JP2008267292A - Control system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火花点火式の内燃機関を制御するシステムに関し、特に、内燃機関のいずれかの気筒において燃焼行程が正常に終了しなかった場合の処理を行うシステムに関する。 The present invention relates to a system for controlling a spark ignition type internal combustion engine, and more particularly, to a system for performing processing when a combustion stroke is not normally terminated in any cylinder of the internal combustion engine.
内燃機関においては、燃料の性状、点火系・燃料系の機能の不完全、機関構成体の異常等の各種の要因により燃焼室内における燃料の燃焼が不安定となり、失火を生じることがある。また、上述の原因や空燃比の不適合、急激な負荷の増加などにより内燃機関の回転数が急激に低下してエンストが生じることがある。このような失火やエンストが生じた場合には、内燃機関の気筒における燃焼行程が正常に終了しないため、燃焼室に供給された燃料が燃焼に供されずに気筒内に残存しており、この未燃の燃料がHCとして排出されエミッションを悪化させる場合があった。また、当該燃料が点火プラグや燃料噴射弁に付着してこれらの正常な動作を阻害する場合もあった。 In an internal combustion engine, combustion of fuel in a combustion chamber may become unstable and misfire may occur due to various factors such as fuel properties, incomplete ignition system / fuel system functions, and abnormal engine components. In addition, the engine speed may decrease sharply due to the above-mentioned causes, air-fuel ratio mismatch, a sudden increase in load, and the like, and engine stall may occur. When such a misfire or engine stall occurs, the combustion stroke in the cylinder of the internal combustion engine does not end normally, so the fuel supplied to the combustion chamber remains in the cylinder without being used for combustion. In some cases, unburned fuel was discharged as HC, which worsened emissions. In some cases, the fuel adheres to the spark plug or the fuel injection valve and hinders their normal operation.
このような内燃機関の失火に関しては、気筒別に失火を検出し、失火率が高い気筒に対して燃料カット制御と、燃料フィードバック制御及び燃料学習制御を停止して補正量を初期化する制御と、点火時期の遅角制御とを行い、触媒温度の上昇を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Regarding such misfire of the internal combustion engine, misfire is detected for each cylinder, fuel cut control for a cylinder with a high misfire rate, control for stopping fuel feedback control and fuel learning control, and initializing a correction amount, A technique has been proposed in which ignition timing retardation control is performed to suppress an increase in catalyst temperature (see, for example, Patent Document 1).
に
しかし、上記の従来技術においては、燃焼行程が正常に終了しなかった気筒内に供給された燃料が燃焼に供されずに残存して、エミッションの悪化や機能部品の作動の悪化の原因となることを回避できてはいない。
However, in the above-described prior art, the fuel supplied into the cylinder where the combustion stroke did not end normally remains without being used for combustion, which causes deterioration in emissions and functional components. It has not been avoided.
一方、火花点火式の内燃機関において、点火時期を、MBT(Minimum spark advance for Best Torque)より前へ進角させることにより、冷却水の温度上昇を促進し、以て内
燃機関の暖機性を向上させる技術が知られている(例えば、特許文献2を参照。)。この従来技術は内燃機関の暖機性は考慮しているものの、燃焼行程が正常に終了しなかった気筒内に残存する燃料の除去については考慮されていない。
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関のいずれかの気筒において燃焼行程が正常に終了しなかったことに起因する、エミッションの悪化や、気筒内の機能部品の作動悪化を抑制できる技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object thereof is to reduce the emission caused by the combustion stroke not completing normally in any cylinder of the internal combustion engine, It is to provide a technology capable of suppressing the deterioration of operation of functional parts.
本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関のいずれかの気筒の燃焼行程が正常に終了しなかったことが検出された場合には、その気筒の後の燃焼行程において点火時期をMBTより前へ進角し、気筒内の温度のピーク値を上昇させることを最大の特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention sets the ignition timing in the combustion stroke after the cylinder when it is detected that the combustion stroke of any cylinder of the internal combustion engine has not ended normally. The greatest feature is to advance ahead of the MBT and raise the peak value of the temperature in the cylinder.
