JP2903157B2 - Internal combustion engine combustion fluctuation reduction device - Google Patents
Internal combustion engine combustion fluctuation reduction deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関(以下、「エンジン」ということ
がある)の燃焼変動を低減するための内燃機関燃焼変動
低減装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine combustion fluctuation reducing device for reducing combustion fluctuation of an internal combustion engine (hereinafter, sometimes referred to as “engine”).
〔従来の技術〕 一般に、エンジンのサイクル毎の燃焼変動は、エンジ
ンの性能,燃費,運転フィーリングを阻害する要因であ
る。[Related Art] In general, combustion fluctuations in each cycle of an engine are factors that hinder engine performance, fuel efficiency, and driving feeling.
ところで、かかるサイクル毎の燃焼変動は、物理現象
であるから、サイクル毎に独立してランダムなものでは
なく、過去のサイクルの影響をなんらかの形で受けてい
ると考えられるが、そのメカニズムは明確でない。By the way, since the combustion fluctuation in each cycle is a physical phenomenon, it is considered that it is not independently random in each cycle but is affected by the past cycle in some form, but the mechanism is not clear. .
したがって、上記のようなサイクル毎の燃焼変動を予
測することは困難であるから、これを点火時期や空燃比
の制御で補正して、燃焼変動を低減させることは困難で
ある。Therefore, it is difficult to predict the combustion fluctuation in each cycle as described above, and it is difficult to correct this by controlling the ignition timing and the air-fuel ratio to reduce the combustion fluctuation.
本発明は、このような状況下において創案されたもの
で、統計的な手法を用いて一見ランダムなサイクル変動
を予測し、リアルタイムに補正できるようにすることに
より、エンジンの燃焼変動を低減できるようにした、内
燃機関燃焼変動低減装置を提供することを目的とする。The present invention was devised in such a situation, and it is possible to reduce engine combustion fluctuations by predicting seemingly random cycle fluctuations using a statistical method and enabling correction in real time. It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine combustion fluctuation reducing device.
このため、本発明の内燃機関燃焼変動低減装置は、内
燃機関において、該内燃機関の燃焼変動を低減すべく、
該内燃機関のある気筒における過去複数サイクルの燃焼
状態を代表する情報の自己相関情報を算出する自己相関
情報算出手段と、該自己相関情報算出手段で求められた
該自己相関情報の値の大きさに基づいて補正量を設定し
て該内燃機関の運転パラメータを補正する運転パラメー
タ補正手段とが設けられたことを特徴としている。For this reason, the internal combustion engine combustion fluctuation reduction device of the present invention, in the internal combustion engine, in order to reduce the combustion fluctuation of the internal combustion engine,
Autocorrelation information calculating means for calculating autocorrelation information of information representative of the combustion state of a plurality of cycles in a certain cylinder of the internal combustion engine, and a magnitude of the value of the autocorrelation information obtained by the autocorrelation information calculating means Operating parameter correction means for setting a correction amount based on the operation parameter and correcting the operating parameter of the internal combustion engine.
上述の本発明の内燃機関燃焼変動低減装置では、自己
相関情報算出手段にて、内燃機関のある気筒における過
去複数サイクルの燃焼状態を代表する情報の自己相関情
報を算出し、運転パラメータ補正手段にて、自己相関情
報算出手段で求められた該自己相関情報の値の大きさに
基づいて補正量が設定され、内燃機関の運転パラメータ
を補正することが行なわれる。In the internal combustion engine combustion fluctuation reducing device of the present invention described above, the autocorrelation information calculating means calculates the autocorrelation information of the information representative of the combustion state of a certain cylinder of the internal combustion engine in the past plural cycles, and the operation parameter correction means Then, a correction amount is set based on the magnitude of the value of the autocorrelation information obtained by the autocorrelation information calculation means, and the operation parameters of the internal combustion engine are corrected.
以下、図面により本発明の一実施例としての内燃機関
燃焼変動低減装置について説明すると、第1図はその制
御ブロック図、第2図は本装置を有するエンジンシステ
ムを示す全体構成図、第3図はその制御要領を説明する
ためのフローチャート、第4図はその最大筒内圧の算出
要領を説明するフローチャート、第5図は点火時期補正
量特性を示す図、第6図は点火進角を記憶するテーブル
マップ図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an internal combustion engine combustion fluctuation reducing device as an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a control block diagram, FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an engine system having the device, FIG. Is a flowchart for explaining the control procedure, FIG. 4 is a flowchart for explaining the procedure for calculating the maximum in-cylinder pressure, FIG. 5 is a view showing the ignition timing correction amount characteristic, and FIG. It is a table map figure.
さて、本装置によって制御される車載用ガソリンエン
ジンシステムは、第2図のようになるが、この第2図に
おいて、ガソリンエンジンE(以下、単にエンジンEと
いう)は直列4気筒エンジンとして構成されており、こ
のエンジンEは各気筒の燃焼室に通じる吸気通路1およ
び排気通路2を有していて、吸気通路1と燃焼室とは吸
気弁によって連通制御されるとともに、排気通路2と燃
焼室とは排気弁によって連通制御されるようになってい
る。The vehicle-mounted gasoline engine system controlled by the present apparatus is as shown in FIG. 2. In FIG. 2, the gasoline engine E (hereinafter simply referred to as engine E) is configured as an in-line four-cylinder engine. The engine E has an intake passage 1 and an exhaust passage 2 that communicate with the combustion chamber of each cylinder. The communication between the intake passage 1 and the combustion chamber is controlled by an intake valve, and the exhaust passage 2 and the combustion chamber communicate with each other. Are controlled by an exhaust valve.
