JP2010127103A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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mfb
crank angle
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combustion
internal combustion
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Takeshi Sano
健 佐野
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine which can accurately determine the deterioration of a combustion state due to afterburning of the internal combustion engine. <P>SOLUTION: The device includes: an MFB acquiring means for acquiring a ratio (MFB) of total mass of fuel burned during a period from a start crank angle θs before starting normal combustion to a prescribed crank angle θm with respect to a total mass of fuel burned during a period from the start crank angle θs to an end crank angle θe after completing the combustion in a combustion chamber 16 of an internal combustion engine 10, an MFB increase rate acquiring means for acquiring an increase rate (inclination (a)) of MFB in a period when the prescribed crank angle θm is from the end crank angle θe (MFB 100%) onward; and a determination means for determining the deterioration of a combustion state due to afterburning in a combustion chamber 16 when the inclination (a) is larger than a prescribed threshold value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関の燃焼状態を判定する内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control device, and more particularly to an internal combustion engine control device that determines a combustion state of an internal combustion engine.

従来、例えば、特開2007−113396号公報には、各気筒の燃焼開始から燃焼終了までの燃焼区間の総熱発生量の重心位置を検出し、この総熱発生量の重心位置に基づいて、各気筒の燃焼状態を判定する燃焼状態判定装置が開示されている。この装置では、過去の所定期間に検出された総熱発生量重心位置の平均値と今回の総熱発生量重心位置との偏差が演算され、この偏差が所定値以上となる頻度が所定値以上となったときに、燃焼状態が悪化していると判定される。   Conventionally, for example, in JP 2007-113396 A, the position of the center of gravity of the total heat generation amount in the combustion section from the start of combustion to the end of combustion of each cylinder is detected, and based on the position of the center of gravity of this total heat generation amount, A combustion state determination device for determining the combustion state of each cylinder is disclosed. In this device, the deviation between the average value of the total heat generation center of gravity position detected in the past predetermined period and the current total heat generation amount center of gravity position is calculated, and the frequency at which this deviation becomes a predetermined value or more is greater than or equal to the predetermined value. When it becomes, it is determined that the combustion state has deteriorated.

特開2007−113396号公報JP 2007-113396 A 特開平7−180598号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-180598 特開平8−128378号公報JP-A-8-128378 特開2008−223688号公報JP 2008-223688 A

しかしながら、燃焼区間の総熱発生量は、後燃え等によって燃焼状態が悪化した場合だけでなく、例えば着火遅れが発生した場合においても変化する。このため、単に総熱発生量重心位置の変化度合に基づいて燃焼状態の悪化を判定する上記従来の装置では、単なる着火遅れと後燃えによる燃焼状態の悪化とを区別することができず、誤判定を引き起こすおそれがあった。   However, the total heat generation amount in the combustion section changes not only when the combustion state deteriorates due to afterburning or the like, but also when, for example, an ignition delay occurs. For this reason, the above-described conventional apparatus that simply determines the deterioration of the combustion state based on the degree of change in the center of gravity of the total heat generation amount cannot distinguish between a simple ignition delay and the deterioration of the combustion state due to afterburning. There was a risk of causing a judgment.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の後燃えによる燃焼状態の悪化を精度よく判定することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can accurately determine the deterioration of the combustion state due to the afterburning of the internal combustion engine. .

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の燃焼室内において正常な燃焼が開始する前の開始クランク角から当該燃焼が終了した後の終了クランク角までの期間に燃焼した燃料の質量総量に対する、前記開始クランク角から所定クランク角までの期間に燃焼した燃料の質量総量の割合(以下、MFB)を取得するMFB取得手段と、
前記所定クランク角が前記終了クランク角以降となる期間における前記MFBの上昇割合を取得するMFB上昇割合取得手段と、
前記上昇割合が所定割合よりも大きい場合に、前記燃焼室内における燃焼悪化を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
From the start crank angle to the predetermined crank angle with respect to the total mass of fuel burned in the period from the start crank angle before normal combustion starts in the combustion chamber of the internal combustion engine to the end crank angle after the combustion ends. MFB acquisition means for acquiring a ratio (hereinafter referred to as MFB) of the total mass of fuel burned in a period;
MFB increase rate acquisition means for acquiring an increase rate of the MFB in a period in which the predetermined crank angle is after the end crank angle;
Determination means for determining deterioration of combustion in the combustion chamber when the increase rate is greater than a predetermined rate;
It is characterized by providing.

第2の発明は、第1の発明において、
前記MFB上昇割合取得手段は、前記終了クランク角から排気弁が開弁する直前のクランク角までの期間における前記MFBの上昇割合を取得することを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The MFB increase rate acquisition means acquires the increase rate of the MFB in a period from the end crank angle to a crank angle immediately before the exhaust valve opens.

第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記内燃機関は、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関であって、
特定クランク角における前記MFBに基づいて、点火時期を補正する点火時期補正手段と、
前記判定手段によって前記燃焼室内における燃焼悪化が判定された場合に、当該燃焼悪化時のMFBが前記点火時期補正に反映されることを制限する制限手段と、
を含むことを特徴とする。
According to a third invention, in the first or second invention,
The internal combustion engine is a spark ignition type internal combustion engine provided with a spark plug,
Ignition timing correction means for correcting the ignition timing based on the MFB at the specific crank angle;
Limiting means for limiting, when the determination means determines combustion deterioration in the combustion chamber, MFB at the time of the combustion deterioration is reflected in the ignition timing correction;
It is characterized by including.

第4の発明は、第1乃至第3の何れか1つの発明において、
前記内燃機関は、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関であって、
前記上昇割合に基づいて、前記点火プラグの劣化有無を判定する劣化判定手段を更に備えることを特徴とする。
A fourth invention is any one of the first to third inventions,
The internal combustion engine is a spark ignition type internal combustion engine provided with a spark plug,
The apparatus further comprises a deterioration determining means for determining whether or not the spark plug is deteriorated based on the rising rate.

第5の発明は、第4の発明において、
前記劣化判定手段は、前記判定手段を複数回実行した場合の前記燃焼室内における燃焼悪化が判定された割合を取得する燃焼悪化割合取得手段を含み、前記燃焼悪化割合が所定割合より大きい場合に、前記点火プラグが劣化していると判定することを特徴とする。
A fifth invention is the fourth invention,
The deterioration determination means includes combustion deterioration rate acquisition means for acquiring a rate at which combustion deterioration in the combustion chamber is determined when the determination means is executed a plurality of times, and when the combustion deterioration rate is greater than a predetermined rate, It is determined that the spark plug has deteriorated.

