JP2011149404A - Air-fuel ratio variation detector for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内燃機関の空燃比ばらつき検出装置に係り、特に、車両に搭載される内燃機関について、気筒間の空燃比のばらつきを検出するのに好適な内燃機関の空燃比ばらつき検出装置に関する。 The present invention relates to an air-fuel ratio variation detecting device for an internal combustion engine, and more particularly to an air-fuel ratio variation detecting device for an internal combustion engine suitable for detecting variation in air-fuel ratio between cylinders for an internal combustion engine mounted on a vehicle.
従来、例えば特許文献1に開示されるように、複数気筒に接続された排気通路の合流部より下流に設けられた空燃比センサを備えた内燃機関が知られている。また、本公報には、定常状態において空燃比センサにより検出される空燃比と気筒毎の燃料供給量との関係により定義されるモデルに基づいて、気筒間の空燃比ばらつきを検出することが開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in
しかしながら、上記従来の内燃機関では、定常状態において空燃比センサにより検出される空燃比の変動幅が小さいストイキ周辺の領域においては、気筒間の空燃比ばらつきの検出精度が悪化してしまう。 However, in the conventional internal combustion engine, the accuracy of detecting the air-fuel ratio variation between the cylinders deteriorates in a region around the stoichiometric range where the fluctuation range of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor in a steady state is small.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定常状態において、全域で気筒間の空燃比ばらつきを精度高く検出できる内燃機関の空燃比ばらつき検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio variation detecting device for an internal combustion engine that can accurately detect air-fuel ratio variation between cylinders in the entire region in a steady state. And
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の空燃比ばらつき検出装置であって、
複数気筒に設けられた筒内圧センサと、
前記複数気筒に接続された排気通路の合流部より下流に設けられた空燃比センサと、
定常状態において検出された前記筒内圧センサの検出値から各気筒の燃焼速度を算出する燃焼速度算出手段と、
定常状態において検出された前記空燃比センサの検出値から排気空燃比の変動幅を算出する変動幅算出手段と、
各気筒について燃焼速度が閾値よりも高いか否かを判定する判定手段と、
燃焼速度が前記閾値よりも高い場合に、排気空燃比の変動幅を用いて筒内の空燃比相当値を算出する第1算出手段と、
燃焼速度が前記閾値以下の場合に、燃焼速度を用いて筒内の空燃比相当値を算出する第2算出手段と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is an air-fuel ratio variation detecting apparatus for an internal combustion engine,
An in-cylinder pressure sensor provided in a plurality of cylinders;
An air-fuel ratio sensor provided downstream from a merging portion of an exhaust passage connected to the plurality of cylinders;
Combustion speed calculation means for calculating the combustion speed of each cylinder from the detection value of the in-cylinder pressure sensor detected in a steady state;
A fluctuation range calculating means for calculating a fluctuation range of the exhaust air-fuel ratio from a detection value of the air-fuel ratio sensor detected in a steady state;
Determining means for determining whether the combustion speed is higher than a threshold value for each cylinder;
First calculating means for calculating an in-cylinder air-fuel ratio equivalent value using the fluctuation range of the exhaust air-fuel ratio when the combustion speed is higher than the threshold;
And a second calculating means for calculating an in-cylinder air-fuel ratio equivalent value using the combustion speed when the combustion speed is equal to or less than the threshold value.
第1の発明によれば、各気筒について燃焼速度が閾値以下の場合に、燃焼速度を用いて気筒の空燃比相当値を算出することができる。筒内圧センサの検出値から算出される燃焼速度が低い領域(空燃比センサの検出値から算出される変動幅が小さいストイキ周辺の領域を含む)では、燃焼速度に対して空燃比がユニークに定まる。そのため、空燃比センサにより検出される変動幅が小さい領域であっても、各気筒の空燃比相当値を精度高く算出することができる。 According to the first aspect, when the combustion speed is equal to or lower than the threshold value for each cylinder, the air-fuel ratio equivalent value of the cylinder can be calculated using the combustion speed. In the region where the combustion speed calculated from the detection value of the in-cylinder pressure sensor is low (including the region around the stoichiometric range where the fluctuation range calculated from the detection value of the air-fuel ratio sensor is small), the air-fuel ratio is uniquely determined with respect to the combustion speed. . Therefore, even in a region where the fluctuation range detected by the air-fuel ratio sensor is small, the air-fuel ratio equivalent value of each cylinder can be calculated with high accuracy.
