JP3193620B2 - Air-fuel ratio control method - Google Patents
Air-fuel ratio control methodInfo
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- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
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- Testing Of Engines (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
エンジンにおける燃焼の変動を、点火直後に流れるイオ
ン電流の性状に基づいて検出する燃焼変動方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion fluctuation method for detecting fluctuations in combustion mainly in an automobile engine based on properties of an ion current flowing immediately after ignition.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、燃費向上のため、エンジンの空燃
比を理論空燃比よりもリーン側にして運転する必要性が
高まっている。このようなニーズに答えて、この種の内
燃機関では、例えば特開昭６２−１６２７４２号公報に
記載の空燃比制御装置のように、エンジンの負荷を検出
し、エンジンが所定の過渡状態にある場合には理論空燃
比によるフィードバック制御を行い、定常走行の場合に
はその理論空燃比よりリーン側に設定した空燃比にて燃
料の供給量を制御するものが知られている。2. Description of the Related Art In recent years, it has become increasingly necessary to operate an engine with the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in order to improve fuel efficiency. In response to such needs, in this type of internal combustion engine, the load of the engine is detected and the engine is in a predetermined transient state, for example, as in an air-fuel ratio control device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-162742. In this case, feedback control based on a stoichiometric air-fuel ratio is performed in a case where the fuel supply amount is controlled at an air-fuel ratio set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in a steady running state.
【０００３】このようなリーンな空燃比での制御すなわ
ち希薄燃焼制御を行うにあたって、燃焼開始直後にスパ
ークプラグに高電圧を印加し、燃焼室内に流れたイオン
電流の性状、例えばイオン電流波形の面積、イオン電流
の持続している発生時間等に基づいて燃焼変動を検出
し、その燃焼変動からリーン側に設定する空燃比の限界
値を求める方法が試みられている。このイオン電流を利
用した方法では、イオン電流の性状のバラツキを計算
し、そのバラツキ具合から空燃比を制御するためのパラ
メータとして燃焼の変動率を計算することが検討されて
いる。[0003] In performing such lean air-fuel ratio control, that is, lean burn control, a high voltage is applied to the spark plug immediately after the start of combustion, and the properties of the ionic current flowing into the combustion chamber, for example, the area of the ionic current waveform Attempts have been made to detect combustion fluctuations based on, for example, the time during which the ion current continues, and to determine the limit value of the air-fuel ratio set on the lean side from the combustion fluctuations. In the method using the ionic current, it has been studied to calculate the variation in the properties of the ionic current and calculate the variation rate of the combustion as a parameter for controlling the air-fuel ratio from the degree of the variation.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にイオン電流の発生時間のバラツキを計算して燃焼の変
動を検出する場合、例えばイオン電流が流れずにその発
生時間が０となると、発生時間のバラツキが全くないと
判定することがある。すなわち、バラツキを計算するに
際して、失火等が発生してイオン電流が発生していない
未発の状態では、その発生時間が０の状態が連続して入
力されることになり、したがって入力される発生時間に
変化がないために燃焼に変動が発生していないと判定す
るものである。このため、実際には失火が発生している
にもかかわらず空燃比をリーン側に制御し、安定な状態
での燃焼が持続しているものとしてリーン側への空燃比
制御を継続する。したがって、空燃比は、希薄燃焼にお
けるトルク変動等が発生しない運転状態の燃焼限界とな
る値になるよう制御されるので、発生している失火状態
が継続され、完全な失火状態になる場合がある。When the variation in the generation time of the ionic current is calculated to detect the fluctuation of the combustion as described above, for example, if the generation time of the ionic current becomes zero without the flow of the ionic current, the generation of the fluctuation becomes zero. It may be determined that there is no variation in time. That is, in calculating the variation, in a state where no ion current is generated due to the occurrence of misfire or the like, a state where the generation time is 0 is continuously input, and therefore, the input generated Since there is no change in time, it is determined that there is no fluctuation in combustion. For this reason, the air-fuel ratio is controlled to the lean side even though a misfire has actually occurred, and the air-fuel ratio control to the lean side is continued assuming that combustion in a stable state is continued. Therefore, the air-fuel ratio is controlled so as to be a value that becomes a combustion limit in an operation state in which torque fluctuations and the like in lean combustion do not occur, and the generated misfire state is continued, and a complete misfire state may occur. .
【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。[0005] An object of the present invention is to solve such a problem.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る空燃比制御方法は、内燃機
関の燃焼室内に点火毎にイオン電流を発生させ、イオン
電流の性状のバラツキ度合いに基づいて燃焼変動を検出
し、検出した燃焼変動に基づく変動率があらかじめ設定
された目標燃焼変動率となるように空燃比を制御する空
燃比制御方法であって、失火によるイオン電流の未発を
検出し、検出した未発が連続する回数を計数し、失火を
検出していない状態であって、計数した回数があらかじ
め設定された所定回数を初めて上回った場合には目標燃
焼変動率より高い変動率が発生していると見做して空燃
比をリッチ側にフィードバック制御することを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, in the air-fuel ratio control method according to the present invention, an ion current is generated for each ignition in a combustion chamber of an internal combustion engine, and a combustion variation is detected based on the degree of variation in the properties of the ion current.
