JP2009203938A - Control device and control method of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of impairing reliability of a detection value, when a part of a deposit mixed in a combustion chamber sticks to and deposits on a surface of a heating tube and an inner wall of a small diameter part to form sliding resistance of a pressure receiving part, in an internal combustion engine incorporated with a glow plug-integrated cylinder internal pressure sensor. <P>SOLUTION: This control method of the internal combustion engine is provided by using the glow plug integrated cylinder internal pressure sensor of constituting the pressure receiving part of the cylinder internal pressure sensor 26 for detecting pressure in a combustion chamber 12 of an engine 10, out of the heating tube for internally storing a heater element of a glow plug 38, and determines whether or not the engine 10 is a predetermined operation state, and calculates hysteresis of an actual wave of cylinder internal pressure actually detected to a reference waveform of the preset cylinder internal pressure when the engine 10 is the predetermined operation state, and compares the calculated hysteresis with a preset first threshold value, and removes a deposit sticking to the pressure receiving part by carrying an electric current to the heater element when the calculated hysteresis is larger than the first threshold value. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、グロープラグ一体型筒内圧センサを用いた内燃機関の制御装置および制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and control method for an internal combustion engine using a glow plug integrated cylinder pressure sensor.

圧縮点火方式の内燃機関において、燃料のセタン価を推測したり、失火を検出したり、あるいは低NOX燃焼を実現するため、筒内圧センサを用いて着火時期の制御を行うことが実用化されつつある。また、圧縮点火方式の内燃機関においては火花点火方式の内燃機関のような点火プラグが不要であるものの、代わりにグロープラグや直噴形式の燃料噴射弁を吸排気弁およびこれらの動弁機構などと共にシリンダヘッドに組み込む必要がある。このため、特に吸排気弁をそれぞれ複数本具えた多弁構造の圧縮点火方式の内燃機関においては、上述した筒内圧センサを取り付けるためのスペースを確保することが極めて困難となってしまう。 In an internal combustion engine of the compression ignition type, or to guess the cetane number of the fuel, or to detect the misfire, or to achieve a low NO X combustion, it is practical to control the ignition timing using the cylinder pressure sensor It's getting on. In addition, although a spark ignition type internal combustion engine does not require a spark plug in a compression ignition type internal combustion engine, instead of a glow plug or a direct injection type fuel injection valve, an intake / exhaust valve and a valve mechanism thereof At the same time, it must be incorporated into the cylinder head. For this reason, particularly in a compression ignition type internal combustion engine having a plurality of intake and exhaust valves, it is extremely difficult to secure a space for mounting the above-described in-cylinder pressure sensor.

そこで、グロープラグと筒内圧センサとを一体化してグロープラグの装着位置をそのまま筒内圧センサの装着位置とすることにより、筒内圧センサの取り付けスペースに関する制約上の問題を克服した技術が特許文献1にて提案されている。このグロープラグ一体型筒内圧センサは、燃焼室に臨む筒内圧センサの受圧部をヒータエレメントが内部に収容されたグロープラグの発熱チューブにて構成したものである。従って、受圧部であるグロープラグの発熱チューブは、燃焼室内の圧力変動に伴って変位し、この変位が圧電素子などを用いて検出されるようになっている。   Accordingly, Patent Document 1 discloses a technique that overcomes the problem of restriction on the mounting space of the in-cylinder pressure sensor by integrating the glow plug and the in-cylinder pressure sensor and directly setting the mounting position of the glow plug as the mounting position of the in-cylinder pressure sensor. Has been proposed. In this in-cylinder in-cylinder pressure sensor, the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor facing the combustion chamber is configured by a glow plug heat generating tube in which a heater element is housed. Therefore, the heat generating tube of the glow plug, which is the pressure receiving portion, is displaced with the pressure fluctuation in the combustion chamber, and this displacement is detected using a piezoelectric element or the like.

グロープラグ一体型筒内圧センサを収容するためのシリンダヘッドに形成された装着孔は、細長い発熱チューブを取り囲んでこれを燃焼室に臨ませる小径部と、グロープラグ一体型筒内圧センサのケーシングを収容する大径部と、これら小径部と大径部とを接続する段部とを有する。この段部にはケーシングの先端部が緊密に当接し、これによって小径部および燃焼室側を密閉状態に保持している。   The mounting hole formed in the cylinder head for accommodating the glow plug integrated cylinder pressure sensor accommodates a small diameter portion surrounding the elongated heat generating tube and facing the combustion chamber, and the casing of the glow plug integrated cylinder pressure sensor. And a step portion connecting the small diameter portion and the large diameter portion. The tip of the casing is in close contact with the stepped portion, thereby holding the small diameter portion and the combustion chamber side in a sealed state.

特開2002−339793号公報JP 2002-339793 A

グロープラグ一体型筒内圧センサが装着される圧縮点火方式の内燃機関においては、EGRガス中に含まれる炭素微粒子や炭化水素などの炭素化合物に代表されるPM(Particulate Matter)などのデポジットが燃焼室内に混入するため、このデポジットの一部が発熱チューブと装着孔の小径部との間にも入り込み、発熱チューブの表面や小径部の内壁に付着堆積してしまう可能性がある。デポジットが発熱チューブの表面や小径部の内壁に付着堆積すると、これが受圧部の摺動抵抗となり、その円滑な変位を損なって検出される圧力変化にヒステリシスを生じさせる場合がある。このような場合、筒内圧センサとしての特性が変化して燃焼室の圧力変化を正確に検出することができなくなり、内燃機関の燃焼制御を行う際に種々の問題を生ずる可能性がある。 In an internal combustion engine of the compression ignition type glow plug integrated cylinder pressure sensor is mounted, the deposit such as PM (P articulate M atter) typified by carbon compounds such as carbon fine particles and hydrocarbons contained in the EGR gas Since it is mixed in the combustion chamber, a part of this deposit may also enter between the heat generating tube and the small diameter portion of the mounting hole and adhere and accumulate on the surface of the heat generating tube and the inner wall of the small diameter portion. If the deposit adheres to and accumulates on the surface of the heat generating tube or the inner wall of the small diameter portion, this becomes the sliding resistance of the pressure receiving portion, which may impair the smooth displacement and cause hysteresis in the detected pressure change. In such a case, the characteristics of the in-cylinder pressure sensor change, so that the change in pressure in the combustion chamber cannot be detected accurately, and various problems may occur when performing combustion control of the internal combustion engine.

圧縮点火内燃機関においては、アクセル開度が0となる車両の減速中に燃料の供給を停止するため、この時にグロープラグに通電して発熱チューブを加熱することにより、発熱チューブの表面に付着したデポジットを酸化させて除去することが可能である。このような観点から、デポジットの付着堆積によるグロープラグ一体型筒内圧センサの検出値のヒステリシスを把握し、これを除去することが有効である。   In a compression ignition internal combustion engine, the supply of fuel is stopped during deceleration of the vehicle when the accelerator opening is 0. At this time, the glow plug is energized to heat the heat generating tube and adhere to the surface of the heat generating tube. It is possible to oxidize and remove the deposit. From this point of view, it is effective to grasp the hysteresis of the detection value of the glow plug integrated cylinder pressure sensor due to deposit adhesion and to remove this.

本発明の目的は、グロープラグ一体型筒内圧センサが組み込まれた内燃機関の制御装置および制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a control device and a control method for an internal combustion engine in which a glow plug integrated cylinder pressure sensor is incorporated.

本発明の第1の形態は、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出するための筒内圧センサの受圧部がグロープラグのヒータエレメントを内部に収容した発熱チューブにて構成されたグロープラグ一体型筒内圧センサと、内燃機関が所定の運転状態の場合、予め設定された筒内圧の基準波形に対して前記グロープラグ一体型筒内圧センサにより検出される筒内圧の実波形のヒステリシスを算出するヒステリシス算出部と、このヒステリシス算出部にて算出されたヒステリシスを予め設定された第1の閾値と比較するグロープラグ駆動判定用比較部と、このグロープラグ駆動判定用比較部での比較結果に基づいて前記ヒータエレメントに対する通電を制御するヒータ通電制御部とを具えたことを特徴とする内燃機関の制御装置にある。   According to a first aspect of the present invention, a glow plug-integrated cylinder in which a pressure receiving portion of a cylinder pressure sensor for detecting the pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine is constituted by a heat generating tube in which a glow plug heater element is housed. Hysteresis calculation that calculates the hysteresis of the actual waveform of the in-cylinder pressure detected by the glow plug-integrated in-cylinder pressure sensor with respect to a preset reference waveform of the in-cylinder pressure when the internal pressure sensor and the internal combustion engine are in a predetermined operating state And a glow plug drive determination comparison unit that compares the hysteresis calculated by the hysteresis calculation unit with a preset first threshold, and the comparison result of the glow plug drive determination comparison unit A control device for an internal combustion engine, comprising: a heater energization control unit that controls energization of the heater element.

本発明においては、内燃機関が所定の運転状態の場合、予め設定された筒内圧の基準波形に対してグロープラグ一体型筒内圧センサにより検出される筒内圧の実波形のヒステリシスがヒステリシス算出部にて算出される。次に、このヒステリシス算出部にて算出されたヒステリシスがグロープラグ駆動判定用比較部にて予め設定された第1の閾値と比較される。ヒータ通電制御部は、このグロープラグ駆動判定用比較部での比較結果に基づき、ヒータエレメントに対する通電を制御する。   In the present invention, when the internal combustion engine is in a predetermined operating state, the hysteresis of the actual waveform of the in-cylinder pressure detected by the glow plug-integrated in-cylinder pressure sensor with respect to a preset reference waveform of the in-cylinder pressure is generated in the hysteresis calculation unit. Is calculated. Next, the hysteresis calculated by the hysteresis calculator is compared with a first threshold value set in advance by the glow plug drive determination comparator. The heater energization control unit controls energization to the heater element based on the comparison result in the glow plug drive determination comparison unit.