一方で、燃焼速度は、上記閾値以上となるリッチ側の領域で最大速度となる放物線特性を有する。放物線特性を有するリッチ側の領域では、1つの燃焼速度に対して2つの空燃比が想定されるため空燃比の検出精度が悪化する。そこで、第1の発明によれば、各気筒について燃焼速度が閾値よりも高い場合には、排気空燃比の変動幅を用いて筒内の空燃比相当値を算出する。ある気筒がリッチとなる場合には、空燃比センサの検出値から算出される排気空燃比の変動幅が大きくなるため、筒内の空燃比を精度高く算出することができる。そのため、燃焼速度が放物線特性を有するリッチ側の領域であっても、筒内の空燃比相当値を精度高く算出することができる。 On the other hand, the combustion speed has a parabolic characteristic that becomes the maximum speed in the rich side region that is equal to or higher than the threshold value. In the rich region having a parabolic characteristic, two air-fuel ratios are assumed for one combustion speed, so the air-fuel ratio detection accuracy deteriorates. Therefore, according to the first invention, when the combustion speed is higher than the threshold value for each cylinder, the in-cylinder air-fuel ratio equivalent value is calculated using the fluctuation range of the exhaust air-fuel ratio. When a certain cylinder becomes rich, the fluctuation range of the exhaust air-fuel ratio calculated from the detection value of the air-fuel ratio sensor becomes large, so that the in-cylinder air-fuel ratio can be calculated with high accuracy. Therefore, the air-fuel ratio equivalent value in the cylinder can be calculated with high accuracy even in the rich region where the combustion speed has a parabolic characteristic.
このため、本発明によれば、全域において気筒間の空燃比ばらつきを精度高く検出することができる。 For this reason, according to the present invention, variation in the air-fuel ratio between the cylinders can be detected with high accuracy over the entire area.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施形態のシステムは、車両の動力源として用いられる内燃機関(以下、単に「エンジン」という。)10を備えている。エンジン10には、吸気通路12および排気通路14が接続されている。
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present embodiment includes an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 10 used as a power source for a vehicle. An
エンジン10は、複数の気筒を有しており、図1には、そのうちの一つの気筒の断面が示されている。各気筒には、吸気通路12に連通する吸気ポートと、排気通路14に連通する排気ポートとが設けられている。吸気ポートには、その内部に燃料を噴射するためのインジェクタ16が配置されている。なお、エンジン10は、図示の構成に限らず、燃料を筒内に直接噴射する方式のものでもよい。
The
また、各気筒には、吸気ポートと燃焼室との間を開閉する吸気バルブ18と、排気ポートと燃焼室との間を開閉する排気バルブ20と、燃焼室内の混合気に点火するための点火プラグ22と、筒内圧を検出する筒内圧センサ24とが設けられている。筒内圧センサとして、例えばCPS(Combustion Pressure Sensor)が用いられる。
Each cylinder has an intake valve 18 that opens and closes between the intake port and the combustion chamber, an
