JP2003097343A - Misfire detecting device for internal combustion engine - Google Patents
Misfire detecting device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の失火を
検出する内燃機関の失火検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine misfire detection device for detecting an internal combustion engine misfire.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、内燃機関の筒内で混合気が燃焼す
る際にイオンが発生する特性に着目して、点火毎に筒内
で発生するイオン電流を点火プラグの電極を介して検出
し、そのイオン電流検出値に基づいて着火/失火を検出
する技術が開発されている。従来の着火/失火の判定方
法は、着火時にイオン電流が増加し、失火発生時にイオ
ン電流が減少する性質を利用し、検出したイオン電流ピ
ーク値を所定の判定値と比較して、イオン電流ピーク値
が判定値以上であれば、着火と判定し、そうでなけれ
ば、失火と判定するものである。2. Description of the Related Art In recent years, focusing on the characteristic that ions are generated when a mixture is burned in a cylinder of an internal combustion engine, the ionic current generated in the cylinder at each ignition is detected through an electrode of a spark plug. , A technique for detecting ignition / misfire based on the detected ion current value has been developed. The conventional ignition / misfire determination method utilizes the property that the ion current increases at ignition and the ion current decreases at the time of misfire, and the detected ion current peak value is compared with a predetermined determination value to determine the ion current peak. If the value is greater than or equal to the determination value, it is determined that ignition has occurred, and if not, it is determined that misfire has occurred.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、点火プラグの
電極にデポジットが付着した時や、高温多湿時には、点
火プラグの電極を介して検出するイオン電流が低下する
ため、検出したイオン電流ピーク値を所定の判定値と比
較する従来の失火検出方法では、点火プラグのデポジッ
ト付着時や高温多湿時に、正常燃焼状態の時でも、失火
と誤検出してしまう可能性がある。また、イオン電流検
出システムの製造ばらつきや経時変化等によっても、イ
オン電流ピーク値が変化して失火を誤検出する可能性が
ある。However, when a deposit adheres to the electrode of the spark plug or when the temperature is high and the humidity is high, the ion current detected through the electrode of the spark plug decreases, so the peak value of the detected ion current is reduced. In the conventional misfire detection method that compares with a predetermined determination value, there is a possibility that misfire is erroneously detected even when a deposit is attached to the spark plug, high temperature and high humidity, and even in a normal combustion state. Further, there is a possibility that the ion current peak value may change and misfire may be erroneously detected due to variations in manufacturing of the ion current detection system or changes over time.
【0004】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、失火の検出精度を向
上できる内燃機関の失火検出装置を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and therefore an object thereof is to provide a misfire detecting device for an internal combustion engine which can improve the accuracy of misfire detection.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の内燃機関の失火検出装置は、内
燃機関の燃焼状態を燃焼状態検出手段によって検出する
と共に、この燃焼状態検出手段で検出した各燃焼サイク
ル毎の燃焼状態検出値を分布特性評価手段によって統計
処理して燃焼状態検出値の分布特性を評価し、失火判定
手段によって、この燃焼状態検出値の分布特性が正常燃
焼時の分布特性か失火発生時の分布特性かを判定するこ
とで失火の有無を判定するものである。つまり、燃焼状
態検出手段の製造ばらつき、経時変化、温度、湿度等に
よって燃焼状態検出手段の出力(燃焼状態検出値)が相
対的に低下しても、燃焼状態検出値の分布特性は、正常
燃焼時と失火発生時とで異なる分布特性となるため、燃
焼状態検出値の分布特性から失火の有無を判定すれば、
燃焼状態検出手段の製造ばらつき、経時変化、温度、湿
度等の影響を受けずに、失火を精度良く検出することが
できる。In order to achieve the above object, an internal combustion engine misfire detection device according to claim 1 of the present invention detects the combustion state of the internal combustion engine by a combustion state detection means and the combustion state. The combustion state detection value for each combustion cycle detected by the detection means is statistically processed by the distribution characteristic evaluation means to evaluate the distribution characteristic of the combustion state detection value, and the misfire determination means ensures that the distribution characteristic of the combustion state detection value is normal. The presence / absence of misfire is determined by determining the distribution characteristic at the time of combustion or the distribution characteristic at the time of occurrence of misfire. In other words, even if the output of the combustion state detection means (combustion state detection value) is relatively decreased due to manufacturing variation of the combustion state detection means, change over time, temperature, humidity, etc., the distribution characteristic of the combustion state detection value shows normal combustion. Since the distribution characteristics differ depending on the time and the occurrence of misfire, if the presence or absence of misfire is judged from the distribution characteristics of the combustion state detection value,
The misfire can be accurately detected without being affected by manufacturing variations of the combustion state detecting means, changes with time, temperature, humidity and the like.
【0006】この場合、請求項2のように、燃焼状態検
出手段によって筒内で燃焼により発生するイオン電流を
検出して、そのイオン電流ピーク値を燃焼状態検出値と
して用い、このイオン電流ピーク値の対数正規分布の統
計処理値を燃焼状態検出値の分布特性値として求めるよ
うにしても良い。つまり、正常燃焼時のイオン電流ピー
ク値の分布特性は指数関数特性を有することから、この
イオン電流ピーク値の対数正規分布の統計処理値を求め
ると、正常燃焼か失火かを精度良く判別することができ
る。In this case, the combustion state detecting means detects the ion current generated by the combustion in the cylinder and uses the ion current peak value as the combustion state detection value. The logarithmic normal distribution statistically processed value may be obtained as the distribution characteristic value of the combustion state detection value. That is, since the distribution characteristic of the ion current peak value at the time of normal combustion has an exponential function characteristic, if the statistically processed value of the lognormal distribution of this ion current peak value is obtained, it is possible to accurately determine whether it is normal combustion or misfire. You can
【0007】また、請求項3のように、燃焼状態検出値
の分布特性における頻度50%点[v50]と標準偏差値
[σ]とを算出し、これら頻度50%点[v50]と標準
偏差値[σ]とから正常燃焼時の燃焼状態検出値の分布
特性を予測して当該燃焼状態検出値が失火判定値[Vt
h]以下となる予測頻度[A(%)]を求めると共に、
実際の燃焼状態検出値が失火判定値[Vth]以下となる
実頻度[a(%)]を求め、この実頻度[a(%)]と
予測頻度[A(%)]との差分[Δ(%)=a(%)−
A(%)]を求めて、この差分[Δ(%)]に基づいて
失火の有無を判定するようにしても良い。このようにし
て求めた差分[Δ(%)]は、失火による頻度増加分に
相当するため、この差分[Δ(%)]から失火を精度良
く検出することができる。Further, as in claim 3, a frequency 50% point [v50] and a standard deviation value [σ] in the distribution characteristic of the combustion state detection value are calculated, and these frequency 50% point [v50] and the standard deviation are calculated. The distribution characteristic of the combustion state detection value at the time of normal combustion is predicted from the value [σ], and the combustion state detection value is the misfire determination value [Vt
h] and the predicted frequency [A (%)] that is less than
The actual frequency [a (%)] at which the actual combustion state detection value is equal to or less than the misfire determination value [Vth] is calculated, and the difference [Δ] between the actual frequency [a (%)] and the predicted frequency [A (%)]. (%) = A (%)-
A (%)] may be obtained and the presence or absence of misfire may be determined based on this difference [Δ (%)]. The difference [Δ (%)] thus obtained corresponds to the frequency increase due to the misfire, and therefore the misfire can be accurately detected from the difference [Δ (%)].
【0008】また、請求項4のように、前記差分[Δ
(%)]に基づいて失火発生率を算出するようにしても
良い。つまり、失火発生回数が増えるほど、差分[Δ
(%)]が大きくなるため、差分[Δ(%)]に基づい
て失火発生率を精度良く算出することができ、失火発生
率に応じて適切な処置をとることができる。Further, as in claim 4, the difference [Δ
(%)], The misfire occurrence rate may be calculated. In other words, as the number of misfires increases, the difference [Δ
(%)] Becomes large, the misfire occurrence rate can be calculated accurately based on the difference [Δ (%)], and appropriate measures can be taken according to the misfire occurrence rate.
【0009】また、請求項5のように、前記差分[Δ
(%)]に基づいて失火の有無を判定する手段と、前記
実頻度[a(%)]又は前記燃焼状態検出値に基づいて
失火の有無を判定する手段とをエンジン運転条件あるい
は前記頻度50%点[v50]等の分布特性値に応じて切
り換えるようにしても良い。つまり、頻度50%点[v
50]と失火判定値[Vth]との差が大きくなるほど、実
頻度[a(%)]に含まれるノイズ分が少なくなるた
め、頻度50%点[v50]と失火判定値[Vth]との差
が大きい領域では、燃焼状態検出値の分布特性を用いな
くても、実頻度[a(%)]又は燃焼状態検出値に基づ
いて失火の有無を精度良く判定することができる。According to a fifth aspect, the difference [Δ
(%)] For determining the presence or absence of misfire, and means for determining the presence or absence of misfire based on the actual frequency [a (%)] or the combustion state detection value. The switching may be performed according to the distribution characteristic value such as the% point [v50]. That is, the frequency 50% point [v
As the difference between 50] and the misfire determination value [Vth] increases, the noise component included in the actual frequency [a (%)] decreases, so that the frequency 50% point [v50] and the misfire determination value [Vth] In a region where the difference is large, the presence or absence of misfire can be accurately determined based on the actual frequency [a (%)] or the combustion state detection value without using the distribution characteristic of the combustion state detection value.
【0010】また、請求項6のように、前記頻度50%
点[v50]と前記標準偏差値[σ]のそれぞれが所定の
範囲内にある安定した燃焼状態検出値の分布特性が得ら
れる状態の時に前記差分[Δ(%)]に基づいて失火の
有無を判定するようにしても良い。このようにすれば、
失火判定精度を更に向上させることができる。Further, as in claim 6, the frequency is 50%.
Whether or not there is a misfire based on the difference [Δ (%)] when a stable distribution characteristic of the combustion state detection value is obtained in which the point [v50] and the standard deviation value [σ] are each within a predetermined range. May be determined. If you do this,
The accuracy of misfire determination can be further improved.
【0011】また、請求項7のように、燃焼状態検出手
段の出力のドリフト値(0点誤差)をドリフト値検出手
段により検出すると共に、出力補正手段によって、燃焼
状態検出手段の出力をドリフト値で補正して燃焼状態検
出値を求め、前記出力補正手段で補正した各燃焼サイク
ル毎の燃焼状態検出値を統計処理して燃焼状態検出値の
分布特性を評価するようにしても良い。このように、燃
焼状態検出手段の出力をドリフト値で補正して燃焼状態
検出値を求めると、ドリフト(0点誤差)のない正味の
燃焼状態検出値を求めることができ、失火判定精度を更
に向上させることができる。Further, as described in claim 7, the drift value (zero point error) of the output of the combustion state detecting means is detected by the drift value detecting means, and the output of the combustion state detecting means is detected by the output correcting means. It is also possible to calculate the combustion state detection value by correcting the distribution state of the combustion state detection value by statistically processing the combustion state detection value for each combustion cycle corrected by the output correcting means. Thus, if the output of the combustion state detection means is corrected by the drift value to obtain the combustion state detection value, a net combustion state detection value without drift (zero point error) can be obtained, and the misfire determination accuracy can be further improved. Can be improved.
【0012】また、請求項8のように、ドリフト値検出
手段で検出したドリフト値の分布特性における頻度50
%点[c50]と標準偏差値[σc ]とを算出し、この頻
度50%点[c50]と標準偏差値[σc ]がそれぞれ所
定の範囲内に無いときに、ドリフト値の分布特性が不安
定と判断して、失火判定手段による失火判定を失火判定
禁止手段によって禁止するようにしても良い。つまり、
ドリフト値の分布特性が不安定となる場合は、ドリフト
値による燃焼状態検出値の補正精度が悪くなり、失火判
定精度が低下する。従って、ドリフト値の分布特性にお
ける頻度50%点[c50]と標準偏差値[σc ]とから
ドリフト値の分布特性が不安定と判断される場合は、失
火判定を禁止することで、失火の誤検出を未然に防止す
ることができる。Further, as described in claim 8, a frequency 50 in the distribution characteristic of the drift value detected by the drift value detecting means.
When the% point [c50] and the standard deviation value [σc] are calculated, and the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] are not within the predetermined ranges, respectively, the drift value distribution characteristics become unsatisfactory. It may be judged as stable and the misfire determination by the misfire determination means may be prohibited by the misfire determination prohibiting means. That is,
When the drift value distribution characteristic becomes unstable, the correction accuracy of the combustion state detection value based on the drift value deteriorates, and the misfire determination accuracy decreases. Therefore, if the distribution characteristic of the drift value is judged to be unstable from the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the drift value, the misfire determination is prohibited to prevent the misfire. Detection can be prevented in advance.
【0013】また、請求項9のように、吸気行程中又は
圧縮行程中の燃焼状態検出手段の出力(イオン電流検出
値)をドリフト値として検出するようにしても良い。つ
まり、吸気行程中や圧縮行程中は、燃焼イオンが発生し
ないため、吸気行程中や圧縮行程中に検出される電流
は、燃焼イオンによるものではなく、くすぶり漏洩電流
等のノイズ成分によるものと考えられる。従って、吸気
行程中又は圧縮行程中の燃焼状態検出手段の出力(イオ
ン電流検出値)をドリフト値として検出すれば、ドリフ
ト値を精度良く検出することができる。Further, as described in claim 9, the output (ion current detection value) of the combustion state detecting means during the intake stroke or the compression stroke may be detected as a drift value. In other words, since combustion ions are not generated during the intake stroke or compression stroke, it is considered that the current detected during the intake stroke or compression stroke is not due to combustion ions but due to noise components such as smoldering leakage current. To be Therefore, if the output (ion current detection value) of the combustion state detecting means during the intake stroke or the compression stroke is detected as the drift value, the drift value can be accurately detected.
【0014】また、請求項10のように、筒内圧力を複
数のタイミングで検出し、それらの筒内圧力検出値に基
づいて、仕事率、発熱割合、図示平均有効圧、仕事量の
いずれかを算出して、それを燃焼状態検出値とするよう
にしても良い。このようにすれば、イオン電流を検出す
る場合と同じ方法で、筒内圧力検出値から失火の有無を
精度良く判定することができる。According to a tenth aspect of the present invention, the in-cylinder pressure is detected at a plurality of timings, and based on the in-cylinder pressure detection values, any one of the work rate, the heat generation rate, the indicated mean effective pressure, and the work amount. May be calculated and used as the combustion state detection value. With this configuration, it is possible to accurately determine the presence or absence of misfire from the detected value of the in-cylinder pressure by the same method as in the case of detecting the ion current.
【0015】この場合、請求項11のように、筒内圧力
検出値に対して、オフセット補正、ゲイン補正、ヒステ
リシス補正のうちの少なくとも1つの補正を行うように
しても良い。このようにすれば、筒内圧力検出値から求
める燃焼状態検出値の精度を高めることができ、失火判
定精度を更に向上させることができる。In this case, as in the eleventh aspect, at least one of offset correction, gain correction and hysteresis correction may be performed on the in-cylinder pressure detection value. With this configuration, the accuracy of the combustion state detection value obtained from the in-cylinder pressure detection value can be increased, and the misfire determination accuracy can be further improved.
【0016】ところで、失火判定値[Vth]は、演算処
理の簡略化のために予め設定した固定値としても良い
が、燃焼状態検出手段で検出した燃焼状態検出値は、燃
焼状態検出手段の経時変化(くすぶりの有無等)や燃焼
状態のばらつき等によってずれることがあるため(図2
0参照)、失火判定値[Vth]を固定値とした場合は、
燃焼状態検出手段の経時変化や燃焼状態のばらつき等に
よる燃焼状態検出値のずれが大きくなると、失火サイク
ルを正常燃焼サイクルと誤判定することが懸念される。The misfire determination value [Vth] may be a fixed value set in advance for the sake of simplifying the calculation process, but the combustion state detection value detected by the combustion state detection means is the elapsed time of the combustion state detection means. It may shift due to changes (existence of smoldering, etc.) and variations in combustion conditions (Fig. 2
0), if the misfire determination value [Vth] is a fixed value,
When the deviation of the combustion state detection value due to the change with time of the combustion state detecting means or the variation of the combustion state becomes large, there is a concern that the misfire cycle may be erroneously determined as the normal combustion cycle.
【0017】そこで、請求項12のように、前記分布特
性評価手段で評価した燃焼状態検出値の分布特性に基づ
いて失火判定値[Vth]を失火判定値算出手段により算
出するようにしても良い。このようにすれば、燃焼状態
検出手段の経時変化や燃焼状態のばらつき等により燃焼
状態検出値の分布特性がずれたとしても、そのずれ分を
考慮した失火判定値[Vth]を設定することができ、燃
焼状態検出手段の経時変化や燃焼状態のばらつき等によ
る燃焼状態検出値のずれの影響をあまり受けずに、失火
サイクルと正常燃焼サイクルとを精度良く判別すること
ができ、長期間にわたって信頼性の高い失火判定を行う
ことができる。Therefore, as in claim 12, the misfire determination value [Vth] may be calculated by the misfire determination value calculation means based on the distribution characteristic of the combustion state detection values evaluated by the distribution characteristic evaluation means. . By doing so, even if the distribution characteristics of the combustion state detection values are deviated due to changes over time in the combustion state detection means, variations in the combustion state, etc., the misfire determination value [Vth] can be set in consideration of the deviation. The misfire cycle can be accurately discriminated from the normal combustion cycle without being affected by the deviation of the combustion state detection value due to the aging of the combustion state detecting means or the variation of the combustion state, etc. It is possible to make a misfire determination with high property.
【0018】この場合、請求項13のように、分布特性
評価手段で評価した燃焼状態検出値の分布特性のパター
ンを、正常燃焼サイクルの分布パターンと失火サイクル
の分布パターンとに分離し(図20参照)、該失火サイ
クルの分布パターンに基づいて失火判定値[Vth]を算
出するようにすると良い。このようにすれば、実際の失
火サイクルの分布パターンに合わせて適切な失火判定値
[Vth]を設定することができ、失火サイクルを精度良
く検出することができる。In this case, the distribution characteristic pattern of the combustion state detection value evaluated by the distribution characteristic evaluation means is separated into a normal combustion cycle distribution pattern and a misfire cycle distribution pattern (see FIG. 20). It is advisable to calculate the misfire determination value [Vth] based on the misfire cycle distribution pattern. By doing so, an appropriate misfire determination value [Vth] can be set in accordance with the distribution pattern of the actual misfire cycle, and the misfire cycle can be accurately detected.
【0019】具体的な失火判定値[Vth]の設定方法
は、請求項14のように、失火サイクルの分布パターン
に属する燃焼状態検出値のうちの最大の燃焼状態検出値
又はそれより少し大きな値を失火判定値[Vth]とする
と良い。これにより、実際に失火が発生したときの燃焼
状態検出値を、全て失火サイクルと判別することができ
ると共に、正常燃焼サイクルやノイズ成分を失火サイク
ルと誤判定することも防止できる。A specific method of setting the misfire determination value [Vth] is, as in claim 14, the maximum combustion state detection value among the combustion state detection values belonging to the distribution pattern of the misfire cycle or a value slightly larger than that. Is a misfire determination value [Vth]. As a result, it is possible to determine all combustion state detection values when a misfire actually occurs as a misfire cycle, and also to prevent a normal combustion cycle and a noise component from being erroneously determined as a misfire cycle.
【0020】ところで、内燃機関の運転状態によって
は、燃焼状態検出値がばらつくことがあり、特に、不安
定燃焼時には、燃焼状態検出値のばらつきが大きくなる
傾向があるが、燃焼状態検出値のばらつきが大きくなる
と、正常燃焼サイクルと失火サイクルの両分布パターン
の幅(広がり)が大きくなり、両分布パターンの間隔が
互いに接近してくる。それによって、両分布パターンの
間隔が狭くなり過ぎたり、図22に示すように、両分布
パターンが重なり合うと、正常燃焼サイクルと失火サイ
クルとを正確に判別することが困難になる。By the way, the combustion state detection value may fluctuate depending on the operating state of the internal combustion engine. Especially, during unstable combustion, the combustion state detection value tends to have a large variation, but the combustion state detection value varies. When becomes larger, the width (spread) of both distribution patterns of the normal combustion cycle and the misfire cycle becomes larger, and the intervals of both distribution patterns come closer to each other. As a result, if the distance between the two distribution patterns becomes too narrow, or if the two distribution patterns overlap as shown in FIG. 22, it becomes difficult to accurately distinguish between the normal combustion cycle and the misfire cycle.