本発明の第1の形態による内燃機関の制御装置において、ヒータ通電制御部は、算出されたヒステリシスが第1の閾値よりも大きいとグロープラグ駆動判定用比較部が判定した場合、ヒータエレメントに対して通電を行うものであってよい。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the heater energization control unit applies the heater element to the heater element when the glow plug drive determination comparison unit determines that the calculated hysteresis is greater than the first threshold value. May be used to energize.

ヒータ通電制御部によりヒータエレメントに対して通電を行った後に最初にヒステリシス算出部にて再び算出されるヒステリシスを予め設定された第2の閾値と比較するセンサ故障判定用比較部をさらに具えることができる。   A sensor failure determination comparison unit that compares the hysteresis calculated again by the hysteresis calculation unit with the second threshold value set in advance after the heater element is energized by the heater energization control unit; Can do.

グロープラグ一体型筒内圧センサが内燃機関の各気筒毎に配され、ヒータ通電制御部によりヒータエレメントに対して通電を行った後にヒステリシス算出部にて再び算出される各気筒毎のヒステリシスを相互に比較する燃料供給系故障判定用比較部をさらに具えることができる。   A glow plug integrated in-cylinder pressure sensor is arranged for each cylinder of the internal combustion engine. After the heater energization control unit energizes the heater element, the hysteresis calculation unit recalculates the hysteresis for each cylinder. A fuel supply system failure determination comparator for comparison may be further provided.

ヒータ通電制御部は、グロープラグ駆動判定用比較部での比較結果に加えて内燃機関の運転状態に基づいてヒータエレメントに対する通電を制御するものであり、このヒータ通電制御部によりヒータエレメントに対して通電を行った後に内燃機関の低位発熱量を算出する低位発熱量算出部と、この低位発熱量算出部にて算出された低位発熱量に基づいて失火の有無を判定する失火判定部とをさらに具えることができる。この場合、ヒータ通電制御部は、算出されたヒステリシスが第1の閾値よりも大きいとグロープラグ駆動判定用比較部が判定し、かつ内燃機関が低負荷の運転状態の場合、ヒータエレメントに対して通電を行うものであってよい。また、失火判定部での判定結果に基づいて内燃機関の内燃機関の運転条件を変更する運転条件変更部をさらに具えることができる。   The heater energization control unit controls the energization of the heater element based on the operation state of the internal combustion engine in addition to the comparison result in the glow plug drive determination comparison unit. The heater energization control unit controls the heater element. A lower heating value calculation unit that calculates a lower heating value of the internal combustion engine after energization, and a misfire determination unit that determines the presence or absence of misfire based on the lower heating value calculated by the lower heating value calculation unit Can be prepared. In this case, the heater energization control unit determines that the calculated hysteresis is larger than the first threshold value, and the glow plug drive determination comparison unit determines that the heater element is in a low-load operation state. It may be one that conducts electricity. In addition, it is possible to further include an operation condition changing unit that changes the operation condition of the internal combustion engine of the internal combustion engine based on the determination result in the misfire determination unit.

本発明の第2の形態は、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出するための筒内圧センサの受圧部がグロープラグのヒータエレメントを内部に収容した発熱チューブにて構成されたグロープラグ一体型筒内圧センサを用いた内燃機関の制御方法であって、内燃機関が所定の運転状態にあるか否かを判定するステップと、内燃機関が所定の運転状態の場合、予め設定された筒内圧の基準波形に対して実際に検出される筒内圧の実波形のヒステリシスを算出するステップと、算出されたヒステリシスを予め設定された第1の閾値と比較するステップと、この比較結果に基づいて前記ヒータエレメントに対する通電を制御するステップとを具えたことを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, a glow plug-integrated cylinder in which a pressure receiving portion of a cylinder pressure sensor for detecting a pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine is configured by a heat generating tube in which a heater element of the glow plug is accommodated. A method for controlling an internal combustion engine using an internal pressure sensor, the step of determining whether or not the internal combustion engine is in a predetermined operating state, and a reference of a preset in-cylinder pressure when the internal combustion engine is in a predetermined operating state A step of calculating a hysteresis of the actual waveform of the in-cylinder pressure actually detected with respect to the waveform, a step of comparing the calculated hysteresis with a first threshold value set in advance, and the heater element based on the comparison result And a step of controlling the energization to.

本発明の第2の形態による内燃機関の制御方法において、ヒータエレメントに対する通電を制御するステップは、算出されたヒステリシスが第1の閾値よりも大きい場合、ヒータエレメントに対して通電を行うものであってよい。   In the internal combustion engine control method according to the second aspect of the present invention, the step of controlling energization to the heater element energizes the heater element when the calculated hysteresis is larger than the first threshold value. It's okay.

ヒータエレメントに対して通電を行った後に最初に算出されるヒステリシスを予め設定された第2の閾値と比較するステップと、この比較結果に基づいてグロープラグ一体型センサの故障の有無を判定するステップとをさらに具え、グロープラグ一体型センサの故障の有無を判定するステップは、算出されたヒステリシスが予め設定された第2の閾値よりも大きい場合、グロープラグ一体型センサが故障していると判定するものであってよい。   A step of comparing a hysteresis calculated first after energizing the heater element with a second threshold value set in advance, and a step of determining the presence or absence of a failure of the glow plug integrated sensor based on the comparison result And determining whether or not the glow plug integrated sensor has failed is determined that the glow plug integrated sensor has failed if the calculated hysteresis is greater than a preset second threshold value. It may be.

グロープラグ一体型筒内圧センサが内燃機関の各気筒毎に配され、ヒータエレメントに対して通電を行った後に最初に算出される各気筒毎のヒステリシスを相互に比較するステップと、この比較結果に基づいて燃料噴射系の異常の有無を判定するステップとをさらに具えることができる。この場合、燃料噴射系の異常の有無を判定するステップは、何れか1つの気筒におけるヒステリシスが他の残りの気筒におけるヒステリシスよりも所定値以上異なっている場合、この1つの気筒に対する燃料噴射系が異常であると判定するものであってよい。   A step of comparing the hysteresis of each cylinder, which is calculated first after energizing the heater element, is provided for each cylinder of the internal combustion engine, and a comparison result is obtained. And determining whether there is an abnormality in the fuel injection system based on the above. In this case, the step of determining whether or not there is an abnormality in the fuel injection system is performed when the hysteresis in any one cylinder is different from the hysteresis in the other remaining cylinders by a predetermined value or more, the fuel injection system for this one cylinder is It may be determined to be abnormal.

ヒータエレメントに対する通電を制御するステップは、算出されたヒステリシスと第1の閾値との比較結果に加え、内燃機関の運転状態に基づいてなされ、ヒータエレメントに対して通電を行った後に内燃機関における低位発熱量を算出するステップと、算出された低位発熱量に基づいて失火の有無を判定するステップとをさらに具えることができる。この場合、ヒータエレメントに対する通電を制御するステップは、算出されたヒステリシスが第1の閾値よりも大きく、かつ内燃機関が低負荷の運転状態の場合、ヒータエレメントに対して通電を行うものであってよい。   The step of controlling energization to the heater element is performed based on the operation state of the internal combustion engine in addition to the comparison result between the calculated hysteresis and the first threshold value. The method may further include a step of calculating a calorific value and a step of determining the presence or absence of misfire based on the calculated lower calorific value. In this case, the step of controlling energization to the heater element energizes the heater element when the calculated hysteresis is larger than the first threshold and the internal combustion engine is in a low-load operation state. Good.

失火の有無の判定結果に基づいて内燃機関の内燃機関の運転条件を変更し得るステップをさらに具えることができる。   The method may further include a step of changing the operating condition of the internal combustion engine of the internal combustion engine based on the determination result of the presence or absence of misfire.

本発明によると、内燃機関が所定の運転状態の場合、予め設定された筒内圧の基準波形に対して実際に検出される筒内圧の実波形のヒステリシスを算出してこれを予め設定された第1の閾値と比較し、この比較結果に基づいてヒータエレメントに対する通電を制御するようにしたので、算出されたヒステリシスが第1の閾値よりも大きい場合、ヒータエレメントに対して通電を行うことにより、受圧部に付着したデポジットを分解して除去することができる。これにより、グロープラグ一体型筒内圧センサによる検出値の信頼性を長期間に亙って維持することができる。   According to the present invention, when the internal combustion engine is in a predetermined operating state, the hysteresis of the actual waveform of the in-cylinder pressure actually detected with respect to the preset reference waveform of the in-cylinder pressure is calculated and this is set in advance. Compared with the threshold value of 1 and controlled the energization to the heater element based on the comparison result, when the calculated hysteresis is larger than the first threshold value, by energizing the heater element, Deposits adhering to the pressure receiving portion can be disassembled and removed. Thereby, the reliability of the detection value by the glow plug integrated cylinder internal pressure sensor can be maintained over a long period of time.

ヒータエレメントに対して通電を行った後、最初に算出されるヒステリシスを予め設定された第2の閾値と比較し、この比較結果に基づいてグロープラグ一体型センサの故障の有無を判定するようにした場合、算出されたヒステリシスが予め設定された第2の閾値よりも大きい時にはグロープラグ一体型センサが故障していると判定することができる。   After energizing the heater element, the initially calculated hysteresis is compared with a preset second threshold value, and the presence / absence of a failure of the glow plug integrated sensor is determined based on the comparison result. In this case, when the calculated hysteresis is larger than the second threshold value set in advance, it can be determined that the glow plug integrated sensor has failed.

