JP3182356B2 - 内燃機関の燃焼変動検出方法 - Google Patents
内燃機関の燃焼変動検出方法Info
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- JP3182356B2 JP3182356B2 JP32995996A JP32995996A JP3182356B2 JP 3182356 B2 JP3182356 B2 JP 3182356B2 JP 32995996 A JP32995996 A JP 32995996A JP 32995996 A JP32995996 A JP 32995996A JP 3182356 B2 JP3182356 B2 JP 3182356B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用の内
燃機関における稀薄燃焼等による燃焼の変動を、イオン
電流の発生している時間に基づいて検出する内燃機関の
燃焼変動検出方法に関するものである。
燃機関における稀薄燃焼等による燃焼の変動を、イオン
電流の発生している時間に基づいて検出する内燃機関の
燃焼変動検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、燃費向上のため、内燃機関すなわ
ちエンジンの空燃比を理論空燃比よりもリーン側にして
運転するいわゆる希薄燃焼制御（以下、リーンバーン制
御と略称する）による運転制御の必要性が高まってい
る。このようなニーズに答えて、この種のエンジンで
は、例えば特開平６−３４４９１号公報に記載されるよ
うに、燃焼の直後に燃焼室内にイオン電流を発生させ、
イオン電流が流れている時間つまり持続時間を測定し、
その測定した時間により燃焼時間を測定し、その燃焼時
間よりリーンバーン制御の限界を検出するものが知られ
ている。そして、測定した燃焼時間の変動状態すなわち
変動率を演算し、その変動率に基づいてリーンバーン制
御における空燃比をフィードバック制御するものであ
る。
ちエンジンの空燃比を理論空燃比よりもリーン側にして
運転するいわゆる希薄燃焼制御（以下、リーンバーン制
御と略称する）による運転制御の必要性が高まってい
る。このようなニーズに答えて、この種のエンジンで
は、例えば特開平６−３４４９１号公報に記載されるよ
うに、燃焼の直後に燃焼室内にイオン電流を発生させ、
イオン電流が流れている時間つまり持続時間を測定し、
その測定した時間により燃焼時間を測定し、その燃焼時
間よりリーンバーン制御の限界を検出するものが知られ
ている。そして、測定した燃焼時間の変動状態すなわち
変動率を演算し、その変動率に基づいてリーンバーン制
御における空燃比をフィードバック制御するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、燃焼時間
は、イオン電流が、例えば、設定された所定の比較レベ
ルを上回っている時間を測定して得られた持続時間によ
り測定するが、負荷の大きさによりイオン電流の流れ方
が異なるために、必ずしも適正に測定できるものではな
い。すなわち、負荷が低い場合は、イオン電流は燃焼に
変動のない場合でもわずかしか流れず、その結果、上記
の比較レベルに基づいて持続時間を測定すると、わずか
に変動がある場合でも測定した持続時間には大きな差が
出て、大きな変動が生じていると判定することがあり、
実際の燃焼変動を反映しないことがある。これに対し、
負荷が高い場合には、比較レベルに対して充分にイオン
電流が流れるため、意図している変動を適切に判定する
ことが可能である。
は、イオン電流が、例えば、設定された所定の比較レベ
ルを上回っている時間を測定して得られた持続時間によ
り測定するが、負荷の大きさによりイオン電流の流れ方
が異なるために、必ずしも適正に測定できるものではな
い。すなわち、負荷が低い場合は、イオン電流は燃焼に
変動のない場合でもわずかしか流れず、その結果、上記
の比較レベルに基づいて持続時間を測定すると、わずか
に変動がある場合でも測定した持続時間には大きな差が
出て、大きな変動が生じていると判定することがあり、
実際の燃焼変動を反映しないことがある。これに対し、
負荷が高い場合には、比較レベルに対して充分にイオン
電流が流れるため、意図している変動を適切に判定する
ことが可能である。
【０００４】このような観点から、負荷の大小に応じ
て、比較レベルを複数設定することが考えられる。しか
しながら、通常、比較レベルはハードウェアで設定して
いるため、精度よく設定することが困難である。しか
も、この比較レベルの精度が低下すると、燃焼変動検出
の精度が低下するため、技術的に問題があった。本発明
は、このような不具合を解消することを目的としてい
る。
て、比較レベルを複数設定することが考えられる。しか
しながら、通常、比較レベルはハードウェアで設定して
いるため、精度よく設定することが困難である。しか
も、この比較レベルの精度が低下すると、燃焼変動検出
の精度が低下するため、技術的に問題があった。本発明
