JP2005146949A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、4サイクル内燃機関に適用される制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device applied to a four-cycle internal combustion engine.
点火プラグからの火花放電を通じて燃料を点火する火花点火式の内燃機関では、失火により燃焼されなかった燃料が点火プラグの電極部に付着して、点火性が悪化する。そうした状態で、その気筒に対する燃料供給が継続されると、点火プラグ電極部に大量の燃料が付着した、いわゆるプラグかぶりとなって、長期に亘ってその気筒での燃料点火が行えない状態となってしまうことがある。特に冷間始動時等の気筒内温度の低い状況では、一旦付着した燃料が気化され難いことから、そうしたプラグかぶりが発生し易くなっている。 In a spark ignition type internal combustion engine that ignites fuel through spark discharge from the spark plug, fuel that has not been burned due to misfire adheres to the electrode portion of the spark plug, and ignitability deteriorates. In such a state, if the fuel supply to the cylinder is continued, a so-called plug fogging with a large amount of fuel adhering to the spark plug electrode portion, and the fuel ignition in the cylinder cannot be performed for a long time. May end up. In particular, in a situation where the temperature in the cylinder is low, such as during cold start, the fuel that has once adhered is difficult to vaporize, so such plug fog is likely to occur.
そこで従来、例えば特許文献1には、機関始動時の各気筒における失火の発生を検出し、失火の検出された気筒に対する燃料供給量を減量補正、或いは燃料供給を停止する内燃機関の制御装置が記載されている。この制御装置では、失火の発生した気筒に対する燃料供給量が減じられて点火プラグ電極部への更なる燃料の付着が抑制されることから、プラグかぶりによる点火不良の解消をある程度に早期化することができる。
こうした従来の技術においても、上記プラグかぶりの解消は、点火プラグ電極部に付着した燃料が、吸気及び排気行程での吸排気に伴う筒内ガスの換気に応じて気化されるのを待つ他なく、その早期化にも自ずと限界があった。 Even in such a conventional technique, the elimination of the plug fog is not limited to waiting for the fuel adhering to the spark plug electrode portion to be vaporized according to the ventilation of the in-cylinder gas accompanying the intake and exhaust during the intake and exhaust strokes. However, there was a limit to its advancement.
なおディーゼル機関のような圧縮点火式の内燃機関においても、失火が発生すると、気筒内に供給された燃料の一部が燃焼室壁面に付着し、排気行程に排出されることなく気筒内に残留してしまう。こうした状態で、その気筒に対する燃料供給が継続されれば、気筒内の混合気の空燃比がオーバーリッチとなって、やはり点火性の悪化を招いてしまう。そこで圧縮点火式の内燃機関においても、上記従来の技術と同様に、失火の確認に応じてその気筒に対する燃料供給を減じることで、点火性の悪化を抑制することはできる。しかしながら、そうした場合にも、燃焼室壁面に付着した燃料の除去は、吸気及び排気行程での吸排気に伴う筒内ガスの換気に応じて気化されるのを待つしかないのが実状である。 Even in a compression ignition type internal combustion engine such as a diesel engine, when a misfire occurs, a part of the fuel supplied into the cylinder adheres to the wall surface of the combustion chamber and remains in the cylinder without being discharged in the exhaust stroke. Resulting in. If the fuel supply to the cylinder is continued in such a state, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder becomes overrich, and the ignition performance is deteriorated. Therefore, even in a compression ignition type internal combustion engine, the deterioration of ignition performance can be suppressed by reducing the fuel supply to the cylinder in accordance with the confirmation of misfire as in the conventional technique. However, even in such a case, the removal of the fuel adhering to the wall surface of the combustion chamber has to wait for vaporization according to the ventilation of the in-cylinder gas accompanying the intake and exhaust in the intake and exhaust strokes.
