JP2010112237A - Control apparatus and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置及び制御方法に関し、特に内燃機関用の点火装置の異常を検出するための制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method, and more particularly to a control device and a control method for detecting an abnormality in an ignition device for an internal combustion engine.
点火指令信号に基づいて、内燃機関の燃焼室に配設された点火プラグへ所定の電流が印加されることによって点火プラグが点火し、点火の際に発生するイオン電流を検出して、点火指令信号及び検出されたイオン電流に基づいて、内燃機関の燃料噴射制御におけるプレイグニッションを判定する異常検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Based on the ignition command signal, the ignition plug is ignited by applying a predetermined current to the ignition plug disposed in the combustion chamber of the internal combustion engine, and the ionic current generated at the time of ignition is detected to detect the ignition command. An abnormality detection device that determines pre-ignition in fuel injection control of an internal combustion engine based on a signal and a detected ion current is known (see, for example, Patent Document 1).
エンジン制御回路からイグナイタに送信される点火指令信号に基づいて点火プラグに花火放電を発生させ、その際に発生するイオン電流を検出して、プレイグニッションを検出することが知られている(例えば、特許文献2参照)。 Based on an ignition command signal transmitted from an engine control circuit to an igniter, a spark discharge is generated in a spark plug, and an ionic current generated at that time is detected to detect pre-ignition (for example, Patent Document 2).
図1は、点火プラグへの点火信号とイオンセンサからのイオン信号との関係を示すタイミングチャートである。 FIG. 1 is a timing chart showing the relationship between the ignition signal to the spark plug and the ion signal from the ion sensor.
図1(a)は点火信号の一例を示す図である。時刻t1で点火信号が立ち上がり、時刻t4で点火信号が立ち下がる。点火信号の立ち下り(時刻t4)に応じて点火プラグに電流が流れ火花放電が発生するものとする。 FIG. 1A is a diagram illustrating an example of an ignition signal. The ignition signal rises at time t1, and the ignition signal falls at time t4. It is assumed that a current flows through the spark plug in response to the fall of the ignition signal (time t4) and spark discharge occurs.
図1(b)は正常なイオンセンサからのイオン信号(1)の一例を示す図である。イオン信号(1)は、点火信号の立ち上がりに対応して、通電開始時に検出回路に流れる電流のため、一旦出力電圧が0(V)に下がるが直ぐ5(V)に復帰する(P1参照)。また、イオン信号(1)は、点火信号の立ち下がりに対応して、点火プラグの火花放電のために、所定時間その出力電圧が0(V)に下がる(P2参照)。このような場合に、時刻t2におけるイオン信号(1)を検出し、その出力電圧が判定電圧を超えた場合に、イオンセンサが地絡されていない正常な状態であると認識することができる。また、イオンセンサが正常な場合に、時刻t3におけるイオン信号(1)を検出し、その出力電圧が判定電圧を超えた場合に、プレイグニッション(以下「プレイグ」と言う)が発生していないと認識することができる。 FIG.1 (b) is a figure which shows an example of the ion signal (1) from a normal ion sensor. In response to the rising of the ignition signal, the ion signal (1) is a current that flows through the detection circuit at the start of energization, so the output voltage once drops to 0 (V) but immediately returns to 5 (V) (see P1). . In response to the fall of the ignition signal, the output voltage of the ion signal (1) drops to 0 (V) for a predetermined time due to spark discharge of the spark plug (see P2). In such a case, when the ion signal (1) at time t2 is detected and the output voltage exceeds the determination voltage, it can be recognized that the ion sensor is in a normal state with no ground fault. In addition, when the ion sensor (1) is detected at time t3 when the ion sensor is normal and the output voltage exceeds the determination voltage, pre-ignition (hereinafter referred to as “pre-grab”) has not occurred. Can be recognized.
図1(c)は、プレイグが発生している場合のイオン信号(2)の一例を示す図である。イオン信号(2)では、プレイグが発生し、所定タイミングより早く混合気が燃焼してイオンが発生するため、時刻t3における出力電圧が0(V)となっている(P3参照)。 FIG.1 (c) is a figure which shows an example of the ion signal (2) in case the prag has generate | occur | produced. In the ion signal (2), pre-ignition occurs and the air-fuel mixture burns earlier than a predetermined timing to generate ions, so that the output voltage at time t3 is 0 (V) (see P3).
図1(d)は、イオンセンサが地絡している場合のイオン信号(3)の一例を示す図である。図1(d)に示すように、イオンセンサが地絡している場合、その出力電圧が全て0(V)となる。このような場合、時刻t2におけるイオン信号(3)を検出し、その出力電圧が0(V)の場合に、イオンセンサが地絡されてしまっている異常な状態であると認識することができる(P4参照)。 FIG.1 (d) is a figure which shows an example of the ion signal (3) in case the ion sensor has a ground fault. As shown in FIG.1 (d), when the ion sensor has a ground fault, the output voltage becomes all 0 (V). In such a case, the ion signal (3) at time t2 is detected, and when the output voltage is 0 (V), it can be recognized that the ion sensor is in an abnormal state that is grounded. (Refer to P4).
