JP2956456B2 - Method for controlling combustion state of internal combustion engine - Google Patents

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、所要の運転条件下では
理論空燃比よりも希薄側空燃比での希薄燃焼運転を行な
う希薄燃焼式内燃機関（エンジン）に用いて好適な内燃
機関の燃焼状態制御方法に関する。The present invention relates, in the required operating conditions of the preferred internal combustion engine using a lean burn internal combustion engine which performs lean burn operation at lean air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio (engine) about the combustion state control how.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、所要の運転条件下では理論空燃比
（ストイキオ）よりも希薄側空燃比（リーン）での希薄
燃焼運転を行なう希薄燃焼式内燃機関（所謂リーンバー
ンエンジン）が提供されている。このようなリーンバー
ンエンジンでは、希薄燃焼運転（リーンバーン運転）時
は、ＮＯｘ排出量低減のため空燃比を極力大きく（つま
り、混合気が極力希薄になるように）設定しており、そ
の空燃比の値は、混合気が安定した燃焼を行ないうる限
界（リーン限界）近くに設定されている。2. Description of the Related Art In recent years, a lean-burn internal combustion engine (so-called lean burn engine) has been provided which performs a lean-burn operation at a leaner air-fuel ratio (lean) than a stoichiometric air-fuel ratio (stoichio) under required operating conditions. I have. In such a lean-burn engine, during lean-burn operation (lean-burn operation), the air-fuel ratio is set as large as possible (that is, the air-fuel mixture is made as lean as possible) in order to reduce NOx emissions. The value of the fuel ratio is set near a limit (lean limit) at which the mixture can perform stable combustion.

【０００３】そして、このようなリーンバーン運転を行
なうことにより、ＮＯｘ排出を抑え燃費を大幅に向上さ
せることができる。[0003] By performing such lean burn operation, NOx emission can be suppressed and fuel efficiency can be greatly improved.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、リーンバー
ン運転を行なうため、制御装置により燃焼状態を制御す
ることが行なわれており、この制御において、クランク
軸の角加速度からエンジントルクを推定することが論文
等で発表されている。しかしながら、これらの推定は、
変化する瞬時値を用いて瞬間ごとに行なうものであり、
エンジントルクＰｉの確率・統計的性質を考慮し、所定
の期間ごとに安定した確実な制御を行なうことは考えら
れていない。By the way, in order to perform lean burn operation, a control device controls a combustion state. In this control, it is necessary to estimate an engine torque from an angular acceleration of a crankshaft. Published in papers. However, these estimates are
It is performed every moment using the changing instantaneous value,
Considering the probability and statistical properties of the engine torque Pi, it has not been considered to perform stable and reliable control at predetermined intervals.

【０００５】また、図１２に示すように、エンジンにお
ける燃焼変動は、各気筒間でばらつきがあり、このばら
つきは、インジェクタや吸気管形状、バルブタイミング
等のずれによる空燃比ばらつきにより発生する。このた
め、リーンバーン運転では、最も燃焼変動の大きい気筒
の空燃比に対応するように燃焼状態を制御している。[0005] Further, as shown in FIG. 12, combustion fluctuations in the engine vary among the cylinders, and the variations occur due to variations in the air-fuel ratio due to deviations in the injector, intake pipe shape, valve timing, and the like. For this reason, in the lean burn operation, the combustion state is controlled so as to correspond to the air-fuel ratio of the cylinder having the largest combustion fluctuation.

【０００６】しかしながら、このような手段では、比較
的に燃焼変動の小さい気筒では、限界空燃比での運転を
行なえないという課題がある。本発明は、このような課
題に鑑み創案されたもので、リーンバーン運転時に、燃
焼変動の確率・統計的性質を考慮し、確実な燃焼制御、
特に各気筒毎の確実な燃焼制御を行なえるようにした、
内燃機関の燃焼状態制御方法を提供することを目的とす
る。[0006] However, such means has a problem that operation at the limit air-fuel ratio cannot be performed in a cylinder having relatively small combustion fluctuation. The present invention has been devised in view of such a problem, and during lean burn operation, taking into account the probability and statistical properties of combustion fluctuation, reliable combustion control,
In particular, reliable combustion control can be performed for each cylinder.
An object of the present invention is to provide a combustion state control method for an internal combustion engine .

【０００７】[0007]

【０００８】[0008]

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】 このため、 請求項１記載
の本発明の内燃機関の燃焼状態制御方法は、内燃機関に
駆動される回転軸の角加速度の変動値を検出する第１の
ステップと、該変動値を上記内燃機関の運転状態に応じ
て正規化して正規化変動値を求める第２のステップと、
上記正規化変動値と所定の閾値とを比較して燃焼悪化判
定値を設定する第３のステップと、基準値として上限基
準値と下限基準値とをそなえるとともに、上記燃焼悪化
判定値を上記上限基準値と上記下限基準値との間に収め
るべく、上記内燃機関の燃焼変動調整要素を制御する第
４のステップとをそなえて構成されたことを特徴として
いる。 Means for Solving the Problems] Accordingly, the combustion state control method for an internal combustion engine of the present invention according to claim 1, a first step of detecting a variation value of the angular acceleration of the rotary shaft driven to the internal combustion engine And a second step of normalizing the fluctuation value according to the operating state of the internal combustion engine to obtain a normalized fluctuation value;
A third step of setting the combustion deterioration judgment value is compared with the normalized variation value with a predetermined threshold value, the upper limit based on a reference value
A reference value and a lower reference value are provided, and the combustion deterioration determination value is set between the upper reference value and the lower reference value.
Preferably, the method is provided with a fourth step of controlling the combustion fluctuation adjusting element of the internal combustion engine .

【００１０】そして、請求項２記載の内燃機関の燃焼状
態制御方法は、上記請求項１における所定の閾値が上記
内燃機関の運転状態に対応して更新されるように構成さ
れたことを特徴としている。[0010] In its combustion state control method for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the predetermined threshold value in the claim 1 above
It is characterized in that it is configured to be updated in accordance with the operating state of the internal combustion engine .

【００１１】また、請求項３記載の内燃機関の燃焼状態
制御方法は、上記請求項１における燃焼悪化判定値を上
記正規化変動値が上記所定の閾値から下回る燃焼の悪化
量の累積により求めるように構成されたことを特徴とし
ている。さらに、請求項４記載の内燃機関の燃焼状態制
御方法は、上記請求項３における燃焼悪化判定値が設定
された燃焼回数ごとに更新されるように構成されたこと
を特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a combustion state control method for an internal combustion engine , wherein the combustion deterioration determination value according to the first aspect is obtained by accumulating a combustion deterioration amount in which the normalized fluctuation value is lower than the predetermined threshold value. It is characterized by being constituted. Further, a combustion state control method for an internal combustion engine according to a fourth aspect is characterized in that the combustion deterioration determination value in the third aspect is updated every set number of times of combustion.

【００１２】そして、請求項５記載の内燃機関の燃焼状
態制御方法は、上記請求項１における上記基準値より燃
焼悪化側において失火判定基準値が設定されるととも
に、上記燃焼悪化判定値が上記失火判定基準値を燃焼悪
化側に超えることに基づき失火を判定することを特徴と
している。 [0012] Then, the combustion state control method for an internal combustion engine according to claim 5, together with the misfire determining reference value in the combustion deterioration side than the reference value in the claim 1 is set, the combustion deterioration judgment value the misfire It is characterized and Turkey to determine misfire based on that exceeds the determination reference value to the combustion deterioration side.

【００１３】[0013]

【００１４】[0014]

【００１５】[0015]

【作用】 上述の 請求項１記載の内燃機関の燃焼状態制御
方法では、内燃機関に駆動される回転軸の角加速度の変
動値が検出され、変動値を内燃機関の運転状態に応じて
正規化した正規化変動値が求められて、正規化変動値と
所定の閾値との比較により燃焼悪化判定値が設定され
る。そして、燃焼悪化判定値を上限基準値と下限基準値
とをそなえた所定の基準値と比較し燃焼悪化判定値を上
限基準値と下限基準値との間に収めるべく、内燃機関の
燃焼変動調整要素を制御する。 [Action] In the combustion state control method for an internal combustion engine described above according to claim 1, the variation value of the angular acceleration of the rotary shaft driven to the internal combustion engine is detected, the normalization in accordance with variation in the operating condition of the internal combustion engine The normalized fluctuation value obtained is obtained, and a combustion deterioration determination value is set by comparing the normalized fluctuation value with a predetermined threshold value. Then, the combustion deterioration judgment value is set to the upper reference value and the lower reference value
Upper combustion deterioration judgment value is compared with a predetermined reference value equipped bets
To fit between the limit and lower reference values, that controls the combustion fluctuation adjusting element of the internal combustion engine.

【００１６】そして、この場合、所定の閾値が内燃機関
の運転状態に対応して更新される（請求項２）。[0016] In their this case, the predetermined threshold is updated to correspond to the operating state of the internal combustion engine <br/> (claim 2).

【００１７】また、燃焼悪化判定値を上記正規化変動値
が上記所定の閾値から下回る燃焼の悪化量の累積により
求められる（請求項３）。さらに、燃焼悪化判定値が設
定された燃焼回数ごとに更新される（請求項４）。そし
て、請求項５記載の内燃機関の燃焼状態制御方法では、
請求項１における基準値より燃焼悪化側において失火判
定基準値が設定され、燃焼悪化判定値が失火判定基準値
を燃焼悪化側に超えることに基づき失火が判定される。Further, the combustion deterioration judgment value the normalized variation value is determined by the accumulated deterioration of combustion less than the above predetermined threshold value (claim 3). Furthermore, the combustion deterioration determination value is updated for each set number of combustions (claim 4 ). And in the combustion state control method of the internal combustion engine according to claim 5 ,
A misfire determination reference value is set on the combustion deterioration side from the reference value in claim 1 , and misfire is determined based on the combustion deterioration determination value exceeding the misfire determination reference value on the combustion deterioration side.

【００１８】[0018]

【００１９】[0019]

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の内燃機関の燃焼状態制御方法について説明すると、図
１は本方法を実施するための装置の制御ブロック図、図
２はその装置を有するエンジンシステムの全体構成図、
図３はその装置を有するエンジンシステムの制御系を示
すハードブロック図、図４，５はその装置の動作を説明
するためのフローチャート、図６はその装置の動作を説
明するための波形図，図７はその装置の動作を説明する
ための補正特性マップ、図８はその装置の動作を説明す
るための摸式的グラフ、図９はその装置の動作を説明す
るための摸式的グラフ、図１０はその装置の動作を説明
するための正規化特性マップ、図１１はその装置におけ
る回転変動検出部を示す摸式的斜視図である。EXAMPLES In the following, the drawings and will be described combustion state control method for an internal combustion engine as an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a control block diagram of an apparatus for carrying out the method, Figure 2 is the device Overall configuration diagram of an engine system having
Figure 3 is a hard block diagram showing a control system of an engine system having the device, FIG 4 and 5 a flow chart for explaining the operation of the apparatus, FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the apparatus, FIG. correction characteristic map for 7 to explain the operation of the apparatus, FIG. 8 is schematic depicts graphs for explaining an operation of the apparatus, FIG. 9 is schematic depicts graphs for explaining an operation of the apparatus, FIG. 10 is a normalized characteristic map for explaining the operation of the apparatus, and FIG. 11 is a schematic perspective view showing a rotation fluctuation detecting unit in the apparatus.

【００２０】さて、本発明の燃焼状態制御方法を実施す
るための装置（以下、燃焼状態制御装置と称する）を装
備する自動車用のエンジンは、所要の運転条件下では理
論空燃比（ストイキオ）よりも希薄側空燃比（リーン）
での希薄燃焼運転（リーンバーン運転）を行なうリーン
バーンエンジンとして構成されているが、このエンジン
システムは、図２に示すようになる。すなわち、この図
２において、エンジン（内燃機関）１は、その燃焼室２
に通じる吸気通路３および排気通路４を有しており、吸
気通路３と燃焼室２とは吸気弁５によって連通制御され
るとともに、排気通路４と燃焼室２とは排気弁６によっ
て連通制御されるようになっている。Now, the combustion state control method of the present invention will be described.
Under a required operating condition, an engine for a vehicle equipped with a device (hereinafter, referred to as a combustion state control device ) has a leaner air-fuel ratio (lean) than a stoichiometric air-fuel ratio (stoichio).
The engine system is configured as shown in FIG. 2 as a lean burn engine that performs a lean burn operation (lean burn operation). That is, in FIG. 2, an engine (internal combustion engine) 1 has a combustion chamber 2
The intake passage 3 and the exhaust passage 4 communicate with each other. The communication between the intake passage 3 and the combustion chamber 2 is controlled by an intake valve 5, and the communication between the exhaust passage 4 and the combustion chamber 2 is controlled by an exhaust valve 6. It has become so.

【００２１】また、吸気通路３には、その上流側から順
に、エアクリーナ７，スロットル弁８および電磁式燃料
噴射弁（インジェクタ）９が設けられており、排気通路
４には、その上流側から順に、三元触媒１０および図示
しないマフラ（消音器）が設けられている。なお、イン
ジェクタ９は、エンジン１の各気筒毎に設けられてい
る。また、吸気通路３には、サージタンク３ａが設けら
れている。The intake passage 3 is provided with an air cleaner 7, a throttle valve 8 and an electromagnetic fuel injection valve (injector) 9 in this order from the upstream side, and the exhaust passage 4 is provided in the exhaust passage 4 in order from the upstream side. , A three-way catalyst 10 and a muffler (muffler) not shown. In addition, the injector 9 is provided for each cylinder of the engine 1. Further, a surge tank 3a is provided in the intake passage 3.

