JP2907001B2 - Lean combustion control and failure determination device for internal combustion engine - Google Patents

Lean combustion control and failure determination device for internal combustion engine

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JP2907001B2
JP2907001B2 JP6112372A JP11237294A JP2907001B2 JP 2907001 B2 JP2907001 B2 JP 2907001B2 JP 6112372 A JP6112372 A JP 6112372A JP 11237294 A JP11237294 A JP 11237294A JP 2907001 B2 JP2907001 B2 JP 2907001B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの希薄燃
焼制御および故障判定装置に関し、特に、希薄空燃比領
域でエンジンを安定に運転できると共に、エンジンの燃
料供給系および点火系の故障を特別な故障判定手段を用
いずに迅速かつ確実に判定できるようにした希薄燃焼制
御および故障判定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lean burn control and failure determination system for an internal combustion engine, and more particularly to a device capable of operating the engine stably in a lean air-fuel ratio region and specially detecting a failure in an engine fuel supply system and an ignition system. The present invention relates to a lean-burn control and a failure determination device capable of making a quick and reliable determination without using any failure determination means.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車用ガソリンエンジン等で
は、理論空燃比(14.7)よりも燃料希薄(リーン)
側の空燃比領域でエンジンを運転して、排気ガスに含ま
れる窒素酸化物等の有毒成分を低減すると共に燃費を向
上させるようにしている。窒素酸化物の排出量は、空燃
比16付近よりも燃料希薄側において空燃比が増大する
につれて減少する。その一方で、空燃比が20以上の超
希薄空燃比領域(安定燃焼限界域)で混合気を燃焼させ
ると、燃焼が安定せずにトルク変動を生じ易くなる。
2. Description of the Related Art In recent years, in gasoline engines for automobiles and the like, the fuel is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (14.7).
The engine is operated in the air-fuel ratio region on the side to reduce toxic components such as nitrogen oxides contained in exhaust gas and improve fuel efficiency. The emission amount of nitrogen oxides decreases as the air-fuel ratio increases on the fuel-lean side from the vicinity of the air-fuel ratio 16. On the other hand, if the air-fuel ratio is burned in an ultra-lean air-fuel ratio region (stable combustion limit region) where the air-fuel ratio is 20 or more, the combustion is not stabilized and torque fluctuations are likely to occur.

【0003】安定な燃焼を得るには、点火プラグ近傍を
流れる混合気が周辺と比較して燃料過濃(リッチ)な空
燃比を有するようにする層状吸気を行って混合気の着火
性能を向上させることが有効であり、また、燃焼室の形
状を工夫するなどして燃焼室内へ吸入される混合気に強
力な旋回流(スワール、タンブル)を発生させることが
有効である。しかしながら、この種の対策を講じた場合
にも、空燃比が値22〜23を上回る領域で安定な燃焼
を得ることは困難である。
[0003] In order to obtain stable combustion, stratified intake is performed so that the air-fuel mixture flowing near the spark plug has an air-fuel ratio richer than that of the surroundings, thereby improving the ignition performance of the air-fuel mixture. It is effective to generate a strong swirling flow (swirl, tumble) in the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber, for example, by devising the shape of the combustion chamber. However, even when such measures are taken, it is difficult to obtain stable combustion in a region where the air-fuel ratio exceeds the value of 22 to 23.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って、希薄燃焼(リ
ーンバーン)エンジンでは、空燃比を、安定燃焼限界に
対応する空燃比22〜23の狭い範囲内にある目標空燃
比にフィードバック制御して、排気ガスの浄化および燃
費の向上を極限まで追求することが課題になる。しかし
ながら、この空燃比フィードバック制御において実際の
空燃比を検出するために通常用いられるリニア空燃比セ
ンサは、空燃比が燃料希薄側にシフトした際に、その検
出精度が低下することがある。このため、目標空燃比を
安定燃焼限界近傍に設定した場合、外気温や湿度などの
変動により、混合気の燃焼に異常が生じたり、断続的な
失火が生じることがある。この様な燃焼不良が発生した
場合、燃費の悪化や有害排出ガスの増加がもたらされる
と共に、エンジン振動やトルク変動が頻発し、乗員に不
快感を与えることになる。
Accordingly, in a lean burn engine, the air-fuel ratio is feedback-controlled to a target air-fuel ratio within a narrow range of the air-fuel ratios 22 to 23 corresponding to the stable combustion limit. The challenge is to pursue exhaust gas purification and fuel efficiency to the utmost. However, the linear air-fuel ratio sensor usually used for detecting the actual air-fuel ratio in the air-fuel ratio feedback control may have lower detection accuracy when the air-fuel ratio shifts to the lean side. For this reason, when the target air-fuel ratio is set near the stable combustion limit, abnormalities in combustion of the air-fuel mixture and intermittent misfires may occur due to fluctuations in the outside air temperature, humidity, and the like. When such poor combustion occurs, fuel economy is deteriorated and harmful exhaust gas is increased, and engine vibrations and torque fluctuations occur frequently, which causes discomfort to the occupant.

【0005】従って、従来は、燃焼不良や失火に対する
余裕を与えるために目標空燃比を比較的燃料過濃側に設
定せざるを得ず、窒素酸化物排出量の低減や燃費の向上
を極限まで追求することができなかった。また、希薄空
燃比領域とくに超希薄空燃比領域でのエンジン運転中に
エンジンの燃料供給系や点火系に故障、例えば、燃料噴
射弁のつまりによる燃料供給量の減少あるいは点火不良
による燃焼不能状態が生じると、理論空燃比領域でのエ
ンジン運転中に同様の故障が発生した場合に比べて、運
転フィーリングが著しく損なわれる。従って、この種の
故障原因の究明は早急に行われることが望ましい。
Conventionally, therefore, the target air-fuel ratio has to be set relatively high in order to provide a margin for poor combustion or misfire, and the reduction of nitrogen oxide emissions and the improvement of fuel efficiency have been reduced to the utmost. Could not pursue. Also, during operation of the engine in the lean air-fuel ratio region, particularly in the ultra-lean air-fuel ratio region, a failure of the fuel supply system or the ignition system of the engine, such as a decrease in the fuel supply amount due to clogging of the fuel injection valve or a combustion impossible state due to poor ignition. If this occurs, the driving feeling is significantly impaired compared to the case where a similar failure occurs during operation of the engine in the stoichiometric air-fuel ratio range. Therefore, it is desirable that the cause of this kind of failure be investigated as soon as possible.

【0006】そこで、本発明は、希薄空燃比領域での安
定なエンジン運転を可能にすると共に、エンジンの燃料
供給系および点火系の故障を確実に判定可能にする、内
燃エンジンの希薄燃焼制御および故障判定装置を提供す
ることを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a lean combustion control and control system for an internal combustion engine that enables stable engine operation in a lean air-fuel ratio region and also enables reliable determination of engine fuel supply system and ignition system failures. An object of the present invention is to provide a failure determination device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よる内燃エンジンの希薄燃焼制御および故障判定装置
は、内燃エンジンの回転情報を検出するための回転情報
検出手段と、回転情報検出手段により検出された回転情
報に基づいて回転情報の変動量を気筒毎に求め、回転情
報の変動量と閾値とを比較して、各気筒における燃焼状
態の良否を繰り返し判定するための燃焼状態判定手段
と、燃焼状態が良好であることが燃焼状態判定手段によ
り判定される度に、この判定に係る気筒に供給される混
合気の空燃比を燃料希薄側へ変更する一方、燃焼状態が
不良であると判定される度に空燃比を燃料過濃側へ変更
するための空燃比変更手段と、空燃比変更手段による燃
料過濃側への空燃比の変更が同一気筒について連続して
所定回数行われたとき、この気筒に関連する燃料供給系
または点火系に故障が発生したと判定するための故障判
定手段とを備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a lean burn control and failure determination device for an internal combustion engine, comprising: a rotation information detection unit for detecting rotation information of the internal combustion engine; and a rotation information detection unit. A combustion state determination unit for determining a variation amount of the rotation information for each cylinder based on the detected rotation information, comparing the variation amount of the rotation information with a threshold, and repeatedly determining whether the combustion state is good or bad in each cylinder; Each time it is determined by the combustion state determination means that the combustion state is good, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinder according to this determination is changed to the fuel lean side, while the combustion state is poor. Each time the determination is made, the air-fuel ratio changing means for changing the air-fuel ratio to the fuel-rich side and the air-fuel ratio changing to the fuel-rich side by the air-fuel ratio changing means are continuously performed a predetermined number of times for the same cylinder. When Characterized in that it comprises a failure determining means for determining that a failure has occurred in the fuel supply system or an ignition system associated with the cylinder.

【0008】請求項2に記載の発明によれば、回転情報
検出手段は、内燃エンジンのクランク軸の回転角加速度
を回転情報として検出する。請求項3に記載の発明によ
れば、本装置は、故障判定手段による故障判定に応じて
内燃エンジンの制御内容を変更するための制御変更手段
を更に備える。請求項3に記載の発明において、好まし
くは、制御変更手段は、故障判定された気筒への燃料供
給を中止する。この好適態様によれば、故障判定された
気筒への燃料供給が続けられる場合に生じるエンジン排
気特性および燃費特性の悪化を防止できる。
According to the second aspect of the invention, the rotation information detecting means detects the rotation angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine as rotation information. According to the third aspect of the present invention, the present apparatus further includes control changing means for changing the control content of the internal combustion engine according to the failure determination by the failure determination means. In the third aspect of the present invention,
In other words, the control changing means stops the supply of fuel to the cylinder determined to have failed. According to this preferred aspect, the failure is determined.
Engine emissions caused by continued fuel supply to cylinders
It is possible to prevent deterioration of air characteristics and fuel consumption characteristics.