より詳しくは、火花点火式の内燃機関の点火時期をMBTより前へ進角させる過進角手段と、
前記内燃機関の気筒毎に、燃焼行程が正常に終了しなかったことを検出する未完燃焼検
出手段と、
前記未完燃焼検出手段がいずれかの気筒の燃焼行程が正常に終了しなかったことを検出した場合には、該燃焼行程が正常に終了しなかった気筒における後の燃焼行程において前記過進角手段に前記点火時期をMBTより前へ進角させる未完燃焼気筒過進角制御手段と、
を備えることを特徴とする。
More specifically, an over-advance means for advancing the ignition timing of the spark ignition type internal combustion engine before MBT;
An incomplete combustion detection means for detecting that the combustion stroke has not ended normally for each cylinder of the internal combustion engine;
If the incomplete combustion detection means detects that the combustion stroke of any cylinder has not ended normally, the over-advance means in the subsequent combustion stroke in the cylinder where the combustion stroke has not ended normally And an incomplete combustion cylinder over-advance control means for advancing the ignition timing ahead of MBT;
It is characterized by providing.
すなわち、失火やエンストによって、内燃機関のいずれかの気筒の燃焼行程において燃焼行程が正常に終了しなかった場合には、当該気筒に供給された燃料が燃焼に供されることなく気筒中に残存することとなる。そうすると、この未燃燃料がHCとして排出されることでエミッションが悪化する場合があった。また、気筒内の機能部品に燃料が付着して正常な作動を阻害することがあった。例えば、点火プラグに燃料が付着した場合や、付着した燃料がカーボンのデポジットとして堆積した場合には、点火プラグの絶縁部分の絶縁性が低下し、正常な火花点火が困難となる場合があった。 That is, if the combustion stroke does not end normally in the combustion stroke of any cylinder of the internal combustion engine due to misfire or engine stall, the fuel supplied to the cylinder remains in the cylinder without being used for combustion. Will be. As a result, the unburned fuel may be discharged as HC, resulting in a worse emission. Further, the fuel may adhere to the functional parts in the cylinder and hinder normal operation. For example, when fuel adheres to the spark plug, or when the adhering fuel accumulates as carbon deposits, the insulation of the insulating portion of the spark plug may deteriorate, and normal spark ignition may be difficult. .
これに対し、火花点火式の内燃機関において点火時期がMBTより前へ進角(以下、「過進角」とも称する)されると、筒内温度のピーク値を上昇させることができる現象が見出された。これは、点火時期が過進角された場合は、圧縮上死点前に燃焼する混合気の量が増加するため、混合気の燃焼による昇圧・昇温効果とピストンの上昇動作による昇圧・昇温効果との相乗効果が得られることに因ると考えられる。 On the other hand, in the spark ignition type internal combustion engine, when the ignition timing is advanced to the front of the MBT (hereinafter also referred to as “over-advance angle”), the phenomenon that the peak value of the in-cylinder temperature can be increased is observed. It was issued. This is because when the ignition timing is over-advanced, the amount of the air-fuel mixture that burns before the compression top dead center increases. This is thought to be due to a synergistic effect with the temperature effect.
本発明に係る内燃機関の制御システムは、この過進角の効果を利用して、燃焼行程が正常に終了しなかった気筒内に残存する燃料の酸化及び気化を促進することとした。すなわち、未完燃焼検出手段によっていずれかの気筒の燃焼行程が正常に終了しなかったことが検出された場合には、その気筒における後の燃焼行程において点火時期をMBTより前まで進角させて気筒内の温度のピーク値を通常より上昇させ、当該気筒内に残存する未燃燃料を酸化または気化させる。 The control system for an internal combustion engine according to the present invention uses the effect of this advance angle to promote the oxidation and vaporization of the fuel remaining in the cylinder where the combustion stroke has not ended normally. That is, when it is detected by the incomplete combustion detection means that the combustion stroke of one of the cylinders has not ended normally, the ignition timing is advanced to a position before the MBT in the subsequent combustion stroke in that cylinder. The peak value of the internal temperature is raised from the normal value, and the unburned fuel remaining in the cylinder is oxidized or vaporized.
これによれば、内燃機関のいずれかの気筒において燃焼行程が正常に終了しなかった場合に、当該気筒からのHCの排出や、当該気筒内の機能部品への燃料の付着を抑制することができる。 According to this, when the combustion stroke does not end normally in any cylinder of the internal combustion engine, it is possible to suppress the discharge of HC from the cylinder and the adhesion of fuel to the functional components in the cylinder. it can.
また、本発明においては、前記過進角手段は、前記燃焼行程が正常に終了しなかった気筒における後の燃焼行程において、進角後の該気筒の燃焼行程で発生するトルクが、進角前の該気筒の燃焼行程で発生すべきトルクと同等になる点火時期まで、前記内燃機関の点火時期を進角させるようにしてもよい。 Further, in the present invention, the over-advance angle means is configured such that, in the subsequent combustion stroke in the cylinder in which the combustion stroke has not ended normally, the torque generated in the combustion stroke of the cylinder after the advance is The ignition timing of the internal combustion engine may be advanced to an ignition timing that is equivalent to the torque to be generated in the combustion stroke of the cylinder.