また、吸気通路1には、上流側から順にエアクリーナ
3,スロットル弁4および電磁式燃料噴射弁(インジェク
タ)5が設けられており、排気通路2には、その上流側
から順に図示しない排ガス浄化用の触媒コンバータ(三
元触媒)およびマフラ(消音器)6が設けられている。In addition, an air cleaner is provided in the intake passage 1 in order from the upstream side.
3, a throttle valve 4 and an electromagnetic fuel injection valve (injector) 5 are provided, and an exhaust gas purifying catalytic converter (three-way catalyst) and a muffler (not shown) are arranged in the exhaust passage 2 in order from the upstream side. ) 6 are provided.
なお、インジェクタ5は吸気マニホルド部分に気筒数
だけ設けられている。今、本実施例のエンジンEは直列
4気筒エンジンであるから、インジェクタ5は4個設け
られていることになる。即ちいわゆるマルチポイント燃
料噴射(MPI)方式のエンジンであるということができ
る。Note that the injectors 5 are provided in the intake manifold portion by the number of cylinders. Now, since the engine E of the present embodiment is an in-line four-cylinder engine, four injectors 5 are provided. That is, it can be said that the engine is a so-called multipoint fuel injection (MPI) type engine.
また、スロットル弁4はワイヤケーブルを介してアク
セルペダルに連結されており、これによりアクセルペダ
ルの踏込み量に応じて開度が変わるようになっている。The throttle valve 4 is connected to an accelerator pedal via a wire cable, so that the opening changes according to the amount of depression of the accelerator pedal.
さらに、各気筒には、その燃焼室へ向けて点火プラグ
7(第2図においては本来はエンジン燃焼室の近傍に点
火プラグ7を描くべきであるが、紙面の都合で、点火プ
ラグ7は別の位置に描かれている)が設けられており、
各点火プラグ7はディストリビュータ8に接続されてい
て、このディストリビュータ8はイグニッションコイル
9に接続されている。そして、イグニッションコイル9
の1次コイル側に接続されたパワートランジスタ10のオ
フ動作によってイグニッションコイル9の2次コイル側
に高い電圧が発生して、ディストリビュータ8につなが
っている4本の点火プラグ7のいずれかがスパーク(点
火)するようになっている。なお、パワートランジスタ
10のオン動作によってイグニッションコイル9は通電
(充電)を開始する。Further, each cylinder is provided with a spark plug 7 toward its combustion chamber (in FIG. 2, the spark plug 7 should be drawn in the vicinity of the engine combustion chamber, but for convenience of space, the spark plug 7 is separately provided). Is drawn at the position of)
Each ignition plug 7 is connected to a distributor 8, which is connected to an ignition coil 9. And the ignition coil 9
A high voltage is generated on the secondary coil side of the ignition coil 9 by the off operation of the power transistor 10 connected to the primary coil side of the ignition coil 9, and one of the four spark plugs 7 connected to the distributor 8 generates a spark ( Ignition). The power transistor
The ignition coil 9 starts energization (charging) by the ON operation of 10.
このような構成により、スロットル弁4の開度に応じ
エアクリーナ3を通じて吸入された空気が吸気マニホル
ド部分でインジェクタ5からの燃料と適宜の空燃比とな
るように混合され、燃焼室内で点火プラグ7を適宜のタ
イミングで点火させることにより、燃焼せしめられて、
エンジントルクを発生させたのち、混合気は、排ガスと
して排気通路2へ排出され、触媒コンバータで排ガス中
のCO,HC,NOXの3つの有害成分を浄化されてから、マフ
ラ6で消音されて大気側へ放出されるようになってい
る。With such a configuration, the air sucked through the air cleaner 3 according to the opening degree of the throttle valve 4 is mixed with the fuel from the injector 5 at the intake manifold portion so as to have an appropriate air-fuel ratio, and the ignition plug 7 is discharged in the combustion chamber. By igniting at the appropriate timing, it is burned,
After the engine torque is generated, the air-fuel mixture is discharged into the exhaust passage 2 as exhaust gas, and after purifying three harmful components of CO, HC, and NO X in the exhaust gas by the catalytic converter, the mixture is silenced by the muffler 6. It is designed to be released to the atmosphere.
ところで、このエンジンEの点火時期を制御するため
に、エアフローセンサ11,クランク位置センサ12,筒内圧
センサ13が設けられている。An airflow sensor 11, a crank position sensor 12, and an in-cylinder pressure sensor 13 are provided to control the ignition timing of the engine E.
