JP3182357B2 - 内燃機関の希薄燃焼制御限界検出方法 - Google Patents
内燃機関の希薄燃焼制御限界検出方法Info
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- JP3182357B2 JP3182357B2 JP33797896A JP33797896A JP3182357B2 JP 3182357 B2 JP3182357 B2 JP 3182357B2 JP 33797896 A JP33797896 A JP 33797896A JP 33797896 A JP33797896 A JP 33797896A JP 3182357 B2 JP3182357 B2 JP 3182357B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【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。燃焼時間の測定は、理論空燃比近傍で空燃比を
制御するストイキ制御に対応して比較レベルを設定して
おき、その比較レベルを上回るイオン電流が存在する時
間を測定して行うものである。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。燃焼時間の測定は、理論空燃比近傍で空燃比を
制御するストイキ制御に対応して比較レベルを設定して
おき、その比較レベルを上回るイオン電流が存在する時
間を測定して行うものである。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】ところで、イオン電流
の発生量は、負荷及び空燃比に影響を受け、例えば空燃
比が低い場合と高い場合とでは差がある。図８に実線で
示すように、空燃比が理論空燃比近傍にある場合は、ス
トイキ時イオン電流Ｉｓは大きく、比較レベルＬＣｓに
対して容易に比較できる値で発生する。これに対し、同
図に点線で示すように、空燃比が高いリーンバーン制御
時には、比較レベルＬＣｓとほとんど変わらない大きさ
のリーン時イオン電流Ｉｎしか発生しない。
の発生量は、負荷及び空燃比に影響を受け、例えば空燃
比が低い場合と高い場合とでは差がある。図８に実線で
示すように、空燃比が理論空燃比近傍にある場合は、ス
トイキ時イオン電流Ｉｓは大きく、比較レベルＬＣｓに
対して容易に比較できる値で発生する。これに対し、同
図に点線で示すように、空燃比が高いリーンバーン制御
時には、比較レベルＬＣｓとほとんど変わらない大きさ
のリーン時イオン電流Ｉｎしか発生しない。
【０００４】このため、リーン時イオン電流Ｉｎから燃
焼時間を測定しようとすると、リーン時イオン電流Ｉｎ
の電流値に対して比較レベルＬＣｓが大きいために、正
確な測定が不可能になる。このような不具合を解消する
ために、比較レベルをリーンバーン制御の場合に合わせ
て、同図に一点鎖線で示すように、ストイキ制御時の比
較レベルＬＣｓより低いリーンバーン時の比較レベルＬ
Ｃｎを設定すると、ストイキ制御時に不要なレベルのイ
オン電流をも測定するために、燃焼の変動率が変わるこ
とがある。つまり、ストイキ時の比較レベルＬＣｓでは
測定しない電流値の低い、ノイズ等の成分を含んだ部分
を、リーンバーン時の比較レベルＬＣｎでは測定してし
まうため、誤差を含むことになる。そして、この誤差の
ために変動率が上昇し、目標変動率に対する差に基づい
て空燃比を制御すると、その差が大きいために、例えば
空燃比をリッチ側に制御してさらに燃焼変動を大きくす
ることがある。
焼時間を測定しようとすると、リーン時イオン電流Ｉｎ
の電流値に対して比較レベルＬＣｓが大きいために、正
確な測定が不可能になる。このような不具合を解消する
ために、比較レベルをリーンバーン制御の場合に合わせ
て、同図に一点鎖線で示すように、ストイキ制御時の比
較レベルＬＣｓより低いリーンバーン時の比較レベルＬ
Ｃｎを設定すると、ストイキ制御時に不要なレベルのイ
オン電流をも測定するために、燃焼の変動率が変わるこ
とがある。つまり、ストイキ時の比較レベルＬＣｓでは
測定しない電流値の低い、ノイズ等の成分を含んだ部分
を、リーンバーン時の比較レベルＬＣｎでは測定してし
まうため、誤差を含むことになる。そして、この誤差の
ために変動率が上昇し、目標変動率に対する差に基づい
て空燃比を制御すると、その差が大きいために、例えば
空燃比をリッチ側に制御してさらに燃焼変動を大きくす
ることがある。
【０００５】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。
とを目的としている。
【０００６】
【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、その変動率を空燃比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、空燃比に応じた変動率を
得ることができるので、ストイキ制御からリーンバーン
制御にわたって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、その変動率を空燃比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、空燃比に応じた変動率を
得ることができるので、ストイキ制御からリーンバーン
制御にわたって誤って燃焼変動を検出することが防止で
きる。
【０００７】
【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の変動率を演算し、演算した
変動率に基づいて希薄燃焼制御の限界を検出する内燃機
関の希薄燃焼制御限界検出方法であって、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、暫定変動率を演算する時点の
空燃比がリッチとなるに応じて暫定変動率に対して変動
率が小さくなる割合が大きくなるように燃焼変動補正係
数を設定し、暫定変動率と燃焼変動補正係数とに基づい
て変動率を算出することを特徴とする内燃機関の希薄燃
