JPH0454255A - Avoidance of misfire for internal combustion engine - Google Patents
Avoidance of misfire for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、点火行程後の気筒の失火情報に基づいて内
燃機関の失火状態を回避する方法に関し、特に失火状態
を段階的に判定して失火回避制御性を向上させた内燃機
関失火回避方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for avoiding a misfire state in an internal combustion engine based on cylinder misfire information after an ignition stroke, and in particular, a method for determining a misfire state in stages. The present invention relates to an internal combustion engine misfire avoidance method that improves misfire avoidance controllability.
し従来の技術]
一般に、自動車用ガソリンエンジン等に用いられる内燃
機関は、複数の気筒(例えば、4気筒)により、吸気、
圧縮、爆発及び排気の4サイクルで駆動されている。こ
のような内燃機関においては、各気筒毎の点火時期及び
燃料噴射順序等を最適に制御するため、マイクロコンピ
ュータにより電子的に演算が行われている。このため、
マイクロコンピュータは、各種運転条件の他に、内燃機
関の回転に同期した気筒毎の基準位置信号及び特定気筒
に対応した気筒識別信号等を取り込み、各気筒毎の動作
位置を識別して最適なタイミンーグで制御を行っている
。又、基準位置信号及び気筒識別信号を発生する手段と
しては、内燃機関のカム軸又はクランク軸の回転を検出
して同期信号を発生する回転信号発生器が用いられてい
る。[Prior Art] In general, internal combustion engines used in automobile gasoline engines etc. have a plurality of cylinders (for example, 4 cylinders) to provide intake air,
It is driven by four cycles: compression, explosion, and exhaust. In such an internal combustion engine, calculations are performed electronically by a microcomputer in order to optimally control the ignition timing, fuel injection order, etc. for each cylinder. For this reason,
In addition to various operating conditions, the microcomputer takes in a reference position signal for each cylinder synchronized with the rotation of the internal combustion engine, a cylinder identification signal corresponding to a specific cylinder, etc., and identifies the operating position of each cylinder to determine the optimal timing. It is controlled by. Further, as means for generating the reference position signal and the cylinder identification signal, a rotation signal generator is used which detects the rotation of the camshaft or crankshaft of the internal combustion engine and generates a synchronization signal.
例えば、各気筒の点火制御においては、ピストンで圧縮
された混合気を点火プラグの火花により燃焼させる必要
があるが、燃料や点火プラグ等の状態によっては点火制
御された気筒が燃焼できない場合がある。このような状
態が発生すると、他の気筒に対して異常な負荷がかかり
エンジンを損傷するうえ、未然ガスの流出により種々の
障害をもたらすおそれがある。For example, when controlling the ignition of each cylinder, it is necessary to combust the air-fuel mixture compressed by the piston using the spark from the ignition plug, but depending on the condition of the fuel and the ignition plug, combustion may not be possible in the ignition-controlled cylinder. . If such a situation occurs, an abnormal load will be applied to other cylinders, damaging the engine, and there is a risk that gas will leak out, causing various problems.
従って、機関の安全を確保するためには、各気筒につい
て確実に燃焼が行われたか否かを点火行程サイクル毎に
検出する必要がある。このため、従来より、失火情報と
して点火プラグのギャップ間に発生するイオン電流を検
出し、燃焼又は失火状態を判別する装置が提案されてい
る。Therefore, in order to ensure the safety of the engine, it is necessary to detect whether combustion has occurred reliably in each cylinder at each ignition stroke cycle. For this reason, devices have been proposed that detect ion current generated between the gaps of spark plugs as misfire information to determine combustion or misfire conditions.
第3図はイオン電流を失火情報とする一般的な内燃機関
失火判定装置を示す構成図である。FIG. 3 is a block diagram showing a general internal combustion engine misfire determination device that uses ionic current as misfire information.
図において、(1)は内燃機関の駆動軸となるクランク
軸であり、複数の気筒(図示せず)のピストンに連結さ
れて回転駆動されるようになっている。In the figure, (1) is a crankshaft serving as a drive shaft of an internal combustion engine, and is connected to pistons of a plurality of cylinders (not shown) to be rotationally driven.
(2)はクランク軸(1)と同期して回転するカム軸、
(3)はクランク軸(1)とカム軸(2)とを連結する
タイミングベルトである。(2) is a camshaft that rotates in synchronization with the crankshaft (1);
(3) is a timing belt that connects the crankshaft (1) and the camshaft (2).
