JP3234418B2 - Lean limit detection method - Google Patents

Lean limit detection method

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JP3234418B2
JP3234418B2 JP29082694A JP29082694A JP3234418B2 JP 3234418 B2 JP3234418 B2 JP 3234418B2 JP 29082694 A JP29082694 A JP 29082694A JP 29082694 A JP29082694 A JP 29082694A JP 3234418 B2 JP3234418 B2 JP 3234418B2
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lean limit
ignition
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守人 浅野
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F02P2017/125Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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、主として自動車用の内
燃機関における稀薄燃焼により燃焼に不具合が発生する
限界を検出するリーン限界検出方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lean limit detection method for detecting a limit at which a combustion failure occurs due to lean combustion in an internal combustion engine for an automobile.

【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。そして、こ
のようなリーン側での空燃比の制御には、空燃比センサ
の出力を利用して目標とする空燃比(目標空燃比)にな
るよう制御を行っている。空燃比センサは、通常排気系
において三元触媒より上流側に配設されている。
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. The control of the air-fuel ratio on the lean side is performed by using the output of the air-fuel ratio sensor so that the air-fuel ratio becomes a target air-fuel ratio (target air-fuel ratio). The air-fuel ratio sensor is usually disposed upstream of the three-way catalyst in the exhaust system.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、空燃比を高
くしていくとトルク変動が発生することが知られてお
り、そのためにリーンバーン領域の上限はある値以上の
空燃比に設定することはできない。このようなトルク特
性は、環境やエンジンにより特有のもので、そのような
それぞれのトルク特性に応じてリーンバーン領域の上限
空燃比は必ずしも一定とはならず、エンジンや運転環境
にあわせて設定する必要がある。したがって、トルク変
動の限界を検出して、その際の空燃比により低く目標空
燃比を設定してリーンバーン領域を設定することが提案
されている。
It is known that torque fluctuations occur as the air-fuel ratio is increased. Therefore, it is not possible to set the upper limit of the lean burn region to an air-fuel ratio equal to or higher than a certain value. Can not. Such torque characteristics are unique to the environment and the engine, and the upper limit air-fuel ratio in the lean burn region is not always constant according to such respective torque characteristics, and is set according to the engine and the operating environment. There is a need. Therefore, it has been proposed to detect the limit of torque fluctuation and set a target air-fuel ratio lower than the air-fuel ratio at that time to set a lean burn region.

【0004】トルク変動の限界言い換えればリーンバー
ン領域の上限を検出するために、例えばイオン電流の持
続している時間の変動を検出する方法が試みられてい
る。イオン電流を用いた検出方法においては、一般的
に、イオン電流が発生した時点から消滅するまでの時間
を計時し、計時した時間の変動状態からリーンバーン領
域の上限を検出している。この場合、計時は、イオン電
流値を計測するために行うA/D変換の周期に基づいて
行われる。つまり、A/D変換周期はエンジンの回転数
に応じて決定されているので、A/D変換して得られた
データの数を計数することにより、イオン電流の持続時
間が計時できる。このような、A/D変換を利用して計
時する場合、A/D変換周期が長いと計時結果にばらつ
きが多くなり、精度が低下した。
In order to detect the upper limit of the lean burn region, for example, a method of detecting a change in the duration of the ion current has been attempted. In the detection method using the ionic current, generally, the time from when the ionic current is generated to when it disappears is measured, and the upper limit of the lean burn region is detected from the fluctuation state of the measured time. In this case, the timing is performed based on the cycle of A / D conversion performed to measure the ion current value. That is, since the A / D conversion cycle is determined according to the number of revolutions of the engine, the duration of the ion current can be measured by counting the number of data obtained by the A / D conversion. In such a case where the time is measured using the A / D conversion, if the A / D conversion cycle is long, the result of the time measurement increases, and the accuracy decreases.