【0021】そこで、請求項15のように、内燃機関の
運転状態及び/又は分布特性評価手段で評価した燃焼状
態検出値の分布特性に基づいて失火判定値[Vth]の算
出を許可するか禁止するかを許可/禁止判定手段によっ
て判定するようにしても良い。このようにすれば、燃焼
状態検出値のばらつきが少ないときのみ、失火判定値
[Vth]を算出して、燃焼状態検出値のばらつきが大き
いときには、失火判定値[Vth]を算出せずに済み、燃
焼状態検出値のばらつきによる失火判定精度の低下を防
止することができる。Therefore, according to the fifteenth aspect, the calculation of the misfire determination value [Vth] is permitted or prohibited based on the operating state of the internal combustion engine and / or the distribution characteristic of the combustion state detection value evaluated by the distribution characteristic evaluation means. The permission / prohibition determination means may determine whether to perform. With this configuration, the misfire determination value [Vth] is calculated only when the variation in the combustion state detection value is small, and the misfire determination value [Vth] is not calculated when the variation in the combustion state detection value is large. It is possible to prevent a decrease in misfire determination accuracy due to variations in the combustion state detection values.
【0022】具体的には、請求項16のように、正常燃
焼サイクルの分布パターンと失火サイクルの分布パター
ンとの分離度が所定値以上のときに失火判定値[Vth]
の算出を許可するようにすると良い。このようにすれ
ば、正常燃焼サイクルと失火サイクルの両分布パターン
が明瞭に分離しているときのみ、失火判定値[Vth]を
算出することができ、精度の良い失火判定値[Vth]を
求めることができる。Specifically, when the degree of separation between the distribution pattern of the normal combustion cycle and the distribution pattern of the misfire cycle is equal to or more than a predetermined value, the misfire determination value [Vth].
It is advisable to permit the calculation of In this way, the misfire determination value [Vth] can be calculated only when the distribution patterns of the normal combustion cycle and the misfire cycle are clearly separated, and the accurate misfire determination value [Vth] is obtained. be able to.
【0023】この場合、請求項17のように、正常燃焼
サイクルの分布パターンと失火サイクルの分布パターン
との分離度を、両分布パターン間のノイズ領域の幅と両
分布パターンの高さとに基づいて判定するようにすれば
良い。このようにすれば、両分布パターンの分離度を精
度良く判定することができる。In this case, the degree of separation between the normal combustion cycle distribution pattern and the misfire cycle distribution pattern is determined based on the width of the noise region between both distribution patterns and the height of both distribution patterns. It may be judged. By doing so, the degree of separation between both distribution patterns can be accurately determined.
【0024】また、請求項18のように、失火判定値算
出手段で算出した最新の失火判定値[Vth]を含む複数
の失火判定値[Vth]を記憶手段に記憶しておき、内燃
機関の運転状態及び/又は分布特性評価手段で評価した
燃焼状態検出値の分布特性に基づいて前記複数の失火判
定値[Vth]の中から今回使用する失火判定値[Vth]
を失火判定値選択手段により選択するようにしても良
い。このようにすれば、燃焼状態検出値のばらつき等に
応じて、複数の失火判定値[Vth]の中から最適な失火
判定値[Vth]を選択することができ、燃焼状態検出値
のばらつき等の影響を受けにくい信頼性の高い失火判定
を行うことができる。According to the eighteenth aspect of the present invention, a plurality of misfire determination values [Vth] including the latest misfire determination value [Vth] calculated by the misfire determination value calculation means are stored in the storage means and stored in the storage means. The misfire determination value [Vth] to be used this time from the plurality of misfire determination values [Vth] based on the distribution characteristic of the combustion state detection value evaluated by the operating state and / or distribution characteristic evaluation means.
May be selected by the misfire determination value selection means. With this configuration, the optimum misfire determination value [Vth] can be selected from the plurality of misfire determination values [Vth] according to the variation of the combustion state detected value, and the variation of the combustion state detected value, etc. It is possible to make a highly reliable misfire determination that is not easily affected by.
【0025】この場合、請求項19のように、燃焼状態
検出手段の出力のドリフト値が所定値よりも小さいとき
に、前記複数の失火判定値[Vth]の中から初期設定値
を選択するようにしても良い。燃焼状態検出手段とし
て、例えば点火プラグを用いてイオン電流を検出する場
合は、点火プラグのくすぶりが発生すると、燃焼状態検
出値であるイオン電流検出値のドリフト値が大きくな
り、反対に、くすぶりが発生していないときには、イオ
ン電流検出値のドリフト値が小さくなる傾向がある。図
20(a)に示すように、くすぶりが発生していないと
きには、失火サイクルの分布パターンが失火判定の初期
設定値以下に収まるため、燃焼状態検出手段の出力のド
リフト値(例えばくすぶりの程度)が所定値よりも小さ
いときに、複数の失火判定値[Vth]の中から初期設定
値を選択するようにすれば、くすぶり等が発生していな
いときに、失火サイクルを精度良く検出することができ
ると共に、くすぶり発生時等に適正な失火判定値[Vt
h]を選択することができ、くすぶり発生時等でも失火
判定を適切に行うことができる。In this case, when the drift value of the output of the combustion state detecting means is smaller than a predetermined value, the initial set value is selected from the plurality of misfire determination values [Vth]. You can As the combustion state detection means, for example, when detecting an ion current using a spark plug, if smoldering of the spark plug occurs, the drift value of the ion current detection value that is the combustion state detection value increases, and smolder When it does not occur, the drift value of the ion current detection value tends to be small. As shown in FIG. 20 (a), when smoldering does not occur, the distribution pattern of the misfire cycle falls below the initial set value for misfire determination, so the drift value of the output of the combustion state detecting means (for example, the degree of smoldering). If the initial value is selected from a plurality of misfire determination values [Vth] when is smaller than a predetermined value, the misfire cycle can be accurately detected when smoldering or the like is not occurring. In addition to being able to do, the appropriate misfire judgment value [Vt
h] can be selected, and misfire can be appropriately determined even when smoldering occurs.
【0026】この際、請求項20のように、燃焼状態検
出手段の出力のドリフト値が所定値以上のときに、失火
判定値算出手段で算出した最新の失火判定値[Vth]を
選択するようにすれば良い。このようにすれば、くすぶ
りが発生したときには、そのくすぶりの程度に応じた最
新の失火判定値[Vth]を選択することができ、くすぶ
り発生時でも精度の良い失火判定を行うことができる。At this time, when the drift value of the output of the combustion state detecting means is equal to or more than a predetermined value, the latest misfire determination value [Vth] calculated by the misfire determination value calculating means is selected. You can do it. In this way, when smoldering occurs, the latest misfire determination value [Vth] corresponding to the degree of smoldering can be selected, and accurate misfire determination can be performed even when smoldering occurs.
【0027】上述した請求項12〜20に係る発明で
は、燃焼状態検出値の分布特性に基づいて失火判定値
[Vth]を算出する失火判定値算出手段を設けている
が、この失火判定値算出手段を設けずに、予め複数の失
火判定値[Vth]を用意しておき、請求項21に示すよ
うに、内燃機関の運転状態及び/又は前記分布特性評価
手段で評価した燃焼状態検出値の分布特性に基づいて前
記複数の失火判定値[Vth]の中から今回使用する失火
判定値[Vth]を失火判定値選択手段により選択するよ
うにしても良い。このようにしても、燃焼状態検出値の
ばらつき等に応じて、複数の失火判定値[Vth]の中か
ら最適な失火判定値[Vth]を選択することができ、燃
焼状態検出値のばらつき等の影響の少ない信頼性の高い
失火判定を行うことができる。In the inventions according to claims 12 to 20 described above, the misfire determination value calculating means for calculating the misfire determination value [Vth] based on the distribution characteristic of the combustion state detection value is provided. A plurality of misfire determination values [Vth] are prepared in advance without providing any means, and as shown in claim 21, the operating state of the internal combustion engine and / or the combustion state detection value evaluated by the distribution characteristic evaluation means The misfire determination value [Vth] to be used this time may be selected by the misfire determination value selection means from the plurality of misfire determination values [Vth] based on the distribution characteristics. Even in this case, the optimum misfire determination value [Vth] can be selected from a plurality of misfire determination values [Vth] according to the variation in the combustion state detected value, and the variation in the combustion state detected value, etc. It is possible to make a highly reliable misfire determination with little influence of.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】《実施形態(1)》以下、本発明
の実施形態(1)を図1乃至図6に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて点火制御系の回路構成を説明す
る。点火コイル21の一次コイル22の一端はバッテリ
23に接続され、該一次コイル22の他端は、イグナイ
タ24に内蔵されたパワートランジスタ25のコレクタ
に接続されている。二次コイル26の一端は点火プラグ
27に接続され、該二次コイル26の他端は、2つのツ
ェナーダイオード28,29を介してグランドに接続さ
れている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << Embodiment (1) >> An embodiment (1) of the present invention will be described below with reference to FIGS.
First, the circuit configuration of the ignition control system will be described with reference to FIG. One end of the primary coil 22 of the ignition coil 21 is connected to the battery 23, and the other end of the primary coil 22 is connected to the collector of the power transistor 25 incorporated in the igniter 24. One end of the secondary coil 26 is connected to the spark plug 27, and the other end of the secondary coil 26 is connected to the ground via the two Zener diodes 28 and 29.
【0029】2つのツェナーダイオード28,29は互
いに逆向きに直列接続され、一方のツェナーダイオード
28にコンデンサ30が並列に接続され、他方のツェナ
ーダイオード29にイオン電流検出抵抗31が並列に接
続されている。コンデンサ30とイオン電流検出抵抗3
1との間の電位Vinが抵抗32を介して反転増幅回路3
3の反転入力端子(−)に入力されて反転増幅され、こ
の反転増幅回路33の出力電圧Vがイオン電流検出信号
としてエンジン制御回路34に入力される。イオン電流
検出回路35は、ツェナーダイオード28,29、コン
デンサ30、イオン電流検出抵抗31、反転増幅回路3
3等から構成され、イオン電流検出信号によって燃焼状
態を検出する燃焼状態検出手段としての役割を果たす。The two Zener diodes 28 and 29 are connected in series in the opposite directions to each other, the capacitor 30 is connected in parallel to one Zener diode 28, and the ion current detection resistor 31 is connected in parallel to the other Zener diode 29. There is. Capacitor 30 and ion current detection resistor 3
The potential Vin between 1 and the inverting amplifier circuit 3 via the resistor 32
3 is input to the inverting input terminal (-) of the inverter 3 and is inverted and amplified. The output voltage V of the inverting amplifier circuit 33 is input to the engine control circuit 34 as an ion current detection signal. The ion current detection circuit 35 includes zener diodes 28 and 29, a capacitor 30, an ion current detection resistor 31, and an inverting amplifier circuit 3.
3 and the like, and serves as a combustion state detecting means for detecting the combustion state by the ion current detection signal.
【0030】エンジン運転中は、エンジン制御回路34
からイグナイタ24に送信される点火指令信号の立ち上
がり/立ち下がりでパワートランジスタ25がオン/オ
フする。パワートランジスタ25がオンすると、バッテ
リ23から一次コイル22に一次電流が流れ、その後、
パワートランジスタ25がオフすると、一次コイル22
の一次電流が遮断されて、二次コイル26に高電圧が電
磁誘導され、この高電圧によって点火プラグ27の電極
36,37間に火花放電が発生する。この火花放電電流
は、点火プラグ27の接地電極37から中心電極36へ
流れ、二次コイル26を経てコンデンサ30に充電され
ると共に、ツェナーダイオード28,29を経てグラン
ド側に流れる。コンデンサ30の充電後は、ツェナーダ
イオード28のツェナー電圧によって規制されるコンデ
ンサ30の充電電圧を電源としてイオン電流検出回路3
5が駆動され、後述するようにしてイオン電流が検出さ
れる。During engine operation, the engine control circuit 34
The power transistor 25 is turned on / off at the rising / falling edge of the ignition command signal transmitted from the igniter 24 to the igniter 24. When the power transistor 25 is turned on, a primary current flows from the battery 23 to the primary coil 22, and then,
When the power transistor 25 turns off, the primary coil 22
The primary current is cut off, a high voltage is electromagnetically induced in the secondary coil 26, and the high voltage causes a spark discharge between the electrodes 36 and 37 of the spark plug 27. The spark discharge current flows from the ground electrode 37 of the spark plug 27 to the center electrode 36, charges the capacitor 30 via the secondary coil 26, and flows to the ground side via the Zener diodes 28 and 29. After charging the capacitor 30, the ion current detection circuit 3 uses the charging voltage of the capacitor 30 regulated by the Zener voltage of the Zener diode 28 as a power source.
5 is driven, and the ion current is detected as described later.
【0031】これに対し、イオン電流は、火花放電電流
とは反対方向に流れる。つまり、点火終了後は、コンデ
ンサ30の充電電圧によって点火プラグ27の電極3
6,37間に電圧が印加されるため、気筒内で混合気が
燃焼する際に発生するイオンによって電極36,37間
にイオン電流が流れるが、このイオン電流は、中心電極
36から接地電極37へ流れ、更に、グランド側からイ
オン電流検出抵抗31を通ってコンデンサ30に流れ
る。この際、イオン電流検出抵抗31に流れるイオン電
流の変化に応じて反転増幅回路33の入力電位Vinが変
化し、反転増幅回路33の出力端子からイオン電流に応
じた電圧がエンジン制御回路34に出力される。On the other hand, the ionic current flows in the direction opposite to the spark discharge current. That is, after ignition is completed, the electrode 3 of the spark plug 27 is charged by the charging voltage of the capacitor 30.
Since a voltage is applied between 6 and 37, an ion current flows between the electrodes 36 and 37 due to the ions generated when the air-fuel mixture burns in the cylinder. This ion current flows from the center electrode 36 to the ground electrode 37. To the capacitor 30 through the ion current detection resistor 31 from the ground side. At this time, the input potential Vin of the inverting amplification circuit 33 changes according to the change of the ionic current flowing through the ionic current detection resistor 31, and the voltage corresponding to the ionic current is output from the output terminal of the inverting amplification circuit 33 to the engine control circuit 34. To be done.
【0032】エンジン制御回路34内には、ノイズマス
ク38、ピークホールド回路39、A/D変換器40及
びマイクロコンピュータ41が内蔵されている。イオン
電流検出回路35の出力電圧は、ノイズマスク38にて
ノイズ成分が除去された後、ピークホールド回路39に
入力される。このピークホールド回路39は、ノイズマ
スク38の出力電圧のピーク値(イオン電流ピーク値)
Pi を検出して、それを保持する(図2参照)。このピ
ークホールド回路39の出力は、A/D変換器40を介
してマイクロコンピュータ41に読み込まれる。A noise mask 38, a peak hold circuit 39, an A / D converter 40 and a microcomputer 41 are built in the engine control circuit 34. The output voltage of the ion current detection circuit 35 is input to the peak hold circuit 39 after the noise component is removed by the noise mask 38. The peak hold circuit 39 has a peak value of the output voltage of the noise mask 38 (ion current peak value).
It detects Pi and holds it (see FIG. 2). The output of the peak hold circuit 39 is read into the microcomputer 41 via the A / D converter 40.
【0033】マイクロコンピュータ41のROM(記憶
媒体)には、燃料噴射制御や点火時期制御を行うための
各種のエンジン制御ルーチンが記憶されていると共に、
後述する図5及び図6に示す失火判定ルーチンが記憶さ
れている。この失火判定ルーチンをマイクロコンピュー
タ41によって実行することで、失火の有無を判定し、
最終的に失火有りと判定した時には、警告ランプ42を
点灯(又は点滅)して運転者に警告する。The ROM (storage medium) of the microcomputer 41 stores various engine control routines for performing fuel injection control and ignition timing control.
A misfire determination routine shown in FIGS. 5 and 6 described later is stored. By executing this misfire determination routine by the microcomputer 41, it is determined whether or not there is a misfire,
When it is finally determined that there is a misfire, the warning lamp 42 is turned on (or blinks) to warn the driver.
【0034】次に、本実施形態(1)の失火判定の方法
を説明する。本実施形態(1)では、イオン電流検出回
路35のピークホールド回路39でピークホールドされ
たイオン電流ピーク値[Pi ]を燃焼状態検出値として
用い、図3に示すように、このイオン電流ピーク値[P
i ]の対数正規分布の統計処理値を燃焼状態検出値の分
布特性値として用いる。正常燃焼時のイオン電流ピーク
値[Pi ]の分布特性は指数関数特性を有することか
ら、このイオン電流ピーク値[Pi ]の対数正規分布を
統計処理して累積頻度を求めると、正常燃焼時には、図
3及び図4のに示すように、累積頻度が直線状の分布
となる。そして、このイオン電流ピーク値[Pi ]の対
数正規分布の特性を評価するために、頻度50%点[v
50]と標準偏差値[σ]とを算出する。Next, the method of misfire determination of this embodiment (1) will be described. In the present embodiment (1), the ion current peak value [Pi] peak-held by the peak hold circuit 39 of the ion current detection circuit 35 is used as the combustion state detection value, and as shown in FIG. [P
i] is used as the distribution characteristic value of the combustion state detection value. Since the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] at the time of normal combustion has an exponential function characteristic, if the logarithmic normal distribution of this ion current peak value [Pi] is statistically processed to obtain the cumulative frequency, As shown in FIGS. 3 and 4, the cumulative frequency has a linear distribution. Then, in order to evaluate the characteristics of the lognormal distribution of the ion current peak value [Pi], the frequency 50% point [v
50] and the standard deviation value [σ] are calculated.
【0035】一方、図4の、に示すように、失火が
発生すると、検出するイオン電流ピーク値[Pi ]の分
布の山が2つとなり、燃焼イオン(燃焼によるイオン電
流ピーク値[Pi ])の分布の山の他に、失火によるイ
オン電流ピーク値[Pi ]の分布の山が発生する。通
常、燃焼イオンの分布の山は、失火判定値[Vth]以上
の領域に発生し、失火の分布の山は、失火判定値[Vt
h]以下の領域に発生する。その結果、失火発生時に
は、イオン電流ピーク値[Pi ]の累積頻度が直線分布
とならず、失火判定値[Vth]以下の領域の累積頻度が
増加する。一般に、失火判定値[Vth]は、失火発生時
のイオン電流ピーク値[Pi ]の最大値付近又はそれよ
りも少し大きな値に設定される。On the other hand, as shown in (4) of FIG. 4, when a misfire occurs, there are two peaks in the distribution of the ion current peak value [Pi] to be detected, and combustion ions (ion current peak value [Pi] due to combustion) In addition to the peaks of the distribution of (1), peaks of the distribution of the ion current peak value [Pi] are generated due to the misfire. Normally, the peaks of the distribution of combustion ions occur in the region of the misfire determination value [Vth] or more, and the peaks of the distribution of misfire are the misfire determination value [Vt].
h] occurs in the following areas. As a result, when a misfire occurs, the cumulative frequency of the ion current peak value [Pi] does not have a linear distribution, and the cumulative frequency of the region below the misfire determination value [Vth] increases. Generally, the misfire determination value [Vth] is set near the maximum value of the ion current peak value [Pi] at the time of occurrence of misfire or a value slightly larger than that.
【0036】図4のに示すように、燃焼イオンの分布
が失火の分布から完全に分離している場合は、失火の累
積頻度を燃焼イオンの影響を受けずに精度良く算出する
ことができるが、図4のに示すように、点火プラグ2
7のデポジット付着や高温多湿の環境等によって、燃焼
イオンが全般的に減少して燃焼イオンの分布の山が失火
判定値[Vth]に近付くと、燃焼イオンの分布の山の一
部が失火の分布の山に重なり合い、失火判定値[Vth]
以下の領域の累積頻度が実際の失火の累積頻度よりも大
きくなる。As shown in FIG. 4, when the distribution of combustion ions is completely separated from the distribution of misfires, the cumulative frequency of misfires can be calculated accurately without being affected by the combustion ions. As shown in FIG. 4, the spark plug 2
When the deposit of 7 and the environment of high temperature and high humidity, etc., the combustion ions generally decrease and the peak of the distribution of combustion ions approaches the misfire determination value [Vth], a part of the peak of the distribution of combustion ions is misfired. Misfire judgment value [Vth] overlapping with distribution peaks
The cumulative frequency of the following areas is higher than the cumulative frequency of actual misfires.
