JP2005127243A - 内燃機関のイオン電流検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料の燃焼時に点火プラグ14の対向電極間を通じて流れるイオン電流はイオン電流検出回路19にて検出される。ECU30では、イオン電流信号と所定のしきい値との比較により信号出力時間が検出されると共に、イオン電流の信号ピーク値が検出される。また、信号出力時間と信号ピーク値とをパラメータとするイオン電流信号特性データを用い、その都度の信号出力時間と信号ピーク値とが失火判定域にあるかどうかが判定される。更に、同じくイオン電流信号特性データを用い、その都度の信号出力時間と信号ピーク値とが、失火判定域内に設定したノイズ特定域にあるかどうかによりノイズが特定される。
【選択図】 図1
Description
特性とを表すイオン電流信号特性データを用い、その都度の前記信号出力時間と前記信号ピーク値とが、失火判定域にあるかどうかが判定される。また、同じくイオン電流信号特性データを用い、その都度の前記信号出力時間と前記信号ピーク値とが、前記失火判定域内に設定したノイズ特定域にあるかどうかによりノイズが特定される。
実施される。
始める。
3つのAD値のうち最小値を、今回有効とするAD(i)値とする。具体的には次の(2
)式による。
AD(i)=min(ADi,ADi-1,ADi-2) …(2)
図6で確認すると、連続する3つのAD値のうち、上位2つのAD値を排除し、最下位のAD値を採用することにより、スパイクノイズ等の正側ピーク分の影響を受けずにAD(i)値を得ることができるようになる。
信号ピーク値Ip(i)として算出する。
Ip(i)=max(AD(i),Ip(i-1)) …(3)
更に、図3に示すように、ラッチ信号がHレベルとなる(すなわち、イオン電流信号の電位がしきい値電圧Vth以上となる)ラッチ時間Tr(i-1),Tr(i)から、最長のものを信号出力時間Ti(i)として算出する。具体的には次の(4)式による。
Ti(i)=max(Tr(i),Ti(i-1)) …(4)
以上により、燃焼時のイオン電流信号に単発的なスパイクノイズ等が重畳しても、そのノイズの影響を受けずに正確に信号出力時間Tiや信号ピーク値Ipが算出できるようになる。
ズ特定域を区画設定している(図7中、点線で区画した領域)。この場合、信号ピーク値Ipの判定レベルを一定値としている従来一般の装置と比較すると、信号ピーク値Ipの判定レベルを複数段階に設定することで失火判定域を一部拡張し、その拡張部分にノイズ特定域を設けている点が大きく相違する。なお図7では、信号ピーク値Ipの判定レベルと信号出力時間Tiの判定レベルとを共に3段階に設定している。なお、失火判定域外の領域は、イオン電流信号を有効とする有効領域でもあり、Ip、Tiが当該領域にあることでイオン電流信号の有効判定が可能となる。
D値)が更新されたか否かを判別する。そして、失火検出区間であり、且つADi値の更
新が完了していることを条件に、ステップS104で、今回有効とするAD(i)値を算
出すると共に信号ピーク値Ipを算出する。その詳細は説明済みであり、ここでは説明を省略する。
期化処理を実施する。
ーク値Ipと信号出力時間Tiとがイオン電流信号特性上の失火判定域にあるか否かを判別する。そして、失火判定域になければ、燃焼イオンが正常に計測されたのであるため、着火したと判定してそのまま本ルーチンを終了する。これに対して、失火判定域にあれば、燃焼イオンが正常に計測されず、失火したと判定して後続のステップS205に進む。その後、水温条件、エンジン運転条件等の失火判定条件が成立していれば(ステップS205がYES)、ステップS206で失火フラグをオンする。
いた制御に切り替えるようにしても良い。
に応じて、信号出力時間Ti、信号ピーク値Ipの各判定レベルを調整することも可能である。
Claims (16)
- 燃料の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
イオン電流の検出信号を所定のしきい値と比較し、当該検出信号がしきい値以上となる信号出力時間を検出する信号出力時間検出手段と、
前記イオン電流の信号ピーク値を検出する信号ピーク値検出手段と、
前記信号出力時間と前記信号ピーク値とをパラメータとして燃焼イオン特性とノイズ特性とを表すイオン電流信号特性データを用い、その都度の前記信号出力時間と前記信号ピーク値とが、イオン電流の検出信号を有効とする有効領域にあるかどうかを判定するイオン信号判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のイオン電流検出装置。 - 前記有効領域は、前記信号出力時間と前記信号ピーク値とにより規定される失火判定域であり、前記イオン信号判定手段によりその時のイオン電流の検出信号が有効領域にない旨判定された時、失火が発生したと判定する請求項1記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記信号出力時間と前記信号ピーク値との履歴データを記憶保持し、該履歴データに基づいて内燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判定装置に適用され、前記イオン信号判定手段により有効な検出信号でないと判定された時、その時該当する信号出力時間と信号ピーク値との少なくとも何れかを前記履歴データに残さないようにするデータ無効化手段を備えた請求項1又は2記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 内燃機関の燃焼室に設けられた点火プラグと、
燃料の燃焼時に前記点火プラグの対向電極間を通じて流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
イオン電流の検出信号を所定のしきい値と比較し、当該検出信号がしきい値以上となる信号出力時間を検出する信号出力時間検出手段と、
前記イオン電流の信号ピーク値を検出する信号ピーク値検出手段と、