And the fluctuation rate based on the detected combustion fluctuation is set in advance.
To control the air-fuel ratio to achieve the specified target combustion fluctuation rate
This is a fuel ratio control method , in which unfired ion current due to misfire is detected, the number of times the detected unfired gas continues is counted, and misfire is detected.
In a state that has not been detected, the target fuel in case the number of times that were counted was Tsu exceeded for the first time a predetermined number of times that has been set in advance
Assuming that a fluctuation rate higher than the firing fluctuation rate has occurred,
The ratio is feedback controlled to the rich side .
【０００７】このような構成のものであれば、失火を検
出していない状態であって、初めてイオン電流が未発で
あることが連続して所定回数を上回って発生する場合
に、燃焼変動を検出して、空燃比をリッチ側にフィード
バック制御する。すなわち、内燃機関が失火して、その
ためにイオン電流が発生しない未発の状態になり、した
がって結果としてその性状のバラツキがなくなり、通常
の燃焼変動の判定をした場合には、安定な燃焼状態すな
わち燃焼変動が発生していないとして燃焼変動を検出し
ないことになるが、このような未発状態が連続して発生
する回数に応じて燃焼変動を検出している。したがっ
て、実際に燃焼が安定していてイオン電流の性状のバラ
ツキが発生していない場合と、失火により正常な燃焼で
はない燃焼変動状態である場合とを区別することがで
き、確実に失火状態における燃焼変動を検出することが
でき、空燃比をリッチ側にフィードバック制御すること
により、完全な失火状態に至ることを防止することがで
きる。With such a configuration, a misfire is detected.
If the ion current has not been emitted for the first time and exceeds a predetermined number of times, the combustion fluctuation is detected and the air-fuel ratio is fed to the rich side.
Control back . In other words, the internal combustion engine is misfired, and a state in which no ion current is generated due to the misfire, and as a result, there is no variation in its properties, and when a normal combustion fluctuation is determined, a stable combustion state, that is, Although no combustion fluctuation is detected because no combustion fluctuation has occurred, the combustion fluctuation is detected in accordance with the number of times such a non-emission state continuously occurs. Therefore, it is possible to distinguish between the case where the combustion is actually stable and the variation in the properties of the ion current does not occur and the case where the combustion is in a combustion fluctuation state that is not normal combustion due to misfire, and it is possible to surely determine in the misfire state. It is possible to detect the combustion fluctuation
And feedback control of the air-fuel ratio to the rich side
Thus, it is possible to prevent a complete misfire state .
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明は、失火によりイオン電流
が流れない場合の連続する回数を計数し、計数された回
数があらかじめ設定された所定回数を上回っている場合
に燃焼変動を検出し、空燃比をリッチ側にフィードバッ
ク制御するものである。本発明の空燃比制御方法は、燃
焼変動を検出した際に、空燃比を通常の運転状態より低
くするように制御する空燃比制御が好適である。すなわ
ち、内燃機関の燃焼室内に点火毎にイオン電流を発生さ
せ、イオン電流の性状のバラツキ度合いに基づいて燃焼
変動を検出し、検出した燃焼変動があらかじめ設定され
た目標燃焼変動となるように空燃比を制御するもので、
失火によるイオン電流の未発を検出し、失火を検出して
いない状態であって、検出した未発が連続する回数を計
数し、計数した回数があらかじめ設定された所定回数を
初めて上回る場合に、発生している燃焼変動を目標燃焼
変動より高いと見做してその目標燃焼変動に収束するよ
うに空燃比を制御するものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention counts the number of consecutive times when no ion current flows due to misfire , and detects combustion fluctuation when the counted number exceeds a predetermined number . Feedback the air-fuel ratio to the rich side
Control . The air-fuel ratio control method of the present invention is preferably air-fuel ratio control for controlling the air-fuel ratio to be lower than a normal operation state when detecting a combustion fluctuation. That is, an ionic current is generated in the combustion chamber of the internal combustion engine for each ignition, a combustion variation is detected based on the degree of variation in the properties of the ionic current, and an empty state is set so that the detected combustion variation becomes a preset target combustion variation. It controls the fuel ratio,
Unfired ion current due to misfire is detected and misfire is detected.
In the absence state, the number of times the detected missed calls continue is counted, and the counted number is equal to the predetermined number of times set in advance.