は、このような不具合を解消することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る内燃機関の燃焼変動検出方
法は、イオン電流の発生している期間の時間長の変動率
を演算し、その変動率を負荷に応じて設定した比率に基
づいて演算して最終的に変動率を算出する構成である。
このような構成によれば、負荷に応じた変動率を得るこ
とができるので、低負荷の場合にも誤って燃焼変動を検
出することが防止できる。
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る内燃機関の燃焼変動検出方
法は、イオン電流の発生している期間の時間長の変動率
を演算し、その変動率を負荷に応じて設定した比率に基
づいて演算して最終的に変動率を算出する構成である。
このような構成によれば、負荷に応じた変動率を得るこ
とができるので、低負荷の場合にも誤って燃焼変動を検
出することが防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、内燃機関の燃焼室内に
点火毎にイオン電流を流して、そのイオン電流が発生し
ている時間に基づいて燃焼時間の変動率を演算し、目標
とする変動率と演算した変動率とを比較した結果に基づ
いて燃焼の変動を検出する内燃機関の燃焼変動検出方法
であって、イオン電流の発生している期間の時間を計測
し、計測した時間に基づいて暫定変動率を演算し、少な
くともその時点の負荷に応じた比率を設定し、暫定変動
率と設定した比率とに基づいて変動率を算出することを
特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方法である。
点火毎にイオン電流を流して、そのイオン電流が発生し
ている時間に基づいて燃焼時間の変動率を演算し、目標
とする変動率と演算した変動率とを比較した結果に基づ
いて燃焼の変動を検出する内燃機関の燃焼変動検出方法
であって、イオン電流の発生している期間の時間を計測
し、計測した時間に基づいて暫定変動率を演算し、少な
くともその時点の負荷に応じた比率を設定し、暫定変動
率と設定した比率とに基づいて変動率を算出することを
特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方法である。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図１に概略的に示したエンジン１００は自動
車用のもので、その吸気系１には図示しないアクセルペ
ダルに応動して開閉するスロットルバルブ２が配設さ
れ、その下流側にはサージタンク３が設けられている。
サージタンク３に連通する一方の端部近傍には、さらに
燃料噴射弁５が設けてあり、この燃料噴射弁５を、電子
制御装置６により後述する基本噴射量ＴＰに基づいて開
成制御するようにしている。そして、燃焼室１０の天井
部分に対応する位置には、スパークプラグ１８が取り付
けてある。また排気系２０には、排気ガス中の酸素濃度
を測定するためのＯ2センサ２１が、図示しないマフラ
に至るまでの管路に配設された三元触媒２２の上流の位
置に取り付けられている。
説明する。図１に概略的に示したエンジン１００は自動
車用のもので、その吸気系１には図示しないアクセルペ
ダルに応動して開閉するスロットルバルブ２が配設さ
れ、その下流側にはサージタンク３が設けられている。
サージタンク３に連通する一方の端部近傍には、さらに
燃料噴射弁５が設けてあり、この燃料噴射弁５を、電子
制御装置６により後述する基本噴射量ＴＰに基づいて開
成制御するようにしている。そして、燃焼室１０の天井
部分に対応する位置には、スパークプラグ１８が取り付
けてある。また排気系２０には、排気ガス中の酸素濃度
を測定するためのＯ2センサ２１が、図示しないマフラ
に至るまでの管路に配設された三元触媒２２の上流の位
置に取り付けられている。
【０００８】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａ、
エンジン１００の回転状態を検出するためのカムポジシ
ョンセンサ１４から出力される気筒判別信号Ｇ１とクラ
ンク角度基準位置信号Ｇ２とエンジン回転数信号ｂ、車
速を検出するための車速センサ１５から出力される車速
信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出するため
のアイドルスイッチ１６からのＬＬ信号ｄ、エンジンの
冷却水温を検出するための水温センサ１７からの水温信
号ｅ、上記したＯ2センサ２１からの電流信号ｈなどが
入力される。一方、出力インターフェース１１からは、
燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、またスパーク
プラグ１８に対してイグニッションパルスｇが出力され
るようになっている。
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａ、
エンジン１００の回転状態を検出するためのカムポジシ
ョンセンサ１４から出力される気筒判別信号Ｇ１とクラ