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、失火による気筒内の燃料付着の解消を更に早期化することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a problem to be solved is to provide a control device for an internal combustion engine that can further accelerate the elimination of fuel adhesion in a cylinder due to misfire. is there.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
請求項1に記載の発明は、4サイクル内燃機関に適用される内燃機関の制御装置において、失火状態にあることが確認されたとき、その失火の確認された気筒の圧縮行程及び膨張行程に機関バルブを強制開弁させることをその要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine applied to a four-cycle internal combustion engine, when it is confirmed that the engine is in a misfire state, the engine is subjected to the compression stroke and the expansion stroke of the cylinder in which the misfire is confirmed. The gist is to force the valve to open.
上記構成では、機関運転中に失火状態にあるか否かが、すなわち失火が発生している、或いは上記プラグかぶり等の失火が発生し易い状態にあるか否かの確認が行われる。そしてそうした失火状態が確認されると、その失火状態の確認された気筒(失火気筒)では、機関バルブである吸気バルブ及び排気バルブが、本来は閉弁中の圧縮行程及び膨張行程に強制的に開弁される。これにより、失火気筒においては、本来の圧縮行程及び膨張行程にも吸排気がなされるようになり、実質的に圧縮行程及び膨張行程を措くことなく連続して吸気、排気がなされるようになる。すなわち、失火気筒では、機関バルブの強制開弁を通じて、1サイクルに吸気行程及び排気行程が2度繰り返し行われるようになる。 In the above configuration, it is confirmed whether or not the engine is misfired during engine operation, that is, whether or not misfire has occurred, or whether or not misfire such as the plug fogging is likely to occur. When such a misfire condition is confirmed, in the cylinder (misfire cylinder) in which the misfire condition is confirmed, the intake valve and the exhaust valve, which are engine valves, are forced to the compression stroke and the expansion stroke that are originally closed. The valve is opened. As a result, in the misfire cylinder, intake and exhaust are performed also in the original compression stroke and expansion stroke, and intake and exhaust are continuously performed without substantially taking the compression stroke and expansion stroke into account. . That is, in the misfire cylinder, the intake stroke and the exhaust stroke are repeated twice in one cycle through the forced opening of the engine valve.
そのため上記構成では、失火気筒内の換気性が向上され、気筒内に付着した燃料の気化が促進されるようになる。したがって上記構成よれば、失火による気筒内の燃料付着の解消を早期化することができる。 Therefore, in the above configuration, the ventilation performance in the misfire cylinder is improved, and the vaporization of the fuel adhering to the cylinder is promoted. Therefore, according to the above configuration, it is possible to accelerate the elimination of fuel adhesion in the cylinder due to misfire.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記強制開弁とともに、前記失火の確認された気筒に対する燃料供給量の減量補正を行うことをその要旨とする。 The gist of the invention according to claim 2 is that, in the control device for an internal combustion engine according to claim 1, the fuel supply amount for the cylinder in which the misfire is confirmed is corrected together with the forced valve opening. .
上記構成では、失火気筒内の更なる燃料付着が抑制されるため、その解消をより効果的に行うことができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記強制開弁とともに、前記失火の確認された気筒に対する燃料供給を停止することをその要旨とする。
In the above configuration, further fuel adhesion in the misfire cylinder is suppressed, so that the elimination can be performed more effectively.
The gist of the invention according to claim 3 is that, in the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, together with the forced opening, the fuel supply to the cylinder where the misfire is confirmed is stopped.
上記構成では、失火気筒内の更なる燃料付着が回避されるため、その解消をより一層効果的に行うことができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、機関始動中であることを条件に前記強制開弁を実行するようにしたものである。
In the above configuration, since further fuel adhesion in the misfire cylinder is avoided, the elimination can be performed more effectively.
According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the forced valve opening is executed on condition that the engine is being started.