第6の発明は、第4の発明において、
前記劣化判定手段は、前記MFB上昇割合取得手段を複数回実行した場合の前記上昇割合の平均値を取得する平均値取得手段を含み、前記平均値が所定値より大きい場合に、前記点火プラグが劣化していると判定することを特徴とする。
According to a sixth invention, in the fourth invention,
The deterioration determination means includes average value acquisition means for acquiring an average value of the increase ratio when the MFB increase ratio acquisition means is executed a plurality of times, and when the average value is greater than a predetermined value, the spark plug is It is characterized by determining that it has deteriorated.

開始クランク角から終了クランク角までの期間に燃焼した燃料の総質量に対する、所定クランク角までの期間に燃焼した燃料の総質量の割合(MFB:Mass Fraction Burned)は、所定クランク角までの燃焼状態の指標となる。第1の発明によれば、終了クランク角以降のMFB、すなわち正常な燃焼であれば燃焼が終了しているはずの期間のMFBが上昇している場合には、後燃えが発生していると判断することができる。このため、本発明によれば、終了クランク角以降のMFBの上昇割合に基づいて、後燃えに起因する燃焼悪化を精度よく判定することができる。   The ratio of the total mass of fuel burned during the period up to the predetermined crank angle (MFB: Mass Fraction Burned) to the total mass of fuel burned during the period from the start crank angle to the end crank angle is the combustion state up to the predetermined crank angle. It becomes an index. According to the first invention, when the MFB after the end crank angle, that is, the MFB in the period where the combustion should have ended if it is normal combustion, is rising, the afterburning occurs. Judgment can be made. For this reason, according to the present invention, it is possible to accurately determine the deterioration of combustion due to afterburning based on the rate of increase in MFB after the end crank angle.

終了クランク角から排気弁が開弁する直前のクランク角までの期間は、燃焼室内が密閉されている断熱行程に属している。このため、第2の発明によれば、後燃えに起因するMFBの上昇を精度よく判定することができる。   The period from the end crank angle to the crank angle just before the exhaust valve opens belongs to the heat insulation stroke in which the combustion chamber is sealed. For this reason, according to 2nd invention, the raise of MFB resulting from afterburning can be determined accurately.

第3の発明によれば、燃焼悪化が判定された場合に、当該燃焼悪化時のMFBが点火時期補正に反映されることを抑止することができる。このため、本発明によれば、後燃えによる突然の燃焼悪化により、その後の点火時期の補正値が大幅に変わってしまう事態を効果的に回避することができる。   According to the third invention, when it is determined that the combustion is deteriorated, it is possible to prevent the MFB at the time of the deterioration of the combustion from being reflected in the ignition timing correction. For this reason, according to the present invention, it is possible to effectively avoid a situation in which the correction value of the subsequent ignition timing is significantly changed due to sudden combustion deterioration due to afterburning.

終了クランク角以降のMFBの上昇割合が大きい場合には、点火プラグの劣化が疑わしい。このため、第4の発明によれば、かかる上昇割合に基づいて、燃焼悪化の要因となる点火プラグの劣化を効率よく検知することができる。   When the increase rate of MFB after the end crank angle is large, the deterioration of the spark plug is doubtful. For this reason, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to efficiently detect the deterioration of the spark plug that causes the deterioration of combustion based on the increase rate.

燃焼悪化と判定される頻度が高い場合には、点火プラグが劣化している可能性が高い。このため、第5の発明によれば、燃焼悪化の判定割合に基づいて、点火プラグの劣化を精度よく判定することができる。   When it is determined that the combustion is deteriorated, there is a high possibility that the spark plug has deteriorated. For this reason, according to the fifth aspect of the invention, it is possible to accurately determine the deterioration of the spark plug based on the determination rate of the deterioration of combustion.

終了クランク角以降のMFBの上昇割合の平均値が大きい場合には、点火プラグが経年劣化している可能性が高い。このため、第6の発明によれば、上昇割合の平均値の大きさに基づいて、点火プラグの劣化を精度よく判定することができる。   When the average value of the rate of increase in MFB after the end crank angle is large, there is a high possibility that the spark plug has deteriorated over time. For this reason, according to the sixth aspect, it is possible to accurately determine the deterioration of the spark plug based on the average value of the increase ratio.

以下、図面に基づいてこの発明の幾つかの実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。図1に示すとおり、本実施の形態のシステムは内燃機関10を備えている。内燃機関10は、ガソリンを燃料とする火花点火式のエンジンとして構成されている。内燃機関10の筒内には、その内部を往復運動するピストン12が設けられている。また、内燃機関10は、シリンダヘッド14を備えている。ピストン12とシリンダヘッド14との間には、燃焼室16が形成されている。燃焼室16には、吸気通路18および排気通路20の一端がそれぞれ連通している。吸気通路18および排気通路20と燃焼室16との連通部には、それぞれ吸気弁22および排気弁24が配置されている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a system configuration as a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system according to the present embodiment includes an internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 is configured as a spark ignition engine using gasoline as fuel. A piston 12 that reciprocates inside the cylinder of the internal combustion engine 10 is provided. Further, the internal combustion engine 10 includes a cylinder head 14. A combustion chamber 16 is formed between the piston 12 and the cylinder head 14. One end of an intake passage 18 and an exhaust passage 20 communicates with the combustion chamber 16. An intake valve 22 and an exhaust valve 24 are disposed at a communication portion between the intake passage 18 and the exhaust passage 20 and the combustion chamber 16, respectively.

吸気通路18の入口には、エアクリーナ26が取り付けられている。エアクリーナ26の下流には、スロットルバルブ28が配置されている。スロットルバルブ28は、アクセル開度に基づいてスロットルモータにより駆動される電子制御式のバルブである。   An air cleaner 26 is attached to the inlet of the intake passage 18. A throttle valve 28 is disposed downstream of the air cleaner 26. The throttle valve 28 is an electronically controlled valve that is driven by a throttle motor based on the accelerator opening.

シリンダヘッド14には、燃焼室16の頂部から燃焼室16内に突出するように点火プラグ30が取り付けられている。また、シリンダヘッド14には、燃料を筒内に噴射するための燃料噴射弁32が設けられている。更に、シリンダヘッド14には、筒内圧力を検出するための筒内圧センサ34が組み込まれている。   A spark plug 30 is attached to the cylinder head 14 so as to protrude into the combustion chamber 16 from the top of the combustion chamber 16. The cylinder head 14 is provided with a fuel injection valve 32 for injecting fuel into the cylinder. Further, the cylinder head 14 incorporates an in-cylinder pressure sensor 34 for detecting the in-cylinder pressure.