When it exceeds for the first time , the generated combustion fluctuation is regarded as higher than the target combustion fluctuation, and the air-fuel ratio is controlled so as to converge on the target combustion fluctuation.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図１に概略的に示したエンジン１００は、自
動車用の４気筒のもので、その吸気系１には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２
が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられ
ている。サージタンク３に連通する一方の端部近傍に
は、さらに燃料噴射弁５が設けてあり、この燃料噴射弁
５を、電子制御装置６により後述する基本噴射時間ＴＰ
に基づいて開閉制御するようにしている。そして、燃焼
室１０の天井部分に対応する位置には、スパークプラグ
１８が取り付けてある。また排気系２０には、排気ガス
中の酸素濃度を測定するためのＯ2センサ２１が、図示
しないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒２
２に上流の位置に取り付けられている。エンジン１００
は、この実施例のように４気筒に限定されるものではな
く、６気筒や１２気筒のものであってもよい。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The engine 100 schematically shown in FIG. 1 is of a four-cylinder type for an automobile, and its intake system 1 has a throttle valve 2 that opens and closes in response to an accelerator pedal (not shown).
, And a surge tank 3 is provided on the downstream side. In the vicinity of one end communicating with the surge tank 3, a fuel injection valve 5 is further provided. The fuel injection valve 5 is controlled by the electronic control unit 6 to a basic injection time TP described later.
The opening and closing control is performed based on A spark plug 18 is attached to a position corresponding to the ceiling of the combustion chamber 10. In the exhaust system 20, an O 2 sensor 21 for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas is provided with a three-way catalyst 2 provided in a pipe leading to a muffler (not shown).
2 is installed at an upstream position. Engine 100
Is not limited to four cylinders as in this embodiment, but may be six cylinders or twelve cylinders.
【００１０】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース９には、サージタンク３内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａ、
エンジン１００の回転状態を検出するためのカムポジシ
ョンセンサ１４から出力される気筒判別信号Ｇ１とクラ
ンク角度基準位置信号Ｇ２とエンジン回転数信号ｂ、車
速を検出するための車速センサ１５から出力される車速
信号ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出するため
のアイドルスイッチ１６から出力されるＬＬ信号ｄ、エ
ンジン１００の冷却水温を検出するため水温センサ１７
から出力される水温信号ｅ、上記したＯ2センサ２１か
ら出力される電圧信号ｈ等が入力される。一方、出力イ
ンターフェース１１からは、燃料噴射弁５に対して燃料
噴射信号ｆが、またスパークプラグ１８に対してイグニ
ッションパルスｇが出力されるようになっている。な
お、図示しないが、電子制御装置６には、アナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器が内蔵されてい
る。The electronic control unit 6 includes a central processing unit 7
, A storage device 8, an input interface 9, and an output interface 11. The input / output interface 9 includes a microcomputer for detecting a pressure in the surge tank 3. An intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 13;
A cylinder discrimination signal G1, a crank angle reference position signal G2, and an engine speed signal b output from a cam position sensor 14 for detecting a rotation state of the engine 100, and a vehicle speed output from a vehicle speed sensor 15 for detecting a vehicle speed. A signal c, an LL signal d output from an idle switch 16 for detecting the open / closed state of the throttle valve 2, and a water temperature sensor 17 for detecting a cooling water temperature of the engine 100.
, The voltage signal h output from the O 2 sensor 21 and the like. On the other hand, the output interface 11 outputs a fuel injection signal f to the fuel injection valve 5 and an ignition pulse g to the spark plug 18. Although not shown, the electronic control unit 6 includes an A / D converter for converting an analog signal into a digital signal.
【００１１】またスパークプラグ１８には、高圧ダイオ
ード２３を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源２４及びイオン電流測定用回路２５が接続されて
いる。このバイアス用電源２４及びイオン電流測定用回
路２５それ自体は、当該分野で知られている種々のもの
が使用できる。バイアス用電源２４は高圧ダイオード２
３を介して、点火後にイオン電流を燃焼室１０内に発生
させるべく高電圧をスパークプラグ１８に印加する。ま
た、イオン電流測定用回路２５は、電気的に電子制御装
置６の入力インターフェース９に接続され、高電圧の印
加により発生したイオン電流をアナログ的に計測し、発
生したイオン電流に対応するアナログ信号を電子制御装
置６に入力する。The spark plug 18 is connected via a high voltage diode 23 to a bias power supply 24 for measuring an ion current and a circuit 25 for measuring an ion current. As the bias power supply 24 and the ion current measurement circuit 25, various types known in the art can be used. The bias power supply 24 is a high voltage diode 2
Via 3, a high voltage is applied to the spark plug 18 to generate an ionic current in the combustion chamber 10 after ignition. Further, the ion current measuring circuit 25 is electrically connected to the input interface 9 of the electronic control unit 6, measures the ion current generated by applying a high voltage in an analog manner, and outputs an analog signal corresponding to the generated ion current. Is input to the electronic control unit 6.