上記構成では、機関始動中に限り、失火気筒の圧縮行程及び膨張行程の機関バルブの強制開弁が実行されるようになる。機関始動中、特に冷間始動中は、筒内温度が低く、一旦付着した燃料がそのままでは気化され難いことから、失火による気筒内の燃料付着が、点火性の大幅な低下をもたらす虞がある。一方、通常の機関運転中は、筒内温度が高く、たとえ失火によって気筒内に燃料が付着しても、その付着した燃料は比較的速やかに気化されることから、敢えて上記のような機関バルブの強制開弁を実行せずとも、付着燃料による点火不良を回避することができる。したがって上記構成によれば、不要な強制開弁の実行を抑制し、失火に伴う燃料付着の解消を効率的に行うことができる。 In the above configuration, the engine valve is forcibly opened during the compression stroke and the expansion stroke of the misfire cylinder only during the engine start. During engine start-up, particularly during cold start, the in-cylinder temperature is low, and the fuel that has once adhered is difficult to vaporize as it is, so the fuel adhesion in the cylinder due to misfire may cause a significant decrease in ignitability. . On the other hand, during normal engine operation, the in-cylinder temperature is high, and even if fuel adheres to the cylinder due to misfire, the adhering fuel is vaporized relatively quickly. Even if the forced valve opening is not executed, it is possible to avoid the ignition failure due to the adhered fuel. Therefore, according to the said structure, execution of unnecessary forced valve opening can be suppressed and the fuel adhesion accompanying misfire can be eliminated efficiently.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、当該内燃機関は、火花点火式の内燃機関であることをその要旨とする。
火花放電を通じて燃料を点火させる火花点火式の内燃機関では、火花放電用の電極が燃焼室内に露出されていることから、失火に伴ってその電極に燃料が付着して点火不良を招き易い。よって本発明は、そうした火花点火式の内燃機関に適用することで、より顕著な効果を奏することができる。
The gist of the fifth aspect of the invention is the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, wherein the internal combustion engine is a spark ignition type internal combustion engine.
In a spark ignition type internal combustion engine that ignites fuel through spark discharge, since the electrode for spark discharge is exposed in the combustion chamber, the fuel adheres to the electrode due to misfiring and easily causes ignition failure. Therefore, the present invention can achieve a more remarkable effect when applied to such a spark ignition type internal combustion engine.
請求項6に記載の発明は、内燃機関の制御装置にあって、失火状態の確認に応じて圧縮〜膨張行程中に機関バルブを強制開弁させることをその要旨とする。
上記構成では、失火状態が確認されると、圧縮〜膨張行程中に機関バルブが強制開弁されて、機関バルブの本来の閉弁期間である圧縮〜膨張行程中にも、気筒内への吸気或いは気筒内からの排気が行われるようになる。これにより、気筒内外のガスの出入が増大して換気性が高められることから、付着した燃料の気化が促進されるようになる。したがって上記構成によれば、失火による気筒内の燃料付着の早期解消を図ることができる。
The gist of the present invention is that the engine valve is forcibly opened during the compression-expansion stroke according to the confirmation of the misfire state.
In the above configuration, when a misfire state is confirmed, the engine valve is forcibly opened during the compression-expansion stroke, and the intake into the cylinder is also performed during the compression-expansion stroke, which is the original valve closing period of the engine valve. Alternatively, exhaust from the cylinder is performed. As a result, the gas flow in and out of the cylinder is increased and the ventilation is improved, so that vaporization of the attached fuel is promoted. Therefore, according to the above configuration, it is possible to quickly eliminate fuel adhesion in the cylinder due to misfire.
以下、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態を、図を参照して詳細に説明する。ここでは、例えばガソリン機関のような火花点火式の4サイクル機関に本発明を適用した場合を説明する。 Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, a case where the present invention is applied to a spark ignition type four-cycle engine such as a gasoline engine will be described.
