JP2011085081A - Method for determining engine misfire - Google Patents

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Ryota Yukinaga
亮太 幸長
Shinya Takakura
伸也 高倉
Kunio Hasegawa
国生 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently execute operation control such as on exhaust gas, fuel economy, combustion noise of an engine, and the like by improving accuracy of engine misfire determination. <P>SOLUTION: Temperature of an inside of a cylinder corresponding to crank angle is calculated by using compression pressure provided by a cylinder pressure sensor and differential value to crank angle change by using the temperature of the inside of the cylinder is calculated as change quantity of the temperature of the inside of the cylinder. Then, an engine misfire criterion value preset for each operation condition is calculated, and engine misfire is determined by comparing the change quantity of the temperature of the inside of the cylinder determined with the engine misfire determination threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンの筒内温度を用いて失火判定を行う方法に関する。   The present invention relates to a method for performing misfire determination using an in-cylinder temperature of an engine.

従来から、車両に搭載される内燃機関(以下、「エンジン」と呼ぶ。)において、エンジンの失火判定を行う方法が種々知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, various methods for performing engine misfire determination in internal combustion engines (hereinafter referred to as “engines”) mounted on vehicles are known.

例えば、特許文献1に記載のものでは、ガソリンエンジンの筒内温度を測定し、その最大値及び最大値が検出された時点のクランク角度を失火判定用の閾値と比較して、それらが閾値内である場合に失火であると判定している。   For example, in Patent Document 1, the in-cylinder temperature of a gasoline engine is measured, the maximum value and the crank angle at the time when the maximum value is detected are compared with a threshold value for misfire determination, and they are within the threshold value. If it is, it is determined that there is a misfire.

また、このようなエンジンの失火判定を用いて、失火と判定されたときにエンジンの燃料噴射時期等の補正制御を行うことも考えられる。   It is also conceivable to perform correction control such as the fuel injection timing of the engine when it is determined that a misfire has occurred, using such a misfire determination of the engine.

ところが、特許文献1に記載された失火判定においては、エンジンの運転状況によっては燃焼温度が比較的低いために、誤って失火と判定され、噴射時期等の補正制御が行われることがある。   However, in the misfire determination described in Patent Document 1, since the combustion temperature is relatively low depending on the operating state of the engine, it may be erroneously determined to be misfire, and correction control such as injection timing may be performed.

以上のように、従前のエンジンの失火判定及び制御方法は、失火判定精度が低く、このような失火判定に基づいて適切な補正制御ができないという問題が生じていた。   As described above, the conventional engine misfire determination and control method has a low misfire determination accuracy, and there has been a problem that appropriate correction control cannot be performed based on such misfire determination.

特に、ディーゼルエンジンにおいては、失火(燃焼不安定)を事前に予測することが困難であるため、その分予め、噴射時期を見込みで進角させておいたり、EGR量(EGR率)を減らしておいたりすることによって失火を抑制するようにしている。   In particular, in a diesel engine, it is difficult to predict misfire (combustion instability) in advance. Therefore, advance the injection timing in advance and reduce the EGR amount (EGR rate) accordingly. I try to suppress misfire by putting it on.

しかし、噴射時期の進角量の増加及びEGR率の減少に伴って燃焼騒音が悪化し、また、窒素酸化物の排出増大を招くきらいがある。   However, the combustion noise worsens with an increase in the amount of advancement of the injection timing and a decrease in the EGR rate, and there is a possibility that the emission of nitrogen oxides will increase.