【0005】また、イオン電流の発生から消滅までを計
時しようとすると、イオン電流をA/D変換する処理時
間が長くなり、A/D変換処理の効率が低下した。この
ような状況に鑑みて、例えば上死点を基準にして、それ
以降のイオン電流の持続時間を計時することも考えられ
るが、計時した時間の長さに対してのばらつきの度合い
が大きくことなり、つまり計時した時間が長い場合には
変動率は小さいものの、計時した時間が短い場合には長
い場合に比較して大きな変動率となり、限界を判定しに
くくなった。
[0005] Further, when trying to measure the time from the generation to the disappearance of the ion current, the processing time for A / D conversion of the ion current becomes longer, and the efficiency of the A / D conversion processing decreases. In view of this situation, for example, it is conceivable to measure the duration of the subsequent ion current with reference to top dead center, but the degree of variation with respect to the length of the measured time is large. In other words, when the measured time is long, the fluctuation rate is small, but when the measured time is short, the fluctuation rate becomes large as compared to when the measured time is long, and it is difficult to determine the limit.

【0006】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。
An object of the present invention is to solve such a problem.

【0007】[0007]

【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、本発明に係るリーン限界検出方法は、内
燃機関の燃焼室内に点火毎にイオン電流を流し、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
に基づいてリーン限界を検出するリーン限界検出方法で
あって、点火から正常燃焼においてイオン電流が発生し
ている時点までの点火時期に応じて決定される所定時間
の経過後からイオン電流が継続して発生している時間
を計測し、前記所定時間と計測した時間とを合計し、合
計した時間が設定時間以下である場合にリーン限界の判
定を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 lean limit detection method according to the present invention, an ionic current is supplied to the combustion chamber of an internal combustion engine for each ignition, a time during which the ionic current is generated is measured, and a lean limit is detected based on the measured time. A method of detecting a lean limit, in which the ion current is continuously generated after a predetermined time determined according to the ignition timing from the ignition to the time when the ion current is generated in normal combustion. Is measured, and the predetermined time and the measured time are summed, and when the total time is equal to or less than a set time, a lean limit is determined.

【0008】[0008]

【作用】このような構成のものであれば、所定時間は点
火時期より決定されるので計測する必要がなく、その結
果実際に計測する時間は、前記所定時間の経過後から計
測を開始してイオン電流の継続している間のみとなる。
つまり、イオン電流が発生した後から消滅するまでの間
において、すべて時間計測をするものではなく、時間測
定に要する処理時間を短縮する。したがって、例えばイ
オン電流値を測定するためのA/D変換処理の周期を利
用して時間計測を行う場合では、A/D変換処理効率を
向上させることが可能になる。
With such a configuration, the predetermined time is determined by the ignition timing, and therefore does not need to be measured. As a result, the time actually measured is determined by starting the measurement after the predetermined time has elapsed. Only during the continuation of the ion current.
In other words, not all time measurement is performed after the ion current is generated until it disappears, but the processing time required for the time measurement is reduced. Therefore, for example, when time measurement is performed using the cycle of the A / D conversion processing for measuring the ion current value, it is possible to improve the A / D conversion processing efficiency.

【0009】また、前記所定時間とその後に計測したイ
オン電流の継続している時間とを合計した時間に基づい
てリーン限界を判定しているので、実際に計測している
イオン電流の継続している時間が短くとも、その時間の
計測ばらつきは合計した時間に対して比較的小さな度合
いになり、ばらつきが計測した時間の長さに影響を及ぼ
す割合が小さくなる。そのため、リーン限界の判定精度
を高くすることができる。
In addition, since the lean limit is determined based on the sum of the predetermined time and the continuation time of the ion current measured thereafter, the continuation of the ion current actually measured is continued. Even if the time is short, the measurement variation of the time is relatively small with respect to the total time, and the rate of the variation affecting the length of the measured time is small. Therefore, the determination accuracy of the lean limit can be increased.