焼制御限界検出方法である。
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の変動率を演算し、演算した
変動率に基づいて希薄燃焼制御の限界を検出する内燃機
関の希薄燃焼制御限界検出方法であって、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、暫定変動率を演算する時点の
空燃比がリッチとなるに応じて暫定変動率に対して変動
率が小さくなる割合が大きくなるように燃焼変動補正係
数を設定し、暫定変動率と燃焼変動補正係数とに基づい
て変動率を算出することを特徴とする内燃機関の希薄燃
焼制御限界検出方法である。
【０００８】
【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。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】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を補正して有効噴射時間ＴＡＵを求め、その有効噴
射時間ＴＡＵに基づい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。
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を補正して有効噴射時間ＴＡＵを求め、その有効噴
射時間ＴＡＵに基づい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。
【００１２】また、このプログラムでは、エンジン１０
０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の変動率
を演算し、演算した変動率に基づいて希薄燃焼制御の限
界を検出するもので、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、暫定変動率を演算する時点の空燃比がリッチとな
るに応じて暫定変動率に対して変動率が小さくなる割合
が大きくなるように燃焼変動補正係数を設定し、暫定変
動率と燃焼変動補正係数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。
０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の変動率
を演算し、演算した変動率に基づいて希薄燃焼制御の限
界を検出するもので、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、暫定変動率を演算する時点の空燃比がリッチとな
るに応じて暫定変動率に対して変動率が小さくなる割合
が大きくなるように燃焼変動補正係数を設定し、暫定変
動率と燃焼変動補正係数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。
【００１３】この実施例では、空燃比は、理論空燃比に
おける有効噴射時間ＴＡＵつまり燃料噴射量に所定の係
数を乗じて判定するものである。つまり、リーンバーン
制御は、燃焼変動が生じていない状態で、空燃比をリー
ンにするよう、燃料噴射量を制御するものである。この
リーンバーン制御における空燃比は、Ｏ2センサ２１で
は検出できないため、有効噴射時間ＴＡＵに乗じた係数
をモニタして空燃比を検出するものである。なお、Ｏ2
センサ２１にかえて、ストイキ制御における空燃比から
リーンバーン制御における空燃比まで検出できる空燃比
センサにより空燃比を検出するものであってもよい。
おける有効噴射時間ＴＡＵつまり燃料噴射量に所定の係
数を乗じて判定するものである。つまり、リーンバーン
制御は、燃焼変動が生じていない状態で、空燃比をリー
ンにするよう、燃料噴射量を制御するものである。この
リーンバーン制御における空燃比は、Ｏ2センサ２１で
は検出できないため、有効噴射時間ＴＡＵに乗じた係数
をモニタして空燃比を検出するものである。なお、Ｏ2
センサ２１にかえて、ストイキ制御における空燃比から
リーンバーン制御における空燃比まで検出できる空燃比
センサにより空燃比を検出するものであってもよい。
【００１４】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。
【００１５】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、リーンバーン制御時のイオン電流に合わせ
て設定した比較レベルＬｃ以上の電流値が流れた場合に
ハイレベルとなり、比較レベルＬｃ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ＴＣＭＢＴ
ＩＭとして測定するものである。すなわち、燃焼時間Ｔ
ＣＭＢＴＩＭ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、リーンバーン制御時のイオン電流に合わせ
て設定した比較レベルＬｃ以上の電流値が流れた場合に
ハイレベルとなり、比較レベルＬｃ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ＴＣＭＢＴ
ＩＭとして測定するものである。すなわち、燃焼時間Ｔ
ＣＭＢＴＩＭ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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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、その時点の空燃比に応じて設定する比率
である燃焼変動率補正係数Ｋｆに基づいて計算して、最
終値を決定する。燃焼変動率補正係数Ｋｆは、図６に示
すように、空燃比が理論空燃比において低い値となり、
空燃比が高くなるにしたがって大きくなり、所定の空燃
比例えば１８以上で一定値となるように設定してある。
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、その時点の空燃比に応じて設定する比率