図1は、本実施形態の適用される内燃機関の要部及びその制御装置の模式構造を示している。同図に示される内燃機関10は、複数の気筒11(シリンダ)を備える多気筒内燃機関として構成されている。
FIG. 1 shows a schematic structure of a main part of an internal combustion engine to which the present embodiment is applied and its control device. The
内燃機関10の各気筒11には、ピストン12が往復動(昇降動作)可能に配設されている。ピストン12は、コネクティングロッド13を介して機関出力軸であるクランクシャフト14に連結されている。そしてピストン12の昇降動作に応じてクランクシャフト14が回転されるようになっている。クランクシャフト14は、機関始動の操作(スタータスイッチ・オン)に応じて機関始動用の電動機(スタータ)15にクランキングされ、該電動機15によって回転されるようになっている。
A
一方、各気筒11には、その壁面及び上記ピストン12の頂面により、混合気の燃焼される燃焼室16が区画形成されている。各気筒11の燃焼室16には、電極部を該燃焼室16内に露出して点火プラグ17がそれぞれ配設されている。
On the other hand, each cylinder 11 has a
各気筒11の燃焼室16は、吸気バルブ18を介して吸気ポート19に、排気バルブ20を介して排気ポート21にそれぞれ接続されている。そして吸気バルブ18及び排気バルブ20によって燃焼室16は、吸気ポート19及び排気ポートに対してそれぞれ開閉される。
The
なおこの内燃機関10では、機関バルブである上記吸気バルブ18及び排気バルブ20は、電磁駆動弁として構成されている。すなわち、吸気バルブ18及び排気バルブ20は、各々に設けられた電磁石22、23の発生する電磁吸引力により、開閉駆動されるようになっている。そのため、この内燃機関10の吸気バルブ18及び排気バルブ20は、電磁石22、23の通電制御を通じて任意の時期に開閉弁可能となっている。
In the
各気筒11の上記吸気ポート19には、インジェクタ24がそれぞれ配設されている。また各気筒11には、筒内圧を検出する燃圧センサ25がそれぞれ個別に配設されている。
An
こうした内燃機関10の各種制御は、電子制御装置26によって行われる。電子制御装置26は、内燃機関10の制御に係る各種演算処理を実行するCPU、その制御用のプログラムやデータの記憶されるメモリ、外部との間で信号を授受するための入力ポート及び出力ポート等を備えて構成されている。
Various controls of the
電子制御装置26の入力ポートには、上記燃圧センサ25を始め、機関運転状態を検出する各種センサが接続されている。例えば上記クランクシャフト14の回転角(クランク角)を検出するクランク角センサ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ、吸入空気量を検出するエアフローメータなどが上記入力ポートに接続されている。
Various sensors for detecting the engine operating state are connected to the input port of the
一方、電子制御装置26の出力ポートには、上記点火プラグ17、インジェクタ24等の駆動回路が接続されている。そして電子制御装置26は、上記各センサから入力された機関運転状態に基づき、それら点火プラグ17、インジェクタ24等を制御することで、燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。また出力ポートには、上記吸気バルブ18及び排気バルブ20の電磁石22、23の駆動回路も接続されており、電子制御装置26は、それら電磁石22、23への通電制御を通じて吸気バルブ18及び排気バルブ20の開閉制御も行っている。
On the other hand, drive circuits such as the
以上のように構成された内燃機関10は、通常は、図2に示されるように、下記吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程を繰り返しつつ運転されている。
(1)吸気行程:上記気筒11内でピストン12が下死点(BDC)に向けて下降動作されているときに上記吸気バルブ18が開弁されると、ポンピング作用によって空気が吸気ポート19に導入される。上記インジェクタ24は、こうして吸気ポート19に導入された空気中に燃料を噴射供給する。噴射供給された燃料と空気との混合気は、開弁された吸気バルブ18を介して燃焼室16内に吸入される。
The
(1) Intake stroke: When the
(2)圧縮行程:下死点まで下降されたピストン12は、上死点(TDC)に向けての上昇動作に転じる。ここで吸気バルブ18は閉弁され、それにより上記吸入された混合気は、燃焼室16内で圧縮される。
(2) Compression stroke: The
