JP2014148898A - Internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain torque increase with good responsiveness without causing a racing phenomenon when an instant angular speed is rapidly reduced due to some factors during idling.SOLUTION: A flameout prediction instant peak angular speed R2 higher than a flameout prevention instant peak angular speed 1 is set, and when an instant peak angular speed is lower than the flameout prediction instant peak angular speed R2, an inflow air amount is increased at first, and ignition timing is retarded from a reference point. Thus, a standby state can be achieved without causing racing. The inflow air amount and the ignition timing are returned to the original state when the instant angular speed is returned to the original speed, and the ignition timing is advanced when the instant angular speed is decreased to the flameout prevention instant peak angular speed. The inflow air amount is increased, and therefore, torque can be instantly increased by advancing the ignition timing. Accordingly, an engine stall can be surely prevented while keeping idling engine speed as low as possible.

Description

本願発明は、アイドリング制御に特徴を有する火花点火式内燃機関に関し、特に、車両用内燃機関を好適な対象にしている。   The present invention relates to a spark ignition internal combustion engine characterized by idling control, and in particular, a vehicle internal combustion engine is a suitable target.

車両用内燃機関では、燃費改善のためアイドリング回転数をフィードバック制御している。すなわち、アイドリング回転数の設定値を定めてはいるが、実際の回転数は様々な要因によって変化するため、実際の回転数を検知してその情報をフィードバックすることで、実際の回転数が設定回転数に一致するように、流入空気量(及び燃料噴射量)と点火時期とを調節している(ICS:アイドル・コントロール・システム)。   In an internal combustion engine for a vehicle, the idling rotational speed is feedback-controlled to improve fuel efficiency. In other words, although the set value of the idling speed is set, the actual speed varies depending on various factors. Therefore, the actual speed is set by detecting the actual speed and feeding back the information. The inflow air amount (and the fuel injection amount) and the ignition timing are adjusted so as to coincide with the rotation speed (ICS: idle control system).

しかし、何らかの要因で回転数が瞬間的に低下することがあり、この場合は、フィードバック制御では瞬間的に応答できずにエンジンストールに至ることがある。特に、近年の車両用内燃機関は燃費を向上させるためにアイドル回転数を低く設定する傾向にあることから、瞬間的な回転数の低下がエンジストールに結びつきやすい。   However, the rotational speed may decrease instantaneously for some reason. In this case, the feedback control may not be able to respond instantaneously, leading to engine stall. In particular, recent internal combustion engines for vehicles tend to set the idling engine speed low in order to improve fuel efficiency, and therefore an instantaneous decrease in engine speed tends to lead to an engine stall.

そこで、例えば特許文献1に記載されているように、クランク軸の瞬時ピーク角速度を検知して、瞬時ピーク角速度がエンジンストールを招く失火防止瞬時ピーク角速度まで低下したら、設定値を目標としたフィードバック制御から出力向上を目的としたオープン制御に切り替えて、気筒への流入空気量を増大させると共に燃料噴射量を増大させ、かつ、点火時期を進角させてトルクを増大させることが提案されている。   Therefore, as described in Patent Document 1, for example, when the instantaneous peak angular velocity of the crankshaft is detected and the instantaneous peak angular velocity is reduced to the misfire-preventing instantaneous peak angular velocity that causes engine stall, feedback control with the set value as a target is performed. It has been proposed to switch to open control for the purpose of improving the output to increase the amount of air flowing into the cylinder, increase the fuel injection amount, and advance the ignition timing to increase the torque.

特開2006−46263号公報JP 2006-46263 A

さて、気筒への流入空気量及び燃料を増大させることは機関の出力を上げるために必須の対応策であるが、電子スロットル(スロットルバルブ)から気筒までにはある程度の距離があるため、電子スロットルを開いてから実際に回転数が上昇する(トルクが増大する)までには若干のタイムラグがある。このようにタイムラグがあることに加えて、特許文献1では瞬時ピーク角速度が失火防止瞬時ピーク角速度まで低下してから流入空気量を増大させるものであるため、流入空気量の増大が間に合わずにエンジンストールに至ってしまう虞がある。   Increasing the amount of air flowing into the cylinder and the fuel is an indispensable countermeasure to increase the engine output, but there is a certain distance from the electronic throttle (throttle valve) to the cylinder. There is a slight time lag until the rotational speed actually increases (torque increases) after opening. In addition to such a time lag, in Patent Document 1, since the instantaneous peak angular velocity is reduced to the misfire prevention instantaneous peak angular velocity, the inflowing air amount is increased. There is a risk of stalling.