グロープラグ一体型筒内圧センサを内燃機関の各気筒毎に配し、ヒータエレメントに対して通電を行った後に最初に算出される各気筒毎のヒステリシスを相互に比較し、この比較結果に基づいて燃料噴射系の異常の有無を判定するようにした場合、何れか1つの気筒におけるヒステリシスが他の残りの気筒におけるヒステリシスよりも所定値以上異なっている時にはこの1つの気筒に対する燃料噴射系が異常であると判定することができる。   A glow plug integrated in-cylinder pressure sensor is arranged for each cylinder of the internal combustion engine, and the hysteresis calculated for each cylinder first calculated after energizing the heater element is compared with each other. When it is determined whether there is an abnormality in the fuel injection system, when the hysteresis in any one cylinder is different from the hysteresis in the other remaining cylinders by a predetermined value or more, the fuel injection system for this one cylinder is abnormal. It can be determined that there is.

算出されたヒステリシスと予め設定された第1の閾値との比較結果および内燃機関の運転状態に基づき、ヒータエレメントに対して通電を行って内燃機関の低位発熱量を算出するようにした場合、失火の有無を判定することができる。さらに、この失火の有無の判定結果に基づいて内燃機関の内燃機関の運転条件を変更し得るようにした場合、失火の発生を回避して安定した内燃機関の運転を行うことができる。   If the heater element is energized to calculate the lower heating value of the internal combustion engine based on the comparison result between the calculated hysteresis and the first threshold value set in advance and the operating state of the internal combustion engine, a misfire may occur. The presence or absence of can be determined. Further, when the operation condition of the internal combustion engine of the internal combustion engine can be changed based on the determination result of the presence or absence of misfire, it is possible to avoid the occurrence of misfire and to stably operate the internal combustion engine.

本発明の実施形態について、図1〜図7を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限らず、必要に応じてこれらをさらに組み合わせたり、本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも応用することができる。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG. 7, but the present invention is not limited to these embodiments, and these may be further combined as necessary or belong to the spirit of the present invention. It can be applied to any other technology.

本実施形態におけるエンジンシステムの概念を図1に示し、このエンジンシステムにおける制御ブロックを図2に示す。本実施形態におけるエンジン10は、燃料である軽油を燃料噴射弁11から圧縮状態にある燃焼室12内に直接噴射することにより、自然着火させる圧縮点火式の多気筒内燃機関であるが、本実施形態ではこれが単気筒の内燃機関であってもかまわない。このエンジン10には、通常、排気通路13内を流れる排気の一部を吸気通路14内に導く図示しない排気還流(EGR)装置と、排気通路13内を流れる排気の運動エネルギーを利用して燃焼室12への過給を行う図示しないターボ過給機とが組み込まれている。   The concept of the engine system in this embodiment is shown in FIG. 1, and the control block in this engine system is shown in FIG. The engine 10 in the present embodiment is a compression ignition type multi-cylinder internal combustion engine that spontaneously ignites by directly injecting light oil as fuel into the combustion chamber 12 in a compressed state from the fuel injection valve 11. In a form, this may be a single cylinder internal combustion engine. The engine 10 normally burns using an exhaust gas recirculation (EGR) device (not shown) that guides part of the exhaust gas flowing in the exhaust passage 13 to the intake passage 14 and the kinetic energy of the exhaust gas flowing in the exhaust passage 13. A turbocharger (not shown) for supercharging the chamber 12 is incorporated.

燃焼室12にそれぞれ臨む吸気ポート15および排気ポート16が形成されたシリンダヘッド17には、吸気ポート15を開閉する吸気弁18および排気ポート16を開閉する排気弁19を含む図示しない動弁機構などが組み込まれている。また、このシリンダヘッド17にはこれら吸気弁18および排気弁19に挟まれるように燃焼室12の上端中央に臨む先の燃料噴射弁11も取り付けられている。本実施形態における動弁機構は、エンジン10の運転状態に応じて吸気弁18および排気弁19の開閉タイミングを変更し得るものであるが、これらの開閉タイミングが固定されたものであってもよい。   The cylinder head 17 formed with the intake port 15 and the exhaust port 16 respectively facing the combustion chamber 12 includes a valve operating mechanism (not shown) including an intake valve 18 that opens and closes the intake port 15 and an exhaust valve 19 that opens and closes the exhaust port 16. Is incorporated. The cylinder head 17 is also provided with a fuel injection valve 11 that faces the center of the upper end of the combustion chamber 12 so as to be sandwiched between the intake valve 18 and the exhaust valve 19. The valve operating mechanism in the present embodiment can change the opening / closing timings of the intake valve 18 and the exhaust valve 19 according to the operating state of the engine 10, but these opening / closing timings may be fixed. .

排気ポート16に連通するようにシリンダヘッド17に連結されて排気ポート16と共に排気通路13を画成する排気管20の途中には、排気中に含まれる有害成分を無害化させるための酸化触媒21などが組み込まれている。   An oxidation catalyst 21 for detoxifying harmful components contained in the exhaust is disposed in the middle of the exhaust pipe 20 connected to the cylinder head 17 so as to communicate with the exhaust port 16 and defining the exhaust passage 13 together with the exhaust port 16. Etc. are incorporated.

従って、吸気ポート15に連通するようにシリンダヘッド17に連結されて吸気ポート15と共に吸気通路14を画成する吸気管22から燃焼室12内に供給される吸気は、燃料噴射弁11から燃焼室12内に噴射される燃料と混合気を形成する。そして、一般的にはピストン23の圧縮上死点直前にて自然着火して燃焼し、これによって生成する排気が酸化触媒21を通って排気管20から大気中に排出される。   Accordingly, the intake air supplied into the combustion chamber 12 from the intake pipe 22 that is connected to the cylinder head 17 so as to communicate with the intake port 15 and defines the intake passage 14 together with the intake port 15 is supplied from the fuel injection valve 11 to the combustion chamber. 12 forms an air-fuel mixture with the fuel injected into the fuel cell 12. In general, the piston 23 spontaneously ignites and burns immediately before the compression top dead center of the piston 23, and exhaust gas generated thereby is discharged from the exhaust pipe 20 into the atmosphere through the oxidation catalyst 21.

本実施形態では、エンジン10およびこのエンジン10が搭載される車両の運転状態を把握してECU24の噴射弁駆動制御部25が燃料噴射弁11からの燃料の噴射量および噴射時期などを制御するため、各種センサ類、例えば筒内圧センサ26や、アクセル開度センサ27,エアフローメータ28,水温センサ29,クランク角センサ30などを具えている。筒内圧センサ26は、エンジン10の燃焼室12内の圧力を検出してこれをECU24の運転状態判定部31および波形算出部32に出力する。アクセル開度センサ27は、運転者によって操作されるアクセルペダル33の踏み込み量を検出してこれをECU24の運転状態判定部31に出力する。エアフローメータ28は、吸気通路14を通って燃焼室12内に流入する吸入空気量を検出してこれをECU24に出力する。水温センサ29は、ピストン23が往復動するシリンダブロック34に形成されたウォータージャケット35内の冷却水の温度を検出してこれをECU24の運転状態判定部31に出力する。シリンダブロック34に取り付けられるクランク角センサ30は、連接棒36を介してピストン23が連結されるクランク軸37の回転位相を検出してこれをECU24の運転状態判定部31および波形算出部32に出力する。   In the present embodiment, in order to grasp the operating state of the engine 10 and the vehicle on which the engine 10 is mounted, the injection valve drive control unit 25 of the ECU 24 controls the fuel injection amount and the injection timing from the fuel injection valve 11. Various sensors such as an in-cylinder pressure sensor 26, an accelerator opening sensor 27, an air flow meter 28, a water temperature sensor 29, a crank angle sensor 30, and the like are provided. The in-cylinder pressure sensor 26 detects the pressure in the combustion chamber 12 of the engine 10 and outputs it to the operating state determination unit 31 and the waveform calculation unit 32 of the ECU 24. The accelerator opening sensor 27 detects the amount of depression of the accelerator pedal 33 operated by the driver, and outputs this to the driving state determination unit 31 of the ECU 24. The air flow meter 28 detects the amount of intake air flowing into the combustion chamber 12 through the intake passage 14 and outputs this to the ECU 24. The water temperature sensor 29 detects the temperature of the cooling water in the water jacket 35 formed in the cylinder block 34 in which the piston 23 reciprocates, and outputs this to the operating state determination unit 31 of the ECU 24. The crank angle sensor 30 attached to the cylinder block 34 detects the rotational phase of the crankshaft 37 to which the piston 23 is connected via the connecting rod 36 and outputs this to the operating state determination unit 31 and the waveform calculation unit 32 of the ECU 24. To do.

本実施形態における筒内圧センサ26は、燃焼室12に臨む図示しない受圧部が筒内圧センサ26と一体のグロープラグ38の図示しないヒータエレメントを内部に収容した発熱チューブにて構成されたグロープラグ一体型筒内圧センサである。なお、このようなグロープラグ一体型筒内圧センサの具体的な構造などに関しては、特許文献1などで周知である。   The in-cylinder pressure sensor 26 in the present embodiment is a glow plug having a pressure receiving portion (not shown) facing the combustion chamber 12 and a heat generating tube in which a heater element (not shown) of a glow plug 38 integrated with the in-cylinder pressure sensor 26 is accommodated. It is a body shape cylinder pressure sensor. The specific structure of such a glow plug-integrated in-cylinder pressure sensor is well known in Patent Document 1 and the like.