【0037】そこで、図4のに示すように、実際のイ
オン電流ピーク値[Pi ]が失火判定値[Vth]以下と
なる実頻度[a(%)]を算出すると共に、頻度50%
点[v50]と標準偏差値[σ]とから正常燃焼時のイオ
ン電流ピーク値[Pi ]の直線的な分布特性を予測し
て、当該イオン電流ピーク値[Pi ]の直線的な分布が
失火判定値[Vth]以下となる予測頻度[A(%)]を
算出する。この予測頻度[A(%)]は、失火判定値
[Vth]以下となる燃焼イオンの累積頻度に相当する。
そして、この実頻度[a(%)]と予測頻度[A
(%)]との差分[Δ(%)]を求める。
Δ(%)=a(%)−A(%)Therefore, as shown in FIG. 4, the actual frequency [a (%)] at which the actual ion current peak value [Pi] is less than or equal to the misfire determination value [Vth] is calculated, and the frequency is 50%.
The linear distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] during normal combustion is predicted from the point [v50] and the standard deviation value [σ], and the linear distribution of the ion current peak value [Pi] is misfired. A prediction frequency [A (%)] that is equal to or lower than the determination value [Vth] is calculated. The predicted frequency [A (%)] corresponds to the cumulative frequency of the combustion ions that is equal to or less than the misfire determination value [Vth].
Then, the actual frequency [a (%)] and the predicted frequency [A
(%)] And the difference [Δ (%)]. Δ (%) = a (%) − A (%)
【0038】この差分[Δ(%)]は、失火判定値[V
th]以下となる実頻度[a(%)]から誤差分である燃
焼イオンの累積頻度分を取り除いた失火のみの累積頻度
に相当する。図4のに示すように、燃焼イオンの分布
が失火の分布から完全に分離している場合は、予測頻度
[A(%)]は0(%)となるため、Δ(%)=a
(%)となる。This difference [Δ (%)] is the misfire determination value [V
th] or less and the actual frequency [a (%)] is equivalent to the cumulative frequency of misfire only, which is obtained by removing the cumulative frequency of combustion ions, which is an error. As shown in FIG. 4, when the distribution of burning ions is completely separated from the distribution of misfire, the predicted frequency [A (%)] is 0 (%), so Δ (%) = a
(%).
【0039】図4のに示すように、燃焼イオンが大き
くて、燃焼イオンの分布が失火の分布から完全に分離し
ている場合は、失火の誤検出がないため、イオン電流検
出回路35のピークホールド回路39で検出するイオン
電流ピーク値[Pi ]をサチュレート(飽和)させるの
が一般的である。イオン電流ピーク値[Pi ]がサチュ
レートする領域では、標準偏差値[σ]が0となるの
で、イオン電流ピーク値[Pi ]の頻度50%点[v5
0]がサチュレート点PM以上である場合は、差分[Δ
(%)]に基づく失火判定を禁止し、実際のイオン電流
ピーク値[Pi ]が失火判定値[Vth]以下となる実頻
度[a(%)]に基づいて失火判定を行う。As shown in FIG. 4, when the combustion ions are large and the distribution of the combustion ions is completely separated from the distribution of the misfire, there is no false detection of the misfire, so the peak of the ion current detection circuit 35. It is general to saturate the ion current peak value [Pi] detected by the hold circuit 39. In the region where the ion current peak value [Pi] saturates, the standard deviation value [σ] becomes 0, so the frequency 50% point [v5] of the ion current peak value [Pi]
0] is equal to or higher than the saturating point PM, the difference [Δ
(%)] Based on the actual frequency [a (%)] at which the actual ion current peak value [Pi] is less than or equal to the misfire determination value [Vth].
【0040】以上説明した失火判定は、図5及び図6に
示す失火判定ルーチンによって実行される。この失火判
定ルーチンは、燃焼サイクル毎に実行され、まずステッ
プ101で、イオン電流検出回路35のピークホールド
回路39から出力されるイオン電流ピーク値[Pi ]を
燃焼状態検出値として読み込み、次のステップ102
で、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布の算出が許可さ
れているか否かを判定する。もし、燃料カット時等、イ
オン電流ピーク値[Pi ]の分布の算出が禁止されてい
る時には、ステップ104に進み、前回までのイオン電
流ピーク値[Pi]のデータを格納するPi テーブルを
初期化して、本ルーチンを終了する。The above-described misfire determination is executed by the misfire determination routine shown in FIGS. 5 and 6. This misfire determination routine is executed for each combustion cycle. First, in step 101, the ion current peak value [Pi] output from the peak hold circuit 39 of the ion current detection circuit 35 is read as a combustion state detection value, and the next step 102
Then, it is determined whether or not the calculation of the distribution of the ion current peak value [Pi] is permitted. If calculation of the distribution of the ion current peak value [Pi] is prohibited, such as when the fuel is cut, the process proceeds to step 104, and the Pi table that stores the data of the ion current peak value [Pi] up to the previous time is initialized. Then, this routine is finished.
【0041】一方、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布
の算出が許可されていれば、ステップ103に進み、P
i テーブルに今回のイオン電流ピーク値[Pi ]のデー
タを格納する。On the other hand, if the calculation of the distribution of the ion current peak value [Pi] is permitted, the routine proceeds to step 103, where P
The data of the current peak value [Pi] of the ion current is stored in the i table.
【0042】その後、ステップ105に進み、Pi テー
ブルに蓄積されたイオン電流ピーク値[Pi ]のデータ
数が所定数(例えば1000)以上になったか否かを判
定し、データ数が所定数以上になっていなければ、以降
の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。そし
て、Pi テーブルに蓄積されたイオン電流ピーク値[P
i ]のデータ数が所定数以上になった時点で、ステップ
106に進み、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性
における頻度50%点[v50]と標準偏差値[σ]とを
算出し、次のステップ107で、これら頻度50%点
[v50]と標準偏差値[σ]とから正常燃焼時のイオン
電流ピーク値[Pi ]の分布特性を予測して当該イオン
電流ピーク値[Pi ]が失火判定値[Vth]以下となる
予測頻度[A(%)]を算出すると共に、実際のイオン
電流ピーク値[Pi ]が失火判定値[Vth]以下となる
実頻度[a(%)]を算出し、この実頻度[a(%)]
と予測頻度[A(%)]との差分[Δ(%)=a(%)
−A(%)]を算出する。これらステップ106,10
7の処理が特許請求の範囲でいう分布特性評価手段とし
ての役割を果たす。After that, the routine proceeds to step 105, where it is judged whether or not the number of pieces of data of the ion current peak value [Pi] accumulated in the Pi table has become a predetermined number (eg, 1000) or more, and the number of data is made a predetermined number or more. If not, the present routine is terminated without performing the subsequent processing. Then, the ion current peak value [P
When the number of data of [i] exceeds a predetermined number, the routine proceeds to step 106, where the frequency 50% point [v50] and the standard deviation value [σ] in the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] are calculated, In the next step 107, the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] during normal combustion is predicted from the frequency 50% point [v50] and the standard deviation value [σ] to determine the ion current peak value [Pi]. The predicted frequency [A (%)] that is less than or equal to the misfire determination value [Vth] is calculated, and the actual frequency [a (%)] at which the actual ion current peak value [Pi] is less than or equal to the misfire determination value [Vth] is calculated. Calculated and this actual frequency [a (%)]
[Δ (%) = a (%)] between the prediction frequency and the prediction frequency [A (%)]
-A (%)] is calculated. These steps 106, 10
The processing of 7 serves as a distribution characteristic evaluation means in the claims.
【0043】その後、図6のステップ108に進み、失
火検出条件が成立しているか否かを、例えば冷却水温が
所定温度以上であるか否かで判定し、失火検出条件が成
立していなければ、以降の処理を行うことなく本ルーチ
ンを終了する。After that, the routine proceeds to step 108 of FIG. 6, and it is judged whether or not the misfire detection condition is satisfied, for example, by whether or not the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and if the misfire detection condition is not satisfied. , This routine ends without performing the subsequent processing.
【0044】一方、失火検出条件が成立していれば、ス
テップ109に進み、イオン電流ピーク値[Pi ]の分
布特性に基づく失火判定実行条件が成立しているか否か
を判定する。ここで、イオン電流ピーク値[Pi ]の分
布特性に基づく失火判定実行条件としては、例えば、
(1) 図4ののように頻度50%点[v50]がサチュレ
ート点PMよりも小さいこと、(2) アイドル運転時であ
ることであり、これら2つの条件(1) 、(2) のいずれか
一方でも条件が満たされれば、イオン電流ピーク値[P
i ]の分布特性に基づく失火判定実行条件が成立し、2
つの条件(1) 、(2) が両方とも満たされなければ、イオ
ン電流ピーク値[Pi ]の分布特性に基づく失火判定実
行条件が不成立となる。尚、アイドル運転時は、イオン
電流ピーク値[Pi ]が相対的に小さくなるため、分布
特性に基づく失火判定を行うことで、精度の良い失火判
定を行うものである。On the other hand, if the misfire detection condition is satisfied, the routine proceeds to step 109, where it is judged whether or not the misfire judgment execution condition based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] is satisfied. Here, as the misfire determination execution condition based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi], for example,
(1) As shown in FIG. 4, the frequency 50% point [v50] is smaller than the saturating point PM, and (2) it is during idle operation. Either of these two conditions (1) and (2) On the other hand, if the conditions are satisfied, the ion current peak value [P
i]], the misfire determination execution condition based on the distribution characteristics of
If both conditions (1) and (2) are not satisfied, the misfire determination execution condition based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] is not satisfied. Since the ion current peak value [Pi] becomes relatively small during idle operation, accurate misfire determination is performed by performing misfire determination based on the distribution characteristics.
【0045】上記ステップ109で、イオン電流ピーク
値[Pi ]の分布特性に基づく失火判定実行条件が成立
していると判定されれば、ステップ110に進み、前記
ステップ107で算出した実頻度[a(%)]と予測頻
度[A(%)]との差分[Δ(%)]を第1の失火判定
値[C1 ]と比較する。この第1の失火判定値[C1]
は、エミッション悪化の可能性がある最小の失火頻度
(例えば3%)に設定されている。もし、差分[Δ
(%)]が第1の失火判定値[C1 ]よりも大きけれ
ば、失火発生と判断して、ステップ111に進み、失火
判定フラグMFTを失火発生を意味する「1」にセット
する。If it is determined in step 109 that the misfire determination execution condition based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] is satisfied, the process proceeds to step 110 and the actual frequency [a (%)] And the prediction frequency [A (%)], the difference [Δ (%)] is compared with the first misfire determination value [C1]. This first misfire determination value [C1]
Is set to the minimum misfire frequency (for example, 3%) that may worsen emissions. If the difference [Δ
(%)] Is larger than the first misfire determination value [C1], it is determined that a misfire has occurred, and the routine proceeds to step 111, where the misfire determination flag MFT is set to "1" which means a misfire has occurred.
【0046】これに対し、差分[Δ(%)]が第1の失
火判定値[C1 ]以下であれば、失火無し(正常燃焼)
と判断して、ステップ112に進み、失火判定フラグM
FTを失火無しを意味する「0」にセットする。これら
ステップ110〜112の処理が特許請求の範囲でいう
失火判定手段としての役割を果たす。On the other hand, if the difference [Δ (%)] is less than the first misfire determination value [C1], there is no misfire (normal combustion).
Therefore, the process proceeds to step 112, and the misfire determination flag M
Set FT to "0", which means no misfire. The processing of these steps 110 to 112 serves as a misfire determination means in the claims.
【0047】この後、ステップ116に進み、差分[Δ
(%)]が第3の失火判定値[C3]よりも大きいか否
かを判定する。この第3の失火判定値[C3 ]は、触媒
溶損の可能性がある最小の失火頻度(例えば25%)に
設定されている。もし、差分[Δ(%)]が第3の失火
判定値[C3 ]よりも大きければ、ステップ117に進
み、燃料カットフラグMFCを「1」にセットして燃料
カットを実行する。これに対し、差分[Δ(%)]が第
3の失火判定値[C3 ]以下であれば、ステップ118
に進み、燃料カットフラグMFCを「0」にセットし、
燃料カットを実行しない。After this, the routine proceeds to step 116, where the difference [Δ
(%)] Is larger than the third misfire determination value [C3]. The third misfire determination value [C3] is set to the minimum misfire frequency (for example, 25%) that may cause catalyst melting loss. If the difference [Δ (%)] is larger than the third misfire determination value [C3], the routine proceeds to step 117, where the fuel cut flag MFC is set to "1" and the fuel cut is executed. On the other hand, if the difference [Δ (%)] is less than or equal to the third misfire determination value [C3], step 118
And set the fuel cut flag MFC to "0",
Do not execute fuel cut.
【0048】一方、上記ステップ109で、イオン電流
ピーク値[Pi ]の分布特性に基づく失火判定実行条件
が成立していないと判定されれば、ステップ113に進
み、実頻度[a(%)]を第2の失火判定値[C2 ]と
比較する。この第2の失火判定値[C2 ]は、第1の失
火判定値[C1 ]とほぼ同一の値又はそれよりも少し小
さい値に設定されている。もし、実頻度[a(%)]が
第2の失火判定値[C2 ]よりも大きければ、失火発生
と判断して、ステップ114に進み、失火判定フラグM
FTを「1」にセットする。これに対し、実頻度[a
(%)]が第2の失火判定値[C2 ]以下であれば、失
火無しと判断して、ステップ115に進み、失火判定フ
ラグMFTを「0」にセットする。On the other hand, if it is determined in step 109 that the misfire determination execution condition based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] is not satisfied, the process proceeds to step 113 and the actual frequency [a (%)]. Is compared with the second misfire determination value [C2]. The second misfire determination value [C2] is set to a value substantially the same as the first misfire determination value [C1] or a value slightly smaller than that. If the actual frequency [a (%)] is larger than the second misfire determination value [C2], it is determined that a misfire has occurred and the routine proceeds to step 114, where the misfire determination flag M
Set FT to "1". On the other hand, the actual frequency [a
(%)] Is equal to or less than the second misfire determination value [C2], it is determined that there is no misfire, the process proceeds to step 115, and the misfire determination flag MFT is set to "0".
【0049】この後、ステップ119に進み、実頻度
[a(%)]を第3の失火判定値[C3 ]と比較し、実
頻度[a(%)]が第3の失火判定値[C3 ]よりも大
きければ、ステップ120に進み、燃料カットフラグM
FCを「1」にセットして燃料カットを実行する。これ
に対し、実頻度[a(%)]が第3の失火判定値[C
3]以下であれば、ステップ121に進み、燃料カット
フラグMFCを「0」にセットし、燃料カットを実行し
ない。After that, the routine proceeds to step 119, where the actual frequency [a (%)] is compared with the third misfire determination value [C3], and the actual frequency [a (%)] is the third misfire determination value [C3]. ], The fuel cut flag M
FC is set to "1" and fuel cut is executed. On the other hand, the actual frequency [a (%)] is the third misfire determination value [C
3] If it is equal to or less than that, the process proceeds to step 121, the fuel cut flag MFC is set to "0", and the fuel cut is not executed.
【0050】以上説明した本実施形態(1)によれば、
正常燃焼時のイオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性を
予測して当該イオン電流ピーク値[Pi ]が失火判定値
[Vth]以下となる予測頻度[A(%)]を算出すると
共に、実際のイオン電流ピーク値[Pi ]が失火判定値
[Vth]以下となる実頻度[a(%)]を算出し、この
実頻度[a(%)]と予測頻度[A(%)]との差分
[Δ(%)=a(%)−A(%)]を算出する。この差
分[Δ(%)]は、失火判定値[Vth]以下となる実頻
度[a(%)]から誤差分である燃焼イオンの累積頻度
分を取り除いた実際の失火頻度に相当することから、実
頻度[a(%)]が実際の失火頻度よりも大きくなる領
域(分布特性に基づく失火判定実行条件が成立する領
域)では、差分[Δ(%)]が第1の失火判定値[C1
]よりも大きいか否かで、エミッション悪化の可能性
のある失火が発生しているか否かを判定する。これによ
り、図4のに示すように、実際のイオン電流ピーク値
[Pi ]が失火判定値[Vth]以下となる実頻度[a
(%)]に誤差分である燃焼イオンの累積頻度分が含ま
れる領域でも、その誤差分を取り除いた実際の失火頻度
である差分[Δ(%)]に基づいて失火判定を行うこと
ができ、失火を精度良く検出することができる。According to the embodiment (1) described above,
While predicting the distribution characteristics of the ion current peak value [Pi] during normal combustion, the predicted frequency [A (%)] at which the ion current peak value [Pi] becomes equal to or less than the misfire determination value [Vth] is calculated, and The actual frequency [a (%)] at which the ionic current peak value [Pi] of is less than or equal to the misfire determination value [Vth] is calculated, and the actual frequency [a (%)] and the predicted frequency [A (%)] are calculated. The difference [Δ (%) = a (%) − A (%)] is calculated. Since this difference [Δ (%)] corresponds to the actual misfire frequency obtained by removing the cumulative frequency of combustion ions, which is an error, from the actual frequency [a (%)] that is less than or equal to the misfire determination value [Vth]. , In the region where the actual frequency [a (%)] is larger than the actual misfire frequency (the region where the misfire determination execution condition based on the distribution characteristic is satisfied), the difference [Δ (%)] is the first misfire determination value [ C1
], It is determined whether or not there is a misfire that may worsen the emission. As a result, as shown in FIG. 4, the actual frequency [a] at which the actual ion current peak value [Pi] becomes equal to or less than the misfire determination value [Vth].
(%)] Can also be used to determine the misfire based on the difference [Δ (%)], which is the actual misfire frequency obtained by removing the error, even in the area where the cumulative frequency of combustion ions, which is the error, is included. It is possible to accurately detect misfire.
【0051】尚、本実施形態(1)では、図4のに示
すように、実頻度[a(%)]が実際の失火頻度(差分
[Δ(%)])とほぼ同一となる領域(分布特性に基づ
く失火判定実行条件が不成立となる領域)では、実頻度
[a(%)]を第2の失火判定値[C2 ]と比較して失
火判定を行うようにしたが、イオン電流ピーク値[Pi
]が失火判定値[Vth]以下であるか否かで失火の有
無を判定するようにしても良い。In the present embodiment (1), as shown in FIG. 4, the actual frequency [a (%)] is substantially the same as the actual misfire frequency (difference [Δ (%)]) ( In the region where the condition for executing the misfire determination based on the distribution characteristic is not satisfied), the actual frequency [a (%)] is compared with the second misfire determination value [C2] to perform the misfire determination. Value [Pi
Whether or not there is a misfire may be determined by whether or not] is less than or equal to the misfire determination value [Vth].
【0052】また、実頻度[a(%)]と予測頻度[A
(%)]との差分[Δ(%)]に基づいて失火発生率
(失火頻度)を算出するようにしても良い。The actual frequency [a (%)] and the predicted frequency [A
(%)], The misfire occurrence rate (misfire frequency) may be calculated based on the difference [Δ (%)].
【0053】《実施形態(2)》上記実施形態(1)で
は、頻度50%点[v50]がサチュレート点PMよりも
小さいか否か(分布特性に基づく失火判定実行条件が成
立しているか否か)で、失火判定方法を切り換えるよう
にしたが、本発明の実施形態(2)では、図7の失火判
定方法切換マップに示すように、頻度50%点[v50]
と標準偏差値[σ]に応じて3つの領域I,II,III に
区分し、各領域I,II,III で異なる失火判定方法を用
いるようにしている。<Embodiment (2)> In the above embodiment (1), whether the frequency 50% point [v50] is smaller than the saturating point PM (whether or not the misfire determination execution condition based on the distribution characteristic is satisfied). However, in the embodiment (2) of the present invention, as shown in the misfire determination method switching map of FIG. 7, the frequency 50% point [v50].
According to the standard deviation value [σ], three regions I, II, and III are divided, and different misfire determination methods are used in each region I, II, and III.