【0009】請求項3に記載の発明において、好ましく
は、制御変更手段は、故障判定された気筒以外の気筒に
供給される混合気の空燃比を希薄空燃比から理論空燃比
又は理論空燃比近傍の空燃比に変更する。この好適態様
によれば、故障発生時のエンジントルク変動を抑制でき
る。 請求項1に記載の発明において、故障判定手段は、
故障判定結果を不揮発記憶することが好ましい。この好
適態様によれば、車両に通常装備される故障診断装置に
より故障部位を特定可能になり、故障原因を追求する上
で便宜である。
In the invention according to claim 3, it is preferable that
The control change means changes the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinders other than the cylinder determined to be faulty from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio or an air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. This preferred embodiment
According to the above, it is possible to suppress engine torque fluctuations when a failure occurs.
You. In the invention according to claim 1, the failure determination means includes:
It is preferable to store the failure determination result in a nonvolatile manner. This good
According to a suitable mode, a failure diagnosis device usually mounted on a vehicle
In the pursuit of the cause of failure, it becomes possible to identify the failure part more
It is convenient.

【0010】請求項1に記載の発明において、好ましく
は、空燃比変更手段は、燃料希薄側への空燃比の変更を
第1所定値ずつ行い、燃料過濃側への空燃比の変更を前
記第1所定値よりも大きい第2所定値ずつ行う。この好
適態様によれば、安定燃焼限界において安定な燃焼を得
ることができ、排気および燃費性能を極限まで追求可能
であり、また、安定燃焼限界を越えて燃料希薄状態にな
った場合にも安定燃焼状態を即座に達成できる。 請求項
1に記載の発明において、好ましくは、燃焼状態判定手
段は、回転情報から求めた各気筒の燃焼行程における回
転変動瞬時値と、回転変動瞬時値の平均値とに基づい
て、回転情報の変動量を求める。この好適態様によれ
ば、エンジン回転変動を良く反映する変動量を求めるこ
とができ、また、気筒間及びサイクル間での変動量のば
らつきを除去でき、従って、希薄燃焼制御および故障判
定を適正に行える。
[0010] In the first aspect of the present invention, preferably
Means that the air-fuel ratio changing means changes the air-fuel ratio toward the fuel-lean side by a first predetermined value, and changes the air-fuel ratio toward the fuel-rich side by a second predetermined value larger than the first predetermined value. . This good
According to a suitable embodiment, stable combustion can be obtained at the stable combustion limit.
To pursue exhaust and fuel efficiency to the utmost
And the fuel becomes lean over the stable combustion limit.
In this case, a stable combustion state can be achieved immediately. Claim
In the invention as set forth in claim 1, preferably, the combustion state determining means includes a variation amount of the rotation information based on a rotation variation instantaneous value in a combustion stroke of each cylinder obtained from the rotation information and an average value of the rotation variation instantaneous value. Ask for. According to this preferred embodiment
For example, it is necessary to find the fluctuation amount that reflects the engine rotation fluctuation well.
And the amount of variation between cylinders and cycles
Fluctuations can be eliminated, and therefore lean burn control and
Can be performed properly.

【0011】請求項1に記載の発明において、好ましく
は、燃焼状態判定手段は、所定期間内に回転情報の変動
量が閾値を越えた回数が第1所定回数以上であると判別
したとき、この判別に係る気筒での燃焼状態が不良であ
ると判定する一方、前記回数が第1所定回数よりも少な
い第2所定回数未満であると判別したとき、この判別に
係る気筒での燃焼状態が良好であると判定する。この好
適態様によれば、燃焼状態の良否を適正に判別でき、希
薄燃焼制御および故障判定を好適に行える。
In the first aspect of the present invention, preferably
When the combustion state determination means determines that the number of times the fluctuation amount of the rotation information exceeds the threshold value within a predetermined period is equal to or greater than a first predetermined number, it is determined that the combustion state in the cylinder related to this determination is poor. On the other hand, when it is determined that the number of times is less than the second predetermined number of times, which is smaller than the first predetermined number of times, it is determined that the combustion state in the cylinder related to this determination is good. This good
According to the appropriate aspect, the quality of the combustion state can be properly determined,
Thin combustion control and failure determination can be suitably performed.

【0012】より好ましくは、所定期間内に回転情報の
変動量が閾値を越えた回数が第2所定回数以上でかつ第
1所定回数未満であることが燃焼状態判定手段により判
別されたとき、空燃比変更手段は、この判別に係る気筒
に供給される混合気の空燃比を維持する。この好適態様
によれば、安定燃焼限界状態を継続できる。
More preferably, when the combustion state determination means determines that the number of times that the fluctuation amount of the rotation information exceeds the threshold value within the predetermined period is equal to or more than the second predetermined number and less than the first predetermined number, The fuel ratio changing means maintains the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinder according to the determination. This preferred embodiment
According to this, the stable combustion limit state can be continued.

【0013】[0013]

【作用】内燃エンジンの運転中、エンジンの回転情報た
とえばクランク軸の回転角加速度が回転情報検出手段に
より検出され、次に、この回転情報に基づき、回転情報
の変動量が燃焼状態判定手段により気筒毎に求められ
る。そして、燃焼状態判定手段は、回転情報の変動量と
閾値とを比較して、各気筒における燃焼状態の良否を繰
り返し判定する。
During operation of the internal combustion engine, rotation information of the engine, for example, a rotation angular acceleration of the crankshaft, is detected by rotation information detection means. Required every time. Then, the combustion state determination means compares the fluctuation amount of the rotation information with the threshold value and repeatedly determines the quality of the combustion state in each cylinder.

【0014】好ましくは、燃焼状態判定手段は、回転情
報から求めた各気筒の燃焼行程における回転変動瞬時値
と、回転変動瞬時値の平均値とに基づいて、回転情報の
変動量を求める。また、燃焼状態判定手段は、所定期間
内に回転情報の変動量が閾値を越えた回数が第1所定回
数以上であると判別したとき、この判別に係る気筒での
燃焼状態が不良であると判定する一方、前記回数が第1
所定回数よりも少ない第2所定回数未満であると判別し
たとき、この判別に係る気筒での燃焼状態が良好である
と判定する。
[0014] Preferably, the combustion state determination means obtains the fluctuation amount of the rotation information based on the rotation fluctuation instantaneous value in the combustion stroke of each cylinder obtained from the rotation information and the average value of the rotation fluctuation instantaneous value. Further, when the combustion state determination means determines that the number of times that the fluctuation amount of the rotation information exceeds the threshold value within a predetermined period is equal to or greater than a first predetermined number, the combustion state in the determined cylinder is determined to be defective. While the number of times is the first
When it is determined that the number is less than the second predetermined number, which is smaller than the predetermined number, it is determined that the combustion state in the cylinder related to the determination is good.

【0015】以上のようにして、燃焼状態が良好である
ことが燃焼状態判定手段により判定されると、空燃比変
更手段は、この判定に係る気筒に供給される混合気の空
燃比を燃料希薄側へ変更する。好ましくは、燃焼希薄側
への空燃比の変更は第1所定値ずつ行われる。この結
果、良好な燃焼状態が続く限り、空燃比が徐々にリーン
化され、エンジンからの窒素酸化物の排出量が低減され
ると共に燃費向上が図られる。一方、燃焼状態が不良で
あると判定されると、好ましくは第1所定値よりも大き
い第2所定値ずつ、空燃比が燃料過濃側へ変更され、こ
れにより燃焼状態が改善され、トルク変動などが防止さ
れる。従って、希薄空燃比領域ないし超希薄空燃比領域
においても安定な燃焼が達成される。
As described above, when the combustion state determining means determines that the combustion state is good, the air-fuel ratio changing means determines the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinder according to this determination as fuel-lean. Change to the side. Preferably, the change of the air-fuel ratio to the lean side is performed by a first predetermined value. As a result, as long as a favorable combustion state continues, the air-fuel ratio is gradually made lean, the emission of nitrogen oxides from the engine is reduced, and the fuel efficiency is improved. On the other hand, when it is determined that the combustion state is poor, the air-fuel ratio is changed to the fuel rich side, preferably by a second predetermined value larger than the first predetermined value, whereby the combustion state is improved and the torque fluctuation is improved. Is prevented. Therefore, stable combustion is achieved even in the lean air-fuel ratio region or the ultra-lean air-fuel ratio region.

【0016】不良燃焼状態の判定に応じて空燃比を燃料
過濃側へ変更すると、通常は、不良燃焼状態が良好な燃
焼状態へ速やかに改善される。それにもかかわらず、燃
料過濃側への空燃比の変更が同一気筒について連続して
所定回数行われた場合、故障判定手段は、燃料供給系ま
たは点火系に故障が発生したと判定する。空燃比を燃料
過濃側へ変更したにもかかわらず不良燃焼状態が依然と
して続く原因は、燃料供給系または点火系の故障にある
蓋然性が極めて高いからである。
When the air-fuel ratio is changed to the fuel rich side in accordance with the determination of the poor combustion state, usually, the poor combustion state is promptly improved to a good combustion state. Nevertheless, when the air-fuel ratio is changed to the rich side continuously for the same cylinder a predetermined number of times, the failure determination means determines that a failure has occurred in the fuel supply system or the ignition system. The reason why the poor combustion state continues even though the air-fuel ratio is changed to the fuel rich side is that the possibility of failure of the fuel supply system or the ignition system is extremely high.

【0017】好ましくは、所定期間内に回転情報の変動
量が閾値を越えた回数が第2所定回数以上でかつ第1所
定回数未満であることが燃焼状態判定手段により判別さ
れたとき、空燃比変更手段は、この判別に係る気筒に供
給される混合気の空燃比を維持する。これにより、超希
薄空燃比でのエンジン運転すなわち安定燃焼限界状態が
達成されていれば、斯かる燃焼状態が維持される。
Preferably, when the combustion state determining means determines that the number of times the fluctuation amount of the rotation information exceeds the threshold value within a predetermined period is equal to or greater than a second predetermined number and less than the first predetermined number, the air-fuel ratio The changing means maintains the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinder according to the determination. As a result, if the engine operation at the ultra-lean air-fuel ratio, that is, the stable combustion limit state has been achieved, such a combustion state is maintained.