各気筒のピストンの往復運動は、クランク機構を介して、クランク軸26の回転運動に変換される。クランク軸26の近傍には、クランク軸26の回転角を検出するためのクランク角センサ28が取り付けられている。クランク角センサ28の出力によれば、エンジン回転数を検出することもできる。
The reciprocating motion of the piston of each cylinder is converted into the rotational motion of the
吸気通路12には、吸入空気量を検出するエアフローメータ30が配置されている。エアフローメータ30の下流には、スロットルバルブ32が配置されている。スロットルバルブ32は、後述するECU50からの指令に従い、スロットルモータ34によって開閉駆動される電子制御式スロットルバルブである。スロットルバルブ32の近傍には、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ36が配置されている。
An
また、各気筒に連通する排気通路14の合流部の下流には、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ37が設けられている。空燃比センサ37の下流の排気通路14には、排気ガスを浄化するための触媒38が設置されている。触媒38としては、例えば、三元触媒、NOx触媒等が用いられる。
Further, an air-
本実施形態のシステムはECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50の入力側には、上述の筒内圧センサ24、クランク角センサ28、エアフローメータ30、スロットルポジションセンサ36、空燃比センサ37の他、エンジン10の冷却水の温度を検出する冷却水温センサ52等の各種センサが接続されている。また、ECU50の出力側には、前述のインジェクタ16、点火プラグ22、スロットルモータ34の他等の各種アクチュエータが接続されている。ECU50は、各種センサからの入力情報に基づいて所定のプログラムを実行し、各種アクチュエータを作動させることにより、エンジン10の運転状態を制御する。なお、目標空燃比は理論空燃比(ストイキ)に設定されているものとする。
The system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. On the input side of the
[実施の形態1における特徴的制御]
図2は、筒内圧センサ24及び空燃比センサ37の特性を説明するための図である。図2(A)は筒内圧センサ24の特性を表している。図2(A)の横軸には1つの気筒についての空燃比が示されており、縦軸にはその空燃比に応じた燃焼速度が示されている。図2(A)に示すように、筒内圧センサ24の検出値に基づく燃焼速度は、燃焼特性上、リッチ側(領域a)で最大速度となる放物線特性を有する。
[Characteristic Control in Embodiment 1]
FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of the in-
放物線特性を有する領域aでは、1つの燃焼速度に対して2つの空燃比が想定される。そのため、燃焼速度のみで正確な空燃比を求めることはできず、空燃比の検出精度は低い。一方、領域aよりも燃焼速度の低い領域、即ち、ストイキよりも僅かにリッチ側の弱リッチ領域〜リーン領域では、筒内の空燃比がリーンであるほど燃焼速度が小さい関係にあり、1つの燃焼速度に対して1つの空燃比が定まる。そのため、燃焼速度から筒内の空燃比を精度高く検出することができる。 In the region a having a parabolic characteristic, two air-fuel ratios are assumed for one combustion speed. For this reason, it is impossible to obtain an accurate air-fuel ratio only by the combustion speed, and the detection accuracy of the air-fuel ratio is low. On the other hand, in the region where the combustion speed is lower than the region a, that is, in the slightly rich region to the lean region slightly richer than stoichiometric, the leaner the air-fuel ratio in the cylinder, the lower the combustion rate. One air-fuel ratio is determined for the combustion speed. Therefore, the air-fuel ratio in the cylinder can be detected with high accuracy from the combustion speed.
