F of the measured time is calculated, and the fluctuation rate F is calculated. It is programmed to detect an operating state of the engine 100 and detect a lean limit when the obtained variation rate F in the detected operating state is a target variation rate Ft preset according to the operating state of the engine 100. There is.
The target fluctuation rate Ft is, as shown in FIG.
The engine speed NE and the intake pressure PM indicating the operating state of are set as parameters, and are stored in the storage device 8 as a target fluctuation rate map. The target fluctuation rate Ft is
The lower the engine speed NE is and the higher the intake pressure PM is, the smaller the engine speed NE is set. When the intake pressure PM is the same, the engine speed NE is set to be substantially inversely proportional to the engine speed NE. The engine speed NE and the throttle opening, or the engine speed NE and the air flow rate may be set as the parameters indicating the operating state. That is, the item is not limited to these as long as the item reflects the magnitude of the load on the engine speed NE. Furthermore, the operating state of the engine may be detected by adding the engine temperature indicated by the cooling water temperature, the lubricating oil temperature, the intake air temperature, etc. to these parameters.

【0015】このリーン限界検出プログラムの概要は、
図3に示すようなものである。
The outline of this lean limit detection program is as follows.
It is as shown in FIG.

【0016】通常、イオン電流は、点火直後にバイアス
用電源24からスパークプラグ18にバイアス電圧を印
加すると、正常燃焼の場合、図4に示すように、ステッ
プ的に急激に大きく流れた後、上死点TDC手前で減少
した後再び増加し、燃焼圧が最大となるクランク角近傍
でその電流値が最大となるピーク値になるように燃焼室
10内に流れる。このような挙動を示すイオン電流を所
定の気筒もしくはそれぞれの気筒において点火毎にイオ
ン電流の流れている時間(発生している期間の時間)
を、点火からそのイオン電流が消滅するまでの間に計測
する。このイオン電流発生時間Tiは、その気筒の燃焼
時間に略等しいあるいは略比例するものである。イオン
電流の計測は、エンジン回転数NEに応じて設定される
A/D変換周期(クランク角に基づく単位)、例えば
2.5°CA(クランク角)毎で、点火直後からA/D
変換を開始してアナログ電流値をディジタルデータであ
る変換値とし、得られた変換値を点火から順に昇順とな
るデータ番号DTnを付して記憶装置8のRAMに記憶
することにより行う。そして、得られた変換値の個数と
A/D変換周期とからクランク角に換算したイオン電流
発生時間Tiを計測する。
Normally, when a bias voltage is applied to the spark plug 18 from the bias power source 24 immediately after ignition, the ionic current, in the case of normal combustion, as shown in FIG. It flows in the combustion chamber 10 so that it decreases before the dead center TDC and then increases again, and the current value reaches its peak value near the crank angle where the combustion pressure becomes maximum. The time during which the ionic current that exhibits such behavior flows for each ignition in a predetermined cylinder or each cylinder (the time during which it occurs)
Is measured from ignition until the ionic current disappears. The ion current generation time Ti is substantially equal to or proportional to the combustion time of the cylinder. The ion current is measured by A / D conversion cycle (unit based on crank angle) set according to the engine speed NE, for example, every 2.5 ° CA (crank angle), and A / D is measured immediately after ignition.
The conversion is started by converting the analog current value into a converted value which is digital data, and the obtained converted value is stored in the RAM of the storage device 8 with the data number DTn in ascending order from ignition. Then, the ion current generation time Ti converted into a crank angle is measured from the obtained number of converted values and the A / D conversion cycle.