ECU24は、図示しないCPU,ROM,RAM,A/D変換器および入出力インタフェースなどを含むマイクロコンピュータを含む。このECU24は、円滑なエンジン10の運転がなされるように、上述したセンサ26〜29などからの検出信号に基づいて所定の演算処理を行う。そして、予め設定されたプログラムに従って燃料噴射弁11などの作動を制御する。このため、燃料噴射弁11の噴射時期および噴射量を設定してこれを駆動するための噴射弁駆動制御部39と、グロープラグ38のヒータエレメントに対する通電のオン/オフを制御するヒータ通電制御部40とを具えている。   The ECU 24 includes a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, A / D converter, input / output interface, and the like (not shown). The ECU 24 performs predetermined calculation processing based on the detection signals from the sensors 26 to 29 described above so that the engine 10 can be smoothly operated. Then, the operation of the fuel injection valve 11 and the like is controlled according to a preset program. For this reason, an injection valve drive control unit 39 for setting and driving the injection timing and injection amount of the fuel injection valve 11, and a heater energization control unit for controlling on / off of energization to the heater element of the glow plug 38 40.

また、本実施形態におけるECU24は、筒内圧センサ26および図示しない燃料タンクから燃料噴射弁11に至る燃料供給系の異常の有無を判定するため、先の運転状態判定部31および波形算出部32に加え、基準波形記憶部41と、ヒステリシス算出部42と、駆動判定用比較部43と、故障判定用比較部44と、警告表示器駆動制御部45とをさらに具えている。   In addition, the ECU 24 in this embodiment determines whether there is an abnormality in the in-cylinder pressure sensor 26 and a fuel supply system from a fuel tank (not shown) to the fuel injection valve 11, so In addition, a reference waveform storage unit 41, a hysteresis calculation unit 42, a drive determination comparison unit 43, a failure determination comparison unit 44, and a warning indicator drive control unit 45 are further provided.

運転状態判定部31は、各種センサ26〜29などからの検出信号に基づいてエンジン10の運転状態を把握し、エンジン10が所定の運転状態にあるか否かを判定する。この場合、本実施形態における所定の運転状態とは、モータリング状態、すなわちエンジン10の運転中にアクセルペダル33の開度が0となって、燃料噴射弁11から燃料が噴射されない燃料カット状態を指す。また、運転状態判定部31にて把握されたエンジン10の運転状態に関する情報は、噴射弁駆動制御部39,ヒータ通電制御部40,基準波形記憶部41にも出力される。   The driving state determination unit 31 grasps the driving state of the engine 10 based on detection signals from the various sensors 26 to 29 and determines whether or not the engine 10 is in a predetermined driving state. In this case, the predetermined operation state in the present embodiment is a motoring state, that is, a fuel cut state in which the opening degree of the accelerator pedal 33 becomes 0 during operation of the engine 10 and fuel is not injected from the fuel injection valve 11. Point to. Information regarding the operating state of the engine 10 ascertained by the operating state determination unit 31 is also output to the injection valve drive control unit 39, the heater energization control unit 40, and the reference waveform storage unit 41.

波形算出部32は、筒内圧センサ26とクランク角センサ30とからの検出情報に基づき、図3に示すような筒内圧の変化を取得し、これをヒステリシス算出部42に出力する。図3の上側のグラフにおいて、横軸がクランク角位相を表し、縦軸が圧力を示し、図3中の二点鎖線はデポジットが付着堆積していない正常な筒内圧の波形であり、デポジットの付着堆積によりヒステリシスが生じている状態を実線で示している。なお、図3中の下側のグラフは、正常な圧力波形に対するヒステリシスが生じた状態の波形の圧力誤差の大きさを示しており、TDC(圧縮上死点)前後で大きく変化し、特にTDC直後で最大となることが認識されよう。   The waveform calculation unit 32 acquires the change in the in-cylinder pressure as shown in FIG. 3 based on the detection information from the in-cylinder pressure sensor 26 and the crank angle sensor 30, and outputs this to the hysteresis calculation unit 42. In the upper graph of FIG. 3, the horizontal axis represents the crank angle phase, the vertical axis represents the pressure, and the two-dot chain line in FIG. 3 is a normal in-cylinder pressure waveform in which no deposit is deposited and deposited. A solid line indicates a state in which hysteresis is caused by adhesion deposition. The lower graph in FIG. 3 shows the magnitude of the pressure error of the waveform in a state where hysteresis has occurred with respect to the normal pressure waveform, and changes greatly before and after TDC (compression top dead center), and in particular, TDC. It will be recognized that the maximum is immediately after.

基準波形記憶部41は、図3中の二点鎖線で示すようなデポジットが付着堆積していない正常な筒内圧の波形を予め記憶しており、本実施形態ではエンジン10の運転状態、例えばエアフローメータ28によって検出される吸入空気量や、クランク角センサ30からの検出信号に基づいて算出可能なクランク軸37の回転数,あるいはエンジン10の負荷などに応じて数種類のものが用意されている。この基準波形記憶部41は、運転状態判定部31からの出力に基づき、記憶している基準波形のうち、筒内圧センサ26による検出時点でのエンジン10の運転状態に対応した波形のものを選択してヒステリシス算出部42に出力する。なお、ヒステリシスが常に比較的小さいピストンの圧縮行程における筒内圧センサ26からの情報に基づき、気体の状態方程式を利用して図3中の二点鎖線で示すような基準波形を予測作成することも可能である。この場合には、エンジン10の運転状態に応じた多数の基準波形を基準波形記憶部41に記憶しておく必要がないという利点があるけれども、筒内圧センサ26が故障していないことが必要となる。   The reference waveform storage unit 41 stores in advance a normal in-cylinder pressure waveform in which deposits are not deposited and accumulated as shown by a two-dot chain line in FIG. 3. In this embodiment, the operating state of the engine 10, for example, air flow is stored. Several types are prepared according to the intake air amount detected by the meter 28, the number of revolutions of the crankshaft 37 that can be calculated based on the detection signal from the crank angle sensor 30, the load of the engine 10, and the like. The reference waveform storage unit 41 selects a waveform corresponding to the operation state of the engine 10 at the time of detection by the in-cylinder pressure sensor 26 from the stored reference waveforms based on the output from the operation state determination unit 31. And output to the hysteresis calculation unit 42. In addition, based on the information from the in-cylinder pressure sensor 26 in the compression stroke of the piston having a relatively small hysteresis, a reference waveform as shown by a two-dot chain line in FIG. Is possible. In this case, there is an advantage that it is not necessary to store a large number of reference waveforms corresponding to the operating state of the engine 10 in the reference waveform storage unit 41, but it is necessary that the in-cylinder pressure sensor 26 does not fail. Become.

ヒステリシス算出部42は、内燃機関が所定の運転状態、つまりモータリング状態の場合、基準波形記憶部41に記憶された所定の筒内圧の基準波形に対し、波形算出部32にて算出された実際の筒内圧の波形のヒステリシスΔHを算出する。より具体的には、波形算出部32からの出力波形と基準波形記憶部41からの出力波形との圧力差を所定のクランク角位相毎に絶対値として取得してこれらを加算する。筒内圧センサ26の受圧部にデポジットがある程度付着堆積すると、図3の下側に示すグラフのように大きな圧力差がTDCの前後に現れる。本実施形態ではこれをヒステリシスΔHとして駆動判定用比較部43および故障判定用比較部44に出力する。   When the internal combustion engine is in a predetermined operation state, that is, in a motoring state, the hysteresis calculation unit 42 is actually calculated by the waveform calculation unit 32 with respect to the reference waveform of the predetermined in-cylinder pressure stored in the reference waveform storage unit 41. The hysteresis ΔH of the in-cylinder pressure waveform is calculated. More specifically, the pressure difference between the output waveform from the waveform calculation unit 32 and the output waveform from the reference waveform storage unit 41 is acquired as an absolute value for each predetermined crank angle phase, and these are added. When deposits are deposited and accumulated to some extent on the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26, a large pressure difference appears before and after the TDC as shown in the lower graph of FIG. In the present embodiment, this is output as hysteresis ΔH to the drive determination comparison unit 43 and the failure determination comparison unit 44.

駆動判定用比較部43は、ヒステリシス算出部42にて算出されたヒステリシスΔHを予め設定された第1の閾値HR1と比較する。この第1の閾値HR1は、筒内圧センサ26の受圧部に付着堆積したデポジットの量が筒内圧センサ26の測定値として信頼できないような最小の量である。従って、ヒステリシス算出部42にて算出されたヒステリシスΔHが第1の閾値HR1よりも大きい場合、デポジットを除去する必要があることを意味する。この駆動判定用比較部43での比較結果は、ヒータ通電制御部40に出力される。 The drive determination comparison unit 43 compares the hysteresis ΔH calculated by the hysteresis calculation unit 42 with a preset first threshold value H R1 . The first threshold value H R1 is a minimum amount such that the amount of deposit deposited on the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26 is not reliable as a measurement value of the in-cylinder pressure sensor 26. Therefore, when the hysteresis ΔH calculated by the hysteresis calculation unit 42 is larger than the first threshold value H R1 , it means that it is necessary to remove the deposit. The comparison result in the drive determination comparison unit 43 is output to the heater energization control unit 40.