図1(e)は、イオンセンサが地絡している場合の他のイオン信号(4)の一例を示す場合である。図1(e)に示すように、イオンセンサが地絡していることから、その出力電圧は原則全て0(V)となるはずであるが、偶然に、時刻t2の当りでノイズが発生し、その時点の出力電圧が判定電圧を超えることがある(P5参照)。このような場合、実際には、イオンセンサが地絡しているにも拘らずイオンセンサが正常であると認識されてしまう。そのため、時刻t3の出力が0(V)であることから(P6参照)、プレイグが発生したと誤認される恐れがある。 FIG.1 (e) is a case where an example of other ion signals (4) in case the ion sensor has a ground fault is shown. As shown in FIG. 1 (e), since the ion sensor has a ground fault, its output voltage should all be 0 (V) in principle, but by chance, noise occurs around time t2. The output voltage at that time may exceed the determination voltage (see P5). In such a case, actually, the ion sensor is recognized as being normal even though the ion sensor is grounded. Therefore, since the output at time t3 is 0 (V) (see P6), there is a possibility that it is misunderstood that a paging has occurred.
図1(f)は、プレイグが発生している場合の他のイオン信号(5)の一例を示す図である。図1(f)に示すように、偶然に、時刻t2の当りでノイズが発生し、その時点の出力電圧が判定電圧以下になることがある(P7参照)。このような場合、実際には、イオンセンサは正常であるにも拘らず、イオンセンサに異常があると誤認される恐れがある。 FIG.1 (f) is a figure which shows an example of the other ion signal (5) at the time of the pre-generation | generation. As shown in FIG. 1 (f), by chance, noise occurs around time t2, and the output voltage at that time may be lower than the determination voltage (see P7). In such a case, although the ion sensor is actually normal, there is a possibility that the ion sensor is mistakenly recognized as having an abnormality.
上述したように、プレイグを検出するためのイオンセンサに基づくイオン信号にノイズが発生することで、誤ってイオンセンサに異常があると検出されたり、誤ってプレイグが発生したと検出されたりする恐れがある。イオンセンサに異常があることが検出されると、通常は、その後のイオン信号に基づくプレイグの検出を中止し、イオンセンサの交換を要求することとなるが、イオンセンサは通常燃焼室内近傍に配置されることが多いため、交換に多くの労力と費用を要してしまう。 As described above, noise is generated in the ion signal based on the ion sensor for detecting the prag, so that it may be erroneously detected that the ion sensor is abnormal, or may be detected that the prig is erroneously generated. There is. If it is detected that there is an abnormality in the ion sensor, it will normally stop the detection of the plague based on the subsequent ion signal and request replacement of the ion sensor. However, the ion sensor is usually placed near the combustion chamber. In many cases, the replacement requires a lot of labor and cost.
そこで、本発明は、上記の不具合を解消することを可能とした制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device and a control method that can solve the above-described problems.
また、本発明は、イオン信号にノイズが重畳しても、誤ってイオンセンサに異常があると検出されたり、誤ってプレイグが発生したと検出されたりすることを防止することが可能な制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。 Further, the present invention provides a control device capable of preventing an ion sensor from being erroneously detected as having an abnormality or being detected as having been prematurely generated even if noise is superimposed on the ion signal. And it aims at providing a control method.
本発明に係る制御装置では、燃料を燃焼させる点火プラグを制御するための点火プラグ制御部と、内燃機関の燃焼室で燃料の燃焼に伴って発生するイオン電流を検出するイオンセンサからのイオン信号を入力する入力処理と、前記入力処理により入力されるイオン信号やクランク角センサからの入力信号に基づいて前記点火プラグ制御部へ点火信号を出力する出力処理と、前記入力処理により入力されるイオン信号に基づいてプレイグの検出を行うプレイグ検出処理と、前記プレイグ検出処理を実行しない場合に前記入力処理により入力されるイオン信号に基づいてイオンセンサの異常検出を行う異常検出処理と、を実行する実行部を有することを特徴とする。 In the control device according to the present invention, an ion signal from an ignition plug control unit for controlling an ignition plug for burning fuel and an ion sensor for detecting an ion current generated in the combustion chamber of the internal combustion engine as the fuel is burned. , An input process for outputting an ignition signal to the spark plug controller based on an ion signal input by the input process or an input signal from a crank angle sensor, and an ion input by the input process Performing a Pule detection process for detecting Pleig based on the signal, and an abnormality detection process for performing abnormality detection of the ion sensor based on the ion signal input by the input process when the Pleig detection process is not executed. It has an execution part.
本発明に係る制御方法では、内燃機関の燃焼室で燃料の燃焼に伴って発生するイオン電流を検出するイオンセンサからのイオン信号を入力する段階と、前記入力処理により入力されるイオン信号やクランク角センサからの入力信号に基づいて燃料を燃焼させる点火プラグを制御するための点火プラグ制御部へ点火信号を出力する段階と、入力されたイオン信号に基づいてプレイグの検出を行う段階と、プレイグ検出を実行しない場合に、入力されたイオン信号に基づいてイオンセンサの異常検出を行う段階を有することを特徴とする。 In the control method according to the present invention, the step of inputting an ion signal from an ion sensor for detecting an ion current generated as the fuel is burned in the combustion chamber of the internal combustion engine, and the ion signal and crank input by the input process are performed. Outputting an ignition signal to an ignition plug controller for controlling an ignition plug for burning fuel based on an input signal from an angle sensor, detecting a plague based on an input ion signal, In the case where the detection is not performed, the method includes a step of performing abnormality detection of the ion sensor based on the input ion signal.