ここで、一つの気筒の燃焼行程において発生するトルクの大きさはその燃焼行程における点火時期により変化する。すなわち、MBTで点火した場合において発生トルクは最大となり、点火時期がMBTから遅角しても進角しても発生トルクは低下する。また、通常の運転状態においては、点火時期はMBTより遅角側に設定されることが多い。従って、本発明では、通常の運転状態においては点火時期をMBTより遅角側に設定しておき、前記燃焼行程が正常に終了しなかった気筒における後の燃焼行程においては、点火時期をMBTより進角側の点火時期であって通常の運転状態において得られるトルクと同等のトルクが得られる点火時期まで進角するようにしてもよい。 Here, the magnitude of the torque generated in the combustion stroke of one cylinder varies depending on the ignition timing in the combustion stroke. That is, when the ignition is performed by MBT, the generated torque becomes maximum, and the generated torque decreases even if the ignition timing is retarded or advanced from MBT. Further, in a normal operation state, the ignition timing is often set on the retard side from the MBT. Therefore, in the present invention, the ignition timing is set to be retarded from the MBT in the normal operation state, and the ignition timing is set to be higher than the MBT in the subsequent combustion stroke in the cylinder in which the combustion stroke has not ended normally. You may make it advance to the ignition timing which is the ignition timing of the advance side, and can obtain the torque equivalent to the torque obtained in a normal driving | running state.
そうすれば、燃焼行程が正常に終了しなかった気筒に残存する燃料を当該気筒の次回以降の燃焼行程において、より確実に酸化または気化できるとともに、その際の発生トルクを他の気筒と同等にすることができ、内燃機関としてのトルク変動を抑制することができる。 This makes it possible to more reliably oxidize or vaporize the fuel remaining in the cylinder in which the combustion stroke has not ended normally in the subsequent combustion stroke of the cylinder, and to make the generated torque equal to that of other cylinders. Thus, torque fluctuation as an internal combustion engine can be suppressed.
また、本発明において点火時期を過進角させる際には、前記過進角手段は、前記燃焼行程が正常に終了しなかった気筒における後の燃焼行程において、前記内燃機関の気筒内の圧力がTDC付近で最高となる点火時期まで、前記内燃機関の点火時期を進角させるようにしてもよい。 In the present invention, when the ignition timing is over-advanced, the over-advance means means that the pressure in the cylinder of the internal combustion engine in the subsequent combustion stroke in the cylinder where the combustion stroke did not end normally. You may make it advance the ignition timing of the said internal combustion engine to the ignition timing which becomes the maximum in TDC vicinity.
ここで、内燃機関の点火時期をMBTより前であって、内燃機関の気筒内の圧力がTDC付近で最高となる点火時期とした場合に、筒内温度のピーク値を略最高にできることが分かっている。従って、本発明において点火時期を過進角させる際に、内燃機関の点火時期をMBTより前であって、内燃機関の気筒内の圧力がTDC付近で最高となる点火時期まで進角させることによって、より効率よく、燃焼行程が正常に終了しなかった気筒に残存する燃料を酸化または気化することができる。 Here, it is understood that the peak value of the in-cylinder temperature can be substantially maximized when the ignition timing of the internal combustion engine is set before the MBT and the ignition timing at which the pressure in the cylinder of the internal combustion engine becomes maximum near TDC. ing. Therefore, when the ignition timing is over-advanced in the present invention, the ignition timing of the internal combustion engine is advanced to an ignition timing that is before MBT and at which the pressure in the cylinder of the internal combustion engine becomes maximum near TDC. Thus, it is possible to oxidize or vaporize the fuel remaining in the cylinder whose combustion stroke has not ended normally more efficiently.
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。 The means for solving the problems in the present invention can be used in combination as much as possible.
本発明によれば、内燃機関のいずれかの気筒において燃焼行程が正常に終了しなかったことに起因する、エミッションの悪化や、気筒内の機能部品の作動悪化を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the emission and the deterioration of the operation of the functional components in the cylinder, which are caused by the combustion stroke not completing normally in any cylinder of the internal combustion engine.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.