ンク角度基準位置信号Ｇ２とエンジン回転数信号ｂ、車
速を検出するための車速センサ１５から出力される車速
信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出するため
のアイドルスイッチ１６からのＬＬ信号ｄ、エンジンの
冷却水温を検出するための水温センサ１７からの水温信
号ｅ、上記したＯ2センサ２１からの電流信号ｈなどが
入力される。一方、出力インターフェース１１からは、
燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆが、またスパーク
プラグ１８に対してイグニッションパルスｇが出力され
るようになっている。
【０００９】またスパークプラグ１８には、高圧ダイオ
ード２３を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源２４及びイオン電流測定用回路２５が接続されて
いる。このバイアス用電源２４を含むイオン電流測定用
回路２５それ自体は、当該分野で知られている種々のも
のが使用できる。バイアス用電源２４は高圧ダイオード
２３を介して、点火後イオン電流を燃焼室１０内に流す
べく高電圧をスパークプラグ１８に印加する。また、イ
オン電流測定用回路２５は、電気的に電子制御装置６の
入力インターフェース９に接続され、高電圧の印加によ
り発生したイオン電流をアナログ的に計測し、発生した
イオン電流に対応するアナログ信号を電子制御装置６に
入力する。
ード２３を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源２４及びイオン電流測定用回路２５が接続されて
いる。このバイアス用電源２４を含むイオン電流測定用
回路２５それ自体は、当該分野で知られている種々のも
のが使用できる。バイアス用電源２４は高圧ダイオード
２３を介して、点火後イオン電流を燃焼室１０内に流す
べく高電圧をスパークプラグ１８に印加する。また、イ
オン電流測定用回路２５は、電気的に電子制御装置６の
入力インターフェース９に接続され、高電圧の印加によ
り発生したイオン電流をアナログ的に計測し、発生した
イオン電流に対応するアナログ信号を電子制御装置６に
入力する。
【００１０】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３か
ら出力される吸気圧信号ａとカムポジションセンサ１４
から出力される回転数信号ｂとをおもな情報とし、エン
ジン状態に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間
ＴＰを補正して燃料噴射弁開成時間すなわちインジェク
タ最終通電時間Ｔを決定し、その決定された通電時間に
より燃料噴射弁５を制御して、エンジン負荷に応じた燃
料を該燃料噴射弁５から吸気系１に噴射させるためのプ
ログラムが内蔵してある。また、このプログラムでは、
エンジン１００の燃焼室１０内に点火毎にイオン電流を
流して、そのイオン電流が発生している時間に基づいて
燃焼時間の変動率を演算し、目標とする変動率と演算し
た変動率とを比較した結果に基づいて燃焼の変動を検出
するもので、イオン電流の発生している期間の時間を計
測し、計測した時間に基づいて暫定変動率を演算し、少
なくともその時点の負荷に応じた比率を設定し、暫定変
動率と設定した比率とに基づいて変動率を算出するよう
にプログラムされている。
ら出力される吸気圧信号ａとカムポジションセンサ１４
から出力される回転数信号ｂとをおもな情報とし、エン
ジン状態に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間
ＴＰを補正して燃料噴射弁開成時間すなわちインジェク
タ最終通電時間Ｔを決定し、その決定された通電時間に
より燃料噴射弁５を制御して、エンジン負荷に応じた燃
料を該燃料噴射弁５から吸気系１に噴射させるためのプ
ログラムが内蔵してある。また、このプログラムでは、
エンジン１００の燃焼室１０内に点火毎にイオン電流を
流して、そのイオン電流が発生している時間に基づいて
燃焼時間の変動率を演算し、目標とする変動率と演算し
た変動率とを比較した結果に基づいて燃焼の変動を検出
するもので、イオン電流の発生している期間の時間を計
測し、計測した時間に基づいて暫定変動率を演算し、少
なくともその時点の負荷に応じた比率を設定し、暫定変
動率と設定した比率とに基づいて変動率を算出するよう
にプログラムされている。
【００１１】この燃焼変動検出方法における燃焼変動率
計算プログラムの概要は、図２に示すようなものであ
る。燃焼時間ＴＣＢＭＴＩＭを計測するためのイオン電
流は、点火直後にバイアス用電源２４からスパークプラ
グ１８にバイアス電圧を印加すると、正常燃焼の場合、
急激に流れた後、上死点ＴＤＣ手前で減少した後再び増
加し、燃焼圧が最大となるクランク角近傍でその電流値
が最大となるピーク値になるように燃焼室１０内に流れ
る。このような挙動を示すイオン電流を所定の気筒にお
いて点火毎にイオン電流の流れている時間を計測する。