一般的な4サイクルエンジンの場合、クランク軸(1)
の2回転に対して吸入、圧縮、爆発及び排気が行われ、
クランク軸(1)の2回転に対してカム軸(2)が1回
転し、カム軸(2)は、各気筒の4サイクル動作の1周
期に同期して1回転するようになっている。従って、4
気筒エンジンの場合、各気筒の動作位置は、クランク軸
(1)に対しては1回転の172周期分く180°)ず
つ位相がずれており、カム軸(2)に対しては、1/4
周期ずつ位相がずれている。For a typical 4-stroke engine, the crankshaft (1)
Suction, compression, explosion and exhaust are performed for two rotations of
The camshaft (2) rotates once for every two rotations of the crankshaft (1), and the camshaft (2) rotates once in synchronization with one period of the four-cycle operation of each cylinder. Therefore, 4
In the case of a cylinder engine, the operating position of each cylinder is out of phase with respect to the crankshaft (1) by 180 degrees corresponding to 172 cycles of one revolution, and with respect to the camshaft (2), the operating position of each cylinder is out of phase by 180 degrees corresponding to 172 cycles of one rotation. 4
The phase is shifted by a period.
(4)はカム軸(2)に連結された回転信号発生器の回
転軸、(5)は回転軸(4)の一端に設けられた基準位
置検出用の回転円板である。(6)は回転円板(5)に
形成されたスリット状の窓であり、各気筒毎の基準位置
(所定回転角度)に対応するように設けられている。又
、回転円板(5)には、特定気筒に対応した気筒識別用
の窓(図示せず)が必要に応じて設けられている。(4) is a rotating shaft of a rotational signal generator connected to the camshaft (2), and (5) is a rotating disk for detecting a reference position provided at one end of the rotating shaft (4). (6) is a slit-shaped window formed in the rotating disk (5), and is provided so as to correspond to a reference position (predetermined rotation angle) for each cylinder. Further, the rotary disk (5) is provided with a cylinder identification window (not shown) corresponding to a specific cylinder, if necessary.
(8)は回転円板(5)の一部に対向配置された固定板
である。この固定板(8)には、窓(6)に対向するフ
ォトカプラセンサ(図示せず)が設けられており、各気
筒毎の基準位置信号りを生成するようになっている。こ
こでは、窓(6)の回転方向前方側の一端が各気筒の第
1の基準位置に対応し、回転方向後方側の一端が各気筒
の第2の基準位置に対応しており、基準位置信号りは、
第1の基準位置で立ち上がり、第2の基準位置で立ち下
がるパルス波形となる。(8) is a fixed plate placed opposite to a part of the rotating disk (5). This fixed plate (8) is provided with a photocoupler sensor (not shown) facing the window (6), and is configured to generate a reference position signal for each cylinder. Here, one end of the window (6) on the front side in the rotation direction corresponds to the first reference position of each cylinder, and one end of the window (6) on the rear side in the rotation direction corresponds to the second reference position of each cylinder. The signal is
The pulse waveform rises at the first reference position and falls at the second reference position.
(10)は電子制御装置を構成するマイクロコンピュー
タ(以下、ECUという)であり、基準位置信号りと、
図示しない各種センサからの運転状態信号とに基づいて
、各気筒の燃料制御及び点火制御等を行うようになって
いる。ECU(10)は、判別された気筒順序に従って
各気筒を点火制御する分配手段を備えている。(10) is a microcomputer (hereinafter referred to as ECU) constituting the electronic control unit, and includes a reference position signal and
Fuel control, ignition control, etc. of each cylinder are performed based on operating state signals from various sensors (not shown). The ECU (10) includes a distribution unit that controls ignition of each cylinder according to the determined cylinder order.
(11)はE CU (10)からの点火信号りにより
駆動されるエミッタ接地のパワートランジスタ、(12
)は−次コイル側がパワートランジスタ(11)に接続
された点火コイル、(13)は点火コイル(12)の二
次コイル側に接続された点火プラグ、(14)は点火コ
イル(12)と点火プラグ(13)との間に挿入された
逆流防止用のダイオードである。尚、ここでは、1つの
気筒に対する点火部を代表的に示しているが、このよう
な点火部は各気筒に設けられている。(11) is a common emitter power transistor driven by the ignition signal from ECU (10);
) is an ignition coil whose secondary coil side is connected to the power transistor (11), (13) is a spark plug connected to the secondary coil side of the ignition coil (12), and (14) is an ignition coil (12) and an ignition coil. This is a backflow prevention diode inserted between the plug (13) and the plug (13). Although the ignition section for one cylinder is representatively shown here, such an ignition section is provided for each cylinder.