【００２２】また、三元触媒１０は、ストイキオ運転状
態で、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを浄化するもので、公知のも
のである。さらに、スロットル弁８は、ワイヤケーブル
を介してアクセルペダル（図示せず）に連結されてお
り、このアクセルペダルの踏込み量に応じて開度を調整
されるようになっている。The three-way catalyst 10 purifies CO, HC and NOx in a stoichiometric operation state, and is a known one. Further, the throttle valve 8 is connected to an accelerator pedal (not shown) via a wire cable, and the opening is adjusted according to the amount of depression of the accelerator pedal.

【００２３】また、吸気通路３には、スロットル弁８を
バイパスする第１バイパス通路１１Ａが設けられ、この
第１バイパス通路１１Ａには、ＩＳＣ弁として機能する
ステッパモータ弁（以下、ＳＴＭ弁という）１２が介装
されている。なお、この第１バイパス通路１１Ａには、
エンジン冷却水温に応じて開度が調整されるワックスタ
イプのファーストアイドルエアバルブ１３も設けられて
おり、ＳＴＭ弁１２に併設されている。A first bypass passage 11A for bypassing the throttle valve 8 is provided in the intake passage 3, and a stepper motor valve (hereinafter, referred to as an STM valve) functioning as an ISC valve is provided in the first bypass passage 11A. 12 are interposed. The first bypass passage 11A includes:
A wax type fast idle air valve 13 whose opening is adjusted according to the temperature of the engine cooling water is also provided, and is provided alongside the STM valve 12.

【００２４】ここで、ＳＴＭ弁１２は、第１バイパス通
路１１Ａ中に形成された弁座部に当接しうる弁体１２ａ
と、この弁***置を調整するためのステッパモータ（Ｉ
ＳＣ用アクチュエータ）１２ｂと、弁体を弁座部に押圧
する方向（第１バイパス通路１１Ａを塞ぐ方向）へ付勢
するバネ１２ｃとから構成されている。そして、ステッ
パモータ１２ｂにより、弁座部に対する弁体１２ａの位
置の段階的な調整（ステップ数による調整）を行なうこ
とで、弁座部と弁体１２ａとの開度つまりＳＴＭ弁１２
の開度が調整されるようになっている。Here, the STM valve 12 has a valve body 12a which can abut on a valve seat formed in the first bypass passage 11A.
And a stepper motor (I) for adjusting the valve body position.
SC actuator) 12b, and a spring 12c that urges the valve body against the valve seat (in a direction that closes the first bypass passage 11A). The position of the valve body 12a with respect to the valve seat is adjusted stepwise (adjustment by the number of steps) by the stepper motor 12b, so that the opening degree of the valve seat 12 and the valve body 12a, that is, the STM valve
The degree of opening is adjusted.

【００２５】従って、このＳＴＭ弁１２の開度を後述す
るコントローラとしての電子制御ユニット（ＥＣＵ）２
５にて制御することにより、運転者によるアクセルペダ
ルの操作とは関係なく、第１バイパス通路１１Ａを通し
て吸気をエンジン１に供給することができ、その開度を
変えることでスロットルバイパス吸気量を調整すること
ができるようになっている。Therefore, the electronic control unit (ECU) 2 as a controller to be described later determines the degree of opening of the STM valve 12.
5, the intake air can be supplied to the engine 1 through the first bypass passage 11A irrespective of the operation of the accelerator pedal by the driver, and the throttle bypass intake air amount is adjusted by changing the opening degree. You can do it.

【００２６】なお、ＩＳＣ用アクチュエータとしては、
ステッパモータ１２ｂの代わりに、ＤＣモータを用いて
もよい。さらに、吸気通路３には、スロットル弁８をバ
イパスする第２バイパス通路１１Ｂが設けられ、この第
２バイパス通路１１Ｂには、エアバイパス弁１４が介装
されている。As an ISC actuator,
Instead of the stepper motor 12b, a DC motor may be used. Further, a second bypass passage 11B that bypasses the throttle valve 8 is provided in the intake passage 3, and an air bypass valve 14 is interposed in the second bypass passage 11B.

【００２７】ここで、このエアバイパス弁１４は、第２
バイパス通路１１Ｂ中に形成された弁座部に当接しうる
弁体１４ａと、この弁***置を調整するためのダイアフ
ラム式アクチュエータ１４ｂとから構成されており、ダ
イアフラム式アクチュエータ１４ｂのダイアフラム室に
は、スロットル弁下流側の吸気通路と連通するパイロッ
ト通路１４１が設けられており、このパイロット通路１
４１に、エアバイパス弁制御用電磁弁１４２が介装され
ている。Here, the air bypass valve 14 is connected to the second
It is composed of a valve element 14a that can abut on a valve seat formed in the bypass passage 11B and a diaphragm actuator 14b for adjusting the position of the valve element. The diaphragm chamber of the diaphragm actuator 14b has: A pilot passage 141 communicating with the intake passage downstream of the throttle valve is provided.
An electromagnetic valve 142 for controlling an air bypass valve is interposed in 41.

【００２８】従って、このエアバイパス弁制御用電磁弁
１４２の開度を後述するＥＣＵ２５にて制御することに
より、この場合も、運転者によるアクセルペダルの操作
とは関係なく、第２バイパス通路１１Ｂを通して吸気を
エンジン１に供給することができ、その開度を変えるこ
とでスロットルバイパス吸気量を調整することができる
ようになっている。なお、このエアバイパス弁制御用電
磁弁１４２は、リーンバーン運転時には開状態にされ、
それ以外で閉状態にされるのが基本動作である。Accordingly, the opening degree of the air bypass valve control solenoid valve 142 is controlled by the ECU 25 described later, so that in this case as well, regardless of the operation of the accelerator pedal by the driver, the opening through the second bypass passage 11B is performed. The intake air can be supplied to the engine 1 and the throttle bypass intake air amount can be adjusted by changing the opening degree. The air bypass valve control solenoid valve 142 is opened during the lean burn operation.
Other than that, the basic operation is to close.

【００２９】また、排気通路４と吸気通路３との間に
は、排気を吸気系へ戻す排気再循環通路（ＥＧＲ通路）
８０が介装されていて、このＥＧＲ通路８０には、ＥＧ
Ｒ弁８１が介装されている。ここで、このＥＧＲ弁８１
は、ＥＧＲ通路８０中に形成された弁座部に当接しうる
弁体８１ａと、この弁***置を調整するためのダイアフ
ラム式アクチュエータ８１ｂとから構成されており、ダ
イアフラム式アクチュエータ８１ｂのダイアフラム室に
は、スロットル弁下流側の吸気通路と連通するパイロッ
ト通路８２が設けられており、このパイロット通路８２
に、ＥＲＧ弁制御用電磁弁８３が介装されている。An exhaust gas recirculation passage (EGR passage) for returning exhaust gas to the intake system is provided between the exhaust passage 4 and the intake passage 3.
The EGR passage 80 is provided with an EG
An R valve 81 is interposed. Here, the EGR valve 81
Is composed of a valve body 81a that can contact a valve seat formed in the EGR passage 80, and a diaphragm actuator 81b for adjusting the position of the valve body. The diaphragm actuator 81b is provided in the diaphragm chamber of the diaphragm actuator 81b. Is provided with a pilot passage 82 communicating with the intake passage downstream of the throttle valve.
In addition, an ERG valve control electromagnetic valve 83 is interposed.

【００３０】従って、このＥＧＲ弁制御用電磁弁８３の
開度を後述するＥＣＵ２５にて制御することにより、Ｅ
ＧＲ通路８０を通して、排気を吸気系へ戻すことができ
るようになっている。なお、図２において、１５は燃料
圧調節器で、この燃料圧調節器１５は、吸気通路３中の
負圧を受けて動作し、図示しないフュエルポンプからフ
ュエルタンクへ戻る燃料量を調節することにより、イン
ジェクタ９から噴射される燃料圧を調節するようになっ
ている。Accordingly, by controlling the opening degree of the EGR valve control solenoid valve 83 by the ECU 25 described later, the E
Exhaust gas can be returned to the intake system through the GR passage 80. In FIG. 2, reference numeral 15 denotes a fuel pressure regulator, which operates by receiving a negative pressure in the intake passage 3 and regulates the amount of fuel returning from a fuel pump (not shown) to the fuel tank. Thus, the pressure of the fuel injected from the injector 9 is adjusted.

【００３１】また、このエンジンシステムを制御するた
めに、種々のセンサが設けられている。まず、図２に示
すように、エアクリーナ７を通過した吸気が吸気通路３
内に流入する部分には、吸入空気量をカルマン渦情報か
ら検出するエアフローセンサ（吸気量センサ）１７や吸
入空気湿度パラメータ検出手段としての吸気温センサ１
８，大気圧センサ１９がそなえられている。In order to control the engine system, various sensors are provided. First, as shown in FIG. 2, the intake air passing through the air cleaner 7 is
An air flow sensor (intake amount sensor) 17 for detecting an intake air amount from Karman vortex information and an intake air temperature sensor 1 as intake air humidity parameter detecting means
8. An atmospheric pressure sensor 19 is provided.

【００３２】この吸気温センサ１８は、エンジン１の吸
入空気の温度を検出するものである。また、吸気通路３
におけるスロットル弁８の配設部分には、スロットル弁
８の開度を検出するポテンショメータ式のスロットルポ
ジションセンサ２０のほかに、アイドルスイッチ２１が
そなえられている。The intake air temperature sensor 18 detects the temperature of the intake air of the engine 1. In addition, the intake passage 3
The throttle valve 8 is provided with an idle switch 21 in addition to a potentiometer type throttle position sensor 20 for detecting the opening of the throttle valve 8.

【００３３】さらに、排気通路４側には、排気ガス中の
酸素濃度（Ｏ₂ 濃度）を空燃比リーン側において線形に
検出するリニア酸素濃度センサ（以下、単に「リニアＯ
₂ センサ」という）２２がそなえられるほか、その他の
センサとして、エンジン１用の冷却水の温度を検出する
水温センサ２３や、図３に示すクランク角度を検出する
クランク角センサ２４（このクランク角センサ２４はエ
ンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサとしての機能
も兼ねている）や車速センサ３０などがそなえられてい
る。Further, on the exhaust passage 4 side, a linear oxygen concentration sensor (hereinafter simply referred to as “linear O 2 concentration sensor”) that linearly detects the oxygen concentration (O ₂ concentration) in the exhaust gas on the air-fuel ratio lean side.
₂ ), a water temperature sensor 23 for detecting a temperature of cooling water for the engine 1 and a crank angle sensor 24 for detecting a crank angle shown in FIG. 3 (this crank angle sensor). 24 also functions as a rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed Ne), a vehicle speed sensor 30, and the like.

【００３４】そして、これらのセンサやスイッチからの
検出信号は、図３に示すようなＥＣＵ２５へ入力される
ようになっている。ここで、このＥＣＵ２５のハードウ
ェア構成は、図３に示すようになるが、このＥＣＵ２５
は、その主要部としてＣＰＵ（演算装置）２６をそなえ
たコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ２６に
は、吸気温センサ１８，大気圧センサ１９，スロットル
ポジションセンサ２０，リニアＯ₂ センサ２２，水温セ
ンサ２３等からの検出信号が、入力インタフェース２８
およびアナログ／ディジタルコンバータ２９を介して入
力されるようになっている。The detection signals from these sensors and switches are input to the ECU 25 as shown in FIG. Here, the hardware configuration of the ECU 25 is as shown in FIG.
Is configured as a computer having a CPU (arithmetic unit) 26 as a main part thereof. The CPU 26 includes an intake air temperature sensor 18, an atmospheric pressure sensor 19, a throttle position sensor 20, a linear O ₂ sensor 22, a water temperature sensor 23. Are detected by the input interface 28
And an analog / digital converter 29.

【００３５】また、ＣＰＵ２６には、エアフローセンサ
１７，アイドルスイッチ２１，クランク角センサ２４，
車速センサ３０等からの検出信号が、入力インタフェー
ス３５を介して直接入力されるようになっている。さら
に、ＣＰＵ２６は、バスラインを介して、プログラムデ
ータや固定値データのほか各種データを記憶するＲＯＭ
（記憶手段）３６や更新して順次書き替えられるＲＡＭ
３７との間でデータの授受を行なうようになっている。The CPU 26 includes an air flow sensor 17, an idle switch 21, a crank angle sensor 24,
A detection signal from the vehicle speed sensor 30 or the like is directly input via the input interface 35. Further, the CPU 26 stores, via a bus line, a ROM that stores various data in addition to program data and fixed value data.
(Storage means) 36 or RAM which is updated and sequentially rewritten
Data is exchanged with the T.37.

【００３６】また、ＣＰＵ２６による演算の結果、ＥＣ
Ｕ２５からは、エンジン１の運転状態を制御するための
信号、例えば、燃料噴射制御信号，点火時期制御信号，
ＩＳＣ制御信号，バイパスエア制御信号，ＥＧＲ制御信
号等の各種制御信号が出力されるようになっている。こ
こで、燃料噴射制御（空燃比制御）信号は、ＣＰＵ２６
から噴射ドライバ３９を介して、インジェクタ９を駆動
させるためのインジェクタソレノイド９ａ（正確にはイ
ンジェクタソレノイド９ａ用のトランジスタ）へ出力さ
れるようになっており、点火時期制御信号は、ＣＰＵ２
６から点火ドライバ４０を介して、パワートランジスタ
４１へ出力され、このパワートランジスタ４１から点火
コイル４２を介しディストリビュータ４３により各点火
プラグ１６に順次火花を発生させるようになっている。As a result of the calculation by the CPU 26, EC
From U25, signals for controlling the operating state of the engine 1, such as a fuel injection control signal, an ignition timing control signal,
Various control signals such as an ISC control signal, a bypass air control signal, and an EGR control signal are output. Here, the fuel injection control (air-fuel ratio control) signal is
Through an injection driver 39 to an injector solenoid 9a for driving the injector 9 (more precisely, a transistor for the injector solenoid 9a).
6 through an ignition driver 40 to a power transistor 41, and a spark is sequentially generated in each ignition plug 16 by a distributor 43 from the power transistor 41 via an ignition coil 42.