本実施の形態のシステムは、図1に示すとおり、ECU(Electronic Control Unit)40を備えている。ECU40の入力部には、クランク軸の回転位置を検知するためのクランク角センサ42や、上述した筒内圧センサ34等の各種センサが接続されている。また、ECU40の出力部には、上述したスロットルバルブ28、点火プラグ30、燃料噴射弁32等の各種アクチュエータが接続されている。ECU40は、入力された各種の情報に基づいて、内燃機関10の運転状態を制御する。   The system according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 40 as shown in FIG. Various sensors such as a crank angle sensor 42 for detecting the rotational position of the crankshaft and the in-cylinder pressure sensor 34 described above are connected to the input portion of the ECU 40. Further, various actuators such as the throttle valve 28, the spark plug 30, and the fuel injection valve 32 described above are connected to the output portion of the ECU 40. The ECU 40 controls the operating state of the internal combustion engine 10 based on various types of input information.

[実施の形態1の動作]
(MFBを用いた最適点火時期制御)
本実施の形態では、燃焼室16内に流入した燃料のうち燃焼した燃料の割合である質量燃焼割合(Mass Fraction Burned,以下「MFB」と称する)を用いた最適点火時期制御(以下、「MBT制御」と称する)が行われる。MBT制御では、燃焼室16内の燃焼状態を最適に制御するために、点火プラグ30による点火時期が制御される。より具体的には、MFBは燃焼室16内の燃焼状態を反映するパラメータであるから、このMFBが目標MFBと一致するように点火時期を進角或いは遅角制御することで、所望の燃焼状態を実現することができる。
[Operation of Embodiment 1]
(Optimum ignition timing control using MFB)
In the present embodiment, optimum ignition timing control (hereinafter referred to as “MBT”) using a mass combustion ratio (Mass Fraction Burned, hereinafter referred to as “MFB”), which is the ratio of the fuel burned out of the fuel flowing into the combustion chamber 16. Control). In the MBT control, the ignition timing by the spark plug 30 is controlled in order to optimally control the combustion state in the combustion chamber 16. More specifically, since MFB is a parameter that reflects the combustion state in the combustion chamber 16, by controlling the ignition timing to advance or retard so that this MFB matches the target MFB, the desired combustion state Can be realized.

図2は、MBT制御におけるMFBの変化を説明するための特性線図である。この図に示すとおり、MBT制御では、燃焼行程の開始に対応する開始クランク角θsと、燃焼行程の終了に対応する終了クランク角θeと、燃焼行程の途中となる所定のクランク角θmとを用いる。これらのクランク角としては、例えば、爆発上死点を基準として、開始クランク角θsは−60°CA、終了クランク角θeは+60°CA、所定クランク角θmは+8°CAに設定される。尚、本発明はこれらの角度に限定されるものではなく、クランク角θs,θe,θmを適宜他の角度に設定してもよい。   FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining a change in MFB in the MBT control. As shown in this figure, in the MBT control, a start crank angle θs corresponding to the start of the combustion stroke, an end crank angle θe corresponding to the end of the combustion stroke, and a predetermined crank angle θm in the middle of the combustion stroke are used. . As these crank angles, for example, the start crank angle θs is set to −60 ° CA, the end crank angle θe is set to + 60 ° CA, and the predetermined crank angle θm is set to + 8 ° CA on the basis of the explosion top dead center. Note that the present invention is not limited to these angles, and the crank angles θs, θe, and θm may be appropriately set to other angles.

MFBは、その定義からも判るように、正常な燃焼の燃焼行程の開始時(クランク角θs)には0%であり、当該燃焼行程の終了時(クランク角θe)には100%となる。そして、MBT制御では、中間のクランク角θmにおけるMFBが目標MFB(例えば、50〜60%)と一致するように、燃焼状態を制御する。ここで、MFBは、各クランク角θs,θe,θmでの計算値PVκであるPVκθs,PVκθe,PVκθmを用いて、以下の(1)式により算出することができる。
MFB(%)=(PVκθm−PVκθs)/(PVκθe−PVκθs)・・・(1)
As can be seen from the definition, MFB is 0% at the start of the combustion stroke of normal combustion (crank angle θs), and 100% at the end of the combustion stroke (crank angle θe). In the MBT control, the combustion state is controlled so that the MFB at the intermediate crank angle θm matches the target MFB (for example, 50 to 60%). Here, MFB can be calculated by the following equation (1) using PV κ θs, PV κ θe, and PV κ θm that are calculated values PV κ at the respective crank angles θs, θe, and θm.
MFB (%) = (PV κ θm-PV κ θs) / (PV κ θe-PV κ θs) ··· (1)

上記(1)式において、Pは筒内圧センサ34により検出された圧力、Vは燃焼室16内の筒内容積、κは比熱比をそれぞれ表している。尚、筒内圧Pは、筒内圧センサ34を用いずに、内燃機関10の運転状態に基づいて推定する構成でもよい。また、筒内容積Vは、クランク角θに応じて一意的に定まるものであり、両者の関係はマップデータや関数式として予めECU40に記憶されている。更に、比熱比κは、ストイキのガソリン混合気においてはほぼ一定値(1.32程度)となるので、この値もECU40に予め記憶されているものとする。   In the above equation (1), P represents the pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 34, V represents the in-cylinder volume in the combustion chamber 16, and κ represents the specific heat ratio. The in-cylinder pressure P may be estimated based on the operating state of the internal combustion engine 10 without using the in-cylinder pressure sensor 34. The in-cylinder volume V is uniquely determined according to the crank angle θ, and the relationship between the two is stored in advance in the ECU 40 as map data or a function expression. Furthermore, since the specific heat ratio κ is substantially constant (approximately 1.32) in the stoichiometric gasoline mixture, it is assumed that this value is also stored in the ECU 40 in advance.

次に、MBT制御の具体的処理について図3を用いて詳細に説明する。図3はECU40がMBT制御を実行するためのルーチンを示すフローチャートである。図3に示すルーチンでは、先ず、各気筒毎に、所定クランク角θmが+8°CAである場合のMFB(以下、「MFB8」と称する)が算出される(ステップ100)。ここでは、具体的には、筒内圧センサ34によって検出された筒内圧P等が上記(1)式に代入されて、MFB8が算出される。   Next, specific processing of MBT control will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a routine for the ECU 40 to execute the MBT control. In the routine shown in FIG. 3, first, the MFB (hereinafter referred to as “MFB8”) when the predetermined crank angle θm is + 8 ° CA is calculated for each cylinder (step 100). Here, specifically, the in-cylinder pressure P detected by the in-cylinder pressure sensor 34 is substituted into the above equation (1), and the MFB 8 is calculated.

次に、MFB8とMFB8の目標値との偏差Δが算出される(ステップ102)。ここでは、具体的には、上記ステップ100において算出されたMFB8と、ECU40が記憶しているMFB8の目標値との偏差が算出される。MFB8の目標値は、燃焼室16内において最適な燃焼が行われた場合のMFB8として、予め設定された値が使用される。   Next, a deviation Δ between MFB8 and the target value of MFB8 is calculated (step 102). Specifically, the deviation between the MFB 8 calculated in step 100 and the target value of MFB 8 stored in the ECU 40 is calculated. As the target value of the MFB 8, a preset value is used as the MFB 8 when optimum combustion is performed in the combustion chamber 16.

