JP3193620B2 - Air-fuel ratio control method - Google Patents
Air-fuel ratio control methodInfo
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- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
エンジンにおける燃焼の変動を、点火直後に流れるイオ
ン電流の性状に基づいて検出する燃焼変動方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion fluctuation method for detecting fluctuations in combustion mainly in an automobile engine based on properties of an ion current flowing immediately after ignition.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、燃費向上のため、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、この種の内
燃機関では、例えば特開昭62−162742号公報に
記載の空燃比制御装置のように、エンジンの負荷を検出
し、エンジンが所定の過渡状態にある場合には理論空燃
比によるフィードバック制御を行い、定常走行の場合に
はその理論空燃比よりリーン側に設定した空燃比にて燃
料の供給量を制御するものが知られている。2. Description of the Related Art In recent years, it has become increasingly necessary to operate an engine with the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in order to improve fuel efficiency. In response to such needs, in this type of internal combustion engine, the load of the engine is detected and the engine is in a predetermined transient state, for example, as in an air-fuel ratio control device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-162742. In this case, feedback control based on a stoichiometric air-fuel ratio is performed in a case where the fuel supply amount is controlled at an air-fuel ratio set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in a steady running state.
【0003】このようなリーンな空燃比での制御すなわ
ち希薄燃焼制御を行うにあたって、燃焼開始直後にスパ
ークプラグに高電圧を印加し、燃焼室内に流れたイオン
電流の性状、例えばイオン電流波形の面積、イオン電流
の持続している発生時間等に基づいて燃焼変動を検出
し、その燃焼変動からリーン側に設定する空燃比の限界
値を求める方法が試みられている。このイオン電流を利
用した方法では、イオン電流の性状のバラツキを計算
し、そのバラツキ具合から空燃比を制御するためのパラ
メータとして燃焼の変動率を計算することが検討されて
いる。[0003] In performing such lean air-fuel ratio control, that is, lean burn control, a high voltage is applied to the spark plug immediately after the start of combustion, and the properties of the ionic current flowing into the combustion chamber, for example, the area of the ionic current waveform Attempts have been made to detect combustion fluctuations based on, for example, the time during which the ion current continues, and to determine the limit value of the air-fuel ratio set on the lean side from the combustion fluctuations. In the method using the ionic current, it has been studied to calculate the variation in the properties of the ionic current and calculate the variation rate of the combustion as a parameter for controlling the air-fuel ratio from the degree of the variation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にイオン電流の発生時間のバラツキを計算して燃焼の変
動を検出する場合、例えばイオン電流が流れずにその発
生時間が0となると、発生時間のバラツキが全くないと
判定することがある。すなわち、バラツキを計算するに
際して、失火等が発生してイオン電流が発生していない
未発の状態では、その発生時間が0の状態が連続して入
力されることになり、したがって入力される発生時間に
変化がないために燃焼に変動が発生していないと判定す
るものである。このため、実際には失火が発生している
にもかかわらず空燃比をリーン側に制御し、安定な状態
での燃焼が持続しているものとしてリーン側への空燃比
制御を継続する。したがって、空燃比は、希薄燃焼にお
けるトルク変動等が発生しない運転状態の燃焼限界とな
る値になるよう制御されるので、発生している失火状態
が継続され、完全な失火状態になる場合がある。When the variation in the generation time of the ionic current is calculated to detect the fluctuation of the combustion as described above, for example, if the generation time of the ionic current becomes zero without the flow of the ionic current, the generation of the fluctuation becomes zero. It may be determined that there is no variation in time. That is, in calculating the variation, in a state where no ion current is generated due to the occurrence of misfire or the like, a state where the generation time is 0 is continuously input, and therefore, the input generated Since there is no change in time, it is determined that there is no fluctuation in combustion. For this reason, the air-fuel ratio is controlled to the lean side even though a misfire has actually occurred, and the air-fuel ratio control to the lean side is continued assuming that combustion in a stable state is continued. Therefore, the air-fuel ratio is controlled so as to be a value that becomes a combustion limit in an operation state in which torque fluctuations and the like in lean combustion do not occur, and the generated misfire state is continued, and a complete misfire state may occur. .
【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。[0005] An object of the present invention is to solve such a problem.