加えて、失火のしやすさは、エンジンに用いられる燃料のセタン価によっても変化する。一般的なエンジンは、市場に流通する幅広いセタン価の燃料が用いられても失火しないようにするため、投入市場における最低セタン価に合わせて失火適合をしている。したがって、セタン価の高い燃料を使用した場合であっても、エンジンが失火しないように噴射時期を見込みで進角させておいたり、EGR率を減らしたりすることとなる。そのため、この場合においても、燃焼騒音の悪化、窒素酸化物の排出増大といった問題が発生し得る。   In addition, the ease of misfire also varies depending on the cetane number of the fuel used in the engine. A general engine is misfire-matched to the lowest cetane number in the input market in order to prevent misfire even when fuel with a wide range of cetane numbers distributed in the market is used. Therefore, even when fuel with a high cetane number is used, the injection timing is advanced in advance so that the engine does not misfire, or the EGR rate is reduced. Therefore, even in this case, problems such as deterioration of combustion noise and increased emission of nitrogen oxides may occur.

特開平3−206361号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-206361

本発明は、以上のような不具合を解消すべく、失火判定を行う精度を向上させ、以て、エンジンの運転制御を効率良く行うことを目的とする。   An object of the present invention is to improve the accuracy with which misfire determination is performed in order to eliminate the above-described problems, and to efficiently perform engine operation control.

本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係るエンジンの失火判定方法は、筒内温度を検知する筒内温度検知手段と、クランク角度を検知するクランク角度検知手段とを具備してなるエンジンにおいて、前記筒内温度及びクランク角度により算出されたクランク角度の変化に対する筒内温度の変化量を、予め決められた失火判定閾値と比較して失火判定を行うことを特徴とする。   The present invention takes the following means in order to solve the above-described problems. That is, the engine misfire determination method according to the present invention includes an in-cylinder temperature detecting means for detecting an in-cylinder temperature and a crank angle detecting means for detecting a crank angle. The amount of change in the in-cylinder temperature with respect to the change in the crank angle calculated by the angle is compared with a predetermined misfire determination threshold value to perform misfire determination.

このようなものであれば、筒内温度及びクランク角度を用いて算出されたクランク角度の変化に対する筒内温度の変化量、すなわち筒内での温度変化を示す微分係数からエンジンの失火をより確実に判断し得る。そして、一義的にエンジンの失火傾向を判定することができ、以て、効率的にエンジンの制御をすることができる。また、燃料性状すなわち燃料のセタン価の高さにかかわらずエンジンの失火判定を行うことができるという点で大変画期的なものである。   If this is the case, the misfire of the engine is more reliably determined from the amount of change in the in-cylinder temperature with respect to the change in the crank angle calculated using the in-cylinder temperature and the crank angle, that is, the differential coefficient indicating the temperature change in the cylinder. Can be judged. And the misfire tendency of an engine can be determined uniquely and, therefore, an engine can be controlled efficiently. In addition, the engine misfire determination can be performed regardless of the fuel property, that is, the high cetane number of the fuel.

本発明者らが上述した課題、換言すれば、失火判定を行う精度を向上させるために種々実験を行った結果、図3に示すようなデータが得られた。この図3に示すデータは、横軸に0℃Aを上死点とするクランク角度(℃A)、縦軸に温度(℃)をとって、燃料噴射時期、過給圧、吸入空気量等の各パラメータを変化させたときの燃焼状態における筒内の温度経緯を示したものである。この図において、実線は実車最悪諸元で失火しない定数を各パラメータに与えた場合の筒内温度変化を示し、破線は実車最悪諸元で失火する定数を各パラメータに与えた場合の筒内温度変化を示している。ここに言う実車最悪諸元とは、失火しやすい燃料を用いて、さらに圧縮比、燃料噴射時期、燃料噴射量、ターボチャージャ、エアフローメータのばらつき等を考慮し最も失火しやすい条件を想定したものである。   As a result of various experiments conducted by the inventors to improve the accuracy of performing the misfire determination, in other words, data as shown in FIG. 3 was obtained. The data shown in FIG. 3 is obtained by taking the crank angle (° C. A) with 0 ° C. as the top dead center on the horizontal axis and the temperature (° C.) on the vertical axis. The temperature history in a cylinder in the combustion state when each parameter of is changed is shown. In this figure, the solid line shows the in-cylinder temperature change when each parameter is given a constant that does not misfire in the actual vehicle worst specifications, and the broken line shows the in-cylinder temperature when the constant that gives misfire in the actual vehicle is given to each parameter. It shows a change. The actual vehicle's worst specifications here use the fuel that is likely to misfire, and further assume the conditions that are most likely to misfire, taking into account variations in compression ratio, fuel injection timing, fuel injection amount, turbocharger, air flow meter, etc. It is.