次に、偏差Δになまし処理が実行される(ステップ104)。ここでは、具体的には、過去5回分のルーチンの偏差Δの平均値がなまし処理後の偏差Δとして取得される。   Next, a smoothing process is performed on the deviation Δ (step 104). Specifically, the average value of the deviation Δ of the routine for the past five times is acquired as the deviation Δ after the annealing process.

図3に示すルーチンでは、次に、点火時期の補正が実行される(ステップ106)。ECU40は、偏差Δに応じた点火時期補正量を記憶している。ここでは、具体的には、上記ステップ104において所得された偏差Δに対応する点火時期補正量が特定されて点火時期補正が実行される。   Next, in the routine shown in FIG. 3, the ignition timing is corrected (step 106). The ECU 40 stores an ignition timing correction amount corresponding to the deviation Δ. Specifically, the ignition timing correction amount corresponding to the deviation Δ obtained in step 104 is specified and the ignition timing correction is executed.

このように、MBT制御では、MFB8がMFB8の目標値と一致するように点火時期が制御されるので、着火遅れ等が発生した場合であっても、燃焼状態を良好に保つことができる。   As described above, in the MBT control, the ignition timing is controlled so that the MFB 8 coincides with the target value of the MFB 8. Therefore, even when an ignition delay or the like occurs, a good combustion state can be maintained.

(本実施の形態の特徴的動作)
次に、図4および図5を参照して、本実施の形態の特徴的動作について説明する。図4は、各燃焼状態のMFBの変化をそれぞれ示す図である。尚、この図において、実線L1は正常な燃焼が行われた場合のMFBの変化を、一点鎖線L2は、着火遅れが発生した場合MFB変化を、点線L3は、後燃えによって燃焼状態が悪化した場合のMFBの変化を、それぞれ示している。この図に示すとおり、各MFBにおけるMFB8を比較すると、着火遅れ時のMFB8と後燃えによる燃焼悪化時のMFB8とは同等の値になっている。つまり、MFB8だけでは、着火遅れと後燃えによる燃焼悪化とを区別することができない。
(Characteristic operation of this embodiment)
Next, characteristic operations of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram showing changes in MFB in each combustion state. In this figure, the solid line L1 shows the change in MFB when normal combustion is performed, the alternate long and short dash line L2 shows the change in MFB when ignition delay occurs, and the dotted line L3 shows the combustion state deteriorated by afterburning. The change of MFB in each case is shown. As shown in this figure, when comparing MFB8 in each MFB, MFB8 at the time of ignition delay and MFB8 at the time of deterioration of combustion due to afterburning have the same value. That is, the MFB 8 alone cannot distinguish between ignition delay and combustion deterioration due to afterburning.

ここで、着火遅れが発生した場合には、MBT制御ロジックを実行し、点火時期を進角側に補正することが望ましい。これに対して、後燃えによって突発的に燃焼状態が悪化した場合には、その後の点火時期補正値が大幅に変わってしまう事態を回避するために、MBT制御ロジックを実行しないことが望ましい。このため、これらを区別できない上記MBT制御では、燃焼状態を最適に制御することができないおそれがある。   Here, when the ignition delay occurs, it is desirable to execute the MBT control logic and correct the ignition timing to the advance side. On the other hand, when the combustion state suddenly deteriorates due to afterburning, it is desirable not to execute the MBT control logic in order to avoid a situation in which the subsequent ignition timing correction value changes significantly. For this reason, in the said MBT control which cannot distinguish these, there exists a possibility that a combustion state cannot be controlled optimally.

そこで、本実施の形態では、終了クランク角θe以降のMFB変化に着目して、単なる着火遅れと後燃えによる燃焼悪化とを区別することとする。図5は、各燃焼状態のMFBの変化をそれぞれ示す図である。尚、この図において、実線L1は正常な燃焼が行われた場合のMFBの変化を、一点鎖線L2は、着火遅れが発生した場合MFB変化を、点線L3は、後燃えによって燃焼状態が悪化した場合のMFBの変化を、それぞれ示している。   Therefore, in the present embodiment, focusing on the MFB change after the end crank angle θe, a simple ignition delay is distinguished from combustion deterioration due to afterburning. FIG. 5 is a diagram showing changes in MFB in each combustion state. In this figure, the solid line L1 shows the change in MFB when normal combustion is performed, the alternate long and short dash line L2 shows the change in MFB when ignition delay occurs, and the dotted line L3 shows the combustion state deteriorated by afterburning. The change of MFB in each case is shown.

この図に示すとおり、実線L1および一点鎖線L2におけるMFBは、終了クランク角θe以降ほぼ一定(100%)となっている。これは、正常な燃焼または着火遅れによる燃焼の場合には、何れも終了クランク角θeまでに燃焼が実質的に終了していることを示している。これに対して、点線L3で示すとおり、後燃えによって燃焼状態が悪化した場合のMFBは、終了クランク角θe以降も上昇している。これは、終了クランク角θe以降も燃焼が継続していることを示している。   As shown in this figure, the MFB in the solid line L1 and the alternate long and short dash line L2 is substantially constant (100%) after the end crank angle θe. This indicates that in the case of normal combustion or combustion due to ignition delay, combustion has substantially ended by the end crank angle θe. On the other hand, as indicated by the dotted line L3, the MFB when the combustion state is deteriorated by the afterburning also increases after the end crank angle θe. This indicates that combustion continues after the end crank angle θe.

このように、終了クランク角θe以降のMFBは、後燃えによる燃焼悪化の発生の指標となる。そこで、本実施の形態では、終了クランク角θeから排気弁が開弁するまでの期間(図中のクランク角60°〜110°の期間)のMFBの傾きaを演算し、この傾きaが所定値よりも大きい場合に、後燃えによる燃焼悪化を判定することとする。これにより、単なる着火遅れと後燃えによる燃焼悪化を効果的に区別することができる。   Thus, the MFB after the end crank angle θe is an index of occurrence of combustion deterioration due to afterburning. Therefore, in the present embodiment, the MFB gradient a during the period from the end crank angle θe to the opening of the exhaust valve (crank angle 60 ° to 110 ° in the figure) is calculated, and this gradient a is a predetermined value. When it is larger than the value, the deterioration of combustion due to afterburning is determined. As a result, it is possible to effectively distinguish between simple ignition delay and deterioration of combustion due to afterburning.