(3)膨張行程:ピストン12が上死点近傍まで上昇された時点で、点火プラグ17はその電極部より火花放電を行う。これにより、十分に圧縮された混合気が点火されて燃焼される。このときのピストンは、混合気の燃焼によって発生する燃焼圧によって、下死点に向けて押し下げられる。そしてこれにより、クランクシャフト14の回転駆動力が発生される。
(3) Expansion stroke: When the
(4)排気行程:下死点まで下降されたピストン12は、再び上死点に向けての上昇動作に転じる。このとき、排気バルブ20が開弁され、上記混合気の燃焼によって生じた燃焼室16内の燃焼ガスが、排気ポート21に排出される。その後、上死点までに上昇したピストン12は、再び下死点に向けて下降動作される。ここで排気バルブ20が閉弁され、吸気バルブ18が開弁されることで、上記吸気行程が再び開始される。
(4) Exhaust stroke: The
一方、内燃機関10の始動は、下記態様で行われる。すなわち、スタータスイッチがオンとされると、電動機15は、クランクシャフト14にクランキングされ、同クランクシャフト14の回転駆動力を発生する。これにより、クランクシャフト14が回転され、それに伴い上記各気筒11のピストン12が昇降動作され始めると、各気筒11では、上記インジェクタ24からの燃料の噴射供給及び点火プラグ17による混合気の火花点火が開始される。そして機関回転速度が十分に高まると、クランキングが解除されて内燃機関10が自立運転されるようになり、機関始動が完了される。
On the other hand, the
こうした機関始動中は、気筒内温度が低いことから、点火プラグ17の電極部から火花放電がなされても、失火が生じることがある。こうした状態でインジェクタ24からの燃料の噴射供給が継続されると、点火プラグ17の電極部等に大量の燃料が付着して、いわゆるプラグかぶりの状態となり、混合気の点火性が悪化して、始動性を著しく損なうことがある。
During such engine start-up, the temperature in the cylinder is low, so misfire may occur even if spark discharge is made from the electrode portion of the
そこで本実施形態では、機関始動中に電子制御装置26は、各気筒11での失火の発生を監視し、失火が確認されたときには、その失火気筒に対して上記電極部等に付着した燃料の気化を促進するための換気制御を実行するようにしている。以下、そうした本実施形態での換気制御の詳細を、図3〜図5を併せ参照して説明する。
Therefore, in the present embodiment, the
(換気制御の詳細)
本実施形態では、機関始動中の各気筒11での失火の発生を、気筒11毎に設けられた上記燃圧センサ25の検出結果に基づき確認するようにしている。ここではまず、そうした失火の確認の詳細を説明する。
(Details of ventilation control)
In the present embodiment, the occurrence of misfire in each cylinder 11 during engine startup is confirmed based on the detection result of the
図3に、点火時期前後の筒内の推移を示す。同図に実線で示すように、正常に燃焼がなされるときには、混合気の燃焼圧のため、筒内圧は点火後に大きく上昇する。これに対して失火発生時には、同図3に破線で示すように、点火後の筒内圧が大きく上昇することはない。そのため、各気筒11の点火後における筒内圧の、すなわち燃焼圧力の推移を見ることで、失火発生の有無を確認することができる。 FIG. 3 shows the transition in the cylinder before and after the ignition timing. As indicated by the solid line in the figure, when the combustion is normally performed, the in-cylinder pressure greatly increases after ignition because of the combustion pressure of the air-fuel mixture. On the other hand, when a misfire occurs, the in-cylinder pressure after ignition does not increase significantly as shown by the broken line in FIG. Therefore, the presence or absence of misfire can be confirmed by observing the transition of the in-cylinder pressure after ignition of each cylinder 11, that is, the transition of the combustion pressure.