ここで、エアフローセンサ11は、吸気通路1における
エアクリーナ配設部分に設けられ、吸入空気量をカルマ
ン渦情報から検出する体積流量計で、クランク位置セン
サ12は、例えば各気筒の75゜BTDC位置を検出するもの
で、これによりエンジン回転数Nを検出することができ
る。従って、このクランク位置センサ12はエンジン回転
数センサを兼ねているので、以下、必要に応じ、このク
ランク位置センサ12をエンジン回転数センサと称するこ
とがある。Here, the air flow sensor 11 is a volume flow meter that is provided in an air cleaner provided portion of the intake passage 1 and detects the amount of intake air from Karman vortex information. The crank position sensor 12 detects, for example, the 75 ° BTDC position of each cylinder. This allows the engine speed N to be detected. Therefore, since the crank position sensor 12 also functions as an engine speed sensor, the crank position sensor 12 may be hereinafter referred to as an engine speed sensor as needed.
また、筒内圧センサ13は、各気筒毎に設けられて、各
気筒の筒内圧を検出するものである。The in-cylinder pressure sensor 13 is provided for each cylinder and detects the in-cylinder pressure of each cylinder.
なお、実際は、このエンジンEについては、点火時期
制御のほか、燃料供給制御等の種々の制御を施すので、
図示しないが、種々のセンサが設けられている。即ち、
吸入空気温度を検出する吸気温センサ,大気圧を検出す
る大気圧センサ,スロットル弁4の開度を検出するポテ
ンショメータ式のスロットルセンサ,アイドリング状態
を検出するアイドルスイッチ,排ガス中の酸素濃度(O2
濃度)を検出する酸素濃度センサ(O2センサ),エンジ
ン冷却水温を検出する水温センサなどである。Actually, since various controls such as fuel supply control are performed on the engine E in addition to the ignition timing control,
Although not shown, various sensors are provided. That is,
Intake air temperature sensor for detecting intake air temperature, atmospheric pressure sensor for detecting atmospheric pressure, potentiometer type throttle sensor for detecting opening of throttle valve 4, idle switch for detecting idling state, oxygen concentration in exhaust gas (O 2
Oxygen concentration sensor (O 2 sensor) for detecting the concentration of water, and a water temperature sensor for detecting the temperature of the engine cooling water.
そして、上記の各センサからの検出信号は、CPU,RAM,
ROMおよび所要のインタフェース回路等からなる電子制
御ユニット(ECU)14へ入力されるようになっている。
なお、このECU14へは、図示しないがバッテリの電圧を
検出するバッテリセンサからの電圧信号やイグニッショ
ンスイッチ(キースイッチ)からの信号も入力されてい
る。And the detection signal from each of the above sensors is CPU, RAM,
The data is input to an electronic control unit (ECU) 14 including a ROM and necessary interface circuits.
Although not shown, a voltage signal from a battery sensor that detects the voltage of the battery and a signal from an ignition switch (key switch) are also input to the ECU 14.
ところで、ECU14からは点火時期制御信号が点火ドラ
イバ15を介してパワートランジスタ10へ出力され、更に
はイグニッションコイル9からディストリビュータ8を
介して4つの点火プラグ7を順次スパークさせてゆくよ
うになっている。Incidentally, an ignition timing control signal is output from the ECU 14 to the power transistor 10 via the ignition driver 15, and further, the four ignition plugs 7 are sequentially sparked from the ignition coil 9 via the distributor 8. .
そして、ECU14は、第1図に示すごとく、点火進角設
定手段16,自己相関情報算出手段(以下、単に相関情報
算出手段という)17,点火時期補正量設定手段18,点火時
期補正量補正手段19,最適点火時期設定手段20の機能を
有している。As shown in FIG. 1, the ECU 14 includes an ignition advancing angle setting means 16, an autocorrelation information calculating means (hereinafter simply referred to as correlation information calculating means) 17, an ignition timing correction amount setting means 18, an ignition timing correction amount correcting means. 19. It has the function of the optimal ignition timing setting means 20.
ここで、点火進角設定手段16は、第6図に示すよう
に、エンジン負荷情報を有するA/N(吸入空気量Aをエ
ンジン回転数Nで割って得られる体積効率)とエンジン
回転数Nとから要求点火進角SAij(以下、SAijを区別し
て説明する必要のない場合は、これを代表してSAとい
う)が決まる二次元マップ(メモリ)を有するものであ
る。Here, as shown in FIG. 6, the ignition advance setting means 16 determines the A / N (volume efficiency obtained by dividing the intake air amount A by the engine speed N) having the engine load information and the engine speed N Therefore, a two-dimensional map (memory) that determines the required ignition advance SAij (hereinafter, SAij is representative when there is no need to distinguish and describe SAij) is determined.
相関情報算出手段17は、エンジンのある気筒における
過去複数サイクルの燃焼状態を代表する情報としての最
大筒内圧Pmaxの正規化された自己相関情報RN(n)を算
出するものである。The correlation information calculation means 17 calculates normalized auto-correlation information RN (n) of the maximum in-cylinder pressure Pmax as information representing the combustion state of a certain cylinder of the engine in a plurality of past cycles.
ここで、正規化された自己相関情報RN(n)の算出の
仕方は次のとおりである。まず、遅れ0サイクル(以
下、単に「遅れ0」という)の自己相関RXX0(n)を次
式から求める。Here, the method of calculating the normalized autocorrelation information RN (n) is as follows. First, an autocorrelation RXX0 (n) of a delay 0 cycle (hereinafter, simply referred to as “delay 0”) is obtained from the following equation.