(20)は点火プラグ(13)の一端とE CU (1
0)との間に挿入されたイオン電流検出器であり、点火
プラグ(13)の一端に接続された逆流防止用のダイオ
ード(21)と、ダイオード(21)のカソードに接続
された負荷抵抗器(22)と、負荷抵抗器(22)に直
列接続された陽極接地の直流電源(23)と、負荷抵抗
器(22)及び直流電源(23)からなる直列回路に並
列接続された分圧抵抗器(24)及び(25)と、負荷
抵抗器(22)及び分圧抵抗器(24)の接続点に挿入
されたコンデンサ(26)と、分圧抵抗器(24)及び
に5)の接続点が比較入力端子(−)に接続され且つ出
力端子がE CU (10)に接続された比較器(2)
)と、電源及びグランド間に直列接続されて中間接続点
から比較器(27)の基準入力端子(+)にスレッショ
ルドTHを入力する分圧抵抗器(28)及び(29)と
を備えている。(20) is connected to one end of the spark plug (13) and ECU (1
0), a backflow prevention diode (21) connected to one end of the spark plug (13), and a load resistor connected to the cathode of the diode (21). (22), an anode-grounded DC power supply (23) connected in series to the load resistor (22), and a voltage dividing resistor connected in parallel to the series circuit consisting of the load resistor (22) and the DC power supply (23). Connection of the capacitor (26) inserted at the connection point of the load resistor (22) and the voltage dividing resistor (24), and the voltage dividing resistor (24) and (5). Comparator (2) whose point is connected to the comparison input terminal (-) and whose output terminal is connected to ECU (10)
), and voltage dividing resistors (28) and (29) that are connected in series between the power supply and the ground and input the threshold TH from the intermediate connection point to the reference input terminal (+) of the comparator (27). .
分圧抵抗器(24)及び(25)は、イオン電流工に対
応した電圧(イオン電流値)■を生成する電圧生成手段
を構成し、分圧抵抗器(28)及び(29)は、燃焼判
定基準となるスレッショルドTHを生成するスレッショ
ルド生成手段を構成している。又、イオン電流値Vは、
失火情報として比較器(27)に入力されている。The voltage dividing resistors (24) and (25) constitute voltage generating means for generating a voltage (ion current value) corresponding to the ion current, and the voltage dividing resistors (28) and (29) It constitutes a threshold generation means that generates a threshold TH that serves as a criterion. In addition, the ion current value V is
This is input to the comparator (27) as misfire information.
以上の構成からなるイオン電流検出器(20)は、必要
に応じて、特定気筒の点火プラグ(13)のみに、又は
、各気筒毎の点火プラグ(13)に設けられている。The ion current detector (20) having the above configuration is provided only on the spark plug (13) of a specific cylinder or on the spark plug (13) of each cylinder, as necessary.
次に、第3図の内燃機関失火判定装置を用いた従来の内
燃機関失火判定方法及び失火回避方法について説明する
。Next, a conventional internal combustion engine misfire determination method and misfire avoidance method using the internal combustion engine misfire determination device shown in FIG. 3 will be described.
クランク軸(1)と連動するカム軸(2)と共に回転円
板(5)が回転すると、固定板(8)上のフォトカブラ
センサからは、窓(6)に対応した基準位置信号りが出
力される。この基準位置信号りは、例えば、各気筒の第
1の基準位置B75°で立ち上がり、第2の基準位置B
5’で立ち下がる波形となる。When the rotary disk (5) rotates together with the camshaft (2) that interlocks with the crankshaft (1), the photocoupler sensor on the fixed plate (8) outputs a reference position signal corresponding to the window (6). be done. For example, this reference position signal rises at the first reference position B of each cylinder at 75 degrees, and rises at the second reference position B of each cylinder.
The waveform will fall at 5'.
第1の基準位置B75°は、TDC(上死点)から75
゜手前のクランク角位置であり、制御基準及びイニシャ
ル通電角度に相当する。又、第2の基準位置B5°は、
TDCから5°手前のクランク角位置であり、クランキ
ング時のイニシャル点火位置に相当する。又、別の気筒
識別信号(基準位置信号りに含まれ得る)は、特定気筒
(例えば、#1気筒)に対応する基準位置信号りの発生
時に出力される。The first reference position B75° is 75° from TDC (top dead center).
° This is the front crank angle position and corresponds to the control reference and initial energization angle. Also, the second reference position B5° is
This is the crank angle position 5 degrees before TDC, and corresponds to the initial ignition position during cranking. Further, another cylinder identification signal (which may be included in the reference position signal) is output when a reference position signal corresponding to a specific cylinder (for example, cylinder #1) is generated.