本実施形態における故障判定用比較部44は、ヒータ通電制御部40によりヒータエレメントに対して通電を行ってデポジットの除去処理を終えた後、カウントアップを開始する図示しないタイマを具えている。この故障判定用比較部44は、ヒステリシス算出部42にて再び算出されるヒステリシスΔHを予め設定された第2の閾値HR2と比較し、この比較結果とタイマのカウント値とに基づいて筒内圧センサ26の故障の有無および燃料供給系の異常の有無を判定する。より具体的には、算出されたヒステリシスΔHがデポジットの除去処理を終えてから直ちに第2の閾値HR2よりも大きくなった場合、筒内圧センサ26の受圧部にはデポジットが付着堆積していないことから、燃料供給系に異常があると判定する。また、算出されたヒステリシスΔHがデポジットの除去処理を終えてから所定時間を経て第2の閾値HR2よりも大きくなった場合、筒内圧センサ26自体が故障していると判定する。この故障判定用比較部44での判定結果は、警告表示器駆動制御部45に出力される。 The failure determination comparison unit 44 in this embodiment includes a timer (not shown) that starts counting up after the heater energization control unit 40 energizes the heater element to finish the deposit removal process. The failure determination comparison unit 44 compares the hysteresis ΔH calculated again by the hysteresis calculation unit 42 with a preset second threshold value H R2, and based on the comparison result and the count value of the timer, the in-cylinder pressure It is determined whether the sensor 26 has a failure and whether the fuel supply system has an abnormality. More specifically, when the calculated hysteresis ΔH becomes larger than the second threshold value H R2 immediately after the deposit removal process is completed, no deposit is deposited on the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26. Therefore, it is determined that there is an abnormality in the fuel supply system. Further, when the calculated hysteresis ΔH becomes larger than the second threshold value H R2 after a predetermined time has elapsed after the deposit removal process, it is determined that the in-cylinder pressure sensor 26 itself has failed. The determination result in the failure determination comparison unit 44 is output to the warning indicator drive control unit 45.

噴射弁駆動制御部39は、運転状態判定部31からの出力情報に基づき、燃料噴射弁11から噴射される燃料の噴射量および噴射時期を設定し、この設定条件通りに燃料噴射弁11を駆動する。   The injection valve drive control unit 39 sets the injection amount and the injection timing of the fuel injected from the fuel injection valve 11 based on the output information from the operation state determination unit 31, and drives the fuel injection valve 11 according to the setting conditions. To do.

ヒータ通電制御部40は、駆動判定用比較部43での比較結果に基づいてグロープラグ38のヒータエレメントに対する通電を制御する。より具体的には、ヒステリシス算出部42にて算出されたヒステリシスΔHが第1の閾値HR1よりも大きいと駆動判定用比較部43が判定した場合、ヒータエレメントに対して通電(例えば1分間程度)を行って受圧部に付着堆積にしたデポジットの除去を行う。また、冷態始動時のように水温センサ29によって検出される冷却水温が所定温度以下の場合にも、ヒータエレメントに対して通電を行い、これによって燃焼室12内の温度を高めて燃料の着火性を向上させる。 The heater energization control unit 40 controls energization of the glow plug 38 to the heater element based on the comparison result in the drive determination comparison unit 43. More specifically, when the drive determination comparison unit 43 determines that the hysteresis ΔH calculated by the hysteresis calculation unit 42 is larger than the first threshold value H R1 , the heater element is energized (for example, about 1 minute). ) To remove the deposit deposited on the pressure receiving portion. Even when the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 29 is equal to or lower than a predetermined temperature as in the cold start, the heater element is energized, thereby increasing the temperature in the combustion chamber 12 and igniting the fuel. Improve sexiness.

警告表示器駆動制御部45は、故障判定用比較部44での判定結果に基づき、燃料供給系の異常や、筒内圧センサ26の故障を運転者などに知らせるためのものであり、そのための警告表示器46が図示しない車室内に設けられている。この警告表示器46は、聴覚や視覚などを利用して車両の運転者に対する注意を喚起し得るものであればよい。   The warning indicator drive control unit 45 is for informing a driver or the like of an abnormality in the fuel supply system or a failure in the in-cylinder pressure sensor 26 based on the determination result in the failure determination comparison unit 44. A display 46 is provided in a vehicle interior (not shown). The warning indicator 46 may be any device that can alert the driver of the vehicle using hearing or vision.

このような本実施形態における制御手順を図4に示す。まずS11のステップにてエンジン10が所定運転状態にあるか否かを判定し、これが所定運転状態、すなわちモータリング状態にあると判定した場合にのみ、S12のステップに移行して基準波形の読み出しを行う。続いて、S13のステップにて筒内圧を検出し、S14のステップにてその実波形を算出する。   Such a control procedure in the present embodiment is shown in FIG. First, in step S11, it is determined whether or not the engine 10 is in a predetermined operation state. Only when it is determined that the engine 10 is in a predetermined operation state, that is, in a motoring state, the process proceeds to step S12 and the reference waveform is read. I do. Subsequently, in-cylinder pressure is detected in step S13, and the actual waveform is calculated in step S14.

次に、S15のステップにて波形ヒステリシスΔHを算出し、S16のステップにてフラグがセットされているか否かを判定する。最初はフラグがセットされていないので、S17のステップに移行し、S15のステップにて算出された波形ヒステリシスΔHが予め設定した第1の閾値HR1よりも大きいか否かを判定する。ここで、算出された波形ヒステリシスΔHが予め設定した第1の閾値HR以下である、つまり波形ヒステリシスΔHの大きさが充分に小さいと判断した場合には、筒内圧センサ26の受圧部にデポジットがそれほど付着堆積していないので、何もせずにS11のステップに戻る。 Next, the waveform hysteresis ΔH is calculated in step S15, and it is determined whether or not the flag is set in step S16. Since the flag is not initially set, the process proceeds to step S17, and it is determined whether or not the waveform hysteresis ΔH calculated in step S15 is larger than a first threshold value H R1 set in advance. Here, the waveform hysteresis ΔH calculated is equal to or less than the first threshold value H R set in advance, that is, when the magnitude of the waveform hysteresis ΔH is determined to sufficiently small deposit to the pressure receiving portion of the cylinder pressure sensor 26 Does not deposit so much, so the process returns to step S11 without doing anything.

これに対し、算出された波形ヒステリシスΔHが予め設定した第1の閾値HR1よりも大きい、つまりエンジン10の運転制御を行う際に悪影響を与える程度のデポジットが筒内圧センサ26の受圧部に付着堆積している可能性があると判断した場合には、S18のステップに移行してグロープラグ38のヒータエレメントに通電を行い、筒内圧センサ26の受圧部に付着堆積したデポジットの除去を行い、S19のステップにてフラグをセットして再びS11のステップに戻る。 In contrast, the calculated waveform hysteresis ΔH is larger than the preset first threshold value H R1 , that is, a deposit that has an adverse effect on the operation control of the engine 10 adheres to the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26. If it is determined that there is a possibility of accumulation, the process proceeds to step S18, the heater element of the glow plug 38 is energized, and the deposit deposited on the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26 is removed. The flag is set in step S19, and the process returns to step S11 again.

一方、S16のステップにてフラグがセットされている、つまりS18のステップにてデポジットの除去処理を行ったと判断して場合には、S20のステップに移行してカウンタのカウント値Cを1つ繰り上げ、直前のS15のステップにて算出された波形ヒステリシスΔHが予め設定した第2の閾値HR2よりも大きいか否かを再び判定する。ここで、算出された波形ヒステリシスΔHが第2の閾値HR2以下である、つまり波形ヒステリシスΔHの大きさが充分に小さいと判断した場合には、筒内圧センサ26の受圧部にデポジットがそれほど付着堆積していないので、何もせずにS11のステップに戻る。 On the other hand, if it is determined that the flag is set in step S16, that is, the deposit removal process is performed in step S18, the process proceeds to step S20 and the counter count value C is incremented by one. Then, it is determined again whether the waveform hysteresis ΔH calculated in the immediately preceding step S15 is larger than a preset second threshold value H R2 . Here, when it is determined that the calculated waveform hysteresis ΔH is equal to or less than the second threshold value H R2 , that is, the magnitude of the waveform hysteresis ΔH is sufficiently small, the deposit is attached to the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26 so much. Since it is not deposited, the process returns to step S11 without doing anything.

しかしながら、算出された波形ヒステリシスΔHが第2の閾値HR2よりも大きい、つまり何か別な不具合の発生している可能性があると判断した場合には、S22のステップに移行してS20のステップにおけるカウンタのカウント値Cが所定値CR以上であるか否かを判定する。ここで、カウンタのカウント値Cが所定値CR未満である、すなわち燃料供給系に何らかの異常が起こって波形ヒステリシスΔHが急激に増大していると判断した場合には、S23のステップに移行し、燃料供給系に故障があることを知らせる警告を警告表示器46に出力させた後、S24のステップに移行してフラグをリセットし、一連の制御を終了する。 However, when it is determined that the calculated waveform hysteresis ΔH is larger than the second threshold value H R2 , that is, there is a possibility that some other problem has occurred, the process proceeds to step S22 and the process of step S20 is performed. the count value C of the counter in step is equal to or greater than a predetermined value C R. Here, the count value C of the counter is less than the predetermined value C R, that is, when it is determined that some abnormality occurred waveform hysteresis ΔH in the fuel supply system is rapidly increased, the process proceeds to S23 in step Then, after a warning notifying that there is a failure in the fuel supply system is output to the warning indicator 46, the process proceeds to step S24, the flag is reset, and a series of control is terminated.

また、S22のステップにてカウンタのカウント値Cが所定値CR以上である、つまり燃料供給系に異常はないけれども、筒内圧センサ26の出力に異常があると判断した場合には、S24のステップに移行して筒内圧センサ26が故障していることを知らせる警告を警告表示器46に出力させた後、先のS24のステップに移行して一連の制御を終了する。 The count value of the counter at S22 in step C is a predetermined value or more C R, i.e. although abnormality is not in a fuel supply system, if it is determined that there is an abnormality in the output of the in-cylinder pressure sensor 26, the S24 After shifting to the step and outputting a warning notifying that the in-cylinder pressure sensor 26 has failed to the warning indicator 46, the process proceeds to the previous step S24 and a series of control is terminated.