本発明によれば、ノイズが発生しにくい期間における検出や、複数回の判定によって、イオンセンサ異常の誤判定を防止することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent erroneous determination of abnormality of an ion sensor by detection in a period in which noise is difficult to occur or determination multiple times.
本発明によれば、プレイグが発生しない期間にイオンセンサの異常検出を行うことから、ノイズ等によって誤ってイオンセンサの異常検出が行われた後に、すぐにプレイグの検出が行われることがなく、プレイグの誤判定を防止することが可能となる。 According to the present invention, since the abnormality detection of the ion sensor is performed during the period when the prag does not occur, the detection of the prag is not performed immediately after the abnormality detection of the ion sensor is erroneously performed due to noise or the like. It becomes possible to prevent an erroneous determination of the Plague.
以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加した形態で実施することも可能である。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but covers the invention described in the claims and equivalents thereof. Moreover, it is also possible to implement with the form which added the various change in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
図2は、システムの概略構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the system.
内燃機関に対する燃料噴射制御等を行う電子制御ユニット(EFI−ECU)10は、CPU11、ROM12、RAM13及びドライバ14等を含んで構成されている。
An electronic control unit (EFI-ECU) 10 that performs fuel injection control and the like for an internal combustion engine includes a
EFI−ECU10は、車載ネットワーク等を介して、車両内部に配置されたクランク角センサ20からクランク角信号及び機関回転数(rpm)信号、加速度センサ21から加速度信号、イグニッションスイッチ(IG−SW)22からIG−SWのON/OFF信号、スタータモータ23からスタータモータの駆動信号、及び車両の振動を検知するノッキングセンサ24から振動検出信号を受信できるよう構成されている。
The EFI-ECU 10 receives a crank angle signal and an engine speed (rpm) signal from a
4気筒4サイクルエンジン(不図示)の各燃焼室には、第1点火プラグ41〜第4点火プラグ44が配設され、各点火プラグにはそれぞれ第1イオンセンサ51〜第4イオンセンサ54が付属されている。また、第1点火プラグ41〜第4点火プラグ44は、それぞれエンジン点火装置である第1イグナイタ31〜第4イグナイタ34と接続され、第1イグナイタ31〜第4イグナイタ34はドライブ14を介してEFI−ECU10と接続されている。さらに、EFI−ECU10は、ドライブ14を介して、燃料を噴射するための第1インジェクタ61〜第4インジェクタ64とも接続されている。
A
図3は、エンジン点火システムの説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the engine ignition system.
以下では、図3に記載された第1イグナイタ31、第1点火プラグ41及び第1イオンセンサ51を例にして点火システムについて説明するが、他のイグナイタ、点火プラグ及びイオンセンサについても同様である。
Hereinafter, the ignition system will be described by taking the
EFI−ECU10からの点火信号(図1(a)参照)の立ち上がり(時刻t1参照)に対応して第1イグナイタ31において、所定の電圧チャージが開始され、点火信号の立ち下がり(時刻t4参照)に応じて、チャージされた高電圧によって第1点火プラグ341に火花放電が発生するように構成されている。第1イグナイタ31では、火花放電による放電電流を検出して点火モニタ信号が生成されEFI−ECU10に出力される。
A predetermined voltage charge is started in the
また、第1イオンセンサ51は、気筒内で燃料を含む混合気が燃焼する際に発生するイオンによるイオン電流を検出してイオン信号を生成し、第1イグナイタ31を介してEFI−ECU10に出力する。なお、本例では、イオンセンサを点火プラグに組み込むように構成したが、これに限定されることなく、気筒内の他の場所に配置するようにしても良い。その場合、イオン信号をイグナイタを介してEFI−ECU10に出力する必要はなく、直接または、間接的にイオン信号を出力するようにしても良い。
The
前述したように、第1イオンセンサ51は、気筒内で混合気が燃焼する際に発生するイオンによるイオン電流を検出してイオン信号を生成するので、点火信号(図1(a)参照)とイオン信号(図1(b)及び(c)参照)との関係から、プレイグが発生したか否かを検出することが可能となる。
As described above, the
図4は、制御フロー(1)を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a control flow (1).