【００３７】また、ＩＳＣ制御信号は、ＣＰＵ２６から
ＩＳＣドライバ４４を介して、ステッパモータ１２ｂへ
出力され、バイパスエア制御信号は、ＣＰＵ２６からバ
イパスエア用ドライバ４５を介して、エアバイパス弁制
御用電磁弁１４２のソレノイド１４２ａへ出力されるよ
うになっている。さらに、ＥＧＲ制御信号は、ＣＰＵ２
６からＥＧＲドライバ４６を介して、ＥＲＧ弁制御用電
磁弁８３のソレノイド８３ａへ出力されるようになって
いる。The ISC control signal is output from the CPU 26 to the stepper motor 12b via the ISC driver 44, and the bypass air control signal is output from the CPU 26 via the bypass air driver 45 to the electromagnetic valve for controlling the air bypass valve. 142 is output to a solenoid 142a. Further, the EGR control signal is transmitted to the CPU 2
6 to the solenoid 83a of the ERG valve control electromagnetic valve 83 via the EGR driver 46.

【００３８】ところで、今、燃料噴射制御（空燃比制
御）に着目すると、この燃料噴射制御（インジェクタ駆
動時間制御）のために、ＥＣＵ２５は、図１に示すよう
に、変動検出手段１０１、正規化変動値検出手段１０
２、燃焼悪化判定値算出手段１０４、燃焼状態制御手段
１０５、燃焼変動調整要素１０６、角加速度検出手段１
０７、平滑化手段１０８、閾値更新手段１１０および失
火判定基準値１１１の機能をそなえている。Now, paying attention to the fuel injection control (air-fuel ratio control), for this fuel injection control (injector drive time control), the ECU 25, as shown in FIG. Fluctuation value detecting means 10
2. Combustion deterioration determination value calculation means 104, combustion state control means 105, combustion fluctuation adjustment element 106, angular acceleration detection means 1
07, a smoothing means 108, a threshold updating means 110, and a misfire determination reference value 111.

【００３９】ここで、燃焼変動調整要素１０６は、燃焼
状態制御手段１０５からの制御信号により燃料噴射パル
ス幅Ｔｉｎｊを所望の状態に調整して、実現すべき空燃
比のリーンバーン運転を行なうもので、インジェクタ９
が燃焼変動調整要素１０６として機能する。なお、燃料
噴射パルス幅Ｔｉｎｊは次式で表される。Here, the combustion fluctuation adjusting element 106 adjusts the fuel injection pulse width Tinj to a desired state by a control signal from the combustion state control means 105, and performs a lean burn operation of an air-fuel ratio to be realized. , Injector 9
Function as the combustion fluctuation adjusting element 106. The fuel injection pulse width Tinj is represented by the following equation.

【００４０】Ｔｉｎｊ（ｊ）＝ＴＢ・ＫＡＣ（ｊ）・Ｋ
・ＫＡＦＬ＋Ｔｄ この式におけるＴＢは、インジェクタ９の基本駆動時間
であり、エアフローセンサ１７からの吸入空気量Ａ情報
とクランク角センサ（エンジン回転数センサ）２４から
のエンジン回転数Ｎ情報とからエンジン１回転あたりの
吸入空気量Ａ／Ｎ情報を求め、この情報に基づき基本駆
動時間ＴＢを決定するようになっている。Tinj (j) = TB · KAC (j) · K
KAFL + Td TB in this equation is a basic driving time of the injector 9, and is one rotation of the engine based on information on the intake air amount A from the air flow sensor 17 and information on the engine speed N from the crank angle sensor (engine speed sensor) 24. The intake air amount A / N information per unit is obtained, and the basic drive time TB is determined based on this information.

【００４１】また、ＫＡＦＬはリーン化補正係数で、マ
ップに記憶された特性からエンジンの運転状態に対応し
て決定され、運転状態に応じて空燃比をリーンまたはス
トイキオにすることができるようになっている。そし
て、ＫＡＣ（ｊ）は、後述のように、燃焼変動に対応し
た燃焼状態制御を行なうための補正係数である。KAFL is a leaning correction coefficient, which is determined according to the operating state of the engine from the characteristics stored in the map, so that the air-fuel ratio can be made lean or stoichiometric according to the operating state. ing. KAC (j) is a correction coefficient for performing combustion state control corresponding to combustion fluctuation, as described later.

【００４２】さらに、エンジン冷却水温，吸気温，大気
圧等に応じた補正係数Ｋが設定され、デッドタイム（無
効時間）Ｔｄにより、バッテリ電圧に応じて駆動時間が
補正されるように構成されている。また、ＥＣＵ２５に
より所定の条件が成立したと判定されると、リーンバー
ン運転が行なわれるように構成されている。Further, a correction coefficient K corresponding to the engine cooling water temperature, the intake air temperature, the atmospheric pressure and the like is set, and the drive time is corrected according to the battery voltage by the dead time (ineffective time) Td. I have. Also, the ECU 25
If it is determined that the predetermined condition is satisfied, the lean bar
Is configured to down operation is performed.

【００４３】これにより、このＥＣＵ２５は、所要の運
転条件下では理論空燃比よりも希薄側空燃比となるよう
に空燃比を制御する空燃比制御手段の機能を有している
ことになる。ところで、本実施例の燃焼状態制御装置
は、エンジンに駆動される回転軸（クランク軸）の角加
速度を検出する角加速度検出手段１０７をそなえてお
り、角加速度検出手段１０７は次のように構成されてい
る。Thus, the ECU 25 has a function of an air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio so that the air-fuel ratio becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio under required operating conditions. By the way, the combustion state control device of the present embodiment includes an angular acceleration detecting means 107 for detecting an angular acceleration of a rotating shaft (crankshaft) driven by the engine. The angular acceleration detecting means 107 is configured as follows. Have been.

【００４４】すなわち、図１１に示すように、角加速度
検出手段１０７は、クランク角センサ２４及び気筒判別
センサ２３０を主要要素としてそなえており、クランク
角センサ２４は、エンジンのクランク軸２０１と一体に
回転する回転部材２２１をそなえている。回転部材２２
１の周縁には、半径方向へ突出する第１，第２および第
３のベーン２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃが形成されて
おり、このベーン２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃに対し
両面から対向するように装備された検出部２２２が、回
転部材２２１の回動に伴うベーン２２１Ａ，２２１Ｂ，
２２１Ｃの通過を、光学的にもしくは電磁気的に検出
し、対応するパルス出力を行なうように構成されてい
る。That is, as shown in FIG. 11, the angular acceleration detecting means 107 has a crank angle sensor 24 and a cylinder discrimination sensor 230 as main elements, and the crank angle sensor 24 is integrated with the crankshaft 201 of the engine. And a rotating member 221 that rotates. Rotating member 22
A first, second, and third vanes 221A, 221B, 221C protruding in the radial direction are formed on a peripheral edge of the vane 221. The vanes 221A, 221B, and 221C are provided so as to face the vanes 221A, 221B, and 221C. The detecting unit 222 detects the vanes 221A, 221B,
221C is detected optically or electromagnetically, and the corresponding pulse output is performed.

【００４５】そして、ベーン２２１Ａ，２２１Ｂ，２２
１Ｃは、各々が一定角度のクランク軸回転角度に対応す
る周方向長さをそなえており、所定角度間隔ごとに周方
向に離隔して配設されている。すなわち、隣合うベーン
の対向縁は相互に１２０度の角度間隔をもって配設され
ている。Then, the vanes 221A, 221B, 22
1C each have a circumferential length corresponding to a crankshaft rotation angle of a fixed angle, and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. That is, the opposing edges of the adjacent vanes are disposed at an angle interval of 120 degrees from each other.

【００４６】ところで、気筒判別センサ２３０は、図示
しないカムシャフトに固着されており、クランク軸２０
１が２回転してカムシャフトが１回転する間に、カムシ
ャフトが１つの気筒に対応する特定の回転位置をとるご
とに、パルス出力を発生するようになっている。そし
て、点火動作が気筒番号順に行なわれる６気筒エンジン
に搭載される本実施例の装置は、例えば、第３ベーン２
２１Ｃの端縁（前端２２１Ｃ′または後端）が検出部２
２２を通過したときに、第１気筒グループをなす第１気
筒および第４気筒のいずれか一方（好ましくは、当該一
方の気筒での主に膨張行程）に対応する第１クランク軸
回転角度領域にクランク軸が突入するとともに、第１ベ
ーン２２１Ａの端縁が検出部２２２を通過したときに、
クランク軸が第１回転角度領域から離脱するようになっ
ている。The cylinder discrimination sensor 230 is fixed to a camshaft (not shown),
During one revolution of the camshaft and one revolution of the camshaft, a pulse output is generated each time the camshaft takes a specific rotational position corresponding to one cylinder. The device of this embodiment mounted on a six-cylinder engine in which the ignition operation is performed in the order of the cylinder number is, for example, the third vane 2
The edge (front end 221C ' or rear end) of 21C is the detector 2
22, the first cylinder shaft rotation angle region corresponding to one of the first cylinder and the fourth cylinder (preferably, mainly the expansion stroke in the one cylinder) of the first cylinder group When the crankshaft enters and the edge of the first vane 221A passes the detection unit 222,
The crankshaft is separated from the first rotation angle range.

【００４７】同様に、第１ベーン２２１Ａの端縁の通過
時に、第２気筒グループを構成する第２および第５気筒
のいずれか一方に対応する第２クランク軸回転角度領域
に突入し、ついで、第２ベーン２２１Ｂの端縁の通過時
に同領域からの離脱が行なわれるようになっている。さ
らに、第２ベーン２２１Ｂの端縁の通過時に、第３気筒
グループを構成する第３および第６気筒のいずれか一方
に対応する第３クランク軸回転角度領域に突入し、つい
で、第３ベーン２２１Ｃの端縁の通過時に同領域からの
離脱が行なわれるようになっている。Similarly, when passing through the edge of the first vane 221A, the first vane 221A enters the second crankshaft rotation angle region corresponding to one of the second and fifth cylinders constituting the second cylinder group. When passing through the edge of the second vane 221B, the second vane 221B is separated from the area. Further, at the time of passing the edge of the second vane 221B, it enters the third crankshaft rotation angle region corresponding to one of the third and sixth cylinders constituting the third cylinder group, and then the third vane 221C. Is separated from the same area when passing through the edge.

【００４８】そして、第１気筒と第４気筒との識別、第
２気筒と第５気筒との識別および第３気筒と第６気筒と
の識別は、気筒判別センサ２３０の出力に基づいて行な
われるように構成されている。このような構成により、
角加速度の検出は次のように行なわれる。すなわち、エ
ンジン運転中、ＥＣＵ２５はクランク角センサ２４から
のパルス出力と気筒判別センサ２３０の検出信号とを逐
次入力され、演算を周期的に繰り返し実行する。The discrimination between the first cylinder and the fourth cylinder, the discrimination between the second cylinder and the fifth cylinder, and the discrimination between the third cylinder and the sixth cylinder are performed based on the output of the cylinder discrimination sensor 230. It is configured as follows. With such a configuration,
The detection of the angular acceleration is performed as follows. That is, during the operation of the engine, the ECU 25 sequentially receives the pulse output from the crank angle sensor 24 and the detection signal of the cylinder discrimination sensor 230, and repeats the calculation periodically.

【００４９】また、ＥＣＵ２５は、クランク角センサ２
４からのパルス出力が、気筒判別センサ２３０からのパ
ルス出力の入力時点以降に順次入力したもののうちの何
番目のものであるかを判別する。これにより、入力され
たクランク角センサ２４からのパルス出力が、何番目の
気筒に対応するものであるかを識別され、好ましくは、
主に膨張行程（出力行程：BTDC75°）を現時点で実行中
の気筒が識別気筒として識別される。The ECU 25 is provided with a crank angle sensor 2
Then, it is determined which of the pulse outputs from the cylinders 4 is sequentially input after the pulse output from the cylinder determination sensor 230 is input. Thereby, the input pulse output from the crank angle sensor 24 is identified as to which cylinder it corresponds to, and preferably,
The cylinder that is currently mainly performing the expansion stroke (output stroke: BTDC 75 °) is identified as the identification cylinder.

【００５０】そして、ＥＣＵ２５は、クランク角センサ
２４からのパルス入力に応じて、識別気筒グループｍ
（ｍは１，２または３）に対応するクランク軸回転角度
領域への突入を判別すると、周期計測用タイマ（図示
略）をスタートさせる。ついで、クランク角センサ２４
から次のパルス出力を入力すると、ＥＣＵ２５は、識別
気筒グループｍに対応するクランク軸回転角度領域から
の離脱を判別し、周期計測用タイマの計時動作を停止さ
せて計時結果を読み取る。Then, in response to the pulse input from the crank angle sensor 24, the ECU 25 determines the identified cylinder group m
When it is determined that the vehicle enters the crankshaft rotation angle region corresponding to (m is 1, 2, or 3), a timer for period measurement (not shown) is started. Then, the crank angle sensor 24
When the next pulse output is input from, the ECU 25 determines the departure from the crankshaft rotation angle region corresponding to the identified cylinder group m, stops the timing operation of the cycle measurement timer, and reads the time measurement result.