このように、筒内圧センサ26の受圧部に付着堆積するデポジットを適切な時期に除去することができ、しかもデポジットの除去を行った後に算出される波形ヒステリシスΔHの変化率に基づき、燃料供給系の異常や筒内圧センサ26自体の故障の有無を併せて判定することができる。   In this way, deposits deposited and deposited on the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26 can be removed at an appropriate time, and the fuel supply system is based on the rate of change of the waveform hysteresis ΔH calculated after the deposit removal. It is possible to determine whether or not there is any abnormality or failure of the in-cylinder pressure sensor 26 itself.

なお、本実施形態のような多気筒内燃機関において、上述したような筒内圧センサ26を各気筒にそれぞれ組み込むことも可能である。この場合、ヒステリシス算出部42は、各筒内圧センサ26によって検出される筒内圧の実波形のヒステリシスを各気筒毎に算出する。そして、これら各気筒における筒内圧のヒステリシスΔHのうちの少なくとも1つが第1の閾値HR1よりも大きいと駆動判定用比較部43が判断した場合、ヒータ通電制御部40は、全ての筒内圧センサ26のグロープラグ38に対して通電するものであってよい。また、故障判定用比較部44は、ヒステリシス算出部42にて再び算出される各気筒毎の筒内圧の実波形のヒステリシスΔHを相互に比較するものであってよい。これにより、何れか1つのヒステリシスΔHが他の残りのヒステリシスΔHよりも所定値以上異なっている場合、故障判定用比較部44は他と大きく異なったヒステリシスΔHを持つ気筒に対する燃料供給系に異常があると判定することが可能となる。 In the multi-cylinder internal combustion engine as in the present embodiment, the in-cylinder pressure sensor 26 as described above can be incorporated in each cylinder. In this case, the hysteresis calculating unit 42 calculates the hysteresis of the actual waveform of the in-cylinder pressure detected by each in-cylinder pressure sensor 26 for each cylinder. When the drive determination comparison unit 43 determines that at least one of the in-cylinder pressure hysteresis ΔH in each cylinder is greater than the first threshold value H R1 , the heater energization control unit 40 includes all in-cylinder pressure sensors. The 26 glow plugs 38 may be energized. Further, the failure determination comparison unit 44 may compare the hysteresis ΔH of the actual waveform of the in-cylinder pressure for each cylinder calculated again by the hysteresis calculation unit 42 with each other. As a result, when any one of the hysteresis ΔH is different from the other remaining hysteresis ΔH by a predetermined value or more, the failure determination comparison unit 44 has an abnormality in the fuel supply system for the cylinder having the hysteresis ΔH that is significantly different from the other. It can be determined that there is.

デポジットの除去処理後、燃料供給系の異常や筒内圧センサ26自体の故障の有無を判定する以外に、失火の検出を行って運転条件を変更することも可能である。   After the deposit removal process, in addition to determining whether there is an abnormality in the fuel supply system or the in-cylinder pressure sensor 26 itself, it is also possible to detect misfire and change the operating conditions.

このような本発明の他の実施形態を図5〜図7を参照して説明するが、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに留め、重複する説明を省略する。本実施形態における制御ブロックを図5に示す。本実施形態におけるECU24は、前述した噴射弁駆動制御部25,運転状態判定部31,波形算出部32,ヒータ通電制御部40,基準波形記憶部41,ヒステリシス算出部42,駆動判定用比較部43の他に、低位発熱量算出部47と、失火判定部48と、運転条件変更部49とを具えている。   Such other embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7, but elements having the same functions as those of the previous embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted. . The control block in this embodiment is shown in FIG. The ECU 24 in this embodiment includes the above-described injection valve drive control unit 25, operation state determination unit 31, waveform calculation unit 32, heater energization control unit 40, reference waveform storage unit 41, hysteresis calculation unit 42, and drive determination comparison unit 43. In addition, a lower heating value calculation unit 47, a misfire determination unit 48, and an operation condition change unit 49 are provided.

ただし、本実施形態における噴射弁駆動制御部25は、燃焼室12に供給される燃料噴射量に関する情報を低位発熱量算出部47にも出力する。また、ヒータ通電制御部40は、波形算出部32にて算出された筒内圧の波形ヒステリシスΔHが(第1の)閾値HR1よりも大きいと駆動判定用比較部43が判定し、かつエンジン10が低負荷運転状態の場合、グロープラグ38のヒータエレメントに対して通電を行うようになっている。 However, the injection valve drive control unit 25 in this embodiment also outputs information related to the fuel injection amount supplied to the combustion chamber 12 to the lower heating value calculation unit 47. The heater energization control unit 40 determines that the in-cylinder pressure waveform hysteresis ΔH calculated by the waveform calculation unit 32 is greater than the (first) threshold value H R1 , and the drive determination comparison unit 43 determines that the engine 10 In the low load operation state, the heater element of the glow plug 38 is energized.

ここで言う低負荷運転状態とは、エンジン10のアイドリング状態またはこれよりも負荷の軽い運転状態、例えば先のモータリング状態での燃料の単発的な噴射状態を指す。モータリング状態での燃料の単発的な噴射は、エンジン10に大きな駆動力を与えるようなものではなく、センサ類の異常検出のためなどに利用されるが、本実施形態における失火判定の際にも利用することができる。エンジン10が低負荷運転状態であるか否かは、運転状態判定部31にて判定される。   The low load operation state here refers to an idling state of the engine 10 or an operation state with a lighter load than this, for example, a single injection state of fuel in the previous motoring state. The single injection of fuel in the motoring state does not give a large driving force to the engine 10 and is used for detecting abnormalities of sensors, etc., but at the time of misfire determination in this embodiment, Can also be used. Whether or not the engine 10 is in the low load operation state is determined by the operation state determination unit 31.

このような低負荷運転状態における低位熱発生量の変化率を図6に示す。図6における二点鎖線は、失火が発生していない正常な燃焼状態の場合を示し、低位熱発生量変化率がTDCを挟んでその直前および直後に急激に変化していることがわかる。これに対し、実線は失火が起こっている場合を示し、低位熱発生量変化率がなだらかに変化することがわかる。このような差は、エンジン10が特に上述した低負荷運転状態の場合に顕著に見ることができる。従って、エンジン10の低負荷運転状態における低位熱発生量に基づいて失火の判定が可能となる。   FIG. 6 shows the change rate of the lower heat generation amount in such a low load operation state. The two-dot chain line in FIG. 6 shows the case of a normal combustion state in which no misfire has occurred, and it can be seen that the rate of change in the lower heat generation amount changes rapidly immediately before and after the TDC. On the other hand, the solid line shows the case where misfire occurs, and it can be seen that the rate of change in the lower heat generation amount changes gently. Such a difference can be noticeable particularly when the engine 10 is in the low-load operation state described above. Therefore, it is possible to determine misfire based on the low heat generation amount in the low load operation state of the engine 10.

低位発熱量算出部47は、ヒータ通電制御部40によりグロープラグ38のヒータエレメントに通電してデポジットの除去処理を行った後、燃焼室12に供給される燃料の低位発熱量Qを筒内圧センサ26およびクランク角センサ30からの検出信号を利用して算出する。低位発熱量Qの算出方法に関する具体的な理論や詳細については、特開2001−152952号公報や特開2005−30332号公報などに記載されている。すなわち、低位発熱量算出部47は、まず、膨張行程における燃焼室14内の圧力、つまり筒内圧Pと、この筒内圧Pの検出時における燃焼室14の容積Vを所定の指数κで累乗した値との積PVκを筒内圧Pの検出時における瞬時熱発生量hに関する制御パラメータ、つまり熱発生量指標として算出する。 After the heater energization control unit 40 energizes the heater element of the glow plug 38 to perform deposit removal processing, the lower heating value calculation unit 47 calculates the lower heating value Q of the fuel supplied to the combustion chamber 12 as an in-cylinder pressure sensor. 26 and the detection signal from the crank angle sensor 30 are used for calculation. Specific theories and details regarding the calculation method of the lower heating value Q are described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-152952 and 2005-30332. That is, the lower heating value calculation unit 47 first raised the pressure in the combustion chamber 14 in the expansion stroke, that is, the cylinder pressure P, and the volume V of the combustion chamber 14 at the time of detection of the cylinder pressure P to a power of a predetermined index κ. The product PV κ with the value is calculated as a control parameter related to the instantaneous heat generation amount h when the in-cylinder pressure P is detected, that is, as a heat generation amount index.

筒内圧Pおよびこの筒内圧Pの検出時における燃焼室14の容積Vを指数κで累乗した値Vκの積(以下、これを熱発生量パラメータと呼称する)PVκと、瞬時熱発生量hとが相関を有する、つまりh∽PVκとなることは、特開2005−36754号公報などで詳述されており、周知である。 The product of the in-cylinder pressure P and the value V κ obtained by raising the volume V of the combustion chamber 14 to the exponent κ at the time of detection of the in-cylinder pressure P (hereinafter referred to as a heat generation amount parameter) PV κ and the instantaneous heat generation amount The fact that h has a correlation, that is, h∽PV κ has been described in detail in JP-A-2005-36754 and is well known.

次に、算出された熱発生量パラメータPVκを噴射弁駆動制御部25にて設定された1つの気筒への1サイクル当たりの燃料の供給量(以下、これを設定噴射量と呼称する)τで除算した値を真の燃料の発熱量である低位発熱量Qに関する制御パラメータ、つまり低位発熱量指標h/τとして算出する。低位発熱量Qは、瞬時熱発生量hを設定噴射量τで除算したものであるが、上述したh∽PVκの関係から、Q∽PVκ/τとして表すことができる。 Next, the fuel supply amount per cycle to one cylinder set by the injection valve drive control unit 25 using the calculated heat generation amount parameter PV κ (hereinafter referred to as a set injection amount) τ Is calculated as a control parameter relating to the lower heating value Q that is the heating value of the true fuel, that is, the lower heating value index h / τ. The lower heating value Q is obtained by dividing the instantaneous heat generation amount h by the set injection amount τ, and can be expressed as Q∽PV κ / τ from the relationship of h∽PV κ described above.