【0054】図7の失火判定方法切換マップでは、領域
Iは、標準偏差値[σ]の大小を問わず、頻度50%点
[v50]がサチュレート点PMよりも大きい領域であ
る。また、領域IIは、頻度50%点[v50]が失火判定
値[Vth]よりも少し大きい点PL(図4参照)からサ
チュレート点PMまでの範囲で、且つ、標準偏差値
[σ]が所定範囲以下となる安定した分布特性が得られ
る領域である。一方、領域III は、上記2つの領域I,
IIを除く領域である。従って、点PL以下の領域は、標
準偏差値[σ]の大小を問わず、全て領域III となり、
PL<頻度50%点[v50]<PMの範囲では、標準偏
差値[σ]が所定範囲以下の領域が領域IIとなり、所定
範囲以上の領域が領域III となる。In the misfire determination method switching map of FIG. 7, the region I is a region where the frequency 50% point [v50] is larger than the saturating point PM regardless of the size of the standard deviation value [σ]. In the region II, the frequency 50% point [v50] is in the range from the point PL (see FIG. 4) at which the misfire determination value [Vth] is slightly larger to the saturating point PM, and the standard deviation value [σ] is predetermined. This is a region where stable distribution characteristics below the range can be obtained. On the other hand, the region III is the above two regions I,
This is the area excluding II. Therefore, the area below the point PL is the area III regardless of the size of the standard deviation value [σ].
In the range of PL <frequency 50% point [v50] <PM, the area where the standard deviation value [σ] is equal to or smaller than the predetermined range is the area II, and the area where the standard deviation value [σ] is equal to or larger than the predetermined range is the area III.
【0055】この場合、領域Iでは、イオン電流ピーク
値[Pi ]が失火判定値[Vth]以下であるか否かで失
火の有無を判定する。また、領域IIでは、実頻度[a
(%)]と予測頻度[A(%)]との差分[Δ(%)]
が第1の失火判定値[C1 ]よりも大きいか否かで、エ
ミッション悪化の可能性のある失火が発生しているか否
かを判定する。また、失火頻度が増加するほど、頻度5
0%点[v50]が小さくなり、標準偏差値[σ]が大き
くなるため、領域III では、完全失火と判定し、a
(%)=100%と設定する。この領域III には、完全
失火に至る途中の領域も含まれるが、触媒溶損防止のた
めに、早期に完全失火と判定する。In this case, in region I, the presence or absence of misfire is determined by whether or not the ion current peak value [Pi] is less than or equal to the misfire determination value [Vth]. In the area II, the actual frequency [a
(%)] And the prediction frequency [A (%)] difference [Δ (%)]
Is larger than the first misfire determination value [C1], it is determined whether or not a misfire that may worsen the emission has occurred. Also, as the frequency of misfires increases, the frequency becomes 5
Since the 0% point [v50] becomes small and the standard deviation value [σ] becomes large, it is judged that there is a complete misfire in region III, and a
(%) = 100% is set. This region III includes a region on the way to complete misfire, but it is determined to be complete misfire early in order to prevent catalyst melting loss.
【0056】本実施形態(2)では、前記図5の失火判
定ルーチンのステップ101〜107の処理を実行した
後、図8のステップ130に進み、失火検出条件が成立
しているか否かを、例えば冷却水温が所定温度以上であ
るか否かで判定し、失火検出条件が成立していなけれ
ば、以降の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。In this embodiment (2), after executing the processing of steps 101 to 107 of the misfire determination routine of FIG. 5, the routine proceeds to step 130 of FIG. 8 to check whether the misfire detection condition is satisfied. For example, it is determined whether or not the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and if the misfire detection condition is not satisfied, this routine is terminated without performing the subsequent processing.
【0057】一方、失火検出条件が成立していれば、ス
テップ131に進み、イオン電流ピーク値[Pi ]の頻
度50%点[v50]と標準偏差値[σ]に基づいて、図
7の失火判定方法切換マップで区分された3つの領域
I,II,III のいずれの領域に属するか判別する。On the other hand, if the misfire detection condition is satisfied, the routine proceeds to step 131, where the misfire of FIG. 7 is performed based on the frequency 50% point [v50] of the ion current peak value [Pi] and the standard deviation value [σ]. It is determined which one of the three areas I, II and III divided by the determination method switching map belongs to.
【0058】その結果、領域Iと判定されれば、ステッ
プ132に進み、イオン電流ピーク値[Pi ]を失火判
定値[Vth]と比較し、イオン電流ピーク値[Pi ]が
失火判定値[Vth]よりも小さければ、失火発生と判断
して、ステップ133に進み、失火判定フラグMFTを
「1」にセットする。これに対し、イオン電流ピーク値
[Pi ]を失火判定値[Vth]以上であれば、失火無し
と判断して、ステップ134に進み、失火判定フラグM
FTを「0」にセットする。As a result, if the region I is determined, the routine proceeds to step 132, where the ion current peak value [Pi] is compared with the misfire determination value [Vth], and the ion current peak value [Pi] is determined as the misfire determination value [Vth. ], It is determined that a misfire has occurred, the process proceeds to step 133, and the misfire determination flag MFT is set to "1". On the other hand, if the ion current peak value [Pi] is greater than or equal to the misfire determination value [Vth], it is determined that there is no misfire, and the routine proceeds to step 134, where the misfire determination flag M
Set FT to "0".
【0059】この後、ステップ135に進み、前記図5
のステップ107で算出した実頻度[a(%)]を第3
の失火判定値[C3 ]と比較し、実頻度[a(%)]が
第3の失火判定値[C3 ]よりも大きければ、ステップ
136に進み、燃料カットフラグMFCを「1」にセッ
トして燃料カットを実行する。これに対し、実頻度[a
(%)]が第3の失火判定値[C3 ]以下であれば、ス
テップ137に進み、燃料カットフラグMFCを「0」
にセットし、燃料カットを実行しない。Thereafter, the process proceeds to step 135, and the process shown in FIG.
The actual frequency [a (%)] calculated in step 107
If the actual frequency [a (%)] is larger than the third misfire determination value [C3], the routine proceeds to step 136, where the fuel cut flag MFC is set to "1". To cut fuel. On the other hand, the actual frequency [a
(%)] Is less than or equal to the third misfire determination value [C3], the routine proceeds to step 137, where the fuel cut flag MFC is set to "0".
Set to and do not execute fuel cut.
【0060】一方、上記ステップ131で、領域IIと判
定されれば、ステップ138に進み、前記図5のステッ
プ107で算出した実頻度[a(%)]と予測頻度[A
(%)]との差分[Δ(%)]を第1の失火判定値[C
1 ]と比較し、差分[Δ(%)]が第1の失火判定値
[C1 ]よりも大きければ、失火発生と判断して、ステ
ップ139に進み、失火判定フラグMFTを「1」にセ
ットする。これに対し、差分[Δ(%)]が第1の失火
判定値[C1 ]以下であれば、失火無しと判断して、ス
テップ140に進み、失火判定フラグMFTを「0」に
セットする。On the other hand, if it is determined to be the region II in the above step 131, the process proceeds to step 138, and the actual frequency [a (%)] calculated in step 107 of FIG. 5 and the predicted frequency [A
(%)] And the difference [Δ (%)] from the first misfire determination value [C
1] and if the difference [Δ (%)] is larger than the first misfire determination value [C1], it is determined that a misfire has occurred, the process proceeds to step 139, and the misfire determination flag MFT is set to "1". To do. On the other hand, if the difference [Δ (%)] is less than or equal to the first misfire determination value [C1], it is determined that there is no misfire, the process proceeds to step 140, and the misfire determination flag MFT is set to "0".
【0061】この後、ステップ141に進み、差分[Δ
(%)]を第3の失火判定値[C3]と比較し、差分
[Δ(%)]が第3の失火判定値[C3 ]よりも大きけ
れば、ステップ142に進み、燃料カットフラグMFC
を「1」にセットして燃料カットを実行する。これに対
し、差分[Δ(%)]が第3の失火判定値[C3 ]以下
であれば、ステップ143に進み、燃料カットフラグM
FCを「0」にセットし、燃料カットを実行しない。Thereafter, the process proceeds to step 141, where the difference [Δ
(%)] Is compared with the third misfire determination value [C3]. If the difference [Δ (%)] is larger than the third misfire determination value [C3], the routine proceeds to step 142, where the fuel cut flag MFC
Is set to "1" to execute fuel cut. On the other hand, if the difference [Δ (%)] is less than or equal to the third misfire determination value [C3], the routine proceeds to step 143, where the fuel cut flag M
FC is set to "0" and fuel cut is not executed.
【0062】また、上記ステップ131で、領域III と
判定されれば、完全失火と判断してステップ144に進
み、失火判定フラグMFTを「1」にセットし、次のス
テップ145で、実頻度[a(%)]を100%と設定
する。更に、次のステップ146で、燃料カットフラグ
MFCを「1」にセットして燃料カットを実行する。Further, if it is judged to be the region III in the above step 131, it is judged to be a complete misfire, the process proceeds to step 144, the misfire judgment flag MFT is set to "1", and in the next step 145, the actual frequency [ a (%)] is set to 100%. Further, in the next step 146, the fuel cut flag MFC is set to "1" to execute the fuel cut.
【0063】以上説明した本実施形態(2)では、イオ
ン電流ピーク値[Pi ]の頻度50%点[v50]と標準
偏差値[σ]の両方を考慮して失火判定方法を切り換え
るようにしたので、その時点のイオン電流ピーク値[P
i ]の分布特性に合った最適な失火判定方法で失火を判
定することができ、失火判定精度を更に向上させること
ができる。In the embodiment (2) described above, the misfire determination method is switched in consideration of both the frequency 50% point [v50] of the ion current peak value [Pi] and the standard deviation value [σ]. Therefore, the ion current peak value [P
The misfire can be determined by an optimal misfire determination method that matches the distribution characteristic of i], and the misfire determination accuracy can be further improved.
【0064】尚、本実施形態(2)では、領域Iの場合
に、イオン電流ピーク値[Pi ]が失火判定値[Vth]
よりも小さいか否かで失火の有無を判定したが、前記図
5のステップ107で算出した実頻度[a(%)]が第
2の失火判定値[C2 ]よりも小さいか否かで失火の有
無を判定するようにしても良い。In this embodiment (2), in the case of the region I, the ion current peak value [Pi] is the misfire determination value [Vth].
It is determined whether or not there is a misfire by determining whether the actual frequency [a (%)] calculated in step 107 of FIG. 5 is smaller than the second misfire determination value [C2]. The presence or absence of may be determined.
【0065】《実施形態(3)》ところで、点火プラグ
27の発火部絶縁体にカーボンが付着して点火プラグ2
7の電極36,37間の絶縁抵抗値が低下すると、電極
36,37間に漏洩電流が流れる“くすぶり”と呼ばれ
る現象が発生する。このくすぶりが発生すると、図9に
示すように、イオン電流検出回路35の出力にくすぶり
漏洩電流成分が重畳するため、イオン電流検出回路35
の出力がくすぶり漏洩電流成分によるドリフト値[c0
]分だけずれる。このドリフト値[c0 ]が大きくな
ると、失火発生時でも、イオン電流ピーク値[Pi ]が
失火判定値[Vth]よりも大きくなる可能性があり、失
火検出精度が低下する。<< Embodiment (3) >> By the way, carbon is adhered to the ignition part insulator of the ignition plug 27 and the ignition plug 2
When the insulation resistance value between the electrodes 36 and 37 of No. 7 decreases, a phenomenon called "smolder" occurs in which a leakage current flows between the electrodes 36 and 37. When this smolder occurs, the smolder leakage current component is superimposed on the output of the ion current detection circuit 35 as shown in FIG.
Output is drifted due to smoldering leakage current component [c0
] It only shifts by a minute. If this drift value [c0] becomes large, the ion current peak value [Pi] may become larger than the misfire determination value [Vth] even when a misfire occurs, and the misfire detection accuracy will decrease.
【0066】そこで、本実施形態(3)では、吸気行程
中(又は圧縮行程中)にイオン電流検出回路35の出力
をドリフト値[c0 ](0点誤差)として読み込み、イ
オン電流ピーク値[Pi ]からドリフト値[c0 ]を差
し引いて求めた補正イオン電流ピーク値[Pic]を燃焼
状態検出値として用いる。これらの機能が特許請求の範
囲でいうドリフト値検出手段と出力補正手段に相当す
る。Therefore, in the present embodiment (3), the output of the ion current detection circuit 35 is read as a drift value [c0] (zero point error) during the intake stroke (or compression stroke), and the ion current peak value [Pi ] The drift value [c0] is subtracted from the corrected ion current peak value [Pic] to be used as the combustion state detection value. These functions correspond to the drift value detection means and the output correction means in the claims.
【0067】図10は、イオン電流ピーク値[Pi ]と
補正イオン電流ピーク値[Pic]の分布特性と、ドリフ
ト値[c0 ]の分布特性との関係を示している。図10
の、に示すように、正常燃焼時、失火発生時のいず
れの場合も、くすぶり状態が安定していれば、ドリフト
値[c0 ]の変動幅が小さいため、イオン電流ピーク値
[Pi ]からドリフト値[c0 ]を差し引いて補正イオ
ン電流ピーク値[Pic]を求めれば、この補正イオン電
流ピーク値[Pic]は、くすぶりによるドリフト(0点
誤差)のない正味のイオン電流ピーク値となり、この補
正イオン電流ピーク値[Pic]から失火を精度良く検出
することができる。FIG. 10 shows the relationship between the distribution characteristics of the ion current peak value [Pi] and the corrected ion current peak value [Pic] and the drift value [c0]. Figure 10
As shown in, when the smoldered state is stable, the fluctuation range of the drift value [c0] is small and the drift from the ion current peak value [Pi] occurs in both normal combustion and misfire occurrence. If the corrected ion current peak value [Pic] is obtained by subtracting the value [c0], this corrected ion current peak value [Pic] becomes a net ion current peak value without drift due to smoldering (zero point error). A misfire can be accurately detected from the ion current peak value [Pic].
【0068】これに対し、くすぶり状態が不安定な場合
は、図10のに示すように、ドリフト値[c0 ]の変
動幅が大きくなり、ドリフト値[c0 ]の標準偏差値
[σc]や50%点[c50]も大きくなる。このような
状態のときに、イオン電流ピーク値[Pi ]からドリフ
ト値[c0 ]を差し引いて補正イオン電流ピーク値[P
ic]を求めても、補正精度が悪くなり、失火検出精度が
低下する。On the other hand, when the smoldering state is unstable, the fluctuation range of the drift value [c0] becomes large and the standard deviation value [σc] or 50 of the drift value [c0] becomes 50, as shown in FIG. The percentage point [c50] also increases. In such a state, the drift value [c0] is subtracted from the ion current peak value [Pi] to obtain the corrected ion current peak value [Pi].
ic], the correction accuracy becomes poor and the misfire detection accuracy decreases.
【0069】そこで、本実施形態(3)では、ドリフト
値[c0 ]の分布特性における頻度50%点[c50]と
標準偏差値[σc ]とを算出し、この頻度50%点[c
50]と標準偏差値[σc ]が図11に示す所定の範囲内
に無いときには、くすぶり状態が不安定と判断して失火
判定を禁止し、この頻度50%点[c50]と標準偏差値
[σc ]が図11に示す所定の範囲内にあるときのみに
失火判定を許可する。Therefore, in this embodiment (3), the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the drift value [c0] are calculated, and the frequency 50% point [c]
50] and the standard deviation value [σc] are not within the predetermined range shown in FIG. 11, it is judged that the smoldering state is unstable and the misfire judgment is prohibited. The frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [c50] The misfire determination is permitted only when σ c] is within the predetermined range shown in FIG.
【0070】以上説明した本実施形態(3)の失火判定
は、図12の失火判定ルーチンによって実行される。こ
の失火判定ルーチンは、燃焼サイクル毎に実行され、ま
ずステップ201で、イオン電流ピーク値[Pi ]とド
リフト値[c0 ]を読み込み、次のステップ202で、
イオン電流ピーク値[Pi ]とドリフト値[c0 ]の分
布の算出が許可されているか否かを判定する。もし、燃
料カット時等、分布の算出が禁止されている時には、ス
テップ204に進み、前回までのイオン電流ピーク値
[Pi ]とドリフト値[c0 ]のデータを格納するPi
テーブルとc0 テーブルを初期化して、本ルーチンを終
了する。The misfire determination of the present embodiment (3) described above is executed by the misfire determination routine of FIG. This misfire determination routine is executed for each combustion cycle. First, in step 201, the ion current peak value [Pi] and drift value [c0] are read, and in the next step 202,
It is determined whether or not the calculation of the distribution of the ion current peak value [Pi] and the drift value [c0] is permitted. If the calculation of the distribution is prohibited such as when the fuel is cut, the routine proceeds to step 204, where the data of the ion current peak value [Pi] and the drift value [c0] up to the previous time is stored.
The table and the c0 table are initialized and this routine ends.
【0071】一方、分布の算出が許可されていれば、ス
テップ203に進み、Pi テーブルに今回のイオン電流
ピーク値[Pi ]のデータを格納すると共に、c0 テー
ブルに今回のドリフト値[c0 ]のデータを格納する。On the other hand, if the calculation of the distribution is permitted, the routine proceeds to step 203, where the data of the ion current peak value [Pi] of this time is stored in the Pi table and the drift value [c0] of this time is stored in the c0 table. Store the data.
【0072】その後、ステップ205に進み、Pi テー
ブルとc0 テーブルに蓄積されたデータ数がそれぞれ所
定数(例えば1000)以上になったか否かを判定し、
データ数が所定数以上になっていなければ、以降の処理
を行うことなく、本ルーチンを終了する。そして、Pi
テーブルとc0 テーブルに蓄積されたデータ数がそれぞ
れ所定数以上になった時点で、ステップ206に進み、
イオン電流ピーク値[Pi ]からドリフト値[c0 ]を
差し引いて補正イオン電流ピーク値[Pic]を求める。After that, the routine proceeds to step 205, where it is judged whether or not the number of data accumulated in the Pi table and the c0 table has exceeded a predetermined number (for example, 1000).
If the number of data is not equal to or larger than the predetermined number, this routine is terminated without performing the subsequent processing. And Pi
When the number of data stored in each of the table and the c0 table exceeds the predetermined number, the process proceeds to step 206,
The corrected ion current peak value [Pic] is obtained by subtracting the drift value [c0] from the ion current peak value [Pi].
【0073】そして、次のステップ207で、イオン電
流ピーク値[Pi ]の分布特性における頻度50%点
[v50]と標準偏差値[σ]とを算出すると共に、ドリ
フト値[c0 ]の分布特性における頻度50%点[c5
0]と標準偏差値[σc ]とを算出する。この後、ステ
ップ208に進み、ドリフト値[c0 ]の分布特性にお
ける頻度50%点[c50]と標準偏差値[σc ]が図1
1に示す所定の範囲内であるか否かを判定し、この頻度
50%点[c50]と標準偏差値[σc ]が所定の範囲内
に無いときには、くすぶり状態が不安定で、イオン電流
ピーク値[Pi ]の補正精度が悪くなると判断して、以
降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。この
場合は、失火判定が禁止される。この機能が特許請求の
範囲でいう失火判定禁止手段に相当する役割を果たす。Then, in the next step 207, the frequency 50% point [v50] and the standard deviation value [σ] in the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] are calculated, and the distribution characteristic of the drift value [c0] is calculated. Frequency at 50% point [c5
0] and the standard deviation value [σc] are calculated. After that, the routine proceeds to step 208, where the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the drift value [c0] are shown in FIG.
If the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] are not within the predetermined range, the smoldering state is unstable and the ion current peak is When it is determined that the correction accuracy of the value [Pi] becomes poor, this routine is terminated without performing the subsequent processing. In this case, misfire determination is prohibited. This function plays a role corresponding to the misfire determination prohibition means in the claims.