【００１２】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３か
ら出力される吸気圧信号ａとカムポジションセンサ１４
から出力される回転数信号ｂとを主な情報とし、エンジ
ン１００の運転状態に応じて決まる各種の補正係数で基
本噴射時間ＴＰを補正して燃料噴射弁開成時間すなわち
インジェクタ最終通電時間Ｔを決定し、その決定された
通電時間により燃料噴射弁５を制御して、エンジン負荷
に応じた燃料をその燃料噴射弁５から吸気系１に噴射さ
せるためのプログラムが内蔵してある。また、加速等を
している過渡状態ではない定常運転状態では、空燃比を
理論空燃比より高くした希薄燃焼状態（リーンバーン状
態）で、Ｏ2センサ２１から出力される電圧信号に基づ
いてフィードバック制御を行うようにプログラムしてあ
る。The electronic control unit 6 includes an intake pressure signal a output from the intake pressure sensor 13 and a cam position sensor 14.
The basic injection time TP is corrected by various correction coefficients determined according to the operation state of the engine 100, and the fuel injection valve opening time, that is, the injector final energization time T is determined by using the rotation speed signal b output from the main information as main information. A program for controlling the fuel injection valve 5 based on the determined energization time and injecting fuel corresponding to the engine load from the fuel injection valve 5 to the intake system 1 is built in. Further, in a steady operation state that is not a transient state in which acceleration or the like is performed, a feedback operation is performed based on a voltage signal output from the O 2 sensor 21 in a lean burn state in which the air-fuel ratio is higher than the stoichiometric air-fuel ratio (lean burn state). It is programmed to perform control.
【００１３】また、このプログラムでは、エンジン１０
０の燃焼室１０内に点火毎にイオン電流を発生させ、イ
オン電流の発生している期間の時間すなわちイオン電流
発生時間（以下、イオンデータと称する）Ｔｉを計測
し、計測したイオンデータＴｉの変動率Ｆを演算し、そ
の変動率Ｆがエンジン１００の運転状態に応じてあらか
じめ設定した目標変動率Ｆｔとなるように空燃比を制御
するようにプログラムされている。目標変動率Ｆｔは、
図２に示すように、エンジン１００の運転状態を示すエ
ンジン回転数ＮＥと吸気圧ＰＭとをパラメータとして設
定してあり、記憶装置８内に目標変動率マップにして記
憶されている。目標変動率Ｆｔは、エンジン回転数ＮＥ
が低いほど、また吸気圧ＰＭが高いほど小さく設定して
あり、同一の吸気圧ＰＭの場合にはエンジン回転数ＮＥ
に略反比例するように設定されている。なお、運転状態
を示すパラメータとして、エンジン回転数ＮＥとスロッ
トル開度と、あるいは、エンジン回転数ＮＥと空気流量
とを設定するものであってもよい。つまり、エンジン回
転数ＮＥに対して負荷の大きさを反映する項目であれば
これらに限定されない。さらにこれらのパラメータに、
冷却水温、潤滑油の温度、吸気温度等で示されるエンジ
ン温度を加えて、エンジン１００の運転状態を検出する
ものであってもよい。In this program, the engine 10
An ion current is generated in the combustion chamber 10 for each ignition, and the time during which the ion current is generated, that is, the ion current generation time (hereinafter referred to as ion data) Ti is measured. A variation rate F is calculated, and the air-fuel ratio is controlled so that the variation rate F becomes a preset target variation rate Ft according to the operating state of the engine 100. The target change rate Ft is
As shown in FIG. 2, the engine speed NE indicating the operating state of the engine 100 and the intake pressure PM are set as parameters, and are stored in the storage device 8 as a target variation rate map. The target fluctuation rate Ft is calculated based on the engine speed NE.
Is set lower as the intake air pressure PM is higher and the intake air pressure PM is higher.
Is set to be approximately inversely proportional to. In addition, as the parameter indicating the operating state, the engine speed NE and the throttle opening, or the engine speed NE and the air flow rate may be set. That is, the item is not limited to these items as long as the item reflects the magnitude of the load with respect to the engine speed NE. In addition to these parameters,
The operating state of the engine 100 may be detected by adding an engine temperature represented by a cooling water temperature, a lubricating oil temperature, an intake air temperature, or the like.