【0017】図3に示すフローチャートにおいて、まず
ステップS1では、リーンバーン領域でフィードバック
制御が実施されているか否かを判定する。フィードバッ
ク制御が実施されていない場合は、このリーン限界検出
プログラムを中止する。逆に、フィードバック制御中で
あれば、制御はステップS2に進み、この時のエンジン
回転数NEと吸気圧PMとから目標変動率Ftを目標変
動率マップより求める。そして、制御はステップS3に
進み、この時に計測されたイオン電流発生時間Tiを用
いて、下式により今回の変動率Fを演算する。すなわ
ち、今回の変動率Fは、今回計測したイオン電流発生時
間Tiとそれ以前に計測した7個のイオン電流発生時
間Tiとからイオン電流発生時間Tiの移動平均Ti
avを演算し、その移動平均Tiavと今回のイオン電
流発生時間Tiとの差の絶対値と移動平均Tiav
の偏差ΔTiを演算し、その偏差ΔTiと移動平均Ti
avとから変動率Fを演算するものである。
In the flowchart shown in FIG. 3, first, in step S1, it is determined whether or not feedback control is being performed in the lean burn region. When the feedback control is not executed, this lean limit detection program is stopped. On the contrary, if the feedback control is being performed, the control proceeds to step S2, and the target variation rate Ft is obtained from the target variation rate map from the engine speed NE and the intake pressure PM at this time. Then, the control proceeds to step S3, and the fluctuation rate F of this time is calculated by the following equation using the ion current generation time Ti measured at this time. In other words, this fluctuation rate F is the moving average of Ti ion current generation time Ti from the time the measured ionic current generation time Ti n and seven ion current generating time measured it previously Ti
calculates the av, calculates the deviation .DELTA.Ti between the absolute value and the moving average Ti av the difference between the moving average Ti av and the current ion current generation time Ti n, the moving average and the deviation .DELTA.Ti Ti
The fluctuation rate F is calculated from av and av .

【0018】 Tiav=(Ti+Tin−1+……+Tin−7)/8 ΔTi =(|Tiav−Ti|)/8 F =ΔTi/Tiav ただし、Tiは今回のイオン電流発生時間の値で、1
回前に計測された値をTin−1とし、8回前に計測さ
れた値をTin−7とする。
[0018] Ti av = (Ti n + Ti n-1 + ...... + Ti n-7) / 8 ΔTi = (| Ti av -Ti n |) / 8 F = ΔTi / Ti av However, Ti n is the current ion Value of current generation time is 1
Let the value measured before the number of times be T in -1 and the value measured 8 times before be the number of T in -7 .

【0019】そして、得られた今回の変動率Fが目標
変動率Ftと略一致するのであれば、その運転状態がリ
ーン限界であると判定する。また、今回の変動率F
目標変動率Ftを上回っている場合には、すでにリーン
限界を超えていると判定する。一方、目標を下回ってい
る場合には、リーン限界まで余裕があると判定する。こ
のように、エンジン回転数NEと吸気圧PMとで規定さ
れるさまざまなエンジン100の運転状態において、目
標変動率Ftに基づいてリーン限界を検出することがで
きる。
If the obtained current fluctuation rate F n substantially matches the target fluctuation rate Ft, it is determined that the operating state is the lean limit. If the current fluctuation rate F n exceeds the target fluctuation rate Ft, it is determined that the lean limit has already been exceeded. On the other hand, if it is below the target, it is determined that there is a margin to the lean limit. In this way, the lean limit can be detected based on the target fluctuation rate Ft in various operating states of the engine 100 defined by the engine speed NE and the intake pressure PM.

【0020】このようにして、リーンバーンでのフィー
ドバック制御中に、その時の運転状態がリーン限界を超
えてイオン電流発生時間Tが変動している場合において
は、空燃比がリーンになり過ぎているので、燃料噴射量
を増加して空燃比がリッチになるように制御する。また
逆に、リーン限界には余裕があることを検出した場合に
は、燃料噴射量を減少して空燃比がリーンになるように
制御する。したがって、運転状態により適切なリーン限
界まで空燃比をリーンにすることができ、また、リーン
限界を超えている場合には速やかに燃焼変動の発生しな
い空燃比にもどすことができる。この結果、燃費を向上
させることができるとともに、ドライバビリティを改善
することができる。
As described above, during the feedback control in the lean burn, when the operating state at that time exceeds the lean limit and the ion current generation time T fluctuates, the air-fuel ratio becomes too lean. Therefore, the fuel injection amount is increased and the air-fuel ratio is controlled to become rich. On the contrary, when it is detected that the lean limit has a margin, the fuel injection amount is reduced and the air-fuel ratio is controlled to be lean. Therefore, the air-fuel ratio can be made lean to an appropriate lean limit depending on the operating state, and when it exceeds the lean limit, it can be quickly returned to an air-fuel ratio in which combustion fluctuation does not occur. As a result, fuel efficiency can be improved and drivability can be improved.