【0074】一方、ドリフト値[c0 ]の分布特性にお
ける頻度50%点[c50]と標準偏差値[σc ]が所定
の範囲内である場合は、くすぶり状態が安定していると
判断して、ステップ209に進み、補正イオン電流ピー
ク値[Pic]の分布特性における頻度50%点[v50]
と標準偏差値[σ]とから正常燃焼時の補正イオン電流
ピーク値[Pic]の分布特性を予測して当該補正イオン
電流ピーク値[Pic]が失火判定値[Vth]以下となる
予測頻度[A(%)]を算出すると共に、実際の補正イ
オン電流ピーク値[Pic]が失火判定値[Vth]以下と
なる実頻度[a(%)]を算出し、この実頻度[a
(%)]と予測頻度[A(%)]との差分[Δ(%)=
a(%)−A(%)]を算出する。On the other hand, when the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the drift value [c0] are within the predetermined range, it is judged that the smoldering state is stable, Proceeding to step 209, the frequency 50% point [v50] in the distribution characteristic of the corrected ion current peak value [Pic]
And the standard deviation value [σ], the distribution characteristic of the corrected ion current peak value [Pic] during normal combustion is predicted, and the predicted frequency at which the corrected ion current peak value [Pic] becomes equal to or less than the misfire determination value [Vth] [ A (%)] is calculated, and the actual frequency [a (%)] at which the actual corrected ion current peak value [Pic] is less than or equal to the misfire determination value [Vth] is calculated.
(%)] And the prediction frequency [A (%)] difference [Δ (%) =
a (%)-A (%)] is calculated.
【0075】その後、図6のステップ108に進み、前
記実施形態(1)と同様の処理によって、失火の有無を
判定する。After that, the routine proceeds to step 108 in FIG. 6, and the presence or absence of misfire is determined by the same processing as in the above-mentioned embodiment (1).
【0076】以上説明した本実施形態(3)では、吸気
行程中(又は圧縮行程中)にイオン電流検出回路35の
出力をドリフト値[c0 ](0点誤差)として読み込
み、イオン電流ピーク値[Pi ]からドリフト値[c0
]を差し引いて求めた補正イオン電流ピーク値[Pi
c]を燃焼状態検出値として用いて、失火判定を行うよ
うにしたので、イオン電流検出回路35の出力がくすぶ
り漏洩電流によってドリフトしたとしても、イオン電流
検出回路35の出力をドリフト値[c0 ]で補正して、
ドリフト(0点誤差)のない正味のイオン電流ピーク値
を求めることができ、失火判定精度を向上させることが
できる。In the present embodiment (3) described above, the output of the ion current detection circuit 35 is read as the drift value [c0] (zero point error) during the intake stroke (or the compression stroke), and the ion current peak value [ Pi] to drift value [c0
] The corrected ion current peak value [Pi
Since c] is used as the combustion state detection value to determine the misfire, even if the output of the ion current detection circuit 35 drifts due to the smoldering leakage current, the output of the ion current detection circuit 35 will be the drift value [c0]. Correct with
The net ion current peak value without drift (zero point error) can be obtained, and the misfire determination accuracy can be improved.
【0077】しかも、本実施形態(3)では、ドリフト
値[c0 ]の分布特性における頻度50%点[c50]と
標準偏差値[σc ]がそれぞれ所定の範囲内に無いとき
に、ドリフト値[c0 ]の分布特性が不安定で、イオン
電流ピーク値[Pi ]の補正精度が悪くなると判断し
て、失火判定を禁止するようにしたので、失火の誤検出
を未然に防止できる。Moreover, in the present embodiment (3), when the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the drift value [c0] are not within the respective predetermined ranges, the drift value [ Since the distribution characteristic of c0] is unstable and the correction accuracy of the ion current peak value [Pi] is deteriorated, the misfire determination is prohibited, so that the misdetection of misfire can be prevented.
【0078】尚、本実施形態(1)では、ドリフト値
[c0 ]の分布特性における頻度50%点[c50]と標
準偏差値[σc ]の両方が所定の範囲内にあるか否かで
失火判定を実行するか否かを判定したが、頻度50%点
[c50]と標準偏差値[σc ]のいずれか一方のみで失
火判定を実行するか否かを判定するようにしても良い。
《実施形態(4)》上記各実施形態(1)〜(3)は、
点火プラグ27を介して検出したイオン電流ピーク値を
燃焼状態検出値として用いたが、図13乃至図19に示
す本発明の実施形態(4)では、エンジンの筒内圧力を
検出する筒内圧力センサ(図示せず)をエンジンに取り
付け、この筒内圧力センサで筒内圧力を複数のタイミン
グで検出し、それらの筒内圧力検出値に基づいて図示平
均有効圧[Pe ]を算出して、この図示平均有効圧[P
e ]を燃焼状態検出値として用いる。In the present embodiment (1), misfire occurs depending on whether both the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the drift value [c0] are within a predetermined range. Although it is determined whether or not the determination is performed, it may be determined whether or not the misfire determination is performed based on only one of the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc]. << Embodiment (4) >> The above embodiments (1) to (3) are
Although the ion current peak value detected via the spark plug 27 is used as the combustion state detection value, in the embodiment (4) of the present invention shown in FIGS. 13 to 19, the cylinder pressure for detecting the cylinder pressure of the engine is used. A sensor (not shown) is attached to the engine, the cylinder pressure is detected by the cylinder pressure sensor at a plurality of timings, and the indicated mean effective pressure [Pe] is calculated based on these cylinder pressure detection values. This indicated mean effective pressure [P
e] is used as the combustion state detection value.
【0079】ここで、図示平均有効圧[Pe ]は、次式
により算出される。
Pe =∫(ΔP)dV/Vo
ΔP:燃焼による筒内圧力上昇量(図13に示す完全失
火時の筒内圧力との圧力差)
dV:筒内圧力サンプリング時のクランク角度における
行程容積変化量
Vo :エンジン排気量に相当する全行程容積The indicated mean effective pressure [Pe] is calculated by the following equation. Pe = ∫ (ΔP) dV / Vo ΔP: In-cylinder pressure increase amount due to combustion (pressure difference from in-cylinder pressure at complete misfire shown in FIG. 13) dV: Stroke volume change amount at crank angle during in-cylinder pressure sampling Vo: total stroke volume equivalent to engine displacement
【0080】本実施形態(4)では、例えばBTDC1
20℃AからATDC120℃Aまでのクランク角度範
囲で、例えば10℃A毎に筒内圧力センサによって筒内
圧力をサンプリングし、燃焼による筒内圧力上昇量[Δ
P]を、圧縮行程の筒内圧力と膨張行程の筒内圧力との
圧力差によって求める(完全失火時の膨張行程の筒内圧
力は圧縮行程の筒内圧力に等しくなる)。例えば、AT
DC60℃Aにおける燃焼による筒内圧力上昇量[Δ
P]は、ATDC60℃Aの筒内圧力からBTDC60
℃Aの筒内圧力を引き算して求められる。In the present embodiment (4), for example, BTDC1
In the crank angle range from 20 ° C to 120 ° C ATDC, for example, the in-cylinder pressure is sampled by the in-cylinder pressure sensor every 10 ° C, and the in-cylinder pressure increase amount due to combustion [Δ
P] is obtained by the pressure difference between the cylinder pressure in the compression stroke and the cylinder pressure in the expansion stroke (the cylinder pressure in the expansion stroke at the time of complete misfire is equal to the cylinder pressure in the compression stroke). For example, AT
Cylinder pressure increase due to combustion at DC 60 ° C [Δ
P] is BTDC60 from the cylinder pressure of ATDC60 ° C.
It can be obtained by subtracting the in-cylinder pressure of ° C A.
【0081】更に、本実施形態(4)では、筒内圧力セ
ンサ出力[VP](筒内圧力検出値)に対して、オフセ
ット補正(0点補正)、ゲイン補正、ヒステリシス補正
を行う。これらの補正は、図14に示すように、圧縮行
程の特定のクランク角度[θ1 、θ2 ](例えばθ1 =
BTDC60℃A、θ2 =BTDC20℃A)の筒内圧
力センサ出力[VP1 、VP2 ]を用いる。Further, in the present embodiment (4), offset correction (zero point correction), gain correction, and hysteresis correction are performed on the cylinder pressure sensor output [VP] (cylinder pressure detection value). As shown in FIG. 14, these corrections are carried out at specific crank angles [θ1, θ2] (for example, θ1 =
The in-cylinder pressure sensor outputs [VP1, VP2] of BTDC 60 ° C., θ2 = BTDC 20 ° C. A) are used.
【0082】オフセット補正は、筒内圧力センサ出力
[VP]の0点オフセット誤差(オフセット値)を補正
するものであり、例えばSAE2000−01−093
2に記載されている方法を用いて、筒内圧力センサ出力
のオフセット値[c0 ](図15参照)を、VP1 、V
P2 とポリトロープ指数をパラメータとする関数式によ
り算出する。
c0 =f(VP1 ,VP2 ,ポリトロープ指数)The offset correction is to correct the zero point offset error (offset value) of the in-cylinder pressure sensor output [VP], for example, SAE2000-01-093.
The offset value [c0] of the in-cylinder pressure sensor output (see FIG. 15) is calculated by using the method described in 2.
It is calculated by a functional formula with P2 and the polytropic index as parameters. c0 = f (VP1, VP2, polytropic index)
【0083】そして、筒内圧力センサ出力[VP]から
オフセット値[c0 ]を引き算することで、筒内圧力セ
ンサ出力[VP]のオフセット補正を行う。
VP=VP−c0
そして、オフセット補正後の筒内圧力センサ出力[V
P]を用いてゲイン補正、ヒステリシス補正を行う。Then, the offset value [c0] is subtracted from the in-cylinder pressure sensor output [VP] to perform offset correction of the in-cylinder pressure sensor output [VP]. VP = VP-c0 And the cylinder pressure sensor output after the offset correction [V
P] is used to perform gain correction and hysteresis correction.
【0084】一方、ゲイン補正値[HG]は、圧縮行程
の特定のクランク角度[θ1 、θ2]の筒内圧力センサ
出力[VP1 、VP2 ]を用いて、両者の比から求め
る。
HG=VP2 /VP1On the other hand, the gain correction value [HG] is obtained from the ratio of the two using the in-cylinder pressure sensor outputs [VP1, VP2] at the specific crank angles [θ1, θ2] in the compression stroke. HG = VP2 / VP1
【0085】そして、筒内圧力センサ出力[VP]をゲ
イン補正値[HG]で割り算することで、筒内圧力セン
サ出力[VP]のゲイン補正を行う。
VP=VP/HGThen, the gain of the in-cylinder pressure sensor output [VP] is corrected by dividing the in-cylinder pressure sensor output [VP] by the gain correction value [HG]. VP = VP / HG
【0086】このゲイン補正によって、筒内圧力センサ
毎のゲイン誤差をキャンセルすると共に、負荷変化時の
筒内圧力センサ出力[VP]の変化も同時にキャンセル
することができる。その結果、筒内圧力センサ出力[V
P]から燃焼状態検出値として求める図示平均有効圧
も、筒内圧力センサ毎のゲイン誤差や負荷変化の影響を
受けない安定した分布特性となる。By this gain correction, it is possible to cancel the gain error for each in-cylinder pressure sensor and also to cancel the change in the in-cylinder pressure sensor output [VP] when the load changes. As a result, the cylinder pressure sensor output [V
The indicated mean effective pressure obtained as the combustion state detection value from P] also has a stable distribution characteristic that is not affected by the gain error or load change for each in-cylinder pressure sensor.
【0087】一方、ヒステリシス補正は、図17に示す
ように、筒内圧力センサ固有のヒステリシス特性を補正
するものであり、例えば、圧力上昇時と下降時とで異な
る圧力検出感度の差[HH]を、筒内圧力センサ出力
[VP]のサンプリング値の上昇、下降差により補正す
る。具体的には、前回のサンプリング値をVP(i-1) 、
今回のサンプリング値をVP(i) とすると、圧力上昇時
には、VP(i) を次式によりヒステリシス補正する。
VP(i) =VP(i-1) −{VP(i-1) −VP(i) }/H
HOn the other hand, the hysteresis correction is to correct the hysteresis characteristic peculiar to the in-cylinder pressure sensor as shown in FIG. 17, and for example, the difference [HH] in the pressure detection sensitivities when the pressure increases and decreases. Is corrected by the difference between the rise and fall of the sampling value of the in-cylinder pressure sensor output [VP]. Specifically, the previous sampling value is VP (i-1),
Assuming that the sampled value this time is VP (i), when the pressure rises, VP (i) is hysteresis-corrected by the following equation. VP (i) = VP (i-1)-{VP (i-1) -VP (i)} / H
H
【0088】このヒステリシス補正によって、圧力上昇
時と下降時とで異なる圧力検出感度の差[HH]を補正
することができ、圧力上昇時と下降時のいずれの場合で
も、筒内圧力を精度良く検出することができる。By this hysteresis correction, it is possible to correct the difference [HH] in the pressure detection sensitivities that differ when the pressure rises and when the pressure falls, and it is possible to accurately measure the in-cylinder pressure both when the pressure rises and when the pressure falls. Can be detected.
【0089】以上説明した本実施形態(4)の失火判定
は、図18及び19の失火判定ルーチンによって実行さ
れる。この失火判定ルーチンは、燃焼サイクル毎に実行
され、まずステップ301で、筒内圧力センサ出力[V
P]を読み込み、次のステップ302で、この筒内圧力
センサ出力[VP]を用いて、図示平均有効圧[Pe]
を次式により算出する。
Pe =∫(ΔVP)dV/VoThe misfire determination of the present embodiment (4) described above is executed by the misfire determination routine of FIGS. 18 and 19. This misfire determination routine is executed for each combustion cycle. First, in step 301, the cylinder pressure sensor output [V
P] is read, and in the next step 302, the indicated average effective pressure [Pe] is obtained using this cylinder pressure sensor output [VP].
Is calculated by the following formula. Pe = ∫ (ΔVP) dV / Vo
【0090】ここで、ΔVPは、燃焼による筒内圧力セ
ンサ出力の上昇量(筒内圧力上昇量)であり、圧縮行程
の筒内圧力センサ出力と膨張行程の筒内圧力センサ出力
との差によって求める。例えば、ATDC60℃Aにお
ける燃焼による筒内圧力センサ出力上昇量[ΔVP]
は、ATDC60℃Aの筒内圧力センサ出力からBTD
C60℃Aの筒内圧力センサ出力を引き算して求められ
る。Here, ΔVP is the amount of increase in the in-cylinder pressure sensor output due to combustion (in-cylinder pressure increase amount), and is determined by the difference between the in-cylinder pressure sensor output in the compression stroke and the in-cylinder pressure sensor output in the expansion stroke. Ask. For example, in-cylinder pressure sensor output increase amount [ΔVP] due to combustion at ATDC 60 ° C.
Is the BTD from the output of the in-cylinder pressure sensor at ATDC 60 ° C.
It is obtained by subtracting the output of the in-cylinder pressure sensor at C60 ° C.
【0091】この後、ステップ303に進み、例えばS
AE2000−01−0932に記載されている方法を
用いて、筒内圧力センサ出力のオフセット値[c0 ]
(図15参照)をVP1 、VP2 とポリトロープ指数を
パラメータとする関数式により算出する。
c0 =f(VP1 ,VP2 ,ポリトロープ指数)After this, the routine proceeds to step 303, where, for example, S
Using the method described in AE2000-01-0932, the offset value [c0] of the in-cylinder pressure sensor output
(See FIG. 15) is calculated by a functional expression having VP1, VP2 and the polytropic index as parameters. c0 = f (VP1, VP2, polytropic index)
【0092】そして、次のステップ304で、このオフ
セット値[c0 ]を用いて、筒内圧力センサ出力[V
P]のオフセット補正を行う。
VP=VP−c0
この後、ステップ305に進み、圧縮行程の特定のクラ
ンク角度[θ1 、θ2]の筒内圧力センサ出力[VP1
、VP2 ]を用いて、ゲイン補正値[HG]を次式に
より算出する。
HG=VP2 /VP1Then, in the next step 304, using this offset value [c0], the cylinder pressure sensor output [V
P] offset correction is performed. VP = VP-c0 After that, the routine proceeds to step 305, where the in-cylinder pressure sensor output [VP1 at a specific crank angle [θ1, θ2] in the compression stroke is obtained.
, VP2], the gain correction value [HG] is calculated by the following equation. HG = VP2 / VP1
【0093】そして、次のステップ306で、このゲイ
ン補正値[HG]を用いて、次式により筒内圧力センサ
出力[VP]のゲイン補正を行う。
VP=VP/HGThen, in the next step 306, the gain correction value [HG] is used to correct the gain of the in-cylinder pressure sensor output [VP] by the following equation. VP = VP / HG
【0094】この後、ステップ307に進み、筒内圧力
センサの圧力検出感度の差[HH]を筒内圧力センサ出
力[VP]のサンプリング値の上昇、下降差により求め
る。そして、次のステップ308で、この筒内圧力セン
サの圧力検出感度の差[HH]を用いて、所定の関数式
により、筒内圧力センサ出力[VP]のヒステリシス補
正を行う。これらステップ303〜308の処理が特許
請求の範囲でいう補正手段としての役割を果たす。After that, the process proceeds to step 307, and the difference [HH] in the pressure detection sensitivities of the in-cylinder pressure sensor is obtained from the difference between the rising and falling of the sampling value of the in-cylinder pressure sensor output [VP]. Then, in the next step 308, hysteresis correction of the in-cylinder pressure sensor output [VP] is performed by a predetermined functional expression using the pressure detection sensitivity difference [HH] of the in-cylinder pressure sensor. The processing of these steps 303 to 308 serves as a correcting means in the claims.
【0095】この後、ステップ309に進み、オフセッ
ト補正、ゲイン補正、ヒステリシス補正が行われた筒内
圧力センサ出力[VP]を用いて、図示平均有効圧[P
eV]を燃焼状態検出値として次式により算出する。
PeV=∫(ΔVP)dV/VoAfter that, the routine proceeds to step 309, where the indicated average effective pressure [P] is obtained using the in-cylinder pressure sensor output [VP] which has been offset-corrected, gain-corrected and hysteresis-corrected.
eV] is used as the combustion state detection value and calculated by the following equation. PeV = ∫ (ΔVP) dV / Vo
【0096】その後、図19のステップ310に進み、
燃焼状態検出値[PeV]とオフセット値[c0 ]の分布
の算出が許可されているか否かを判定する。もし、燃料
カット時等、分布の算出が禁止されている時には、ステ
ップ312に進み、前回までの燃焼状態検出値[PeV]
とオフセット値[c0 ]のデータを格納するPeVテーブ
ルとc0 テーブルを初期化して、本ルーチンを終了す
る。Then, the process proceeds to step 310 in FIG.
It is determined whether calculation of the distribution of the combustion state detection value [PeV] and the offset value [c0] is permitted. If the distribution calculation is prohibited, such as at the time of fuel cut, the routine proceeds to step 312, where the combustion state detection value [PeV] up to the previous time is reached.
Then, the PeV table and the c0 table which store the data of the offset value [c0] and the table are initialized, and this routine is finished.
【0097】一方、分布の算出が許可されていれば、ス
テップ311に進み、PeVテーブルに今回の燃焼状態検
出値[PeV]のデータを格納すると共に、c0 テーブル
に今回のオフセット値[c0 ]のデータを格納する。On the other hand, if the calculation of the distribution is permitted, the process proceeds to step 311, and the data of the combustion state detection value [PeV] of this time is stored in the PeV table, and the offset value [c0] of this time is stored in the c0 table. Store the data.
【0098】その後、ステップ313に進み、PeVテー
ブルとc0 テーブルに蓄積されたデータ数がそれぞれ所
定数(例えば1000)以上になったか否かを判定し、
データ数が所定数以上になっていなければ、以降の処理
を行うことなく、本ルーチンを終了する。そして、PeV
テーブルとc0 テーブルに蓄積されたデータ数がそれぞ
れ所定数以上になった時点で、ステップ314に進み、
燃焼状態検出値[PeV]の分布特性における頻度50%
点[v50]と標準偏差値[σ]とを算出すると共に、オ
フセット値[c0 ]の分布特性における頻度50%点
[c50]と標準偏差値[σc ]とを算出する。Then, the process proceeds to step 313, and it is judged whether or not the number of data stored in the PeV table and the data stored in the c0 table have exceeded a predetermined number (for example, 1000).
If the number of data is not equal to or larger than the predetermined number, this routine is terminated without performing the subsequent processing. And PeV
When the number of data stored in each of the table and the c0 table exceeds the predetermined number, the process proceeds to step 314.
Frequency 50% in the distribution characteristics of the combustion state detection value [PeV]
The point [v50] and the standard deviation value [σ] are calculated, and the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the offset value [c0] are calculated.