【００１４】この空燃比制御方法を実行するプログラム
の概要は、図３に示すようなものである。通常、イオン
電流は、点火直後にバイアス用電源２４からスパークプ
ラグ１８にバイアス電圧を印加すると、正常燃焼の場
合、図４に示すように、ステップ的に急激に大きく流れ
た後、上死点ＴＤＣ手前で減少した後再び増加し、燃焼
圧が最大となるクランク角近傍でその電流値が最大とな
るピーク値になるように燃焼室１０内に流れる。このよ
うな挙動を示すイオン電流を所定の気筒もしくはそれぞ
れの気筒において点火毎にイオン電流の流れている時間
（イオン電流発生時間）を点火からそのイオン電流が消
滅するまでの間に計測する。このイオン電流発生時間
（イオンデータ）Ｔｉは、その気筒の燃焼時間に略等し
いあるいは略比例するものである。イオン電流の計測
は、エンジン回転数ＮＥに応じて設定されるＡ／Ｄ変換
周期（クランク角に基づく単位）、例えば２．５°ＣＡ
（クランク角）毎で、点火直後からＡ／Ｄ変換を開始し
てアナログ電流値をデジタルデータである変換値とし、
得られた変換値を点火から順に昇順となるデータ番号を
付して記憶装置８のＲＡＭに記憶することにより行う。
そして、得られた変換値の個数とＡ／Ｄ変換周期とから
クランク角に換算したイオンデータＴｉを計測する。An outline of a program for executing the air-fuel ratio control method is as shown in FIG. Normally, when a bias voltage is applied to the spark plug 18 from the bias power source 24 immediately after ignition, in the case of normal combustion, as shown in FIG. After decreasing before, it increases again and flows into the combustion chamber 10 so that the current value becomes a peak value near the crank angle at which the combustion pressure becomes maximum. The ion current exhibiting such behavior is measured in a predetermined cylinder or in each cylinder during the time when the ion current flows for each ignition (ion current generation time) from ignition until the ion current disappears. The ion current generation time (ion data) Ti is substantially equal to or substantially proportional to the combustion time of the cylinder. The ion current is measured by an A / D conversion cycle (unit based on the crank angle) set according to the engine speed NE, for example, 2.5 ° CA
For each (crank angle), A / D conversion is started immediately after ignition, and the analog current value is converted into digital data,
The conversion values obtained are stored in the RAM of the storage device 8 with data numbers assigned in ascending order from ignition.
Then, ion data Ti converted into a crank angle is measured from the obtained number of conversion values and the A / D conversion cycle.
【００１５】図３に示すフローチャートにおいて、まず
ステップＳ１では、計測したイオンデータＴｉが０か否
かを判定する。すなわち、イオン電流が未発つまり流れ
なかったことにより、イオンデータＴｉが０となったか
否かを判定する。ステップＳ２では、イオンデータＴｉ
が０であった場合が連続して発生した際の回数が、あら
かじめ設定された所定値Ｎを上回っているか否かを判定
する。ステップＳ３では、失火処理判別の条件を満たし
ているか否かを判定する。失火処理判定は、例えば修理
が必要な失火状態と、そうでない失火状態とを判別する
ものである。具体的には、例えば、イオンデータＴｉが
０である計測結果が、Ｎ回を超えて連続している状態が
初めて発生した場合は、失火処理を行う前に空燃比の制
御により失火状態が解消できると判定する。一方、イオ
ンデータＴｉが０となる失火状態が、正常な空燃比ある
いはリッチな空燃比に制御されているにもかかわらず発
生している場合は、一時的に失火しているのではなく、
運転を継続しながら正常に戻すのが非常に困難な運転状
態であると判定するもので、このような場合には、後述
の失火処理を行う。In the flowchart shown in FIG. 3, first, in step S1, it is determined whether or not the measured ion data Ti is 0. That is, it is determined whether or not the ion data Ti has become 0 due to the fact that the ion current has not been generated, that is, has not flown. In step S2, the ion data Ti
Is 0, it is determined whether or not the number of consecutive occurrences exceeds a predetermined value N set in advance. In step S3, it is determined whether or not a condition for misfire processing determination is satisfied. The misfire determination is for discriminating, for example, a misfire state requiring repair and a misfire state not requiring repair. Specifically, for example, when the measurement result in which the ion data Ti is 0 is continuous for more than N times for the first time, the misfire state is eliminated by controlling the air-fuel ratio before performing the misfire processing. Determine that you can. On the other hand, when the misfire state in which the ion data Ti becomes 0 occurs despite being controlled at the normal air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, the misfire is not caused temporarily but rather.
It is determined that the operation state is extremely difficult to return to the normal state while the operation is continued. In such a case, a misfire process described later is performed.