こうして得られた基準位置信号りは、運転状態信号と共
にE CU (10)に入力される。又、運転状態信号
としては、例えば、エンジン(クランク)回転数や負荷
状fi(アクセル開度)が入力される。The reference position signal thus obtained is input to the ECU (10) together with the operating state signal. Further, as the operating state signal, for example, the engine (crank) rotation speed and the load state fi (accelerator opening) are input.
E CU (10)は、基準位置信号りにより識別され
た各気筒に対し、点火信号りを分配し、#1気筒、#3
気筒、#4気筒及び#2気筒の順にパワートランジスタ
(11)をオンさせる。そして、点火コイル(12)の
−次コイル電流を所要時間だけ通電した後、パワートラ
ンジスタ(11)を遮断し、点火コイル(12)の二次
コイル側を駆動して点火プラグ(13)に火花を発生さ
せる。このとき、点火コイル(12)に印加される電源
電圧は負の高電圧であるが、点火プラグ(13)で放電
が行われた後は遮断される。The E CU (10) distributes the ignition signal to each cylinder identified by the reference position signal, and
The power transistors (11) are turned on in the order of cylinder, #4 cylinder, and #2 cylinder. After passing the secondary coil current of the ignition coil (12) for the required time, the power transistor (11) is cut off, and the secondary coil side of the ignition coil (12) is driven to generate a spark in the spark plug (13). to occur. At this time, the power supply voltage applied to the ignition coil (12) is a negative high voltage, but is cut off after discharge occurs at the ignition plug (13).
この放電により、点火プラグ(13)の周辺で爆発(燃
焼)が起こると、直後に、点火プラグ(13)のギャッ
プ間に多量の陽イオンが発生する。この陽イオンは、イ
オン電流Iとなり、点火プラグ(13)のギャップ間か
ら、直流電源(23)の負電圧に引かれて、ダイオード
(21)及び負荷抵抗器(22)を介して流れる。When an explosion (combustion) occurs around the spark plug (13) due to this discharge, a large amount of cations are generated immediately between the gaps of the spark plug (13). These positive ions become ion current I, which flows from between the gap of the spark plug (13) through the diode (21) and the load resistor (22), being drawn by the negative voltage of the DC power supply (23).
このイオン電流■は、負荷抵抗器(22)の両端間の電
圧に変換された後、コンデンサ(26)により直流成分
がカットされ、更に、分圧抵抗器(24)及び(25)
によりイオン電流値Vに変換されて、比較器(27)の
比較入力端子(−)に入力される。イオン電流値■は、
通常、爆発が起これば高い値となり、爆発が起こらなけ
れば低い値となる。一方、比較器(27)の基準入力端
子(+)には、分圧抵抗器(28)及び(29)によっ
て予め適切に設定されたスレッショルドTHが入力され
ている。After this ionic current ■ is converted into a voltage across the load resistor (22), the DC component is cut off by the capacitor (26), and then the voltage dividing resistor (24) and (25)
is converted into an ion current value V and inputted to the comparison input terminal (-) of the comparator (27). The ion current value ■ is
Usually, if an explosion occurs, the value will be high, and if no explosion occurs, the value will be low. On the other hand, the reference input terminal (+) of the comparator (27) receives a threshold TH that is appropriately set in advance by voltage dividing resistors (28) and (29).
従って、比較器(27)は、イオン電流値Vがスレッシ
ョルドTHより小さければ出力信号をオフとし、スレッ
ショルドTH以上であれば出力信号をオンとし、Hレベ
ルのイオン電流Iを検出したときのみHレベルのイオン
電流検出値CをE CU (10)に入力する。Therefore, the comparator (27) turns off the output signal when the ion current value V is smaller than the threshold TH, turns on the output signal when it is above the threshold TH, and goes to the H level only when the ion current value I at the H level is detected. The detected ion current value C is input to E CU (10).
E CU (10)は、基準位置信号りから識別されな
気筒と、イオン電流検出値Cとに基づいて、点火制御さ
れた気筒で正常に燃焼が行われたことを確認する。もし
、点火制御された気筒が正常であれば、点火プラグ(1
3)の放電により爆発が起こり、点火プラグ(13)の
間に多くの陽イオンが生成されるが、何らかの支障があ
って爆発が起こらなければ、陽イオンはほとんど生成さ
れない、これにより、気筒の失火状態を判別することが
℃きる。The ECU (10) confirms that combustion has occurred normally in the ignition-controlled cylinder based on the cylinder that is not identified from the reference position signal and the detected ion current value C. If the ignition-controlled cylinder is normal, the spark plug (1
3) An explosion occurs due to the discharge, and many positive ions are generated between the spark plugs (13), but unless there is some kind of hindrance and an explosion does not occur, very few positive ions will be generated. It is possible to determine the misfire condition.