【0021】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。例えば、上記実施例では、イオン
電流発生時間Tiは、点火直後から消滅するまでの間を
計測して求めたが、上死点TDCを基準としてA/D変
換を開始して計測するものであってもよい。また、この
A/D変換を開始する時点は、例えば点火時期に応じて
決定される点火後の所定時間を経過した時点としてもよ
く、例えば、上死点前BTDC10°CAあるいは上死
点後ATDC5°CAのように設定するものであっても
よい。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, the ion current generation time Ti is obtained by measuring from immediately after ignition to when it disappears, but it is measured by starting the A / D conversion with the top dead center TDC as a reference. May be. Further, the time to start the A / D conversion may be, for example, a time after a predetermined time after ignition, which is determined according to the ignition timing, e.g., BTDC 10 ° CA before top dead center or ATDC 5 after top dead center. It may be set as in CA.

【0022】また、変動率Fは、イオン電流発生時間T
iの平均値、分散又は標準偏差を平均値で除した商より
演算するものであってもよい。この場合、平均値、標準
偏差及び分散は、統計処理において通常よく知られてい
る演算方法にて得られるものであってよい。
The fluctuation rate F is the ion current generation time T
It may be calculated from the quotient obtained by dividing the average value, variance or standard deviation of i by the average value. In this case, the average value, standard deviation, and variance may be obtained by a calculation method that is generally well known in statistical processing.

【0023】また、上記実施例では、移動平均Tiav
を演算するのに8個の試料を採用したが、8個に限定さ
れるものではなく、例えば16個であってもよい。さら
には、この移動平均Tiav及び偏差ΔTiについて
は、変化の状態を穏やかにするべく、なまし演算処理を
したものであってもよい。
In the above embodiment, the moving average Ti av
Although eight samples were used for calculating, the number of samples is not limited to eight, and may be 16, for example. Further, the moving average Ti av and the deviation ΔTi may be subjected to an averaging calculation process in order to make the state of change gentle.

【0024】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
In addition, the configuration of each part is not limited to the illustrated example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、計測
したイオン電流が流れ続けている時間の変動率を、内燃
機関の運転状態に応じて判定するので、それぞれの運転
状態における臨界状態でのリーン限界を検出することが
できる。したがって、燃費が向上するとともに、全運転
領域においてドライバビリティを向上させることがで
き、かつエミッションの低下を防止するれことができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, the fluctuation rate of the measured time during which the ion current continues to flow is determined according to the operating state of the internal combustion engine. The lean limit in the state can be detected. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency, improve drivability in the entire driving range, and prevent emission from decreasing.

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

【図1】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view showing an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の目標変動率マップの内容を模式的に
示すグラフ。
FIG. 2 is a graph schematically showing the contents of a target variation rate map of the same example.

【図3】同実施例の制御手順を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the embodiment.

【図4】同実施例のイオン電流の発生状態を模式的に示
すグラフ。
FIG. 4 is a graph schematically showing a generation state of an ion current in the same example.

【図5】従来例の空燃比と変動率との関係を示すグラ
フ。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between an air-fuel ratio and a fluctuation rate in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…燃料噴射弁 6…電子制御装置 7…中央演算処理装置 8…記憶装置 9…入力インターフェース 10…燃焼室 11…出力インターフェース 24…バイアス用電源 25…イオン電流測定用回路 5 ... Fuel injection valve 6 ... Electronic control device 7 ... Central processing unit 8 ... Memory device 9 ... Input interface 10 ... Combustion chamber 11 ... Output interface 24 ... Bias power supply 25 ... Ion current measurement circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の燃焼室内に点火毎にイオン電流
を発生させ、 イオン電流の発生している期間の時間を計測し、 計測した時間の変動率を演算し、 その変動率を演算した際の内燃機関の運転状態を検出
し、 検出した運転状態における得られた変動率が内燃機関の
運転状態に応じてあらかじめ設定した目標変動率である
場合にリーン限界を検出することを特徴とするリーン限
界制御方法。
1. An ion current is generated for each ignition in the combustion chamber of an internal combustion engine, the time during which the ion current is generated is measured, the fluctuation rate of the measured time is calculated, and the fluctuation rate is calculated. It is characterized by detecting the operating state of the internal combustion engine at that time and detecting the lean limit when the obtained variation rate in the detected operating state is a target variation rate preset according to the operating state of the internal combustion engine. Lean limit control method.
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