より詳しくは、本実施形態の電子制御装置26は、直前の機関サイクルにおける該当気筒の燃焼圧力、或いは直前の所定機関サイクルの該当気筒の燃焼圧力の平均値と、今回の機関サイクルでの同気筒の燃焼圧力との比較により、失火が発生しているか否かを判定している。また本実施形態では、各気筒11に燃圧センサ25をそれぞれ個別に配設することで、失火の発生が確認された気筒(失火気筒)の判別を行えるようにしている。
More specifically, the
さてこうして失火が確認されると、電子制御装置26は、失火気筒を対象とした換気制御を開始する。図4は、そうした換気制御の制御態様の一例を示している。なお同図4には、失火発生前後の失火気筒におけるピストン位置の推移、吸気バルブ18及び排気バルブ20のバルブリフト量の推移、燃料噴射及び点火の実行態様が示されている。
When a misfire is confirmed in this way, the
同図に示すように、換気制御が開始されると、電子制御装置26はまず、失火気筒に対する上記インジェクタ24からの燃料の噴射供給、及び失火気筒での上記点火プラグ17による混合気の点火を共に停止させる。そしてこれにより、失火に伴い燃料の付着した点火プラグ17の電極部等の更なる燃料の付着を回避するようにしている。
As shown in the figure, when the ventilation control is started, the
更に電子制御装置26は、換気制御が開始されると、失火気筒の圧縮行程及び膨張行程に吸気バルブ18及び排気バルブ20を強制開弁させる。ここでは電子制御装置26は、換気制御中は、圧縮行程中に排気バルブ20を排気行程と同様に開弁させ、また膨張行程中に吸気バルブ18を吸気行程と同様に開弁させるようにしている。
Further, when the ventilation control is started, the
こうした圧縮行程及び膨張行程における吸気バルブ18及び排気バルブ20の強制開弁により、失火気筒においては、本来の圧縮行程及び膨張行程にも吸排気が行われ、実質的に圧縮行程及び膨張行程を措くことなく連続して吸気、排気がなされるようになる。すなわち、失火気筒では、機関バルブの強制開弁を通じて、1機関サイクルに吸気行程及び排気行程が2度繰り返し行われるようになる。これにより、失火気筒では、吸排気がなされる期間、すなわち気筒内の換気期間が通常の倍となり、換気性が大きく向上されることから、付着した燃料の気化が促進されるようになる。
Due to the forced opening of the
この換気制御はその開始より、予め設定された所定の時間(換気期間)が経過するまで継続される。換気期間の完了後、電子制御装置26は、上記換気制御の適用対象となった失火気筒での燃料供給及び点火を再開し、またその気筒の吸気バルブ18及び排気バルブ20の開閉動作を通常動作に復帰させる。
This ventilation control is continued from the start until a predetermined time (ventilation period) elapses. After the ventilation period is completed, the
図5は、こうした換気制御に係る処理手順を示したフローチャートである。電子制御装置26は、機関始動の開始後、同フローチャートの処理を周期的に繰返し実行する。
本フローチャートとの処理が開始されると、電子制御装置26はまずステップ100において、機関始動中(クランキング中)であるか否かを判定する。ここで電子制御装置26は、機関始動中であれば(YES)、処理をステップ110に進め、そうでなければ(NO)、そのまま今回の制御周期における処理を終了する。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure related to such ventilation control. The
When the processing with this flowchart is started, the
ステップ110では、電子制御装置26は、上記換気制御が現在実行中であるか否かを判定する。ここで電子制御装置26は、換気制御中であれば(YES)、処理をステップ120に進め、そうでなければ(NO)、処理をステップ150に進める。
In step 110, the
ステップ120において電子制御装置26は、特定気筒の燃焼圧力が低い状態にあるか否かを、すなわち特定気筒で失火が発生したか否かを判定する。この判定の詳細は上述した通りである。ここで電子制御装置26は、失火が発生していない旨判定すると(NO)、今回の制御周期における処理を終了する。
In step 120, the
また失火が発生した旨の判定がなされると(YES)、電子制御装置26は、処理をステップ130に進め、その失火気筒を対象とした換気制御を開始する。すなわちこのときの電子制御装置26は、ステップ130において失火気筒の燃料供給及び点火を停止させるとともに、ステップ140において失火気筒の圧縮及び膨張行程に吸気バルブ18及び排気バルブ20を上記の如く強制開弁させる。そして電子制御装置26は、こうして失火気筒を対象とした換気制御を開始させた後、今回の制御周期における処理を終了する。
If it is determined that a misfire has occurred (YES), the
一方、ステップ150において電子制御装置26は、現在実行中の換気制御が開始されてから上記換気期間が経過したか否かを判定する。ここで電子制御装置26は、未だ換気期間が経過していなければ(NO)、処理を上記ステップ120に進め、換気期間が経過していれば(YES)、処理をステップ160に進める。
On the other hand, in step 150, the
ステップ160に処理を進めた電子制御装置26は、現在実行中の換気制御を終了させるようにする。すなわちこのときの電子制御装置26は、ステップ160において実行中の換気制御の対象となっている気筒の燃料噴射及び点火を再開させる。またステップ170において電子制御装置26は、そうした制御対象気筒での圧縮行程及び膨張行程における吸気バルブ18及び排気バルブ20の強制開弁を終了して、通常の開閉動作に復帰させる。こうして実行中の換気制御を終了させた後、電子制御装置26は処理を上記ステップ120に進める。
The
以上説明した本実施形態によれば、下記効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、失火の発生が確認されたきに、失火気筒の圧縮行程及び膨張行程に、吸気バルブ18及び排気バルブ20がそれぞれ強制開弁される。そのため、失火の発生した気筒11内の換気性が大きく向上され、点火プラグ17の電極部等の燃料付着状態を早期解消することができる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, when the occurrence of misfire is confirmed, the
(2)本実施形態では、上記強制開弁に併せ、失火気筒に対する燃料供給が停止されて換気中の更なる燃料付着が回避されることから、燃料付着状態の解消をより効果的に行うことができる。 (2) In this embodiment, in addition to the forced opening, the fuel supply to the misfire cylinder is stopped and further fuel adhesion during ventilation is avoided, so that the fuel adhesion state is more effectively eliminated. Can do.