【００５１】この計時結果は、識別気筒グループｍに対
応するクランク軸回転角度領域への突入時点から当該領
域からの離脱時点までの時間間隔ＴＮ（ｎ）、すなわ
ち、識別気筒グループに対応する２つの所定クランク角
によって定まる周期ＴＮ（ｎ）を表している。ここで、
周期ＴＮ（ｎ）における添字ｎは、当該周期が識別気筒
におけるｎ回目（今回）の点火動作に対応することを表
す。The time measurement result is a time interval TN (n) from the point of entry into the crankshaft rotation angle region corresponding to the identified cylinder group m to the point of departure from the region, that is, two time intervals corresponding to the identified cylinder group m. The period TN (n) is determined by a predetermined crank angle. here,
The subscript n in the cycle TN (n) indicates that the cycle corresponds to the n-th (current) ignition operation in the identification cylinder.

【００５２】また、周期ＴＮ（ｎ）は、６気筒エンジン
では識別気筒グループの１２０度クランク角間周期（隣
合う気筒における運転状態BTDC75°相互の時間間隔）に
なり、より一般的には、Ｎ気筒エンジンでの（７２０／
Ｎ）度クランク角間周期になる。なお、今回の識別気筒
に対応するクランク軸回転角度領域からの離脱を表す上
記パルス出力は、次の識別気筒に対応するクランク軸回
転角度領域への突入をも表す。In the case of a six-cylinder engine, the cycle TN (n) is the cycle between the 120 ° crank angles of the discriminating cylinder group (the time interval between the operating states BTDC of 75 ° between adjacent cylinders). (720 /
N) degree crank period. Note that the pulse output indicating the departure from the crankshaft rotation angle region corresponding to the current identification cylinder also indicates a rush into the crankshaft rotation angle region corresponding to the next identification cylinder.

【００５３】したがって、このパルス出力に応じて、次
の識別気筒についての気筒識別ステップが実行されると
ともに、当該次の識別気筒に係る周期計測を開始すべ
く、周期計測用タイマがリスタートされる。このような
動作により、ＥＣＵ２５は１２０度クランク間周期ＴＮ
（ｎ）を検出するが、＃１気筒から＃６気筒に至る一連
の状態を図示すると、図６に示すようになり、１２０度
クランク間周期は、ＴＮ（ｎ−５）からＴＮ（ｎ）で表
される。これらの検出値を用いて当該周期におけるクラ
ンク軸の角加速度ＡＣＣ（ｎ）を次式により算出する。Accordingly, in response to the pulse output, the cylinder identification step for the next identified cylinder is executed, and the cycle measurement timer is restarted to start the cycle measurement for the next identified cylinder. . With such an operation, the ECU 25 sets the 120-degree crank period TN
(N) is detected. A series of states from the # 1 cylinder to the # 6 cylinder is illustrated in FIG. 6 , and the 120-degree inter-crank period is from TN (n−5) to TN (n). It is represented by Using these detected values, the angular acceleration ACC (n) of the crankshaft in the cycle is calculated by the following equation.

【００５４】 ＡＣＣ（ｎ）＝1/TN(n) ・｛KL(m)/TN(n)-KL(m-1)/TN(n
-1) ｝ ここで、KL(m) はセグメント補正値であり、今回の識別
気筒に関連して、ベーン製造上および取り付け上のベー
ン角度間隔のばらつきによる周期測定誤差を除去するた
めの補正を行なうべく、ＥＣＵ２５により次式でセグメ
ント補正値ＫＬ（ｍ）が算出される。ACC (n) = 1 / TN (n) · ｛KL (m) / TN (n) −KL (m−1) / TN (n
-1) KL Here, KL (m) is the segment correction value, and in relation to the current identified cylinder, correction to remove the cycle measurement error due to the variation of the vane angle interval in vane manufacturing and installation is To do so, the ECU 25 calculates the segment correction value KL (m) according to the following equation.

【００５５】 KL(m)= ｛KL(m-3)*(1-XMFDKFG)+KR(n)*(XMFDKFD) ｝ ただし、XMFDKFG はセグメント補正値ゲインを示してい
る。また、 KL(m)におけるm は対応する気筒グループご
とに設定されるもので、気筒グループ＃１，＃４に対し
ｍ＝１，気筒グループ＃２，＃５に対しｍ＝２，気筒グ
ループ＃３，＃６に対しｍ＝３がそれぞれ対応し、図６
に示すように KL(1)〜 KL(3)が繰り返される。KL (m) = {KL (m−3) * (1-XMFDKFG) + KR (n) * (XMFDKFD)} where XMFDKFG indicates a segment correction value gain. M in KL (m) is set for each corresponding cylinder group, m = 1 for cylinder groups # 1 and # 4, m = 2 for cylinder groups # 2 and # 5, and cylinder group # 6, m = 3 corresponds to # 3 and # 6, respectively.
KL (1) to KL (3) are repeated as shown in FIG.

【００５６】そして、KL(m-1) におけるｍ−１は、対応
するｍの直前のものを意味しているため、 KL(m)＝ KL
(1)のときKL(m-1) ＝KL(3), KL(m)＝ KL(2)のときKL(m-
1) ＝KL(1), KL(m)＝ KL(3)のときKL(m-1) ＝KL(2) を
示している。さらに、上式におけるKL(m-3) は、同一気
筒グループにおける前の回の KL(m)を示しており、＃４
気筒の演算時におけるKL(m-3) は前の＃１気筒における
KL(1)が用いられ、＃1 気筒の演算時におけるKL(m-3)
は前の＃４気筒における KL(1)が用いられる。＃５気筒
の演算時におけるKL(m-3) は前の＃２気筒における KL
(2)が用いられ、＃２気筒の演算時におけるKL(m-3) は
前の＃５気筒における KL(2)が用いられる。＃６気筒の
演算時におけるKL(m-3) は前の＃３気筒におけるKL(3)
が用いられ、＃３気筒の演算時におけるKL(m-3) は前の
＃６気筒におけるKL(3)が用いられる。Since m-1 in KL (m-1) means the one immediately before the corresponding m, KL (m) = KL
When (1), KL (m-1) = KL (3), KL (m) = KL (2) When KL (m-
When 1) = KL (1) and KL (m) = KL (3), KL (m-1) = KL (2) is shown. Further, KL (m-3) in the above equation indicates the KL (m) of the previous cycle in the same cylinder group, and # 4
KL (m-3) at the time of cylinder calculation is
KL (1) is used, and KL (m-3) at the time of calculation of # 1 cylinder
Uses KL (1) in the previous # 4 cylinder. KL (m-3) at the time of calculation for # 5 cylinder is KL for the previous # 2 cylinder.
(2) is used, and KL (m-3) in the previous # 5 cylinder is used as KL (m-3) in the calculation of the # 2 cylinder. KL (m-3) in the calculation of # 6 cylinder is KL (3) in the previous # 3 cylinder
Is used, and KL (m-3) in the calculation of the # 3 cylinder uses KL (3) in the previous # 6 cylinder.

【００５７】一方、上式におけるKR(n) は次式で求めら
れる。 KR(n) ＝3 ・TN(n) ／｛TN(n) ＋TN(n-1) ＋TN(n-2) ｝ これは、２回前の計測時間TN(n-2) から今回の計測時間
TN(n) までの平均計測時間に対応した計測値であり、セ
グメント補正値ＫＬ（ｍ）の算出に際し、KR(n) に対し
て、セグメント補正値ゲインXMFDKFG による一次フィル
タ処理が前述の式を用いて行なわれる。On the other hand, KR (n) in the above equation is obtained by the following equation. KR (n) = 3 ・ TN (n) / TN (n) + TN (n-1) + TN (n-2) は This is the measurement time from the previous measurement time TN (n-2) two times to the current measurement time
This is a measurement value corresponding to the average measurement time up to TN (n). When calculating the segment correction value KL (m), the primary filter processing with the segment correction value gain XMFDKFG applies the above equation to KR (n). It is performed using.

【００５８】ところで、本実施例のエンジンの燃焼状態
制御装置は、角加速度検出手段１０７の検出信号を用い
て角加速度の変動値を検出する変動検出手段１０１をそ
なえている。そして、変動検出手段１０１の演算は、検
出された角速度を平滑化手段１０８により平滑化した平
滑値と、角加速度検出手段１０７から出力された角加速
度との差を求めることにより行なわれるように構成され
ている。The engine combustion state control device of this embodiment includes a fluctuation detecting means 101 for detecting a fluctuation value of the angular acceleration by using a detection signal of the angular acceleration detecting means 107. The calculation of the fluctuation detecting means 101 is performed by calculating a difference between a smoothed value obtained by smoothing the detected angular velocity by the smoothing means 108 and the angular acceleration output from the angular acceleration detecting means 107. Have been.

【００５９】すなわち、変動検出手段１０１において
は、加速度変動値ΔＡＣＣ（ｎ）が次式により算出され
る。 ΔＡＣＣ（ｎ）＝ＡＣＣ（ｎ）−ＡＣＣＡＶ（ｎ） ここで、ＡＣＣＡＶ（ｎ）は、検出された角速度を平滑
化手段１０８により平滑化した平滑値であり、次式によ
る一次フィルタ処理を行なうことにより算出される。That is, in the fluctuation detecting means 101, the acceleration fluctuation value ΔACC (n) is calculated by the following equation. ΔACC (n) = ACC (n) -ACCAV (n) Here, ACCAV (n) is a smoothed value obtained by smoothing the detected angular velocity by the smoothing means 108, and performs a primary filter process by the following equation. Is calculated by

【００６０】 ＡＣＣＡＶ（ｎ）＝α・ＡＣＣＡＶ（ｎ−１）＋（１−
α）・ＡＣＣ（ｎ） ここで、αは一次フィルタ処理における更新ゲインであ
り、０．９５程度の値が採られる。また、変動検出手段
１０１から出力される変動値ΔＡＣＣ（ｎ）をエンジン
の運転状態に応じて正規化し、正規化変動値ＩＡＣ
（ｎ）を求める正規化変動値検出手段１０２が設けられ
ている。ACVAC (n) = α · ACCAV (n−1) + (1−
α) · ACC (n) Here, α is an update gain in the primary filter processing, and a value of about 0.95 is adopted. Further, the variation value ΔACC (n) output from the variation detecting means 101 is normalized according to the operating state of the engine, and the normalized variation value IAC
A normalized fluctuation value detecting means 102 for obtaining (n) is provided.

【００６１】すなわち、正規化変動値検出手段１０２に
おける正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）の算出は次式により行
なわれる。 ＩＡＣ（ｎ）＝ΔＡＣＣ（ｎ）・Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ） ここで、Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）は出力補正係数であり、
図１０に示す特性により設定されるようになっている。That is, the normalized fluctuation value IAC (n) in the normalized fluctuation value detecting means 102 is calculated by the following equation. IAC (n) = ΔACC (n) · Kte (Ev, Ne) where Kte (Ev, Ne) is an output correction coefficient,
It is set according to the characteristics shown in FIG.

【００６２】図１０の特性は、横軸に体積効率Ｅｖをと
り、この体積効率Ｅｖに対する出力補正係数Ｋｔｅ（Ｅ
ｖ，Ｎｅ）を縦軸にとって示されており、エンジン回転
数Ｎｅが大きくなるほど右上側の線の特性を採用するよ
うに構成されている。したがって、図１０の特性がマッ
プとして記憶されており、クランク角センサ２４等の検
出信号から算出されるエンジン回転数Ｎｅと体積効率Ｅ
ｖとから、出力補正係数Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）がＥＣＵ
２５において設定され、エンジン出力に対応した補正に
よる正規化が行なわれるように構成されている。In the characteristic shown in FIG. 10, the volume efficiency Ev is plotted on the horizontal axis, and the output correction coefficient Kte (E
v, Ne) is plotted on the vertical axis, and the characteristic of the upper right line is adopted as the engine speed Ne increases. Therefore, the characteristic of FIG. 10 is stored as a map, and the engine speed Ne and the volumetric efficiency E calculated from the detection signal of the crank angle sensor 24 and the like are stored.
v, the output correction coefficient Kte (Ev, Ne) is calculated by the ECU.
It is set at 25 and is configured to perform normalization by correction corresponding to the engine output.

【００６３】そして、正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）と所定
の閾値ＩＡＣＴＨとを比較して燃焼悪化判定値ＶＡＣ
（ｊ）を求める燃焼悪化判定値算出手段１０４が設けら
れおり、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）は、正規化変動値
ＩＡＣ（ｎ）が閾値ＩＡＣＴＨを下回る悪化量を累積し
て求めるように構成されている。すなわち、燃焼悪化判
定値ＶＡＣ（ｊ）は、次式により算出される。Then, the normalized fluctuation value IAC (n) is compared with a predetermined threshold value IACTH to determine a combustion deterioration determination value VAC.
A combustion deterioration judgment value calculation means 104 for obtaining (j) is provided, and the combustion deterioration judgment value VAC (j) is configured to accumulate and obtain the deterioration amount in which the normalized fluctuation value IAC (n) falls below the threshold value IACTH. Have been. That is, the combustion deterioration determination value VAC (j) is calculated by the following equation.