すなわち、特許文献1では、エンジンストールに至る直前の対応であるため、失火防止対策が遅いのみならず、電子スロットルが開いてから燃焼までにタイムラグがあるため、二重の意味で応答性が悪いのであり、その結果、外的攪乱要因に起因したエンジンストールを的確に防止し難いと言える。   That is, in Patent Document 1, since it is a response immediately before the engine stalls, not only the measures for preventing misfire are slow, but also there is a time lag between the opening of the electronic throttle and the combustion, so the response is poor in a double sense As a result, it can be said that it is difficult to accurately prevent engine stalls caused by external disturbance factors.

また、フィードバック制御からオープン制御に切り替わることで回転数が一気に上がって空吹かしのような吹け上がり現象が生じ、運転者や同乗者に不快感や心配を与えるおそれもあった。   In addition, switching from feedback control to open control causes the rotational speed to increase at a stretch, resulting in a racing phenomenon such as idling, which may cause discomfort and anxiety to the driver and passengers.

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。   The present invention has been made to improve the current situation.

本願発明の内燃機関は、クランク軸の角速度を微細に検知できる回転センサと、気筒への流入空気量を任意に制御できる電子スロットルと、点火プラグと、前記回転センサからの信号に基づいて前記電子スロットル及び点火プラグを制御する制御手段とを備えている(燃料噴射量は空気量に応じて計算されており、流入空気量が増減すると燃料噴射量も増減する。)。   The internal combustion engine of the present invention includes a rotation sensor capable of finely detecting the angular velocity of the crankshaft, an electronic throttle capable of arbitrarily controlling the amount of air flowing into the cylinder, a spark plug, and the electronic sensor based on a signal from the rotation sensor. And a control means for controlling the throttle and the spark plug (the fuel injection amount is calculated according to the air amount, and the fuel injection amount increases and decreases when the inflow air amount increases and decreases).

そして、ストールを生じることがない安全瞬時角速度よりは低くてストール防止のための失火防止瞬時角速度よりは高い瞬時角速度を失火予兆瞬時角速度として予め設定しておき、前記制御手段により、
1)基準ステップとして、前記回転センサで検知した瞬時角速度が前記失火予兆瞬時角速度より低くて失火防止瞬時角速度よりは高い場合は、前記電子スロットルにて流入空気量を増大させると共に点火時期を遅角する、
2)前記基準ステップの後に前記回転センサで検知した瞬時角速度が失火予兆瞬時角速度を超えたら、その後に流入空気量及び点火時期を元に戻す、
3)前記基準ステップの後に前記回転センサで検知した瞬時角速度が前記失火防止瞬時角速度を下回ったら、点火時期を前記基準ステップの前の状態又はそれ以上に進角させる、
という制御が成される。
And, an instantaneous angular velocity that is lower than a safe instantaneous angular velocity that does not cause a stall and higher than a misfire preventing instantaneous angular velocity for preventing a stall is set in advance as a misfiring predictive instantaneous angular velocity, and by the control means,
1) As a reference step, when the instantaneous angular velocity detected by the rotation sensor is lower than the misfire sign instantaneous angular velocity and higher than the misfire prevention instantaneous angular velocity, the inflow air amount is increased by the electronic throttle and the ignition timing is retarded. To
2) If the instantaneous angular velocity detected by the rotation sensor after the reference step exceeds the misfire-predictive instantaneous angular velocity, then return the inflow air amount and the ignition timing.
3) If the instantaneous angular velocity detected by the rotation sensor after the reference step is lower than the misfire prevention instantaneous angular velocity, the ignition timing is advanced to a state before the reference step or higher.
Control is made.