【0099】この後、ステップ315に進み、オフセッ
ト値[c0 ]の分布特性における頻度50%点[c50]
と標準偏差値[σc ]が所定の範囲内であるか否かを判
定し、この頻度50%点[c50]と標準偏差値[σc ]
が所定の範囲内に無いときには、燃焼状態検出値[Pe
V]の補正精度が悪いと判断して、燃焼状態検出値[Pe
V]の分布特性に基づく失火判定が禁止される。After that, the process proceeds to step 315, and the frequency 50% point [c50] in the distribution characteristic of the offset value [c0].
And standard deviation value [σc] are within a predetermined range, and the frequency 50% point [c50] and standard deviation value [σc]
Is not within the predetermined range, the combustion state detection value [Pe
V] is determined to be inaccurate, and the combustion state detection value [Pe
Misfire judgment based on the distribution characteristics of V] is prohibited.
【0100】この場合は、ステップ321に進み、前記
ステップ302で算出した補正前の図示平均有効圧[P
e ]を所定の失火判定値[Vth]と比較し、図示平均有
効圧[Pe ]が失火判定値[Vth]よりも小さければ、
失火発生と判断して、ステップ322に進み、失火判定
フラグMFTを「1」にセットする。これに対し、図示
平均有効圧[Pe ]が失火判定値[Vth]以上であれ
ば、失火無しと判断して、ステップ323に進み、失火
判定フラグMFTを「0」にセットする。In this case, the routine proceeds to step 321, where the indicated mean effective pressure before correction [P
e] is compared with a predetermined misfire determination value [Vth], and if the indicated mean effective pressure [Pe] is smaller than the misfire determination value [Vth],
When it is determined that a misfire has occurred, the routine proceeds to step 322, where the misfire determination flag MFT is set to "1". On the other hand, if the indicated mean effective pressure [Pe] is equal to or higher than the misfire determination value [Vth], it is determined that there is no misfire, the process proceeds to step 323, and the misfire determination flag MFT is set to "0".
【0101】一方、前記ステップ315で、オフセット
値[c0 ]の分布特性における頻度50%点[c50]と
標準偏差値[σc ]が所定の範囲内であると判定された
場合は、燃焼状態検出値[PeV]の補正精度が良いと判
断して、ステップ316に進み、燃焼状態検出値[Pe
V]の分布特性における頻度50%点[v50]と標準偏
差値[σ]とから正常燃焼時の燃焼状態検出値[PeV]
の分布特性を予測して当該燃焼状態検出値[PeV]が失
火判定値[Vth]以下となる予測頻度[A(%)]を算
出すると共に、実際の燃焼状態検出値[PeV]が失火判
定値[Vth]以下となる実頻度[a(%)]を算出し、
この実頻度[a(%)]と予測頻度[A(%)]との差
分[Δ(%)=a(%)−A(%)]を算出する。On the other hand, if it is determined in step 315 that the frequency 50% point [c50] and the standard deviation value [σc] in the distribution characteristic of the offset value [c0] are within the predetermined range, combustion state detection is performed. When it is judged that the correction accuracy of the value [PeV] is good, the routine proceeds to step 316, where the combustion state detection value [PeV]
Based on the frequency 50% point [v50] and standard deviation [σ] in the distribution characteristic of V], the combustion state detection value during normal combustion [PeV]
Of the actual combustion state detection value [PeV] while calculating the prediction frequency [A (%)] at which the combustion state detection value [PeV] becomes equal to or less than the misfire determination value [Vth] by predicting the distribution characteristic of Calculate the actual frequency [a (%)] that is less than or equal to the value [Vth],
A difference [Δ (%) = a (%) − A (%)] between the actual frequency [a (%)] and the predicted frequency [A (%)] is calculated.
【0102】その後、図6のステップ108に進み、前
記実施形態(1)と同様の処理によって、失火の有無を
判定する。以上説明した本実施形態(4)でも、燃焼状
態検出値[PeV]の分布特性に基づいて失火の有無を精
度良く判定することができる。After that, the routine proceeds to step 108 in FIG. 6, and the presence or absence of misfire is judged by the same processing as that of the above-mentioned embodiment (1). Also in the present embodiment (4) described above, it is possible to accurately determine the presence or absence of misfire based on the distribution characteristics of the combustion state detection value [PeV].
【0103】尚、本実施形態(4)では、筒内圧力セン
サ出力に基づいて図示平均有効圧を算出して、この図示
平均有効圧を燃焼状態検出値として用いるようにした
が、図示平均有効圧の代わりに、仕事率、発熱割合、仕
事量のいずれかを燃焼状態検出値として算出するように
しても良い。In the present embodiment (4), the indicated mean effective pressure is calculated based on the in-cylinder pressure sensor output, and this indicated mean effective pressure is used as the combustion state detection value. Instead of the pressure, any one of the work rate, the heat generation rate, and the work amount may be calculated as the combustion state detection value.
【0104】ここで、図示平均有効圧をPe (N/
m2 )とし、ピストン頂面の平面積をS(m2 )、ピス
トンのストロークをL(m)とすると、1気筒当たりの
膨張行程の上死点から下死点までの仕事量は、次式で算
出される。
仕事量=Pe ×S×LHere, the indicated mean effective pressure is Pe (N /
m 2 ), the plane area of the piston top surface is S (m 2 ), and the stroke of the piston is L (m), the work from the top dead center to the bottom dead center of the expansion stroke per cylinder is It is calculated by the formula. Work = Pe x S x L
【0105】また、4サイクルエンジンの場合は、2回
転に1回の割合で膨張行程があるため、エンジン回転速
度をN(rpm)とすれば、仕事率は次式で算出され
る。
仕事率=1/2×N/60×仕事量
=1/2×N/60×Pe ×S×LFurther, in the case of a 4-cycle engine, there is an expansion stroke at a rate of once every two revolutions. Therefore, assuming that the engine rotation speed is N (rpm), the power is calculated by the following equation. Work rate = 1/2 × N / 60 × Work amount = 1/2 × N / 60 × Pe × S × L
【0106】また、発熱割合の算出には、膨張行程の特
定のクランク角度[θ3 、θ4 ](例えばθ3 =ATD
C20℃A、θ4 =ATDC60℃A)の筒内圧力セン
サ出力[VP3 、VP4 ]を用い、次式により発熱割合
を算出する。
発熱割合=VP3 /VP4Further, in calculating the heat generation rate, a specific crank angle [θ3, θ4] of the expansion stroke (eg, θ3 = ATD) is calculated.
Using the in-cylinder pressure sensor outputs [VP3, VP4] at C20 ° C, θ4 = ATDC60 ° CA), the heat generation rate is calculated by the following equation. Heat generation rate = VP3 / VP4
【0107】《実施形態(5)》本実施形態(5)で
は、上記実施形態(4)と同様の方法で、図示平均有効
圧[PeV]を燃焼状態検出値として算出し、更に、圧縮
行程中の所定クランク角度で読み込んだ筒内圧力センサ
出力を基準出力[VPbase]とし、燃焼状態検出値[P
eV]を基準出力VPbaseで割り算した値[PeV/VPba
se]が失火判定値[Vth]よりも小さいか否かで、失火
の有無を判定する。<< Embodiment (5) >> In the present embodiment (5), the indicated mean effective pressure [PeV] is calculated as the combustion state detection value by the same method as in the above embodiment (4), and the compression stroke is further calculated. The in-cylinder pressure sensor output read at the predetermined crank angle is set as the reference output [VPbase], and the combustion state detection value [P
eV] divided by the reference output VPbase [PeV / VPba
The presence or absence of misfire is determined by whether or not se] is smaller than the misfire determination value [Vth].
【0108】例えば、図19のステップ315で、オフ
セット値[c0 ]の分布特性における頻度50%点[c
50]と標準偏差値[σc ]が所定の範囲内に無いと判定
されたときに、ステップ321の処理に代えて、燃焼状
態検出値[PeV]を基準出力[VPbase]で割り算した
値[PeV/VPbase]が失火判定値[Vth]よりも小さ
いか否かで、失火の有無を判定する。そして、PeV/V
Pbaseが失火判定値[Vth]よりも小さければ、失火発
生と判断して、失火判定フラグMFTを「1」にセット
し、図示平均有効圧[Pe ]が失火判定値[Vth]以上
であれば、失火無しと判断して、失火判定フラグMFT
を「0」にセットする(ステップ322、323)。For example, in step 315 of FIG. 19, the frequency 50% point [c] in the distribution characteristic of the offset value [c 0].
50] and the standard deviation value [σc] are not within the predetermined range, the value [PeV] obtained by dividing the combustion state detection value [PeV] by the reference output [VPbase] instead of the process of step 321. Whether or not there is a misfire is determined by whether or not / VPbase] is smaller than the misfire determination value [Vth]. And PeV / V
If Pbase is smaller than the misfire determination value [Vth], it is determined that a misfire has occurred, the misfire determination flag MFT is set to "1", and if the indicated mean effective pressure [Pe] is greater than or equal to the misfire determination value [Vth]. , Misfire determination flag MFT
Is set to "0" (steps 322 and 323).
【0109】尚、燃焼状態検出値[PeV]と基準出力
[VPbase]は、オフセット補正、ゲイン補正、ヒステ
リシス補正を行っても良いし、行わなくても良い。The combustion state detection value [PeV] and the reference output [VPbase] may or may not be offset-corrected, gain-corrected, and hysteresis-corrected.
【0110】《実施形態(6)》前記実施形態(1)〜
(3)のいずれかの方法でイオン電流ピーク値から失火
判定する手段と、前記実施形態(4)又は(5)の方法
で筒内圧力センサ出力から失火判定する手段とを併用し
た構成としても良い。この場合、エンジン運転状態等に
応じて、失火判定精度の高い方の失火判定手段を選択し
て失火判定を行ったり、或は、同時に2つの失火判定手
段で失火判定を行い、2つの失火判定手段の両方が失火
発生と判定したときのみ、最終的に失火発生と判定する
ようにしても良い。<< Embodiment (6) >> The foregoing embodiments (1) to
A configuration may also be used in which the means for determining misfire from the peak value of the ion current by any of the methods of (3) and the means for determining misfire from the output of the in-cylinder pressure sensor by the method of the embodiment (4) or (5) are used together. good. In this case, depending on the engine operating state and the like, the misfire determination means having a higher misfire determination accuracy may be selected to perform the misfire determination, or the two misfire determination means may simultaneously perform the misfire determination to determine the two misfire determinations. Only when both of the means determine that a misfire has occurred, it may be possible to finally determine that a misfire has occurred.
【0111】《実施形態(7)》ところで、上記各実施
形態(1)〜(6)では、失火判定値[Vth]を、演算
処理の簡略化のために予め設定した固定値としたが、図
20に示すように、イオン電流検出回路35で検出した
イオン電流ピーク値[Pi ]は、点火プラグ27のくす
ぶりの有無や燃焼状態のばらつき等によってずれること
があるため、失火判定値[Vth]を初期設定値[V1 ]
で固定した場合は、点火プラグ27のくすぶりの有無や
燃焼状態のばらつき等によるイオン電流ピーク値[Pi
]のずれが大きくなると、失火サイクルを正常燃焼サ
イクルと誤判定することが懸念される[図20(b)参
照]。<< Embodiment (7) >> By the way, in each of the above embodiments (1) to (6), the misfire determination value [Vth] is a preset fixed value for simplification of the calculation process. As shown in FIG. 20, the ion current peak value [Pi] detected by the ion current detection circuit 35 may vary depending on the presence or absence of smoldering of the spark plug 27, variations in the combustion state, and the like, so the misfire determination value [Vth]. Initial setting value [V1]
When fixed by, the ion current peak value [Pi
], There is a concern that the misfire cycle may be erroneously determined as a normal combustion cycle [see FIG. 20 (b)].
【0112】そこで、本発明の実施形態(7)では、図
23の失火判定ルーチンを燃焼サイクル毎に実行し、そ
のステップ400で図24の失火判定値設定ルーチンを
実行することで、イオン電流検出回路35で検出したイ
オン電流ピーク値[Pi ]の分布特性に基づいて失火判
定値[Vth]を設定するようにしている。Therefore, in the embodiment (7) of the present invention, the misfire determination routine of FIG. 23 is executed for each combustion cycle, and the misfire determination value setting routine of FIG. 24 is executed at step 400 to detect the ion current. The misfire determination value [Vth] is set based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] detected by the circuit 35.
【0113】ここで、本実施形態(7)の失火判定方法
を図20〜図22を用いて説明する。失火判定値[Vt
h]の初期設定値[V1 ]を設定する際には、図20
(a)に示すように、予め実験又はシミュレーション等
で、点火プラグ27のくすぶり無しの状態で失火サイク
ルの分布パターンを測定し、この失火サイクルの分布パ
ターンに属するイオン電流ピーク値[Pi ]のうちの最
大のイオン電流ピーク値又はそれより少し大きな値を初
期設定値[V1 ]として設定する。Here, the misfire determination method of this embodiment (7) will be described with reference to FIGS. Misfire judgment value [Vt
When setting the initial setting value [V1] of h],
As shown in (a), the distribution pattern of the misfire cycle was measured in advance by an experiment or a simulation without the smoldering of the spark plug 27, and the ion current peak value [Pi] belonging to this distribution pattern of the misfire cycle was measured. The maximum ion current peak value of 1 or a value slightly larger than that is set as the initial setting value [V1].
【0114】また、予め実験又はシミュレーション等
で、失火サイクルの分布パターンと正常燃焼サイクルの
分布パターンとの間の中間位置付近に仮の失火判定値
[V2 ]を設定する。この仮の失火判定値[V2 ]は、
図20(b)や図21に示すように、点火プラグ27の
くすぶり発生時でも、失火サイクルの分布パターンが仮
の失火判定値[V2 ]に重ならないように設定する。従
って、図20(a)に示すように、くすぶり無し時に
は、仮の失火判定値[V2 ]が失火サイクルの分布パタ
ーンからかなり離れた位置に存在することになる。Further, a preliminary misfire determination value [V2] is set in the vicinity of an intermediate position between the misfire cycle distribution pattern and the normal combustion cycle distribution pattern by experiments or simulations in advance. This provisional misfire determination value [V2] is
As shown in FIG. 20 (b) and FIG. 21, even when smoldering of the spark plug 27 occurs, the misfire cycle distribution pattern is set so as not to overlap the temporary misfire determination value [V2]. Therefore, as shown in FIG. 20 (a), when there is no smolder, the provisional misfire determination value [V2] exists at a position far away from the misfire cycle distribution pattern.
【0115】次に、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布
特性を評価する各パラメータを図21に基づいて説明す
る。NSは失火サイクルの分布パターンの高さ(最大検
出頻度)であり、失火サイクルの分布パターンが含まれ
る範囲である0≦Pi ≦V2 の範囲内で最も高い頻度
[N]で検出されたイオン電流ピーク値[PS]の検出
頻度である。Next, each parameter for evaluating the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] will be described with reference to FIG. NS is the height of the distribution pattern of the misfire cycle (maximum detection frequency), and the ion current detected at the highest frequency [N] within the range of 0 ≦ Pi ≦ V2, which is the range including the distribution pattern of the misfire cycle. It is the detection frequency of the peak value [PS].
【0116】また、NBは正常燃焼サイクルの分布パタ
ーンの高さ(最大検出頻度)であり、正常燃焼サイクル
の分布パターンが含まれる範囲であるV2 <Pi の範囲
内で最も高い頻度[N]で検出されたイオン電流ピーク
値[PB]の検出頻度である。尚、このPBやPSは、
イオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性を統計処理する
ために所定の幅を持った分割区分値に換算して表され
る。尚、全サイクル失火時(NB=0)の場合は、PB
は最大分割区分値に設定される。NB is the height of the distribution pattern of the normal combustion cycle (maximum detection frequency), and is the highest frequency [N] within the range of V2 <Pi, which is the range including the distribution pattern of the normal combustion cycle. It is the detection frequency of the detected ion current peak value [PB]. In addition, these PB and PS are
In order to statistically process the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi], it is represented by being converted into a division section value having a predetermined width. In case of misfire in all cycles (NB = 0), PB
Is set to the maximum division value.
【0117】また、Hは、両分布パターンの最大検出頻
度位置[PS]と[PB]との間で検出頻度[N]が所
定値(例えば1)よりも小さい領域(つまり失火サイク
ルと正常燃焼サイクルの両分布パターン間のノイズ領
域)の幅であり、分割区分の数に換算して表される。Further, H is a region where the detection frequency [N] is smaller than a predetermined value (for example, 1) between the maximum detection frequency positions [PS] and [PB] of both distribution patterns (that is, misfire cycle and normal combustion). The width of the noise region between both distribution patterns of the cycle), which is expressed in terms of the number of divided sections.
【0118】また、Po は、失火サイクルの分布パター
ンに属するイオン電流ピーク値[Pi ]のうちの最大の
イオン電流ピーク値よりも僅かに大きい値であって、後
述する新たな失火判定値に相当し、分割区分値に換算し
て表される。Po を算出する場合は、失火サイクルの分
布パターンの最大検出頻度位置の分割区分値[PS]と
仮の失火判定値[V2 ]との範囲内(PS<Pi <V2
)で、検出頻度[N]が所定値(例えば1)よりも小
さい領域(ノイズ領域)における最小のイオン電流ピー
ク値を新たな失火判定値[Po ]として求める。Po is a value slightly larger than the maximum ion current peak value of the ion current peak values [Pi] belonging to the misfire cycle distribution pattern, and corresponds to a new misfire determination value described later. Then, it is expressed by being converted into a division classification value. When calculating Po, it is within the range between the division classification value [PS] of the maximum detection frequency position of the distribution pattern of the misfire cycle and the temporary misfire determination value [V2] (PS <Pi <V2
), The minimum ion current peak value in a region (noise region) where the detection frequency [N] is smaller than a predetermined value (for example, 1) is obtained as a new misfire determination value [Po].
【0119】この場合、失火サイクルの分布パターンと
正常燃焼サイクルの分布パターンとの分離度[f]は、
両分布パターン間のノイズ領域の幅[H]と両分布パタ
ーンの高さパラメータ[W]とを用いて次式により算出
する。
f=H×WIn this case, the degree of separation [f] between the misfire cycle distribution pattern and the normal combustion cycle distribution pattern is
It is calculated by the following equation using the width [H] of the noise region between both distribution patterns and the height parameter [W] of both distribution patterns. f = H × W
【0120】ここで、両分布パターンの高さパラメータ
[W]は、両分布パターンの最大検出頻度[NS]、
[NB]を足し合わせた値である。
W=NS+NB
両分布パターンの分離度[f]は、大きい値になるほ
ど、両分布パターンがより明瞭に分離していることを意
味する。Here, the height parameter [W] of both distribution patterns is the maximum detection frequency [NS] of both distribution patterns,
It is a value obtained by adding [NB]. W = NS + NB The degree of separation [f] of both distribution patterns means that the larger the value is, the more clearly the distribution patterns are separated.
【0121】図22に示すように、不安定燃焼時には、
正常燃焼サイクルと失火サイクルの両分布パターンが重
なり合って、両分布パターン間のノイズ領域の幅[H]
が0になるため、分離度[f]も0となる。As shown in FIG. 22, during unstable combustion,
Both distribution patterns of the normal combustion cycle and the misfire cycle overlap, and the width of the noise region between both distribution patterns [H]
Becomes 0, the separation [f] also becomes 0.
【0122】本実施形態(7)では、両分布パターンの
分離度[f]と高さパラメータ[W]とに基づいて両分
布パターンが明瞭に分離しているか否かを判定し、両分
布パターンが明瞭に分離していると判定した場合に、失
火サイクルの分布パターンに基づいて新たな失火判定値
[Po ]を算出する。もし、両分布パターンが明瞭に分
離していないと判定した場合は、失火判定値[Po ]の
算出を行わずに、前回の失火判定値[Po ]の記憶値を
そのまま維持する。In the present embodiment (7), it is determined whether or not both distribution patterns are clearly separated based on the degree of separation [f] of both distribution patterns and the height parameter [W]. When it is determined that the components are clearly separated, a new misfire determination value [Po] is calculated based on the distribution pattern of the misfire cycle. If it is determined that the two distribution patterns are not clearly separated, the misfire determination value [Po] is not calculated, and the stored value of the previous misfire determination value [Po] is maintained as it is.