【００６４】ＶＡＣ（ｊ）＝Σ｛ IAC(J) < IACTH ｝
* ｛ IACTH - IAC(J) ｝ ここで、上式の｛ IAC(J) < IACTH ｝は、 IAC(J) <
IACTH が成立しているとき「１」をとり、成立していな
いとき「０」をとる関数であり、正規化変動値ＩＡＣ
（ｎ）が所定の閾値ＩＡＣＴＨを下回っているとき、こ
の下回った量を悪化量として累積するように構成されて
いる。VAC (j) = {IAC (J) <IACTH}
* ｛IACTH-IAC (J)｝ where ｛IAC (J) <IACTH 上 in the above equation is IAC (J) <
This function takes "1" when IACTH is satisfied and "0" when it is not satisfied.
When (n) is below a predetermined threshold value IACTH, the amount below this threshold value is accumulated as a deterioration amount.

【００６５】したがって、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）
は、閾値 IACTHと正規化変動値ＩＡＣ（ｊ）との差を重
みとした悪化量を累積して求められ、閾値付近の数値の
影響を小さくして、悪化の状態を正確に反映しうるよう
に構成されている。そして、燃焼悪化判定値算出手段１
０４における所定の閾値 IACTHは、閾値更新手段１１０
により、エンジンの運転状態に対応して更新されるよう
に構成されている。Therefore, the combustion deterioration judgment value VAC (j)
Is obtained by accumulating the deterioration amount using the difference between the threshold value IACTH and the normalized variation value IAC (j) as a weight, and reducing the influence of the numerical values near the threshold value so that the deterioration state can be accurately reflected. Is configured. Then, combustion deterioration determination value calculation means 1
04, the predetermined threshold value IACTH
Thus, the information is updated in accordance with the operating state of the engine.

【００６６】なお、上述の添字ｊは、気筒番号を示して
いる。また、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）としてはより
簡単なプログラムを用いて正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）が
閾値ＩＡＣＴＨを下回る回数を累積して求めてもよい
（即ちＶＡＣ（ｊ）＝Σ｛ IAC(j) < IACTH ｝）。上
述のような燃焼悪化判定値算出手段１０４からの演算結
果は、燃焼状態制御手段１０５で用いられるように構成
されている。The above-mentioned subscript j indicates a cylinder number. Further, the combustion deterioration determination value VAC (j) may be obtained by accumulating the number of times the normalized fluctuation value IAC (n) falls below the threshold value IACTH using a simpler program (that is, VAC (j) = Σ ｛). IAC (j) <IACTH II). The calculation result from the combustion deterioration determination value calculation means 104 as described above is configured to be used by the combustion state control means 105.

【００６７】すなわち、燃焼状態制御手段１０５は、燃
焼悪化判定値算出手段１０４により算出された燃焼悪化
判定値ＶＡＣ（ｊ）を参照し、基準値設定手段１１２か
らの所定の基準値についてエンジンの燃焼変動調整要素
１０６を制御するように構成されている。燃焼状態制御
手段１０５による燃焼変動調整要素１０６の制御につい
ての基準値として、上限基準値設定手段１１２Ｕで設定
される上限基準値(VACTH1)と上限基準値設定手段１１２
Ｌで設定される下限基準値(VACTH2)とが設けられてい
る。That is, the combustion state control means 105 refers to the combustion deterioration judgment value VAC (j) calculated by the combustion deterioration judgment value calculation means 104, and performs the engine combustion for a predetermined reference value from the reference value setting means 112. It is configured to control the fluctuation adjusting element 106. The upper limit reference value (VACTH1) set by the upper limit reference value setting unit 112U and the upper limit reference value setting unit 112 are used as reference values for the control of the combustion variation adjustment element 106 by the combustion state control unit 105.
A lower limit reference value (VACTH2) set by L is provided.

【００６８】そして、燃焼変動調整要素１０６による制
御は、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）を上限基準値(VACTH
1)と下限基準値(VACTH2)との間に収めるべく行なわれる
ように構成されている。すなわち、燃焼変動調整要素１
０６による制御は、前述のように、燃料噴射に際しての
基本噴射パルス幅の補正により行なわれるように構成さ
れており、噴射パルス幅Tinj(j) は、次式で算出される
ように構成されている。Then, the control by the combustion fluctuation adjusting element 106 sets the combustion deterioration judgment value VAC (j) to the upper limit reference value (VACTH).
1) and the lower limit reference value (VACTH2). That is, the combustion fluctuation adjusting element 1
As described above, the control by 06 is performed by correcting the basic injection pulse width at the time of fuel injection, and the injection pulse width Tinj (j) is configured to be calculated by the following equation. I have.

【００６９】Tinj(j)＝TB×KAC(j)×K ×KAFL ＋ Td そして、上式における補正係数KAC(j)が次のように調整
されるようになっている。まず、燃焼悪化判定値ＶＡＣ
（ｊ）が上限基準値VACTH1を超えている場合には、所定
以上に燃焼変動値が悪化している場合であるとして、燃
料噴射量を増加させるリッチ化の補正が次式による補正
係数KAC(j)の算出により行なわれるようになっている。Tinj (j) = TB × KAC (j) × K × KAFL + Td The correction coefficient KAC (j) in the above equation is adjusted as follows. First, the combustion deterioration determination value VAC
If (j) exceeds the upper limit reference value VACTH1, it is determined that the combustion fluctuation value is worse than a predetermined value, and the correction of the enrichment for increasing the fuel injection amount is performed by the correction coefficient KAC ( The calculation is performed by j).

【００７０】 KAC(j) ＝ KAC(j) + KAR・｛ VAC(j) − VACTH1 ｝ これは、図７に示す補正特性のうちリッチ側右上特性の
補正値を算出するもので、 KARは特性の傾きを示す係数
である。そして、右辺のKAC(j)は、番号j 気筒につい
て、前の演算サイクル(n-1) において算出された補正係
数を示しており、上式により更新が行なわれる。KAC (j) = KAC (j) + KAR ｛{VAC (j) −VACTH1} This is for calculating the correction value of the rich upper right characteristic among the correction characteristics shown in FIG. Is a coefficient indicating the slope of KAC (j) on the right side indicates the correction coefficient calculated in the previous calculation cycle (n-1) for the cylinder number j, and is updated by the above equation.

【００７１】なお、図７は横軸に燃焼悪化判定値ＶＡＣ
をとり、縦軸に補正係数ＫＡＣをとって補正特性を示し
ている。一方、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が下限基準
値VACTH2を下回っている場合には、さらにリーン化を行
ないうる余裕をそなえた場合であるとして、燃料噴射量
を減少させるリーン化の補正が次式による補正係数KAC
(j)の算出により行なわれるようになっている。In FIG. 7, the horizontal axis indicates the combustion deterioration determination value VAC.
The correction characteristic is shown by taking the correction coefficient KAC on the vertical axis. On the other hand, if the combustion deterioration determination value VAC (j) is lower than the lower limit reference value VACTH2, it is determined that there is a margin for further leaning, and the leaning correction for reducing the fuel injection amount is performed next. Correction coefficient KAC by formula
This is performed by calculating (j).

【００７２】 KAC(j) ＝ KAC(j) - KAL・｛ VAC(j) − VACTH2 ｝ これは、図７に示すリーン側左下特性の補正値を算出す
るもので、 KALは特性の傾きを示す係数である。さら
に、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が、下限基準値VACTH2
以上で、上限基準値VACTH1以下である場合には、適正な
運転状態であるとして、燃料噴射量を前の状態に保つた
め、補正係数KAC(j)の変更を行なわないようになってい
る。KAC (j) = KAC (j) −KAL ｛{VAC (j) −VACTH2} This is to calculate the correction value of the lean lower left characteristic shown in FIG. 7, where KAL indicates the inclination of the characteristic. It is a coefficient. Further, the combustion deterioration determination value VAC (j) is set to the lower limit reference value VACTH2.
As described above, when the value is equal to or less than the upper limit reference value VACTH1, it is determined that the operating state is appropriate, and the correction coefficient KAC (j) is not changed in order to keep the fuel injection amount at the previous state.

【００７３】これは、図７に示すリーン側左下特性とリ
ッチ側右上特性との間の平坦な特性に対応するもので、
補正に関しての不感帯を構成している。ここで、下限基
準値VACTH2と上限基準値VACTH1とは、燃焼変動目標値VA
C0を中心とし、下限基準値VACTH2を(VAC0-ΔVAC)の値
に、上限基準値VACTH1を(VAC0+ΔVAC)の値に設定されて
いる。This corresponds to a flat characteristic between the lower left characteristic on the lean side and the upper right characteristic on the rich side shown in FIG.
This constitutes a dead zone for correction. Here, the lower limit reference value VACTH2 and the upper limit reference value VACTH1 are the combustion variation target value VA.
With reference to C0, the lower reference value VACTH2 is set to a value of (VAC0-ΔVAC), and the upper reference value VACTH1 is set to a value of (VAC0 + ΔVAC).

【００７４】燃焼変動目標値VAC0は、ＣＯＶ(Coefficie
nt of variance) の目標値(10 ％程度) に対応した値で
あり、燃焼変動目標値VAC0の両側におけるΔVAC の範囲
における燃料補正をしないようにすることにより、回転
変動を有限期間(128サイクル) で評価したり、閾値以下
のもので演算していることに起因した誤差によるリミッ
トサイクルを防止するようになっている。The combustion fluctuation target value VAC0 is calculated as COV (Coefficie
This is a value corresponding to the target value of nt of variance (approximately 10%), and the rotation fluctuation is limited for a finite period (128 cycles) by not performing fuel correction in the range of ΔVAC on both sides of the combustion fluctuation target value VAC0. In this case, a limit cycle due to an error caused by performing an evaluation using a value less than or equal to a threshold value is prevented.

【００７５】そして、上述の補正係数KAC(j)は、上下限
値でクリップされるように構成されており、例えば、
０．９＜ＫＡＣ（ｊ）＜１．１の範囲内に収まるように
設定され、急速な補正を行なわず、徐々に補正を行なう
ことにより、ショック等の発生を防止し、安定した制御
が行なわれるように構成されている。さらに、燃焼悪化
判定値ＶＡＣ（ｊ）は、設定された燃焼回数、例えば１
２８（あるいは２５６）サイクルごとに更新されるよう
になっており、比較的長い期間を対象とした燃焼状態の
把握による制御を行なうことにより、統計的な特性を反
映する安定した確実な制御が行なわれるように構成され
ている。The above-described correction coefficient KAC (j) is configured to be clipped at the upper and lower limits.
0.9 <KAC (j) <1.1 is set so as to fall within the range, and by performing the correction gradually without performing the rapid correction, the occurrence of a shock or the like is prevented and the stable control is performed. It is configured to be. Further, the combustion deterioration determination value VAC (j) is a set number of times of combustion, for example, 1
It is updated every 28 (or 256) cycles. By performing control by grasping the combustion state for a relatively long period, stable and reliable control reflecting statistical characteristics is performed. It is configured to be.

【００７６】そして、失火判定基準値が基準値設定手段
１１２で設定された基準値より燃焼悪化側において設定
されており、正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）が失火判定基準
値を燃焼悪化側に超えることに基づき失火が判定され、
現気筒の失火情報アドレス（ｊ）に失火情報が格納され
て、失火に対する制御が行なわれるように構成されてい
る。The misfire determination reference value is set on the combustion deterioration side from the reference value set by the reference value setting means 112, and the normalized fluctuation value IAC (n) exceeds the misfire determination reference value on the combustion deterioration side. Misfire is determined based on the
Misfire information is stored in the misfire information address (j) of the current cylinder, and control is performed for misfire.

【００７７】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼
状態判定方法および燃焼状態制御装置は上述のように構
成されているので、リーンバーン運転時において、図
４，５のフローチャートに示す作動が順次行なわれる。
まず、ステップＳ1 において、角加速度検出手段１０７
により角加速度ＡＣＣ（ｎ）が検出される。Since the combustion state determination method and the combustion state control device of the engine according to one embodiment of the present invention are configured as described above, the operations shown in the flowcharts of FIGS. Done.
First, in step S1, the angular acceleration detecting means 107
Thus, the angular acceleration ACC (n) is detected.

【００７８】ここで、検出に用いられる演算は次式によ
る。 ＡＣＣ（ｎ）＝1/TN(n) ・｛KL(m)/TN(n)-KL(m-1)/TN(n
-1) ｝ なお、KL(m) はセグメント補正値であり、今回の識別気
筒に関連して、ベーン製造上および取り付け上のベーン
角度間隔のばらつきによる周期測定誤差を除去するため
の補正を行なうべく、次式でセグメント補正値ＫＬ
（ｍ）が算出される。Here, the calculation used for the detection is based on the following equation. ACC (n) = 1 / TN (n) · ｛KL (m) / TN (n) -KL (m-1) / TN (n
-1) KL Note that KL (m) is a segment correction value, and performs correction to eliminate cycle measurement errors due to variations in vane angle intervals in the manufacture and installation of the vane in relation to the current identified cylinder. Therefore, the segment correction value KL is calculated by the following equation.
(M) is calculated.