これらの実線と破線とを比較すると、実線では、筒内温度のクランク角度による微分係数dt/dθが常に0以上となっている。一方、破線では、筒内温度のクランク角度による微分係数dt/dθが0未満になる領域が必ず存在している。すなわち、エンジンの水温、油温、吸気温、圧縮比、燃料噴射、燃料噴射時期、吸気圧力、又は/及び内外EGR率等個体ごとのばらつきがあっても、dt/dθに着目すれば、エンジンが失火しているか否かの判断を正しく行い得ることが明らかになった。   When these solid lines are compared with the broken line, the differential coefficient dt / dθ according to the crank angle of the in-cylinder temperature is always 0 or more in the solid line. On the other hand, the broken line always has a region where the differential coefficient dt / dθ due to the crank angle of the in-cylinder temperature is less than zero. That is, even if there are variations among individuals such as engine water temperature, oil temperature, intake air temperature, compression ratio, fuel injection, fuel injection timing, intake air pressure, and / or internal and external EGR rate, It has become clear that it is possible to correctly determine whether or not the fire has misfired.

すなわち、本発明に係る失火判定方法は、上述したようなものであるので、エンジンの環境の変化に影響されることなく失火判定を行う精度を向上させることができる。したがって、見込みでEGR率を大きく減らしたり、噴射時期を大きく進角させたりする必要がなくなるため、燃費が向上するとともに、有害物質の発生を抑制できる等失火判定後のエンジンの運転制御を効率良く行うことができる。   That is, since the misfire determination method according to the present invention is as described above, it is possible to improve the accuracy of performing the misfire determination without being affected by changes in the engine environment. Therefore, since it is not necessary to greatly reduce the EGR rate or advance the injection timing with an expectation, it is possible to improve the fuel efficiency and to efficiently control the engine operation after the misfire determination, such as suppressing the generation of harmful substances. It can be carried out.

本発明によれば、失火判定を行う精度を向上させ、以て、エンジンの運転制御を効率良く行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the precision which performs misfire determination can be improved and, therefore, engine operation control can be performed efficiently.

本発明の一実施形態のエンジンの模式的概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention. 同実施形態の制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of the embodiment. 同実施形態の筒内の温度経緯を示すグラフ。The graph which shows the temperature course in the cylinder of the same embodiment.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態における内燃機関たるディーゼルエンジン(以下「エンジン」と呼ぶ。)1の構成を模式的に示す。車両等に搭載されるこのエンジン1は、複数の気筒7(図中には一気筒のみを記載している)と、各気筒7内に燃料を噴射するインジェクタ73と、各気筒7に吸気を供給するための吸気経路3と、各気筒7から排出ガスを排出するための排気経路4と、駆動タービン22及びコンプレッサ21の組である可変容量ターボチャージャ2と、吸気経路3と排気経路4とを連通して排出ガスを還流するEGR装置5とを備えている。   FIG. 1 schematically shows a configuration of a diesel engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 which is an internal combustion engine in the present embodiment. The engine 1 mounted on a vehicle or the like includes a plurality of cylinders 7 (only one cylinder is shown in the figure), an injector 73 that injects fuel into each cylinder 7, and intake air to each cylinder 7. An intake path 3 for supplying, an exhaust path 4 for discharging exhaust gas from each cylinder 7, a variable capacity turbocharger 2 that is a set of a drive turbine 22 and a compressor 21, an intake path 3 and an exhaust path 4 And an EGR device 5 that recirculates the exhaust gas.