【0010】[0010]

【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。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】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1
8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O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。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。
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 which opens and closes in response to an accelerator pedal (not shown).
, And a surge tank 3 is provided on the downstream side. A fuel injection valve 5 is further provided near one end communicating with the surge tank 3, and the electronic control unit 6 controls the opening of the fuel injection valve 5 based on a basic injection amount TP described later. ing. The spark plug 1 is located at a position corresponding to the ceiling of the combustion chamber 10.
8 is attached. 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 22 provided in a pipe leading to a muffler (not shown).
Installed upstream of Engine 100
Is not limited to four cylinders as in this embodiment, but may be six cylinders or twelve cylinders.

【0012】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O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。なお、図示しないが、電子制御装
置6には、アナロク信号をディ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. signal c, a water temperature signal e from LL signal d, the water temperature sensor 17 for detecting a cooling water temperature of the engine from an idle switch 16 for detecting the open or closed state of the throttle valve 2, the current from the O 2 sensor 21 as described above The signal h and the like are input. On the other hand, from the output interface 11,
A fuel injection signal f is output to the fuel injection valve 5, and an ignition pulse g is output to the spark plug 18. Although not shown, the electronic control unit 6 has an A for converting an analog signal into a digital signal.
A / D converter is built in.

【0013】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。
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. Various circuits known in the art can be used as the ion current measurement circuit 25 itself including the bias power supply 24. The bias power supply 24 applies a high voltage to the spark plug 18 via the high-voltage diode 23 so that an ion current after ignition flows into the combustion chamber 10. 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.

【0014】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、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リーン限界を検出するもので、
点火から正常燃焼においてイオン電流が発生している時
点までの点火時期に応じて決定される所定時間の経過後
からイオン電流が継続して発生している時間を計測
し、その所定時間と計測した時間とを合計し、合計した
時間が設定時間以下である場合にリーン限界の判定をす
るようにプログラムされている。
The electronic control unit 6 includes an intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 13 and a cam position sensor 14.
And the rotation speed signal b output from the main engine as main information, the basic injection time TP is corrected by various correction coefficients determined according to the engine state, and the fuel injection valve opening time, that is, the injector final energization time T is determined. 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 stored. Also, in this program,
An ion current flows through the combustion chamber 10 of the engine 100 for each ignition, and a time period during which the ion current is generated is measured.
It detects the lean limit based on the measured time,
After the lapse of a predetermined time determined according to the ignition timing from the ignition to the time when the ion current is generated in normal combustion, the time during which the ion current is continuously generated is measured, and the predetermined time is measured. The program is programmed to determine the lean limit when the total time is equal to or less than the set time.

【0015】このリーン限界判定プログラムの概要は図
2に示すようなものである。
The outline of the lean limit judgment program is as shown in FIG.

【0016】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、図3に実線で示すように、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。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、上死点TDCからA
/D変換を開始してアナログ電流値をディジタルデータ
である変換値とし、得られた変換値を上死点TDCから
順に昇順となるデータ番号DTnを付して記憶装置8の
RAMに記憶することにより行う。A/D変換を行う期
間は、上死点TDCから一定時間、例えばクランク角に
換算して80°CAだけ行うようにする。
When a bias voltage is applied to the spark plug 18 from the bias power supply 24 immediately after ignition, as shown by a solid line in FIG. 3, in the case of normal combustion, the ion current flows rapidly and then immediately before the top dead center TDC. And then increase again,
In the vicinity of the crank angle at which the combustion pressure becomes maximum, the current flows into the combustion chamber 10 so that the current value becomes the peak value at which it becomes maximum. The ionic current exhibiting such a behavior is measured for the time during which the ionic current flows for each ignition in a predetermined cylinder. The ion current is measured from the top dead center TDC by the A / D conversion cycle (unit based on the crank angle) set in accordance with the engine speed NE, for example, 2.5 ° CA (crank angle).
/ D conversion is started, the analog current value is converted to digital data, and the obtained converted value is stored in the RAM of the storage device 8 with the data number DTn in ascending order from the top dead center TDC. Performed by A / D conversion is performed for a certain period of time from the top dead center TDC, for example, 80 ° CA in terms of crank angle.