【0006】[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、本発明に係る空燃比制御方法は、内燃機
関の燃焼室内に点火毎にイオン電流を発生させ、イオン
電流の性状のバラツキ度合いに基づいて燃焼変動を検出
し、検出した燃焼変動に基づく変動率があらかじめ設定
された目標燃焼変動率となるように空燃比を制御する空
燃比制御方法であって、失火によるイオン電流の未発を
検出し、検出した未発が連続する回数を計数し、失火を
検出していない状態であって、計数した回数があらかじ
め設定された所定回数を初めて上回った場合には目標燃
焼変動率より高い変動率が発生していると見做して空燃
比をリッチ側にフィードバック制御することを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, in the air-fuel ratio control method according to the present invention, an ion current is generated for each ignition in a combustion chamber of an internal combustion engine, and a combustion variation is detected based on the degree of variation in the properties of the ion current.
And the fluctuation rate based on the detected combustion fluctuation is set in advance.
To control the air-fuel ratio to achieve the specified target combustion fluctuation rate
This is a fuel ratio control method , in which unfired ion current due to misfire is detected, the number of times the detected unfired gas continues is counted, and misfire is detected.
In a state that has not been detected, the target fuel in case the number of times that were counted was Tsu exceeded for the first time a predetermined number of times that has been set in advance
Assuming that a fluctuation rate higher than the firing fluctuation rate has occurred,
The ratio is feedback controlled to the rich side .
【0007】このような構成のものであれば、失火を検
出していない状態であって、初めてイオン電流が未発で
あることが連続して所定回数を上回って発生する場合
に、燃焼変動を検出して、空燃比をリッチ側にフィード
バック制御する。すなわち、内燃機関が失火して、その
ためにイオン電流が発生しない未発の状態になり、した
がって結果としてその性状のバラツキがなくなり、通常
の燃焼変動の判定をした場合には、安定な燃焼状態すな
わち燃焼変動が発生していないとして燃焼変動を検出し
ないことになるが、このような未発状態が連続して発生
する回数に応じて燃焼変動を検出している。したがっ
て、実際に燃焼が安定していてイオン電流の性状のバラ
ツキが発生していない場合と、失火により正常な燃焼で
はない燃焼変動状態である場合とを区別することがで
き、確実に失火状態における燃焼変動を検出することが
でき、空燃比をリッチ側にフィードバック制御すること
により、完全な失火状態に至ることを防止することがで
きる。With such a configuration, a misfire is detected.
If the ion current has not been emitted for the first time and exceeds a predetermined number of times, the combustion fluctuation is detected and the air-fuel ratio is fed to the rich side.
Control back . In other words, the internal combustion engine is misfired, and a state in which no ion current is generated due to the misfire, and as a result, there is no variation in its properties, and when a normal combustion fluctuation is determined, a stable combustion state, that is, Although no combustion fluctuation is detected because no combustion fluctuation has occurred, the combustion fluctuation is detected in accordance with the number of times such a non-emission state continuously occurs. Therefore, it is possible to distinguish between the case where the combustion is actually stable and the variation in the properties of the ion current does not occur and the case where the combustion is in a combustion fluctuation state that is not normal combustion due to misfire, and it is possible to surely determine in the misfire state. It is possible to detect the combustion fluctuation
And feedback control of the air-fuel ratio to the rich side
Thus, it is possible to prevent a complete misfire state .
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明は、失火によりイオン電流
が流れない場合の連続する回数を計数し、計数された回
数があらかじめ設定された所定回数を上回っている場合
に燃焼変動を検出し、空燃比をリッチ側にフィードバッ
ク制御するものである。本発明の空燃比制御方法は、燃
焼変動を検出した際に、空燃比を通常の運転状態より低
くするように制御する空燃比制御が好適である。すなわ
ち、内燃機関の燃焼室内に点火毎にイオン電流を発生さ
せ、イオン電流の性状のバラツキ度合いに基づいて燃焼
変動を検出し、検出した燃焼変動があらかじめ設定され
た目標燃焼変動となるように空燃比を制御するもので、
失火によるイオン電流の未発を検出し、失火を検出して
いない状態であって、検出した未発が連続する回数を計
数し、計数した回数があらかじめ設定された所定回数を
初めて上回る場合に、発生している燃焼変動を目標燃焼
変動より高いと見做してその目標燃焼変動に収束するよ
うに空燃比を制御するものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention counts the number of consecutive times when no ion current flows due to misfire , and detects combustion fluctuation when the counted number exceeds a predetermined number . Feedback the air-fuel ratio to the rich side
Control . The air-fuel ratio control method of the present invention is preferably air-fuel ratio control for controlling the air-fuel ratio to be lower than a normal operation state when detecting a combustion fluctuation. That is, an ionic current is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine for each ignition, a combustion variation is detected based on the degree of variation in the properties of the ionic current, and an empty state is set so that the detected combustion variation becomes a preset target combustion variation. It controls the fuel ratio,
Unfired ion current due to misfire is detected and misfire is detected.