また、本実施の形態のシステムでは、後燃えによる燃焼悪化が判定された場合には、かかる燃焼悪化時のMFB8を用いて点火時期補正値を演算しない、すなわち前回のルーチンにおける点火時期補正値を使用してMBT制御を実行することとする。これにより、MBT制御の点火時期補正値が大幅に変わってしまう事態を回避できるので、MBT制御の精度が低下する事態を抑止することができる。   Further, in the system according to the present embodiment, when the combustion deterioration due to afterburning is determined, the ignition timing correction value is not calculated using the MFB 8 at the time of such combustion deterioration, that is, the ignition timing correction value in the previous routine is not calculated. It is assumed that MBT control is executed by using. Thereby, since the situation where the ignition timing correction value of MBT control changes significantly can be avoided, the situation where the precision of MBT control falls can be suppressed.

[実施の形態1の具体的処理]
次に、図6を参照して、本実施の形態1の具体的処理について説明する。図6は、ECU40が実行するルーチンを示すフローチャートである。
[Specific Processing in First Embodiment]
Next, specific processing of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 40.

図6に示すルーチンでは、先ず、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFBの傾きaの平均値aAVEおよび標準偏差σが演算される(ステップ200)。ここでは、具体的には、過去100回分のルーチンのステップ202において算出された傾きaに基づいて、平均値aAVEおよび標準偏差σが算出される。 In the routine shown in FIG. 6, first, an average value a AVE and a standard deviation σ of the MFB gradient a after the end crank angle θe (MFB 100%) are calculated (step 200). Specifically, the average value a AVE and the standard deviation σ are calculated based on the slope a calculated in step 202 of the routine for the past 100 times.

次に、本ルーチンにおける傾きaが算出される(ステップ202)。ここでは、具体的には、終了クランク角θe(MFB100%)から排気弁が開弁する直前までのクランク角期間におけるMFBの単位クランク角あたりの増加量が傾きaとして演算される。   Next, the inclination a in this routine is calculated (step 202). Specifically, the increase amount per unit crank angle of MFB in the crank angle period from the end crank angle θe (MFB 100%) to immediately before the exhaust valve opens is calculated as the slope a.

次に、傾きaが平均値aAVE+3σより小さいか否かが判定される(ステップ204)。平均値aAVE±3σの領域は、正規分布において99.74%が属する領域である。ここでは、具体的には、上記ステップ202において算出された今回の傾きaが、かかる3σ領域に属するか否かが判定される。その結果、傾きa<平均値aAVE+3σの成立が認められた場合には、傾きaの異常な上昇、すなわち後燃えによる燃焼悪化は発生していないと判断されて、次のステップに移行し、MBT制御ロジックが実行される(ステップ206)。ここでは、具体的には、上記ステップ100乃至106と同様の処理が実行される。 Next, it is determined whether or not the slope a is smaller than the average value a AVE + 3σ (step 204). The region of the average value a AVE ± 3σ is a region to which 99.74% belongs in the normal distribution. Specifically, it is determined whether or not the current inclination a calculated in step 202 belongs to the 3σ region. As a result, when it is recognized that the inclination a <average value a AVE + 3σ is established, it is determined that an abnormal increase in the inclination a, that is, combustion deterioration due to afterburning has not occurred, and the process proceeds to the next step. The MBT control logic is executed (step 206). Here, specifically, the same processing as in steps 100 to 106 is executed.

一方、上記ステップ204において、傾きa<平均値aAVE+3σの成立が認められない場合には、傾きaの異常な上昇、すなわち後燃えによる燃焼悪化は発生していると判断されて、次のステップに移行し、本ルーチンにおいてMBT制御ロジックは実行せずに、前回のルーチンにおけるMBT制御と同様の点火時期補正が実行される(ステップ208)。 On the other hand, when the establishment of the slope a <average value a AVE + 3σ is not recognized in the above step 204, it is determined that an abnormal rise in the slope a, that is, combustion deterioration due to afterburning, has occurred. The routine proceeds to step, and the ignition timing correction similar to the MBT control in the previous routine is executed without executing the MBT control logic in this routine (step 208).

以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFB傾きaに基づいて、後燃えに起因する燃焼悪化と着火遅れとを明確に区別して燃焼状態を判定することができる。これにより、着火遅れについてMBT制御ロジックが実行されない事態、或いは、後燃えによる燃焼悪化についてMBT制御ロジックが実行される事態を効果的に回避することができるので、MBT制御による燃費向上やエミッション向上を効果的に図ることができる。   As described above, according to the system of the present embodiment, based on the MFB inclination a after the end crank angle θe (MFB 100%), the combustion state is clearly distinguished from the combustion deterioration caused by afterburning and the ignition delay. Can be determined. As a result, it is possible to effectively avoid the situation where the MBT control logic is not executed for the ignition delay or the situation where the MBT control logic is executed for the deterioration of combustion due to afterburning. Effectively.

ところで、上述した実施の形態においては、終了クランク角θeから排気弁が開弁する直前のクランク角までのクランク角期間におけるMFBの変化割合を傾きaとして算出することとしているが、傾きaの算出方法はこれに限られない。すなわち終了クランク角θe以降で排気弁が開弁する直前までのクランク角期間内であれば、異なる期間のMFBの変化割合を傾きaとして算出してもよい。   By the way, in the above-described embodiment, the change rate of MFB in the crank angle period from the end crank angle θe to the crank angle immediately before the exhaust valve opens is calculated as the slope a. The method is not limited to this. That is, as long as it is within the crank angle period after the end crank angle θe and immediately before the exhaust valve opens, the change rate of the MFB in different periods may be calculated as the slope a.

また、上述した実施の形態においては、傾きaが平均値aAVEの3σ領域に属するか否かで後燃えによる燃焼悪化を判定することとしているが、判定値はこれに限られない。すなわち、後燃えによる燃焼悪化が発生しているときの傾きaを、他の燃焼状態と区別して判定できるのであれば、予め設定された固定値でもよいし、また、他の判定値を用いることとしてもよい。 In the above-described embodiment, the deterioration of combustion due to afterburning is determined based on whether or not the slope a belongs to the 3σ region of the average value a AVE , but the determination value is not limited to this. That is, as long as the inclination a when the combustion deterioration due to afterburning occurs can be determined separately from other combustion states, a fixed value set in advance may be used, or another determination value may be used. It is good.

尚、上述した実施の形態1においては、ECU40が、上記ステップ202の処理を実行することにより、前記第1の発明における「MFB上昇割合取得手段」が、上記ステップ204の処理を実行することにより、前記第1の発明における「判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 202, so that the “MFB increase rate acquisition means” in the first invention executes the process of step 204. The “determination means” in the first invention is realized.

また、上述した実施の形態1においては、ECU40が、上記ステップ206の処理を実行することにより、前記第3の発明における「点火時期補正手段」が、上記ステップ208の処理を実行することにより、前記第3の発明における「制限手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 206, so that the “ignition timing correction means” in the third aspect of the invention executes the process of step 208. The “limiter” in the third aspect of the invention is realized.