気筒7に設けられたカムシャフト(図示せず)と同期して回転するクランクシャフト(図示せず)付近には、その回転角を検出するためのクランク角センサ85が取り付けられている。また、気筒7に設けられた燃焼室には、燃焼時の筒内圧力を検出するための筒内圧センサ86が取り付けられている。   In the vicinity of a crankshaft (not shown) that rotates in synchronization with a camshaft (not shown) provided in the cylinder 7, a crank angle sensor 85 for detecting the rotation angle is attached. An in-cylinder pressure sensor 86 for detecting the in-cylinder pressure at the time of combustion is attached to the combustion chamber provided in the cylinder 7.

吸気経路3は、外部から空気を取り入れて気筒7の吸気ポート71へと導く。吸気経路3上には、エアクリーナ31、コンプレッサ21、インタークーラ32及びサージタンク33を、上流からこの順序に配設している。加えて、吸気経路3上には、サージタンク33中の圧力を検出するための吸気圧センサ81と、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ82が設けられている。   The intake path 3 takes in air from the outside and guides it to the intake port 71 of the cylinder 7. On the intake path 3, an air cleaner 31, a compressor 21, an intercooler 32, and a surge tank 33 are arranged in this order from the upstream. In addition, an intake pressure sensor 81 for detecting the pressure in the surge tank 33 and an intake air temperature sensor 82 for detecting the temperature of intake air are provided on the intake path 3.

排気経路4は、気筒7内で燃料を燃焼させた結果発生した排出ガスを気筒7の排気ポート72から外部へと導く。   The exhaust path 4 guides exhaust gas generated as a result of burning fuel in the cylinder 7 from the exhaust port 72 of the cylinder 7 to the outside.

ターボチャージャ2は、駆動タービン22とコンプレッサ21とを同軸で連結して連動するように構成してなる。そして、駆動タービン22を排出ガスのエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサ21にポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮、つまりは過給して気筒7に送り込む。   The turbocharger 2 is configured such that the drive turbine 22 and the compressor 21 are connected coaxially and interlocked. Then, the drive turbine 22 is rotationally driven by using the energy of the exhaust gas, and the compressor 21 is pumped by using the rotational force, whereby the intake air is pressurized and compressed, that is, supercharged and sent to the cylinder 7. .

EGR装置5は、排出ガスが流通するEGR通路51と、EGR通路51を開閉するEGRバルブ52とを要素とする。EGR通路51上には、EGRクーラ53を配設している。   The EGR device 5 includes an EGR passage 51 through which exhaust gas flows and an EGR valve 52 that opens and closes the EGR passage 51. An EGR cooler 53 is disposed on the EGR passage 51.

エンジン1の制御を司る電子制御装置(ECU)6は、CPU61、メモリ62、入力インターフェース63、出力インターフェース64等を有するマイクロコンピュータシステムである。入力インターフェース63には、吸気管内圧力を検出するセンサ81から出力される過給圧信号a、吸気管内温度を検出する吸気温センサ82から出力される吸気温信号b、エンジン回転数を検出するセンサ83から出力される回転数信号c、アクセル開度つまりアクセルペダルの踏込量を検出するセンサ84から出力されるアクセル信号d、エンジン1の回転状態を検出するためのクランク角センサ85から出力されるクランク角信号e、筒内圧センサ86から出力される燃焼圧信号f等が入力される。一方、出力インターフェース64からは、検出したエンジン回転数NE及びアクセルペダルの踏込量等の諸条件から決定した噴射量に対応する燃料噴射信号gがインジェクタ73に出力されるとともに、EGRバルブ52に対して開閉信号hがそれぞれ出力されるようになっている。   An electronic control unit (ECU) 6 that controls the engine 1 is a microcomputer system having a CPU 61, a memory 62, an input interface 63, an output interface 64, and the like. The input interface 63 includes a boost pressure signal a output from a sensor 81 that detects the pressure in the intake pipe, an intake air temperature signal b output from the intake temperature sensor 82 that detects the temperature in the intake pipe, and a sensor that detects the engine speed. 83, an accelerator signal d output from a sensor 84 for detecting the accelerator opening, that is, an accelerator pedal depression amount, and a crank angle sensor 85 for detecting the rotational state of the engine 1. A crank angle signal e, a combustion pressure signal f output from the in-cylinder pressure sensor 86, and the like are input. On the other hand, from the output interface 64, a fuel injection signal g corresponding to the injection amount determined from various conditions such as the detected engine speed NE and the accelerator pedal depression amount is output to the injector 73 and to the EGR valve 52. Thus, an open / close signal h is output.