【００７９】 KL(m)= ｛KL(m-3)*(1-XMFDKFG)+KR(n)*(XMFDKFD) ｝ ただし、XMFDKFG はセグメント補正値ゲインを示してい
る。一方、上式におけるKR(n) は次式で求められる。 KR(n) ＝3 ・TN(n) ／｛TN(n) ＋TN(n-1) ＋TN(n-2) ｝ これは、２回前の計測時間TN(n-2) から今回の計測時間
TN(n) までの平均計測時間に対応した計測値であり、セ
グメント補正値ＫＬ（ｍ）の算出に際し、セグメント補
正値ゲインXMFDKFG による一次フィルタ処理が前述の式
を用いて行なわれる。KL (m) = {KL (m−3) * (1-XMFDKFG) + KR (n) * (XMFDKFD)} where XMFDKFG indicates a segment correction value gain. On the other hand, KR (n) in the above equation is obtained by the following equation. KR (n) = 3 ・ TN (n) / TN (n) + TN (n-1) + TN (n-2) は This is the measurement time from the previous measurement time TN (n-2) two times to the current measurement time
This is a measurement value corresponding to the average measurement time up to TN (n). In calculating the segment correction value KL (m), the primary filter processing using the segment correction value gain XMFDKFG is performed using the above-described equation.

【００８０】そして、ステップＳ２において平均加速度
ＡＣＣＡＶ（ｎ）が算出される。ここで、ＡＣＣＡＶ
（ｎ）は、検出された角速度ＡＣＣ（ｎ）を平滑化手段
１０８により平滑化した平滑値であり、次式による一次
フィルタ処理を行なうことにより算出される。 ＡＣＣＡＶ（ｎ）＝α・ＡＣＣＡＶ（ｎ−１）＋（１−
α）・ＡＣＣ（ｎ） ここで、αは一次フィルタ処理における更新ゲインであ
り、０．９５程度の値が採られる。Then, in step S2, the average acceleration ACCAV (n) is calculated. Where ACCAV
(N) is a smoothed value obtained by smoothing the detected angular velocity ACC (n) by the smoothing means 108, and is calculated by performing a primary filter process by the following equation. ACVAC (n) = α · ACCAV (n−1) + (1−
α) · ACC (n) Here, α is an update gain in the primary filter processing, and a value of about 0.95 is adopted.

【００８１】次いで、ステップＳ３において、変動検出
手段１０１により、加速度変動値ΔＡＣＣ（ｎ）が検出
される。すなわち、角加速度検出手段１０７により検出
された角速度ＡＣＣ（ｎ）と、平滑化手段１０８により
平滑化した平滑値としての平均加速度ＡＣＣＡＶ（ｎ）
との差を求めることにより、加速度変動値ΔＡＣＣ
（ｎ）が次式で算出される。Next, in step S3, the fluctuation detecting means 101 detects an acceleration fluctuation value ΔACC (n). That is, the angular velocity ACC (n) detected by the angular acceleration detecting means 107 and the average acceleration ACVAC (n) as a smoothed value smoothed by the smoothing means 108
And the difference between the acceleration variation value ΔACC
(N) is calculated by the following equation.

【００８２】 ΔＡＣＣ（ｎ）＝ＡＣＣ（ｎ）−ＡＣＣＡＶ（ｎ） また、ステップＳ４において、正規化変動値検出手段１
０２により、変動検出手段１０１から出力される変動値
ΔＡＣＣ（ｎ）をエンジンの運転状態に応じて正規化し
た正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）が次式により算出される。 ＩＡＣ（ｎ）＝ΔＡＣＣ（ｎ）・Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ） ここで、Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）は出力補正係数であり、
図１０に示す特性により設定される。ΔACC (n) = ACC (n) −ACCAV (n) In step S 4, the normalized fluctuation value detecting means 1
As a result, a normalized fluctuation value IAC (n) obtained by normalizing the fluctuation value ΔACC (n) output from the fluctuation detecting means 101 according to the operating state of the engine is calculated by the following equation. IAC (n) = ΔACC (n) · Kte (Ev, Ne) where Kte (Ev, Ne) is an output correction coefficient,
It is set by the characteristics shown in FIG.

【００８３】図１０の特性は、横軸に体積効率Ｅｖをと
り、この体積効率Ｅｖに対する出力補正係数Ｋｔｅ（Ｅ
ｖ，Ｎｅ）を縦軸にとって示されており、エンジン回転
数Ｎｅが大きくなるほど右上側の線の特性が採用され
る。すなわち、マップとして記憶された図１０の特性に
おいて、クランク角センサ２４等の検出信号から算出さ
れるエンジン回転数Ｎｅと体積効率Ｅｖとから、出力補
正係数Ｋｔｅ（Ｅｖ，Ｎｅ）がＥＣＵ２５において設定
され、エンジン出力に対応した補正による正規化が行な
われる。In the characteristic shown in FIG. 10, the volume efficiency Ev is plotted on the horizontal axis, and the output correction coefficient Kte (E
v, Ne) are plotted on the vertical axis, and the characteristic of the upper right line is adopted as the engine speed Ne increases. That is, in the characteristics of FIG. 10 stored as a map, the ECU 25 sets the output correction coefficient Kte (Ev, Ne) from the engine speed Ne and the volumetric efficiency Ev calculated from the detection signal of the crank angle sensor 24 and the like. , Normalization is performed by correction corresponding to the engine output.

【００８４】ここで、上述のような、エンジン出力に対
応する正規化をした場合における制御特性について説明
する。すなわち、角加速度ω’は次式のように示され
る。 ω’＝１／Ｉｅ・（Ｔｅ−Ｔｌ） ・・・・ ここで、Ｔｅ：エンジントルク Ｔｌ：負荷トルク Ｉｅ：慣性モーメント 一方、ω’＝ω₀ ’＋Δω’ ・・・・・・・・・・ ここで、ω₀ ’：平均角加速度 ，式より、 ω₀ ’＋Δω’＝ １／Ｉｅ・（Ｔｅ−Ｔｌ） ＝ １／Ｉｅ・（Ｔｅ₀ −Ｔｌ）＋ΔＴｅ／Ｉｅ よって、 Δω’＝ ΔＴｅ／Ｉｅ ・・・・・・・ ところで、前述したステップＳ１における角加速度ＡＣ
Ｃ（ｎ）の検出手法では、エンジントルク情報が、負荷
外乱のない場合に比較的良く保存される。そして、式
に示すように、平均角加速度ω₀ ’からの変動Δω’
〔加速度変動値ΔＡＣＣ（ｎ）〕を用いるとともに、慣
性モーメントＩｅを考慮した正規化出力〔正規化変動値
ＩＡＣ（ｎ）〕として制御を行なうことにより、燃焼変
動の統計的性質を考慮し、燃焼変動を確実に反映させた
制御が行なわれる。Here, control characteristics in the case where the above-described normalization corresponding to the engine output is performed will be described. That is, the angular acceleration ω ′ is expressed by the following equation. ω '= 1 / Ie · ( Te-Tl) ···· Here, Te: engine torque Tl: Load torque Ie: Meanwhile moment of _{inertia, ω' = ω 0 '+} Δω' ········· Here, ω ₀ ′: average angular acceleration, ω ₀ ′ + Δω ′ = 1 / Ie · (Te−Tl) = 1 / Ie · (Te ₀ −T1) + ΔTe / Ie Therefore, Δω ′ = ΔTe / Ie ·········· By the way, the angular acceleration AC in step S1 described above.
In the detection method of C (n), the engine torque information is stored relatively well when there is no load disturbance. Then, as shown in the equation, the variation Δω ′ from the average angular acceleration ω ₀ ′
By using the [acceleration fluctuation value ΔACC (n)] and performing control as a normalized output [normalized fluctuation value IAC (n)] in consideration of the inertia moment Ie, the combustion characteristics are considered in consideration of the statistical properties of the combustion fluctuation. Control is performed in which the fluctuation is reliably reflected.

【００８５】ステップＳ４の動作が行なわれると、次い
でステップＳ５において、失火の判定が行なわれる。す
なわち、失火判定基準値設定手段１１１で設定された失
火判定基準値が、燃焼悪化判定値算出手段１０４に用い
られる基準値設定手段１１２で設定された基準値より燃
焼悪化側において設定されており、正規化変動値ＩＡＣ
（ｎ）が失火判定基準値を燃焼悪化側に超えているかど
うかを判断され、超えている場合には、失火が発生した
と判定される。After the operation of step S4 is performed, then, in step S5, a misfire determination is made. That is, the misfire determination reference value set by the misfire determination reference value setting means 111 is set on the combustion deterioration side from the reference value set by the reference value setting means 112 used in the combustion deterioration determination value calculation means 104, Normalized fluctuation value IAC
It is determined whether (n) exceeds the misfire determination reference value to the combustion deterioration side, and if it exceeds, it is determined that misfire has occurred.

【００８６】そして、この判定が行なわれた場合には、
ステップＳ６が実行され、現気筒の失火情報アドレス
（ｊ）に失火情報が格納されて、失火に対する制御が行
なわれる。一方、失火の判定が行なわれなかった場合、
もしくは失火の判定が行なわれてステップＳ６が実行さ
れた後には、ステップＳ７〜ステップＳ１０における燃
焼悪化判定値算出手段１０４の動作が実行され、正規化
変動値ＩＡＣ（ｎ）と所定の閾値ＩＡＣＴＨとを比較し
て、次式により燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が算出され
る。Then, when this determination is made,
Step S6 is executed, misfire information is stored in the misfire information address (j) of the current cylinder, and control for misfire is performed. On the other hand, if the misfire determination is not made,
Alternatively, after the determination of misfire is performed and step S6 is performed, the operation of the combustion deterioration determination value calculation means 104 in steps S7 to S10 is performed, and the normalized fluctuation value IAC (n) and the predetermined threshold value IACTH are determined. And the combustion deterioration determination value VAC (j) is calculated by the following equation.

【００８７】ＶＡＣ（ｊ）＝Σ｛ IAC(J) < IACTH ｝
* ｛ IACTH - IAC(J) ｝ まず、ステップＳ７において、正規化変動値ＩＡＣ
（ｎ）と所定の閾値ＩＡＣＴＨとの差ΔＩＡＣ（ｎ）が
算出され、次いで、ステップＳ８において、差ΔＩＡＣ
（ｎ）が負であるかどうかが判断される。この判断は、
上式における関数｛ IAC(J) < IACTH ｝に対応するも
ので、 IAC(J) < IACTH が成立しているとき「１」をと
り、成立していないとき「０」をとる動作を行なう。VAC (j) = {IAC (J) <IACTH}
* ｛IACTH-IAC (J)｝ First, in step S7, normalized fluctuation value IAC
The difference ΔIAC (n) between (n) and the predetermined threshold value IACTH is calculated, and then, in step S8, the difference ΔIAC
It is determined whether (n) is negative. This decision
This function corresponds to the function {IAC (J) <IACTH} in the above equation, and takes the value "1" when IAC (J) <IACTH holds, and takes the value "0" when it does not hold.

【００８８】すなわち、 IAC(J) < IACTH が成立してい
るときΔＩＡＣ（ｎ）が正であるため、「ＮＯ」ルート
を通じて、ステップＳ１０における燃焼悪化判定値ＶＡ
Ｃ（ｊ）の累積が行なわれ、上記の関数が「１」をとっ
た状態になる。一方、 IAC(J) < IACTH が成立していな
いときΔＩＡＣ（ｎ）が負であるため、「ＹＥＳ」ルー
トを通じてステップＳ９によりΔＩＡＣ（ｎ）＝０が実
行される。これにより、ステップＳ１０では、燃焼悪化
判定値ＶＡＣ（ｊ）の累積は行なわれない状態となり、
上記の関数が「０」をとった状態になる。That is, when IAC (J) <IACTH holds, ΔIAC (n) is positive, so that the combustion deterioration determination value VA in step S10 is passed through the “NO” route.
The accumulation of C (j) is performed, and the above-mentioned function assumes a state of “1”. On the other hand, when IAC (J) <IACTH is not satisfied, ΔIAC (n) is negative, so that ΔIAC (n) = 0 is executed in step S9 through the “YES” route. As a result, in step S10, the accumulation of the combustion deterioration determination value VAC (j) is not performed.
The above function takes a state of “0”.

【００８９】これにより、図８で点Ａ〜Ｄに示すよう
な、正規化変動値ＩＡＣ（ｎ）が所定の閾値ＩＡＣＴＨ
を下回っているとき、この下回った量を悪化量として累
積されることになる。したがって、燃焼悪化判定値ＶＡ
Ｃ（ｊ）は、閾値 IACTHと正規化変動値ＩＡＣ（ｊ）と
の差を重みとした悪化量を累積して求められ、閾値付近
の数値の影響を小さくして、悪化の状態が燃焼悪化判定
値ＶＡＣ（ｊ）に正確に反映される。As a result, as shown by points A to D in FIG. 8, the normalized variation value IAC (n) is set to the predetermined threshold value IACTH.
When the value is below the value, the amount below the value is accumulated as the deterioration amount. Therefore, the combustion deterioration determination value VA
C (j) is obtained by accumulating the deterioration amount using the difference between the threshold value IACTH and the normalized fluctuation value IAC (j) as a weight. It is accurately reflected on the judgment value VAC (j).

【００９０】そして、燃焼悪化判定値算出手段１０４に
おける所定の閾値 IACTHは、閾値更新手段１１０によ
り、エンジンの運転状態に対応して更新されるように構
成されており、よりリーン限界に近い運転状態を実現し
うるようになっている。なお、上述の添字ｊは、気筒番
号を示しており、気筒ｊごとに燃焼悪化判定値ＶＡＣ
（ｊ）が累積される。The predetermined threshold value IACTH in the combustion deterioration judgment value calculating means 104 is configured to be updated by the threshold value updating means 110 in accordance with the operating state of the engine. Can be realized. The above-mentioned subscript j indicates a cylinder number, and the combustion deterioration determination value VAC is set for each cylinder j.
(J) is accumulated.