RXX0(n)=RXXOLD0(n)×(1−K2)+DP(n)×DP(n)×K2 ‥(1) つぎに、遅れ1サイクル(以下、単に「遅れ1」とい
う)の自己相関RXX1(n)を次式から求める。RXX0 (n) = RXXOLD0 (n) × (1-K2) + DP (n) × DP (n) × K2 (1) Next, the autocorrelation RXX1 of one cycle of delay (hereinafter, simply referred to as “delay 1”). (N) is obtained from the following equation.
RXX1(n)=RXXOLD1(n)×(1−K3)+DPOLD(n)×DP(n)×K3 ‥(2) ここで、着目すべきは、一般に、自己相関の演算は膨
大な演算を必要とするため、リアルタイム制御には適用
しにくいが、本実施例では、上記のように、過去2回の
情報で自己相関を求めることができるよう、そのアルゴ
リズムが工夫されている。即ち、上記の式(1),
(2)からもわかるように、今まで求めてきた自己相関
RXXOLD0(n),RXXOLD1(n)(これには適当な重みが
掛けられている)に、新たに最大筒内圧偏差情報の二乗
情報DP(n)×DP(n),DPOLD(n)×DP(n)(これ
にも適当な重みが掛けられている)を加えることによ
り、自己相関を求めているのである。RXX1 (n) = RXXOLD1 (n) × (1-K3) + DPOLD (n) × DP (n) × K3 (2) Here, it should be noted that generally, the calculation of autocorrelation requires a huge amount of calculation. Therefore, it is difficult to apply to real-time control, but in the present embodiment, as described above, the algorithm is devised so that the autocorrelation can be obtained from the past two times of information. That is, the above equation (1),
As can be seen from (2), the autocorrelation we have been seeking
RXXOLD0 (n) and RXXOLD1 (n) (which are appropriately weighted) are newly added to the square information DP (n) × DP (n) and DPOLD (n) × DP of the maximum in-cylinder pressure deviation information. The autocorrelation is obtained by adding (n) (which is also weighted appropriately).
そして、最後に、遅れ1の自己相関RXX1(n)を遅れ
0の自己相関RXX0(n)で正規化RXX1(n)/RXX0
(n)することにより、最大筒内圧Pmaxの正規化された
自己相関情報RN(n)が得られる。Finally, the autocorrelation RXX1 (n) with delay 1 is normalized by the autocorrelation RXX0 (n) with delay 0 RXX1 (n) / RXX0
By performing (n), normalized autocorrelation information RN (n) of the maximum in-cylinder pressure Pmax is obtained.
なお、上記のnは気筒の番号で例えば点火順序の順に
気筒に付され、例えば点火順序は第1,3,4,2気筒の順に
なされるが、この場合は、第1気筒の番号が1、第3気
筒の番号2、第4気筒の番号が3、第2気筒の番号が4
となる。The above-mentioned n is a cylinder number, for example, assigned to the cylinders in the order of ignition. For example, the ignition order is set to the first, third, fourth, and second cylinders. In this case, the number of the first cylinder is 1 The number of the third cylinder is 2, the number of the fourth cylinder is 3, and the number of the second cylinder is 4.
Becomes
さらに、DP(n)は上記のように番号nを付された気
筒についての最大筒内圧偏差で、この最大筒内圧偏差DP
(n)は、当該気筒について検出された最新の最大筒内
圧と前回までの最大筒内圧平均値との偏差をいい、DPOL
D(n)は前回の最大筒内圧偏差である。Further, DP (n) is the maximum in-cylinder pressure deviation for the cylinder numbered as described above, and this maximum in-cylinder pressure deviation DP
(N) is the deviation between the latest maximum in-cylinder pressure detected for the relevant cylinder and the average value of the maximum in-cylinder pressure up to the previous time, and DPOL
D (n) is the previous maximum in-cylinder pressure deviation.
また、K2,K3は定数(<1)である。 K2 and K3 are constants (<1).
点火時期補正量設定手段18は、第5図に示すごとく最
大筒内圧偏差DP(n)から点火時期補正量Sが決まるメ
モリあるいは演算手段を有するものである。The ignition timing correction amount setting means 18 has a memory or a calculation means for determining the ignition timing correction amount S from the maximum in-cylinder pressure deviation DP (n) as shown in FIG.
点火時期補正量補正手段19は、点火時期補正量設定手
段18で求められた点火時期補正量Sを相関情報算出手段
17で求められた自己相関情報RN(n)で補正した点火時
期補正量DSA(n)を求めるものである。The ignition timing correction amount correction means 19 calculates the ignition timing correction amount S obtained by the ignition timing correction amount setting means 18 as correlation information calculating means.
An ignition timing correction amount DSA (n) corrected by the autocorrelation information RN (n) obtained in 17 is obtained.
最適点火時期設定手段20は、点火進角設定手段16で求
められた要求点火進角SAを、点火時期補正量補正手段19
で求められた点火時期補正量DSA(n)で補正するもの
である。The optimum ignition timing setting means 20 converts the required ignition advance SA obtained by the ignition advance setting means 16 into an ignition timing correction amount correcting means 19.
Is corrected by the ignition timing correction amount DSA (n) obtained in the step (1).