図2(B)は空燃比センサ37の特性を表している。図2(B)の横軸には1つの気筒についての空燃比が示されている。縦軸には排気通路14の合流部の下流に設けられた空燃比センサ37の検出値について1サイクル内の変動幅が示されている。全気筒の目標空燃比がストイキに設定されている場合に、吸気系の経年変化などによりある気筒の吸入空気量等にずれが生じ、図2(B)に示すようにリッチ側の領域b又はリーン側の領域cで運転される場合には、空燃比センサ37の検出値の変動幅は大きな値となる。変動幅は、リッチ側又はリーン側に大きくなるほど大きくなる。
FIG. 2B shows the characteristics of the air-
本実施形態のシステムにおいて、一部の気筒の吸気系・動弁系の経年変化や、インジェクタ16の経時劣化などにより、吸入空気量や燃料噴射量が目標量とずれる場合がある。この場合、気筒間に空燃比のばらつきが生じうる。空燃比にばらつきが生じると、触媒浄化性能が低下してエミッション性能の低下を招く。また、気筒間に大きなトルク差が生じるため、ドライバビリティの低下を招く。そのため、このような空燃比のばらつきを検出し、適切に吸入空気量や燃料噴射量を補正することが望まれる。
In the system of the present embodiment, the intake air amount and the fuel injection amount may deviate from the target amounts due to the secular change of the intake system / valve system of some cylinders or the deterioration of the
図3は、気筒間の空燃比ばらつき(以下、単にインバランスともいう。)の検出性について説明するための図である。図2(A)で説明した通り、燃焼速度が領域aよりも低い弱リッチ〜リーン領域においては、燃焼速度から各気筒の空燃比を精度高く推定することができる。そのため、図3に示すように、弱リッチ〜リーン領域においては、筒内圧センサ24を用いてインバランスを精度高く検出することができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the detectability of the air-fuel ratio variation between cylinders (hereinafter also simply referred to as imbalance). As described with reference to FIG. 2A, in the weak rich to lean region where the combustion rate is lower than the region a, the air-fuel ratio of each cylinder can be accurately estimated from the combustion rate. Therefore, as shown in FIG. 3, the imbalance can be detected with high accuracy using the in-
一方、図2(A)で説明した通り、燃焼速度が高いリッチ側の領域aにおいては、空燃比に対する燃焼速度が放物線を描くため空燃比の検出精度は悪化する。そのため、インバランスの検出性も悪くなる。これに対して、図2(B)で説明した通り、空燃比センサ37の検出値の変動幅は、気筒の空燃比がリッチ側(領域b)に大きいほど大きくなる。リッチ側の領域bでは、この変動幅から筒内の空燃比を精度高く推定することができる。また、領域bの範囲は領域aの範囲に相当する(図2)。そのため、図3に示すように、領域aにおいては、筒内圧センサ24と空燃比センサ37とを用いてインバランスを精度高く検出することができる。
On the other hand, as described with reference to FIG. 2A, in the rich side region “a” where the combustion speed is high, the combustion speed with respect to the air-fuel ratio draws a parabola, and the air-fuel ratio detection accuracy deteriorates. Therefore, the imbalance detectability also deteriorates. In contrast, as described with reference to FIG. 2B, the fluctuation range of the detected value of the air-
そこで、本実施形態のシステムでは、燃焼速度が高いリッチ側の領域aでは筒内圧センサ24と空燃比センサとを用いて、領域aよりも燃焼速度が低い領域では筒内圧センサ24を用いて、全域において気筒間の空燃比ばらつきを検出し、適切に吸入空気量や燃料噴射量を補正することとした。
Therefore, in the system of the present embodiment, the in-
図4は、上述の動作を実現するために、ECU50が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図4に示すルーチンでは、まず、ステップ110において、気筒間の空燃比ばらつきを検出するための条件が成立しているか否かが判定される。例えば、エンジン回転数、スロットル開度、冷却水の温度等に基づいて、暖機後かつ中負荷定常状態であることを判定条件とする。条件不成立と判定された場合には、本ルーチンの処理は終了される。
FIG. 4 is a flowchart of a control routine executed by the
一方、条件成立と判定された場合には、次にステップ120において、気筒毎に燃焼速度CSが算出される。燃焼速度CSは、例えば式(1)と式(2)から算出される。式(1)に示すkは比熱比、Vは筒内の容積であり予めECU50に記憶されている。Pは筒内の燃焼圧であり、筒内圧センサ24により気筒毎に検出される。また、式(2)に示すfは予め実験により求められた関数であり、熱発生率dQ、点火時期Tsa、エンジン回転数Neをパラメータとする。