前記信号出力時間と前記信号ピーク値とをパラメータとして燃焼イオン特性とノイズ特性とを表すイオン電流信号特性データを用い、その都度の前記信号出力時間と前記信号ピーク値とが、ノイズ特定域にあるかどうかによりノイズを特定するノイズ特定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のイオン電流検出装置。 - 内燃機関の燃焼室に設けられた点火プラグと、
燃料の燃焼時に前記点火プラグの対向電極間を通じて流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
イオン電流の検出信号を所定のしきい値と比較し、当該検出信号がしきい値以上となる信号出力時間を検出する信号出力時間検出手段と、
前記イオン電流の信号ピーク値を検出する信号ピーク値検出手段と、
前記信号出力時間と前記信号ピーク値とをパラメータとして燃焼イオン特性とノイズ特性とを表すイオン電流信号特性データを用い、その都度の前記信号出力時間と前記信号ピーク値とが、失火判定域にあるかどうかを判定する失火判定手段と、
同じくイオン電流信号特性データを用い、その都度の前記信号出力時間と前記信号ピーク値とが、前記失火判定域内に設定したノイズ特定域にあるかどうかによりノイズを特定するノイズ特定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のイオン電流検出装置。 - 前記イオン電流信号特性データにおいて、前記信号出力時間と前記信号ピーク値との少なくとも何れかの失火判定レベルを複数段階に設定することで前記失火判定域を一部拡張
し、その拡張部分に前記ノイズ特定域を設定した請求項5記載の内燃機関のイオン電流検出装置。 - 前記信号出力時間と前記信号ピーク値との履歴データを記憶保持し、該履歴データに基づいて内燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判定装置に適用され、前記失火判定手段により失火判定域にあると判定された信号出力時間と信号ピーク値とを前記履歴データに残さないようにするデータ無効化手段を備えた請求項5又は6記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記ノイズ特定手段によりその時のイオン電流の検出信号がノイズ特定域にある旨判定された時、該判定結果に基づいてその時内燃機関に装着されている点火プラグを異種プラグであると判定する請求項4乃至7の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 失火が多発した時に失火異常であると判定し、その失火異常時にそれに対応する失火フェイルセーフ処置を実施する内燃機関用制御装置に適用され、前記点火プラグが異種プラグであると判定された時それを表すダイアグ情報を記憶する一方、その異種プラグ判定だけでは前記失火フェイルセーフ処置を実施しない請求項8記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記ノイズ特定手段は、燃料カット時であることを条件にノイズの特定を実施する請求項4乃至9の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記ノイズ特定手段は、内燃機関の回転状態に基づいてノイズ種別を特定する請求項4乃至10の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 内燃機関の運転状態と前記イオン電流信号特性データとの関係を予め規定しておき、前記ノイズ特定手段は、燃焼イオン特性上の機関回転数とノイズ特性上の機関回転数との差が大きくなる所定の機関運転状態下でノイズ種別を特定する請求項4乃至10の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記イオン電流信号特性データに基づき、前記信号出力時間をパラメータとして前記信号ピーク値の判定レベルを設定すると共に前記信号ピーク値をパラメータとして前記信号出力時間の判定レベルを設定する判定レベル設定手段を備え、その都度の信号出力時間及び信号ピーク値を前記各判定レベルとそれぞれ比較することによりイオン電流信号の判定を実施する請求項1乃至12の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記信号出力時間と前記信号ピーク値とよりなるイオン電流信号特性データに基づいてイオン電流信号の判定を実施する第1判定と、前記信号出力時間を使わず前記信号ピーク値に基づいてイオン電流信号の判定を実施する第2判定とを切り替えて実施可能とした請求項1乃至13の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記信号出力時間検出手段は、1燃焼に付随して複数の信号出力時間が検出されるとき、その中で最長となる時間を信号出力時間とする請求項1乃至14の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
- 前記信号出力時間を検出するためのラッチ時間検出機能と、前記信号ピーク値を検出するためのAD変換機能とを有するマイクロコンピュータ等の信号処理ユニットにより信号処理させる構成とした請求項1乃至15の何れかに記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
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JP2007154662A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Denso Corp | 異常検出装置 |
JP2007205317A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関のイオン電流に基づく運転制御方法 |
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JP2009275693A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-26 | Denso Corp | 内燃機関のイオン電流検出装置 |
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