従って、点火時期補正量補正手段19や最適点火時期設
定手段20で、相関情報算出手段17で求められた自己相関
情報RN(n)に基づいて補正量を設定してエンジンEの
運転パラメータとしての点火時期SAを補正する運転パラ
メータ補正手段を構成するのである。Therefore, the ignition timing correction amount correction means 19 and the optimum ignition timing setting means 20 set a correction amount based on the autocorrelation information RN (n) obtained by the correlation information calculation means 17 and set the correction amount as an operation parameter of the engine E. This constitutes operation parameter correction means for correcting the ignition timing SA.
次に、点火のための制御要領を第3,4図に示すフロー
チャートを用いて説明する。なお、第3図に示すルーチ
ンは各気筒TDC(上死点)180゜毎に動作し、第4図に示
すルーチンは1msec毎に動作するものとする。Next, the control procedure for ignition will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. The routine shown in FIG. 3 operates every 180 ° of each cylinder TDC (top dead center), and the routine shown in FIG. 4 operates every 1 msec.
まず、第3図のステップA1で、PMAXOLD(n)=PMAX
(n)とおくことにより、ある番号nの気筒(以下、n
気筒という)における前回の最大筒内圧Pmaxを記憶す
る。ここで、最大筒内圧は第4図のようにして測定され
る。すなわち、まず、第4図のステップB1で、筒内圧セ
ンサ13から筒内圧を読み取り、この値をPCYLとおく。そ
して、ステップB2で、もしPCYL>PHI(PHIは検出された
筒内圧のうちで最大のもの)ならば、PHI=PCYLとおい
て、ピークをホールドする。First, in step A1 of FIG. 3, PMAXOLD (n) = PMAX
(N), the cylinder of a certain number n (hereinafter, n
The previous maximum in-cylinder pressure Pmax of the cylinder) is stored. Here, the maximum in-cylinder pressure is measured as shown in FIG. That is, first, in step B1 in FIG. 4, the in-cylinder pressure is read from the in-cylinder pressure sensor 13, and this value is set as PCYL. Then, in step B2, if PCYL> PHI (PHI is the largest of the detected in-cylinder pressures), PHI is set to PCYL and the peak is held.
上記のようにして最大筒内圧が求められると、ステッ
プA2で、PMAX(n)=PHIとおいて、今回の最大筒内圧P
maxを更新する。When the maximum in-cylinder pressure is obtained as described above, in step A2, PMAX (n) = PHI, and the current maximum in-cylinder pressure P is set.
Update max.
その後は、今までの最大筒内圧Pmaxの平均値PMAXAVEO
LD(n)に所要の重みを掛けたものと、今回の最大筒内
圧PMAX(n)に所要の重みを掛けたものとを加算すると
いう演算[式(3)参照]を施すことにより、最大筒内
圧Pmaxの平均値PMAXAVE(n)を求める。After that, the average value of the maximum in-cylinder pressure Pmax up to now PMAXAVEO
By performing the operation [see equation (3)] of adding the product obtained by multiplying LD (n) by the required weight and the product obtained by multiplying the current maximum in-cylinder pressure PMAX (n) by the required weight, the maximum is obtained. An average value PMAXAVE (n) of the in-cylinder pressure Pmax is obtained.
PMAXAVE(n)=PMAXAVEOLD(n)×(1−K1)+PMAX(n)×K1 ‥(3) ここで、K1は1より小さい定数である。 PMAXAVE (n) = PMAXAVEOLD (n) × (1−K1) + PMAX (n) × K1 (3) where K1 is a constant smaller than 1.
つぎに、ステップA4で、前回の最大筒内圧偏差をDPOL
D(n)とおいて、これを更新し、更にステップA5で、P
MAX(n)−PMAXAVE(n)を今回の最大筒内圧偏差DP
(n)とおいて、これを更新する。Next, in step A4, the previous maximum in-cylinder pressure deviation
D (n), this is updated, and in step A5, P
MAX (n) -PMAXAVE (n) is the current maximum in-cylinder pressure deviation DP
This is updated in (n).
その後は、ステップA6,A7で、遅れ0,1の各自己相関RX
X0(n),RXX1(n)を前述の式(1),(2)から求
めて、ステップA8で、正規化された自己相関RN(n)を
求める。ここで、−1≦RN(n)≦1である。After that, in steps A6 and A7, each autocorrelation RX of delay 0 and 1
X0 (n) and RXX1 (n) are obtained from the above equations (1) and (2), and in step A8, a normalized autocorrelation RN (n) is obtained. Here, −1 ≦ RN (n) ≦ 1.
以上のステップA1〜A8までの処理は相関情報算出手段
17にて行なわれる。The processing of steps A1 to A8 is a correlation information calculating means.
Performed at 17.
また、ステップA9では、最大筒内圧偏差PD(n)で決
まる点火時期補正量Sを第6図に示すテーブルマップか
ら探し出す。かかる処理は点火時期補正量設定手段18に
て行なわれる。In step A9, the ignition timing correction amount S determined by the maximum in-cylinder pressure deviation PD (n) is found from the table map shown in FIG. This processing is performed by the ignition timing correction amount setting means 18.