【0123】そして、前記実施形態(3)で説明したよ
うに、イオン電流検出回路35で検出するイオン電流ピ
ーク値[Pi ]が点火プラグ27のくすぶりによりドリ
フトすることを考慮して、前記実施形態(3)と同様の
方法で検出したイオン電流ピーク値[Pi ]のドリフト
値[c0 ]が所定値[K3 ]以上であれば、失火判定値
[Vth]として、失火サイクルの分布パターンに基づい
て算出した新たな失火判定値[Po ]を用い、その反対
に、ドリフト値[c0 ]が所定値[K3 ]よりも小さけ
れば、失火判定値[Vth]として、初期設定値[V1 ]
を用いる。Then, as described in the above embodiment (3), considering that the ion current peak value [Pi] detected by the ion current detection circuit 35 drifts due to the smoldering of the ignition plug 27, the above embodiment is adopted. If the drift value [c0] of the ion current peak value [Pi] detected by the same method as (3) is not less than the predetermined value [K3], the misfire determination value [Vth] is determined based on the distribution pattern of the misfire cycle. The calculated new misfire determination value [Po] is used. On the contrary, if the drift value [c0] is smaller than the predetermined value [K3], the misfire determination value [Vth] is set to the initial setting value [V1].
To use.
【0124】以上説明した失火判定値[Vth]の設定
は、図23の失火判定ルーチンのステップ400で起動
される図24の失火判定値設定ルーチンによって実行さ
れる。尚、図23の失火判定ルーチンのステップ400
を除く各ステップの処理は、前記実施形態(3)で説明
した図12の失火判定ルーチンの各ステップの処理と同
じであるので、説明を省略する。The setting of the misfire determination value [Vth] described above is executed by the misfire determination value setting routine of FIG. 24 which is started in step 400 of the misfire determination routine of FIG. Incidentally, step 400 of the misfire determination routine of FIG.
Since the processing of each step other than is the same as the processing of each step of the misfire determination routine of FIG. 12 described in the above embodiment (3), description thereof will be omitted.
【0125】図23の失火判定ルーチンのステップ40
0で起動される図24の失火判定値設定ルーチンは、特
許請求の範囲でいう失火判定値算出手段としての役割を
果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ40
1で、正常燃焼サイクルと失火サイクルの両分布パター
ンの最大検出頻度[NS]、[NB]を足し合わせて高
さパラメータ[W]を求める。
W=NS+NBStep 40 of the misfire determination routine of FIG.
The misfire determination value setting routine of FIG. 24, which is started at 0, serves as a misfire determination value calculating means in the claims. When this routine is started, first, step 40
In 1, the height parameter [W] is obtained by adding the maximum detection frequencies [NS] and [NB] of both normal combustion cycle and misfire cycle distribution patterns. W = NS + NB
【0126】この後、ステップ402に進み、正常燃焼
サイクルと失火サイクルの両分布パターンの分離度
[f]を、両分布パターン間のノイズ領域の幅[H]と
両分布パターンの高さパラメータ[W]とを用いて次式
により算出する。
f=H×WThereafter, the routine proceeds to step 402, where the separation degree [f] of both distribution patterns of the normal combustion cycle and the misfire cycle is set to the width [H] of the noise region between both distribution patterns and the height parameter of both distribution patterns [f]. W] and the following formula. f = H × W
【0127】この際、両分布パターン間のノイズ領域の
幅[H]は、両分布パターンの最大検出頻度位置[P
S]と[PB]との間で検出頻度[N]が所定値(例え
ば1)よりも小さい領域の幅を算出して求めれば良い。At this time, the width [H] of the noise region between both distribution patterns is determined by the maximum detection frequency position [P] of both distribution patterns.
The width of the region where the detection frequency [N] is smaller than a predetermined value (for example, 1) between S] and [PB] may be calculated and obtained.
【0128】そして、次のステップ403で、失火判定
値算出条件が成立しているか否かを次の2つの条件、
を両方とも満たすか否かで判定する。
両分布パターンの分離度[f]が所定値[K1 ]以上
であること
(f≧K1 )
両分布パターンの高さパラメータ[W]が所定値[K
2 ]以上であること
(H≧K2 )Then, in the next step 403, it is determined whether or not the condition for calculating the misfire determination value is satisfied by the following two conditions,
It is determined by whether or not both are satisfied. Separability [f] of both distribution patterns is equal to or greater than a predetermined value [K1] (f ≧ K1) Height parameter [W] of both distribution patterns is a predetermined value [K]
2] or more (H ≧ K2)
【0129】これら2つの条件、のいずれか1つで
も満たさない条件があれば、失火判定値算出条件が成立
せず、ステップ404の失火判定値[Po ]の算出を行
わずに、ステップ405に進む。If any one of these two conditions is not satisfied, the condition for calculating the misfire determination value is not satisfied, and the calculation of the misfire determination value [Po] in step 404 is not performed. move on.
【0130】これに対して、上記2つの条件、を両
方とも満たせば、失火判定値算出条件が成立し、ステッ
プ404に進み、失火サイクルの分布パターンに基づい
て新たな失火判定値[Po ]を算出し、マイクロコンピ
ュータ41のメモリ(記憶手段)に記憶されている失火
判定値[Po ]の記憶値を更新する。この新たな失火判
定値[Po ]は、失火サイクルの分布パターンに属する
補正イオン電流ピーク値[Pic]のうちの最大の補正イ
オン電流ピーク値よりも僅かに大きい値に相当し、これ
を算出する場合は、失火サイクルの分布パターンのピー
ク位置の分割区分値[PS]と仮の失火判定値[V2 ]
との範囲内(PS<Pic<V2 )で、検出頻度[N]が
所定値(例えば1)よりも小さい領域(ノイズ領域)に
おける最小の補正イオン電流ピーク値を新たな失火判定
値[Po ]として求めれば良い。尚、補正イオン電流ピ
ーク値[Pic]は、ステップ206でイオン電流ピーク
値[Pi ]からドリフト値[c0 ]を差し引いて求めら
れる。上記ステップ403の処理は、特許請求の範囲で
いう許可/禁止判定手段としての役割を果たす。On the other hand, if both of the above two conditions are satisfied, the misfire determination value calculation condition is satisfied, and the routine proceeds to step 404, where a new misfire determination value [Po] is obtained based on the distribution pattern of the misfire cycle. The calculated value of the misfire determination value [Po] stored in the memory (storage means) of the microcomputer 41 is updated. This new misfire determination value [Po] corresponds to a value slightly larger than the maximum corrected ion current peak value of the corrected ion current peak values [Pic] belonging to the distribution pattern of the misfire cycle, and is calculated. In this case, the division classification value [PS] of the peak position of the distribution pattern of the misfire cycle and the temporary misfire determination value [V2]
Within the range (PS <Pic <V2), the minimum corrected ion current peak value in a region (noise region) where the detection frequency [N] is smaller than a predetermined value (for example, 1) is set as a new misfire determination value [Po]. You can ask for The corrected ion current peak value [Pic] is obtained by subtracting the drift value [c0] from the ion current peak value [Pi] in step 206. The process of step 403 serves as a permission / prohibition determination means in the claims.
【0131】以上のようにして、新たな失火判定値[P
o ]を算出した後、ステップ405に進み、イオン電流
ピーク値[Pi ]のドリフト値[c0 ]が所定値[K3
]以上であるか否かを判定し、ドリフト値[c0 ]が
所定値[K3 ]以上であれば、ステップ406に進み、
上記ステップ404で算出した新たな失火判定値[P
o]を今回使用する失火判定値[Vth]として選択す
る。尚、上記ステップ404を飛び越した場合(失火判
定値[Po ]の算出が行われなかった場合)は、過去に
本ルーチンを起動した時にステップ404で算出された
失火判定値[Po ]の記憶値を用いれば良い。As described above, the new misfire determination value [P
o]], the process proceeds to step 405, where the drift value [c0] of the ion current peak value [Pi] is a predetermined value [K3].
] Or more, and if the drift value [c0] is greater than or equal to the predetermined value [K3], the process proceeds to step 406,
The new misfire determination value [P
o] is selected as the misfire determination value [Vth] to be used this time. When the step 404 is skipped (when the misfire determination value [Po] is not calculated), the stored value of the misfire determination value [Po] calculated in step 404 when this routine was started in the past. Should be used.
【0132】一方、イオン電流ピーク値[Pi ]のドリ
フト値[c0 ]が所定値[K3 ]よりも小さければ、ス
テップ407に進み、初期設定値[V1 ]を今回使用す
る失火判定値[Vth]として選択する。尚、上記ステッ
プ405〜407の処理は、特許請求の範囲でいう失火
判定値選択手段としての役割を果たす。On the other hand, if the drift value [c0] of the ion current peak value [Pi] is smaller than the predetermined value [K3], the process proceeds to step 407, where the initial set value [V1] is used as the misfire determination value [Vth]. To choose as. The processing of steps 405 to 407 serves as a misfire determination value selecting means in the claims.
【0133】以上のようにして、失火判定値[Vth]を
設定した後、図23のステップ209に進み、補正イオ
ン電流ピーク値[Pic]の分布特性における頻度50%
点[v50]と標準偏差値[σ]とから正常燃焼時の補正
イオン電流ピーク値[Pic]の分布特性を予測して当該
補正イオン電流ピーク値[Pic]が失火判定値[Vth]
以下となる予測頻度[A(%)]を算出すると共に、実
際の補正イオン電流ピーク値[Pic]が失火判定値[V
th]以下となる実頻度[a(%)]を算出し、この実頻
度[a(%)]と予測頻度[A(%)]との差分[Δ
(%)=a(%)−A(%)]を算出する。After setting the misfire determination value [Vth] as described above, the process proceeds to step 209 in FIG. 23, where the frequency of the corrected ion current peak value [Pic] in the distribution characteristic is 50%.
The distribution characteristic of the corrected ion current peak value [Pic] during normal combustion is predicted from the point [v50] and the standard deviation value [σ], and the corrected ion current peak value [Pic] becomes the misfire determination value [Vth].
The predicted frequency [A (%)] which will be described below is calculated, and the actual corrected ion current peak value [Pic] is set to the misfire determination value [V
The actual frequency [a (%)] that is less than or equal to th] is calculated, and the difference [Δ between the actual frequency [a (%)] and the predicted frequency [A (%)]
(%) = A (%) − A (%)] is calculated.
【0134】その後、図6のステップ108に進み、前
記実施形態(1)と同様の処理によって、失火の有無を
判定する。After that, the routine proceeds to step 108 in FIG. 6, and the presence or absence of misfire is determined by the same processing as in the above-mentioned embodiment (1).
【0135】以上説明した本実施形態(7)によれば、
イオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性に基づいて失火
判定値[Vth]を設定するようにしたので、点火プラグ
27のくすぶりの有無や燃焼状態のばらつき等によりイ
オン電流ピーク値[Pi ]の分布特性がずれたとして
も、そのずれ分を考慮した失火判定値[Vth]を設定す
ることができ、点火プラグ27のくすぶりの有無や燃焼
状態のばらつき等によるイオン電流ピーク値[Pi ]の
ずれの影響をあまり受けずに、失火サイクルと正常燃焼
サイクルとを精度良く判別することができ、長期間にわ
たって信頼性の高い失火判定を行うことができる。According to the embodiment (7) described above,
Since the misfire determination value [Vth] is set based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi], the distribution of the ion current peak value [Pi] depends on the presence or absence of smoldering of the spark plug 27, the variation of the combustion state, and the like. Even if the characteristics deviate, the misfire determination value [Vth] can be set in consideration of the deviation, and the deviation of the ion current peak value [Pi] due to the presence or absence of smoldering of the ignition plug 27, the variation of the combustion state, and the like. The misfire cycle and the normal combustion cycle can be accurately discriminated with little influence, and a highly reliable misfire determination can be performed for a long period of time.
【0136】しかも、本実施形態(7)では、イオン電
流ピーク値[Pi ]の分布特性を表すパラメータである
両分布パターンの分離度[f]と高さパラメータ[W]
に基づいて新たな失火判定値[Po ]の算出を許可する
か禁止するかを判定するようにしたので、イオン電流ピ
ーク値[Pi ]のばらつきが少ないときのみ(つまり正
常燃焼サイクルと失火サイクルの両分布パターンが明瞭
に分離しているときのみ)、失火判定値[Vth]を算出
して、イオン電流ピーク値[Pi ]のばらつきが大きい
ときには、失火判定値[Vth]を算出せずに済み、イオ
ン電流ピーク値[Pi ]のばらつきによる失火判定精度
の低下を防止することができる。Moreover, in the present embodiment (7), the separability [f] and the height parameter [W] of both distribution patterns, which are parameters showing the distribution characteristics of the ion current peak value [Pi].
Since it is determined whether to allow or prohibit the calculation of the new misfire determination value [Po] based on the above, only when the variation of the ion current peak value [Pi] is small (that is, between the normal combustion cycle and the misfire cycle). Only when both distribution patterns are clearly separated), the misfire determination value [Vth] is calculated. When the ion current peak value [Pi] has a large variation, the misfire determination value [Vth] need not be calculated. It is possible to prevent the accuracy of misfire determination from being deteriorated due to the variation of the peak value [Pi] of the ion current.
【0137】更に、本実施形態(7)では、イオン電流
ピーク値[Pi ]のドリフト値[c0 ]が所定値[K3
]以上であるか否かで、今回使用する失火判定値[Vt
h]として、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性に
基づいて算出した新たな失火判定値[Po ]を選択する
か、初期設定値[V1 ]を選択するかを判定するように
したので、くすぶりの有無に応じて最適な失火判定値
[Vth]を設定することができて、くすぶりの有無に左
右されない信頼性の高い失火判定を行うことができる。Further, in the present embodiment (7), the drift value [c0] of the ion current peak value [Pi] is the predetermined value [K3.
] The value of the misfire judgment value used this time [Vt
As h], it is determined whether a new misfire determination value [Po] calculated based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] or an initial setting value [V1] is selected. The optimum misfire determination value [Vth] can be set according to the presence or absence of smolder, and highly reliable misfire determination that is not affected by the presence or absence of smolder can be performed.
【0138】尚、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布特
性に基づいて新たな失火判定値[Po ]を算出する際
に、エンジン運転条件毎又はくすぶり度合毎(ドリフト
値毎)に新たな失火判定値[Po ]を算出してメモリに
記憶し、エンジン運転条件又はくすぶり度合に応じて、
メモリの記憶値の中から適切な失火判定値[Po ]を選
択するようにしても良い。When calculating a new misfire determination value [Po] based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi], a new misfire determination is made for each engine operating condition or for each degree of smoldering (for each drift value). The value [Po] is calculated and stored in the memory, and depending on the engine operating conditions or the degree of smoldering,
An appropriate misfire determination value [Po] may be selected from the stored values in the memory.
【0139】また、減速時燃料カット領域で測定したイ
オン電流ピーク値[Pi ]の分布パターンを失火サイク
ルの分布パターンと見なして、その失火サイクルの分布
パターンに基づいて新たな失火判定値[Po ]を算出し
てメモリに記憶しておき、燃料カット復帰後にメモリに
記憶されている失火判定値[Po ]を読み出して使用す
るようにしても良い。The distribution pattern of the ion current peak value [Pi] measured in the fuel cut region during deceleration is regarded as the distribution pattern of the misfire cycle, and a new misfire determination value [Po] is determined based on the distribution pattern of the misfire cycle. May be calculated and stored in the memory, and the misfire determination value [Po] stored in the memory after the fuel cut is restored may be read and used.
【0140】また、本実施形態(7)では、イオン電流
ピーク値[Pi ]からドリフト値[c0 ]を差し引いて
求めた補正イオン電流ピーク値[Pic]の分布特性に基
づいて新たな失火判定値[Po ]を算出して失火判定を
行うようにしたが、ドリフト値[c0 ]を差し引かず
に、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性に基づいて
新たな失火判定値[Po ]を算出して失火判定を行うよ
うにしても良い。In the present embodiment (7), a new misfire determination value is obtained based on the distribution characteristic of the corrected ion current peak value [Pic] obtained by subtracting the drift value [c0] from the ion current peak value [Pi]. Although the misfire determination is performed by calculating [Po], a new misfire determination value [Po] is calculated based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] without subtracting the drift value [c0]. You may make it misfire determination.
【0141】また、本実施形態(7)では、点火プラグ
27を用いて検出したイオン電流ピーク値[Pi ]を燃
焼状態検出値として用いるようにしたが、筒内圧力セン
サ等の他の失火検出センサを用いて、その失火検出セン
サの出力の分布特性に基づいて新たな失火判定値[Po
]を算出して失火判定を行うようにしても良い。Further, in the present embodiment (7), the ion current peak value [Pi] detected by using the spark plug 27 is used as the combustion state detection value, but other misfire detection such as the cylinder pressure sensor is detected. Using the sensor, a new misfire determination value [Po
], And misfire determination may be performed.
【0142】また、本実施形態(7)では、イオン電流
ピーク値[Pi ]の分布特性に基づいて新たな失火判定
値[Po ]の算出を許可するか禁止するかを判定するよ
うにしたが、エンジン運転状態に基づいて新たな失火判
定値[Po ]の算出を許可するか禁止するかを判定する
ようにしても良い。例えば、イオン電流出力が安定する
エンジン運転状態のときに、正常燃焼サイクルと失火サ
イクルの両分布パターンが明瞭に分離していると判断し
て、新たな失火判定値[Po ]の算出を許可し、イオン
電流出力が安定しないエンジン運転状態のときに、新た
な失火判定値[Po ]の算出を禁止するようにしても良
い。Further, in the present embodiment (7), it is determined whether the calculation of the new misfire determination value [Po] is permitted or prohibited based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi]. Alternatively, it may be determined whether to permit or prohibit the calculation of the new misfire determination value [Po] based on the engine operating state. For example, when the engine operating state in which the ion current output is stable, it is determined that the distribution patterns of both the normal combustion cycle and the misfire cycle are clearly separated, and calculation of a new misfire determination value [Po] is permitted. The calculation of the new misfire determination value [Po] may be prohibited when the engine operating state in which the ion current output is not stable.
【0143】また、本実施形態(7)では、正常燃焼サ
イクルと失火サイクルの両分布パターンの最大検出頻度
[NS]、[NB]を求めるようにしたが、予め定めた
出力分布帯毎の重心位置を求めても良い等、分布パター
ンの判別方法は適宜変更しても良い。Further, in the present embodiment (7), the maximum detection frequencies [NS] and [NB] of both distribution patterns of the normal combustion cycle and the misfire cycle are obtained, but the center of gravity of each predetermined output distribution band is determined. The distribution pattern determination method may be changed as appropriate, such as the position may be obtained.
【0144】また、本実施形態(7)では、イオン電流
ピーク値[Pi ]の分布特性に基づいて算出した失火判
定値[Po ]と初期設定値[V1 ]とをイオン電流ピー
ク値[Pi ]のドリフト値[c0 ]に応じて選択するよ
うにしたが、エンジン運転状態に応じて失火判定値[P
o ]と初期設定値[V1 ]とを選択するようにしても良
い。In the present embodiment (7), the misfire determination value [Po] calculated based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] and the initial set value [V1] are used as the ion current peak value [Pi]. Although the selection was made according to the drift value [c0] of the engine, the misfire judgment value [P
o] and the initial setting value [V1] may be selected.
【0145】或は、イオン電流ピーク値[Pi ]の分布
特性に基づいて新たな失火判定値[Po ]を算出する機
能を省略し、予め実験又はシミュレーション等で、エン
ジン運転状態毎及び/又はイオン電流ピーク値[Pi ]
の分布特性毎に複数の失火判定値[Vth]を用意してメ
モリに記憶しておき、エンジン運転状態及び/又はイオ
ン電流ピーク値[Pi ]の分布特性に応じて前記複数の
失火判定値[Vth]の中から今回使用する失火判定値
[Vth]を選択するようにしても良い。このようにして
も、点火プラグ27のくすぶりの有無や燃焼状態のばら
つき等に応じて、複数の失火判定値[Vth]の中から最
適な失火判定値[Vth]を選択することができ、点火プ
ラグ27のくすぶりの有無や燃焼状態のばらつき等の影
響の少ない信頼性の高い失火判定を行うことができる。Alternatively, the function of calculating a new misfire determination value [Po] based on the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] is omitted, and experiments or simulations are performed in advance for each engine operating state and / or ion. Current peak value [Pi]
A plurality of misfire determination values [Vth] are prepared and stored in a memory for each distribution characteristic, and the plurality of misfire determination values [Vth] are stored according to the engine operating condition and / or the ion current peak value [Pi] distribution characteristics. The misfire determination value [Vth] used this time may be selected from Vth]. Even in this case, the optimum misfire determination value [Vth] can be selected from the plurality of misfire determination values [Vth] according to the presence or absence of smoldering of the ignition plug 27, the variation in the combustion state, and the like. It is possible to perform highly reliable misfire determination that is less affected by the presence or absence of smoldering of the plug 27 and the variation of the combustion state.