熱発生率 dQ(θ)=1/(k-1)*(k*P(θ)dV(θ)+V(θ)dP(θ) …(1)
燃焼速度 CS=f(dQ,Tsa,Ne) …(2)
On the other hand, if it is determined that the condition is satisfied, then in
Heat generation rate dQ (θ) = 1 / (k−1) * (k * P (θ) dV (θ) + V (θ) dP (θ) (1)
Combustion rate CS = f (dQ, Tsa, Ne) (2)
続いて、ステップ130において、全気筒が1サイクルする間に、空燃比センサ37により検出された空燃比の変動幅AFaを算出する。変動幅AFaは、例えば式(3)から算出される。式(3)に示すAFmaxとAFminは、それぞれ1サイクル内の最大空燃比と最小空燃比である。なお、全気筒が1サイクルする間のクランク角26の回転角は、クランク角センサ28により検出される。
変動幅 AFa=AFmax−AFmin …(3)
Subsequently, at
Fluctuation range AFa = AFmax−AFmin (3)
ステップ140において、所定のサイクル数が経過しているか否かが判定される。サイクル数として例えば50サイクルを設定する。所定のサイクル数が未だ経過していないと判定された場合には、本ルーチンの処理は終了され、ステップ110の処理から再度実行される。
In
所定のサイクル数が経過していると判定された場合には、ステップ120及びステップ130において、所定サイクル数分の燃焼速度CS及び変動幅AFaが算出されている。ステップ150では、燃焼速度CSの平均値である平均燃焼速度CSaveが気筒毎に算出される。また、変動幅AFaの平均値である平均変動幅AFaaveが算出される。
When it is determined that the predetermined number of cycles has elapsed, the combustion speed CS and the fluctuation range AFa for the predetermined number of cycles are calculated in
ステップ160において、各気筒について平均燃焼速度CSaveが閾値よりも大きいか否かが判定される。閾値は、上述した図2(A)に示す領域a(異なる空燃比で同一の燃焼速度となるリッチ領域)とそれ以外の領域の境界を示す値である。
In
平均燃焼速度CSaveが閾値よりも大きいと判定される場合には、次に、ステップ170において、平均燃焼速度CSaveと平均変動幅AFaaveからインバランス率が気筒毎に算出される。具体的には、ECU50は、平均燃焼速度CSaveと平均変動幅AFaaveとに応じたインバランス率を定めた「高燃焼速度インバランス率マップ」を記憶している。
If it is determined that the average combustion speed CS ave is larger than the threshold value, then in
図5は、「高燃焼速度インバランス率マップ」について説明するための図である。図5(A)に示すように、高燃焼速度インバランス率マップには、平均燃焼速度CSave(x1、x2、・・・)と平均変動幅AFaave(y1、y2、・・・)とに応じたインバランス率(z11、z12、z21、z22、・・・)が定められている。インバランス率は実験等により予め定められている。 FIG. 5 is a diagram for explaining the “high combustion speed imbalance rate map”. As shown in FIG. 5A, the high combustion rate imbalance ratio map includes an average combustion rate CS ave (x1, x2,...) And an average fluctuation range AFa ave (y1, y2,...) The imbalance rate (z11, z12, z21, z22,...) Corresponding to is determined. The imbalance rate is determined in advance by experiments or the like.
図5(B)を用いて、インバランス率を求める具体例を挙げる。図5(B)において、領域aでは放物線特性により1つの平均燃焼速度CSaveの値x2に対して2つの空燃比が想定される(図2(A))。ここで、平均変動幅AFaaveを用いることで1つのインバランス率を求めることができる。例えば、平均燃焼速度CSaveがx2のとき平均変動幅AFaaveがy4ならばインバランス率はz42に一意に定まる。 A specific example for obtaining the imbalance rate will be described with reference to FIG. In FIG. 5B, in the region a, two air-fuel ratios are assumed for the value x2 of one average combustion speed CS ave due to the parabolic characteristics (FIG. 2A). Here, one imbalance rate can be obtained by using the average fluctuation range AFa ave . For example, when the average combustion speed CS ave is x2 and the average fluctuation range AFa ave is y4, the imbalance rate is uniquely determined as z42.