図4に示す制御フロー(1)は、図2に示すシステム上で、EFI−ECU10のROM12に予め記憶されたプログラムに従って、主にCPU11によって実行される。なお、CPU11は、第1イオンセンサ51〜第4イオンセンサ54からのイオン信号を入力する入力処理と、入力されたイオン信号及び/又はクランク角センサ20からのクランク角信号等に基づいてドライバ14へ点火信号を出力する出力処理を行っているものとする。
The control flow (1) shown in FIG. 4 is mainly executed by the
最初に、CPU11は、IG−SW22から受信する信号に基づいてIG−SWがONされたか否かの判断を行う(S10)。
First, the
IG−SWがONとなった場合にのみ、CPU11は、第1イオンセンサ51〜第4イオンセンサ54の地絡検出を行い(S11)、検出に基づいて、イオンセンサが地絡しているかどうかの設定を行う(S12)。S12においては、例えば、地絡が検出された場合には、RAM13上でその旨を示すフラグをONし、フラグがONされている間は、車両のフロントパネル等に配置された不図示の警告ランプを点灯させて、イオンセンサに異常がある旨をユーザに伝えると共に、以後のイオンセンサに基づくプレイグ判定を停止する。また、イオンセンサが地絡されている旨のフラグは、S12が実行される毎に書き換えられることが好ましい。
Only when the IG-SW is turned on, the
次に、IG−SWのONに連動して、エンジンが始動される(S13)。エンジンの始動は、エンジン制御用のECUによって、スタータモータ23の回転等を伴って実行される。
Next, the engine is started in conjunction with turning on the IG-SW (S13). The engine is started with the rotation of the
次に、CPU11は、点火信号の通電を開始し(S14)、点火信号の立ち下がりの少し前の所定のタイミングでイオン信号に基づいてプレイグの検出を行い(S15)、点火プラグが点火される(S16)。
Next, the
CPU11は、IG−SW22からIG−SWがOFFされたことを示す信号を受信したかどうかの判断を行い(S17)、IG−SWがOFFされた場合には一連の処理を終了する。また、CPU11は、IG−SWがOFFされるまで、所定のタイミングでS14〜S17を繰り返し実行する。
The
図5は、図4に示す制御フロー(1)に対応したタイミングチャートである。 FIG. 5 is a timing chart corresponding to the control flow (1) shown in FIG.
図5(a)は、第1イグナイタ31への点火信号の一例を示し、図5(b)は第1イオンセンサ51が正常でプレイグが発生していない場合のイオン信号(1)の一例を示し、図5(c)は第1イオンセンサ51は正常だがプレイグが発生している場合のイオン信号(2)の一例を示し、図5(d)は第1イオンセンサ51が地絡してしまっている場合のイオン信号(3)の一例を示している。
FIG. 5A shows an example of an ignition signal to the
図5において、時刻t5においてIG−SWがONされ(S10)、時刻t6において第1イオンセンサ51の地絡検出が行われ(S11)、時刻t1において点火信号の通電が開始され(S14)、時刻t3においてプレイグが検出され(S15)、時刻t4は最初の点火が発生した状態に対応する(S16)。図5では、第1イグナイタ31への点火信号及び第1イオンセンサ51からのイオン信号について説明しているが、EFI−ECU10は、所定のタイミングで点火信号を各プレイグに出力し及び所定のタイミングで制御信号を各インジェクタに出力することによって、エンジンの各気筒の噴射制御をコントロールしている。
In FIG. 5, IG-SW is turned on at time t5 (S10), ground fault detection of the
図5に示すように、図4に示す制御フローでは、IG−SW22がONされてからエンジンが始動されるまでに、イオンセンサの地絡検出を行っている(時刻t6)。なお、エンジンの始動開始は、例えば、スタータモータ23の回転開始時と定めることができる。
As shown in FIG. 5, in the control flow shown in FIG. 4, the ground fault detection of the ion sensor is performed from when the IG-
このタイミングでは、エンジンが始動していないため、ノイズがイオン信号に重畳する可能性は極めて低く、誤ってイオンセンサが地絡していると認識される可能性も極めて低い。したがって、図5(d)に示すように、本当に第1イオンセンサ51が地絡している場合にのみ、第1イオンセンサ51が地絡していると検出することが可能となる。なお、図4の制御フローにおいて、第1イオンセンサ51の地絡検出が行われるのは、IG−SW22がONされてからエンジンが始動されるまでであって、その後一旦IG−SW22がOFFされた後に再度ONされるまで第1イオンセンサ51の地絡検出は行われない。また、このタイミングでは、エンジンがまだ始動していないため、イオン信号に基づいてプレイグを検出することがない。したがって、たとえイオンセンサが地絡していると誤判定されても、直ぐにプレイグの検出を行わないので、プレイグの誤判定を防止することが可能となる。
At this timing, since the engine is not started, the possibility that noise is superimposed on the ion signal is extremely low, and the possibility that the ion sensor is erroneously recognized as a ground fault is very low. Therefore, as shown in FIG. 5D, it is possible to detect that the
図6は、他の制御フロー(2)を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing another control flow (2).