CPU61は、予めメモリ62に格納されているプログラムを解釈、実行し、エンジン1の運転を制御する。CPU61は、エンジン1の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f等を入力インターフェース63を介して取得し、それらに基づいて燃料噴射量や燃料噴射タイミング、EGRバルブ52の開弁時間等を演算して、演算結果に対応した各種制御信号g、h等を出力インターフェース64を介して印加する。   The CPU 61 interprets and executes a program stored in the memory 62 in advance, and controls the operation of the engine 1. The CPU 61 obtains various information a, b, c, d, e, f and the like necessary for operation control of the engine 1 through the input interface 63, and based on them, the fuel injection amount, the fuel injection timing, the EGR valve 52, and the like. The valve opening time is calculated and various control signals g, h, etc. corresponding to the calculation result are applied via the output interface 64.

インジェクタ73は、燃料噴射の際には、1サイクル中に噴射を複数回に分けて、すなわち、早期に少量の燃料を噴いて燃焼の始まりや圧力上昇を滑らかにするパイロット噴射と、その後のメイン噴射を行うように燃焼制御している。   In the fuel injection, the injector 73 divides the injection into a plurality of times during one cycle, that is, the pilot injection that injects a small amount of fuel at an early stage to smooth the start of combustion and the pressure rise, and the subsequent main injection. Combustion control is performed to perform injection.

この実施の形態におけるエンジンの失火判定方法及びその判定に基づく制御は、クランク角度の変化に対する筒内温度の変化量、すなわち筒内温度のクランク角度による微分係数dt/dθを用いて失火判定を行うものである。そして、失火と判断されれば噴射時期等を補正制御することにより、エンジン運転の諸条件のばらつきによっても失火判定を的確に行うことができ、排気エミッション、燃費、燃焼騒音等をエンジン固有の最適値で運転することができるようにするものである。以下、このエンジンの失火判定方法及びその判定に基づく補正制御の概略手順を、図2に示すフローチャートにより説明する。   In the engine misfire determination method and the control based on the determination in this embodiment, the misfire determination is performed using the amount of change in the in-cylinder temperature with respect to the change in the crank angle, that is, the differential coefficient dt / dθ depending on the crank angle of the in-cylinder temperature. Is. If misfire is determined, correction control is performed on the injection timing, etc., so that misfire determination can be performed accurately due to variations in engine operating conditions, and exhaust emissions, fuel consumption, combustion noise, etc. It allows you to drive with value. Hereinafter, the engine misfire determination method and the outline procedure of the correction control based on the determination will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

なお、この失火判定及び制御プログラムは、エンジン1を運転している場合に、繰り返し実行される。   The misfire determination and control program is repeatedly executed when the engine 1 is operating.

まず、各クランク角度θにおける筒内温度t(θ)を算出する(ステップS1)。具体的には、インジェクタ73からメイン燃料噴射が行われる前の筒内温度t(θ)を算出する。その際のクランク角度θを検知するクランク角度検知手段としてクランク角度センサ85、筒内温度t(θ)を検知するための筒内温度検知手段として燃焼室に取り付けられている筒内圧センサ86を用いており、この筒内圧センサ86から得られた燃焼圧力を用いてクランク角度がθ℃Aのときの筒内温度t(θ)を算出するようにしている。   First, the in-cylinder temperature t (θ) at each crank angle θ is calculated (step S1). Specifically, the in-cylinder temperature t (θ) before main fuel injection is performed from the injector 73 is calculated. A crank angle sensor 85 is used as a crank angle detecting means for detecting the crank angle θ at that time, and a cylinder pressure sensor 86 attached to the combustion chamber is used as a cylinder temperature detecting means for detecting a cylinder temperature t (θ). The in-cylinder temperature t (θ) when the crank angle is θ ° C. A is calculated using the combustion pressure obtained from the in-cylinder pressure sensor 86.