なお、基準ステップの後に回転センサにより検知した瞬時角速度が失火予兆瞬時角速度を超えたときに流入空気量及び点火時期を元に戻すステップでは、失火予兆瞬時角速度を超えたら即座に戻すことも可能であるが、安全を見越して、失火予兆瞬時角速度を超えた状態が予め設定した時間を経過してから元に戻すのが好ましい。瞬時角速度が失火防止瞬時角速度より低下して流入空気量の増大と点火時期の進角とを行った後の戻し制御も、同様である。   In the step of returning the inflow air amount and the ignition timing when the instantaneous angular velocity detected by the rotation sensor after the reference step exceeds the misfire indication instantaneous angular velocity, it is possible to return immediately when the misfire indication instantaneous angular velocity is exceeded. However, in anticipation of safety, it is preferable to return to the original state after a preset time has elapsed after the misfire sign instantaneous angular velocity has been exceeded. The same applies to the return control after the instantaneous angular velocity is lower than the misfire prevention instantaneous angular velocity and the inflow air amount is increased and the ignition timing is advanced.

また、角速度は単位時間当たりにクランク軸が回転する角度であるが、これは、回転数と同義である。すなわち、回転数は単位時間当たりの軸の回転量と定義されるが、回転量を角度として捉えると角速度になる。また、回転センサは機関本体に固定されており、クランク軸に固定された円板状のロータの外周に所定間隔で形成された突起を回転センサで検知することでクランク軸の角速度(或いは回転数)を演算するようになっているが、ロータの外径は一定なので、ロータの角速度はロータの周速度とも同義になる。従って、本願発明では、回転数も周速度も実質的に角速度に含まれている。   The angular velocity is an angle at which the crankshaft rotates per unit time, which is synonymous with the number of rotations. That is, the rotation speed is defined as the rotation amount of the shaft per unit time, but if the rotation amount is regarded as an angle, it becomes an angular velocity. The rotation sensor is fixed to the engine body, and the angular speed (or the number of rotations) of the crankshaft is detected by detecting protrusions formed at predetermined intervals on the outer periphery of a disk-shaped rotor fixed to the crankshaft. However, since the outer diameter of the rotor is constant, the angular speed of the rotor is synonymous with the peripheral speed of the rotor. Accordingly, in the present invention, both the rotational speed and the peripheral speed are substantially included in the angular speed.

更に、本願発明では、クランク軸の回転姿勢(或いはピストンの位置)との関係で見ると、安全瞬時角速度と失火防止瞬時角速度と失火予兆瞬時角速度との検知位置は任意の位置を基準にできるが、実施形態のように瞬時ピーク角速度を基準にすると、正確性と応答性に優れている利点があって好適である。   Further, according to the present invention, when viewed in relation to the rotational posture of the crankshaft (or the position of the piston), the detection position of the safe instantaneous angular velocity, the misfire prevention instantaneous angular velocity, and the misfire sign instantaneous angular velocity can be based on an arbitrary position. When the instantaneous peak angular velocity is used as a reference, as in the embodiment, there is an advantage of excellent accuracy and responsiveness, which is preferable.

本願発明では、瞬時角速度が失火防止瞬時角速度に至る前に失火を予測して予め流入空気量を増大しておき、トルク増大のための準備をしておくものであり、このため、失火防止瞬時角速度に至ると点火時期を進角させることで、即座にトルクを増大できる。   In the present invention, before the instantaneous angular velocity reaches the misfire-preventing instantaneous angular velocity, misfire is predicted and the inflow air amount is increased in advance to prepare for torque increase. When the angular velocity is reached, the torque can be increased immediately by advancing the ignition timing.

つまり、点火時期の制御は即座にできるため、瞬時角速度の低下傾向(兆候)が現れたら流入空気量を増大させることでトルクアップの準備をしておき、瞬時角速度が失火防止瞬時角速度まで低下した場合の対応を瞬時に行えるのである。このため、アイドリング回転数をできるだけ低くして燃費の向上を図りつつ、外的要因に起因してエンジンストールが発生することを的確に阻止できる。   In other words, since the ignition timing can be controlled immediately, when a tendency (sign) of a decrease in the instantaneous angular velocity appears, preparation for torque increase is made by increasing the amount of inflow air, and the instantaneous angular velocity is reduced to the misfiring prevention instantaneous angular velocity. The case can be handled instantly. For this reason, it is possible to accurately prevent the engine stall from occurring due to an external factor while improving the fuel consumption by reducing the idling rotational speed as much as possible.