このようにして低位発熱量算出部47にて算出されたPVκ/τは、低位発熱量Qとして失火判定部48に出力される。なお、低位発熱量Qの算出方法については、上述したような実施形態に限らず、他の周知の手法を採用することも当然可能である。 PV κ / τ calculated in this way by the lower heating value calculation unit 47 is output to the misfire determination unit 48 as the lower heating value Q. Note that the method for calculating the lower heating value Q is not limited to the above-described embodiment, and other known methods can naturally be employed.

失火判定部48は、噴射弁駆動制御部25にて設定された設定噴射量τと予め記憶された使用中の燃料の性状とに基づく閾値QRが記憶されており、この閾値QRに対し、低位発熱量算出部47にて算出された低位発熱量Qの大小を比較し、これが閾値QR以上であるか否かを判定する。より具体的には、低位発熱量算出部47にて算出された低位発熱量Qが失火判定用の閾値QR未満の場合、当然得られるべき所定の出力が得られていないので、失火判定部48は失火が起こっていると判断し、その情報を運転条件変更部49に出力する。 Misfire determining unit 48, a threshold Q R based on the property of the fuel in the set set injection amount τ stored in advance in use by injector driving control unit 25 are stored, to the threshold Q R , and compares the lower calorific value Q calculated by the lower calorific value calculation unit 47, which determines whether the threshold value Q R above. More specifically, when lower calorific value Q calculated by the lower calorific value calculation unit 47 is less than the threshold Q R for determining misfire, because naturally a predetermined output to be obtained is not obtained, the misfire determination section 48 determines that a misfire has occurred, and outputs the information to the operating condition changing unit 49.

運転条件変更部49は、失火判定部48での判定結果に基づき、失火が発生している場合にのみ、エンジンの10の運転条件を変更する。具体的には、失火が起こりにくくなるような制御、例えば燃料噴射時期を早めるような補正情報や、燃料噴射量を増量させるような補正情報を噴射弁駆動制御部25に出力する。   The operating condition changing unit 49 changes the operating condition of the engine 10 only when a misfire has occurred based on the determination result of the misfire determining unit 48. Specifically, control that makes it difficult to misfire, for example, correction information for advancing the fuel injection timing and correction information for increasing the fuel injection amount are output to the injection valve drive control unit 25.

先の噴射弁駆動制御部25は、運転条件変更部49からの補正情報に基づき、燃料噴射弁11からの燃料の噴射時期や噴射量が補正される。これにより、エンジン10の失火が解消され、円滑な運転を継続することができる。   The previous injection valve drive control unit 25 corrects the fuel injection timing and the injection amount from the fuel injection valve 11 based on the correction information from the operating condition changing unit 49. Thereby, the misfire of the engine 10 is eliminated and smooth operation can be continued.

このような本実施形態における制御手順を図7に示す。まずS31のステップにて車両が所定運転状態にあるか否かを判定し、所定運転状態にあると運転状態判定部31が判定した場合、S32のステップに移行して筒内圧を検出し、続いてS33のステップにて基準波形記憶部41から供給される筒内圧の基準波形に対し、検出された筒内圧の波形ヒステリシスを算出する。   FIG. 7 shows a control procedure in this embodiment. First, in step S31, it is determined whether or not the vehicle is in a predetermined driving state. If the driving state determination unit 31 determines that the vehicle is in the predetermined driving state, the process proceeds to step S32 to detect the in-cylinder pressure. In step S33, the detected waveform hysteresis of the in-cylinder pressure is calculated with respect to the reference waveform of the in-cylinder pressure supplied from the reference waveform storage unit 41.

そして、S34のステップにて算出された波形ヒステリシスΔHが予め設定した第1の閾値HRよりも大きいか否かを判定し、算出された波形ヒステリシスΔHが予め設定した第1の閾値HR以下である、つまり波形ヒステリシスΔHの大きさが充分に小さいと判断した場合には、筒内圧センサ26の受圧部にデポジットがそれほど付着堆積していないので、何もせずにS31のステップに戻る。これに対し、算出された波形ヒステリシスΔHが予め設定した第1の閾値HRよりも大きい、つまりエンジン10の運転制御を行う際に悪影響を与える程度のデポジットが筒内圧センサ26の受圧部に付着堆積している可能性があると判断した場合には、S35のステップに移行して再び車両が所定運転状態にあるか否かを判定し、所定運転状態、この場合には低負荷運転状態にあると運転状態判定部が判定した場合にのみ、S36のステップに移行してグロープラグ38のヒータエレメントに通電を行って筒内圧センサ26の受圧部に付着堆積したデポジットの除去を行う。 Then, it is determined whether or not the waveform hysteresis ΔH calculated in step S34 is larger than the first threshold value H R set in advance, and the calculated waveform hysteresis ΔH is equal to or less than the first threshold value H R set in advance. In other words, when it is determined that the magnitude of the waveform hysteresis ΔH is sufficiently small, the deposit is not so much deposited and deposited on the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor 26, so the process returns to step S31 without doing anything. In contrast, the waveform hysteresis ΔH calculated is greater than a first threshold value H R set in advance, that is attached to the pressure receiving portion of the deposit cylinder pressure sensor 26 to the extent that adversely affect the time of performing the operation control of the engine 10 If it is determined that there is a possibility of accumulation, the process proceeds to step S35 to determine again whether or not the vehicle is in the predetermined operation state, and in the predetermined operation state, in this case, the low load operation state. Only when the operation state determination unit determines that there is, the process proceeds to step S36 to energize the heater element of the glow plug 38 to remove deposits deposited and deposited on the pressure receiving unit of the in-cylinder pressure sensor 26.

この時、S37のステップにて燃焼室12内に所定量の燃料を噴射し、筒内圧センサ26とクランク角センサ30とからの検出信号に基づいて低位発熱量Qを算出する。そして、算出された低位発熱量Qが予め設定された閾値QR以上であるか否かをS38のステップにて判定し、低位発熱量Qが閾値QR以上であると判断した場合には失火が起こっていないので運転条件を変更せず、このまま処理を終える。 At this time, a predetermined amount of fuel is injected into the combustion chamber 12 in step S37, and the lower heating value Q is calculated based on detection signals from the in-cylinder pressure sensor 26 and the crank angle sensor 30. The misfire when the calculated lower calorific value Q is determined by preset threshold Q R greater than or equal is whether the S38 in step determines that the lower heating value Q is the threshold value Q R or Since this has not occurred, the operation conditions are not changed and the processing is finished as it is.

S38のステップにて低位発熱量Qが閾値QRよりも小さい、すなわち失火が発生していると判断した場合には、S39のステップに移行して失火が発生しにくくなるような運転条件変更処理、例えば燃料噴射量の増量や噴射時期を早める制御が行われる。 If it is determined in step S38 that the lower heating value Q is smaller than the threshold value Q R , that is, misfire has occurred, the process proceeds to step S39 and the operation condition change process is made such that misfire is less likely to occur. For example, a control for increasing the fuel injection amount or advancing the injection timing is performed.

このようにして、筒内圧センサ26のデポジット除去処理中に失火の有無を判定し、運転条件を必要に応じて変更することにより、エンジン10の運転状態をより適切に制御することが可能となる。従って、上述した失火判定処理を先の図4に示した実施形態におけるS18のステップにて同時に行うことも有効である。   In this way, it is possible to more appropriately control the operating state of the engine 10 by determining the presence or absence of misfire during the deposit removal process of the in-cylinder pressure sensor 26 and changing the operating conditions as necessary. . Therefore, it is also effective to simultaneously perform the misfire determination process described above in step S18 in the embodiment shown in FIG.

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。   It should be noted that the present invention should be construed only from the matters described in the claims, and in the above-described embodiment, all the changes and modifications included in the concept of the present invention are other than those described. Is possible. That is, all matters in the above-described embodiment are not intended to limit the present invention, and include any configuration not directly related to the present invention. To get.

本発明による一実施形態の概念図である。1 is a conceptual diagram of an embodiment according to the present invention. 図1に示した実施形態における制御ブロック図である。It is a control block diagram in the embodiment shown in FIG. 図1に示した実施形態におけるグロープラグ一体型筒内圧センサの出力波形を模式的に表すグラフである。2 is a graph schematically showing an output waveform of a glow plug integrated cylinder pressure sensor in the embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した実施形態における制御手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the control procedure in embodiment shown in FIG. 本発明の他の実施形態における制御ブロック図である。It is a control block diagram in other embodiments of the present invention. 図5に示した実施形態におけるクランク角位相と低位発熱量変化率との関係を模式的に表すグラフである。6 is a graph schematically showing a relationship between a crank angle phase and a lower heating value change rate in the embodiment shown in FIG. 5. 図5に示した実施形態における制御手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the control procedure in embodiment shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
11 燃料噴射弁
12 燃焼室
13 排気通路
14 吸気通路
15 吸気ポート
16 排気ポート
17 シリンダヘッド
18 吸気弁
19 排気弁
20 排気管
21 酸化触媒
22 吸気管
23 ピストン
24 ECU
25 噴射弁駆動制御部
26 筒内圧センサ
27 アクセル開度センサ
28 エアフローメータ
29 水温センサ
30 クランク角センサ
31 運転状態判定部
32 波形算出部
33 アクセルペダル
34 シリンダブロック
35 ウォータージャケット
36 連接棒
37 クランク軸
38 グロープラグ
39 噴射弁駆動制御部
40 ヒータ通電制御部
41 基準波形記憶部
42 ヒステリシス算出部
43 駆動判定用比較部
44 故障判定用比較部
45 警告表示器駆動制御部
46 警告表示器
47 低位発熱量算出部
48 失火判定部
49 運転条件変更部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 11 Fuel injection valve 12 Combustion chamber 13 Exhaust passage 14 Intake passage 15 Intake port 16 Exhaust port 17 Cylinder head 18 Intake valve 19 Exhaust valve 20 Exhaust pipe 21 Oxidation catalyst 22 Intake pipe 23 Piston 24 ECU
25 Injection valve drive control unit 26 In-cylinder pressure sensor 27 Accelerator opening sensor 28 Air flow meter 29 Water temperature sensor 30 Crank angle sensor 31 Operating state determination unit 32 Waveform calculation unit 33 Accelerator pedal 34 Cylinder block 35 Water jacket 36 Connecting rod 37 Crankshaft 38 Glow plug 39 Injection valve drive control unit 40 Heater energization control unit 41 Reference waveform storage unit 42 Hysteresis calculation unit 43 Drive determination comparison unit 44 Failure determination comparison unit 45 Warning display drive control unit 46 Warning display 47 Low calorific value calculation Section 48 Misfire determination section 49 Operating condition change section