図1は、本実施例における内燃機関の制御システムの概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、複数の気筒2を有する4ストロークサイクルの火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。内燃機関1の気筒2は、吸気ポート3を介して吸気通路30に接続されるとともに、排気ポート4を介して排気通路40に接続されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine control system according to the present embodiment. An
吸気通路30には、該吸気通路30内を流通する空気量を制御するスロットル弁6が設けられている。スロットル弁6より下流の吸気通路30には、該吸気通路30内の圧力(吸気圧)を測定する吸気圧センサ7が設けられている。スロットル弁6より上流の吸気通路30には、該吸気通路30を流れる空気量を測定するエアフローメータ8が設けられている。
The
一方、排気通路40には、排気浄化装置9が配置されている。排気浄化装置9は、三元触媒などの触媒を排気浄化触媒として具備し、所定の活性温度域にある時に排気を浄化する。
On the other hand, an exhaust purification device 9 is disposed in the
また、内燃機関1には、気筒2内に臨む吸気ポート3の開口端を開閉する吸気弁10と、気筒2内に臨む排気ポート4の開口端を開閉する排気弁11が設けられている。これら吸気弁10と排気弁11は、吸気側カムシャフト12と排気側カムシャフト13によりそれぞれ開閉駆動される。
Further, the
気筒2の上部には、該気筒2内の混合気に点火する点火プラグ14が配置されている。また、気筒2内に直接燃料を噴射する直噴式の燃料噴射弁5が配置されている。さらに、気筒2内にはピストン15が摺動自在に挿入されている。ピストン15はコネクティングロッド16を介してクランクシャフト17と接続されている。
A
クランクシャフト17の近傍には、該クランクシャフト17の回転角度を検出するクランクポジションセンサ18が配置されている。更に、内燃機関1には、該内燃機関1を循環する冷却水の温度を測定する水温センサ19が取り付けられている。
A crank position sensor 18 that detects a rotation angle of the
このように構成された内燃機関1には、ECU20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM等を備えた電子制御ユニットである。このECU20は、前述したエアフローメータ8、吸気圧センサ7、クランクポジションセンサ18、水温センサ19等の各種センサと電気的に接続され、各種センサの測定値を入力可能になっている。また、ECU20は、前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁5、スロットル弁6、点火プラグ14等を電気的に制御する。
The
ここで、内燃機関1においては、燃料性状が重質であることや、点火プラグ14や燃料噴射弁5の作動の不具合などの要因により気筒2内における燃料の燃焼が不安定となり、失火を生じることがある。また、上述の原因や空燃比の不適合、急激な負荷の増加などにより内燃機関1の回転数が急激に低下してエンストが生じることがある。このような失火やエンストが生じた場合には、内燃機関1の気筒2における燃焼行程が正常に終了しないため、気筒2内に供給された燃料が燃焼に供されずに気筒2内に残存する。そうすると、この燃料がHCとして排出されエミッションを悪化させたり、この燃料が点火プラグ14などの機能部品に付着してこれらの正常な動作を阻害したりするおそれがある。
Here, in the
これに対し本実施例においては、内燃機関1のいずれかの気筒2において失火が生じたことを検出し、失火が検出された場合には、失火が発生した気筒2の次回の燃焼行程における点火時期をMBTより前まで進角させ、当該気筒2の次回の燃焼行程における筒内温度のピーク値を高め、残存している燃料を酸化または気化することとした。
On the other hand, in this embodiment, it is detected that a misfire has occurred in any
図2は、気筒2における点火時期によって、気筒2内の種々のパラメータとクランク角との関係が変化する様子を示したグラフである。横軸は内燃機関1のクランク角、縦軸は、気筒2内の各パラメータを示す。図2においては、点火プラグ14の点火がMBTより前に進角(以下、「過進角」と称する)側で行われた場合のグラフを実線で、点火がMBTで行われた場合のグラフを破線で、点火が圧縮上死点(TDC)で行われた場合のグラフを一点鎖線で示している。
FIG. 2 is a graph showing how the relationship between various parameters in the
点火時期が過進角された場合は、点火時期がMBTに設定された場合及び点火時期が圧縮上死点(TDC)に設定された場合に比べ、圧縮上死点前に燃焼される混合気の量が多くなる。このため、混合気の燃焼により発生する熱エネルギのピーク(図2中の熱発生率、発生熱量、及び燃焼質量割合を参照)が圧縮上死点前へシフトする。 When the ignition timing is over-advanced, the air-fuel mixture burned before the compression top dead center is compared to when the ignition timing is set to MBT and when the ignition timing is set to compression top dead center (TDC). The amount of increases. For this reason, the peak of heat energy generated by the combustion of the air-fuel mixture (see the heat generation rate, generated heat amount, and combustion mass ratio in FIG. 2) shifts to before the compression top dead center.