In the absence state, the number of times the detected missed calls continue is counted, and the counted number is equal to the predetermined number of times set in advance.
When it exceeds for the first time , the generated combustion fluctuation is regarded as higher than the target combustion fluctuation, and the air-fuel ratio is controlled so as to converge on the target combustion fluctuation.
【0009】[0009]
【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4気筒のもので、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時間TP
に基づいて開閉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2
2に上流の位置に取り付けられている。エンジン100
は、この実施例のように4気筒に限定されるものではな
く、6気筒や12気筒のものであってもよい。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The engine 100 schematically shown in FIG. 1 is of a four-cylinder type for an automobile, and its intake system 1 has a throttle valve 2 that opens and closes in response to an accelerator pedal (not shown).
, And a surge tank 3 is provided on the downstream side. In the vicinity of one end communicating with the surge tank 3, a fuel injection valve 5 is further provided. The fuel injection valve 5 is controlled by the electronic control unit 6 to a basic injection time TP described later.
The opening and closing control is performed based on A spark plug 18 is attached to a position corresponding to the ceiling of the combustion chamber 10. In the exhaust system 20, an O 2 sensor 21 for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas is provided with a three-way catalyst 2 provided in a pipe leading to a muffler (not shown).
2 is installed at an upstream position. Engine 100
Is not limited to four cylinders as in this embodiment, but may be six cylinders or twelve cylinders.
【0010】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から出力されるLL信号d、エ
ンジン100の冷却水温を検出するため水温センサ17
から出力される水温信号e、上記したO2センサ21か
ら出力される電圧信号h等が入力される。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。な
お、図示しないが、電子制御装置6には、アナログ信号
をデジタル信号に変換するA/D変換器が内蔵されてい
る。The electronic control unit 6 includes a central processing unit 7
, A storage device 8, an input interface 9, and an output interface 11. The input / output interface 9 includes a microcomputer for detecting a pressure in the surge tank 3. An intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 13;
A cylinder discrimination signal G1, a crank angle reference position signal G2, and an engine speed signal b output from a cam position sensor 14 for detecting a rotation state of the engine 100, and a vehicle speed output from a vehicle speed sensor 15 for detecting a vehicle speed. A signal c, an LL signal d output from an idle switch 16 for detecting the open / closed state of the throttle valve 2, and a water temperature sensor 17 for detecting a cooling water temperature of the engine 100.
, The voltage signal h output from the O 2 sensor 21 and the like. On the other hand, the output interface 11 outputs a fuel injection signal f to the fuel injection valve 5 and an ignition pulse g to the spark plug 18. Although not shown, the electronic control unit 6 includes an A / D converter for converting an analog signal into a digital signal.
【0011】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及び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2
3を介して、点火後にイオン電流を燃焼室10内に発生
させる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。The spark plug 18 is connected via a high voltage diode 23 to a bias power supply 24 for measuring an ion current and a circuit 25 for measuring an ion current. As the bias power supply 24 and the ion current measurement circuit 25, various types known in the art can be used. The bias power supply 24 is a high voltage diode 2
Via 3, a high voltage is applied to the spark plug 18 to generate an ionic current in the combustion chamber 10 after ignition. Further, the ion current measuring circuit 25 is electrically connected to the input interface 9 of the electronic control unit 6, measures the ion current generated by applying a high voltage in an analog manner, and outputs an analog signal corresponding to the generated ion current. Is input to the electronic control unit 6.