【0017】図2において、ステップS1では、点火時
期に応じて決定される点火後の所定時間を経過した時点
である上死点TDCのタイミングであるか否かを判定
し、上死点TDCであればステップS2に進み、上死点
TDCのタイミングでない場合はこの制御を終了する。
すなわち、上死点TDCのタイミングは、カムポジショ
ンセンサ14からの信号に基づいて検出されるが、点火
時期は上死点TDCを基準に設定されるので、進角値が
わかれば点火後の上死点に達するまでの経過時間は、ク
ランク角に換算して表すことができる。ステップS2で
は、A/D変換周期毎にイオン電流値を測定する。ステ
ップS3では、A/D変換して得られたイオン電流値が
0以下であることを検出してA/D変換終了のタイミン
グか否かを判定し、終了タイミングである場合はステッ
プS4に進み、そうでない場合はこの制御を終了する。
ステップS4では、A/D変換により得られた変換値の
数とクランク角換算のA/D変換周期とを乗じて、イオ
ン発生最終タイミングを燃焼パラメータNIONAFB
にセットする。このステップでは、上死点TDCからの
イオン電流が継続して流れている時間を計測するもの
で、時間をクランク角に換算して実行している。ステッ
プS5では、燃焼パラメータNIONAFBが0でない
か否かを判定し、0でない場合はステップS6に進み、
0である場合はステップS7に移行する。ステップS6
では、点火進角IGADVに燃焼パラメータNIONA
FBを加算し、最終イオン発生クランク角度NIONA
Fを算出する。ステップS7では、最終イオン発生クラ
ンク角度NIONAFを0に設定する。
In FIG. 2, in step S1, it is determined whether or not it is the timing of the top dead center TDC, which is the point in time when a predetermined time after ignition determined according to the ignition timing has elapsed. If there is, the process proceeds to step S2, and if it is not the timing of the top dead center TDC, this control ends.
That is, although the timing of the top dead center TDC is detected based on the signal from the cam position sensor 14, the ignition timing is set with reference to the top dead center TDC. The elapsed time until reaching the dead center can be expressed in terms of a crank angle. In step S2, an ion current value is measured for each A / D conversion cycle. In step S3, it is detected that the ion current value obtained by the A / D conversion is equal to or less than 0, and it is determined whether or not the A / D conversion end timing has been reached. Otherwise, this control is terminated.
In step S4, the number of conversion values obtained by the A / D conversion is multiplied by the A / D conversion cycle in terms of crank angle to determine the final ion generation timing as the combustion parameter NIONAFB.
Set to. In this step, the time during which the ion current from the top dead center TDC continuously flows is measured, and the time is converted into a crank angle and executed. In step S5, it is determined whether or not the combustion parameter NIONAFB is not 0. If not, the process proceeds to step S6,
If it is 0, the process moves to step S7. Step S6
Then, the combustion parameter NIONA is added to the ignition advance angle IGADV.
FB is added, and the final ion generation crank angle NIONA
Calculate F. In step S7, the final ion generation crank angle NIONAF is set to zero.