である燃焼変動率補正係数Ｋｆに基づいて計算して、最
終値を決定する。燃焼変動率補正係数Ｋｆは、図６に示
すように、空燃比が理論空燃比において低い値となり、
空燃比が高くなるにしたがって大きくなり、所定の空燃
比例えば１８以上で一定値となるように設定してある。
【００１９】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ＴＣＭＢＴＩＭ
の移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavを演算し、その移動平均Ｔ
ＣＭＢＴＩＭav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ΔＴＣ
ＭＢＴＩＭ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。 TCMBTIMav ＝（TCMBTIMn＋TCMBTIMn-1＋……＋TCMBTIM
n-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。
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ＴＣＭＢＴＩＭ
の移動平均ＴＣＭＢＴＩＭavを演算し、その移動平均Ｔ
ＣＭＢＴＩＭav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ΔＴＣ
ＭＢＴＩＭ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。 TCMBTIMav ＝（TCMBTIMn＋TCMBTIMn-1＋……＋TCMBTIM
n-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。
【００２０】以上のようにして求めた暫定変動率Ｈｔ
は、イオン電流の比較レベルＬｃをリーンバーン制御時
のイオン電流値に合わせているので、ストイキ運転状態
におけるイオン電流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、
燃焼変動率補正係数Ｋｆに基づいて、以下に説明するよ
うにこの暫定変動率Ｈｔを補正するものである。
は、イオン電流の比較レベルＬｃをリーンバーン制御時
のイオン電流値に合わせているので、ストイキ運転状態
におけるイオン電流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、
燃焼変動率補正係数Ｋｆに基づいて、以下に説明するよ
うにこの暫定変動率Ｈｔを補正するものである。
【００２１】図２において、ステップＳ１１では、空燃
比の計算を行う。空燃比は、ストイキ制御の際の有効噴
射時間ＴＡＵに、リーンフィードバック補正係数やリー
ン学習補正係数等より設定したリーン係数を乗じて算出
する。したがって、前述の補正係数を確認することによ
り、空燃比を検出するものであってもよい。ステップＳ
１２では、算出した空燃比より燃焼変動率補正係数Ｋｆ
を求める。燃焼変動率補正係数Ｋｆは、マップにより空
燃比に対応して設定してあり、例えば理論空燃比におい
て０、空燃比が高くなるつまりリーンになるにしたがっ
て大きくなり、リーンバーン制御の限界近傍で１．０と
なるように設定する。ステップＳ１３では、算出した暫
定燃焼率Ｈｔに燃焼変動率補正係数Ｋｆを乗じて燃焼変
動率Ｈを計算する。
比の計算を行う。空燃比は、ストイキ制御の際の有効噴
射時間ＴＡＵに、リーンフィードバック補正係数やリー
ン学習補正係数等より設定したリーン係数を乗じて算出
する。したがって、前述の補正係数を確認することによ
り、空燃比を検出するものであってもよい。ステップＳ
１２では、算出した空燃比より燃焼変動率補正係数Ｋｆ
を求める。燃焼変動率補正係数Ｋｆは、マップにより空
燃比に対応して設定してあり、例えば理論空燃比におい
て０、空燃比が高くなるつまりリーンになるにしたがっ
て大きくなり、リーンバーン制御の限界近傍で１．０と
なるように設定する。ステップＳ１３では、算出した暫
定燃焼率Ｈｔに燃焼変動率補正係数Ｋｆを乗じて燃焼変
動率Ｈを計算する。
【００２２】このような構成において、燃焼時間ＴＣＭ
ＢＴＩＭを測定するために設定した比較レベルＬｃは、
リーンバーン制御に合わせて設定してあるため、ストイ
キ制御の場合には低いレベルのイオン電流を判定するの
で、燃焼時間が長くなったり、逆に短くなったりして、
図７に点線で示すように、算出した暫定変動率Ｈｔは大
きくなる。しかしながら、ステップＳ１１〜Ｓ１３を実
行することにより、ほぼ理論空燃比で制御している状態
では、燃焼変動率補正係数Ｋｆが０となるので、算出し
た変動率Ｈは０となり、比較レベルＬｃをストイキ制御
に合わせて設定した場合と同等の変動率Ｈを得ることが
できる。一方、リーンバーン制御の場合には、燃焼変動
率補正係数Ｋｆを１．０に設定しているため、暫定変動
率Ｈｔがそのまま最終的な変動率Ｈとなり、設定した比
較レベルＬｃが充分に反映されるものとなる。
ＢＴＩＭを測定するために設定した比較レベルＬｃは、
リーンバーン制御に合わせて設定してあるため、ストイ
キ制御の場合には低いレベルのイオン電流を判定するの
で、燃焼時間が長くなったり、逆に短くなったりして、
図７に点線で示すように、算出した暫定変動率Ｈｔは大
きくなる。しかしながら、ステップＳ１１〜Ｓ１３を実
行することにより、ほぼ理論空燃比で制御している状態
では、燃焼変動率補正係数Ｋｆが０となるので、算出し
た変動率Ｈは０となり、比較レベルＬｃをストイキ制御
に合わせて設定した場合と同等の変動率Ｈを得ることが
できる。一方、リーンバーン制御の場合には、燃焼変動
率補正係数Ｋｆを１．０に設定しているため、暫定変動
率Ｈｔがそのまま最終的な変動率Ｈとなり、設定した比
較レベルＬｃが充分に反映されるものとなる。
【００２３】このように、ストイキ、リーンバーン両制
御において適切な燃焼の変動率Ｈを得ることができるの
で、目標変動率に対してのずれを正確に検出することが
できる。したがって、リーンバーン制御をする場合に、