【００９１】次いで、ステップＳ１１が実行され、サン
プリングの回数を示すｎが１２８を超えたかどうかが判
断される。すなわち、図７に示す積算区間を経過したか
どうかが判断され、経過していない場合は「ＮＯ」ルー
トをとって、ステップＳ１３を実行し、回数ｎを「１」
増加させて燃料補正を行なわないままステップＳ２０が
実行される。これにより、１２８サイクルの積算区間内
について、噴射パルス幅Ｔｉｎｊにおける補正係数ＫＡ
Ｃ（ｊ）に関する補正は行なわれず、もっぱら燃焼悪化
判定値ＶＡＣ（ｊ）の累積が行なわれる。Next, step S11 is executed, and it is determined whether or not n indicating the number of times of sampling exceeds 128. That is, it is determined whether or not the integration section shown in FIG. 7 has elapsed, and if not, the “NO” route is taken, step S13 is executed, and the number n is set to “1”.
Step S20 is executed without increasing the fuel and without performing the fuel correction. As a result, the correction coefficient KA at the injection pulse width Tinj within the integration period of 128 cycles.
The correction relating to C (j) is not performed, and the accumulation of the combustion deterioration determination value VAC (j) is performed exclusively.

【００９２】したがって、悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）は、
設定された燃焼回数、例えば１２８サイクルごとに更新
されるようになっており、比較的長い期間を対象とした
燃焼状態の把握による制御を行なうことにより、統計的
な特性を反映する安定した確実な制御が行なわれる。そ
して、積算区間が経過すると、ステップＳ１１の「ＹＥ
Ｓ」ルートを通じ、ステップＳ１２〜ステップＳ１８が
実行される。Therefore, the deterioration judgment value VAC (j) is
The number of combustions is updated every set cycle, for example, every 128 cycles. By performing control by grasping the combustion state for a relatively long period, a stable and reliable operation reflecting the statistical characteristics is performed. Control is performed. Then, when the integration section has elapsed, “YE” in step S11 is performed.
Steps S12 to S18 are executed through the "S" route.

【００９３】まず、ステップＳ１２において、回数ｎが
「１」にリセットされ、次いで、ステップＳ１４とステ
ップＳ１５とにおいて、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）を
参照して、基準値設定手段１１２で設定された所定の基
準値との比較が行なわれる。まず、燃焼悪化判定値ＶＡ
Ｃ（ｊ）と上限基準値(VACTH1)との比較が行なわれ、燃
焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が上限基準値VACTH1を超えて
いる場合、すなわち、図９に示すように、燃焼変動の悪
化量が限界である上限基準値VACTH1を超えている場合
は、ステップＳ１５において、次式による補正係数KAC
(j)の算出が行なわれる。First, in step S12, the number n is reset to "1". Then, in steps S14 and S15, the reference value setting means 112 refers to the combustion deterioration determination value VAC (j) and sets it. Is compared with the predetermined reference value. First, the combustion deterioration determination value VA
C (j) is compared with the upper limit reference value (VACTH1). When the combustion deterioration determination value VAC (j) exceeds the upper limit reference value VACTH1, that is, as shown in FIG. If the amount exceeds the upper limit reference value VACTH1, which is the limit, in step S15, the correction coefficient KAC by the following equation is used.
The calculation of (j) is performed.

【００９４】 KAC(j) ＝ KAC(j) + KAR・｛ VAC(j) − VACTH1 ｝ これは、図７に示すリッチ側右上特性の補正値を算出す
るもので、所定以上に燃焼変動値が悪化している場合で
あるとして、燃料噴射量を増加させるリッチ化の補正が
補正係数KAC(j)の算出により行なわれるようになってい
る。ここで、 KARは特性の傾きを示す係数であり、右辺
のKAC(j)は、番号j 気筒について、前の演算サイクル(n
-1) において算出された補正係数を示しており、上式に
より更新が行なわれる。KAC (j) = KAC (j) + KAR ｛{VAC (j) −VACTH1} This is for calculating a correction value of the rich upper right characteristic shown in FIG. Assuming that the deterioration has occurred, the correction of the enrichment for increasing the fuel injection amount is performed by calculating the correction coefficient KAC (j). Here, KAR is a coefficient indicating the slope of the characteristic, and KAC (j) on the right-hand side is the number of the cylinder j for the previous calculation cycle (n
-1) indicates the correction coefficient calculated in the above, and is updated by the above equation.

【００９５】また、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が下限
基準値VACTH2を下回っている場合には、ステップＳ１６
において「ＹＥＳ」ルートをとり、さらにリーン化を行
ないうる余裕をそなえた場合であるとして、燃料噴射量
を減少させるリーン化の補正が次式による補正係数KAC
(j)の算出により行なわれる。 KAC(j) ＝ KAC(j) - KAL・｛ VAC(j) − VACTH2 ｝ これは、図７に示すリーン側左下特性の補正値を算出す
るもので、 KALは特性の傾きを示す係数である。If the combustion deterioration determination value VAC (j) is lower than the lower limit reference value VACTH2, the process proceeds to step S16.
In the case of taking the "YES" route in the case where there is a margin for further leaning, the leaning correction for decreasing the fuel injection amount is performed by the correction coefficient KAC by the following equation.
This is performed by calculating (j). KAC (j) = KAC (j)-KAL · ｛VAC (j)-VACTH2｝ This calculates the correction value of the lean lower left characteristic shown in Fig. 7, where KAL is a coefficient indicating the characteristic slope. .

【００９６】さらに、燃焼悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が、
下限基準値VACTH2以上で、上限基準値VACTH1以下である
場合には、ステップＳ１４およびステップＳ１５におい
ていずれも「ＮＯ」ルートをとり、適正な運転状態であ
るとして、燃料噴射量を前の状態に保つため、補正係数
KAC(j)の変更を行なわない。これは、図７に示すリーン
側左下特性とリッチ側右上特性との間の平坦な特性に対
応するもので、補正に関しての不感帯を構成している。Further, the combustion deterioration judgment value VAC (j) is
If the value is equal to or more than the lower limit reference value VACTH2 and equal to or less than the upper limit reference value VACTH1, both of the steps S14 and S15 take the "NO" route, determine that the operating state is appropriate, and keep the fuel injection amount in the previous state. Correction factor
Do not change KAC (j). This corresponds to a flat characteristic between the lean-side lower left characteristic and the rich-side upper right characteristic shown in FIG. 7, and constitutes a dead zone for correction.

【００９７】ここで、下限基準値VACTH2と上限基準値VA
CTH1とは、燃焼変動目標値VAC0を中心とし、下限基準値
VACTH2を(VAC0-ΔVAC)の値に、上限基準値VACTH1を(VAC
0+ΔVAC)の値に設定されている。燃焼変動目標値VAC0
は、ＣＯＶ(Coefficient of variance) の目標値(10 ％
程度) に対応した値であり、燃焼変動目標値VAC0の両側
におけるΔVAC の範囲における燃料補正をしないように
することにより、回転変動を有限期間(128サイクル) で
評価したり、閾値以下のもので演算していることに起因
した誤差によるリミットサイクルが防止される。Here, the lower reference value VACTH2 and the upper reference value VA
CTH1 is the lower limit reference value centered on the combustion fluctuation target value VAC0
VACTH2 to the value of (VAC0-ΔVAC), and the upper reference value VACTH1 to (VAC
0 + ΔVAC). Combustion fluctuation target value VAC0
Is the target value of COV (Coefficient of variance) (10%
The degree of rotation fluctuation is evaluated in a finite period (128 cycles) by not performing fuel correction in the range of ΔVAC on both sides of the target combustion fluctuation value VAC0, A limit cycle due to an error caused by the calculation is prevented.

【００９８】そして、ステップＳ１８が実行され、燃焼
悪化判定値ＶＡＣ（ｊ）が「０」にリセットされる。さ
らに、ステップＳ１９において、補正係数KAC(j)が上下
限値を超えた場合には、超えた側の限界値にクリップさ
れる。例えば、０．９＜ＫＡＣ（ｊ）＜１．１の範囲内
に収まるように設定された場合、ステップＳ１５におけ
る算出値が１．１を超えると１．１に設定され、ステッ
プＳ１６における算出値が０．９を下回ると０．９に設
定される。Then, step S18 is executed, and the combustion deterioration judgment value VAC (j) is reset to "0". Further, when the correction coefficient KAC (j) exceeds the upper and lower limit values in step S19, the correction coefficient KAC (j) is clipped to the limit value on the exceeded side. For example, if the value is set to fall within the range of 0.9 <KAC (j) <1.1, if the calculated value in step S15 exceeds 1.1, it is set to 1.1, and the calculated value in step S16 is set. Is set to 0.9 if is less than 0.9.

【００９９】これにより、急速な補正を行なわず、徐々
に補正を行なうことにより、ショック等の発生を防止
し、安定した制御が行なわれる。そして、ステップＳ２
０において、上述のようにして決定された補正係数KAC
(j)による燃料噴射に際しての基本噴射パルス幅の補正
が行なわれる。すなわち、噴射パルス幅Tinj(j) は、次
式で算出される。As a result, the occurrence of a shock or the like is prevented by performing a gradual correction without performing a rapid correction, and stable control is performed. Then, step S2
0, the correction coefficient KAC determined as described above.
The correction of the basic injection pulse width at the time of the fuel injection according to (j) is performed. That is, the injection pulse width Tinj (j) is calculated by the following equation.

【０１００】Tinj(j)＝TB×KAC(j)×K ×KAFL ＋ Td この基本噴射パルス幅の補正により、燃焼状態制御手段
１０５による燃焼変動調整要素１０６の制御が行なわ
れ、エンジンは、所望のリーン限界運転状態にたもたれ
る。なお、燃焼調整要素としてはＥＲＧ量の制御も考え
られる。このように動作が行なわれるが、本実施例によ
れば、次のような効果ないし利点がある。 （１）エンジントルクの確率的特性を考慮した、燃焼変
動の推定およびこの推定を用いた空燃比制御を行なえる
ようになる。 （２）燃焼変動の統計的性質を考慮したエンジンの燃焼
状態制御を、実時間で、また車載コンピュータで行なえ
るようになる。 （３）インジェクタや吸気管形状、バルブタイミングの
ずれによる空燃比のばらつきに起因した燃焼変動限界の
気筒間差を確実に補正できるようになり、各気筒のそれ
ぞれをすべて燃焼限界に設定できるようになる。 （４）前項により、ＮＯｘの排出を最小にすることがで
きるようになる。 （５）各気筒ごとの回転変動の検出および制御を、１個
のクランク角センサで行なえるようになり、低コストで
より確実なリーンバーン制御を行なえるようになる。Tinj (j) = TB × KAC (j) × K × KAFL + Td By the correction of the basic injection pulse width, control of the combustion fluctuation adjusting element 106 by the combustion state control means 105 is performed. Lean operating conditions. Note that control of the ERG amount may be considered as the combustion adjustment element. The operation is performed as described above. According to the present embodiment, the following effects and advantages are obtained. (1) Estimation of combustion fluctuation in consideration of the stochastic characteristics of engine torque and air-fuel ratio control using this estimation can be performed. (2) The combustion state control of the engine in consideration of the statistical properties of combustion fluctuations can be performed in real time and by an on-board computer. (3) The difference between the cylinders in the combustion fluctuation limit caused by the variation in the air-fuel ratio due to the deviation of the injector, the intake pipe shape and the valve timing can be reliably corrected, and all the cylinders can be set to the combustion limit. Become. (4) According to the preceding paragraph, the emission of NOx can be minimized. (5) Detection and control of rotation fluctuation for each cylinder can be performed by one crank angle sensor, and more reliable lean burn control can be performed at low cost.

【０１０１】[0101]

【０１０２】[0102]

【０１０３】[0103]

【０１０４】[0104]

【発明の効果】 以上詳述したように、 請求項１記載の内
燃機関の燃焼状態制御方法によれば、内燃機関に駆動さ
れる回転軸の角加速度の変動値を検出する第１のステッ
プと、該変動値を上記内燃機関の運転状態に応じて正規
化した正規化変動値を求める第２のステップと、上記正
規化変動値と所定の閾値とを比較して燃焼悪化判定値を
設定する第３のステップと、基準値として上限基準値と
下限基準値とをそなえるとともに、上記燃焼悪化判定値
を上記上限基準値と上記下限基準値との間に収めるべ
く、上記内燃機関の燃焼変動調整要素を制御する第４の
ステップとをそなえて構成されるという簡素な構成で、
内燃機関の運転状態の統計的特性に対応した燃焼状態の
制御を行ないうるようになり、リーン限界運転をより広
い運転域において確実に行ないうるようになる利点があ
る。 As described in detail above, according to the first aspect of the present invention ,
According to the combustion state control method of the fuel engine , the first step of detecting a variation value of the angular acceleration of the rotating shaft driven by the internal combustion engine , and the variation value is normalized according to the operating state of the internal combustion engine . A second step of obtaining a normalized variation value, a third step of comparing the normalized variation value with a predetermined threshold to set a combustion deterioration determination value, and an upper limit reference value as a reference value.
A lower limit reference value should be provided, and the combustion deterioration judgment value should fall between the upper limit reference value and the lower limit reference value.
And a fourth step of controlling the combustion fluctuation adjusting element of the internal combustion engine.
There is an advantage that the combustion state can be controlled in accordance with the statistical characteristics of the operation state of the internal combustion engine , and the lean limit operation can be reliably performed in a wider operation range.

【０１０５】また、演算誤差等により発生しうるリミッ
トサイクルを確実に回避できるようになる利点もある。[0105] Also, there is the advantage that so the limit cycle which can be generated by computing error and the like can be reliably prevented.