【0018】このような構成において、点火後言い換え
ればイオン電流が発生後、ピストンが上死点TDCに達
していない状態では、リーン限界検出の制御は、ステッ
プS1を実行して終了する。この後、ピストンが上死点
TDCに達すると、制御は、ステップS1→S2→S3
と進み、A/D変換を開始してイオン電流値を測定し、
A/D変換を終了するタイミングになるまで、前記のス
テップを繰り返し実行する。次に、イオン電流値の測定
を続行してA/D変換終了のタイミングすなわちイオン
電流値が0となった時点で、制御は、ステップS1→S
2→S3→S4→S5と進み、得られた燃焼パラメータ
NIONAFBが0でなければ、最終イオン発生クラン
ク角度NIONAFを計算する。つまり、図3に示すよ
うに、燃焼パラメータNIONAFBは、燃焼が正常な
場合には0にはならず、燃焼が悪化するにしたがって短
くなる。したがって、リーン限界における燃焼では、上
死点TDC近傍でイオン電流が流れていない場合があ
り、その場合には上死点TDCに至るまでにイオン電流
が流れなかった、つまり正常な燃焼でなく失火状態であ
ったとして燃焼パラメータNIONAFBは計測されず
に0になる。燃焼パラメータNIONAFBが0である
場合には、制御は、ステップS5→S7と進み、最終イ
オン発生クランク角度NIONAFを0に設定する。
In such a configuration, after the ignition, in other words, after the ion current is generated, if the piston has not reached the top dead center TDC, the control for detecting the lean limit is executed by completing step S1. Thereafter, when the piston reaches the top dead center TDC, the control proceeds to steps S1 → S2 → S3.
A / D conversion is started to measure the ion current value,
The above steps are repeatedly executed until the timing to end the A / D conversion. Next, when the measurement of the ion current value is continued and the A / D conversion ends, that is, when the ion current value becomes 0, the control proceeds from step S1 to step S1.
The process proceeds from 2 to S3 to S4 to S5, and if the obtained combustion parameter NIONAFB is not 0, the final ion generation crank angle NIONAF is calculated. That is, as shown in FIG. 3, the combustion parameter NIONAFB does not become 0 when the combustion is normal, but becomes shorter as the combustion worsens. Therefore, in the combustion at the lean limit, the ion current may not flow near the top dead center TDC, in which case the ion current did not flow before reaching the top dead center TDC. Assuming that it is in the state, the combustion parameter NIONAFB becomes 0 without being measured. If the combustion parameter NIONAFB is 0, the control proceeds from step S5 to S7, and the final ion generation crank angle NIONAF is set to 0.

【0019】リーン限界の判定は、最終イオン発生クラ
ンク角度NIONAFの値に基づいて行われる。前述の
ように、正常燃焼では上死点TDC以降においてもイオ
ン電流が存在するために、燃焼パラメータNIONAF
Bが検出されるが、燃焼が悪化していると上死点TDC
近くにはイオン電流が存在しない。つまり、燃焼が悪化
している場合、すなわち空燃比をリーンにしていきリー
ン限界になっている場合にあっては、上死点TDCのタ
イミングでイオン電流が消滅しているので、燃焼パラメ
ータNIONAFBが0となり、最終イオン発生クラン
ク角度NIONAFを0に設定して、完全に失火してい
ると判定する。したがって、燃焼パラメータNIONA
FBの値が小さくとも、最終発生クランク角度NION
AFは点火進角IGADVと燃焼パラメータNIONA
FBとの和であるため、燃焼パラメータNIONAFB
の値のA/D変換周期に起因するばらつきが最終イオン
発生クランク角度NIONAFに対して影響を及ぼす度
合いは小さくなる。それゆえ、精度よくイオン電流が発
生してから消滅するまでの持続時間を計測することがで
き、その結果リーン限界を検出する精度が向上する。
The determination of the lean limit is made based on the value of the final ion generation crank angle NIONAF. As described above, in the normal combustion, since the ion current exists even after the top dead center TDC, the combustion parameter NIONAF
B is detected, but TDC
There is no ion current nearby. In other words, when the combustion is degraded, that is, when the air-fuel ratio is lean and the lean limit is reached, the ion current has disappeared at the timing of the top dead center TDC. It becomes 0, and the final ion generation crank angle NIONAF is set to 0, and it is determined that a misfire has occurred completely. Therefore, the combustion parameter NIONA
Even if the value of FB is small, the final generated crank angle NION
AF is the ignition advance angle IGADV and the combustion parameter NIONA
Since it is the sum with FB, the combustion parameter NIONAFB
Of the value due to the A / D conversion cycle has a small effect on the final ion generation crank angle NIONAF. Therefore, it is possible to accurately measure the duration from the generation of the ion current to the disappearance of the ion current, and as a result, the accuracy of detecting the lean limit is improved.