【００１６】ステップＳ４では、目標変動率Ｆｔを、そ
の時のエンジン１００の運転状態から、目標変動率マッ
プにより計算した通常計算目標値に設定する。ステップ
Ｓ５では、空燃比を制御するための１つのパラメータと
しての変動率Ｆを、目標変動率Ｆｔに所定率αを加算し
た値に設定する。ステップＳ６では、イオンデータＴｉ
から計算する実際の変動率Ｆが目標変動率Ｆｔとなるよ
うにフィードバック制御を実施する。ステップＳ７で
は、イオンデータＴｉが０以外の値となる正常なデータ
が連続して得られた回数がＭ回を上回っているか否かを
判定する。ステップＳ８では、目標変動率Ｆｔをその時
のエンジン１００の運転状態から計算した通常計算目標
値に設定する。ステップＳ９では、変動率Ｆをイオンデ
ータＴｉnから計算する。変動率Ｆは、例えば、今回計
測したイオンデータＴｉnとそれ以前に計測した７個の
イオンデータとからイオンデータＴｉの移動平均Ｔｉav
を演算し、その移動平均Ｔｉavと今回のイオンデータＴ
ｉnとの差の絶対値と移動平均Ｔｉavとの偏差ΔＴｉを
演算し、その偏差ΔＴｉと移動平均Ｔｉavとから演算す
るものである。In step S4, the target change rate Ft is set to a normal calculation target value calculated from the target operating rate of the engine 100 using the target change rate map. In step S5, the fluctuation rate F as one parameter for controlling the air-fuel ratio is set to a value obtained by adding a predetermined rate α to the target fluctuation rate Ft. In step S6, the ion data Ti
The feedback control is performed so that the actual fluctuation rate F calculated from the above becomes the target fluctuation rate Ft. In step S7, it is determined whether or not the number of times that normal data in which the ion data Ti has a value other than 0 is continuously obtained exceeds M times. In step S8, the target fluctuation rate Ft is set to a normal calculation target value calculated from the operating state of the engine 100 at that time. In step S9, it calculates the fluctuation rate F ion data Ti n. Fluctuation rate F is, for example, moving average Ti av ion data Ti and a current measuring ion data Ti n and seven ion data measured it previously
And the moving average Ti av and the current ion data T
The difference ΔTi between the absolute value of the difference from i n and the moving average Ti av is calculated, and is calculated from the difference ΔTi and the moving average Ti av .
【００１７】 Ｔｉav ＝ （Ｔｉn＋Ｔｉn-1＋……＋Ｔｉn-7）／８ ΔＴｉ ＝ （｜Ｔｉav−Ｔｉn｜）／８ Ｆ ＝ ΔＴｉ／Ｔｉav ただし、Ｔｉnは今回のイオンデータで、これより一回
前に計測されたイオンデータをＴｉn-1とし、８回前に
計測されたイオンデータをＴｉn-7とする。[0017] Ti av = (Ti n + Ti n-1 + ...... + Ti n-7) / 8 ΔTi = (| Ti av -Ti n |) / 8 F = ΔTi / Ti av However, Ti n is the current ion In the data, the ion data measured one time before this is referred to as Tin -1 and the ion data measured eight times before is referred to as Tin -7 .
【００１８】ステップＳ１０では、回復が困難な失火が
発生したものとしてその失火状態に対する失火処理を行
う。例えば、失火を示す警報ランプを点灯し、速やかに
修理を実施するように報知する。このような構成におい
て、例えば正常な燃焼状態がＭ回のイオンデータ計測よ
り多く連続している場合には、イオンデータＴｉは、計
測毎に０でない値を示すので、制御は、ステップＳ１→
Ｓ７→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ６と進み、変動率Ｆを演算し、そ
の変動率Ｆが目標変動率Ｆｔになるように空燃比を制御
する。In step S10, it is assumed that a misfire that is difficult to recover has occurred, and a misfire process for the misfire state is performed. For example, a warning lamp indicating a misfire is turned on to notify that repair is promptly performed. In such a configuration, for example, if the normal combustion state continues more than M times in the ion data measurement, the ion data Ti indicates a non-zero value for each measurement.
The process proceeds from S7 to S8 to S9 to S6 to calculate the variation rate F, and controls the air-fuel ratio so that the variation rate F becomes the target variation rate Ft.