Claims (12)

内燃機関の燃焼室内の圧力を検出するための筒内圧センサの受圧部がグロープラグのヒータエレメントを内部に収容した発熱チューブにて構成されたグロープラグ一体型筒内圧センサと、
内燃機関が所定の運転状態の場合、予め設定された筒内圧の基準波形に対して前記グロープラグ一体型筒内圧センサにより検出される筒内圧の実波形のヒステリシスを算出するヒステリシス算出部と、
このヒステリシス算出部にて算出されたヒステリシスを予め設定された第1の閾値と比較するグロープラグ駆動判定用比較部と、
このグロープラグ駆動判定用比較部での比較結果に基づいて前記ヒータエレメントに対する通電を制御するヒータ通電制御部と
を具えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
A glow plug-integrated in-cylinder pressure sensor in which the pressure receiving portion of the in-cylinder pressure sensor for detecting the pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine is constituted by a heat generating tube in which the heater element of the glow plug is housed;
When the internal combustion engine is in a predetermined operating state, a hysteresis calculating unit that calculates the hysteresis of the actual waveform of the in-cylinder pressure detected by the glow plug-integrated in-cylinder pressure sensor with respect to a preset reference waveform of the in-cylinder pressure;
A glow plug drive determination comparison unit that compares the hysteresis calculated by the hysteresis calculation unit with a preset first threshold;
A control device for an internal combustion engine, comprising: a heater energization control unit that controls energization of the heater element based on a comparison result in the glow plug drive determination comparison unit.
前記ヒータ通電制御部により前記ヒータエレメントに対して通電を行った後に最初に前記ヒステリシス算出部にて再び算出されるヒステリシスを予め設定された第2の閾値と比較するセンサ故障判定用比較部をさらに具えたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   A sensor failure determination comparison unit that compares the hysteresis calculated again by the hysteresis calculation unit with the second threshold value set in advance after the heater energization control unit supplies power to the heater element; The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: 前記グロープラグ一体型筒内圧センサが内燃機関の各気筒毎に配され、
前記ヒータ通電制御部により前記ヒータエレメントに対して通電を行った後に前記ヒステリシス算出部にて再び算出される各気筒毎のヒステリシスを相互に比較する燃料供給系故障判定用比較部をさらに具えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
The glow plug integrated in-cylinder pressure sensor is arranged for each cylinder of the internal combustion engine,
A fuel supply system failure determination comparing unit that compares the hysteresis of each cylinder that is recalculated by the hysteresis calculating unit after energizing the heater element by the heater energizing control unit; The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned.
前記ヒータ通電制御部は、前記グロープラグ駆動判定用比較部での比較結果に加えて内燃機関の運転状態に基づいて前記ヒータエレメントに対する通電を制御するものであり、
このヒータ通電制御部により前記ヒータエレメントに対して通電を行った後に内燃機関の低位発熱量を算出する低位発熱量算出部と、
この低位発熱量算出部にて算出される低位発熱量に基づいて失火の有無を判定する失火判定部と
をさらに具えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
The heater energization control unit controls energization to the heater element based on the operation state of the internal combustion engine in addition to the comparison result in the glow plug drive determination comparison unit.
A lower heating value calculation unit that calculates a lower heating value of the internal combustion engine after the heater element is energized by the heater energization control unit;
The control of the internal combustion engine according to claim 1 or 2, further comprising: a misfire determination unit that determines the presence or absence of misfire based on the lower heat generation amount calculated by the lower heat generation amount calculation unit. apparatus.
前記失火判定部での判定結果に基づいて内燃機関の運転条件を変更する運転条件変更部をさらに具えたことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。   5. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, further comprising an operation condition changing unit that changes an operation condition of the internal combustion engine based on a determination result in the misfire determination unit. 内燃機関の燃焼室内の圧力を検出するための筒内圧センサの受圧部がグロープラグのヒータエレメントを内部に収容した発熱チューブにて構成されたグロープラグ一体型筒内圧センサを用いた内燃機関の制御方法であって、
内燃機関が所定の運転状態にあるか否かを判定するステップと、
内燃機関が所定の運転状態の場合、予め設定された筒内圧の基準波形に対して実際に検出される筒内圧の実波形のヒステリシスを算出するステップと、
算出されたヒステリシスを予め設定された第1の閾値と比較するステップと、
この比較結果に基づいて前記ヒータエレメントに対する通電を制御するステップと
を具えたことを特徴とする内燃機関の制御方法。
Control of an internal combustion engine using a glow plug-integrated in-cylinder pressure sensor in which a pressure receiving portion of an in-cylinder pressure sensor for detecting a pressure in a combustion chamber of the internal combustion engine is composed of a heat generating tube in which a heater element of the glow plug is housed. A method,
Determining whether the internal combustion engine is in a predetermined operating state;
Calculating the hysteresis of the actual waveform of the in-cylinder pressure actually detected with respect to a preset reference waveform of the in-cylinder pressure when the internal combustion engine is in a predetermined operating state;
Comparing the calculated hysteresis with a first preset threshold;
A control method for an internal combustion engine, comprising: a step of controlling energization to the heater element based on the comparison result.
前記ヒータエレメントに対して通電を行った後に最初に算出されるヒステリシスを予め設定された第2の閾値と比較するステップと、
この比較結果に基づいて前記グロープラグ一体型センサの故障の有無を判定するステップと
をさらに具え、前記グロープラグ一体型センサの故障の有無を判定するステップは、算出されたヒステリシスが予め設定された第2の閾値よりも大きい場合、グロープラグ一体型センサが故障していると判定することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御方法。
Comparing the hysteresis initially calculated after energization of the heater element with a preset second threshold;
A step of determining whether or not the glow plug integrated sensor has failed based on the comparison result, and the step of determining whether or not the glow plug integrated sensor has failed has a preset hysteresis. The method for controlling an internal combustion engine according to claim 6, wherein if it is greater than the second threshold value, it is determined that the glow plug integrated sensor has failed.
前記グロープラグ一体型筒内圧センサが内燃機関の各気筒毎に配され、
前記ヒータエレメントに対して通電を行った後に最初に算出される各気筒毎のヒステリシスを相互に比較するステップと、
この比較結果に基づいて燃料噴射系の異常の有無を判定するステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の内燃機関の制御方法。
The glow plug integrated in-cylinder pressure sensor is arranged for each cylinder of the internal combustion engine,
Comparing the hysteresis for each cylinder calculated first after energizing the heater element with each other;
8. The method for controlling an internal combustion engine according to claim 6, further comprising a step of determining whether there is an abnormality in the fuel injection system based on the comparison result.
前記燃料噴射系の異常の有無を判定するステップは、何れか1つの気筒におけるヒステリシスが他の残りの気筒におけるヒステリシスよりも所定値以上異なっている場合、この1つの気筒に対する燃料噴射系が異常であると判定することを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の制御方法。   The step of determining whether or not there is an abnormality in the fuel injection system is such that when the hysteresis in any one cylinder is different from the hysteresis in the other remaining cylinders by a predetermined value or more, the fuel injection system for this one cylinder is abnormal. The method for controlling an internal combustion engine according to claim 8, wherein it is determined that the engine is present. 前記ヒータエレメントに対する通電を制御するステップは、算出されたヒステリシスと第1の閾値との比較結果に加え、内燃機関の運転状態に基づいてなされ、
前記ヒータエレメントに対して通電を行った後に内燃機関における低位発熱量を算出するステップと、
算出された低位発熱量に基づいて失火の有無を判定するステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の内燃機関の制御方法。
The step of controlling energization to the heater element is performed based on the operation state of the internal combustion engine in addition to the comparison result between the calculated hysteresis and the first threshold value.
Calculating a lower heating value in the internal combustion engine after energizing the heater element;
8. The method for controlling an internal combustion engine according to claim 6, further comprising a step of determining the presence or absence of misfire based on the calculated lower heating value.
前記ヒータエレメントに対する通電を制御するステップは、算出されたヒステリシスが第1の閾値よりも大きく、かつ内燃機関が低負荷の運転状態の場合、前記ヒータエレメントに対して通電を行うことを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の制御方法。   The step of controlling the energization of the heater element is characterized in that the heater element is energized when the calculated hysteresis is greater than a first threshold and the internal combustion engine is in a low load operating state. The method for controlling an internal combustion engine according to claim 8. 失火の有無の判定結果に基づいて内燃機関の内燃機関の運転条件を変更し得るステップをさらに具えたことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の内燃機関の制御方法。   The method for controlling an internal combustion engine according to claim 10 or 11, further comprising a step of changing an operating condition of the internal combustion engine of the internal combustion engine based on a determination result of the presence or absence of misfire.
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