【0020】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。上記実施例では、上死点TDCを
基準としてA/D変換を開始したが、このA/D変換を
開始する時点すなわち点火時期に応じて決定される点火
後の所定時間を経過した時点は、例えば、上死点前BT
DC10°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. In the above embodiment, the A / D conversion is started based on the top dead center TDC. However, the time when the A / D conversion starts, that is, the time when a predetermined time after ignition determined according to the ignition timing has elapsed, is For example, BT before top dead center
It may be set as DC 10 ° CA or ATDC 5 ° CA after top dead center.

【0021】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.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、点火
時期より決定した所定時間と実際のその所定時間の経過
後から計測を始めた時間とを合計してイオン電流の持続
している時間を求め、その時間から燃焼状態すなわちリ
ーン限界を判定しているので、時間計測に要する処理時
間を短縮することができる。また、イオン電流が発生し
てからある時間が経過した時点から時間を計測し、その
時間に基づいてリーン限界を判定するものに比べて、判
定を行う際の時間は所定時間とその後の計測した時間と
の合計で行うため、計測した時間の長短にかかわらず、
その時間の計測ばらつきは合計の時間に対して略同等の
度合いになり、その結果内燃機関の燃焼状態にほぼ等し
いデータが得られ、リーン限界を求める精度を向上させ
ることができる。
According to the present invention, as described in detail above, the predetermined time determined from the ignition timing and the actual time when the measurement is started after the lapse of the predetermined time are summed to maintain the ion current. Since the combustion time, that is, the lean limit is determined from the calculated time, the processing time required for time measurement can be reduced. In addition, the time is measured from the time when a certain time has elapsed since the generation of the ionic current, and the time for performing the determination is a predetermined time and the subsequent measurement compared to the case where the lean limit is determined based on the time. Since the total time is used, regardless of the length of the measured time,
The measurement variation at that time is substantially equal to the total time, and as a result, data substantially equal to the combustion state of the internal combustion engine is obtained, and the accuracy of obtaining the lean limit can be improved.

【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】同実施例の制御手順を示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure of the embodiment.

【図3】同実施例の作用説明図。FIG. 3 is an operation explanatory view of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 (56)参考文献 特開 平5−332194(JP,A) 特開 平6−42384(JP,A) 特開 平6−207575(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 45/00 F02D 41/04 - 41/14 F02P 17/12 G01M 15/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-332194 (JP, A) JP-A-6-42384 (JP, A) JP-A-6-207575 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 45/00 F02D 41/04-41/14 F02P 17/12 G01M 15/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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、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リーン限界を検出するリー
ン限界検出方法であって、 点火から正常燃焼においてイオン電流が発生している時
点までの点火時期に応じて決定される所定時間の経過後
からイオン電流が継続して発生している時間を計測
し、 前記所定時間と計測した時間とを合計し、 合計した時間が設定時間以下である場合にリーン限界の
判定をすることを特徴とするリーン限界検出方法。
1. A lean limit detection method for flowing an ion current into a combustion chamber of an internal combustion engine for each ignition, measuring a period of time during which the ion current is generated, and detecting a lean limit based on the measured time. After a lapse of a predetermined time determined according to the ignition timing from the ignition to the time when the ionic current is generated in normal combustion, the time during which the ionic current is continuously generated is measured, and the predetermined time is measured. A lean limit is determined when the total time is less than or equal to a set time.
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