また、本願発明では 失火予兆瞬時角速度に至ると流入空気量は増大しても点火時期が遅角されるため、トルク(出力)が一気に増大する現象は生じない。このため、吹け上がり現象が発生することはなくて、車両用の場合は、運転者や同乗者に不快感を与えるようなことはない。   In the present invention, when the misfire-predictive instantaneous angular velocity is reached, the ignition timing is retarded even if the inflow air amount is increased, so that the phenomenon that the torque (output) increases at a stretch does not occur. For this reason, the phenomenon of racing is not generated, and in the case of a vehicle, there is no discomfort to the driver and passengers.

実施形態に係る内燃機関の模式図である。1 is a schematic diagram of an internal combustion engine according to an embodiment. 作用を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating an effect | action.

(1).構造の説明
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1を参照して構造を説明する。図1では内燃機関の構成要素を模式的に表示している。本実施形態の内燃機関は3気筒であり、シリンダブロック1には3つの気筒2が形成されて、各気筒2にはピストン3が摺動自在に嵌まっている。各ピストン3の往復動は連接棒4を介してクランク軸5の回転運動に変換される。
(1) Description of Structure Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the structure will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically shows the components of the internal combustion engine. The internal combustion engine of the present embodiment has three cylinders. Three cylinders 2 are formed in the cylinder block 1, and pistons 3 are slidably fitted in the respective cylinders 2. The reciprocating motion of each piston 3 is converted into the rotational motion of the crankshaft 5 via the connecting rod 4.

シリンダブロック1にはシリンダヘッド6が重ね固定されており、シリンダヘッド6には各気筒2ごとに吸気ポート7が開口しており、各吸気ポート7には吸気マニホールド8が固定されている。吸気マニホールド8にはエアクリーナ9を始端とする吸気通路10が接続されており、吸気通路10に、開度が電子的に制御される電子スロットル(スロットバルブ)11やサージタンク12が介挿されている。   A cylinder head 6 is overlapped and fixed to the cylinder block 1. An intake port 7 is opened for each cylinder 2 in the cylinder head 6, and an intake manifold 8 is fixed to each intake port 7. An intake passage 10 starting from an air cleaner 9 is connected to the intake manifold 8. An electronic throttle (slot valve) 11 and a surge tank 12 whose opening degree is electronically controlled are inserted in the intake passage 10. Yes.

電子スロットル11はサージタンク12の上流側に配置されており、本実施形態では、電子的に制御される燃料噴射ポンプ13をサージタンク12に設けている(燃料噴射ポンプ13は、吸気マニホールド8や各吸気ポート7に設けてもよい。)。シリンダヘッド2には、各気筒2に対応した点火プラグ14を設けている。実際には、各シリンダヘッド2には気筒に開口したテーパ状の凹所(燃焼室)を形成しており、この凹所の頂点部に点火プラグ14を設けているが、図では凹所は表示していない。   The electronic throttle 11 is disposed on the upstream side of the surge tank 12, and in this embodiment, an electronically controlled fuel injection pump 13 is provided in the surge tank 12 (the fuel injection pump 13 includes the intake manifold 8 and the It may be provided in each intake port 7). The cylinder head 2 is provided with a spark plug 14 corresponding to each cylinder 2. Actually, each cylinder head 2 is formed with a tapered recess (combustion chamber) opened to the cylinder, and a spark plug 14 is provided at the apex of the recess. Not displayed.