図6に示す制御フロー(2)は、図2に示すシステム上で、EFI−ECU10のROM12に予め記憶されたプログラムに従って、主にCPU11によって実行される。
The control flow (2) shown in FIG. 6 is mainly executed by the
最初に、CPU11は、IG−SW22から受信する信号に基づいてIG−SWがONされたか否かの判断を行う(S20)。
First, the
次に、IG−SWのONに連動して、エンジンが始動される(S21)。エンジンの始動は、エンジン制御用のECUによって、スタータモータ23の回転等を伴って実行される。
Next, the engine is started in conjunction with turning on the IG-SW (S21). The engine is started with the rotation of the
次に、CPU11は、点火信号の通電を開始し(S22)、現状でイオン信号に基づいてプレイグを検出しない状況か否かの判断を行い(S23)、現状がイオン信号に基づいてプレイグを検出しない状況の場合には、所定周期(T1)でイオンセンサ51〜イオンセンサ54の地絡検出を行い(S24)、検出に基づいて、イオンセンサが地絡しているかどうかの設定を行い(S25)、点火プラグの点火を行う(S26)。S25においては、例えば、地絡が検出された場合には、RAM13上でその旨を示すフラグをONし、フラグがONされている間は、車両のフロントパネル等に配置された不図示の警告ランプを点灯させて、イオンセンサに異常がある旨をユーザに伝えると共に、以後のイオンセンサに基づくプレイグ判定を停止する。また、イオンセンサが地絡されている旨のフラグは、S25が実行される毎に書き換えられることが好ましい。
Next, the
S23において、現状がイオンセンサを用いてプレイグを検出する状況の場合には、イオンセンサの地絡検出を行わずに、所定のタイミングでプレイグの検出を行う(S27)。 In S23, when the present situation is a situation where a prag is detected using an ion sensor, the peg is detected at a predetermined timing without detecting the ground fault of the ion sensor (S27).
次に、CPU11は、IG−SW22からIG−SWがOFFされたことを示す信号を受信したかどうかの判断を行い(S28)、IG−SWがOFFされた場合には一連の処理を終了する。また、CPU11は、IG−SWがOFFされるまで、所定のタイミングでS22〜S28を繰り返し実行することとなる。
Next, the
イオンセンサを用いてプレイグを検出しない状況とは、例えば、エンジンの回転数が1200rpm以下のアイドリング状態であって、ノッキングセンサ24からの振動検知信号に基づいて効果的にプレイグが検出できるような場合を言う。この場合、CPU11は、クランク角センサ20からの機関回転数(rpm)信号に基づいて、エンジンの回転数が1200rpm以下か否かの判別を行い(S23)、そのような場合にのみイオンセンサの地絡検出(S24)を行うこととなる。
The situation where the prag is not detected using the ion sensor is, for example, an idling state where the engine speed is 1200 rpm or less, and the plag can be detected effectively based on the vibration detection signal from the knocking
図7は、図6に示す制御フロー(2)に対応したタイミングチャートである。 FIG. 7 is a timing chart corresponding to the control flow (2) shown in FIG.
図7(a)は、第1イグナイタ31への点火信号の一例を示し、図7(b)は第1イオンセンサ51が正常でプレイグが発生していない場合のイオン信号の一例を示している。
FIG. 7A shows an example of an ignition signal to the
図7は、エンジンの回転数が1200rpm以下のイオンセンサ51によってプレイグを判定しない状況であって、時刻t1、t1´、t1´´、t1´´´が点火信号の通電が開始される状況に対応し(S22)、時刻t4、t4´、t4´´、t4´´´が点火が発生する状態に対応している(S26)。このような状況で、時刻t7、時刻t8及び時刻t9といった、所定の周期(T1)で、第1イオンセンサ51の地絡検出を行う(S24)。所定の周期(T1)は、例えば、16msと設定することが可能であるが、点火信号の立ち上がり及び立ち下がりには関係しないタイミングで、EFI−ECUのソフトウエアの実行上大きな負荷とならないようなタイミングを選択することが好ましい。
FIG. 7 shows a situation where the pre-ignition is not judged by the
点火信号の立ち上がり及び立ち下がりには関係しないタイミングで、イオンセンサの地絡検出を行うことから、元々イオンセンサの出力電圧が0(V)となるべき場合もある。また、イオンセンサの地絡検出を行うタイミングでイオン信号のノイズが偶然重畳する可能性もある。そこで、イオン信号に基づいてプレイグ判定を行わない状況において、複数回イオンセンサの地絡検出を行い、その内の所定回数以上(例えば、80%以上)の出力電圧が判定電圧を超えた場合には、イオンセンサが地絡していると判定することが好ましい。 Since the ground fault detection of the ion sensor is performed at a timing that is not related to the rise and fall of the ignition signal, the output voltage of the ion sensor may originally be 0 (V). Moreover, there is a possibility that noise of the ion signal may be accidentally superimposed at the timing of detecting the ground fault of the ion sensor. Therefore, in a situation where the paging determination is not performed based on the ion signal, the ground fault detection of the ion sensor is performed a plurality of times, and when the output voltage of the predetermined number or more (for example, 80% or more) exceeds the determination voltage. It is preferable to determine that the ion sensor has a ground fault.
このように、図6に示す制御フロー(2)では、プレイグの検出を行わない状況で、イオンセンサの地絡検出を行うので、偶然イオン信号のノイズが重畳することがあっても、その後直ぐにプレイグ検出を行わないことから、プレイグの誤判定を起こすことを防止することが可能となった。 As described above, in the control flow (2) shown in FIG. 6, since the ground fault detection of the ion sensor is performed in the situation where the detection of the prag is not performed, even if the noise of the ion signal is accidentally superimposed, immediately thereafter Since the prag detection is not performed, it is possible to prevent an erroneous determination of the prag.