失火状態が判定されると、その気筒に対する燃料の供給
がカットされ、失火による未然ガスの流出は回避される
。When a misfire condition is determined, the supply of fuel to that cylinder is cut, thereby preventing gas from leaking out due to a misfire.
しかしながら、多くの点火行程中には、特に異常がなく
ても偶発的に失火することがあり、1回の失火検出のみ
で失火判定を行うことは実用的ではない、又、軽度の失
火状態においては、点火エネルギアップ等の制御適正化
処理により失火が回避される場合もあり、失火判定時に
常に燃料カット処理が行われることは、効率的な失火回
避処理とは言えない。However, during many ignition processes, accidental misfires may occur even if there is no particular abnormality, and it is not practical to make a misfire judgment based on only one misfire detection. In some cases, a misfire may be avoided by control optimization processing such as increasing the ignition energy, and always performing a fuel cut processing when a misfire is determined cannot be said to be an efficient misfire avoidance processing.
[発明が解決しようとする課題]
従来の内燃機関失火回避方法は以上のように、単にイオ
ン電流値(失火情報)■がスレッショルドTH以下にな
ったときに失火状態を判定しているので、偶発的失火の
場合でも失火判定が行われてしまい、信頼性の高い失火
判定ができないという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional internal combustion engine misfire avoidance method simply determines the misfire state when the ion current value (misfire information) becomes less than the threshold TH. There is a problem in that a misfire determination is made even in the case of a targeted misfire, making it impossible to make a highly reliable misfire determination.
又、失火状態が判定された場合には、失火程度によらず
燃料カット処理を行うので、失火回避制御が効率的では
ないという問題点があった。Furthermore, when a misfire condition is determined, fuel cut processing is performed regardless of the degree of misfire, so there is a problem that misfire avoidance control is not efficient.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、統計的処理による失火判定情報を用いて信頼
性の高い失火判定を行うと共に、失火判定情報を段階的
に処理して失火回避制御性を向上させた内燃機関失火回
避方法を得ることを目的とする。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it performs highly reliable misfire determination using misfire determination information through statistical processing, and processes the misfire determination information in stages to detect misfires. The purpose of the present invention is to obtain a method for avoiding misfire in an internal combustion engine with improved avoidance controllability.
[課題を解決するための手段]
この発明に係る内燃機関失火回避方法は、点火行程後の
気筒の失火情報を統計処理して失火判定情報を算出する
ステップと1、失火判定情報を第1基準値と比較するス
テップと、失火判定情報が第1基準値以上の場合に失火
判定情報を第1基準値より大きい第2基準値と比較する
ステップと、失火判定情報が第2基準値以上の場合に気
筒に対する燃料の供給をカットするステップと、失火判
定情報が第1基準値と第2基準値との間にある場合に気
筒に対する制御適正化処理を行うステップとを備えたも
のである。[Means for Solving the Problems] A method for avoiding a misfire in an internal combustion engine according to the present invention includes the following steps: (1) calculating misfire determination information by statistically processing cylinder misfire information after the ignition stroke; a step of comparing the misfire determination information with a second reference value that is larger than the first reference value when the misfire determination information is equal to or greater than the first reference value; and a step of comparing the misfire determination information with a second reference value that is greater than the first reference value; The method includes the steps of: cutting the fuel supply to the cylinder; and performing control optimization processing for the cylinder when the misfire determination information is between the first reference value and the second reference value.
[作用コ
この発明においては、統計処理された失火判定情報に基
づく失火状態が、高レベルの場合には燃料カットによる
失火回避を行い、軽度の場合には制御適正化処理による
失火回避を行う。[Operation] In this invention, if the misfire condition based on statistically processed misfire determination information is at a high level, misfire is avoided by cutting fuel, and if it is mild, misfire is avoided by control optimization processing.
[実施例]
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例を示すフローチャート図、第2
区は第1図内の失火判定情報算出ルーチンの一例を示す
フローチャート図である。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is a flowchart diagram showing one embodiment of this invention.
2 is a flowchart showing an example of the misfire determination information calculation routine in FIG. 1. FIG.