【0018】より好ましくは、故障判定に応じてエンジ
ンの制御内容が制御変更手段により変更される。例え
ば、故障判定された気筒への燃料供給が中止され、或い
は、それ以外の気筒に供給される混合気の空燃比が希薄
空燃比から理論空燃比又は理論空燃比近傍の空燃比に変
更される。この結果、燃料供給系または点火系の故障に
よるエンジン運転に対する悪影響が緩和される。また、
故障判定結果が不揮発記憶され、これにより故障原因の
究明が容易になる。
More preferably, the control content of the engine is changed by the control change means in accordance with the failure determination. For example, the supply of fuel to the cylinder determined to have failed is stopped, or the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the other cylinders is changed from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio or an air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. . As a result, the adverse effect on the engine operation due to the failure of the fuel supply system or the ignition system is reduced. Also,
The failure determination result is stored in a nonvolatile manner, thereby facilitating the investigation of the cause of the failure.

【0019】[0019]

【実施例】図1において、参照符号1は、自動車用内燃
エンジン、例えば直列4気筒ガソリンエンジンを示し、
このエンジンは、燃焼室をはじめ、吸気系や点火系等が
リーンバーン用に設計されている。エンジン1の吸気ポ
ート2には、燃料供給系の主要部をなす燃料噴射弁3を
各気筒毎に取り付けた吸気マニホールド4を介して、エ
アクリーナ5、エアフローセンサ6、スロットルバルブ
7、ISC(アイドルスピードコントロール)バルブ8
等を備えた吸気管9が接続している。また、排気ポート
10には、排気マニホールド11を介して、リニア空燃
比センサ12、三元触媒13、図示しないマフラー等を
備えた排気管14が接続している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine for a vehicle, for example, an in-line four-cylinder gasoline engine.
In this engine, a combustion chamber, an intake system, an ignition system, and the like are designed for lean burn. An air cleaner 5, an air flow sensor 6, a throttle valve 7, an ISC (idle speed) is provided to an intake port 2 of the engine 1 through an intake manifold 4 in which a fuel injection valve 3 constituting a main part of a fuel supply system is attached to each cylinder. Control) valve 8
And the like are connected. The exhaust port 10 is connected via an exhaust manifold 11 to an exhaust pipe 14 having a linear air-fuel ratio sensor 12, a three-way catalyst 13, and a muffler (not shown).

【0020】エンジン1には、燃焼室15に点火プラグ
16が配置されると共に、クランク軸25が直付けされ
たロータプレート17の回転を検出するためのクランク
角センサ18が取り付けられている。クランク角センサ
18は、クランク軸25の回転角加速度をエンジン1の
回転情報として検出するための回転情報検出手段として
機能するもので、例えば、ロータプレート17を挟んで
互いに対向する発光部と受光部とを備えている。図2に
示すように、ロータプレート17には、角度幅70度の
2個のベーン17a,17bが180度間隔で形成され
ている。
The engine 1 has an ignition plug 16 disposed in a combustion chamber 15 and a crank angle sensor 18 for detecting rotation of a rotor plate 17 to which a crankshaft 25 is directly attached. The crank angle sensor 18 functions as rotation information detecting means for detecting the rotation angular acceleration of the crankshaft 25 as rotation information of the engine 1. For example, a light emitting unit and a light receiving unit that face each other with the rotor plate 17 interposed therebetween. And As shown in FIG. 2, two vanes 17 a and 17 b having an angular width of 70 degrees are formed on the rotor plate 17 at intervals of 180 degrees.

【0021】そして、ロータプレート17のベーン17
a、17bのいずれか一方が、クランク角センサ18に
対向している間、すなわち、クランク軸25の回転位置
が、各気筒の上死点(TDC)を含む110度(BTD
C5度〜ATDC105度)の第1クランク角区間α内
にある間は、クランク角センサ18の出力がオフにな
り、また、いずれか一方のベーンがクランク角センサ1
8に対向していない間、すなわち、クランク軸25の回
転位置が、第1クランク角区間αに続く70度(ATD
C105度〜ATDC175度)の第2クランク角区間
β内にある間は、クランク角センサ18の出力がオンに
なる(図3参照)。
The vanes 17 of the rotor plate 17
a or 17b is facing the crank angle sensor 18, that is, the rotational position of the crankshaft 25 is 110 degrees (BTD) including the top dead center (TDC) of each cylinder.
(C5 degrees to ATDC 105 degrees) during the first crank angle section α, the output of the crank angle sensor 18 is turned off, and one of the vanes is turned off by the crank angle sensor 1.
8, the rotation position of the crankshaft 25 is 70 degrees (ATD) following the first crank angle section α.
The output of the crank angle sensor 18 is turned on during the second crank angle section β of C105 degrees to ATDC 175 degrees (see FIG. 3).

【0022】図1中、参照符号19はスロットルバルブ
7の開度θTHを検出するためのスロットルセンサを示
し、また、参照符号20は冷却水温TWを検出するため
の水温センサ、21は大気圧Paを検出するための大気
圧センサ、22は吸気温度Taを検出するための吸気温
センサを夫々表す。車室内には、図示しない入出力装
置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置、中央処
理装置、タイマカウンタなどを備えエンジン1の総合的
な制御を行うためのECU(電子制御ユニット)23が
設置されている。ECU23の入力側には、上述の各種
センサからの検出情報が入力され、ECU23は、これ
らの検出情報から燃焼噴射量や点火時期等の最適値を演
算し、燃料噴射弁3や点火プラグ16等を駆動する。
In FIG. 1, reference numeral 19 denotes a throttle sensor for detecting the opening degree .theta.TH of the throttle valve 7, reference numeral 20 denotes a water temperature sensor for detecting a cooling water temperature TW, and reference numeral 21 denotes an atmospheric pressure Pa. And 22 represent an intake air temperature sensor for detecting the intake air temperature Ta. An ECU (Electronic Control Unit) 23, which includes an input / output device (not shown), a storage device containing a large number of control programs, a central processing unit, a timer counter, and the like, and performs overall control of the engine 1 is installed in the vehicle interior. Have been. The detection information from the various sensors described above is input to the input side of the ECU 23, and the ECU 23 calculates the optimum values such as the combustion injection amount and the ignition timing from the detection information, and obtains the fuel injection valve 3, the ignition plug 16 and the like. Drive.

【0023】図1中、参照符号24は、ECU23から
の指令により点火プラグ16に高電圧を出力する点火ユ
ニットを表し、この点火ユニット24は点火プラグ16
と共に点火系を構成している。また、ECU23には、
気筒識別センサ26とフェール表示ランプ27が接続さ
れている。気筒識別センサ26は、エンジン1の4つの
気筒のうちの、例えば燃焼行程にある一つの気筒を識別
するもので、図示しないカムシャフトに臨んで配され、
クランク軸25が2回転してカムシャフトが1回転する
間に、カムシャフトが一つの気筒に対応する特定の回転
位置をとる毎にパルス出力を発生するようになってい
る。また、フェール表示ランプ27は、エンジン1の燃
料供給系または点火系での故障発生が後述のようにして
ECU23により判別されたときに故障発生をドライバ
に告知するためのもので、例えば、車両のインストルメ
ントパネルに配設されている。
In FIG. 1, reference numeral 24 denotes an ignition unit which outputs a high voltage to the ignition plug 16 in response to a command from the ECU 23.
Together, they constitute an ignition system. In addition, the ECU 23 includes:
The cylinder identification sensor 26 and the fail indication lamp 27 are connected. The cylinder identification sensor 26 identifies one of the four cylinders of the engine 1 in, for example, a combustion stroke, and is disposed facing a camshaft (not shown).
While the crankshaft 25 makes two rotations and the camshaft makes one rotation, a pulse output is generated each time the camshaft takes a specific rotation position corresponding to one cylinder. The fail indicator lamp 27 is for notifying a driver of the occurrence of a failure in the fuel supply system or the ignition system of the engine 1 when the failure is determined by the ECU 23 as described later. It is arranged on the instrument panel.

【0024】後述の作動説明から明らかになるように、
ECU23は、回転情報としてのクランク角センサ出力
から求めた回転情報の変動量に基づいてエンジン1の各
気筒における燃焼状態の良否を判定するための燃焼状態
判定手段、各気筒に供給される空燃比を変更するための
空燃比変更手段、エンジン1の燃料供給系または点火系
の故障を判定するための故障判定手段、および、故障判
定に応じてエンジン1の制御内容を変更するための制御
変更手段として機能するもので、回転情報検出手段とし
てのクランク角センサ18などと協働して、希薄燃焼制
御および故障判定装置を構成している。
As will be apparent from the operation description below,
The ECU 23 determines a combustion state of each cylinder of the engine 1 based on a fluctuation amount of the rotation information obtained from the output of the crank angle sensor as the rotation information. Air-fuel ratio changing means for changing the engine, failure determining means for determining a failure of the fuel supply system or the ignition system of the engine 1, and control changing means for changing the control content of the engine 1 according to the failure determination And cooperates with the crank angle sensor 18 and the like as rotation information detecting means to constitute a lean burn control and failure determination device.