図8は、更に他の制御フロー(3)を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing still another control flow (3).
図8に示す制御フロー(3)は、図2に示すシステム上で、EFI−ECU10のROM12に予め記憶されたプログラムに従って、主にCPU11によって実行される。
The control flow (3) shown in FIG. 8 is mainly executed by the
最初に、CPU11は、IG−SW22から受信する信号に基づいてIG−SWがONになったどうかの判断を行う(S30)。
First, the
次に、IG−SWのONに連動して、エンジンが始動される(S31)。エンジンの始動は、エンジン制御用のECUによって、スタータモータ23の回転等を伴って実行される。
Next, the engine is started in conjunction with turning on the IG-SW (S31). The engine is started with the rotation of the
次に、CPU11は、点火信号の通電を開始し(S32)、点火信号の立ち下がりの少し前の所定のタイミングでイオン信号に基づいてプレイグの検出を行い(S33)、点火プラグの点火を行い(S34)、イオンセンサの地絡検出を行う(S35)。
Next, the
次に、CPU11は、S33のプレイグ検出及びS35のイオンセンサの地絡検出の結果が所定の条件1を満足するか否かの判断を行う(S36)。条件1の具体的内容については後述する。
Next, the
CPU11は、S36において、条件1を満足する場合には、カウンタを「1」UPし(S37)、カウンタが所定数(n)以上か否かの判断を行い(S38)、所定数(n)以上であった場合に、イオンセンサが地絡状態となっていることを示すRAM13上の地絡判定プラグをONする(S39)。例えば、地絡判定プラグがONされた場合には、車両のフロントパネル等に配置された不図示の警告ランプを点灯させて、イオンセンサに異常がある旨をユーザに伝えると共に、以後のイオンセンサに基づいたプレイグ検出に基づく燃料噴射制御を停止等する。
If the condition is satisfied in S36, the
次に、CPU11は、IG−SW22からIG−SWがOFFされたことを示す信号を受信したかどうかの判断を行い(S40)、IG−SWがOFFされた場合には一連の処理を終了する。また、CPU11は、IG−SWがOFFされるまで、所定のタイミングでS32〜S40を繰り返し実行することとなる。したがって、CPU11は、点火信号の立ち下がりから立ち上がりの間の期間(即ち、プレイグを検出しない期間)において、イオン信号に基づいてイオンセンサの地絡検出を行うこととなる。
Next, the
例えばS36では、S35において3回のイオンセンサの地絡検出を行い、S35における3回の検出及びS33における検出の計4回の検出の内、1回でも出力電圧がLOWとなっていることが検出された場合に、条件1を満足するものとして、カウンタをUPする(S37)。また、カウンタの初期値を「0」、所定回数(n)を6回と設定し、カウンタが6以上となった場合に、各イオンセンサが地絡していると判定することができる。
For example, in S36, the ground fault detection of the ion sensor is performed three times in S35, and the output voltage is LOW even once among the total of four detections of three detections in S35 and detection in S33. If it is detected, the counter is incremented assuming that the
図9は、制御フロー(3)に対応したタイミングチャートである。 FIG. 9 is a timing chart corresponding to the control flow (3).
図9(a)は、第1イグナイタ31への点火信号の一例を示し、図9(b)は第1イオンセンサ51が正常でプレイグが発生していない場合のイオン信号(1)の一例を示し、図9(c)は第1イオンセンサ51は正常だがプレイグが発生している場合のイオン信号(2)の一例を示し、図9(d)は第1イオンセンサ51が地絡してしまっている場合のイオン信号(3)の一例を示している。
FIG. 9A shows an example of an ignition signal to the
図9において、時刻t1において最初の点火信号の通電が開始され(S32)、時刻t3においてプレイグが検出され(S33)、時刻t4が点火が発生した状態に対応する(S34)。その後、時刻t10、t11及びt12の3回に渡って第1イオンセンサ51の地絡検出が行われる(S35)。その後、時刻t1´において次の点火信号の通電が開始される(S32)。
In FIG. 9, energization of the first ignition signal is started at time t1 (S32), pre-ignition is detected at time t3 (S33), and time t4 corresponds to a state where ignition has occurred (S34). Thereafter, the ground fault detection of the
即ち、図8に示す制御フロー(3)では、点火信号の立ち下がり(時刻t4)から立ち上がり(時刻t1´)の間の通常であればプレイグが発生しない期間(即ち、プレイグを検出しない期間)において、イオン信号に基づいて第1イオンセンサ51の地絡検出を複数回(時刻t10、t11及びt12)行い、この検出結果と、プレイグ検出(時刻t3)の結果に基づいて、カウンタをインクリメントし、カウンタが所定数以上(例えば、6回)となった場合に、第1イオンセンサ51が地絡していると判定する。このように、複数の検出結果に基づいて、地絡判定を行うことから、偶然に地絡検出やプレイグ検出時にイオン信号にノイズが重畳していたとしても、それのみで、第1イオンセンサ51が地絡していると判定することがない。そのため、ノイズによって、イオンセンサの地絡判定及びプレイグ判定が誤って行われることを防止することが可能となる。
That is, in the control flow (3) shown in FIG. 8, a period in which no paging occurs normally (ie, a period in which no prag is detected) between the fall of the ignition signal (time t4) and the rise (time t1 ′). , The ground fault detection of the