【００１９】一方、イオンデータＴｉが０すなわち失火
状態でイオン電流が燃焼室１０内に流れない運転状態が
Ｎ回を上回って連続した場合、制御は、ステップＳ１→
Ｓ２→Ｓ３と進み、例えば今回の失火状態が初めての場
合には完全な失火ではないとして、ステップＳ４に進
み、その後ステップＳ５→Ｓ６と進んで、空燃比が低く
なるよう、すなわち空燃比がリッチになるように制御す
る。この場合、変動率Ｆは、図５に示すように、その時
の目標変動率Ｆｔに所定率αを加算した値に設定され、
この変動率Ｆを用いて基本噴射時間ＴＰを補正するもの
である。この変動率Ｆを目標変動率Ｆｔから所定率αだ
け大きくした設定での空燃比のフィードバック制御は、
空燃比が正常な値となった状態でのイオン電流の計測回
数がＭ回を上回るまで行われる。つまり、一時的な失火
状態が発生して、イオン電流のイオンデータＴｉが０と
なり、その後空燃比が制御されてイオンデータＴｉが０
でない状態に復帰しても、その復帰が一時的なものかあ
るいはそうでないものかをステップＳ７を実行すること
により判定し、所定の期間すなわちＭ回を超える計測回
数に相当する期間失火状態を検出しない状態まで、所定
率αを加算した変動率Ｆによる制御を継続する。On the other hand, if the ion data Ti is 0, that is, if the operation state in which the ion current does not flow into the combustion chamber 10 in the misfire state continues for more than N times, the control proceeds to step S1 →
The process proceeds from S2 to S3. For example, if the present misfire state is the first time, it is determined that the misfire is not complete, and the process proceeds to step S4. Then, the process proceeds to steps S5 to S6 so that the air-fuel ratio decreases, that is, the air-fuel ratio is Control so that In this case, the fluctuation rate F is set to a value obtained by adding a predetermined rate α to the target fluctuation rate Ft at that time, as shown in FIG.
This variation F is used to correct the basic injection time TP. The feedback control of the air-fuel ratio at a setting in which the fluctuation rate F is increased from the target fluctuation rate Ft by a predetermined rate α is as follows:
The measurement is performed until the number of times of measurement of the ion current in a state where the air-fuel ratio becomes a normal value exceeds M times. That is, a temporary misfire state occurs, the ion data Ti of the ion current becomes 0, and thereafter, the air-fuel ratio is controlled and the ion data Ti becomes 0.
Even if the state returns to the non-fire state, whether the return is temporary or not is determined by executing step S7, and a misfire state is detected for a predetermined period, that is, a period corresponding to the number of measurements exceeding M times. Until the state is not controlled, the control based on the fluctuation rate F obtained by adding the predetermined rate α is continued.
【００２０】また、空燃比がリッチ側に制御しているに
もかかわらずイオンデータＴｉが０となる場合では、空
燃比の制御では回復しない失火状態であるので、失火処
理が必要となる。この場合、制御は、ステップＳ１→Ｓ
２→Ｓ３→Ｓ１０と進み、例えば修理の必要性を示す表
示をするなどの失火処理を行う。このように、空燃比を
リーン側で制御している際に、イオンデータＴｉが０と
なる状態が発生した場合には、その発生状況を判定し
て、一時的な失火によるイオンデータＴｉの欠損である
ならば、変動率Ｆを強制的にその時の目標変動率Ｆｔよ
り大きくして空燃比を濃くし、その失火状態を解消する
ようにしている。したがって、イオンデータＴｉの値が
０のままで変化せずに変動率Ｆが見かけ上安定するとい
った状況において、確実に実際に発生している燃焼変動
を検出できる。しかも、このような燃焼変動の検出結果
に基づいて、変動率Ｆを強制的に目標変動率Ｆｔより大
きな値に固定して空燃比を制御するので、一時的な失火
状態から完全な失火状態に移行することを確実に防止す
ることができる。Further, if the ion data Ti becomes 0 even though the air-fuel ratio is controlled to the rich side, a misfire state that cannot be recovered by the control of the air-fuel ratio is required, so that a misfire process is required. In this case, control is performed in steps S1 → S
The process proceeds from 2 to S3 to S10, and a misfire process such as displaying a display indicating the need for repair is performed. As described above, when the state where the ion data Ti becomes 0 occurs while the air-fuel ratio is controlled on the lean side, the occurrence state is determined and the ion data Ti is lost due to a temporary misfire. If so, the fluctuation rate F is forcibly made larger than the target fluctuation rate Ft at that time to increase the air-fuel ratio to eliminate the misfire state. Therefore, in a situation where the value of the ion data Ti remains 0 and does not change and the fluctuation rate F becomes apparently stable, the combustion fluctuation actually occurring can be reliably detected. Moreover, based on the detection result of such a combustion fluctuation, the fluctuation rate F is forcibly fixed to a value larger than the target fluctuation rate Ft to control the air-fuel ratio. The transition can be reliably prevented.
【００２１】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。例えば、上記実施例では、イオン
データＴｉを点火直後からイオン電流が消滅するまでの
間を計測して求めたが、上死点ＴＤＣを基準として計測
を開始するものであってもよい。この計測開始時点は、
例えば、上死点前ＢＴＤＣ１０°ＣＡあるいは上死点後
ＡＴＤＣ５°ＣＡのように設定するものであってもよ
い。The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, the ion data Ti is obtained by measuring from the time immediately after ignition until the ion current disappears. However, the measurement may be started based on the top dead center TDC. At the start of this measurement,
For example, it may be set as BTDC 10 ° CA before top dead center or ATDC 5 ° CA after top dead center.