クランク軸5はシリンダブロック1の一側面1aから外側に大きく突出しており、突出した部分に動弁機構を駆動するためのスプロケット16を固定し、スプロケット16にタイミングチェーン17を巻き掛けている。タイミングチェーン17は外側からチェーンカバー18で覆われており、クランク軸5のうちチェーンカバー18の外側の部分にギア状の回転数検知ロータ19を固定し、その外側に補機駆動用プーリ20を固定している。   The crankshaft 5 protrudes greatly from one side 1a of the cylinder block 1 and a sprocket 16 for driving the valve mechanism is fixed to the protruding portion, and a timing chain 17 is wound around the sprocket 16. The timing chain 17 is covered with a chain cover 18 from the outside, and a gear-like rotational speed detection rotor 19 is fixed to the outer side of the chain cover 18 of the crankshaft 5, and an accessory driving pulley 20 is provided on the outside thereof. It is fixed.

チェーンカバー18の外面には、回転数検知ロータ19の外周と対向するように回転センサ21が配置されている。回転センサ21で回転数検知ロータ19の歯(突起)を検知することで、角速度を微細に検知できる。すなわち、ピストン3は爆発行程において減速しつつ下降動して行くため、細かく見るとクランク軸5の角速度(回転数又は周速度)は変化しているが、このようなクランク軸5の角速度の瞬時の変化を回転センサ21で検出することができる。   A rotation sensor 21 is disposed on the outer surface of the chain cover 18 so as to face the outer periphery of the rotation speed detection rotor 19. By detecting the teeth (protrusions) of the rotation speed detection rotor 19 with the rotation sensor 21, the angular velocity can be detected finely. That is, since the piston 3 moves downward while decelerating in the explosion stroke, the angular speed (the number of revolutions or the peripheral speed) of the crankshaft 5 changes when viewed in detail, but the instantaneous angular speed of the crankshaft 5 changes. Can be detected by the rotation sensor 21.

なお、回転数検知ロータ19には、歯の幅を広くしたり切欠きの溝幅を大きくしたりして原点部分を設けており、このため、クランク軸5の回転姿勢と各ピストン3の往復動位置との関係を把握できる。その結果、点火プラグ14の制御やバルブタイミングを制御できる。   The rotational speed detection rotor 19 is provided with an origin portion by increasing the width of the teeth or increasing the groove width of the notch. Therefore, the rotation posture of the crankshaft 5 and the reciprocation of each piston 3 are provided. The relationship with the moving position can be grasped. As a result, it is possible to control the spark plug 14 and the valve timing.

内燃機関は制御手段としてのECU(エンジン・コントロール・ユニット)22を備えており、回転センサ21、各点火プラグ14、電子スロットル11、燃料噴射ポンプ13はECU22に電気的に接続されている。従って、敢えて述べるまでもないが、点火プラグ14の点火時期の制御、電子スロットル11の開度の制御、燃料噴射ポンプ13による燃料噴射時期及び燃料噴射量の制御はECU22が司っている。   The internal combustion engine includes an ECU (engine control unit) 22 as control means, and the rotation sensor 21, each spark plug 14, the electronic throttle 11, and the fuel injection pump 13 are electrically connected to the ECU 22. Therefore, it goes without saying that the ECU 22 is responsible for controlling the ignition timing of the spark plug 14, controlling the opening of the electronic throttle 11, and controlling the fuel injection timing and fuel injection amount by the fuel injection pump 13.

(2).制御態様
次に、図2を参照してアイドリング時の制御態様を説明する。アイドリング時の回転数の制御は、基本的には、実際の回転数を目標回転数に近付けるフィードバック制御で行われるが、例えば、異物が吸気通路に混入して電子スロットル11のバルブに噛み込む等の外的要因により、瞬時角速度が急速に低下することがあり、このため、アイドリングを限度付近まで低く設定しておくと、エンジンストールに至ることがある。そこで、アイドリング状態では常に瞬時角速度を監視しておき、瞬時ピーク角速度が設定値まで低下すると、フィードバック制御に割り込む形で、エンジンストール防止制御が実行される。
(2). Control Mode Next, a control mode during idling will be described with reference to FIG. Control of the rotational speed at idling is basically performed by feedback control that brings the actual rotational speed close to the target rotational speed. For example, foreign matter enters the intake passage and bites into the valve of the electronic throttle 11. Due to the external factors, the instantaneous angular velocity may drop rapidly. For this reason, if idling is set to a value close to the limit, engine stall may occur. Therefore, the instantaneous angular velocity is always monitored in the idling state, and when the instantaneous peak angular velocity drops to the set value, the engine stall prevention control is executed in a manner that interrupts the feedback control.