(3)本実施形態では、筒内温度が低く、失火による燃料付着に起因した点火性の悪化が特に生じ易い機関始動中に限り、上記強制開弁による失火気筒の換気制御を実行するため、不必要な換気制御の実行を回避することができる。 (3) In the present embodiment, since the in-cylinder temperature is low and the ignition control due to the fuel adhesion due to misfire is particularly likely to occur, the ventilation control of the misfire cylinder by the forced valve opening is executed. Unnecessary ventilation control can be avoided.
なお、換気制御中の失火気筒の圧縮行程及び膨張行程での強制開弁に係る吸気バルブ18及び排気バルブ20の開閉駆動態様は、上記実施形態に例示したもの以外の態様に適宜変更しても良い。要は、本来は閉弁期間中である圧縮膨張行程に機関バルブを強制的に開弁させるようにすれば、失火気筒内の換気性が向上されるため、燃料付着状態の解消の早期化を図ることが可能である。以下にそうした換気制御中の機関バルブの開閉駆動態様の変形例を列記する。
Note that the opening / closing drive modes of the
・図6に示すように、失火気筒の吸気バルブ18及び排気バルブ20の双方を換気制御中、終始開弁したまま保持するようにしても良い。また失火気筒の吸気バルブ18及び排気バルブ20のいずれか一方のみを、換気制御中、終始開弁したまま保持するようにしても良い。この場合にも、失火気筒では換気制御中に、圧縮行程及び膨張行程にも吸排気がなされることとなるため、上記実施形態と同様に燃料付着状態の解消の早期化を図ることができる。
As shown in FIG. 6, both the
・圧縮行程に吸気バルブ18を開弁し、膨張行程に排気バルブ20を開弁するようにしても良い。この場合には、換気制御中に失火気筒には、圧縮行程及び膨張行程において、排気側から吸気側へと排気が流過することとなる。こうして吸気系に還流される排気が他の気筒の燃焼に与える影響を無視できるのであれば、こうして吸気に比して高温な排気を失火気筒内に導入することで、付着燃料の気化をより一層促進することが可能となる。またこれと併せ、吸気行程に排気バルブ20を開弁させ、排気行程に吸気バルブ18を開弁させるようにしても良い。
The
・換気制御中、失火気筒の吸気バルブ及び排気バルブのいずれか一方のみを強制開弁させるようにしても良い。また失火気筒の圧縮行程及び膨張行程のいずれか一方のみに吸排気バルブを強制開弁させるようにしても良い。これらの場合にも、換気制御中も通常の開閉駆動を続けた場合よりは失火気筒内の換気性が向上され、その燃料付着状態の解消が早められることにはなる。 -During ventilation control, only one of the intake valve and the exhaust valve of the misfire cylinder may be forcibly opened. Further, the intake / exhaust valve may be forcibly opened only in one of the compression stroke and the expansion stroke of the misfire cylinder. Also in these cases, the ventilation performance in the misfire cylinder is improved and the elimination of the fuel adhering state is accelerated as compared with the case where the normal opening / closing drive is continued during the ventilation control.