よって、混合気の燃焼による昇温・昇圧効果と、ピストンの上昇動作(下死点から上死点へ向かう動作)による圧縮効果との相乗効果により、圧縮行程から膨張行程までの期間における筒内圧及び筒内温度のピーク値が大幅に上昇する。なお、点火時期のMBTより前への過進角はECU20の指令によって実行されるので、本実施例において過進角手段はECU20を含んで構成される。
Therefore, in-cylinder pressure during the period from the compression stroke to the expansion stroke is obtained by a synergistic effect of the temperature increase / pressure increase effect due to the combustion of the air-fuel mixture and the compression effect due to the piston ascending operation (operation from bottom dead center to top dead center) In addition, the peak value of the in-cylinder temperature increases significantly. Note that, since the excessive advance angle of the ignition timing before the MBT is executed according to a command from the
図3には、気筒2における点火時期とトルク及び、筒内最高温度との関係のグラフを示す。横軸は点火プラグ14の点火時期、縦軸はトルク及び筒内最高温度である。図3から分かるように、点火時期をMBTから進角していくと、トルクは低下していく一方、筒内最高温度は上昇し、ST1で最高となる。
FIG. 3 shows a graph of the relationship between the ignition timing and torque in the
このように、点火プラグ14の点火時期をMBTより前まで過進角させることにより、
気筒2内の最高温度を上昇させることができ、失火が発生した気筒2において燃焼に供されずに残存している燃料を効率的に酸化または気化することができる。
In this way, by causing the ignition timing of the
The maximum temperature in the
なお、本実施例において点火時期を過進角させる際の目標の点火時期は、特に、図3の下段のグラフに示すように、通常運転時の点火時期におけるトルクと同等のトルクが得られる点火時期ST2とする。そうすれば、失火が生じた気筒2の次回の燃焼行程において発生するトルクを他の気筒2と同等にすることができる。従って、内燃機関1全体としてのトルク変動を抑えつつ、失火が生じた気筒2からのHCの排出や、点火プラグ14のさらなる作動不良を抑制することができる。
In this embodiment, the target ignition timing when the ignition timing is over-advanced is particularly an ignition that can obtain a torque equivalent to the torque at the ignition timing during normal operation, as shown in the lower graph of FIG. Time ST2 is assumed. If it does so, the torque which generate | occur | produces in the next combustion stroke of the
次に、図4には、本実施例における失火気筒過進角制御ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ECU20のROMに記憶されたプログラムであり、内燃機関1の稼動中はECU20によって、各気筒2に対して独立に、所定期間毎に実行される。
Next, FIG. 4 shows a flowchart of the misfire cylinder over-advance control routine in the present embodiment. This routine is a program stored in the ROM of the
本ルーチンが実行されると、まずS101において、内燃機関1の冷却水温が60℃未満か否かが判定される。具体的には、水温センサ19の出力信号がECU20に読み込まれることによって判定される。ここで、冷却水温が60℃以上の場合は、内燃機関1の気筒2は充分に暖機されているため、いずれかの気筒2に失火が生じたとしても、燃焼に供されずに残存した燃料がそのまま充分に酸化または気化されると判断されるので、S104に進む。一方、冷却水温が60℃未満の場合は、S102に進む。
When this routine is executed, first, in S101, it is determined whether or not the cooling water temperature of the
S102においては、本ルーチンが制御の対象としている気筒2(以下、「対象気筒2」と略す。)の前回の燃焼行程で失火が発生していたか否かが判定される。具体的には、クランクポジションセンサ17の出力信号から、対象気筒2の燃焼行程に相当するタイミングにおける機関回転数の変動を取得する。そして、対象気筒2の前回の燃焼行程に相当するタイミングで回転数の落ち込みがあったか否かによって、対象気筒2における失火の発生を検出するようにしてもよい。また、対象気筒2における失火が検出されてから次回の燃焼行程までの期間のみ所定の失火検出フラグをオンさせるようにし、S102においては失火検出フラグの値をECU20に読み込むことによって判定してもよい。S102において、対象気筒2の前回の燃焼行程で失火が発生していたと判定された場合にはS103に進む。一方、当該気筒2の前回の燃焼行程で失火が発生していなかったと判定された場合にはS104に進む。
In S102, it is determined whether or not misfiring has occurred in the previous combustion stroke of the cylinder 2 (hereinafter, abbreviated as “
S103においては、対象気筒2の点火プラグ14の点火時期をST2まで過進角させる。これにより、対象気筒2の筒内温度のピーク値を上昇させて、失火時から対象気筒2に残存していた燃料を酸化または気化させる。
In S103, the ignition timing of the