また、4サイクルエンジンでは、混合気を気筒内に吸引する吸引サイクル、混合気を圧縮する圧縮サイクル、着火された混合気による爆発が発生する爆発サイクル、及び燃焼ガスを気筒外に排出する排出サイクルを有しているが、吸収サイクルと排出サイクルではプレイグが発生する可能性が低い。したがって、吸収サイクルと排出サイクルではプレイグを検出する必要がない。そこで、図8に示した制御フロー(3)における点火信号の立ち下がり(時刻t4)から立ち上がり(時刻t1´)の間の期間の代わりに、吸収サイクル及び排出サイクル中の期間を利用することも可能である。この場合、CPU11は、クランク角センサ20からのクランク角検信号及びGセンサ21からの加速度検出信号等に基づいて、各気筒について吸収サイクル及び排出サイクルの期間か否かの判別を行い、そのような場合にのみイオンセンサの地絡検出(S35)を行うようにしても良い。
In a four-cycle engine, a suction cycle for sucking the air-fuel mixture into the cylinder, a compression cycle for compressing the air-fuel mixture, an explosion cycle in which an explosion occurs due to the ignited air-fuel mixture, and an exhaust cycle for discharging combustion gas outside the cylinder However, there is a low possibility of occurrence of plague in the absorption cycle and the discharge cycle. Therefore, it is not necessary to detect the prag in the absorption cycle and the discharge cycle. Therefore, instead of the period between the fall (time t4) and the rise (time t1 ′) of the ignition signal in the control flow (3) shown in FIG. Is possible. In this case, the
図10は、更に他の制御フロー(4)を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing still another control flow (4).
図10に示す制御フロー(4)は、図2に示すシステム上で、EFI−ECU10のROM12に予め記憶されたプログラムに従って、主にCPU11によって実行される。
The control flow (4) shown in FIG. 10 is mainly executed by the
最初に、CPU11は、IG−SW22から受信する信号に基づいてIG−SWがONになったどうかの判断を行う(S50)。
First, the
次に、IG−SWのONに連動して、エンジンが始動される(S51)。エンジンの始動は、エンジン制御用のECUによって、スタータモータ23の回転等を伴って実行される。
Next, the engine is started in conjunction with turning on the IG-SW (S51). The engine is started with the rotation of the
次に、CPU11は、点火信号の通電を開始し(S52)、第1回のイオンセンサの地絡検出を行い(S53)、続いて第2回のイオンセンサの地絡検出を行う(S54)。
Next, the
次に、CPU11は、点火信号の立ち下がりの少し前の所定のタイミングでイオン信号に基づいてプレイグの検出を行い(S55)、点火プラグの点火を行う(S56)。
Next, the
次に、CPU11は、S53及びS54の2回のイオンセンサの地絡検出と、S55のプレイグ判定の結果が所定の条件2を満足するか否かの判断を行う(S57)。条件2の具体的内容については後述する。
Next, the
CPU11は、S57において、条件2を満足する場合には、カウンタを「1」UPし(S58)、カウンタが所定数(n)以上か否かの判断を行い(S59)、所定数(n)以上であった場合に、イオンセンサが地絡状態となっていることを示す地絡判定フラグをONする(S60)。例えば、地絡判定フラグがONされた場合には、車両のフロントパネル等に配置された不図示の警告ランプを点灯させて、イオンセンサに異常がある旨をユーザに伝えると共に、以後のイオンセンサに基づいたプレイグ判定に基づく燃料噴射制御を停止等する。
In S57, when the
次に、CPU11は、IG−SW22からIG−SWがOFFされたことを示す信号を受信したかどうかの判断を行い(S61)、IG−SWがOFFされた場合には一連の処理を終了する。また、CPU11は、IG−SWがOFFされるまで、所定のタイミングでS52〜S61を繰り返し実行することとなる。したがって、CPU11は、点火信号の立ち下がりから立ち上がりの間の期間において、イオン信号に基づいてイオンセンサの地絡検出を行うこととなる。
Next, the
例えばS57では、S53及び54の2回のイオンセンサの地絡検出の結果が共に、同じであって、且つその出力電圧が判定電圧以下となっていることが検出された場合にのみ、条件2を満足するものとして、カウンタをUPする(S58)。なお、S53及び54の2回のイオンセンサの地絡検出の結果が異なる場合には、異常と判断せずに、判定を留保して次のサイクルで再度判定を行うようにする。また、カウンタの初期値を「0」、所定回数(n)を6回と設定し、カウンタが6以上となった場合に、イオンセンサ51が地絡していると判定することができる。
For example, in S57, only when it is detected that the ground fault detection results of the two ion sensors in S53 and S54 are the same and that the output voltage is equal to or lower than the determination voltage,
図11は、図10に示す制御フロー(4)に対応したタイミングチャートである。 FIG. 11 is a timing chart corresponding to the control flow (4) shown in FIG.