尚、この発明が適用される装置としては、例えば第3図
に示したものでよく、E CU (10)が、失火情報
を統計処理するための失火判定手段と、失火判定情報に
基づいて失火を回避するための制御適正化手段とを含ん
でいればよい。The device to which the present invention is applied may be, for example, the one shown in FIG. It suffices if the control optimization means includes control optimization means for avoiding such problems.
又、スレッショルド発生手段(28)及び(29)並び
に比較器(27)の機能をE CU (10)に含めて
もよく、必要に応じて、イオン電流値■をピークホール
ド又は積分後にAD変換して取り込んだり、スレッショ
ルドTHを運転状態に応じて補正してもよい。Furthermore, the functions of the threshold generation means (28) and (29) and the comparator (27) may be included in the ECU (10), and if necessary, the ion current value (2) may be peak held or integrated and then AD converted. Alternatively, the threshold TH may be corrected according to the operating condition.
このように、ピークホールド又は積分された失火情報を
用いることにより、失火情報にノイズパルスが重畳して
も誤検出を防ぐことができる。この場合、E CU (
10)は、イオン電流値■のレベルに相当する失火情報
をデジタル信号に変換するAD変換器と、基準位置信号
り及び運転状態信号に基づいてスレッショルドTHを算
出するスレッショルド演算部と、AD変換された失火情
報とスレッショルドTHとを比較して失火検出信号を出
力するための比較部とを含むことになる。In this way, by using peak hold or integrated misfire information, false detection can be prevented even if a noise pulse is superimposed on the misfire information. In this case, E CU (
10) includes an AD converter that converts misfire information corresponding to the level of the ion current value ■ into a digital signal, a threshold calculation unit that calculates the threshold TH based on the reference position signal and the operating status signal, and the AD converter. This includes a comparison section for comparing the misfire information obtained with the threshold TH and outputting a misfire detection signal.
更に、失火情報としては、点火行程後の気筒のイオン電
流工に限らず、気筒内圧力等を用いてもよい、この場合
、点火行程後の気筒内圧力が基準値以下の場合に失火が
検出されることになる。Furthermore, the misfire information is not limited to the ion current flow in the cylinder after the ignition stroke, but may also be the cylinder pressure, etc. In this case, a misfire is detected when the cylinder pressure after the ignition stroke is below a reference value. will be done.
ここでは、前述と同様にイオン電流値Vを失火情報とし
た場合について説明する。Here, a case will be described in which the ion current value V is used as misfire information in the same way as described above.
まず、イオン、電流値(失火情報)■を統計処理して失
火率(失火判定情報)Qを算出する(ステップ530)
。First, the misfire rate (misfire determination information) Q is calculated by statistically processing the ions and current values (misfire information) (step 530).
.
次に、失火率Qを第1基準値α、と比較しくステップ5
31)、第1基準値α1以上の場合には一更に、第1基
準値α1より大きい第2基準値α2と比較する(ステッ
プ532) 。Next, in step 5, the misfire rate Q is compared with the first reference value α.
31), if it is greater than or equal to the first reference value α1, it is further compared with a second reference value α2 which is larger than the first reference value α1 (step 532).
もし、失火率Qが第2基準値α2以上の場合には、高レ
ベルの失火状態とみなし、その気筒に対する燃料の供給
をカットしくステップ533) 、リターンする。If the misfire rate Q is greater than or equal to the second reference value α2, it is regarded as a high level misfire condition, the fuel supply to that cylinder is cut off, and the process returns.
一方、失火率Qが第1基準値α1以上で、且つ第2基準
値より小さい場合、即ち、第1基準値α1と第2基準値
α2との間にある場合は、その気筒に対する制御適正化
フラグをセットしくステップ534)、制御適正化フラ
グがセットされていることを確認(ステップ535)
j、た後、制御適正化処理(ステップS36.537)
により失火回避を行い、リターンする。On the other hand, if the misfire rate Q is greater than or equal to the first reference value α1 and smaller than the second reference value, that is, if it is between the first reference value α1 and the second reference value α2, the control for that cylinder is optimized. Set the flag (step 534), and check that the control optimization flag is set (step 535)
After j, control optimization processing (step S36.537)
to avoid misfire and return.
この場合、制御適正化処理として、点火エネルギアップ
処理(ステップ536)と、空燃比(A/F)の適正化
(ステップ537)との少なくとも一方を実行する1通
常、適正な空燃比は、運転状態等によっても異なるが、
重量比で14.7程度である。In this case, as control optimization processing, at least one of ignition energy up processing (step 536) and air-fuel ratio (A/F) optimization (step 537) is executed. Although it varies depending on the condition etc.
The weight ratio is about 14.7.