【0012】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とを主な情報とし、エンジ
ン100の運転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
に応じた燃料をその燃料噴射弁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、加速等を
している過渡状態ではない定常運転状態では、空燃比を
理論空燃比より高くした希薄燃焼状態(リーンバーン状
態)で、O2センサ21から出力される電圧信号に基づ
いてフィードバック制御を行うようにプログラムしてあ
る。The electronic control unit 6 includes an intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 13 and a cam position sensor 14.
The basic injection time TP is corrected by various correction coefficients determined according to the operation state of the engine 100, and the fuel injection valve opening time, that is, the injector final energization time T is determined by using the rotation speed signal b output from the main information as main information. A program for controlling the fuel injection valve 5 based on the determined energization time and injecting fuel corresponding to the engine load from the fuel injection valve 5 to the intake system 1 is built in. Further, in a steady operation state that is not a transient state in which acceleration or the like is performed, a feedback operation is performed based on a voltage signal output from the O 2 sensor 21 in a lean burn state in which the air-fuel ratio is higher than the stoichiometric air-fuel ratio (lean burn state). It is programmed to perform control.
【0013】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発生させ、イ
オン電流の発生している期間の時間すなわちイオン電流
発生時間(以下、イオンデータと称する)Tiを計測
し、計測したイオンデータTiの変動率Fを演算し、そ
の変動率Fがエンジン100の運転状態に応じてあらか
じめ設定した目標変動率Ftとなるように空燃比を制御
するようにプログラムされている。目標変動率Ftは、
図2に示すように、エンジン100の運転状態を示すエ
ンジン回転数NEと吸気圧PMとをパラメータとして設
定してあり、記憶装置8内に目標変動率マップにして記
憶されている。目標変動率Ftは、エンジン回転数NE
が低いほど、また吸気圧PMが高いほど小さく設定して
あり、同一の吸気圧PMの場合にはエンジン回転数NE
に略反比例するように設定されている。なお、運転状態
を示すパラメータとして、エンジン回転数NEとスロッ
トル開度と、あるいは、エンジン回転数NEと空気流量
とを設定するものであってもよい。つまり、エンジン回
転数NEに対して負荷の大きさを反映する項目であれば
これらに限定されない。さらにこれらのパラメータに、
冷却水温、潤滑油の温度、吸気温度等で示されるエンジ
ン温度を加えて、エンジン100の運転状態を検出する
ものであってもよい。In this program, the engine 10
An ion current is generated in the combustion chamber 10 for each ignition, and the time during which the ion current is generated, that is, the ion current generation time (hereinafter referred to as ion data) Ti is measured. A variation rate F is calculated, and the air-fuel ratio is controlled so that the variation rate F becomes a preset target variation rate Ft according to the operating state of the engine 100. The target change rate Ft is
As shown in FIG. 2, the engine speed NE indicating the operating state of the engine 100 and the intake pressure PM are set as parameters, and are stored in the storage device 8 as a target variation rate map. The target fluctuation rate Ft is calculated based on the engine speed NE.
Is set lower as the intake air pressure PM is higher and the intake air pressure PM is higher.
Is set to be approximately inversely proportional to. In addition, as the parameter indicating the operating state, the engine speed NE and the throttle opening, or the engine speed NE and the air flow rate may be set. That is, the item is not limited to these items as long as the item reflects the magnitude of the load with respect to the engine speed NE. In addition to these parameters,
The operating state of the engine 100 may be detected by adding an engine temperature represented by a cooling water temperature, a lubricating oil temperature, an intake air temperature, or the like.