【００２２】また、変動率Ｆは、イオンデータＴｉの平
均値、分散又は標準偏差を平均値で除した商より演算す
るものであってもよい。この場合、平均値、標準偏差及
び分散は、統計処理において通常良く知られている演算
方法にて得られるものであってもよい。また、上記実施
例では、移動平均Ｔｉavを演算するのに８個の試料を採
用したが、８個に限定されるものではなく、例えば１６
個であってもよい。さらには、この移動平均Ｔｉav及び
偏差ΔＴｉについては、変化の状態を穏やかにするべ
く、なまし演算処理をしたものであってもよい。The fluctuation rate F may be calculated from a quotient obtained by dividing the average value, variance or standard deviation of the ion data Ti by the average value. In this case, the average value, the standard deviation, and the variance may be obtained by a calculation method generally well known in statistical processing. In the above embodiment, eight samples were used to calculate the moving average Ti av , but the number is not limited to eight and may be, for example, 16 samples.
It may be an individual. Further, the moving average Ti av and the deviation ΔTi may have been subjected to a smoothing operation in order to make the change state gentle.
【００２３】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。In addition, the configuration of each section is not limited to the illustrated example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一時的
な失火により実際には燃焼変動が発生しているにもかか
わらず、変動率が変化しないような場合でも確実に燃焼
変動を検出することができる。したがって、このような
場合の燃焼変動を検出した結果に基づいて空燃比を制御
すれば、完全な失火状態に至ることを防止することがで
きる。As described above, according to the present invention, even when the combustion fluctuation actually occurs due to the temporary misfire, even if the fluctuation rate does not change, the combustion fluctuation can be reliably reduced. Can be detected. Therefore, if the air-fuel ratio is controlled based on the result of detecting the combustion fluctuation in such a case, it is possible to prevent a complete misfire state.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view showing one embodiment of the present invention.
【図２】同実施例の目標変動率マップの内容を模式的に
示すグラフ。FIG. 2 is a graph schematically showing the contents of a target change rate map of the embodiment.
【図３】同実施例の制御手順を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the embodiment.
【図４】同実施例のイオン電流の発生状態を模式的に示
すグラフ。FIG. 4 is a graph schematically showing a state of generation of an ion current according to the embodiment.
【図５】同実施例の作用説明図。FIG. 5 is an operation explanatory view of the embodiment.
５…燃料噴射弁 ６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １０…燃焼室 １１…出力インターフェース ２４…バイアス用電源 ２５…イオン電流測定用回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Fuel injection valve 6 ... Electronic control unit 7 ... Central processing unit 8 ... Storage device 9 ... Input interface 10 ... Combustion chamber 11 ... Output interface 24 ... Power supply for bias 25 ... Circuit for ion current measurement
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 17/12 G01M 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02P 17/12 G01M 15/00
Claims (1)
を発生させ、イオン電流の性状のバラツキ度合いに基づ
いて燃焼変動を検出し、検出した燃焼変動に基づく変動
率があらかじめ設定された目標燃焼変動率となるように
空燃比を制御する空燃比制御方法であって、 失火によるイオン電流の未発を検出し、 検出した未発が連続する回数を計数し、失火を検出していない状態であって、 計数した回数があ
らかじめ設定された所定回数を初めて上回った場合には
目標燃焼変動率より高い変動率が発生していると見做し
て空燃比をリッチ側にフィードバック制御することを特
徴とする空燃比制御方法。1. A generates an ion current to each ignition in a combustion chamber of an internal combustion engine to detect combustion variation based on the degree of variation in the properties of the ion current variation based on the detected combustion variation
So that the rate becomes the preset target combustion fluctuation rate.
An air-fuel ratio control method for controlling an air-fuel ratio , which detects unfired ion current due to misfire, counts the number of times the detected unfired continues , and counts the number of times in a state where no misfire is detected. in the case but that Tsu exceeded for the first time a predetermined number of times that has been set in advance
It is assumed that a fluctuation rate higher than the target combustion fluctuation rate has occurred.
Air-fuel ratio control method, wherein the air-fuel ratio is feedback-controlled to the rich side .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03999596A JP3193620B2 (en) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | Air-fuel ratio control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03999596A JP3193620B2 (en) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | Air-fuel ratio control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236072A JPH09236072A (en) | 1997-09-09 |
| JP3193620B2 true JP3193620B2 (en) | 2001-07-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3193620B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006018975A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Combustion state determination method for internal combustion engine |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP03999596A patent/JP3193620B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006018975A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Combustion state determination method for internal combustion engine |
| US7448253B2 (en) | 2004-08-20 | 2008-11-11 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Combustion state determination method of internal combustion engine |
| CN100473816C (en) * | 2004-08-20 | 2009-04-01 | 大发工业株式会社 | Combustion state determination method for internal combustion engine |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09236072A (en) | 1997-09-09 |
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