ステップS36においては、点火プラグ(13)に印加
される電圧を増大させるか又は連続点火処理等を行い、
ステップS37においては、空燃比を最適値に設定する
。これにより、軽度の失火状態は回避され、正常な燃焼
状態が得られる。In step S36, the voltage applied to the spark plug (13) is increased or continuous ignition processing is performed, etc.
In step S37, the air-fuel ratio is set to the optimum value. As a result, mild misfire conditions are avoided and normal combustion conditions are obtained.
一方、ステップS31において、失火率Qが第1基準値
α1より小さいと判定された場合には、異常失火ではな
く許容範囲内の失火であるから、正常な燃焼状態とみな
して、制御適正化フラグをリセット(ステップ538)
Lな後、ステップS35に進む。そして、ステップS
35で制御適正化フラグがセットされていないことが判
定されると、そのままリターンする。On the other hand, if it is determined in step S31 that the misfire rate Q is smaller than the first reference value α1, it is not an abnormal misfire but a misfire within the allowable range, so it is considered to be a normal combustion state, and the control optimization flag is (step 538)
After L, the process advances to step S35. And step S
If it is determined in step 35 that the control optimization flag is not set, the process returns directly.
尚、ステップS31において失火率Qが第1基準値α1
より小さいと判定された場合には、その気筒に対する失
火判定フラグ(図示せず)をリセットし、ステップS3
2において失火率Qが第2基準値α2以上と判定された
場合には、失火判定フラグをセットしてもよい。Incidentally, in step S31, the misfire rate Q is set to the first reference value α1.
If it is determined that the misfire determination flag (not shown) for that cylinder is smaller, the process proceeds to step S3.
If the misfire rate Q is determined to be equal to or higher than the second reference value α2 in step 2, a misfire determination flag may be set.
これにより、失火判定フラグがセットされると、例えば
異常失火であることを示すアラーム又は警報表示等を適
宜駆動させることができる。As a result, when the misfire determination flag is set, an alarm or warning display indicating an abnormal misfire can be activated as appropriate, for example.
次に、ステップS30の失火判定情報算出ルーチンの一
例を、第2図を参照しながら説明する。Next, an example of the misfire determination information calculation routine in step S30 will be described with reference to FIG.
まず、点火回数をカウントするための点火カウンタCN
Tl、失火検出回数をカウントする失火カウンタCNT
、失火判定フラグ及びカウント開始フラグXFCをリセ
ットしておく、又、失火率Qの算出時期を判定するため
の所定回数N1を予め設定しておく。First, the ignition counter CN for counting the number of ignitions.
Tl, misfire counter CNT that counts the number of misfire detections
, the misfire determination flag and the count start flag XFC are reset, and a predetermined number of times N1 for determining the timing of calculating the misfire rate Q is set in advance.
E CU (10)は、各気筒のクランク角に対応した
基準位置信号りに基づいて、所定のタイミングで点火プ
ラグ(13)を放電させる。このとき、点火プラグ(1
3)のギャップ間に発生したイオン電流工は、イオン電
流検出器(20)によりイオン電流値Vに変換された後
、例えば、ピークホールド又は積分される。The ECU (10) discharges the spark plug (13) at a predetermined timing based on a reference position signal corresponding to the crank angle of each cylinder. At this time, the spark plug (1
The ion current generated between the gaps 3) is converted into an ion current value V by the ion current detector (20), and then peak-held or integrated, for example.
E CU (10)は、ピークホールド又は積分された
イオン電流値Vを、基準位置信号りに基づく所定タイミ
ングでAD変換し、失火情報として取り込む(ステップ
S1)。The ECU (10) performs AD conversion on the peak-held or integrated ion current value V at a predetermined timing based on the reference position signal, and takes it in as misfire information (step S1).
次に、点火カウンタCNTlをインクリメントしくステ
ップ511)、失火情報■をスレッショルドTHと比較
して(ステップS2)、もし、失火情報Vがスレッショ
ルドTH以下であれば、カウント開始フラグXFCがカ
ウント開始済(XFC=1)を示すか否かを判定する(
ステップ512)。Next, the ignition counter CNTl is incremented (step 511), the misfire information ■ is compared with the threshold TH (step S2), and if the misfire information V is less than the threshold TH, the count start flag XFC is set to indicate that counting has started ( XFC=1).
Step 512).