【0014】この空燃比制御方法を実行するプログラム
の概要は、図3に示すようなものである。通常、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、図4に示すように、ステップ的に急激に大きく流れ
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もしくはそれぞ
れの気筒において点火毎にイオン電流の流れている時間
(イオン電流発生時間)を点火からそのイオン電流が消
滅するまでの間に計測する。このイオン電流発生時間
(イオンデータ)Tiは、その気筒の燃焼時間に略等し
いあるいは略比例するものである。イオン電流の計測
は、エンジン回転数NEに応じて設定されるA/D変換
周期(クランク角に基づく単位)、例えば2.5°CA
(クランク角)毎で、点火直後からA/D変換を開始し
てアナログ電流値をデジタルデータである変換値とし、
得られた変換値を点火から順に昇順となるデータ番号を
付して記憶装置8のRAMに記憶することにより行う。
そして、得られた変換値の個数とA/D変換周期とから
クランク角に換算したイオンデータTiを計測する。An outline of a program for executing the air-fuel ratio control method is as shown in FIG. Normally, when a bias voltage is applied to the spark plug 18 from the bias power source 24 immediately after ignition, in the case of normal combustion, as shown in FIG. After decreasing before, it increases again and flows into the combustion chamber 10 so that the current value becomes a peak value near the crank angle at which the combustion pressure becomes maximum. The ion current exhibiting such behavior is measured in a predetermined cylinder or in each cylinder during the time when the ion current flows for each ignition (ion current generation time) from ignition until the ion current disappears. The ion current generation time (ion data) Ti is substantially equal to or substantially proportional to the combustion time of the cylinder. The ion current is measured by an A / D conversion cycle (unit based on the crank angle) set according to the engine speed NE, for example, 2.5 ° CA
For each (crank angle), A / D conversion is started immediately after ignition, and the analog current value is converted into digital data,
The conversion values obtained are stored in the RAM of the storage device 8 with data numbers assigned in ascending order from ignition.
Then, ion data Ti converted into a crank angle is measured from the obtained number of conversion values and the A / D conversion cycle.
【0015】図3に示すフローチャートにおいて、まず
ステップS1では、計測したイオンデータTiが0か否
かを判定する。すなわち、イオン電流が未発つまり流れ
なかったことにより、イオンデータTiが0となったか
否かを判定する。ステップS2では、イオンデータTi
が0であった場合が連続して発生した際の回数が、あら
かじめ設定された所定値Nを上回っているか否かを判定
する。ステップS3では、失火処理判別の条件を満たし
ているか否かを判定する。失火処理判定は、例えば修理
が必要な失火状態と、そうでない失火状態とを判別する
ものである。具体的には、例えば、イオンデータTiが
0である計測結果が、N回を超えて連続している状態が
初めて発生した場合は、失火処理を行う前に空燃比の制
御により失火状態が解消できると判定する。一方、イオ
ンデータTiが0となる失火状態が、正常な空燃比ある
いはリッチな空燃比に制御されているにもかかわらず発
生している場合は、一時的に失火しているのではなく、
運転を継続しながら正常に戻すのが非常に困難な運転状
態であると判定するもので、このような場合には、後述
の失火処理を行う。In the flowchart shown in FIG. 3, first, in step S1, it is determined whether or not the measured ion data Ti is 0. That is, it is determined whether or not the ion data Ti has become 0 due to the fact that the ion current has not been generated, that is, has not flown. In step S2, the ion data Ti
Is 0, it is determined whether or not the number of consecutive occurrences exceeds a predetermined value N set in advance. In step S3, it is determined whether or not a condition for misfire processing determination is satisfied. The misfire determination is for discriminating, for example, a misfire state requiring repair and a misfire state not requiring repair. Specifically, for example, when the measurement result in which the ion data Ti is 0 is continuous for more than N times for the first time, the misfire state is eliminated by controlling the air-fuel ratio before performing the misfire processing. Determine that you can. On the other hand, when the misfire state in which the ion data Ti becomes 0 occurs despite being controlled at the normal air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, the misfire is not caused temporarily but rather.
It is determined that the operation state is extremely difficult to return to the normal state while the operation is continued. In such a case, a misfire process described later is performed.