その後、ステップS1で算出した筒内温度t(θ)を用いて、クランク角度θの変化に対する筒内温度t(θ)の変化量dt/dθを算出する(ステップS2)。具体的には、筒内温度t(θ)をクランク角度θで微分した値を算出する。   Thereafter, using the in-cylinder temperature t (θ) calculated in step S1, a change amount dt / dθ of the in-cylinder temperature t (θ) with respect to the change in the crank angle θ is calculated (step S2). Specifically, a value obtained by differentiating the in-cylinder temperature t (θ) by the crank angle θ is calculated.

次に、失火判定閾値Kを算出する(ステップS3)。この失火判定閾値Kは、運転条件毎に予め設定しているものであって、以下の式で表される。   Next, a misfire determination threshold value K is calculated (step S3). This misfire determination threshold value K is preset for each operating condition, and is expressed by the following equation.

K=KEGR*KQN*KTP…(式1)
(式1)のKEGRは、EGR率(%)の値に依存して1次元的に決定される値である。このEGR率が高くなると、エンジン1はより失火しやすくなる傾向がある。よって、このKEGRの値が増大すると失火判定閾値Kも増大するという関係を有する。
K = KEGR * KQN * KTP (Formula 1)
KEGR in (Expression 1) is a value that is determined one-dimensionally depending on the value of the EGR rate (%). When this EGR rate increases, the engine 1 tends to misfire more easily. Therefore, there is a relationship that when the value of KEGR increases, the misfire determination threshold value K also increases.

また、(式1)のKQNは、一回の燃料噴射当たりの燃料噴射量Qv(mm3/回)及びエンジン回転数NE(rpm)という2つの値に依存して決定される値である。燃料噴射量Qvは、センサ83を用いて検出されたエンジン回転数NE等の諸条件から決定される。 Further, KQN in (Equation 1) is a value determined depending on two values of the fuel injection amount Qv (mm 3 / time) per one fuel injection and the engine speed NE (rpm). The fuel injection amount Qv is determined from various conditions such as the engine speed NE detected using the sensor 83.

同様に、(式1)のKTPは、吸気管圧力PIM(kpa)及び吸入空気温THA(K)という2つの値に依存して決定される値である。吸気管圧力PIMは、吸気経路3上に設けられた吸気圧センサ81を用いて計測し、吸入空気温THAは、吸気経路3上に設けられた吸気温センサ82を用いて計測される。   Similarly, KTP in (Equation 1) is a value determined depending on two values of the intake pipe pressure PIM (kpa) and the intake air temperature THA (K). The intake pipe pressure PIM is measured using an intake pressure sensor 81 provided on the intake path 3, and the intake air temperature THA is measured using an intake temperature sensor 82 provided on the intake path 3.

次に、ステップS2で算出されたクランク角度θの変化に対する筒内温度t(θ)の変化量dt/dθと、ステップS3で算出された失火判定閾値Kとを比較する(ステップS4)。その結果、変化量dt/dθが失火判定閾値Kよりも小さい場合には、エンジン1は失火していると判断される。そのため、以下に述べるステップS5以降へと進む。一方、変化量dt/dθが失火判定閾値Kと同じかそれよりも大きい場合には、エンジン1は失火していないと判断される。そのため、噴射時期等の補正制御を行わない。   Next, the change amount dt / dθ of the in-cylinder temperature t (θ) with respect to the change in the crank angle θ calculated in step S2 is compared with the misfire determination threshold value K calculated in step S3 (step S4). As a result, when the change amount dt / dθ is smaller than the misfire determination threshold value K, it is determined that the engine 1 has misfired. Therefore, the process proceeds to step S5 and subsequent steps described below. On the other hand, when the change amount dt / dθ is equal to or larger than the misfire determination threshold value K, it is determined that the engine 1 has not misfired. Therefore, correction control such as injection timing is not performed.