【０１０６】そして、請求項２記載の内燃機関の燃焼状
態制御方法によれば、上記請求項１における所定の閾値
が上記内燃機関の運転状態に対応して更新されるように
構成されるという簡素な構成で、内燃機関の運転状態の
統計的特性に対応した燃焼状態の制御を行ないうるよう
になり、リーン限界運転をより広い運転域において確実
に行ないうるようになる利点がある。[0106] Then, simple that according to the combustion state control method for an internal combustion engine according to claim 2, configured such that a predetermined threshold value in the claim 1 is updated in response to the operating state of the internal combustion engine With such a configuration, there is an advantage that the combustion state can be controlled in accordance with the statistical characteristics of the operation state of the internal combustion engine , and the lean limit operation can be reliably performed in a wider operation range.

【０１０７】また、請求項３記載の内燃機関の燃焼状態
制御方法によれば、上記請求項１における燃焼悪化判定
値を上記正規化変動値が上記所定の閾値から下回る燃焼
の悪化量の累積により求めるように構成されるという簡
素な構成で、内燃機関の運転状態の統計的特性に対応し
た燃焼状態の制御を行ないうるようになり、リーン限界
運転をより広い運転域において確実に行ないうるように
なるとともに、燃焼悪化状態を量的に確実に把握できる
ようになり、さらに確実な燃焼状態制御を行なえるよう
になる利点もある。Further, according to the combustion state control method of the internal combustion engine according to the third aspect, the combustion deterioration determination value in the first aspect is calculated by accumulating the deterioration amount of the combustion in which the normalized fluctuation value falls below the predetermined threshold value. With a simple configuration that is configured to determine the combustion state, it is possible to control the combustion state corresponding to the statistical characteristics of the operation state of the internal combustion engine , and to reliably perform the lean limit operation in a wider operation range. At the same time, there is an advantage that the combustion deterioration state can be reliably grasped quantitatively, and more reliable combustion state control can be performed.

【０１０８】さらに、請求項４記載の内燃機関の燃焼状
態制御方法によれば、上記請求項３における燃焼悪化判
定値が設定された燃焼回数ごとに更新されるように構成
されるという簡素な構成で、内燃機関の運転状態の統計
的特性に対応した燃焼状態の制御を行ないうるようにな
り、リーン限界運転をより広い運転域において確実に行
ないうるようになるとともに、燃焼悪化状態を量的に確
実に把握できるようになり、さらに確実な燃焼状態制御
を行なえるようになる利点もある。Further, according to the method for controlling the combustion state of an internal combustion engine according to the fourth aspect , a simple configuration in which the combustion deterioration determination value according to the third aspect is configured to be updated every set number of times of combustion. Thus, it is possible to control the combustion state in accordance with the statistical characteristics of the operation state of the internal combustion engine , and it is possible to reliably perform the lean limit operation in a wider operation range, and to quantitatively reduce the combustion deterioration state. There is also an advantage that it is possible to surely grasp, and to be able to perform more reliable combustion state control.

【０１０９】そして、請求項５記載の内燃機関の燃焼状
態制御方法によれば、上記請求項１における上記基準値
より燃焼悪化側において失火判定基準値が設定されると
ともに、上記燃焼悪化判定値が失火判定基準値を燃焼悪
化側に超えることに基づき失火を判定するという簡素な
構成で、内燃機関の運転状態の統計的特性に対応した燃
焼状態の制御を行ないうるようになり、リーン限界運転
をより広い運転域において確実に行ないうるようになる
とともに、失火を防止できるようになり、さらに確実な
燃焼状態制御を行なえるようになる利点もある。According to the method for controlling the combustion state of an internal combustion engine according to the fifth aspect , the misfire determination reference value is set on the combustion deterioration side from the reference value in the first aspect , and the combustion deterioration determination value is set. the misfire determining reference value with a simple configuration called you determine misfire based on exceeding the deterioration of combustion side, now capable of carrying out the control of the combustion state corresponding to the statistical properties of the operating state of the internal combustion engine, the lean limit There is an advantage that the operation can be reliably performed in a wider operation range, misfire can be prevented, and more reliable combustion state control can be performed.

【０１１０】[0110]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例としての内燃機関の燃焼状態
判定方法並びに内燃機関の燃焼状態制御方法および燃焼
状態制御装置の制御ブロック図である。FIG. 1 is a control block diagram of a combustion state determination method, a combustion state control method, and a combustion state control device of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施例としての燃焼状態制御装置を
有するエンジンシステムの全体構成図である。FIG. 2 is an overall configuration diagram of an engine system having a combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例としての燃焼状態制御装置を
有するエンジンシステムの制御系を示すハードブロック
図である。FIG. 3 is a hardware block diagram showing a control system of an engine system having a combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図４】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状態
制御装置の動作を説明するためのフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図５】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状態
制御装置の動作を説明するためのフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状態
制御装置の動作を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図７】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状態
制御装置の動作を説明するための補正特性マップであ
る。FIG. 7 is a correction characteristic map for explaining the operation of the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状態
制御装置の動作を説明するための摸式的グラフである。FIG. 8 is a schematic graph for explaining the operation of the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図９】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状態
制御装置の動作を説明するための摸式的グラフである。FIG. 9 is a schematic graph for explaining the operation of the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状
態制御装置の動作を説明するための正規化特性マップで
ある。FIG. 10 is a normalized characteristic map for explaining the operation of the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の一実施例としてのエンジンの燃焼状
態制御装置における回転変動検出部を示す摸式的斜視図
である。FIG. 11 is a schematic perspective view showing a rotation fluctuation detecting unit in the engine combustion state control device as one embodiment of the present invention.

【図１２】リーンバーンエンジンにおける燃焼変動特性
を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing combustion fluctuation characteristics in a lean burn engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ エンジン（内燃機関） ２ 燃焼室 ３ 吸気通路 ３ａ サージタンク ４ 排気通路 ５ 吸気弁 ６ 排気弁 ７ エアクリーナ ８ スロットル弁 ９ 電磁式燃料噴射弁（インジェクタ） ９ａ インジェクタソレノイド １０ 三元触媒 １１Ａ 第１バイパス通路 １１Ｂ 第２バイパス通路 １２ ステッパモータ弁（ＳＴＭ弁） １２ａ 弁体 １２ｂ ステッパモータ（ＩＳＣ用アクチュエータ） １２ｃ バネ １３ ファーストアイドルエアバルブ １４ エアバイパス弁 １４ａ 弁体 １４ｂ ダイアフラム式アクチュエータ １５ 燃料圧調節器 １６ 点火プラグ １７ エアフローセンサ（吸気量センサ） １８ 吸入空気湿度パラメータ検出手段としての吸気温
センサ １９ 大気圧センサ ２０ スロットルポジションセンサ ２１ アイドルスイッチ ２２ リニアＯ₂ センサ ２３ 水温センサ ２４ クランク角センサ（エンジン回転数センサ） ２５ 空燃比制御手段としてのＥＣＵ ２６ ＣＰＵ（演算装置） ２８ 入力インタフェース ２９ アナログ／ディジタルコンバータ ３０ 車速センサ ３５ 入力インタフェース ３６ ＲＯＭ（記憶手段） ３７ ＲＡＭ ３９ 噴射ドライバ ４０ 点火ドライバ ４１ パワートランジスタ ４２ 点火コイル ４３ ディストリビュータ ４４ ＩＳＣドライバ ４５ バイパスエア用ドライバ ４６ ＥＧＲドライバ ８０ 排気再循環通路（ＥＧＲ通路） ８１ ＥＧＲ弁 ８１ａ 弁体 ８１ｂ ダイアフラム式アクチュエータ ８２ パイロット通路 ８３ ＥＲＧ弁制御用電磁弁 ８３ａ ソレノイド １０１ 変動検出手段 １０２ 正規化変動値検出手段 １０３ 累積手段 １０４ 燃焼悪化判定値算出手段 １０５ 燃焼状態制御手段 １０６ 燃焼変動調整要素 １０７ 角加速度検出手段 １０８ 平滑化手段 １０９ 燃焼回数 １１０ 閾値更新手段 １１１ 失火判定基準値設定手段 １１２ 基準値設定手段 １１２Ｕ 上限基準値設定手段 １１２Ｌ 下限基準値設定手段 １４１ パイロット通路 １４２ エアバイパス弁制御用電磁弁 １４２ａ ソレノイド ２２１ プロセッサ ２２１Ａ 第１のベーン ２２１Ｂ 第２のベーン ２２１Ｃ 第３のベーン ２２２ 検出部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine (internal combustion engine) 2 Combustion chamber 3 Intake passage 3a Surge tank 4 Exhaust passage 5 Intake valve 6 Exhaust valve 7 Air cleaner 8 Throttle valve 9 Electromagnetic fuel injection valve (injector) 9a Injector solenoid 10 Three-way catalyst 11A First bypass passage 11B Second bypass passage 12 Stepper motor valve (STM valve) 12a Valve body 12b Stepper motor (ISC actuator) 12c Spring 13 First idle air valve 14 Air bypass valve 14a Valve body 14b Diaphragm actuator 15 Fuel pressure regulator 16 Spark plug 17 an air flow sensor (intake air amount sensor) 18 intake air humidity parameter intake air temperature sensor 19 as a detecting means the atmospheric pressure sensor 20 throttle position sensor 21 the idle switch 22 linear O ₂ sensor 2 Water temperature sensor 24 Crank angle sensor (engine speed sensor) 25 ECU as air-fuel ratio control means 26 CPU (arithmetic unit) 28 Input interface 29 Analog / digital converter 30 Vehicle speed sensor 35 Input interface 36 ROM (storage means) 37 RAM 39 Injection Driver 40 Ignition driver 41 Power transistor 42 Ignition coil 43 Distributor 44 ISC driver 45 Bypass air driver 46 EGR driver 80 Exhaust recirculation passage (EGR passage) 81 EGR valve 81a Valve body 81b Diaphragm actuator 82 Pilot passage 83 ERG valve control Solenoid valve 83a Solenoid 101 Fluctuation detection means 102 Normalized fluctuation value detection means 103 Accumulation means 104 Combustion deterioration judgment value calculation means 105 Combustion State control means 106 combustion fluctuation adjustment element 107 angular acceleration detection means 108 smoothing means 109 number of combustions 110 threshold updating means 111 misfire determination reference value setting means 112 reference value setting means 112U upper reference value setting means 112L lower reference value setting means 141 pilot Passage 142 Air bypass valve control solenoid valve 142a Solenoid 221 Processor 221A First vane 221B Second vane 221C Third vane 222 Detecting unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−149188（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−11240（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 45/00 345 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-149188 (JP, A) JP-A-4-11240 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) F02D 45/00 345

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 内燃機関に駆動される回転軸の角加速度
の変動値を検出する第１のステップと、 該変動値を上記内燃機関の運転状態に応じて正規化して
正規化変動値を求める第２のステップと、 上記正規化変動値と所定の閾値とを比較して燃焼悪化判
定値を設定する第３のステップと、 基準値として上限基準値と下限基準値とをそなえるとと
もに、上記燃焼悪化判定値を上記上限基準値と上記下限
基準値との間に収めるべく、上記内燃機関の燃焼変動調
整要素を制御する第４のステップとをそなえて構成され
た ことを特徴とする、内燃機関の燃焼状態制御方法。1. A first step of detecting a variation value of an angular acceleration of a rotating shaft driven by an internal combustion engine, and normalizing the variation value according to an operation state of the internal combustion engine to obtain a normalized variation value. a second step, deterioration of combustion-size is compared with the normalized variation value with a predetermined threshold
A third step of setting a value, when equipped the upper and lower reference values as a reference value bets
In addition, the combustion deterioration determination value is defined by the upper reference value and the lower limit.
Adjustment of the combustion fluctuation of the internal combustion engine to be within the reference value
And a fourth step of controlling the adjusting element.
A method for controlling a combustion state of an internal combustion engine. 【請求項２】 上記所定の閾値が上記内燃機関の運転状
態に対応して更新されるように構成されたことを特徴と
する請求項１記載の内燃機関の燃焼状態制御方法。2. A constructed combustion state control method for an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the as the predetermined threshold value is updated to correspond to the operating state of the internal combustion engine. 【請求項３】 上記燃焼悪化判定値を上記正規化変動値
が上記の所定の閾値から下回る燃焼の悪化量の累積によ
り求めることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃
焼状態制御方法。3. The combustion deterioration determination value is determined by accumulating a combustion deterioration amount in which the normalized fluctuation value falls below the predetermined threshold .
2. The method for controlling a combustion state of an internal combustion engine according to claim 1, wherein 【請求項４】 上記燃焼悪化判定値が設定された燃焼回
数ごとに更新されることを特徴とする請求項３記載の内
燃機関の燃焼状態制御方法。4. A combustion cycle in which the combustion deterioration judgment value is set.
Combustion state control method for an internal combustion engine according to claim 3, characterized in that it is updated every few. 【請求項５】 上記基準値より燃焼悪化側において失火
判定基準値が設定されるとともに、 上記燃焼悪化判定値が上記失火判定基準値を燃焼悪化側
に超えることに基づき失火を判定する ことを特徴とする
請求項１記載の内燃機関の燃焼状態制御方法。5. A misfire on the combustion deterioration side from the reference value
A judgment reference value is set, and the combustion deterioration judgment value is set to the misfire judgment reference value on the combustion deterioration side.
Is characterized by determining misfire based on exceeding
The method for controlling a combustion state of an internal combustion engine according to claim 1 .