S104においては、対象気筒2の点火プラグ14の点火時期を通常点火時期のまま、具体的にはMBTより遅角側の点火時期とする。S103またはS104の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
In S104, the ignition timing of the ignition plug 14 of the
以上、説明したように、本実施例においては、各気筒2に対し、前回の燃焼行程で失火が発生したかどうかを判定し、前回の燃焼行程で失火が発生したと判定された場合には、その気筒2の点火プラグ14の点火時期をMBTより前まで過進角させることとした。これにより、その気筒2の筒内温度のピーク値を上昇させて、気筒2内に残存している燃料を酸化または気化させることができるので、エミッションの悪化や点火プラグ14への燃料の付着による点火動作の悪化を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, for each
また、本実施例では、点火プラグ14の点火時期を過進角する際には、進角後の点火時
期を、進角前の通常の点火時期の場合と発生トルクが同等となる点火時期とするので、過進角を実施することによる、内燃機関1としてのトルク変動を抑制することができる。
Further, in this embodiment, when the ignition timing of the
さらに、本ルーチンにおいては、冷却水温が60℃未満の場合に限り、点火プラグ14の点火時期を過進角することとしている。これにより、内燃機関1の暖機が完了しており、前回の燃焼行程において失火が生じていたとしても残存燃料が自然に酸化または気化するような状況で、無駄に過進角を行うことを抑制できる。
Further, in this routine, the ignition timing of the
なお、本ルーチンのS102の処理を実行するECU20は、本実施例において未完燃焼検出手段に相当する。また、S103の処理を実行するECU20は、本実施例において未完燃焼気筒過進角制御手段に相当する。また、本実施例において、気筒2において失火が生じたことは、気筒2において燃焼行程が正常に終了しなかったことに相当する。
In addition, ECU20 which performs the process of S102 of this routine is corresponded to an incomplete combustion detection means in a present Example. Further, the
また、本ルーチンでは失火が生じた気筒2において、失火が生じた燃焼行程の次回の燃焼行程において点火時期の過進角を実施することとしている。しかし、点火時期の過進角を実施する燃焼行程は次回のみとは限られない。失火が生じた燃焼行程の次回を含む複数回の燃焼行程において過進角を行ってもよい。これによれば、より確実に、気筒に残存している燃料を酸化または気化することができる。
Further, in this routine, in the
また、本ルーチンのS101においては、冷却水温が60℃以上の場合は、内燃機関1の気筒2は充分に暖機されているため、いずれかの気筒2に失火が生じたとしても、燃焼に供されずに残存した燃料がそのまま充分に酸化または気化されると判断したが、この判断の閾値としての冷却水温は60℃に限られない。内燃機関1の仕様に応じて適当な値を実験などによって定めることが可能である。
In S101 of this routine, when the cooling water temperature is 60 ° C. or higher, the
次に、本発明における実施例2について説明する。本実施例においては、内燃機関1の冷間始動直後にエンストが生じた場合の再始動時に、エンスト時に失火若しくは燃焼が不安定であった気筒を検出し、そのような気筒の次回の燃焼行程では、点火プラグの点火時期をMBTより前まで過進角して気筒内に残存している燃料を酸化または気化させる例について説明する。なお、本実施例における内燃機関およびその吸排気系、制御系は図1に示したものと同等である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, when the engine stall is restarted immediately after the
ここで、内燃機関1の冷間始動時において、例えば燃料の性状が重質で揮発性が悪い場合には、燃焼が不安定になり充分なトルクを確保することができず、エンストを起こしてしまう場合がある。このような場合には、燃焼が不完全なため、気筒2には未燃の燃料が残存することがある。この残存燃料は失火の場合と同様、エミッションの悪化や、機能部品の作動悪化の原因となる。そこで、本実施例においては、内燃機関1の冷間始動時にエンストがあった場合には、燃焼の不安定が確認された気筒2に対して点火時期の過進角を実行することとした。
Here, when the
図5には、本実施例におけるエンスト後過進角制御ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンは、本ルーチンは、ECU20のROMに記憶されたプログラムであり、内燃機関1の稼動中はECU20によって、各気筒2に対して独立に、所定期間毎に実行される。
FIG. 5 shows a flowchart of the post-end over-advance angle control routine in this embodiment. This routine is a program stored in the ROM of the
本ルーチンが実行されると、まずS201において、内燃機関1の冷却水温が60℃未満か否かが判定される。具体的には、水温センサ19の出力信号がECU20に読み込まれることによって判定される。ここで、冷却水温が60℃以上の場合は、内燃機関1の気筒2は充分に暖機されているため、いずれかの気筒2に未燃燃焼が残存していたとしても
、その燃料は充分に酸化または気化されると判断されるので、S204に進む。一方、冷却水温が60℃未満の場合は、S202に進む。
When this routine is executed, first, in S201, it is determined whether or not the cooling water temperature of the
S202においては、エンスト時に、本ルーチンが制御の対象としている気筒2(以下、「対象気筒2」)において失火若しくは燃焼の不安定があったか否かが判定される。具体的には、各気筒2に図示しない筒内圧センサを備えておき、対象気筒2のエンスト時の筒内圧センサの出力をECU20に読み込むことで判定してもよい。また、クランクポジションセンサ17の出力信号から、エンスト時の対象気筒2の燃焼行程タイミングにおける回転変動を検出することによって判定してもよい。S202において、エンスト時に対象気筒2で失火若しくは燃焼の不安定があったと判定された場合にはS203に進む。一方、対象気筒2において、エンスト時に対象気筒2で失火若しくは燃焼の不安定が発生していなかったと判定された場合には、S204に進む。