そして、ステップA10で、点火時期補正量Sと正規化
された自己相関RN(n)とから補正されたn気筒の次の
サイクルの点火時期補正量DSA(n)が求められる。か
かるステップでの処理は、点火時期補正量補正手段19で
行なわれる。Then, in step A10, the ignition timing correction amount DSA (n) for the next cycle of the n cylinders corrected from the ignition timing correction amount S and the normalized autocorrelation RN (n) is obtained. The processing in these steps is performed by the ignition timing correction amount correction means 19.
ここで、自己相関RN(n)が0より大きいときは、あ
るサイクルでの最大筒内圧Pmaxが平均より大きいと次の
サイクルも平均より大きく、あるサイクルでの最大筒内
圧Pmaxが平均より小さいと次のサイクルも平均より小さ
いという関係があり、自己相関RN(n)が0のときは、
あるサイクルでの最大筒内圧Pmaxと次のサイクルの最大
筒内圧Pmaxとは無関係であり、自己相関RN(n)が0よ
り小さいときは、あるサイクルでの最大筒内圧Pmaxが平
均より大きいと次のサイクルは平均より小さく、あるサ
イクルでの最大筒内圧Pmaxが平均より小さいと次のサイ
クルは平均より大きいという関係がある。なお、自己相
関RN(n)の絶対値はその程度を表わす。Here, when the autocorrelation RN (n) is larger than 0, if the maximum in-cylinder pressure Pmax in a certain cycle is larger than the average, the next cycle is also larger than the average, and if the maximum in-cylinder pressure Pmax in a certain cycle is smaller than the average. There is also a relationship that the next cycle is smaller than the average, and when the autocorrelation RN (n) is 0,
There is no relation between the maximum in-cylinder pressure Pmax in a certain cycle and the maximum in-cylinder pressure Pmax in the next cycle. When the autocorrelation RN (n) is smaller than 0, the following equation is obtained when the maximum in-cylinder pressure Pmax in a certain cycle is larger than the average. Is smaller than the average, and if the maximum in-cylinder pressure Pmax in a certain cycle is smaller than the average, the next cycle is larger than the average. The absolute value of the autocorrelation RN (n) indicates the degree.
従って、点火時期補正量DSA(n)は自己相関RN
(n)が0より大きいときはプラスの値となり、点火時
期補正量DSA(n)は自己相関RN(n)が0のときは0
となり、点火時期補正量DSA(n)は自己相関RN(n)
が0より小さいときはマイナスの値となる。Therefore, the ignition timing correction amount DSA (n) is equal to the autocorrelation RN
When (n) is larger than 0, the value becomes a positive value, and the ignition timing correction amount DSA (n) becomes 0 when the autocorrelation RN (n) is 0.
And the ignition timing correction amount DSA (n) is the autocorrelation RN (n)
Is smaller than zero.
その後は、ステップA11で、もしn≧5ならn=1と
する条件で、n=n+1とすることにより、次に上記の
ような点火時期補正量DSAを求めるべき気筒番号にした
後、ステップA12で、吸入空気量Aを読み取り、ステッ
プA13で、エンジン回転数Nを読み取り、ステップA14
で、吸入空気量とエンジン回転数とからA/Nを演算し
て、このA/NとNとに基づき第6図に示す2次元マップ
から点火進角SAを探し出す。かかるステップでの処理
は、点火進角設定手段16で行なわれる。Thereafter, in step A11, if n ≧ 5, n = 1 is set under the condition that n = 1, and then the above-described ignition timing correction amount DSA is set to the cylinder number to be obtained, and then step A12 Then, the intake air amount A is read, and in step A13, the engine speed N is read.
Then, A / N is calculated from the intake air amount and the engine speed, and the ignition advance angle SA is found from the two-dimensional map shown in FIG. 6 based on the A / N and N. The processing in these steps is performed by the ignition advance setting means 16.
そして、ステップA16で、もしn≧5ならnSA=nSA−
4とする条件で、nSA=n+1とすることにより、次に
実際点火すべき気筒番号(この番号は前記のように点火
順に1〜4まで番号をつけた場合は、2つ先の番号の気
筒が次に点火すべき気筒であるから、上記のような条件
となる)を求め、ステップA17で、SA=SA+DSA(nSA)
[但し、このDSA(nSA)は2回前のサイクルで求められ
たものである]とすることにより、最適な点火時期が求
められる。かかる処理は、最適点火時期設定手段20にて
実行される。Then, in step A16, if n ≧ 5, nSA = nSA−
By setting nSA = n + 1 under the condition of 4, the cylinder number to be actually ignited next (if this number is assigned to the ignition order from 1 to 4 as described above, the cylinder of the next number is 2 Is the cylinder to be ignited next, so the above condition is satisfied), and in step A17, SA = SA + DSA (nSA)
[However, this DSA (nSA) is obtained in the previous two cycles], whereby the optimum ignition timing is obtained. This process is executed by the optimum ignition timing setting means 20.
そして、この最適点火時期情報が点火ドライバ15のワ
ンショットマルチバイブレータにセットされるのであ
る。これにより、この最適点火時期のタイミングで、パ
ワートランジスタ10がオフされ、点火が行なわれるので
ある。Then, the optimum ignition timing information is set in the one-shot multivibrator of the ignition driver 15. Thus, at the timing of the optimal ignition timing, the power transistor 10 is turned off, and ignition is performed.