計算プログラムの概要は、図２に示すようなものであ
る。燃焼時間ＴＣＢＭＴＩＭを計測するためのイオン電
流は、点火直後にバイアス用電源２４からスパークプラ
グ１８にバイアス電圧を印加すると、正常燃焼の場合、
急激に流れた後、上死点ＴＤＣ手前で減少した後再び増
加し、燃焼圧が最大となるクランク角近傍でその電流値
が最大となるピーク値になるように燃焼室１０内に流れ
る。このような挙動を示すイオン電流を所定の気筒にお
いて点火毎にイオン電流の流れている時間を計測する。
【００１２】イオン電流による燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭ
の測定は、例えば、図３に示すように、検出したイオン
電流波形を、所定レベル以上の電流値が流れた場合にハ
イレベルとなり、所定レベル未満についてはローレベル
となるように波形整形し、得られた波形整形信号の立ち
下がり毎に一回の測定を終了し、その測定回数が所定回
数を超えた場合、又は、次の点火時期となった場合に、
点火から測定していた時間を燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭと
して測定するものである。すなわち、燃焼時間ＴＣＭＢ
ＴＩＭは、波形整形信号の立ち下がり毎に行ない、上記
した条件が満たされた場合、最終的にイオン電流が消滅
したと見做して測定を終了するものである。
の測定は、例えば、図３に示すように、検出したイオン
電流波形を、所定レベル以上の電流値が流れた場合にハ
イレベルとなり、所定レベル未満についてはローレベル
となるように波形整形し、得られた波形整形信号の立ち
下がり毎に一回の測定を終了し、その測定回数が所定回
数を超えた場合、又は、次の点火時期となった場合に、
点火から測定していた時間を燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭと
して測定するものである。すなわち、燃焼時間ＴＣＭＢ
ＴＩＭは、波形整形信号の立ち下がり毎に行ない、上記
した条件が満たされた場合、最終的にイオン電流が消滅
したと見做して測定を終了するものである。
【００１３】具体的には、図４に示すように、まず波形
整形信号の立ち下がり（ＯＦＦ）のタイミングであるか
否かを判定し（ステップＳ１）、立ち下がりのタイミン
グである場合はその立ち下がりが点火から計数して所定
の回数ｎ例えば３回を上回っているか否かを判定する
（ステップＳ２）。点火時期から計数して所定回数ｎを
上回っている場合は、その時までに測定した点火からの
時間を、測定した燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭとする（ステ
ップＳ５）。一方、所定回数ｎ以下である場合は、今回
までに測定していた燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭを更新する
（ステップＳ３）。燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭの更新をし
た後、次の点火であるか否かを判定し（ステップＳ
４）、次の点火でない場合はこの測定ルーチンを終了す
る。このように、点火時期から計数して所定回数ｎを上
回って立ち下がりを計数した場合、及び次の点火時期と
なった場合には、燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭの測定を終了
する。
整形信号の立ち下がり（ＯＦＦ）のタイミングであるか
否かを判定し（ステップＳ１）、立ち下がりのタイミン
グである場合はその立ち下がりが点火から計数して所定
の回数ｎ例えば３回を上回っているか否かを判定する
（ステップＳ２）。点火時期から計数して所定回数ｎを
上回っている場合は、その時までに測定した点火からの
時間を、測定した燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭとする（ステ
ップＳ５）。一方、所定回数ｎ以下である場合は、今回
までに測定していた燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭを更新する
（ステップＳ３）。燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭの更新をし
た後、次の点火であるか否かを判定し（ステップＳ
４）、次の点火でない場合はこの測定ルーチンを終了す
る。このように、点火時期から計数して所定回数ｎを上
回って立ち下がりを計数した場合、及び次の点火時期と
なった場合には、燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭの測定を終了
する。
【００１４】また、上述の測定ルーチンにおいて、次の
点火を判定するステップの代わりに、図５の（ａ）に示
すように、計算終了タイミングＴＣＡＬＥＮＤであるか
否かを判定する（ステップＳ４ａ）ものであってもよ
い。この場合、計算終了タイミングＴＣＡＬＥＮＤであ