【0016】ステップS4では、目標変動率Ftを、そ
の時のエンジン100の運転状態から、目標変動率マッ
プにより計算した通常計算目標値に設定する。ステップ
S5では、空燃比を制御するための1つのパラメータと
しての変動率Fを、目標変動率Ftに所定率αを加算し
た値に設定する。ステップS6では、イオンデータTi
から計算する実際の変動率Fが目標変動率Ftとなるよ
うにフィードバック制御を実施する。ステップS7で
は、イオンデータTiが0以外の値となる正常なデータ
が連続して得られた回数がM回を上回っているか否かを
判定する。ステップS8では、目標変動率Ftをその時
のエンジン100の運転状態から計算した通常計算目標
値に設定する。ステップS9では、変動率Fをイオンデ
ータTinから計算する。変動率Fは、例えば、今回計
測したイオンデータTinとそれ以前に計測した7個の
イオンデータとからイオンデータTiの移動平均Tiav
を演算し、その移動平均Tiavと今回のイオンデータT
inとの差の絶対値と移動平均Tiavとの偏差ΔTiを
演算し、その偏差ΔTiと移動平均Tiavとから演算す
るものである。In step S4, the target change rate Ft is set to a normal calculation target value calculated from the target operating rate of the engine 100 using the target change rate map. In step S5, the fluctuation rate F as one parameter for controlling the air-fuel ratio is set to a value obtained by adding a predetermined rate α to the target fluctuation rate Ft. In step S6, the ion data Ti
The feedback control is performed so that the actual fluctuation rate F calculated from the above becomes the target fluctuation rate Ft. In step S7, it is determined whether or not the number of times that normal data in which the ion data Ti has a value other than 0 is continuously obtained exceeds M times. In step S8, the target fluctuation rate Ft is set to a normal calculation target value calculated from the operating state of the engine 100 at that time. In step S9, it calculates the fluctuation rate F ion data Ti n. Fluctuation rate F is, for example, moving average Ti av ion data Ti and a current measuring ion data Ti n and seven ion data measured it previously
And the moving average Ti av and the current ion data T
The difference ΔTi between the absolute value of the difference from i n and the moving average Ti av is calculated, and is calculated from the difference ΔTi and the moving average Ti av .
【0017】 Tiav = (Tin+Tin-1+……+Tin-7)/8 ΔTi = (|Tiav−Tin|)/8 F = ΔTi/Tiav ただし、Tinは今回のイオンデータで、これより一回
前に計測されたイオンデータをTin-1とし、8回前に
計測されたイオンデータをTin-7とする。[0017] Ti av = (Ti n + Ti n-1 + ...... + Ti n-7) / 8 ΔTi = (| Ti av -Ti n |) / 8 F = ΔTi / Ti av However, Ti n is the current ion In the data, the ion data measured one time before this is referred to as Tin -1 and the ion data measured eight times before is referred to as Tin -7 .
【0018】ステップS10では、回復が困難な失火が
発生したものとしてその失火状態に対する失火処理を行
う。例えば、失火を示す警報ランプを点灯し、速やかに
修理を実施するように報知する。このような構成におい
て、例えば正常な燃焼状態がM回のイオンデータ計測よ
り多く連続している場合には、イオンデータTiは、計
測毎に0でない値を示すので、制御は、ステップS1→
S7→S8→S9→S6と進み、変動率Fを演算し、そ
の変動率Fが目標変動率Ftになるように空燃比を制御
する。In step S10, it is assumed that a misfire that is difficult to recover has occurred, and a misfire process for the misfire state is performed. For example, a warning lamp indicating a misfire is turned on to notify that repair is promptly performed. In such a configuration, for example, if the normal combustion state continues more than M times in the ion data measurement, the ion data Ti indicates a non-zero value for each measurement.
The process proceeds from S7 to S8 to S9 to S6 to calculate the variation rate F, and controls the air-fuel ratio so that the variation rate F becomes the target variation rate Ft.
【0019】一方、イオンデータTiが0すなわち失火
状態でイオン電流が燃焼室10内に流れない運転状態が
N回を上回って連続した場合、制御は、ステップS1→
S2→S3と進み、例えば今回の失火状態が初めての場
合には完全な失火ではないとして、ステップS4に進
み、その後ステップS5→S6と進んで、空燃比が低く
なるよう、すなわち空燃比がリッチになるように制御す
る。この場合、変動率Fは、図5に示すように、その時
の目標変動率Ftに所定率αを加算した値に設定され、
この変動率Fを用いて基本噴射時間TPを補正するもの
である。この変動率Fを目標変動率Ftから所定率αだ
け大きくした設定での空燃比のフィードバック制御は、
空燃比が正常な値となった状態でのイオン電流の計測回
数がM回を上回るまで行われる。つまり、一時的な失火
状態が発生して、イオン電流のイオンデータTiが0と
なり、その後空燃比が制御されてイオンデータTiが0
でない状態に復帰しても、その復帰が一時的なものかあ
るいはそうでないものかをステップS7を実行すること
により判定し、所定の期間すなわちM回を超える計測回
数に相当する期間失火状態を検出しない状態まで、所定
率αを加算した変動率Fによる制御を継続する。On the other hand, if the ion data Ti is 0, that is, if the operation state in which the ion current does not flow into the combustion chamber 10 in the misfire state continues for more than N times, the control proceeds to step S1 →
The process proceeds from S2 to S3. For example, if the present misfire state is the first time, it is determined that the misfire is not complete, and the process proceeds to step S4. Then, the process proceeds to steps S5 to S6 so that the air-fuel ratio decreases, that is, the air-fuel ratio is Control so that In this case, the fluctuation rate F is set to a value obtained by adding a predetermined rate α to the target fluctuation rate Ft at that time, as shown in FIG.