【図1】本発明の実施形態(1)における点火制御系と
イオン電流検出回路の構成を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an ignition control system and an ion current detection circuit in an embodiment (1) of the present invention.
【図2】実施形態(1)の各部の信号波形を示すタイム
チャートFIG. 2 is a time chart showing a signal waveform of each part of the embodiment (1).
【図3】実施形態(1)の正常燃焼時のイオン電流ピー
ク値[Pi ]の分布特性を説明する図FIG. 3 is a diagram for explaining distribution characteristics of the ion current peak value [Pi] during normal combustion according to the embodiment (1).
【図4】実施形態(1)の正常燃焼時と失火発生時のイ
オン電流ピーク値[Pi ]の分布特性の変化を説明する
図FIG. 4 is a diagram for explaining changes in distribution characteristics of the ion current peak value [Pi] during normal combustion and when misfire occurs in the embodiment (1).
【図5】実施形態(1)の失火判定ルーチンの前半部の
処理の流れを示すフローチャートFIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing in the first half of the misfire determination routine of the embodiment (1).
【図6】実施形態(1)の失火判定ルーチンの後半部の
処理の流れを示すフローチャートFIG. 6 is a flowchart showing a processing flow of the latter half of the misfire determination routine of the embodiment (1).
【図7】実施形態(2)で用いる失火判定方法切換マッ
プを概念的に示す図FIG. 7 is a diagram conceptually showing a misfire determination method switching map used in the embodiment (2).
【図8】実施形態(2)の失火判定ルーチンの後半部の
処理の流れを示すフローチャートFIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of the latter half of the misfire determination routine of the embodiment (2).
【図9】実施形態(3)の各部の信号波形を示すタイム
チャートFIG. 9 is a time chart showing a signal waveform of each part of the embodiment (3).
【図10】実施形態(3)の正常燃焼時と失火発生時の
イオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性の変化を説明す
る図FIG. 10 is a diagram for explaining changes in the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] during normal combustion and when misfire occurs in the embodiment (3).
【図11】実施形態(3)の失火判定許可/禁止切換マ
ップを概念的に示す図FIG. 11 is a view conceptually showing a misfire determination permission / prohibition switching map of the embodiment (3).
【図12】実施形態(3)の失火判定ルーチンの前半部
の処理の流れを示すフローチャートFIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing in the first half of the misfire determination routine of the embodiment (3).
【図13】実施形態(4)で検出する筒内圧力の変化特
性を示すタイムチャートFIG. 13 is a time chart showing a change characteristic of in-cylinder pressure detected in the embodiment (4).
【図14】筒内圧力センサ出力の変化特性を示すタイム
チャートFIG. 14 is a time chart showing a change characteristic of an in-cylinder pressure sensor output.
【図15】筒内圧力センサ出力のオフセット補正を説明
する図FIG. 15 is a diagram illustrating offset correction of in-cylinder pressure sensor output.
【図16】筒内圧力センサ出力のゲイン補正を説明する
図FIG. 16 is a diagram for explaining gain correction of an in-cylinder pressure sensor output.
【図17】筒内圧力センサ出力のヒステリシス補正を説
明する図FIG. 17 is a diagram for explaining hysteresis correction of in-cylinder pressure sensor output.
【図18】実施形態(4)の失火判定ルーチンの前半部
の処理の流れを示すフローチャートFIG. 18 is a flowchart showing the flow of processing in the first half of the misfire determination routine of the embodiment (4).
【図19】実施形態(4)の失火判定ルーチンの後半部
の処理の流れを示すフローチャートFIG. 19 is a flowchart showing a processing flow of the latter half of the misfire determination routine of the embodiment (4).
【図20】(a)はくすぶり無し時のイオン電流ピーク
値[Pi ]の分布特性を説明する図、(b)はくすぶり
発生時のイオン電流ピーク値[Pi ]の分布特性を説明
する図20A is a diagram illustrating the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] without smoldering, and FIG. 20B is a diagram illustrating the distribution characteristic of the ion current peak value [Pi] when smoldering occurs.
【図21】くすぶり発生時のイオン電流ピーク値[Pi
]の分布特性を用いて失火判定値[Vth]の設定方法
を説明するための図FIG. 21: Ion current peak value [Pi when smoldering occurs]
For explaining the method of setting the misfire determination value [Vth] using the distribution characteristic of
【図22】くすぶり無しで不安定燃焼時のイオン電流ピ
ーク値[Pi ]の分布特性を説明する図FIG. 22 is a diagram for explaining distribution characteristics of ion current peak values [Pi] during unstable combustion without smoldering.
【図23】実施形態(7)の失火判定ルーチンの前半部
の処理の流れを示すフローチャートFIG. 23 is a flowchart showing the flow of processing of the first half of the misfire determination routine of the embodiment (7).
【図24】実施形態(7)の失火判定値設定ルーチンの
処理の流れを示すフローチャートFIG. 24 is a flowchart showing a processing flow of a misfire determination value setting routine of the embodiment (7).
21…点火コイル、22…一次コイル、23…バッテ
リ、24…イグナイタ、25…パワートランジスタ、2
6…二次コイル、27…点火プラグ、31…イオン電流
検出抵抗、33…反転増幅回路、34…エンジン制御回
路、35…イオン電流検出回路(燃焼状態検出手段)、
36…中心電極、37…接地電極、38…ノイズマス
ク、39…ピークホールド回路、41…マイクロコンピ
ュータ(分布特性評価手段,失火判定手段,ドリフト値
検出手段,出力補正手段,失火判定禁止手段,失火判定
値算出手段,許可/禁止判定手段,失火判定値選択手
段)。21 ... Ignition coil, 22 ... Primary coil, 23 ... Battery, 24 ... Igniter, 25 ... Power transistor, 2
6 ... Secondary coil, 27 ... Spark plug, 31 ... Ion current detection resistor, 33 ... Inversion amplification circuit, 34 ... Engine control circuit, 35 ... Ion current detection circuit (combustion state detection means),
36 ... Central electrode, 37 ... Ground electrode, 38 ... Noise mask, 39 ... Peak hold circuit, 41 ... Microcomputer (distribution characteristic evaluation means, misfire determination means, drift value detection means, output correction means, misfire determination prohibition means, misfire) Judgment value calculation means, permission / prohibition judgment means, misfire judgment value selection means).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02P 17/00 F (72)発明者 中田 浩一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 茂木 和久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大西 明渡 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G019 CD01 CD06 DB07 DB08 DB14 3G084 DA27 EA11 EC04 FA00 FA21 FA24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02P 17/00 F (72) Inventor Koichi Nakata 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation ( 72) Inventor Kazuhisa Mogi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor, Akito Onishi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. F Term (reference) 3G019 CD01 CD06 DB07 DB08 DB14 3G084 DA27 EA11 EC04 FA00 FA21 FA24
Claims (21)
検出手段と、 前記燃焼状態検出手段で検出した各燃焼サイクル毎の燃
焼状態検出値を統計処理して燃焼状態検出値の分布特性
を評価する分布特性評価手段と、 前記分布特性評価手段で評価した燃焼状態検出値の分布
特性が正常燃焼時の分布特性か失火発生時の分布特性か
を判定することで失火の有無を判定する失火判定手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の失火検出装
置。1. A combustion state detecting means for detecting a combustion state of an internal combustion engine, and a combustion state detection value for each combustion cycle detected by the combustion state detecting means is statistically processed to evaluate a distribution characteristic of the combustion state detection value. And a distribution characteristic evaluation means for determining the presence or absence of misfire by determining whether the distribution characteristic of the combustion state detection value evaluated by the distribution characteristic evaluation means is the distribution characteristic at the time of normal combustion or the distribution characteristic at the time of misfire occurrence. A misfire detecting device for an internal combustion engine, comprising:
より発生するイオン電流を検出して、そのイオン電流ピ
ーク値を前記燃焼状態検出値として用い、 前記分布特性判定手段は、前記イオン電流ピーク値の対
数正規分布の統計処理値を前記燃焼状態検出値の分布特
性値として求めることを特徴とする請求項1に記載の内
燃機関の失火検出装置。2. The combustion state detecting means detects an ion current generated by combustion in a cylinder, and uses the ion current peak value as the combustion state detection value. The distribution characteristic determining means determines the ion current. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a statistically processed value of a logarithmic normal distribution of the peak value is obtained as a distribution characteristic value of the combustion state detection value.
検出値の分布特性における頻度50%点[v50]と標準
偏差値[σ]とを算出する手段と、これら頻度50%点
[v50]と標準偏差値[σ]とから正常燃焼時の燃焼状
態検出値の分布特性を予測して当該燃焼状態検出値が失
火判定値[Vth]以下となる予測頻度[A(%)]を求
める手段と、実際の燃焼状態検出値が失火判定値[Vt
h]以下となる実頻度[a(%)]を求める手段と、こ
の実頻度[a(%)]と前記予測頻度[A(%)]との
差分[Δ(%)=a(%)−A(%)]を求める手段と
を備え、 前記失火判定手段は、前記差分[Δ(%)]に基づいて
失火の有無を判定することを特徴とする請求項1又は2
に記載の内燃機関の失火検出装置。3. The distribution characteristic evaluation means calculates a frequency 50% point [v50] and a standard deviation value [σ] in the distribution characteristic of the combustion state detection value, and the frequency 50% point [v50]. Means for predicting the distribution characteristic of the combustion state detection value at the time of normal combustion and the prediction frequency [A (%)] at which the combustion state detection value becomes equal to or less than the misfire determination value [Vth] And the actual combustion state detection value is the misfire determination value [Vt
h] or less, a means for obtaining an actual frequency [a (%)] and a difference [Δ (%) = a (%) between the actual frequency [a (%)] and the predicted frequency [A (%)] -A (%)], and the misfire determination means determines the presence / absence of misfire based on the difference [Δ (%)].
A misfire detection device for an internal combustion engine according to item 1.
(%)]に基づいて失火発生率を算出する手段を備えて
いることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の失火
検出装置。4. The misfire determination means is configured to detect the difference [Δ
4. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 3, further comprising means for calculating a misfire occurrence rate based on (%).
(%)]に基づいて失火の有無を判定する手段と、前記
実頻度[a(%)]又は前記燃焼状態検出値に基づいて
失火の有無を判定する手段とをエンジン運転条件あるい
は前記頻度50%点[v50]等の分布特性値に応じて切
り換えることを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃
機関の失火検出装置。5. The misfire determination means is configured to detect the difference [Δ
(%)] For determining the presence or absence of misfire, and means for determining the presence or absence of misfire based on the actual frequency [a (%)] or the combustion state detection value. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein switching is performed according to a distribution characteristic value such as a percentage point [v50].
[v50]と前記標準偏差値[σ]のそれぞれが所定の範
囲内にある安定した燃焼状態検出値の分布特性が得られ
る状態の時に前記差分[Δ(%)]に基づいて失火の有
無を判定することを特徴とする請求項3又は4に記載の
内燃機関の失火検出装置。6. The misfire determination means is in a state where a stable combustion state detection value distribution characteristic is obtained in which each of the frequency 50% point [v50] and the standard deviation value [σ] is within a predetermined range. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein the presence or absence of misfire is determined based on the difference [Δ (%)] at times.
値を検出するドリフト値検出手段と、 前記ドリフト値検出手段で検出したドリフト値で前記燃
焼状態検出手段の出力を補正して燃焼状態検出値を求め
る出力補正手段とを備え、 前記分布特性評価手段は、前記出力補正手段で補正した
各燃焼サイクル毎の燃焼状態検出値を統計処理して燃焼
状態検出値の分布特性を評価することを特徴とする請求
項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の失火検出装
置。7. A drift value detection means for detecting a drift value of the output of the combustion state detection means, and a combustion state detection value obtained by correcting the output of the combustion state detection means with the drift value detected by the drift value detection means. And a distribution characteristic evaluation means for statistically processing the combustion state detection value for each combustion cycle corrected by the output correction means to evaluate the distribution characteristic of the combustion state detection value. The misfire detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
フト値の分布特性における頻度50%点[c50]と標準
偏差値[σc ]とを算出する手段と、 前記ドリフト値の分布特性における頻度50%点[c5
0]と標準偏差値[σc]がそれぞれ所定の範囲内に無い
ときに前記失火判定手段による失火判定を禁止する失火
判定禁止手段とを備えていることを特徴とする請求項7
に記載の内燃機関の失火検出装置。8. A means for calculating a frequency 50% point [c50] and a standard deviation value [σc] in the drift value distribution characteristic detected by the drift value detecting means, and a frequency 50% in the drift value distribution characteristic. Point [c5
0] and the standard deviation value [σc] are not within predetermined ranges, respectively, and misfire determination prohibiting means for prohibiting the misfire determination by the misfire determining means.
A misfire detection device for an internal combustion engine according to item 1.
又は圧縮行程中の前記燃焼状態検出手段の出力をドリフ
ト値として検出することを特徴とする請求項7又は8に
記載の内燃機関の失火検出装置。9. The misfire of an internal combustion engine according to claim 7, wherein the drift value detecting means detects an output of the combustion state detecting means during an intake stroke or a compression stroke as a drift value. Detection device.
複数のタイミングで検出し、それらの筒内圧力検出値に
基づいて、仕事率、発熱割合、図示平均有効圧、仕事量
のいずれかを算出して、それを前記燃焼状態検出値とす
ることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の失火検
出装置。10. The combustion state detecting means detects the in-cylinder pressure at a plurality of timings, and based on the in-cylinder pressure detection values, any one of the work rate, the heat generation rate, the indicated mean effective pressure, and the work amount. 2. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein is calculated as the combustion state detection value.
出値に対して、オフセット補正、ゲイン補正、ヒステリ
シス補正のうちの少なくとも1つの補正を行う補正手段
を備えていることを特徴とする請求項10に記載の内燃
機関の失火検出装置。11. The combustion state detecting means includes a correcting means for correcting at least one of an offset correction, a gain correction, and a hysteresis correction with respect to the in-cylinder pressure detection value. Item 11. A misfire detection device for an internal combustion engine according to item 10.
状態検出値の分布特性に基づいて前記失火判定値[Vt
h]を算出する失火判定値算出手段を備え、 前記失火判定手段は、前記燃焼状態検出値の分布特性と
前記失火判定値[Vth]とに基づいて失火の有無を判定
することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載
の内燃機関の失火検出装置。12. The misfire determination value [Vt based on the distribution characteristic of the combustion state detection value evaluated by the distribution characteristic evaluation means.
and a misfire determination value calculating means for calculating h], wherein the misfire determination means determines the presence or absence of a misfire based on the distribution characteristic of the combustion state detection values and the misfire determination value [Vth]. A misfire detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
特性評価手段で評価した燃焼状態検出値の分布特性のパ
ターンを、正常燃焼サイクルの分布パターンと失火サイ
クルの分布パターンとに分離し、該失火サイクルの分布
パターンに基づいて前記失火判定値[Vth]を算出する
ことを特徴とする請求項12に記載の内燃機関の失火検
出装置。13. The misfire determination value calculation means separates a distribution characteristic pattern of combustion state detection values evaluated by the distribution characteristic evaluation means into a normal combustion cycle distribution pattern and a misfire cycle distribution pattern, The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 12, wherein the misfire determination value [Vth] is calculated based on a misfire cycle distribution pattern.
サイクルの分布パターンに属する燃焼状態検出値のうち
の最大の燃焼状態検出値又はそれより少し大きな値を前
記失火判定値[Vth]とすることを特徴とする請求項1
3に記載の内燃機関の失火検出装置。14. The misfire determination value calculation means sets the maximum combustion state detection value among the combustion state detection values belonging to the distribution pattern of the misfire cycle or a value slightly larger than the maximum combustion state detection value as the misfire determination value [Vth]. Claim 1 characterized by the above.
The misfire detection device for an internal combustion engine according to item 3.
布特性評価手段で評価した燃焼状態検出値の分布特性に
基づいて前記失火判定値算出手段による前記失火判定値
[Vth]の算出を許可するか禁止するかを判定する許可
/禁止判定手段を備えていることを特徴とする請求項1
2乃至14のいずれかに記載の内燃機関の失火検出装
置。15. The misfire determination value [Vth] is allowed to be calculated by the misfire determination value calculation means based on the operating state of the internal combustion engine and / or the distribution characteristic of the combustion state detection value evaluated by the distribution characteristic evaluation means. 3. A permission / prohibition determination means for determining whether to prohibit or prohibit.
The misfire detection device for an internal combustion engine according to any one of 2 to 14.
サイクルの分布パターンと失火サイクルの分布パターン
との分離度が所定値以上のときに前記失火判定値算出手
段による前記失火判定値[Vth]の算出を許可すること
を特徴とする請求項15に記載の内燃機関の失火検出装
置。16. The misfire determination value [Vth] by the misfire determination value calculation means when the separation degree between the normal combustion cycle distribution pattern and the misfire cycle distribution pattern is a predetermined value or more. 16. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 15, wherein the calculation is allowed.
サイクルの分布パターンと失火サイクルの分布パターン
との分離度を、両分布パターン間のノイズ領域の幅と両
分布パターンの高さとに基づいて判定することを特徴と
する請求項16に記載の内燃機関の失火検出装置。17. The permission / prohibition determination means determines the degree of separation between the normal combustion cycle distribution pattern and the misfire cycle distribution pattern based on the width of the noise region between both distribution patterns and the height of both distribution patterns. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 16, wherein the determination is made.
新の失火判定値[Vth]を含む複数の失火判定値[Vt
h]を記憶する記憶手段と、 内燃機関の運転状態及び/又は前記分布特性評価手段で
評価した燃焼状態検出値の分布特性に基づいて前記複数
の失火判定値[Vth]の中から今回使用する失火判定値
[Vth]を選択する失火判定値選択手段とを備えている
ことを特徴とする請求項12乃至17のいずれかに記載
の内燃機関の失火検出装置。18. A plurality of misfire determination values [Vt including a latest misfire determination value [Vth] calculated by the misfire determination value calculating means.
[hth] is stored, and based on the operating condition of the internal combustion engine and / or the distribution characteristic of the combustion state detection value evaluated by the distribution characteristic evaluating means, the misfire determination value [Vth] is used this time. The misfire detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 12 to 17, further comprising: a misfire determination value selection unit that selects a misfire determination value [Vth].
状態検出手段の出力のドリフト値が所定値よりも小さい
ときに、前記複数の失火判定値[Vth]の中から初期設
定値を選択することを特徴とする請求項18に記載の内
燃機関の失火検出装置。19. The misfire determination value selection means selects an initial setting value from the plurality of misfire determination values [Vth] when the drift value of the output of the combustion state detection means is smaller than a predetermined value. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 18, wherein:
状態検出手段の出力のドリフト値が所定値以上のとき
に、前記失火判定値算出手段で算出した最新の失火判定
値[Vth]を選択することを特徴とする請求項18又は
19に記載の内燃機関の失火検出装置。20. The misfire determination value selection means selects the latest misfire determination value [Vth] calculated by the misfire determination value calculation means when the drift value of the output of the combustion state detection means is a predetermined value or more. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 18 or 19, wherein:
布特性評価手段で評価した燃焼状態検出値の分布特性に
基づいて複数の失火判定値[Vth]の中から今回使用す
る失火判定値[Vth]を選択する失火判定値選択手段を
備えていることを特徴とする請求項18乃至20のいず
れかに記載の内燃機関の失火検出装置。21. A misfire determination value [Vth] to be used this time from among a plurality of misfire determination values [Vth] based on an operating state of an internal combustion engine and / or a distribution characteristic of combustion state detection values evaluated by the distribution characteristic evaluation means. The misfire detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 18 to 20, further comprising: misfire determination value selection means for selecting.
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