実施の形態2.
[実施の形態2の特徴]
次に、図7を参照して、実施の形態2の特徴について説明する。本実施の形態2は、図1に示すハードウェア構成を用いて、後述する図7に示すルーチンを実行することにより実現することができる。
Embodiment 2. FIG.
[Features of Embodiment 2]
Next, the features of the second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment can be realized by executing a routine shown in FIG. 7 to be described later using the hardware configuration shown in FIG.

後燃えによる燃焼悪化が頻繁に発生している場合等においては、点火プラグ30が劣化している可能性が高い。そこで、本実施の形態2のシステムでは、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFBの傾きaに基づいて、点火プラグ30の劣化判定を実行することとする。より具体的には、上述した実施の形態1の異常判定において、後燃えによる燃焼悪化と判定された場合と正常と判定された場合とをそれぞれカウントし、後燃えによる燃焼悪化の確率が所定のしきい値を超えた場合に、点火プラグの劣化を判定することとする。これにより、特別な構成を別途必要とせず、点火プラグ30の劣化を早期に検知することができる。   In the case where combustion deterioration due to afterburning frequently occurs, there is a high possibility that the spark plug 30 has deteriorated. Therefore, in the system of the second embodiment, the deterioration determination of the spark plug 30 is executed based on the MFB gradient a after the end crank angle θe (MFB 100%). More specifically, in the abnormality determination of the first embodiment described above, the case where it is determined that the combustion is deteriorated due to afterburning and the case where it is determined that it is normal are counted, respectively, and the probability of the deterioration of combustion due to afterburning is predetermined. When the threshold value is exceeded, deterioration of the spark plug is determined. Thereby, it is possible to detect deterioration of the spark plug 30 at an early stage without requiring a special configuration.

[実施の形態2の具体的処理]
次に、図7を参照して、本実施の形態2の具体的処理について説明する。図7は、ECU40が点火プラグ30の劣化判定を実行するルーチンを示すフローチャートである。
[Specific Processing of Embodiment 2]
Next, specific processing of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart illustrating a routine in which the ECU 40 performs the deterioration determination of the spark plug 30.

図7に示すルーチンでは、先ず、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFBの傾きaの平均値aAVEおよび標準偏差σが演算される(ステップ300)。次に、本ルーチンにおける傾きaが算出される(ステップ302)。次に、傾きaが平均値aAVE+3σより小さいか否かが判定される(ステップ304)ここでは、具体的には、上記ステップ200乃至204と同様の処理が実行される。 In the routine shown in FIG. 7, first, an average value a AVE and standard deviation σ of the MFB gradient a after the end crank angle θe (MFB 100%) and the standard deviation σ are calculated (step 300). Next, the inclination a in this routine is calculated (step 302). Next, it is determined whether or not the slope a is smaller than the average value a AVE + 3σ (step 304). Specifically, the same processing as in steps 200 to 204 is executed.

上記ステップ304において、傾きa<平均値aAVE+3σの成立が認められた場合には、傾きaの異常な上昇、すなわち後燃えによる燃焼悪化は発生していないと判断されて、次のステップに移行し、燃焼正常カウンタmがカウントアップされる(ステップ306)。次に、MBT制御ロジックが実行される(ステップ308)。ここでは、具体的には、上記ステップ206と同様の処理が実行される。 If it is determined in step 304 that the inclination a <average value a AVE + 3σ is established, it is determined that an abnormal increase in the inclination a, that is, combustion deterioration due to afterburning has not occurred, and the next step is performed. Then, the combustion normal counter m is counted up (step 306). Next, MBT control logic is executed (step 308). Here, specifically, the same processing as in step 206 is executed.

一方、上記ステップ304において、傾きa<平均値aAVE+3σの成立が認められない場合には、傾きaの異常な上昇、すなわち後燃えによる燃焼悪化は発生していると判断されて、次のステップに移行し、燃焼悪化カウンタnがカウントアップされる(ステップ310)。 On the other hand, in the above-described step 304, when the establishment of the inclination a <average value a AVE + 3σ is not recognized, it is determined that an abnormal increase in the inclination a, that is, combustion deterioration due to afterburning has occurred. The routine proceeds to step, where the combustion deterioration counter n is counted up (step 310).

図7に示すルーチンでは、次に、燃焼悪化確率αが算出される(ステップ312)。ここでは、具体的には、上記ステップ306においてカウントアップされた燃焼正常カウンタmおよび上記ステップ310においてカウントアップされた燃焼悪化カウンタnが、次式(2)に代入されて燃焼悪化確率αが算出される。
α=(n/m)×100 ・・・(2)
In the routine shown in FIG. 7, next, the combustion deterioration probability α is calculated (step 312). Specifically, the normal combustion counter m counted up in step 306 and the combustion deterioration counter n counted up in step 310 are substituted into the following equation (2) to calculate the combustion deterioration probability α. Is done.
α = (n / m) × 100 (2)

次に、燃焼悪化確率αが1より小さいか否かが判定される(ステップ314)。ここで、判定値1は点火プラグ30の劣化を判定するためのしきい値として、予め設定された値である。その結果、α<1の成立が認められた場合には、点火プラグ30が劣化していないと判断されて、次のステップに移行し、本ルーチンにおいてMBT制御ロジックは実行せずに、前回のルーチンにおけるMBT制御と同様の点火時期補正が実行される(ステップ316)。ここでは、具体的には、上記ステップ208と同様の処理が実行される。   Next, it is determined whether or not the combustion deterioration probability α is smaller than 1 (step 314). Here, the determination value 1 is a value set in advance as a threshold value for determining the deterioration of the spark plug 30. As a result, if it is confirmed that α <1 is established, it is determined that the spark plug 30 has not deteriorated, the process proceeds to the next step, and the MBT control logic is not executed in this routine, and the previous step is performed. The ignition timing correction similar to the MBT control in the routine is executed (step 316). Here, specifically, the same processing as in step 208 is executed.

一方、上記ステップ314において、α<1の成立が認められない場合には、燃焼悪化確率αが高いと判断されて、点火プラグ30の劣化が判定される(ステップ318)。   On the other hand, if the establishment of α <1 is not recognized in step 314, it is determined that the combustion deterioration probability α is high, and the deterioration of the spark plug 30 is determined (step 318).

以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFB傾きaに基づいて判定された後燃えに起因する燃焼悪化の確率が高い場合に、点火プラグ30の劣化を判定することができる。これにより、特別な構成を別途必要とせず、点火プラグ30の劣化を早期に検知することができる。   As described above, according to the system of the present embodiment, when the probability of the deterioration of combustion due to the afterburning determined based on the MFB inclination a after the end crank angle θe (MFB100%) is high, the spark plug 30 degradations can be determined. Thereby, it is possible to detect deterioration of the spark plug 30 at an early stage without requiring a special configuration.