This variation F is used to correct the basic injection time TP. The feedback control of the air-fuel ratio at a setting in which the fluctuation rate F is increased from the target fluctuation rate Ft by a predetermined rate α is as follows:
The measurement is performed until the number of times of measurement of the ion current in a state where the air-fuel ratio becomes a normal value exceeds M times. That is, a temporary misfire state occurs, the ion data Ti of the ion current becomes 0, and thereafter, the air-fuel ratio is controlled and the ion data Ti becomes 0.
Even if the state returns to the non-fire state, whether the return is temporary or not is determined by executing step S7, and a misfire state is detected for a predetermined period, that is, a period corresponding to the number of measurements exceeding M times. Until the state is not controlled, the control based on the fluctuation rate F obtained by adding the predetermined rate α is continued.
【0020】また、空燃比がリッチ側に制御しているに
もかかわらずイオンデータTiが0となる場合では、空
燃比の制御では回復しない失火状態であるので、失火処
理が必要となる。この場合、制御は、ステップS1→S
2→S3→S10と進み、例えば修理の必要性を示す表
示をするなどの失火処理を行う。このように、空燃比を
リーン側で制御している際に、イオンデータTiが0と
なる状態が発生した場合には、その発生状況を判定し
て、一時的な失火によるイオンデータTiの欠損である
ならば、変動率Fを強制的にその時の目標変動率Ftよ
り大きくして空燃比を濃くし、その失火状態を解消する
ようにしている。したがって、イオンデータTiの値が
0のままで変化せずに変動率Fが見かけ上安定するとい
った状況において、確実に実際に発生している燃焼変動
を検出できる。しかも、このような燃焼変動の検出結果
に基づいて、変動率Fを強制的に目標変動率Ftより大
きな値に固定して空燃比を制御するので、一時的な失火
状態から完全な失火状態に移行することを確実に防止す
ることができる。Further, if the ion data Ti becomes 0 even though the air-fuel ratio is controlled to the rich side, a misfire state that cannot be recovered by the control of the air-fuel ratio is required, so that a misfire process is required. In this case, control is performed in steps S1 → S
The process proceeds from 2 to S3 to S10, and a misfire process such as displaying a display indicating the need for repair is performed. As described above, when the state where the ion data Ti becomes 0 occurs while the air-fuel ratio is controlled on the lean side, the occurrence state is determined and the ion data Ti is lost due to a temporary misfire. If so, the fluctuation rate F is forcibly made larger than the target fluctuation rate Ft at that time to increase the air-fuel ratio to eliminate the misfire state. Therefore, in a situation where the value of the ion data Ti remains 0 and does not change and the fluctuation rate F becomes apparently stable, the combustion fluctuation actually occurring can be reliably detected. Moreover, based on the detection result of such a combustion fluctuation, the fluctuation rate F is forcibly fixed to a value larger than the target fluctuation rate Ft to control the air-fuel ratio. The transition can be reliably prevented.
【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。例えば、上記実施例では、イオン
データTiを点火直後からイオン電流が消滅するまでの
間を計測して求めたが、上死点TDCを基準として計測
を開始するものであってもよい。この計測開始時点は、
例えば、上死点前BTDC10°CAあるいは上死点後
ATDC5°CAのように設定するものであってもよ
い。The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, the ion data Ti is obtained by measuring from the time immediately after ignition until the ion current disappears. However, the measurement may be started based on the top dead center TDC. At the start of this measurement,
For example, it may be set as BTDC 10 ° CA before top dead center or ATDC 5 ° CA after top dead center.