以下に述べるステップS5ないしステップS8は、ステップS9において通常の算出値を補正するための補正係数を算出するステップである。   Steps S5 to S8 described below are steps for calculating a correction coefficient for correcting a normal calculation value in step S9.

ステップS5では、燃料噴射時期進角補正係数AKを1次元マップから算出する。この燃料噴射時期進角補正係数AKは、エンジン回転数NE、要求負荷等に基づいて算定した通常の算出値aINJを進角補正するために用いられる。   In step S5, the fuel injection timing advance correction coefficient AK is calculated from the one-dimensional map. The fuel injection timing advance correction coefficient AK is used to advance the normal calculated value aINJ calculated based on the engine speed NE, the required load, and the like.

同様にステップS6では、EGR減量係数AEを1次元マップから算出する。このEGR減量係数AEは、通常の算出値aEGRを減量補正するために用いられる。   Similarly, in step S6, the EGR reduction coefficient AE is calculated from the one-dimensional map. The EGR reduction coefficient AE is used to reduce the normal calculated value aEGR.

ステップS7では、過給圧増加係数APを1次元マップから算出する。この過給圧増加係数APは、通常の算出値aPIMを増加補正するために用いられる。   In step S7, the boost pressure increase coefficient AP is calculated from the one-dimensional map. The supercharging pressure increase coefficient AP is used to increase and correct the normal calculated value aPIM.

ステップS8では、パイロット量増加係数APLを1次元マップから算出する。このパイロット量増加係数APLは、通常の算出値aPLを増量補正するために用いられる。   In step S8, the pilot amount increase coefficient APL is calculated from the one-dimensional map. This pilot amount increase coefficient APL is used to increase the normal calculation value aPL.

以上のステップS5ないしステップS8の決定ステップが終了後、ステップS5ないしステップS8でそれぞれ述べた通常の算出値aINJ、aEGR、aPIM、aPLに補正係数を掛けて算出した最終値FINJ、FEGR、FPIM、FPLを求め、この最終値に基づいて燃料噴射時期、EGR率、過給圧または/及びパイロット量を補正する(ステップS9)。具体的には、それぞれの最終値は、FINJ=aINJ*AK、FEGR=aEGR*AE、FPIM=aPIM*AP、FPL=aPL*APLで計算される。そして、エンジン1が失火していると判断されれば、燃料噴射のタイミングを早める(進角)させる。また、EGR率は減少させ、過給圧は増加させ、パイロット量は増量させるように補正制御する。   After the determination steps of steps S5 to S8 are completed, final values FINJ, FEGR, FPIM, FPL is obtained, and the fuel injection timing, EGR rate, supercharging pressure, and / or pilot amount are corrected based on this final value (step S9). Specifically, the final values are calculated as FINJ = aINJ * AK, FEGR = aEGR * AE, FPIM = aPIM * AP, and FPL = aPL * APL. If it is determined that the engine 1 has misfired, the fuel injection timing is advanced (advanced). Further, correction control is performed so that the EGR rate is decreased, the supercharging pressure is increased, and the pilot amount is increased.

このように、エンジン1の失火判定方法として、筒内温度及びクランク角度により算出されたクランク角度の変化に対する筒内温度の変化量dt/dθを、燃料噴射量等により予め決められた失火判定閾値Kと比較して失火判定を行っているので、その判定精度を向上させることができる。   Thus, as a misfire determination method of the engine 1, the change amount dt / dθ of the in-cylinder temperature with respect to the change in the crank angle calculated by the in-cylinder temperature and the crank angle is set to the misfire determination threshold value determined in advance by the fuel injection amount or the like. Since misfire determination is performed in comparison with K, the determination accuracy can be improved.