ところで、上述した実施の形態においては、燃焼悪化確率αが1より大きい場合に、点火プラグ30の劣化を判定することとしているが、判定に使用するしきい値はこれに限られず、点火プラグ30の劣化を判定するための最適な値を適宜設定することができる。   In the above-described embodiment, when the combustion deterioration probability α is greater than 1, the deterioration of the spark plug 30 is determined. However, the threshold value used for the determination is not limited to this, and the spark plug 30 is not limited to this. It is possible to set an optimum value for determining deterioration of the image as appropriate.

尚、上述した実施の形態2においては、ECU40が、上記ステップ302の処理を実行することにより、前記第1の発明における「MFB上昇割合取得手段」が、上記ステップ304の処理を実行することにより、前記第1の発明における「判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the second embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 302, so that the “MFB increase rate acquisition means” in the first invention executes the process of step 304. The “determination means” in the first invention is realized.

また、上述した実施の形態2においては、ECU40が、上記ステップ308の処理を実行することにより、前記第3の発明における「点火時期補正手段」が、上記ステップ316の処理を実行することにより、前記第3の発明における「制限手段」が、それぞれ実現されている。   In the second embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 308, so that the “ignition timing correction means” in the third aspect of the invention executes the process of step 316. The “restricting means” in the third invention is realized.

また、上述した実施の形態2においては、ECU40が、上記ステップ318の処理を実行することにより、前記第4の発明における「劣化判定手段」が実現されている。   In the second embodiment described above, the “deterioration determination means” according to the fourth aspect of the present invention is implemented when the ECU 40 executes the process of step 318.

また、上述した実施の形態2においては、ECU40が、上記ステップ312の処理を実行することにより、前記第5の発明における「燃焼悪化割合取得手段」が、上記ステップ314および318の処理を実行することにより、前記第5の発明における「劣化判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the second embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 312 so that the “combustion deterioration rate acquisition means” in the fifth aspect of the invention executes the processes of steps 314 and 318. Thus, the “deterioration determination means” in the fifth aspect of the present invention is realized.

実施の形態3.
[実施の形態3の特徴]
次に、図8を参照して、実施の形態3の特徴について説明する。本実施の形態3は、図1に示すハードウェア構成を用いて、後述する図8に示すルーチンを実行することにより実現することができる。
Embodiment 3 FIG.
[Features of Embodiment 3]
Next, the features of the third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment can be realized by executing a routine shown in FIG. 8 to be described later using the hardware configuration shown in FIG.

上述した実施の形態2においては、後燃えによる燃焼悪化と判定された確率に基づいて、点火プラグ30の劣化判定を行うこととしている。しかしながら、実施の形態2では、過去の複数回のルーチンにおける値に基づいて燃焼悪化判定を実行しているため、経年劣化のような長い時間で変化する燃焼悪化を捕らえることが困難となる。   In the second embodiment described above, the deterioration determination of the spark plug 30 is performed based on the probability that it is determined that the combustion deteriorates due to afterburning. However, in the second embodiment, since the combustion deterioration determination is executed based on the values obtained in a plurality of past routines, it is difficult to capture the combustion deterioration that changes over a long period of time such as aging deterioration.

そこで、本実施の形態3では、点火プラグ30の経年劣化を判定する方法として、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFB傾きaの平均値aAVEおよび標準偏差σとこれらの初期値とを比較することにより、点火プラグ30の劣化を判定することとする。より具体的には、点火プラグ30の新品時における傾きaの平均値aAVE0および標準偏差σを記憶しておく。そして、平均値aAVEと平均値aAVE0との偏差、あるいは標準偏差σと標準偏差σ0との偏差が所定値を越えた場合に、当該点火プラグ30の劣化を判定することとする。これにより、点火プラグ30に発生した経年劣化を精度よく判定することができる。 Therefore, in the present third embodiment, as a method for determining the aging deterioration of the spark plug 30, the average value a AVE and standard deviation σ of the MFB slope a after the end crank angle θe (MFB 100%) and the initial values thereof are used. The deterioration of the spark plug 30 is determined by comparison. More specifically, the average value a AVE0 and standard deviation σ 0 of the inclination a when the spark plug 30 is new is stored. Then, when the deviation between the average value aAVE and the average value aAVE0 or the deviation between the standard deviation σ and the standard deviation σ0 exceeds a predetermined value, the deterioration of the spark plug 30 is determined. As a result, it is possible to accurately determine aged deterioration occurring in the spark plug 30.

[実施の形態3の具体的処理]
次に、図8を参照して、本実施の形態3の具体的処理について説明する。図8は、ECU40が点火プラグ30の劣化判定を実行するルーチンを示すフローチャートである。
[Specific Processing of Embodiment 3]
Next, specific processing of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a routine in which the ECU 40 performs the deterioration determination of the spark plug 30.

図8に示すルーチンでは、先ず、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFBの傾きaの平均値aAVEおよび標準偏差σが演算される(ステップ400)。ここでは、具体的には、上記ステップ200と同様の処理が実行される。 In the routine shown in FIG. 8, first, the average value a AVE and standard deviation σ of the MFB gradient a after the end crank angle θe (MFB 100%) and the standard deviation σ are calculated (step 400). Here, specifically, the same processing as in step 200 is executed.

次に、平均値aAVEと当該平均値aAVEの初期値aAVE0との偏差が所定のしきい値を越えているか否かが判定される(ステップ402)。初期値aAVE0は、点火プラグ30が新品であるときの傾きaの平均値として、ECU40が記憶していた値が使用される。また、しきい値は、点火プラグ30の経年劣化を判定するためのしきい値として、予め設定された値が使用される。その結果、aAVE−aAVE0>しきい値の成立が認められた場合には、次のステップに移行し、点火プラグ30の経年劣化が判定される(ステップ404)。 Then, the deviation between the initial value a AVE0 average value a AVE and the average value a AVE whether exceeds a predetermined threshold is determined (Step 402). As the initial value a AVE0 , a value stored in the ECU 40 is used as an average value of the inclination a when the spark plug 30 is new. As the threshold value, a preset value is used as a threshold value for determining the aging deterioration of the spark plug 30. As a result, when it is recognized that a AVE −a AVE0 > threshold value is established, the process proceeds to the next step, and aged deterioration of the spark plug 30 is determined (step 404).