【0022】また、変動率Fは、イオンデータTiの平
均値、分散又は標準偏差を平均値で除した商より演算す
るものであってもよい。この場合、平均値、標準偏差及
び分散は、統計処理において通常良く知られている演算
方法にて得られるものであってもよい。また、上記実施
例では、移動平均Tiavを演算するのに8個の試料を採
用したが、8個に限定されるものではなく、例えば16
個であってもよい。さらには、この移動平均Tiav及び
偏差ΔTiについては、変化の状態を穏やかにするべ
く、なまし演算処理をしたものであってもよい。The fluctuation rate F may be calculated from a quotient obtained by dividing the average value, variance or standard deviation of the ion data Ti by the average value. In this case, the average value, the standard deviation, and the variance may be obtained by a calculation method generally well known in statistical processing. In the above embodiment, eight samples were used to calculate the moving average Ti av , but the number is not limited to eight and may be, for example, 16 samples.
It may be an individual. Further, the moving average Ti av and the deviation ΔTi may have been subjected to a smoothing operation in order to make the change state gentle.
【0023】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。In addition, the configuration of each section is not limited to the illustrated example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一時的
な失火により実際には燃焼変動が発生しているにもかか
わらず、変動率が変化しないような場合でも確実に燃焼
変動を検出することができる。したがって、このような
場合の燃焼変動を検出した結果に基づいて空燃比を制御
すれば、完全な失火状態に至ることを防止することがで
きる。As described above, according to the present invention, even when the combustion fluctuation actually occurs due to the temporary misfire, even if the fluctuation rate does not change, the combustion fluctuation can be reliably reduced. Can be detected. Therefore, if the air-fuel ratio is controlled based on the result of detecting the combustion fluctuation in such a case, it is possible to prevent a complete misfire state.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view showing one embodiment of the present invention.
【図2】同実施例の目標変動率マップの内容を模式的に
示すグラフ。FIG. 2 is a graph schematically showing the contents of a target change rate map of the embodiment.
【図3】同実施例の制御手順を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the embodiment.
【図4】同実施例のイオン電流の発生状態を模式的に示
すグラフ。FIG. 4 is a graph schematically showing a state of generation of an ion current according to the embodiment.
【図5】同実施例の作用説明図。FIG. 5 is an operation explanatory view of the embodiment.
5…燃料噴射弁 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Fuel injection valve 6 ... Electronic control unit 7 ... Central processing unit 8 ... Storage device 9 ... Input interface 10 ... Combustion chamber 11 ... Output interface 24 ... Power supply for bias 25 ... Circuit for ion current measurement
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 17/12 G01M 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02P 17/12 G01M 15/00
Claims (1)
を発生させ、イオン電流の性状のバラツキ度合いに基づ
いて燃焼変動を検出し、検出した燃焼変動に基づく変動
率があらかじめ設定された目標燃焼変動率となるように
空燃比を制御する空燃比制御方法であって、 失火によるイオン電流の未発を検出し、 検出した未発が連続する回数を計数し、失火を検出していない状態であって、 計数した回数があ
らかじめ設定された所定回数を初めて上回った場合には
目標燃焼変動率より高い変動率が発生していると見做し
て空燃比をリッチ側にフィードバック制御することを特
徴とする空燃比制御方法。1. A generates an ion current to each ignition in a combustion chamber of an internal combustion engine to detect combustion variation based on the degree of variation in the properties of the ion current variation based on the detected combustion variation
So that the rate becomes the preset target combustion fluctuation rate.
An air-fuel ratio control method for controlling an air-fuel ratio , which detects unfired ion current due to misfire, counts the number of times the detected unfired continues , and counts the number of times in a state where no misfire is detected. in the case but that Tsu exceeded for the first time a predetermined number of times that has been set in advance
It is assumed that a fluctuation rate higher than the target combustion fluctuation rate has occurred.
Air-fuel ratio control method, wherein the air-fuel ratio is feedback-controlled to the rich side .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03999596A JP3193620B2 (en) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | Air-fuel ratio control method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09236072A JPH09236072A (en) | 1997-09-09 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006018975A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Combustion state determination method for internal combustion engine |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP03999596A patent/JP3193620B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006018975A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Combustion state determination method for internal combustion engine |
US7448253B2 (en) | 2004-08-20 | 2008-11-11 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Combustion state determination method of internal combustion engine |
CN100473816C (en) * | 2004-08-20 | 2009-04-01 | 大发工业株式会社 | Combustion state determination method for internal combustion engine |
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