れば燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭを決定し、そうでない場合
はこのルーチンを終了する。計算終了タイミングＴＣＡ
ＬＥＮＤは、図５の（ｂ）に示すように、エンジン回転
数ＮＥが高くなるほど上死点後のクランク角度の小さい
位置に対応して設定するものである。
点火を判定するステップの代わりに、図５の（ａ）に示
すように、計算終了タイミングＴＣＡＬＥＮＤであるか
否かを判定する（ステップＳ４ａ）ものであってもよ
い。この場合、計算終了タイミングＴＣＡＬＥＮＤであ
れば燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭを決定し、そうでない場合
はこのルーチンを終了する。計算終了タイミングＴＣＡ
ＬＥＮＤは、図５の（ｂ）に示すように、エンジン回転
数ＮＥが高くなるほど上死点後のクランク角度の小さい
位置に対応して設定するものである。
【００１５】このようにして計測した燃焼時間ＴＣＭＢ
ＴＩＭの暫定変動率Ｈｔは、以下に示す演算式により演
算し、その後、負荷及びアイドルスイッチ１６から出力
されるＬＬ信号ｄの状態に応じて設定するなまし率Ｆに
基づいて計算して、最終値を決定する。なまし率Ｆは、
負荷が低いほど大きな値に設定してあり、負荷が高くな
るにしたがって小さくなるように設定してある。また、
この実施例では、ＬＬ信号ｄがオンしているアイドル運
転状態で大きく、ＬＬ信号ｄがオフしているアイドル運
転状態でない運転状態で小さくなるようになまし率Ｆを
設定する。
ＴＩＭの暫定変動率Ｈｔは、以下に示す演算式により演
算し、その後、負荷及びアイドルスイッチ１６から出力
されるＬＬ信号ｄの状態に応じて設定するなまし率Ｆに
基づいて計算して、最終値を決定する。なまし率Ｆは、
負荷が低いほど大きな値に設定してあり、負荷が高くな
るにしたがって小さくなるように設定してある。また、
この実施例では、ＬＬ信号ｄがオンしているアイドル運
転状態で大きく、ＬＬ信号ｄがオフしているアイドル運
転状態でない運転状態で小さくなるようになまし率Ｆを
設定する。
【００１６】暫定変動率Ｈｔは、例えば次式で計算す
る。すなわち、暫定変動率Ｈｔは、今回測定した燃焼時
間ＴＣＭＢＴＩＭnとそれ以前に測定した例えば７個
の，燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭとから燃焼時間ＴＣＭＢＴ
ＩＭの移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavを演算し、その移動平
均ＴＣＭＢＴＩＭavと今回の燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭn
との差の絶対値と移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavとの偏差Δ
ＴＣＭＢＴＩＭを演算し、その偏差ΔＴＣＭＢＴＩＭと
移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavとから演算するものである。
る。すなわち、暫定変動率Ｈｔは、今回測定した燃焼時
間ＴＣＭＢＴＩＭnとそれ以前に測定した例えば７個
の，燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭとから燃焼時間ＴＣＭＢＴ
ＩＭの移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavを演算し、その移動平
均ＴＣＭＢＴＩＭavと今回の燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭn
との差の絶対値と移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavとの偏差Δ
ＴＣＭＢＴＩＭを演算し、その偏差ΔＴＣＭＢＴＩＭと
移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavとから演算するものである。
【００１７】TCMBTIMav ＝（TCMBTIMn＋TCMBTIMn-1＋…
…＋TCMBTIMn-7）／8 ΔTCMBTIM ＝（｜TCMBTIMav−TCMBTIMn｜）／8 Ht ＝ ΔTCMBTIM／TCMBTIMav ただし、ＴＣＭＢＴＩＭnは今回のイオン電流発生時間
の値で、１回前に計測された値をＴＣＭＢＴＩＭn-1と
し、８回前に計測された値をＴＣＭＢＴＩＭn-7とす
る。
…＋TCMBTIMn-7）／8 ΔTCMBTIM ＝（｜TCMBTIMav−TCMBTIMn｜）／8 Ht ＝ ΔTCMBTIM／TCMBTIMav ただし、ＴＣＭＢＴＩＭnは今回のイオン電流発生時間
の値で、１回前に計測された値をＴＣＭＢＴＩＭn-1と
し、８回前に計測された値をＴＣＭＢＴＩＭn-7とす
る。
【００１８】以上のようにして求めた暫定変動率Ｈｔ
は、運転状態のわずかな変動や測定誤差等を含んでお
り、実際には燃焼変動が発生していないのに、その値が