【0025】以下、上記構成の希薄燃焼制御および故障
判定装置の作動を説明する。ドライバがイグニッション
キーをオンしてエンジン1がスタートにすると、ECU
23は、図4に示す燃料噴射制御サブルーチンを開始す
る。このサブルーチンにおいて、ECU23は、各種セ
ンサ出力をエンジン運転情報として読み込んでメモリに
格納し(ステップS1)、エアフローセンサ出力すなわ
ち吸入空気量とエンジン回転数Neとから算出した一吸
気行程当たりの吸気量A/Nを大気圧Pa、吸気温度T
a等に応じて補正することにより、体積効率Evを求め
る。次に、ECU23は、スロットル開度θTH、スロッ
トル開度の時間変化率、体積効率Ev、エンジン始動後
の経過時間、冷却水温TW等に基づき、エンジン1がフ
ィードバック制御域で運転されているか否かを判別する
(ステップS2)。
Hereinafter, the operation of the lean burn control and failure determination device having the above-described configuration will be described. When the driver turns on the ignition key and engine 1 starts, the ECU
23 starts the fuel injection control subroutine shown in FIG. In this subroutine, the ECU 23 reads various sensor outputs as engine operation information and stores them in a memory (step S1), and the air flow sensor output, that is, the intake air amount A per intake stroke calculated from the intake air amount and the engine speed Ne. / N is atmospheric pressure Pa, intake air temperature T
The volume efficiency Ev is obtained by correcting according to a and the like. Next, the ECU 23 determines whether or not the engine 1 is operating in the feedback control range based on the throttle opening θTH, the rate of time change of the throttle opening, the volumetric efficiency Ev, the elapsed time after starting the engine, the cooling water temperature TW, and the like. Is determined (step S2).

【0026】ステップS2での判別結果が肯定であれ
ば、ECU23は、体積効率Ev、エンジン回転数Ne
等に基づき、エンジン1が、要求トルクの小さいアイド
ル運転域、定速運転域等に対応する所定のリーンバーン
制御域で運転されているか否かを更に判別する(ステッ
プS3)。そして、ステップS3での判別結果が肯定で
あれば、ECU23は、体積効率Evとエンジン回転数
Neとに基づき、図8に示すリーン空燃比マップを参照
して、目標空燃比OAFを設定し(ステップS4)、後
で詳述する希薄燃焼制御および故障判別サブルーチンを
実行する(ステップS5)。
If the determination result in step S2 is affirmative, the ECU 23 determines the volumetric efficiency Ev and the engine speed Ne.
Based on the above, it is further determined whether or not the engine 1 is operating in a predetermined lean burn control region corresponding to an idle operation region, a constant speed operation region, or the like where the required torque is small (step S3). If the determination result in step S3 is affirmative, the ECU 23 sets the target air-fuel ratio OAF based on the volume efficiency Ev and the engine speed Ne with reference to the lean air-fuel ratio map shown in FIG. 8 ( Step S4), a lean burn control and a failure determination subroutine described later are executed (step S5).

【0027】一方、エンジン1がリーンバーン制御域で
運転されていないとステップS3で判別されると、体積
効率Evとエンジン回転数Neとに基づき、図9に示す
ストイキオ/リッチ空燃比マップに従って目標空燃比O
AFが設定され(ステップS6)、空燃比センサ12出
力によって表される実際空燃比が目標空燃比になるよう
に、燃料噴射弁3の開弁時間TINJすなわち燃料噴射量
がフィードバック制御される(ステップS7)。
On the other hand, if it is determined in step S3 that the engine 1 is not operating in the lean burn control range, the target is set in accordance with the stoichiometric / rich air-fuel ratio map shown in FIG. 9 based on the volume efficiency Ev and the engine speed Ne. Air-fuel ratio O
AF is set (step S6), and the valve opening time TINJ of the fuel injection valve 3, that is, the fuel injection amount is feedback-controlled so that the actual air-fuel ratio represented by the output of the air-fuel ratio sensor 12 becomes the target air-fuel ratio (step S6). S7).

【0028】また、エンジン1がフィードバック制御域
で運転されていないとステップS2で判別されると、ス
トイキオ/リッチ空燃比マップに基づいて目標空燃比O
AFが設定され(ステップS8)、この目標空燃比OA
Fと吸気量A/Nとから算出された基本噴射量TINJBに
加速時増量、冷機時増量などの補正が施され(ステップ
S9)、斯く補正した噴射量を目標値として燃料噴射弁
3の開弁時間がオープンループ制御される。
If it is determined in step S2 that the engine 1 is not operating in the feedback control range, the target air-fuel ratio O is determined based on the stoichiometric / rich air-fuel ratio map.
AF is set (step S8), and the target air-fuel ratio OA
The basic injection amount TINJB calculated from F and the intake air amount A / N is subjected to correction such as increase during acceleration and increase during cold operation (step S9), and the fuel injection valve 3 is opened with the corrected injection amount as a target value. The valve time is controlled by open loop.

【0029】上述の希薄燃焼制御および故障判別サブル
ーチン(図4のステップS5)は、クランク割込信号が
発生する度に実行される。図5〜図7を参照すると、こ
のサブルーチンにおいて、ECU23は、気筒識別セン
サ26からの出力に基づいて、今回サイクルでの制御・
判別対象としての気筒を識別する(ステップS20)。
次に、ECU23は、ステップS20で識別された第m
番気筒(m=1,2,3または4)に関する燃料噴射弁
または点火系での故障発生を表す第m番気筒フェールフ
ラグがセットされているか否かを判別する(ステップS
21)。
The above-described lean combustion control and failure determination subroutine (step S5 in FIG. 4) is executed each time a crank interrupt signal is generated. Referring to FIG. 5 to FIG. 7, in this subroutine, the ECU 23 controls the current cycle based on the output from the cylinder identification sensor 26.
The cylinder to be determined is identified (step S20).
Next, the ECU 23 determines the m-th one identified in step S20.
It is determined whether or not the m-th cylinder fail flag indicating the occurrence of a failure in the fuel injection valve or the ignition system for the number-th cylinder (m = 1, 2, 3, or 4) is set (step S).
21).

【0030】通常は、燃料噴射弁および点火系は故障し
ていないので、ステップS21での判別結果は否定にな
る。この場合、ECU23は、エンジン1が、図8のリ
ーン空燃比マップにクロスハッチングを施して示した空
燃比学習領域内で運転されているか否かを、すなわち、
体積効率EvがEvAからEvBまでの範囲内にあると共
にエンジン回転数NeがNeAからNeBまでの範囲内に
あるか否かを更に判別する(ステップS22)。
Normally, since the fuel injection valve and the ignition system have not failed, the result of the determination in step S21 is negative. In this case, the ECU 23 determines whether or not the engine 1 is operating in the air-fuel ratio learning region shown by cross-hatching the lean air-fuel ratio map in FIG.
It is further determined whether the volumetric efficiency Ev is in the range from EvA to EvB and the engine speed Ne is in the range from NeA to NeB (step S22).

【0031】この判別結果が否定であれば、ECU23
は、エンジン1が図8にハッチングを施して示した空燃
比補正領域内で運転されているか否かを、すなわち、体
積効率EvがEvCからEvDまでの範囲内にあると共に
エンジン回転数NeがNeCからNeDまでの範囲内にあ
るか否かを更に判別する(ステップS34)。図8に示
すように、補正領域は学習領域を含むように設定されて
いる。これは、補正領域を外れる領域では失火の虞はな
く、学習補正が不要であるからである。
If the result of this determination is negative, the ECU 23
Indicates whether or not the engine 1 is operated within the air-fuel ratio correction region indicated by hatching in FIG. 8, that is, the volume efficiency Ev is within the range from EvC to EvD, and the engine speed Ne is NeC. Then, it is further determined whether or not it is in the range from to NeD (step S34). As shown in FIG. 8, the correction area is set to include the learning area. This is because there is no risk of misfiring in a region outside the correction region, and no learning correction is required.

【0032】そして、エンジン1が補正領域内で運転さ
れていないことをステップS34で判別すると、ECU
23は、リーン空燃比マップから検索した目標空燃比基
本値OAFBを目標空燃比OAFとして設定し(ステッ
プS36)、リニア空燃比センサ12の出力信号から実
空燃比RAFを算出する(ステップS41)。次に、E
CU23は、目標空燃比OAFと実空燃比RAFとの偏
差ΔAFを算出し(ステップS42)、この偏差ΔAF
からフィードバック補正係数KFBを算出し(ステップS
43)、更に、式SAF=OAF・(1+KFB)に従っ
て設定空燃比SAFを算出する(ステップS44)。
If it is determined in step S34 that the engine 1 is not operating within the correction range, the ECU 1
23 sets the target air-fuel ratio basic value OAFB retrieved from the lean air-fuel ratio map as the target air-fuel ratio OAF (step S36), and calculates the actual air-fuel ratio RAF from the output signal of the linear air-fuel ratio sensor 12 (step S41). Next, E
The CU 23 calculates a deviation ΔAF between the target air-fuel ratio OAF and the actual air-fuel ratio RAF (Step S42), and calculates the deviation ΔAF.
From the feedback correction coefficient KFB (step S
43) Further, the set air-fuel ratio SAF is calculated according to the formula SAF = OAF. (1 + KFB) (step S44).