図2(A)ではクランク軸5の回転変動(角速度変動)を表示しているが、本実施形態の内燃機関は4サイクル3気筒なので、爆発行程がクランク軸5の回転角度で270°ごとに起きる。このため、クランク軸5の角速度には270°周期でピークが現れる。すなわち、角速度はピーク(上死点近傍)から急激に低下して低い定常状態が続き、それからピークに向けて急激に上昇するというサイクルを繰り返している。   In FIG. 2A, the rotational fluctuation (angular speed fluctuation) of the crankshaft 5 is displayed. Since the internal combustion engine of the present embodiment is a four-cycle three-cylinder, the explosion stroke is the rotational angle of the crankshaft 5 every 270 °. Get up. For this reason, a peak appears in the angular velocity of the crankshaft 5 at a cycle of 270 °. That is, the cycle is repeated in which the angular velocity decreases rapidly from the peak (near top dead center), continues in a low steady state, and then increases rapidly toward the peak.

そして、アイドリング状態を安定的に維持できる瞬時ピーク角速度を安全瞬時ピーク角速度R0として、放置しておくとそのまま失火に至る可能性が高い瞬時ピーク角速度を失火防止瞬時ピーク角速度R1と設定し、安全瞬時ピーク角速度R0と失火防止瞬時ピーク角速度R1との間の瞬時ピーク角速度として失火予兆瞬時ピーク角速度R2を設定している。R2はR0とR1との略中間的な数値でもよいし、R0又はR1の側に寄った数値としてもよい。   The instantaneous peak angular velocity R0 that can stably maintain the idling state is set as the safe instantaneous peak angular velocity R0, and the instantaneous peak angular velocity that is likely to cause misfire as it is is set as the misfire prevention instantaneous peak angular velocity R1. A misfire-predictive instantaneous peak angular velocity R2 is set as an instantaneous peak angular velocity between the peak angular velocity R0 and the misfire prevention instantaneous peak angular velocity R1. R2 may be a numerical value approximately between R0 and R1, or may be a numerical value closer to R0 or R1.

図2(B)(C)は、機関の瞬時ピーク角速度が安全瞬時ピーク角速度R0の近辺で安定している状態での電子スロットル11と点火時期とを示しており、安全瞬時ピーク角速度R0でのスロットル開度はQ0、点火時期は基準点から遅角も進角もせず、基準点との乖離角度は0になっている。なお、点火時期の基準点は、例えばピストン3が上死点から僅かに下降した位置とすることができる。   FIGS. 2B and 2C show the electronic throttle 11 and the ignition timing in a state where the instantaneous peak angular velocity of the engine is stable in the vicinity of the safe instantaneous peak angular velocity R0. The throttle opening is Q0, the ignition timing is neither retarded nor advanced from the reference point, and the deviation angle from the reference point is zero. The reference point of the ignition timing can be a position where the piston 3 is slightly lowered from the top dead center, for example.

瞬時ピーク角速度が図2(A)に点線で示すように、R2より低くてR2よりは高い位置まで低下すると、図2(D)(E)に示すように、電子スロットル11の開度をQ′だけ上げて流入空気量をQ0からQ1に増大し、かつ、点火時期を基準位置から若干の角度tだけ遅角する。これにより、流入空気量は増大させたトルク増大待機状態を維持しつつ、実際のトルクは上げない状態を維持できる。従って、流入空気量の増大量と点火時期の遅角量とは、殆どトルク変動をもたらさない関係に設定しておく必要がある(流入空気量を過度に増大させると、点火時期を遅角してもトルクが急激に上昇してしまう。)。   When the instantaneous peak angular velocity is lowered to a position lower than R2 and higher than R2 as indicated by a dotted line in FIG. 2A, the opening degree of the electronic throttle 11 is changed to Q as shown in FIGS. The amount of inflow air is increased by Q 'from Q0 to Q1, and the ignition timing is retarded by a slight angle t from the reference position. Thereby, it is possible to maintain a state in which the actual torque is not increased while maintaining the increased torque standby state in which the inflow air amount is increased. Therefore, the increase amount of the inflowing air amount and the retardation amount of the ignition timing must be set so as to hardly cause torque fluctuation (if the inflowing air amount is excessively increased, the ignition timing is retarded). However, the torque will rise rapidly.)