大きくなったり小さくなったりする。したがって、なま
し率Ｆに基づいてこの暫定変動率Ｈｔをなまし処理する
ものである。図２において、ステップＳ１１では、その
時点のエンジン１００に対する負荷及び運転状態によ
り、なまし率Ｆを求める。負荷の検出は、例えば吸気圧
の変化、エアコンディショナや前照灯等のオンオフ状態
等を判定して行うものである。負荷に対するなまし率Ｆ
は、例えば、低負荷から高負荷に対して８〜２の範囲で
設定する。また、運転状態は、アイドル運転を判定する
もので、アイドル運転の場合とそうでない場合とで異な
るなまし率Ｆを設定する。アイドル運転に対するなまし
率Ｆは低負荷の場合と同様に大きく（例えば８）、アイ
ドル運転でない場合は小さく（例えば２）設定する。
は、運転状態のわずかな変動や測定誤差等を含んでお
り、実際には燃焼変動が発生していないのに、その値が
大きくなったり小さくなったりする。したがって、なま
し率Ｆに基づいてこの暫定変動率Ｈｔをなまし処理する
ものである。図２において、ステップＳ１１では、その
時点のエンジン１００に対する負荷及び運転状態によ
り、なまし率Ｆを求める。負荷の検出は、例えば吸気圧
の変化、エアコンディショナや前照灯等のオンオフ状態
等を判定して行うものである。負荷に対するなまし率Ｆ
は、例えば、低負荷から高負荷に対して８〜２の範囲で
設定する。また、運転状態は、アイドル運転を判定する
もので、アイドル運転の場合とそうでない場合とで異な
るなまし率Ｆを設定する。アイドル運転に対するなまし
率Ｆは低負荷の場合と同様に大きく（例えば８）、アイ
ドル運転でない場合は小さく（例えば２）設定する。
【００１９】負荷を検出し、運転状態を判定した後、ス
テップＳ１２では、設定したなまし率Ｆにより暫定変動
率Ｈｔをなます演算を行う。なまし計算は、今回の変動
率をＨn、前回の変動率をＨn-1、今回の暫定変動率をＨ
ｔ、なまし率をＦとして、例えば次式により行う。 Ｈn ＝ Ｈn-1 ＋（Ｈｔ−Ｈn-1）／Ｆ このような構成において、負荷が低い場合及びアイドル
運転時には、イオン電流が小さく、実質的には燃焼変動
とはならないようなわずかな燃焼の変化でもイオン電流
が変化して、測定された燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭは大き
く変動するが、なまし率Ｆを大きくして変動率Ｈを演算
するので、得られた変動率Ｈは負荷が高い場合と同様の
推移となり、燃焼変動の検出が容易になる。つまり、な
まし率Ｈが大きくなることにより、測定した燃焼時間Ｔ
ＣＭＢＴＩＭが大きく変動していても、変動率Ｈは小さ
くなることから、実際の燃焼変動を反映したものとな
る。また、アイドル運転ではなく、しかも負荷が高い運
転状態にあっては、なまし率Ｆを小さくして変動率Ｈを
演算するので、燃焼変動に対して変動率Ｈが敏感に反応
するものとなる。この結果、目標変動率に対する演算し
た変動率Ｈの変化が、負荷及びアイドル運転の影響を受
けることなく平均化されることとなる。
テップＳ１２では、設定したなまし率Ｆにより暫定変動
率Ｈｔをなます演算を行う。なまし計算は、今回の変動
率をＨn、前回の変動率をＨn-1、今回の暫定変動率をＨ
ｔ、なまし率をＦとして、例えば次式により行う。 Ｈn ＝ Ｈn-1 ＋（Ｈｔ−Ｈn-1）／Ｆ このような構成において、負荷が低い場合及びアイドル
運転時には、イオン電流が小さく、実質的には燃焼変動
とはならないようなわずかな燃焼の変化でもイオン電流
が変化して、測定された燃焼時間ＴＣＭＢＴＩＭは大き
く変動するが、なまし率Ｆを大きくして変動率Ｈを演算
するので、得られた変動率Ｈは負荷が高い場合と同様の
推移となり、燃焼変動の検出が容易になる。つまり、な
まし率Ｈが大きくなることにより、測定した燃焼時間Ｔ
ＣＭＢＴＩＭが大きく変動していても、変動率Ｈは小さ
くなることから、実際の燃焼変動を反映したものとな
る。また、アイドル運転ではなく、しかも負荷が高い運
転状態にあっては、なまし率Ｆを小さくして変動率Ｈを
演算するので、燃焼変動に対して変動率Ｈが敏感に反応
するものとなる。この結果、目標変動率に対する演算し
た変動率Ｈの変化が、負荷及びアイドル運転の影響を受
けることなく平均化されることとなる。
【００２０】したがって、負荷の如何にかかわらず、ま
たアイドル運転と通常の運転とにかかわらず、燃焼変動
を的確に検出することができる。また、特に、負荷の低
い運転状態及びアイドル運転状態において、実際の燃焼
変動に対応した変動率Ｈが得られるので、目標変動率と
演算した変動率Ｈとの比較結果により空燃比をフィード
バック制御する希薄燃焼制御の安定性を、格段に向上さ
せることができる。
たアイドル運転と通常の運転とにかかわらず、燃焼変動
を的確に検出することができる。また、特に、負荷の低
い運転状態及びアイドル運転状態において、実際の燃焼
変動に対応した変動率Ｈが得られるので、目標変動率と
演算した変動率Ｈとの比較結果により空燃比をフィード
バック制御する希薄燃焼制御の安定性を、格段に向上さ
せることができる。