【0033】次に、ECU23は、式TB=KINJ・Ev
・14.7/SAFに従って燃料噴射弁3の基本噴射時
間TBを算出する(ステップS45)。同式中、記号KI
NJおよびEvは燃料噴射弁ゲインおよび体積効率を夫々
表し、数値14.7は理論空燃比(ストイキオ)であ
る。更に、式TINJ=KDT・TB+TDに従って燃料噴射
弁3の開弁時間TINJが算出される(ステップS4
6)。同式中、記号KDTは、冷却水温Tw、大気圧P
a、吸気温度Ta等に応じて設定される空燃比補正係数
を表し、記号TDは無効噴射時間を表す。次に、燃料噴
射弁3が開弁時間TINJにわたって開弁駆動され(ステ
ップS47)、図4に示す燃料噴射制御サブルーチンの
ステップS1以降の処理が再度実行される。そして、同
サブルーチンのステップS3において、リーンバーン制
御域でのエンジン運転であると判別されている限り、上
述の希薄燃焼制御および故障判別サブルーチンが引き続
いて実行される。
Next, the ECU 23 calculates the equation TB = KINJ · Ev
The basic injection time TB of the fuel injection valve 3 is calculated according to 14.7 / SAF (step S45). In the equation, the symbol KI
NJ and Ev represent the fuel injector gain and volumetric efficiency, respectively, and the numerical value 14.7 is the stoichiometric air-fuel ratio (stoichio). Further, the valve opening time TINJ of the fuel injection valve 3 is calculated according to the equation TINJ = KDT · TB + TD (step S4).
6). In the equation, the symbol KDT represents the cooling water temperature Tw and the atmospheric pressure P.
a, the air-fuel ratio correction coefficient set according to the intake air temperature Ta, etc., and the symbol TD represents the invalid injection time. Next, the fuel injection valve 3 is driven to open for the valve opening time TINJ (step S47), and the processing after step S1 of the fuel injection control subroutine shown in FIG. 4 is executed again. Then, as long as it is determined in step S3 of the subroutine that the engine is operating in the lean burn control range, the above-described lean burn control and failure determination subroutine is continuously executed.

【0034】このサブルーチンの実行中に学習領域での
エンジン運転が開始されてステップS22での判別結果
が肯定になると、ECU23は、本サブルーチンの開始
時に初期値TCDX(たとえば256)に設定されるダウ
ンカウントタイマの現在値TCDから「1」を減算し(ス
テップS23)、次に、式Vmn=(β/α−Tβ/T
α)・Kに従って、第m番気筒のn回目の燃焼行程にお
ける回転変動瞬時値Vmnを算出し、メモリに格納する
(ステップS24)。
If the engine operation in the learning area is started during execution of this subroutine and the result of the determination in step S22 becomes affirmative, the ECU 23 sets the initial value TCDX (for example, 256) at the start of this subroutine. “1” is subtracted from the current value TCD of the count timer (step S23), and then the equation Vmn = (β / α−Tβ / T
According to α) · K, the instantaneous rotation fluctuation value Vmn in the n-th combustion stroke of the m-th cylinder is calculated and stored in the memory (step S24).

【0035】上記算出式において、記号αおよびβは、
クランク角センサ18の出力がオフになる第1クランク
角区間および同センサ出力がオンになる第2クランク角
区間を夫々表し、TαおよびTβは、クランク軸25が
第1および第2クランク角区間α、βを回転するのに要
する時間を夫々表す。また、記号K(>0)は、体積効
率Evとエンジン回転数Neとをパラメータとして予め
設定されたマップから求められる補正係数を表す。
In the above equation, the symbols α and β are
The first crank angle section in which the output of the crank angle sensor 18 is turned off and the second crank angle section in which the output of the sensor is turned on, respectively, are represented by Tα and Tβ. , Β, respectively. The symbol K (> 0) represents a correction coefficient obtained from a map set in advance using the volumetric efficiency Ev and the engine speed Ne as parameters.

【0036】第1クランク角区間αは、圧縮上死点を含
む110゜のクランク軸回転角度領域すなわち燃焼行程
前半部に対応し、同区間では燃焼が未だ不十分であっ
て、クランク軸25の回転速度は比較的遅くなる。一
方、第2クランク角区間βは、第1クランク角区間αに
続く70゜のクランク軸回転角度領域すなわち燃焼行程
後半部に対応し、通常は、同区間での燃焼は完全に行わ
れ、クランク軸回転速度は比較的速くなる。但し、失火
(より一般的には燃焼異常)が生じた場合、ピストンの
下降に伴って燃焼室内の負圧が増大するので、第2クラ
ンク角区間βでのクランク軸25の回転速度は次第に遅
くなる。
The first crank angle section α corresponds to a crankshaft rotation angle area of 110 ° including the compression top dead center, that is, the first half of the combustion stroke. In this section, combustion is still insufficient and the crankshaft 25 The rotation speed becomes relatively slow. On the other hand, the second crank angle section β corresponds to a crankshaft rotation angle area of 70 ° following the first crank angle section α, that is, the latter half of the combustion stroke. Normally, combustion in this section is completely performed, and The shaft rotation speed becomes relatively high. However, when a misfire (more generally, abnormal combustion) occurs, the negative pressure in the combustion chamber increases as the piston descends, so that the rotation speed of the crankshaft 25 in the second crank angle section β gradually decreases. Become.

【0037】このため、燃焼が正常であればβ/α>T
β/Tαの関係が成立して回転変動瞬時値Vmnが正の値
になる一方、失火が生じればβ/α<Tβ/Tαの関係
が成立して回転変動瞬時値Vmnが負の値になる。次のス
テップS25では、ECU23は、ステップS23で算
出した回転変動瞬時値Vmnにローパスフィルタ処理を施
すことによって回転変動瞬時値の平均値Emnを求めて、
メモリに格納する。このローパスフィルタ処理には例え
ば次式が用いられる。
Therefore, if combustion is normal, β / α> T
When the relationship β / Tα is established and the instantaneous rotational fluctuation value Vmn becomes a positive value, if a misfire occurs, the relationship β / α <Tβ / Tα is established and the instantaneous rotational fluctuation value Vmn becomes a negative value. Become. In the next step S25, the ECU 23 performs a low-pass filter process on the instantaneous rotational fluctuation value Vmn calculated in step S23 to obtain an average value Emn of the instantaneous rotational fluctuation value.
Store in memory. For example, the following equation is used for the low-pass filter processing.

【0038】Emn=KF・Em,n-1+(1−KF)・Vmn ここで、記号Em,n-1は、第m番気筒の第(n−1)回
目の燃焼行程までの回転変動瞬時値の平均値を表し、K
Fはフィルタ係数を表す。フィルタ係数KFは例えば値
0.95に設定される。次に、ECU23は、気筒間で
の及びサイクル間での回転変動瞬時値のばらつきを除去
するため、次式に従って気筒別回転変動指数ΔVmnを算
出する。
Emn = KF · Em, n-1 + (1−KF) · Vmn Here, the symbol Em, n-1 is the instant of rotation fluctuation up to the (n-1) th combustion stroke of the m-th cylinder. Represents the average of the values, K
F represents a filter coefficient. The filter coefficient KF is set to, for example, a value of 0.95. Next, the ECU 23 calculates the cylinder-by-cylinder rotation fluctuation index ΔVmn according to the following equation in order to eliminate the fluctuation of the rotation fluctuation instantaneous value between cylinders and between cycles.

【0039】 ΔVmn=(Vmn−Emn)−(Vm-1,n−Em-1,n) ここで、記号Vm-1,nは、前回サイクル実行時に第n回
目の燃焼行程にあった第(m−1)番気筒に関する回転
変動瞬時値を表し、Em-1,nは、第(m−1)番気筒の
第n回目の燃焼行程までの回転変動瞬時値の平均値を表
す。ステップS26では、ECU23は、ステップS2
5で算出した第m番気筒に係る気筒別回転変動指数ΔV
mnが、通常の燃焼に伴う回転変動を表す値よりも十分小
さく設定された所定の閾値ΔVxを下回っているか否か
を判別する。
ΔVmn = (Vmn−Emn) − (Vm−1, n−Em−1, n) Here, the symbol Vm−1, n denotes the (n) th combustion stroke during the previous cycle execution. m-1) represents the instantaneous rotational fluctuation value of the cylinder # 1, and Em-1, n represents the average value of the rotational fluctuation instantaneous values of the (m-1) th cylinder up to the n-th combustion stroke. In step S26, the ECU 23 determines in step S2
The cylinder-by-cylinder rotation fluctuation index ΔV for the m-th cylinder calculated in 5
It is determined whether or not mn is smaller than a predetermined threshold value ΔVx set sufficiently smaller than a value representing a rotation fluctuation accompanying normal combustion.

【0040】この判別が否定、すなわち第m番気筒での
燃焼が正常に行われていると判別すると、ECU23
は、ダウンカウントタイマの現在値TCDが「0」である
か否かを、すなわち、学習領域でのエンジン運転開始
後、制御サイクルが、ダウンカウントタイマの初期値T
CDXと同一回数にわたって実行されたか否かを更に判別
する(ステップS29)。学習領域でのエンジン運転が
開始された直後では、この判別結果は否定になる。この
場合、上述のステップS34において、補正領域でのエ
ンジン運転が行われているか否かが判別されるが、エン
ジン1が学習領域で運転されていることから、ステップ
S34での判別結果は肯定になる。
If this determination is negative, that is, if it is determined that combustion in the m-th cylinder is normally performed, the ECU 23
Determines whether the current value TCD of the down count timer is "0", that is, after the engine starts in the learning region, the control cycle determines whether the initial value TCD of the down count timer
It is further determined whether or not the process has been executed the same number of times as CDX (step S29). Immediately after the start of the engine operation in the learning area, the determination result is negative. In this case, in the above-described step S34, it is determined whether or not the engine is operating in the correction region. However, since the engine 1 is operating in the learning region, the determination result in step S34 is affirmative. Become.

【0041】そこで、ECU23は、リーン空燃比マッ
プから目標空燃比基本値OAFBを検索し、次に、式O
AF=OAFB・(1+ΣKL/N)に従って目標空燃
比OAFを算出する(ステップS35)。同式中、記号
Nはエンジン1の気筒数を表し、本実施例ではN=4で
ある。また、記号ΣKLは、この4つの気筒についての
気筒別燃料補正係数KLmの総和を表す。
Therefore, the ECU 23 searches the lean air-fuel ratio map for the target air-fuel ratio basic value OAFB.
The target air-fuel ratio OAF is calculated according to AF = OAFB · (1 + ΣKL / N) (step S35). In the equation, the symbol N represents the number of cylinders of the engine 1, and in this embodiment, N = 4. The symbol ΣKL represents the sum of the cylinder-by-cylinder fuel correction coefficients KLm for the four cylinders.