流入空気量の増大と点火時期の遅角とによって瞬時ピーク角速度が失火予兆瞬時ピーク角速度R0以上に上昇したら、予め設定した経過時間の経過を待って、電子スロットル11をQ0に戻すと共に点火時期を基準点に戻す。経過時間は何秒というように固定的であってもよいし、可変式にすることも可能である。可変式とする場合は、例えば失火予兆瞬時ピーク角速度R2が出現する頻度に応じて、単位時間当たりの出現頻度が高いと経過時間が長くなるというように設定することが可能である。流入空気量及び点火時期の戻し態様は、一気に戻してもよいし、何段階かに分けて戻してもよい。   When the instantaneous peak angular velocity rises above the misfire-predictive instantaneous peak angular velocity R0 due to the increase of the inflow air amount and the retard of the ignition timing, the electronic throttle 11 is returned to Q0 after the elapse of a preset time, and the ignition timing is changed. Return to the reference point. The elapsed time may be fixed, such as how many seconds, or may be variable. In the case of the variable type, for example, according to the frequency at which the misfire-predictor instantaneous peak angular velocity R2 appears, it is possible to set the elapsed time to be longer when the appearance frequency per unit time is high. The return mode of the inflow air amount and the ignition timing may be returned at once, or may be returned in several steps.

例えば(A)の4番目のピークにおいて瞬時ピーク角速度がR1よりも低下した場合は、流入空気量はQ2を維持したままで、点火時期を基準点よりもt′だけ進角させる。これにより、トルクを瞬間的に上げて、エンジンストールを防止できる。点火時期を基準点に戻してもトルクは増大するが、実施形態のように基準的より更に進角させると、トルク増大効果が顕著に発揮される。なお、点火時期を進角させても、ピストン3が上死点より手前に位置している状態で点火することはない。   For example, when the instantaneous peak angular velocity is lower than R1 at the fourth peak in (A), the ignition timing is advanced by t ′ from the reference point while maintaining the inflowing air amount Q2. Thereby, a torque can be raised instantaneously and an engine stall can be prevented. Even if the ignition timing is returned to the reference point, the torque increases, but if the angle is further advanced than the reference as in the embodiment, the torque increasing effect is remarkably exhibited. Even if the ignition timing is advanced, ignition is not performed in a state where the piston 3 is positioned before the top dead center.

トルクが増大する(すなわち回転数が上がる)ことで瞬時ピーク角速度が安全瞬時ピーク角速度R1まで戻ったら、ある程度の経過時間(例えば数秒)を経過してから、流入空気量をQ0に戻すと共に点火プラグ14を基準点に戻す。この場合も、経過時間は固定的でもよいし、可変式でもよい。   When the instantaneous peak angular velocity returns to the safe instantaneous peak angular velocity R1 by increasing the torque (that is, the rotational speed increases), after a certain amount of elapsed time (for example, several seconds) has elapsed, the inflow air amount is returned to Q0 and the spark plug 14 is returned to the reference point. Also in this case, the elapsed time may be fixed or variable.

瞬時ピーク角速度の低下が繰り返し発生する場合は、安全瞬時ピーク角速度R0、失火予兆瞬時ピーク角速度R2、失火防止瞬時ピーク角速度R1をそれぞれ高くすることも可能である。すなわち、本願発明では安全瞬時ピーク角速度R0、失火予兆瞬時ピーク角速度R2、失火防止瞬時ピーク角速度R1は固定的でなくてもよいのであり、実際の運転状態に応じて変化させることも可能である。失火予兆瞬時ピーク角速度の出現率に基づいてフィードバック制御のアイドリング回転目標値を変えることも可能である。   When the instantaneous peak angular velocity is repeatedly reduced, the safe instantaneous peak angular velocity R0, the misfire-predictive instantaneous peak angular velocity R2, and the misfire-preventing instantaneous peak angular velocity R1 can be increased. That is, in the present invention, the safe instantaneous peak angular velocity R0, the misfire-predictive instantaneous peak angular velocity R2, and the misfire-preventing instantaneous peak angular velocity R1 do not have to be fixed, and can be changed according to the actual operating state. It is also possible to change the idling rotation target value of feedback control based on the appearance rate of the misfire precursor instantaneous peak angular velocity.