このように統計的な手法を用いて、即ち最大筒内圧に
ついての自己相関情報の値の大きさに基づいて、点火時
期を補正することにより、一見ランダムなサイクル変動
を予測することができ、これにより、エンジンの燃焼変
動を低減することができるものである。By correcting the ignition timing using a statistical method, that is, based on the value of the autocorrelation information for the maximum in-cylinder pressure, seemingly random cycle fluctuations can be predicted. Accordingly, it is possible to reduce combustion fluctuations of the engine.
また、過去の燃焼状態の変動も含めた運転パラメータ
としての点火時期の補正が行なわれ、より確実に燃焼変
動を低減することができる。Further, the correction of the ignition timing as an operation parameter including the change of the past combustion state is performed, and the combustion fluctuation can be reduced more reliably.
また、本実施例では、上記のように、過去2回の情報
で自己相関を求めることができるよう、そのアルゴリズ
ムが工夫されているので、点火時期の補正をリアルタイ
ムで実施することができる。Further, in the present embodiment, as described above, the algorithm is devised so that the autocorrelation can be obtained based on the past two times of information, so that the ignition timing can be corrected in real time.
なお、自己相関を求めるのに、最大筒内圧Pmax情報を
使用したが、その他、最大筒内圧Pmaxを間接的に知る方
法を用いてもよい。すなち、光燃焼センサを用いて筒内
圧変化dP/dt情報を検出してこれを用いたり、エンジン
回転数変動dN/dt情報を検出してこれを用いたりしても
よいのである。Although the maximum in-cylinder pressure Pmax information is used for obtaining the autocorrelation, a method of indirectly knowing the maximum in-cylinder pressure Pmax may be used. That is, the in-cylinder pressure change dP / dt information may be detected and used by using a light combustion sensor, or the engine speed fluctuation dN / dt information may be detected and used.
また、ECU14は、その他、インジェクタ5からの燃料
噴射量を制御して空燃比を制御する機能を有している
が、もし、空燃比制御に本発明を適用する場合は、第3
図のステップA9で点火時期補正量の代わりに、空燃比補
正係数F(この補正係数は、例えばDP(n)がプラス側
で最大1.1となり、DP(n)がマイナス側で最小0.9とな
るように設定される)を求め、ステップA10で、この補
正係数Fに自己相関情報RN(n)を掛けて、補正された
空燃比補正係数DFAを求める。The ECU 14 also has a function of controlling the air-fuel ratio by controlling the amount of fuel injected from the injector 5. If the present invention is applied to the air-fuel ratio control, the ECU 14 may perform the third control.
In step A9 of the figure, instead of the ignition timing correction amount, the air-fuel ratio correction coefficient F (for example, the correction coefficient is such that DP (n) is 1.1 at the maximum on the plus side and 0.9 at the minimum on the minus side. Is set, and in step A10, the correction coefficient F is multiplied by the autocorrelation information RN (n) to obtain a corrected air-fuel ratio correction coefficient DFA.
そして、ステップA15では、A/N,Nに対応するベース時
間TBをルックアップし、更にステップA16では、nSA=n
+1の代わりにnFA=n+3(実際はステップA11でn+
1されているから、4つ先のもの、即ち今演算した気筒
自身が選ばれる)として、T=TB×DFA(nFA)とする。Then, in step A15, to look up the base time T B corresponding to A / N, N, Furthermore, in step A16, nSA = n
NFA = n + 3 instead of +1 (actually, n +
T = T B × DFA (nFA) is assumed as the value four times ahead, that is, the cylinder that has just been calculated is selected.
なお、本発明は、ディストリビュータを使用せず、す
べて半導体スイッチング素子のスイッチング動作によっ
て、点火プラグへの分配を行なう低圧配電方式の点火装
置にも、更にはキャブレタへの燃料通路にメータリング
機構を設けて、この機構で供給燃料量を制御する、いわ
ゆる電子キャブレタ方式のものにも、適用できることは
いうまでもない。In addition, the present invention does not use a distributor, but also provides a metering mechanism in a fuel passage to a carburetor in a low-voltage distribution type ignition device that distributes to a spark plug by switching operation of all semiconductor switching elements. Needless to say, the present invention can also be applied to a so-called electronic carburetor type in which the supplied fuel amount is controlled by this mechanism.
また、本発明は、4気筒以外の多気筒エンジンの点火
時期制御にも適用できることはもちろんである。Further, it is needless to say that the present invention can be applied to ignition timing control of a multi-cylinder engine other than the four-cylinder engine.