制御限界を精度よく検出することができ、その結果、燃
焼変動を低減することができる。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。
御において適切な燃焼の変動率Ｈを得ることができるの
で、目標変動率に対してのずれを正確に検出することが
できる。したがって、リーンバーン制御をする場合に、
制御限界を精度よく検出することができ、その結果、燃
焼変動を低減することができる。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。
【００２４】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。
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。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、空燃
比に応じて比率を設定して変動率を算出しているので、
測定した燃焼時間が実際以上に変動するような運転状態
であっても、的確に変動率を得ることができるため、リ
ーンバーン制御する場合の限界を正確に検出することが
できる。したがって、リーンバーン制御において、空燃
比を容易にフィードバック制御することができる。
比に応じて比率を設定して変動率を算出しているので、
測定した燃焼時間が実際以上に変動するような運転状態
であっても、的確に変動率を得ることができるため、リ
ーンバーン制御する場合の限界を正確に検出することが
できる。したがって、リーンバーン制御において、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。
【図６】同実施例の燃焼変動率補正係数のマップの内容
を概略的に示すグラフ。
を概略的に示すグラフ。
【図７】同実施例の作用説明図。
【図８】従来例の燃焼時間の測定方法における比較レベ
ルとイオン電流との関係を示すグラフ。
ルとイオン電流との関係を示すグラフ。
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
て燃焼の変動率を演算し、演算した変動率に基づいて希
薄燃焼制御の限界を検出する内燃機関の希薄燃焼制御限
界検出方法であって、 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、 暫定変動率を演算する時点の空燃比がリッチとなるに応
じて暫定変動率に対して変動率が小さくなる割合が大き
くなるように燃焼変動補正係数を設定し、 暫定変動率と燃焼変動補正係数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希薄燃焼制御限界検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33797896A JP3182357B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 内燃機関の希薄燃焼制御限界検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33797896A JP3182357B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 内燃機関の希薄燃焼制御限界検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176594A JPH10176594A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3182357B2 true JP3182357B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18313798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33797896A Expired - Fee Related JP3182357B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 内燃機関の希薄燃焼制御限界検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182357B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007182845A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Daihatsu Motor Co Ltd | イオン電流に基づく内燃機関の空燃比判定方法 |
| 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 |
| JP4592612B2 (ja) * | 2006-02-06 | 2010-12-01 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関のイオン電流による空燃比検知方法 |
| JP4749171B2 (ja) * | 2006-02-06 | 2011-08-17 | 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 |
| CN114460222B (zh) * | 2022-01-28 | 2023-11-17 | 青海青乐化工机械有限责任公司 | 发烟罐的发烟时间测试装置 |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP33797896A patent/JP3182357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10176594A (ja) | 1998-06-30 |
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