【0042】更に、ECU23は、ステップS35で算
出された目標空燃比OAFが達成されるように、上述の
空燃比フィードバック制御(ステップS41〜S47)
を実行する。以上のように、リーンバーン制御領域に含
まれる学習領域でのエンジン運転が行われている間に、
失火発生がステップS26で判別されて同ステップS2
6での判別結果が肯定になると、ECU23は、失火回
数カウンタの記憶値CMFに値「1」を加算し(ステップ
S27)、気筒別回転変動指数の積算値ΣΔVmに今回
サイクルのステップS25で算出した気筒別回転変動指
数ΔVmnを加算する(ステップS28)。なお、学習領
域でのエンジン運転が一旦中断されると、失火回数カウ
ンタ値CMF、気筒別変動積算値ΣΔVm及びカウントダ
ウンタイマ値TCDはメモリに保存され、学習領域でのエ
ンジン運転が再開された後でこれらの値が必要に応じて
更新される。
Further, the ECU 23 performs the above-described air-fuel ratio feedback control (steps S41 to S47) so that the target air-fuel ratio OAF calculated in step S35 is achieved.
Execute As described above, while the engine is operating in the learning region included in the lean burn control region,
The occurrence of misfire is determined in step S26, and the process proceeds to step S2.
If the determination result in step 6 is affirmative, the ECU 23 adds the value "1" to the stored value CMF of the misfire counter (step S27), and calculates the integrated value ΣΔVm of the cylinder-specific rotation fluctuation index in step S25 of the current cycle. The cylinder-by-cylinder rotation fluctuation index ΔVmn is added (step S28). Once the engine operation in the learning region is interrupted, the misfire counter value CMF, the cylinder-by-cylinder variation integrated value ΣΔVm, and the countdown timer value TCD are stored in the memory, and after the engine operation in the learning region is restarted. These values are updated as needed.

【0043】その後、学習領域でのエンジン運転が開始
されてから学習領域での制御サイクルがTCDX回にわた
って実行されたことをステップS29で判別すると、E
CU23は、失火回数カウンタの記憶値CMFが第2閾値
CMFX2(例えば「1」)を上回るか否かを判別する(ス
テップS30)。この判別結果が否定、即ち、学習領域
でのTCDX回の制御サイクル実行中に失火が生じなかっ
たことをステップS30で判別すると、ECU23は、
この判別に係る気筒に供給される混合気の空燃比が安定
燃焼限界(空燃比22〜23)に対して未だリッチ側に
あると判断して、式KLm=KLm−KDに従って気筒別燃
料補正係数KLmを現在値よりも減量補正値KD(例えば
0.2%)だけ小さい値に更新し、ECU23の不揮発
性メモリに格納する(ステップS31)。この補正係数
KLmは、例えば0〜10%の範囲内の値に設定される。
次に、ECU23は、増量補正回数カウンタの記憶値N
Fを「0」にリセットし(ステップS32)、更に、図
10に示すように、カウントダウンタイマTCDに初期値
TCDXをセットすると同時に、失火回数カウンタ値CMF
および気筒別変動演算値ΣΔVmを「0」にリセットす
る(ステップS33)。そして、次のステップS34に
おいて補正領域でのエンジン運転が判別され、ステップ
35以降において上述の空燃比フィードバック制御が行
われる。この結果、補正領域でのエンジン運転中は、目
標空燃比OAFがリッチ過ぎた場合、TCDXサイクル毎
に次第にリーン化され、安定燃焼限界に近づいて行く。
Thereafter, when it is determined in step S29 that the control cycle in the learning region has been executed TCDX times since the start of the engine operation in the learning region, the process proceeds to step E29.
The CU 23 determines whether or not the stored value CMF of the misfire counter exceeds a second threshold CMFX2 (for example, "1") (Step S30). If the result of this determination is negative, that is, if it is determined in step S30 that no misfire has occurred during the execution of the control cycle of TCDX times in the learning region, the ECU 23 determines
It is determined that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinder according to this determination is still on the rich side with respect to the stable combustion limit (air-fuel ratio 22 to 23), and the fuel correction coefficient for each cylinder according to the equation KLm = KLm-KD. KLm is updated to a value smaller than the current value by a reduction correction value KD (for example, 0.2%) and stored in the nonvolatile memory of the ECU 23 (step S31). This correction coefficient KLm is set, for example, to a value within the range of 0 to 10%.
Next, the ECU 23 determines the storage value N of the increase correction number counter.
F is reset to "0" (step S32). Further, as shown in FIG. 10, an initial value TCDX is set in a countdown timer TCD, and at the same time, a misfire count counter value CMF
And the cylinder-specific variation calculation value ΣΔVm is reset to “0” (step S33). Then, the engine operation in the correction region is determined in the next step S34, and the above-described air-fuel ratio feedback control is performed in and after step 35. As a result, when the target air-fuel ratio OAF is too rich during the operation of the engine in the correction region, the air-fuel ratio is gradually made leaner every TCDX cycle and approaches the stable combustion limit.

【0044】また、ステップS30での判別結果が肯
定、すなわち、失火回数カウンタの記憶値CMFが第2閾
値CMFX2を上回ったことがステップS30で判別される
と、ECU23は、失火回数カウンタの記憶値CMFが第
2閾値CMFX2よりも大きい第1閾値CMFX1(例えば2)
を上回るか否かを更に判別する(ステップS37)。そ
して、この判別結果が否定、すなわち、学習領域でのT
CDX回の制御サイクル実行中に失火が例えば1回または
2回発生したことがステップS30およびS37で判別
すると、ECU23は、この判別に係る気筒に関連する
空燃比が安定燃焼限界にあると判断して、上記ステップ
S33の処理を実行する。これにより、現在の気筒別燃
料補正係数KLmが維持されて、安定燃焼限界でのエンジ
ン運転が継続する。
If the result of the determination in step S30 is affirmative, that is, if it is determined in step S30 that the stored value CMF of the misfire counter has exceeded the second threshold value CMFX2, the ECU 23 determines the stored value of the misfire counter. First threshold value CMFX1 (for example, 2) in which CMF is larger than second threshold value CMFX2
Is determined (step S37). Then, the result of this determination is negative, that is, T in the learning area.
If it is determined in steps S30 and S37 that a misfire has occurred, for example, once or twice during execution of the control cycle of CDX times, the ECU 23 determines that the air-fuel ratio related to the cylinder related to this determination is at the stable combustion limit. Then, the process of step S33 is executed. As a result, the current cylinder-specific fuel correction coefficient KLm is maintained, and the engine operation at the stable combustion limit is continued.

【0045】一方、ステップS37での判別結果が肯
定、すなわち、失火回数カウンタの記憶値CMFが第1閾
値CMFX1を上回り、従って、TCDX回の制御サイクル実
行中に失火が例えば3回以上発生したことをステップS
37で判別すると、ECU23は、この判別に係る気筒
に関する空燃比が既に安定燃焼限界を越えてリーン側に
突入したと判断して、空燃比をリッチ化する。このた
め、気筒別変動積算値ΣVmに対応する気筒別増量補正
値Kamが図11のマップから求められ、次に、式KLm=
KLm+Kamに従って気筒別燃料補正係数KLmが更新され
る(ステップS38)。そして、増量補正回数カウンタ
の記憶値NFに「1」が加算され(ステップS39)、
増量補正回数NFが閾値NFX(例えば3)を上回るか否
かが判別される(ステップS40)。図11に示すよう
に、気筒別増量補正値Kamは、気筒別変動積算値ΣΔV
mが増大するにつれてリニアに増大するように設定され
ている。このため、安定燃焼限界を越えてリーン側に突
入した場合には、目標空燃比OAFが一度にリッチ化さ
れ、通常は、失火が即座に解消される。従って、通常
は、増量補正回数NFが例えば3回を上回ることはな
く、ステップS40での判別結果は否定になる。この場
合、ステップS33以降の処理が順次実行される。
On the other hand, the result of determination in step S37 is affirmative, that is, the stored value CMF of the misfire counter exceeds the first threshold value CMFX1, and therefore, for example, three or more misfires have occurred during the execution of the control cycle TCDX times. To step S
When the determination at 37 is made, the ECU 23 determines that the air-fuel ratio of the cylinder related to this determination has already entered the lean side beyond the stable combustion limit, and enriches the air-fuel ratio. For this reason, the cylinder-by-cylinder increase correction value Kam corresponding to the cylinder-by-cylinder variation integrated value ΣVm is obtained from the map of FIG.
The cylinder-by-cylinder fuel correction coefficient KLm is updated according to KLm + Kam (step S38). Then, “1” is added to the storage value NF of the increase correction number counter (step S39),
It is determined whether or not the increase correction number NF exceeds a threshold value NFX (for example, 3) (step S40). As shown in FIG. 11, the cylinder-by-cylinder increase correction value Kam is a cylinder-by-cylinder variation integrated value ΣΔV
It is set to increase linearly as m increases. For this reason, when the vehicle enters the lean side beyond the stable combustion limit, the target air-fuel ratio OAF is enriched at once, and the misfire is usually immediately eliminated. Therefore, normally, the number of times of increase correction NF does not exceed, for example, three times, and the determination result in step S40 is negative. In this case, the processes after step S33 are sequentially executed.