一方、ステップ160において、平均燃焼速度CSaveが閾値以下であると判定される場合には、次に、ステップ180において、平均燃焼速度CSaveからインバランス率が算出される。具体的には、ECU50は、平均燃焼速度CSaveに応じたインバランス率を定めた「中低燃焼速度インバランス率マップ」を記憶している。
On the other hand, if it is determined in
図6は、「中低燃焼速度インバランス率マップ」について説明するための図である。図6に示すように、中低燃焼速度インバランス率マップには、平均燃焼速度CSave(xc1、xc2、・・・)に応じたインバランス率(z1、z2、・・・)が定められている。インバランス率は実験等により予め定められている。 FIG. 6 is a diagram for explaining the “medium / low combustion speed imbalance rate map”. As shown in FIG. 6, the imbalance rate (z1, z2,...) Corresponding to the average combustion rate CS ave (xc1, xc2,. ing. The imbalance rate is determined in advance by experiments or the like.
ステップ170又はステップ180において算出された各気筒のインバランス率に応じてインバランス補正処理が実施される。インバランス補正処理として、例えば、燃料噴射量や吸入空気量の増減処理が実施される。上述したインバランス率は、例えば、各気筒のリッチ・リーンの程度に応じて定められており、図2に示すリッチ側に大きいほど燃料噴射量を減少させる値が定められており、リーン側に大きいほど燃料噴射量を増大させる値が定められている。
An imbalance correction process is performed according to the imbalance rate of each cylinder calculated in
以上説明したように、図4に示すルーチンによれば、平均燃焼速度CSaveが閾値よりも大きい場合には、筒内圧センサ24の検出値から算出される燃焼速度に応じた各気筒の空燃比を精度高く算出することができる。そのため、インバランス率も精度高く算出することができる。一方、平均燃焼速度CSaveが閾値以下の場合には、筒内圧センサ24の検出値から算出される燃焼速度と、空燃比センサ37により検出される空燃比の変動幅とに応じた各気筒の空燃比を精度高く算出することができる。そのため、インバランス率も精度高く算出することができる。
As described above, according to the routine shown in FIG. 4, when the average combustion speed CS ave is larger than the threshold value, the air-fuel ratio of each cylinder corresponding to the combustion speed calculated from the detection value of the in-
これらより、本実施形態のシステムによれば、全域において気筒間の空燃比ばらつきを精度高く検出することができる。また、気筒間の空燃比ばらつきに応じて、適切にインバランス補正処理を実施することができる。その結果、エミッション性能の低下を抑止し、好適なドライバビリティを維持することができる。 Thus, according to the system of the present embodiment, it is possible to detect the air-fuel ratio variation between the cylinders with high accuracy in the entire region. Further, the imbalance correction process can be appropriately performed according to the variation in the air-fuel ratio between the cylinders. As a result, it is possible to suppress a decrease in emission performance and maintain suitable drivability.