図11(a)は、第1イグナイタ31への点火信号の一例を示し、図11(b)は第1イオンセンサ51が正常でプレイグが発生していない場合のイオン信号(1)の一例を示し、図11(c)は第1イオンセンサ51は正常だがプレイグが発生している場合のイオン信号(2)の一例を示し、図11(d)は第1イオンセンサ51が地絡してしまっている場合のイオン信号(3)の一例を示し、図11(e)は第1イオンセンサ51は地絡しているがイオン信号にノイズが重畳している場合を示し、図11(f)は図11(c)は第1イオンセンサ51は正常だが、イオン信号にノイズが重畳するとともにプレイグが発生している場合を示している。
FIG. 11A shows an example of an ignition signal to the
図11において、時刻t1において点火信号の通電が開始され(S14)、時刻t3においてプレイグが判定され(S52)、時刻t2において第1回目の第1イオンセンサ51の地絡検出が行われ(S53)、時刻t13において第2回目の第1イオンセンサ51の地絡検出が行われ(S54)、時刻t3においてプレイグの検出が行われ(S55)、時刻t4は最初の点火が発生した状態に対応する(S56)。
In FIG. 11, energization of the ignition signal is started at time t1 (S14), pre-ignition is determined at time t3 (S52), and first ground fault detection of the
即ち、図10に示す制御フロー(4)では、点火信号の立ち上がり(時刻t1)からプレイグの検出(時刻t3)の間に、複数回(例えば2回)のイオンセンサの地絡検出を行い、複数回の検出結果が同じであって、且つその出力電圧が共にLOWの場合に、第1イオンセンサ51が地絡していると判定する。したがって、例えば、図11(e)及び(f)のように、偶然のイオン信号のノイズが重畳しても、結果として、イオンセンサの地絡判定及びプレイグ判定が誤って行われることを防止することが可能となる。
That is, in the control flow (4) shown in FIG. 10, the ground fault detection of the ion sensor is performed a plurality of times (for example, twice) between the rise of the ignition signal (time t1) and the detection of the plague (time t3), When the detection results of a plurality of times are the same and the output voltages are both LOW, it is determined that the
10 EFI−ECU
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 ドライバ
20 クランク角センサ
21 Gセンサ
22 IG−SW
23 スタータモータ
24 ノッキングセンサ
31、32、33、34 イグナイタ
41、42、43、44 点火プラグ
51、52、53、54 イオンセンサ
61、62、63、64 インジェクタ
10 EFI-ECU
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14
23
Claims (5)
燃料を燃焼させる点火プラグを制御するための点火プラグ制御部と、
内燃機関の燃焼室で燃料の燃焼に伴って発生するイオン電流を検出するイオンセンサからのイオン信号を入力する入力処理と、前記入力処理により入力されるイオン信号やクランク角センサからの入力信号に基づいて前記点火プラグ制御部へ点火信号を出力する出力処理と、前記入力処理により入力されるイオン信号に基づいてプレイグの検出を行うプレイグ検出処理と、前記プレイグ検出処理を実行しない場合に前記入力処理により入力されるイオン信号に基づいてイオンセンサの異常検出を行う異常検出処理と、を実行する実行部と、
を有する制御装置。 A control device for controlling an internal combustion engine,
A spark plug controller for controlling a spark plug for burning fuel;
An input process for inputting an ion signal from an ion sensor for detecting an ion current generated by combustion of fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine, an ion signal input by the input process, and an input signal from a crank angle sensor Output processing for outputting an ignition signal to the spark plug control unit based on the above, a Plague detection processing for detecting Plague based on an ion signal input by the input processing, and the input when the Plague detection processing is not executed. An abnormality detection process for detecting an abnormality of the ion sensor based on an ion signal input by the process;
Control device.
内燃機関の燃焼室で燃料の燃焼に伴って発生するイオン電流を検出するイオンセンサからのイオン信号を入力する段階と、
前記入力処理により入力されるイオン信号やクランク角センサからの入力信号に基づいて燃料を燃焼させる点火プラグを制御するための点火プラグ制御部へ点火信号を出力する段階と、
入力されたイオン信号に基づいてプレイグの検出を行う段階と、
プレイグ検出を実行しない場合に、入力されたイオン信号に基づいてイオンセンサの異常検出を行う段階と、
を有する制御方法。 A control method for controlling an internal combustion engine,
Inputting an ion signal from an ion sensor that detects an ionic current generated as fuel is burned in a combustion chamber of an internal combustion engine;
Outputting an ignition signal to an ignition plug control unit for controlling an ignition plug for burning fuel based on an ion signal input by the input process or an input signal from a crank angle sensor;
A stage for detecting a preg based on the input ion signal;
A stage of performing an ion sensor anomaly detection based on an input ion signal when not performing the pre-ignition detection;
A control method.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008284625A JP2010112237A (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Control apparatus and control method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102013205795A1 (en) | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Denso Corporation | DETECTION DEVICE FOR ABNORMAL COMBUSTION FOR A COMBUSTION ENGINE |
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