【0046】以上のようにして、リーンバーン制御領域
内の補正領域でエンジン1が運転されていると、空燃比
が常に安定燃焼限界近傍になるように空燃比フィードバ
ック制御が行われて、燃費向上および窒素酸化物排出量
の低減が図られる。しかも、希薄燃焼制御および故障判
別サブルーチンでの処理を各気筒毎に行うことにより、
個々の気筒間での安定燃焼限界近傍における燃焼状態の
ばらつきの影響が解消される。
As described above, when the engine 1 is operated in the correction region within the lean burn control region, the air-fuel ratio feedback control is performed so that the air-fuel ratio is always near the stable combustion limit, thereby improving the fuel efficiency. In addition, the amount of nitrogen oxide emission can be reduced. Moreover, by performing the processing in the lean burn control and the failure determination subroutine for each cylinder,
The influence of the variation in the combustion state between the individual cylinders in the vicinity of the stable combustion limit is eliminated.

【0047】しかしながら、エンジン運転中にエンジン
1の燃料供給系や点火系に故障が生じることがある。例
えば、燃料噴射弁3につまりを生じたり、点火プラグ1
6または点火ユニット24が損傷することがある。燃料
噴射弁3のつまりにより燃料供給量が減少したり、点火
系16、24の故障に起因した点火不良による燃焼不能
状態が生じると、希薄燃焼制御および故障判別サブルー
チンのステップS35において増量補正される目標空燃
比OAFになるようにステップS41〜S47で空燃比
フィードバック制御を行ったとしても、目標空燃比OA
Fを達成できずに燃焼不良を招来することになる。特
に、希薄空燃比領域または超希薄空燃比(安定燃焼限
界)領域においてこの様な燃焼不良が生じると、理論空
燃比領域でのエンジン運転中に同様の故障が発生した場
合に比べて、運転フィーリングが著しく損なわれる。
However, a failure may occur in the fuel supply system and the ignition system of the engine 1 during the operation of the engine. For example, clogging of the fuel injection valve 3 or ignition plug 1
6 or the ignition unit 24 may be damaged. If the fuel supply amount is reduced due to the clogging of the fuel injection valve 3 or if a combustion failure state occurs due to poor ignition caused by a failure in the ignition systems 16 and 24, the increase correction is performed in step S35 of the lean burn control and failure determination subroutine. Even if the air-fuel ratio feedback control is performed in steps S41 to S47 so as to reach the target air-fuel ratio OAF, the target air-fuel ratio OA
F cannot be achieved, resulting in poor combustion. In particular, when such a combustion failure occurs in the lean air-fuel ratio region or the ultra-lean air-fuel ratio (stable combustion limit) region, the operation fee is lower than when a similar failure occurs during engine operation in the stoichiometric air-fuel ratio region. The ring is severely damaged.

【0048】そこで、本実施例では、燃料供給系または
点火系の故障に起因する燃焼不良が生じた場合には、こ
れを迅速かつ正確に検出すると共にドライバに告知する
ようにしている。上述のように、本実施例では、リーン
バーン制御域内の学習領域でのエンジン運転中は各気筒
での燃焼状態の良否に応じて気筒別燃料補正係数KLmひ
いては空燃比を増減させて安定燃焼限界状態を維持しつ
つ、安定燃焼限界を越えてリーン側に突入した場合には
空燃比をリッチ化して燃焼不良を即座に解消するので、
通常は、増量補正ステップS38が閾値NFXを上回る回
数にわたって同一気筒について連続して実行されること
はない。そこで、増量補正回数NFが閾値NFXを上回っ
た場合には、燃料供給系または点火系に故障が発生した
蓋然性が極めて高く、従って、本実施例では、斯かる場
合に燃料供給系または点火系での故障発生を判別するこ
とにしている。
Therefore, in the present embodiment, when a combustion failure occurs due to a failure in the fuel supply system or the ignition system, this is detected quickly and accurately and notified to the driver. As described above, in the present embodiment, during engine operation in the learning region within the lean burn control region, the cylinder-specific fuel correction coefficient KLm and, consequently, the air-fuel ratio are increased or decreased in accordance with the quality of the combustion state in each cylinder to thereby achieve a stable combustion limit. While maintaining the state, if it enters the lean side beyond the stable combustion limit, the air-fuel ratio is enriched and the poor combustion is immediately eliminated, so
Normally, the increase correction step S38 is not continuously executed for the same cylinder over the number of times exceeding the threshold value NFX. Therefore, when the number of times of increase correction NF exceeds the threshold value NFX, it is highly probable that a failure has occurred in the fuel supply system or the ignition system. Is determined to have occurred.

【0049】即ち、希薄燃焼制御および故障判別サブル
ーチンのステップS40において、増量補正回数NFが
閾値NFX(例えば3回)を上回ると、ECU23は、こ
の判定に係る気筒(第m番気筒)の燃料供給系または点
火系に故障が発生したと判断して、第m番気筒フェール
フラグをセットし(ステップS48)、第m番気筒の燃
料噴射弁3の駆動を停止させる(ステップS49)。こ
の結果、燃料供給系または点火系の故障により燃焼不良
を来した気筒への燃料供給が停止され、燃焼が正常に行
われなくなった気筒へ燃料を供給し続けた場合に生じ得
る排気ガス特性および燃費率の悪化が防止される。更
に、次のステップS50において、ECU23は、イン
ストルメントパネルに配設されたフェール表示ランプ2
7を点灯させて故障発生をドライバに告知し、これによ
り、ドライバに故障部位の修理を促す。
That is, in step S40 of the lean burn control and failure determination subroutine, if the number of increase corrections NF exceeds a threshold value NFX (for example, three times), the ECU 23 supplies fuel to the cylinder (mth cylinder) related to this determination. When it is determined that a failure has occurred in the system or the ignition system, the m-th cylinder fail flag is set (step S48), and the driving of the fuel injection valve 3 of the m-th cylinder is stopped (step S49). As a result, the supply of fuel to the cylinders that have suffered combustion failure due to the failure of the fuel supply system or the ignition system is stopped, and the exhaust gas characteristics and the exhaust gas characteristics that may occur when the fuel is continuously supplied to the cylinders in which combustion has not been performed normally. Fuel efficiency is prevented from deteriorating. Further, in the next step S50, the ECU 23 operates the failure indication lamp 2 provided on the instrument panel.
7 is turned on to notify the driver of the occurrence of the failure, thereby urging the driver to repair the failed part.

【0050】次回およびそれ以降の制御サイクルで希薄
燃焼制御および故障判別サブルーチンが再度実行される
と、第m番気筒フェールフラグがセットされていること
がステップS21で判別される。この場合、本サブルー
チンプログラムはステップS49へ直ちに移行して燃料
噴射弁3が駆動停止される。なお、フェールフラグは、
ECU23の不揮発性メモリに不揮発記憶されるので、
燃料供給系または点火系の故障が放置されている限り、
希薄燃焼制御および故障判別サブルーチンが実行される
と、フェール表示ランプ27が点灯して故障発生が告知
されることになる。
When the lean burn control and the failure determination subroutine are executed again in the next and subsequent control cycles, it is determined in step S21 that the mth cylinder failure flag is set. In this case, the subroutine program immediately proceeds to step S49, and the driving of the fuel injection valve 3 is stopped. The fail flag is
Since it is stored in the nonvolatile memory of the ECU 23 in a nonvolatile manner,
As long as the failure of the fuel supply system or ignition system is neglected,
When the lean burn control and the failure determination subroutine are executed, the failure display lamp 27 is turned on to notify the occurrence of a failure.

【0051】本発明は、上記実施例に限定されず、種々
に変形可能である。例えば、実施例では、本発明を直列
4気筒エンジンに適用した場合について説明したが、本
発明は、V型6気筒エンジンなどのその他のタイプのエ
ンジンにも適用可能である。また、実施例では、一つの
気筒に係る燃料供給系または点火系の故障発生時にこの
気筒の燃料噴射弁3の駆動を単に停止するようにした
が、燃料噴射弁3を駆動停止させると共にその他の気筒
に関連する目標空燃比を例えば理論空燃比又は理論空燃
比近傍の空燃比に設定するようにしても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment but can be variously modified. For example, in the embodiment, the case where the present invention is applied to an in-line four-cylinder engine has been described. However, the present invention is also applicable to other types of engines such as a V-type six-cylinder engine. Further, in the embodiment, the drive of the fuel injection valve 3 of this cylinder is simply stopped when a failure occurs in the fuel supply system or the ignition system related to one cylinder. However, the drive of the fuel injection valve 3 is stopped and other operations are performed. The target air-fuel ratio related to the cylinder may be set to, for example, a stoichiometric air-fuel ratio or an air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio.

【0052】また、実施例では、燃料供給系または点火
系の故障発生時にフェール表示ランプを点灯させてドラ
イバに故障発生を告知するようにしたが、ランプ点灯以
外の手段たとえばブザーにより故障発生を告知しても良
く、また、故障発生を告知しなくても良い。故障発生を
ドライバに告知しない場合にも、フェールフラグが不揮
発記憶されるので、通常車両に設けられている故障診断
装置により故障発生部位を特定可能であるからである。
なお、フェールフラグをセットすることに代えて、燃料
供給系または点火系の故障を表すコード化された特定パ
ターン信号を故障診断装置に供するようにしても良い。
Further, in the embodiment, when a failure occurs in the fuel supply system or the ignition system, the failure indication lamp is turned on to notify the driver of the occurrence of the failure. However, the failure occurrence is notified by means other than the lamp lighting, for example, a buzzer. Alternatively, the occurrence of a failure need not be notified. This is because even when the driver is not notified of the occurrence of the failure, the failure flag is stored in a nonvolatile manner, so that the failure occurrence part can be specified by the failure diagnosis device usually provided in the vehicle.
Instead of setting the fail flag, a coded specific pattern signal indicating a failure of the fuel supply system or the ignition system may be provided to the failure diagnosis device.

【0053】更に、実施例における各種閾値、初期値な
どの値は例示であって、これらの値は適宜変更可能であ
る。
Further, values such as various threshold values and initial values in the embodiment are merely examples, and these values can be changed as appropriate.