In S202, it is determined at the time of the engine stall whether or not there has been misfire or combustion instability in the
S203においては、対象気筒2の点火プラグ14の点火時期をST2まで過進角させる。これにより、対象気筒2の筒内温度のピーク値を上昇させて、エンスト発生時から対象気筒2に残存していた燃料を酸化または気化させる。
In S203, the ignition timing of the
S204においては、対象気筒2の点火プラグ14の点火時期を通常点火時期のまま、具体的にはMBTより遅角側の点火時期とする。S203またはS204の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
In S204, the ignition timing of the
以上、説明したように、本実施例においては、各気筒2に対し、冷間のエンスト時に失火若しくは燃焼の不安定があったか否かを判定し、冷間のエンスト時に失火若しくは燃焼の不安定があったと判定された場合には、その気筒2の点火プラグ14の点火時期をMBTより前まで過進角させることとした。これにより、その気筒2の筒内温度のピーク値を上昇させて、気筒2内に残存している未燃燃料を酸化または気化させることができるので、エミッションの悪化や点火プラグ14への燃料の付着による点火動作の不具合を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, it is determined whether or not there has been misfire or combustion instability at the time of cold end for each
また、本実施例でも、点火プラグ14の点火時期を過進角する際には、進角後の点火時期を、通常の点火時期の場合と発生トルクが同等となる点火時期とするので、過進角を実施することによる、内燃機関1としてのトルク変動を抑制することができる。
Also in the present embodiment, when the ignition timing of the
さらに、本ルーチンにおいては、冷却水温が60℃未満の場合に限り、点火プラグ14の点火時期を過進角することとしている。これにより、内燃機関1の暖機が完了しており、冷間のエンスト時に失火若しくは燃焼不安定があったとしても残存燃料が自然に酸化または気化するような状況で、無駄に過進角を行うことを抑制できる。
Further, in this routine, the ignition timing of the
なお、本ルーチンのS202の処理を実行するECU20は、本実施例において未完燃焼検出手段に相当する。また、S203の処理を実行するECU20は、本実施例において未完燃焼気筒過進角制御手段に相当する。また、本実施例において、気筒2内で失火若しくは燃焼の不安定があったことは、燃焼行程が正常に終了しなかったことに相当する。
In addition, ECU20 which performs the process of S202 of this routine is corresponded to an incomplete combustion detection means in a present Example. Further, the
なお、上記の実施例においては、点火時期を過進角させる際の目標の点火時期は、進角前の点火時期におけるトルクと同等のトルクを得られる点火時期ST2であった。しかし、本発明における目標の点火時期は、図6に示すような、TDCにおいて筒内圧が最高になるような点火時期としてもよい。この点火時期は、図3において、筒内最高温度が最も高くなる点火時期であるST1に相当することが分かっており、点火時期をこのように定めることで、失火やエンスト後に燃料の残存している気筒2において最も効率よく残存燃料を酸化または気化することができる。
In the above embodiment, the target ignition timing when the ignition timing is over-advanced is the ignition timing ST2 at which a torque equivalent to the torque at the ignition timing before the advance is obtained. However, the target ignition timing in the present invention may be an ignition timing at which the in-cylinder pressure becomes maximum at TDC as shown in FIG. This ignition timing is known to correspond to ST1 that is the ignition timing at which the in-cylinder maximum temperature becomes the highest in FIG. 3, and by setting the ignition timing in this way, fuel remains after misfire or engine stall. The remaining fuel can be oxidized or vaporized most efficiently in the existing
但し、点火時期を過剰に進角させ、運転状態によって定まる失火限界点火時期(STS)を超えてしまうと、逆に新たな失火の危険性が大きくなるので、点火時期が失火限界点火時期(STS)より進角側とならないようにする必要がある。また、同様に、点火時期が、運転状態によって定まるノック限界点火時期(STN)より進角側となると、ノッキングが発生する危険性が大きくなるので、点火時期がノック限界点火時期(STN)より進角側にならないようにする必要がある。従って、本実施例においては、ST1、STS、STNをそれぞれ導出し、この3つの点火時期のうち最も遅角側の点火時期をST3とし、この点火時期ST3まで、点火プラグ14の点火時期を進角させることとしてもよい。図7には、ST1、STS、STNとST3の関係の例について図示する。また、図8には、それぞれ、内燃機関1の運転状態とST1、STS、STNとの関係のマップの基礎となるグラフの例を示す。