更に上記実施形態は、次のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、機関始動中に限り、失火気筒に換気制御を実行するようにしていたが、それ以外の運転状況においても、同様の換気制御を実行するようにしても良い。
Furthermore, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the above embodiment, the ventilation control is executed for the misfire cylinder only during the engine start, but the same ventilation control may be executed in other operating situations.
・上記実施形態では、換気制御中に失火気筒に対する燃料供給を完全に停止するようにしていたが、その失火気筒に対する燃料供給量を減量補正するようにしても良い。この場合にも、失火気筒における更なる燃料付着は抑制されるようになり、通常の燃料供給を継続した場合よりは、燃料付着の解消を効果的に行うことができる。 In the above embodiment, the fuel supply to the misfire cylinder is completely stopped during the ventilation control, but the fuel supply amount to the misfire cylinder may be corrected to decrease. Also in this case, further fuel adhesion in the misfire cylinder is suppressed, and the fuel adhesion can be effectively eliminated as compared with the case where the normal fuel supply is continued.
・換気制御中も失火気筒に対する通常の燃料供給を継続しつつ、圧縮行程、膨張行程に機関バルブを強制開弁させるだけでも、失火気筒内の換気性が向上されることから、燃料付着の早期解消の効果はある。 -Even during forced ventilation control, normal fuel supply to the misfired cylinder is continued, and even if the engine valve is forcibly opened during the compression and expansion strokes, the ventilation performance in the misfired cylinder is improved, so early fuel adhesion There is a cancellation effect.
・上記実施形態では、燃圧センサ25の検出結果に基づき、各気筒11の失火の有無を確認していたが、例えば各気筒11の膨張行程における機関回転速度の推移等の他の方法でそうした確認を行うようにしても良い。
In the above embodiment, the presence or absence of misfiring of each cylinder 11 is confirmed based on the detection result of the
・上記実施形態では、火花点火式の内燃機関に本発明を適用した場合を説明したが、ディーゼル機関のような圧縮点火式の内燃機関にも、本発明は適用することができる。すなわち、圧縮点火式の内燃機関であれ、失火により気筒内に大量の燃料が付着した状態となれば、気筒内の混合気の空燃比がオーバーリッチとなって点火不良を招くことがある。よって圧縮点火式の内燃機関であれ、上記実施形態と同様或いはそれに準じた態様で換気制御を実行し、失火気筒内の換気性を高めて気筒内の燃料付着の解消を早期化することで、点火不良の抑制を図ることができる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a spark ignition type internal combustion engine has been described. However, the present invention can also be applied to a compression ignition type internal combustion engine such as a diesel engine. That is, even in the case of a compression ignition type internal combustion engine, if a large amount of fuel adheres to the cylinder due to misfire, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder may become overrich and cause ignition failure. Therefore, even if it is a compression ignition type internal combustion engine, the ventilation control is executed in a manner similar to or equivalent to that of the above-described embodiment, the ventilation performance in the misfire cylinder is improved, and the elimination of fuel adhesion in the cylinder is accelerated, It is possible to suppress ignition failure.
10…内燃機関、11…気筒、12…ピストン、13…コネクティングロッド、14…クランクシャフト、15…機関始動用の電動機(スタータ)、16…燃焼室、17…点火プラグ、18…吸気バルブ、19…吸気ポート、20…排気バルブ、21…排気ポート、22,23…電磁石、24…インジェクタ、25…燃圧センサ、26…電子制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
失火状態にあることが確認されたとき、その失火の確認された気筒の圧縮行程及び膨張行程に機関バルブを強制開弁させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine applied to a four-cycle internal combustion engine,
A control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that when it is confirmed that the engine is misfired, the engine valve is forcibly opened during a compression stroke and an expansion stroke of the cylinder where the misfire is confirmed.
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-
2003
- 2003-11-13 JP JP2003383985A patent/JP2005146949A/en active Pending
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