【0054】[0054]

【発明の効果】上述のように、請求項1に記載の発明に
よる内燃エンジンの希薄燃焼制御および故障判定装置
は、内燃エンジンの回転情報を検出するための回転情報
検出手段と、回転情報検出手段により検出された回転情
報に基づいて回転情報の変動量を気筒毎に求め、回転情
報の変動量と閾値とを比較して、各気筒における燃焼状
態の良否を繰り返し判定するための燃焼状態判定手段
と、燃焼状態が良好であることが燃焼状態判定手段によ
り判定される度に、この判定に係る気筒に供給される混
合気の空燃比を燃料希薄側へ変更する一方、燃焼状態が
不良であると判定される度に空燃比を燃料過濃側へ変更
するための空燃比変更手段と、空燃比変更手段による燃
料過濃側への空燃比の変更が同一気筒について連続して
所定回数行われたとき、この気筒に関連する燃料供給系
または点火系に故障が発生したと判定するための故障判
定手段とを備えるので、希薄空燃比領域でのエンジン運
転を安定に行え、また、特別な故障判定装置を用いるこ
となく、エンジンの燃料供給系および点火系の故障を確
実に判定できる。また、故障判定時に故障発生をドライ
バに告知して修理を促すことも可能になる。
As described above, the lean burn control and failure determination device for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention includes a rotation information detection unit for detecting rotation information of an internal combustion engine, and a rotation information detection unit. Combustion state determining means for determining the fluctuation amount of the rotation information for each cylinder based on the rotation information detected by the method, comparing the fluctuation amount of the rotation information with a threshold value, and repeatedly determining whether the combustion state is good or bad in each cylinder. Every time it is determined by the combustion state determination means that the combustion state is good, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinder according to this determination is changed to the fuel lean side, while the combustion state is poor. The air-fuel ratio changing means for changing the air-fuel ratio to the fuel-rich side each time it is determined, and the air-fuel ratio changing to the fuel-rich side by the air-fuel ratio changing means are continuously performed a predetermined number of times for the same cylinder. When Since a failure determination unit for determining that a failure has occurred in the fuel supply system or the ignition system related to the cylinder is provided, the engine can be stably operated in the lean air-fuel ratio region, and a special failure determination device is provided. Without using it, it is possible to reliably determine the failure of the fuel supply system and the ignition system of the engine. It is also possible to notify the driver of the occurrence of a failure at the time of failure determination to prompt the driver for repair.

【0055】請求項2に記載の発明によれば、回転情報
検出手段は、内燃エンジンのクランク軸の回転角加速度
を回転情報として検出するので、エンジン回転を良く反
映する回転情報を検出でき、希薄燃焼制御および故障判
定を適正に行える。請求項3に記載の発明によれば、本
装置は、故障判定手段による故障判定に応じて内燃エン
ジンの制御内容を変更するための制御変更手段を更に備
えるので、故障発生時には故障発生による悪影響を緩和
することができる。
According to the second aspect of the present invention, the rotation information detecting means detects the rotation angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine as the rotation information. Combustion control and failure determination can be performed properly. According to the third aspect of the present invention, the present apparatus further includes control change means for changing the control content of the internal combustion engine according to the failure determination by the failure determination means. Can be eased.

【0056】[0056]

【0057】[0057]

【0058】[0058]

【0059】[0059]

【0060】[0060]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による希薄燃焼制御および故
障判定装置を装備したエンジンを示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an engine equipped with a lean burn control and failure determination device according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したクランク角センサをその周辺要素
と共に示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the crank angle sensor shown in FIG. 1 together with its peripheral elements.

【図3】クランク角とクランク角センサ出力との関係を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a crank angle and an output of a crank angle sensor.

【図4】図1に示した電子制御ユニットにより実行され
る燃料噴射制御サブルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel injection control subroutine executed by the electronic control unit shown in FIG. 1;

【図5】燃料噴射制御サブルーチンに含まれる希薄燃焼
制御および故障判別サブルーチンの一部を示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a part of a lean burn control and a failure determination subroutine included in a fuel injection control subroutine.

【図6】希薄燃焼制御および故障判別サブルーチンの、
図5に続く部分を示すフローチャートである。
FIG. 6 shows a lean burn control and a failure determination subroutine.
6 is a flowchart showing a part following FIG. 5;

【図7】希薄燃焼制御および故障判別サブルーチンの、
図5及び図6に続く部分を示すフローチャートである。
FIG. 7 shows a lean burn control and a failure determination subroutine.
FIG. 7 is a flowchart showing a part following FIG. 5 and FIG. 6.

【図8】燃料噴射制御サブルーチンで用いられるリーン
空燃比マップを、空燃比学習および補正領域と共に示す
グラフである。
FIG. 8 is a graph showing a lean air-fuel ratio map used in a fuel injection control subroutine together with an air-fuel ratio learning and correction area.

【図9】燃料噴射制御サブルーチンで用いられるストイ
キオ/リッチ空燃比マップである。
FIG. 9 is a stoichiometric / rich air-fuel ratio map used in a fuel injection control subroutine.

【図10】希薄燃焼制御中でのエンジン回転変動に伴う
各種制御パラメータの変化を例示するグラフである。
FIG. 10 is a graph illustrating changes in various control parameters accompanying engine rotation fluctuation during lean burn control.

【図11】希薄燃焼制御および故障判別サブルーチンで
用いられる変動積算値ΣVm・増量補正値Kamマップで
ある。
FIG. 11 is a map of a variation integrated value ΔVm and an increase correction value Kam used in the lean burn control and the failure determination subroutine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃エンジン 3 燃料噴射弁 12 リニア空燃比センサ 16 点火プラグ 17 ロータプレート 18 クランク角センサ 23 電子制御ユニット 24 点火ユニット 25 クランク軸 26 気筒識別センサ 27 フェール表示ランプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 3 Fuel injection valve 12 Linear air-fuel ratio sensor 16 Spark plug 17 Rotor plate 18 Crank angle sensor 23 Electronic control unit 24 Ignition unit 25 Crankshaft 26 Cylinder identification sensor 27 Fail indicator lamp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 45/00 362 F02D 45/00 362J F02P 5/15 F02P 5/15 L (56)参考文献 特開 平5−248281(JP,A) 特開 平6−307285(JP,A) 特開 平1−237339(JP,A) 特開 平1−290946(JP,A) 特開 平6−101564(JP,A) 特開 平6−74079(JP,A) 特開 平3−225050(JP,A) 特開 平6−17690(JP,A) 特開 平5−231210(JP,A) 特開 平4−232363(JP,A) 実開 昭63−202751(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/22 F02D 41/02 F02D 41/04 F02D 45/00 F02P 5/15 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 45/00 362 F02D 45/00 362J F02P 5/15 F02P 5/15 L (56) References JP-A-5-248281 (JP) JP-A-6-307285 (JP, A) JP-A-1-237339 (JP, A) JP-A-1-290946 (JP, A) JP-A-6-101564 (JP, A) JP-A-3-225050 (JP, A) JP-A-6-17690 (JP, A) JP-A-5-231210 (JP, A) JP-A-4-232363 (JP, A) A) Fully open sho 63-202751 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F02D 41/22 F02D 41/02 F02D 41/04 F02D 45/00 F02P 5/15

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内燃エンジンの回転情報を検出するため
の回転情報検出手段と、前記回転情報検出手段により検
出された回転情報に基づいて前記回転情報の変動量を気
筒毎に求め、前記回転情報の変動量と閾値とを比較し
て、各気筒における燃焼状態の良否を繰り返し判定する
ための燃焼状態判定手段と、 燃焼状態が良好であることが前記燃焼状態判定手段によ
り判定される度に、この判定に係る気筒に供給される混
合気の空燃比を燃料希薄側へ変更する一方、燃焼状態が
不良であると判定される度に空燃比を燃料過濃側へ変更
するための空燃比変更手段と、 前記空燃比変更手段による燃料過濃側への空燃比の変更
が同一気筒について連続して所定回数行われたとき、こ
の気筒に関連する燃料供給系または点火系に故障が発生
したと判定するための故障判定手段とを備えることを特
徴とする、内燃エンジンの希薄燃焼制御および故障判定
装置。
A rotation information detection unit for detecting rotation information of an internal combustion engine; and a variation amount of the rotation information for each cylinder based on the rotation information detected by the rotation information detection unit. A combustion state determination unit for repeatedly determining whether the combustion state is good or bad in each cylinder by comparing the amount of variation with a threshold value, and each time the combustion state determination unit determines that the combustion state is good, While the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the cylinder according to this determination is changed to the fuel-lean side, the air-fuel ratio is changed to change the air-fuel ratio to the fuel-rich side each time the combustion state is determined to be poor. Means, when the air-fuel ratio change to the fuel-rich side by the air-fuel ratio changing means is continuously performed a predetermined number of times for the same cylinder, when a failure has occurred in the fuel supply system or the ignition system related to this cylinder. judge Characterized in that it comprises a fit of failure determining means, lean-burn control and failure determination device for an internal combustion engine.
【請求項2】 前記回転情報検出手段は、内燃エンジン
のクランク軸の回転角加速度を前記回転情報として検出
することを特徴とする請求項1に記載の内燃エンジンの
希薄燃焼制御および故障判定装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the rotation information detection means detects a rotation angular acceleration of a crankshaft of the internal combustion engine as the rotation information.
【請求項3】 前記故障判定手段による故障判定に応じ
て内燃エンジンの制御内容を変更するための制御変更手
段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃
エンジンの希薄燃焼制御および故障判定装置。
3. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising control change means for changing the control content of the internal combustion engine in accordance with the failure determination by the failure determination means. Judgment device.
JP6112372A 1994-05-26 1994-05-26 Lean combustion control and failure determination device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP2907001B2 (en)

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