However, if the ignition timing is excessively advanced and exceeds the misfire limit ignition timing (STS) determined by the operating state, the risk of a new misfire increases, so the ignition timing becomes the misfire limit ignition timing (STS). ) It is necessary not to become more advanced. Similarly, if the ignition timing is advanced from the knock limit ignition timing (STN) determined by the operating state, the risk of knocking increases, so the ignition timing advances from the knock limit ignition timing (STN). It is necessary not to be on the corner side. Therefore, in this embodiment, ST1, STS, and STN are derived respectively, and the most retarded ignition timing among these three ignition timings is set to ST3, and the ignition timing of the
1・・・・・内燃機関
2・・・・・気筒
3・・・・・吸気ポート
4・・・・・排気ポート
5・・・・・燃料噴射弁
6・・・・・スロットル弁
7・・・・・吸気圧センサ
8・・・・・エアフローメータ
9・・・・・排気浄化装置
10・・・・吸気弁
11・・・・排気弁
12・・・・吸気側カムシャフト
13・・・・排気側カムシャフト
14・・・・点火プラグ
15・・・・ピストン
16・・・・コネクティングロッド
17・・・・クランクシャフト
18・・・・クランクポジションセンサ
19・・・・水温センサ
20・・・・ECU
30・・・・吸気通路
40・・・・排気通路
DESCRIPTION OF
30 ...
Claims (3)
前記内燃機関の気筒毎に、燃焼行程が正常に終了しなかったことを検出する未完燃焼検出手段と、
前記未完燃焼検出手段がいずれかの気筒の燃焼行程が正常に終了しなかったことを検出した場合には、該燃焼行程が正常に終了しなかった気筒における後の燃焼行程において前記過進角手段に前記点火時期をMBTより前へ進角させる未完燃焼気筒過進角制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御システム。 Over-advance means for advancing the ignition timing of the spark ignition type internal combustion engine before MBT;
An incomplete combustion detection means for detecting that the combustion stroke has not ended normally for each cylinder of the internal combustion engine;
When the incomplete combustion detection means detects that the combustion stroke of any cylinder has not ended normally, the over-advance means in the subsequent combustion stroke in the cylinder where the combustion stroke has not ended normally And an incomplete combustion cylinder over-advance control means for advancing the ignition timing ahead of MBT;
An internal combustion engine control system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007112349A JP2008267292A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Control system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007112349A JP2008267292A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Control system of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008267292A true JP2008267292A (en) | 2008-11-06 |
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ID=40047097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007112349A Withdrawn JP2008267292A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Control system of internal combustion engine |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2008267292A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7390433B1 (en) | 2022-06-10 | 2023-12-01 | 本田技研工業株式会社 | Internal combustion engine control device |
-
2007
- 2007-04-20 JP JP2007112349A patent/JP2008267292A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7390433B1 (en) | 2022-06-10 | 2023-12-01 | 本田技研工業株式会社 | Internal combustion engine control device |
US20230400002A1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine |
JP2023180987A (en) * | 2022-06-10 | 2023-12-21 | 本田技研工業株式会社 | Control device of internal combustion engine |
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