一方、aAVE−aAVE0>しきい値の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、標準偏差σと当該σの初期値σとの偏差が所定のしきい値を越えているか否かが判定される(ステップ406)。初期値σは、点火プラグ30が新品であるときの傾きaの標準偏差として、ECU40が記憶していた値が使用される。また、しきい値は、点火プラグ30の経年劣化を判定するためのしきい値として、予め設定された値が使用される。その結果、σ−σ>しきい値の成立が認められた場合には、ステップ404に移行し、点火プラグ30の経年劣化が判定される。一方、σ−σ>しきい値の成立が認められない場合には、点火プラグ30は劣化していないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。 On the other hand, if establishment of a AVE −a AVE0 > threshold value is not recognized, the process proceeds to the next step, and the deviation between the standard deviation σ and the initial value σ 0 of the σ exceeds the predetermined threshold value. It is determined whether or not (step 406). As the initial value σ 0 , a value stored in the ECU 40 is used as the standard deviation of the inclination a when the spark plug 30 is new. As the threshold value, a preset value is used as a threshold value for determining the aging deterioration of the spark plug 30. As a result, when it is recognized that σ−σ 0 > threshold value is established, the routine proceeds to step 404 where it is determined whether the spark plug 30 has deteriorated over time. On the other hand, when the establishment of σ−σ 0 > threshold is not recognized, it is determined that the spark plug 30 has not deteriorated, and this routine is immediately terminated.

以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、終了クランク角θe(MFB100%)以降のMFB傾きaの平均値aAVEおよび標準偏差σとこれらの初期値とを比較することにより、点火プラグ30の経年劣化を判定することができる。 As described above, according to the system of the present embodiment, by comparing the average value a AVE and standard deviation σ of the MFB slope a after the end crank angle θe (MFB 100%) with these initial values, ignition is performed. Aging deterioration of the plug 30 can be determined.

尚、上述した実施の形態3においては、ECU40が、上記ステップ404の処理を実行することにより、前記第4の発明における「劣化判定手段」が実現されている。   In the third embodiment described above, the “deterioration determination means” in the fourth aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing the process of step 404 described above.

また、上述した実施の形態3においては、ECU40が、上記ステップ400の処理を実行することにより、前記第6の発明における「平均値取得手段」が、上記ステップ402および404の処理を実行することにより、前記第5の発明における「劣化判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the third embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 400, so that the “average value acquisition means” in the sixth aspect of the invention executes the processes of steps 402 and 404. Thus, the “deterioration determination means” in the fifth aspect of the invention is realized.

本発明の実施の形態1としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the system configuration | structure as Embodiment 1 of this invention. MBT制御におけるMFBの変化を説明するための特性線図である。It is a characteristic diagram for demonstrating the change of MFB in MBT control. MBT制御を実行するためのルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine for performing MBT control. 各燃焼状態のMFBの変化をそれぞれ示す図である。It is a figure which shows the change of MFB of each combustion state, respectively. 各燃焼状態のMFBの変化をそれぞれ示す図である。It is a figure which shows the change of MFB of each combustion state, respectively. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 3 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
12 ピストン
14 シリンダヘッド
16 燃焼室
18 吸気通路
20 排気通路
22 吸気弁
24 排気弁
26 エアクリーナ
28 スロットルバルブ
30 点火プラグ
32 燃料噴射弁
34 筒内圧センサ
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 クランク角センサ
κ 比熱比
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Piston 14 Cylinder head 16 Combustion chamber 18 Intake passage 20 Exhaust passage 22 Intake valve 24 Exhaust valve 26 Air cleaner 28 Throttle valve 30 Spark plug 32 Fuel injection valve 34 In-cylinder pressure sensor 40 ECU (Electronic Control Unit)
42 Crank angle sensor κ Specific heat ratio

Claims (6)

内燃機関の燃焼室内において正常な燃焼が開始する前の開始クランク角から当該燃焼が終了した後の終了クランク角までの期間に燃焼した燃料の質量総量に対する、前記開始クランク角から所定クランク角までの期間に燃焼した燃料の質量総量の割合(以下、MFB)を取得するMFB取得手段と、
前記所定クランク角が前記終了クランク角以降となる期間における前記MFBの上昇割合を取得するMFB上昇割合取得手段と、
前記上昇割合が所定割合よりも大きい場合に、前記燃焼室内における燃焼悪化を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
From the start crank angle to the predetermined crank angle with respect to the total mass of fuel burned in the period from the start crank angle before normal combustion starts in the combustion chamber of the internal combustion engine to the end crank angle after the combustion ends. MFB acquisition means for acquiring a ratio (hereinafter referred to as MFB) of the total mass of fuel burned in a period;
MFB increase rate acquisition means for acquiring an increase rate of the MFB in a period in which the predetermined crank angle is after the end crank angle;
Determination means for determining deterioration of combustion in the combustion chamber when the increase rate is greater than a predetermined rate;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記MFB上昇割合取得手段は、前記終了クランク角から排気弁が開弁する直前のクランク角までの期間における前記MFBの上昇割合を取得することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the MFB increase rate acquisition means acquires the increase rate of the MFB in a period from the end crank angle to a crank angle immediately before the exhaust valve opens. . 前記内燃機関は、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関であって、
特定クランク角における前記MFBに基づいて、点火時期を補正する点火時期補正手段と、
前記判定手段によって前記燃焼室内における燃焼悪化が判定された場合に、当該燃焼悪化時のMFBが前記点火時期補正に反映されることを制限する制限手段と、
を含むことを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine is a spark ignition type internal combustion engine provided with a spark plug,
Ignition timing correction means for correcting the ignition timing based on the MFB at the specific crank angle;
Limiting means for limiting, when the determination means determines combustion deterioration in the combustion chamber, MFB at the time of the combustion deterioration is reflected in the ignition timing correction;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
前記内燃機関は、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関であって、
前記上昇割合に基づいて、前記点火プラグの劣化有無を判定する劣化判定手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine is a spark ignition type internal combustion engine provided with a spark plug,
The internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a deterioration determination unit that determines whether or not the spark plug has deteriorated based on the rate of increase.
前記劣化判定手段は、前記判定手段を複数回実行した場合の前記燃焼室内における燃焼悪化が判定された割合を取得する燃焼悪化割合取得手段を含み、前記燃焼悪化割合が所定割合より大きい場合に、前記点火プラグが劣化していると判定することを特徴とする請求項4記載の内燃機関の制御装置。   The deterioration determination means includes combustion deterioration rate acquisition means for acquiring a rate at which combustion deterioration in the combustion chamber is determined when the determination means is executed a plurality of times, and when the combustion deterioration rate is greater than a predetermined rate, 5. The control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein it is determined that the spark plug has deteriorated. 前記劣化判定手段は、前記MFB上昇割合取得手段を複数回実行した場合の前記上昇割合の平均値を取得する平均値取得手段を含み、前記平均値が所定値より大きい場合に、前記点火プラグが劣化していると判定することを特徴とする請求項4記載の内燃機関の制御装置。   The deterioration determination means includes average value acquisition means for acquiring an average value of the increase ratio when the MFB increase ratio acquisition means is executed a plurality of times, and when the average value is greater than a predetermined value, the spark plug is 5. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein it is determined that the engine has deteriorated.
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