上記の実施形態では、安全瞬時角速度と失火予兆瞬時角速度と失火防止瞬時角速度とは瞬時ピーク角速度を基準にしたが、瞬時ボトム角速度を基準にしたり、上死点から何度というように固定された回転位置の瞬時角速度を基準にしたりすることも可能である。   In the above embodiment, the safe instantaneous angular velocity, the misfire-predictive instantaneous angular velocity, and the misfire-preventing instantaneous angular velocity are based on the instantaneous peak angular velocity, but are fixed based on the instantaneous bottom angular velocity or the number of times from the top dead center. It is also possible to use the instantaneous angular velocity of the rotational position as a reference.

本願発明は、内燃機関に実際に適用できる。従って、産業上利用できる。   The present invention is actually applicable to an internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.

1 シリンダブロック
3 ピストン
5 クランク軸
6 シリンダヘッド
8 吸気マニホールド
10 吸気通路
11 電子スロットル
13 燃料噴射ポンプ
14 点火プラグ
19 回転数検知ロータ
21 回転センサ
22 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block 3 Piston 5 Crankshaft 6 Cylinder head 8 Intake manifold 10 Intake passage 11 Electronic throttle 13 Fuel injection pump 14 Spark plug 19 Rotation speed detection rotor 21 Rotation sensor 22 ECU

Claims (1)

クランク軸の角速度を微細に検知できる回転センサと、気筒への流入空気量を任意に制御できる電子スロットルと、点火プラグと、前記回転センサからの信号に基づいて前記電子スロットル及び点火プラグを制御する制御手段とを備えた構成であり、
ストールを生じることがない安全瞬時角速度よりは低くてストール防止のための失火防止瞬時角速度よりは高い瞬時角速度を失火予兆瞬時角速度として予め設定しておき、前記制御手段により、
1)基準ステップとして、前記回転センサで検知した瞬時角速度が前記失火予兆瞬時角速度より低くて失火防止瞬時角速度よりは高い場合は、前記電子スロットルにて流入空気量を増大させると共に点火時期を遅角する、
2)前記基準ステップの後に前記回転センサで検知した瞬時角速度が失火予兆瞬時角速度を超えたら、その後に流入空気量及び点火時期を元に戻す、
3)前記基準ステップの後に前記回転センサで検知した瞬時角速度が前記失火防止瞬時角速度を下回ったら、点火時期を前記基準ステップの前の状態又はそれ以上に進角させる、
という制御が成される、
内燃機関。
A rotation sensor capable of finely detecting the angular velocity of the crankshaft, an electronic throttle capable of arbitrarily controlling the amount of air flowing into the cylinder, an ignition plug, and the electronic throttle and the ignition plug based on a signal from the rotation sensor And a control means,
An instantaneous angular velocity lower than a safe instantaneous angular velocity that does not cause a stall and higher than a misfire preventing instantaneous angular velocity for preventing a stall is set in advance as a misfire-predictive instantaneous angular velocity, and by the control means,
1) As a reference step, when the instantaneous angular velocity detected by the rotation sensor is lower than the misfire sign instantaneous angular velocity and higher than the misfire prevention instantaneous angular velocity, the inflow air amount is increased by the electronic throttle and the ignition timing is retarded. To
2) If the instantaneous angular velocity detected by the rotation sensor after the reference step exceeds the misfire-predictive instantaneous angular velocity, then return the inflow air amount and the ignition timing.
3) If the instantaneous angular velocity detected by the rotation sensor after the reference step is lower than the misfire prevention instantaneous angular velocity, the ignition timing is advanced to a state before the reference step or higher.
Control is made,
Internal combustion engine.
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