以上詳述したように、本発明の内燃機関燃焼変動低減
装置によれば、内燃機関のある気筒にあける過去複数サ
イクルの燃焼状態を代表する情報の自己相関情報を算出
する自己相関情報算出手段と、この自己相関情報算出手
段で求められた自己相関情報の値の大きさに基づいて補
正量を設定して内燃機関の運転パラメータを補正する運
転パラメータ補正手段とが設けられるという簡素な構成
で、一見ランダムなサイクル変動を予測して、リアルタ
イムに補正することができ、これによりエンジンの燃焼
変動を効果的に低減できる利点がある。As described in detail above, according to the internal combustion engine combustion fluctuation reducing device of the present invention, an autocorrelation information calculation unit that calculates autocorrelation information of information representing the combustion state of a plurality of past cycles in a certain cylinder of the internal combustion engine is provided. A simple configuration in which there is provided an operation parameter correction means for setting a correction amount based on the value of the autocorrelation information obtained by the autocorrelation information calculation means and correcting the operation parameter of the internal combustion engine, There is an advantage that the seemingly random cycle fluctuation can be predicted and corrected in real time, thereby effectively reducing the engine combustion fluctuation.
また、過去の燃焼状態の変動も含めた運転パラメータ
の補正が行なわれ、より確実に燃焼変動を低減すること
ができるという利点もある。Further, there is an advantage that the operation parameters including the past fluctuation of the combustion state are corrected, and the fluctuation of the combustion can be more reliably reduced.
第1〜6図は本発明の一実施例としての内燃機関燃焼変
動低減装置を示すもので、第1図はその制御ブロック
図、第2図は本装置を有するエンジンシステムを示す全
体構成図、第3図はその制御要領を説明するためのフロ
ーチャート、第4図はその最大筒内圧の算出要領を説明
するフローチャート、第5図は点火時期補正量特性を示
す図、第6図は点火進角を記憶するテーブルマップ図で
ある。 1……吸気通路、2……排気通路、3……エアクリー
ナ、4……スロットル弁、5……電磁弁(インジェク
タ)、6……マフラ、7……点火プラグ、8……ディス
トリビュータ、9……イグニッションコイル、10……パ
ワートランジスタ、11……エアフローセンサ(体積流量
計)、12……クランク位置センサ(エンジン回転数セン
サ)、13……筒内圧センサ、14……電子制御ユニット
(ECU)、15……点火ドライバ、16……点火進角設定手
段、17……自己相関情報算出手段、18……点火時期補正
量設定手段、19……点火時期補正量補正手段、20……最
適点火時期設定手段、E……エンジン。1 to 6 show an internal combustion engine combustion fluctuation reducing device as one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a control block diagram thereof, FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an engine system having the present device, FIG. 3 is a flowchart for explaining the control procedure, FIG. 4 is a flowchart for explaining the procedure for calculating the maximum in-cylinder pressure, FIG. 5 is a diagram showing the ignition timing correction amount characteristic, and FIG. FIG. 8 is a table map diagram for storing a. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Intake passage, 2 ... Exhaust passage, 3 ... Air cleaner, 4 ... Throttle valve, 5 ... Solenoid valve (injector), 6 ... Muffler, 7 ... Spark plug, 8 ... Distributor, 9 ... ... Ignition coil, 10 ... Power transistor, 11 ... Air flow sensor (volume flow meter), 12 ... Crank position sensor (engine speed sensor), 13 ... Cylinder pressure sensor, 14 ... Electronic control unit (ECU) , 15: ignition driver, 16: ignition advance setting means, 17: autocorrelation information calculation means, 18: ignition timing correction amount setting means, 19: ignition timing correction amount correction means, 20: optimal ignition Timing setting means, E ... Engine.
Claims (1)
を低減すべく、該内燃機関のある気筒における過去複数
サイクルの燃焼状態を代表する情報の自己相関情報を算
出する自己相関情報算出手段と、該自己相関情報算出手
段で求められた該自己相関情報の値の大きさに基づいて
補正量を設定して該内燃機関の運転パラメータを補正す
る運転パラメータ補正手段とが設けられたことを特徴と
する、内燃機関燃焼変動低減装置。An auto-correlation information calculating means for calculating auto-correlation information of information representing a combustion state of a certain cylinder of the internal combustion engine in a plurality of past cycles so as to reduce combustion fluctuations of the internal combustion engine; Operating parameter correction means for setting a correction amount based on the value of the autocorrelation information calculated by the autocorrelation information calculation means and correcting the operation parameters of the internal combustion engine. An internal combustion engine combustion fluctuation reduction device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63334946A JP2903157B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Internal combustion engine combustion fluctuation reduction device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63334946A JP2903157B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Internal combustion engine combustion fluctuation reduction device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02181074A JPH02181074A (en) | 1990-07-13 |
JP2903157B2 true JP2903157B2 (en) | 1999-06-07 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106321326A (en) * | 2015-06-26 | 2017-01-11 | 上海汽车集团股份有限公司 | Method and device for obtaining ignition advance angle of vehicle |
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EP0102779A3 (en) * | 1982-08-12 | 1985-05-08 | Bl Technology Limited | Method and apparatus for detecting knock in a spark ignition engine |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63334946A patent/JP2903157B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
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「自動車エレクトニクスがわかる点火装置の基礎と実際」杉山利和著 自動車工学編 鉄道日本社 昭和62年5月20日発行 P276〜290 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106321326A (en) * | 2015-06-26 | 2017-01-11 | 上海汽车集团股份有限公司 | Method and device for obtaining ignition advance angle of vehicle |
CN106321326B (en) * | 2015-06-26 | 2018-09-11 | 上海汽车集团股份有限公司 | The preparation method and device of the ignition advance angle of vehicle |
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JPH02181074A (en) | 1990-07-13 |
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