ところで、上述した実施の形態1のシステムにおいては、ステップ110における条件を、特定の運転領域であることとしているが、この条件はこれに限定されるものではない。例えば、定常状態において常時検出することとしても良い。
By the way, in the system of
また、上述した実施の形態1のシステムにおいては、燃焼速度CSと変動幅AFaとについて所定のサイクル数の平均値を用いてインバランス率を算出することとしているが、インバランス率の算出方法はこれに限定されるものではない。例えば、ステップ140、ステップ150の処理を省略し、サイクル毎の燃焼速度CSと変動幅AFaとに基づいてインバランス率を算出することとしてよい。
Further, in the system of the first embodiment described above, the imbalance rate is calculated using the average value of the predetermined number of cycles for the combustion speed CS and the fluctuation range AFa. It is not limited to this. For example, the processing of
また、上述した実施の形態1のシステムにおいては、燃焼速度CSを用いてインバランス率を算出することとしているが、筒内圧センサ24を用いた筒内状態を表現する状態量でありさえすればよい。
Further, in the system of the first embodiment described above, the imbalance rate is calculated using the combustion speed CS. However, as long as it is a state quantity that represents the in-cylinder state using the in-
また、上述した実施の形態1のシステムにおいては、変動幅AFaを用いてインバランス率を算出することとしているが、空燃比センサ37の検出値を情報処理したもので、インバランス率と相関のある状態量・変数でありさえすればよい。
Further, in the system of the first embodiment described above, the imbalance rate is calculated using the fluctuation range AFa, but the detected value of the air-
尚、上述した実施の形態1においては、筒内圧センサ24が前記第1の発明における「筒内圧センサ」に、空燃比センサ37が前記第1の発明における「空燃比センサ」に、それぞれ相当している。
In the first embodiment described above, the in-
また、ここでは、ECU50が、上記ステップ120の処理を実行することにより前記第1の発明における「燃焼速度算出手段」が、上記ステップ130の処理を実行することにより前記第1の発明における「変動幅算出手段」が、上記ステップ160の処理を実行することにより前記第1の発明における「判定手段」が、上記ステップ170の処理を実行することにより前記第1の発明における「第1算出手段」が、上記ステップ180の処理を実行することにより前記第1の発明における「第2算出手段」が、それぞれ実現されている。
In addition, here, the
更に、実施の形態2においては、上記ステップ170及びステップ180において算出されるインバランス率が前記第1の発明における「空燃比相当値」に対応している。
Further, in the second embodiment, the imbalance rate calculated in the
10 エンジン
14 排気通路
16 インジェクタ
22 点火プラグ
24 筒内圧センサ
26 クランク軸
28 クランク角センサ
30 エアフローメータ
32 スロットルバルブ
36 スロットルポジションセンサ
37 空燃比センサ
38 触媒
52 冷却水温センサ
50 ECU
a、b、c 領域
AFa 変動幅
AFaave 平均変動幅
CS 燃焼速度
CSave 平均燃焼速度
10
a, b, c region AFa fluctuation range AFa ave average fluctuation range CS combustion speed CS ave average combustion speed
Claims (1)
前記複数気筒に接続された排気通路の合流部より下流に設けられた空燃比センサと、
定常状態において検出された前記筒内圧センサの検出値から各気筒の燃焼速度を算出する燃焼速度算出手段と、
定常状態において検出された前記空燃比センサの検出値から排気空燃比の変動幅を算出する変動幅算出手段と、
各気筒について燃焼速度が閾値よりも高いか否かを判定する判定手段と、
燃焼速度が前記閾値よりも高い場合に、排気空燃比の変動幅を用いて筒内の空燃比相当値を算出する第1算出手段と、
燃焼速度が前記閾値以下の場合に、燃焼速度を用いて筒内の空燃比相当値を算出する第2算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比ばらつき検出装置。 An in-cylinder pressure sensor provided in a plurality of cylinders;
An air-fuel ratio sensor provided downstream from a merging portion of an exhaust passage connected to the plurality of cylinders;
Combustion speed calculation means for calculating the combustion speed of each cylinder from the detection value of the in-cylinder pressure sensor detected in a steady state;
A fluctuation range calculating means for calculating a fluctuation range of the exhaust air-fuel ratio from a detection value of the air-fuel ratio sensor detected in a steady state;
Determining means for determining whether the combustion speed is higher than a threshold value for each cylinder;
First calculating means for calculating an in-cylinder air-fuel ratio equivalent value using the fluctuation range of the exhaust air-fuel ratio when the combustion speed is higher than the threshold;
A second calculating means for calculating an air-fuel ratio equivalent value in the cylinder using the combustion speed when the combustion speed is equal to or less than the threshold;
An air-fuel ratio variation detecting device for an internal combustion engine, comprising:
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