【００２１】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。その他、各部の構成は図示例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変形が可能である。
されるものではない。その他、各部の構成は図示例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変形が可能である。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、少な
くとも負荷の大小に基づいて比率を設定して、イオン電
流から得た暫定変動率を比率により演算して最終的に燃
焼時間の変動率を算出しているので、負荷の影響を受け
ることなく、安定して変動率を得ることができる。した
がって、希薄燃焼制御において、空燃比を容易にフィー
ドバック制御することができる。
くとも負荷の大小に基づいて比率を設定して、イオン電
流から得た暫定変動率を比率により演算して最終的に燃
焼時間の変動率を算出しているので、負荷の影響を受け
ることなく、安定して変動率を得ることができる。した
がって、希薄燃焼制御において、空燃比を容易にフィー
ドバック制御することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。
【図３】同実施例の燃焼時間の測定方法を説明するため
の波形図。
の波形図。
【図４】同実施例の燃焼時間測定のための制御手順を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図５】同実施例の燃焼時間測定のための他の制御手順
を示すフローチャート及び計算終了タイミングの設定状
態を示すグラフ。
を示すフローチャート及び計算終了タイミングの設定状
態を示すグラフ。
６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １０…燃焼室 １１…出力インターフェース ２４…バイアス用電源 ２５…イオン電流測定用回路
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の燃焼室内に点火毎にイオン電流
を流して、そのイオン電流が発生している時間に基づい
て燃焼時間の変動率を演算し、目標とする変動率と演算
した変動率とを比較した結果に基づいて燃焼の変動を検
出する内燃機関の燃焼変動検出方法であって、 イオン電流の発生している期間の時間を計測し、 計測した時間に基づいて暫定変動率を演算し、 少なくともその時点の負荷に応じた比率を設定し、 暫定変動率と設定した比率とに基づいて変動率を算出す
ることを特徴とする内燃機関の燃焼変動検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32995996A JP3182356B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 内燃機関の燃焼変動検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32995996A JP3182356B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 内燃機関の燃焼変動検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169502A JPH10169502A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3182356B2 true JP3182356B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18227187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32995996A Expired - Fee Related JP3182356B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 内燃機関の燃焼変動検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182356B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4721907B2 (ja) * | 2006-01-10 | 2011-07-13 | ダイハツ工業株式会社 | イオン電流に基づく内燃機関の空燃比判定方法 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32995996A patent/JP3182356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10169502A (ja) | 1998-06-23 |
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