また、ディーゼルエンジン1において失火判定精度が低いという問題を解消できるため、見込みでEGR率を減少させたり、噴射時期を大きく進角させたりする必要がなくなって燃費が向上するとともに、有害物質の発生を抑制できる等失火判定後のエンジン1の運転制御を効率良く行うことができる。   Moreover, since the problem that the misfire determination accuracy is low in the diesel engine 1 can be solved, it is not necessary to reduce the EGR rate or to advance the injection timing greatly, so that the fuel consumption is improved and the generation of harmful substances. It is possible to efficiently control the operation of the engine 1 after the misfire determination.

さらに、実験計画法を用いた自動適合プログラムに、dt/dθの値を参照した失火判定を組み込むことにより、失火しない最適パラメータ(EGRバルブ開度、噴射時期、噴射圧、パイロット噴射量、パイロットインターバル等)を決定することができる。また、同様の方法を用いて、マップ値の適合もなし得る。   Furthermore, by incorporating misfire determination with reference to the value of dt / dθ into the automatic calibration program using the design of experiment, optimum parameters that do not cause misfire (EGR valve opening, injection timing, injection pressure, pilot injection amount, pilot interval) Etc.) can be determined. Similar values can also be used to adapt map values.

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。   The present invention is not limited to the embodiment described above.

内燃機関は、上述したディーゼルエンジンには限られない。この失火判定方法及び制御方法は、ガソリンエンジン、特に直噴のガソリンエンジン等に適用され得るものである。   The internal combustion engine is not limited to the diesel engine described above. This misfire determination method and control method can be applied to a gasoline engine, in particular, a direct injection gasoline engine or the like.

筒内温度の検知手段は、筒内圧センサに限られない。例えば、筒内をレーザにより計測するCARS温度測定法(対象分子のCARSスペクトルを測定し、そのスペクトル形状から対象分子の振動及び回転温度を求める方法)により筒内温度を検知するものであってもよい。また、筒内に筒内温度を検出するための温度センサを設け、これによって直接筒内温度を計測するものであってもよい。   The in-cylinder temperature detection means is not limited to the in-cylinder pressure sensor. For example, even if the in-cylinder temperature is detected by a CARS temperature measurement method (a method of measuring the CARS spectrum of the target molecule and obtaining the vibration and rotation temperature of the target molecule from the spectrum shape) of measuring the inside of the cylinder with a laser. Good. Further, a temperature sensor for detecting the in-cylinder temperature may be provided in the cylinder, and thereby the in-cylinder temperature may be directly measured.

補正対象としては、本実施形態で説明したように噴射時期、EGR率、過給圧及びパイロット噴射量の算出値の全てを補正するものに限られず、この中の1つまたは複数の算出値を補正するものであってもよい。   The correction target is not limited to correcting all of the injection timing, EGR rate, boost pressure, and pilot injection amount calculation values as described in the present embodiment, and one or a plurality of calculation values among these are calculated. You may correct | amend.

さらに、失火判定閾値Kの算出方法は、本実施形態のものに限られず種々変更可能である。   Furthermore, the calculation method of the misfire determination threshold value K is not limited to that of the present embodiment, and various changes can be made.

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。   In addition, various changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

1…ディーゼルエンジン   1 ... Diesel engine

Claims (1)

筒内温度を検知する筒内温度検知手段と、クランク角度を検知するクランク角度検知手段とを具備してなるエンジンにおいて、
前記筒内温度及びクランク角度により算出されたクランク角度の変化に対する筒内温度の変化量を、予め決められた失火判定閾値と比較して失火判定を行うことを特徴とするエンジンの失火判定方法。
In an engine comprising an in-cylinder temperature detecting means for detecting an in-cylinder temperature and a crank angle detecting means for detecting a crank angle,
A misfire determination method for an engine, wherein a misfire determination is performed by comparing a change amount of the in-cylinder temperature with respect to a change in the crank angle calculated based on the in-cylinder temperature and the crank angle with a predetermined misfire determination threshold value.
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