もし、カウンタ開始済(XFC=1>であれば、失火カ
ウンタCNTをインクリメントしくステップS3)、失
火検出回数をカウントする。又、カウント開始前(X
F C= O)であれば、カウント開始フラグXFCを
1にセットすると共に、点火カウンタCNT1及び失火
カウンタCNTの値を1とし、各カウンタCNTl及び
CNTのインクリメントを開始させる(ステップ513
)。If the counter has been started (if XFC=1>, the misfire counter CNT is incremented in step S3), and the number of misfire detections is counted. Also, before the count starts (X
If F C = O), the count start flag XFC is set to 1, the values of the ignition counter CNT1 and the misfire counter CNT are set to 1, and the increment of each counter CNTl and CNT is started (step 513
).
そして、点火カウンタCNTlが所定回数N1に達した
か否かを判定する(ステップ514) 。Then, it is determined whether the ignition counter CNTl has reached a predetermined number of times N1 (step 514).
一方、ステップS2において、失火情報Vがスレッショ
ルドTHより大きいと判定された場合には、直ちにステ
ップS14に進む。On the other hand, if it is determined in step S2 that the misfire information V is greater than the threshold TH, the process immediately proceeds to step S14.
ステップS14において、点火カウンタCNTlが所定
回数Nlに達していないと判定された場合は直ちにステ
ップS1にリターンル、又、点火カウンタCNTlが所
定回数N1に達した場合には、カウント開始フラグXF
Cがセットされているか否かを判定する(ステップ51
5) 。In step S14, if it is determined that the ignition counter CNTl has not reached the predetermined number of times Nl, the process immediately returns to step S1, and if the ignition counter CNTl has reached the predetermined number of times N1, the count start flag XF
Determine whether C is set (step 51
5).
もし、カウント開始フラグXFCがセットされていれば
、失火カウンタCNT及び所定回数N1を用いて、
Q=CNT/Nl
から失火率Qを算出しくステップ518) 、カウント
開始フラグXFC及び失火カウンタCNTをリセット(
ステップ517) して、リターンする。If the count start flag XFC is set, calculate the misfire rate Q from Q=CNT/Nl using the misfire counter CNT and the predetermined number of times N1 (step 518), and reset the count start flag XFC and the misfire counter CNT. (
Step 517) and return.
一方、ステップS15において、カウント開始フラグX
FCがセ・ントされていないと判定された場合は、点火
カウンタCNT1をリセット(ステップS))した後、
リターンする。On the other hand, in step S15, the count start flag
If it is determined that the FC is not set, after resetting the ignition counter CNT1 (step S),
Return.
これにより、所定点火回数Nl内の失火検出回数CNT
の比率、即ち失火率Qが失火判定情報として算出される
。As a result, the number of misfire detections CNT within the predetermined number of ignitions Nl
The ratio, that is, the misfire rate Q, is calculated as misfire determination information.
又、この場合、最初に失火検出された時点で、カウント
開始フラグXFCをセットすると共に、各カウンタCN
Tl及びCNTのカウントを開始させる(ステップ51
3)ようにしたので、失火が全く発生しないときに失火
率Qが無駄に算出されることがない、又、失火発生時点
から各カウンタCNTl及びCNTがインクリメントさ
れるので、失火率Qが大きくなるように安全側に算出さ
れることにもなる。In this case, when a misfire is detected for the first time, the count start flag XFC is set, and each counter CN
Start counting Tl and CNT (step 51
3) Since this is done, the misfire rate Q is not needlessly calculated when no misfire occurs at all, and since the counters CNTl and CNT are incremented from the time a misfire occurs, the misfire rate Q increases. This means that the calculation is on the safe side.
尚、ここでは、失火判定用の所定回数N1並びに第1基
準値α1及び第2基準値α2を所定値に設定したが、運
転状態に応じて補正してもよい。Note that although the predetermined number of times N1 for misfire determination, the first reference value α1, and the second reference value α2 are set to predetermined values here, they may be corrected depending on the driving state.
又、失火検出ステップS2で用いられるスレッショルド
THは、失火情報又は運転状態に応じて補正されること
が望ましい、なぜなら、例えば内燃機関の回転数や負荷
が大きい場合には、失火情報のレベルが上昇するので、
高いスレッショルドTHを設定する必要があるからであ
る。Further, it is desirable that the threshold TH used in the misfire detection step S2 be corrected according to the misfire information or the operating state, because, for example, when the rotation speed or load of the internal combustion engine is large, the level of the misfire information increases. So,
This is because it is necessary to set a high threshold TH.
一般に、運転状態信号りとしては、内燃機関の回転数、
負荷、水温、吸気温及び燃料噴射量等があり、E CU
(10)内のスレッショルド演算部は、例えば、回転
数及び負荷等に基づいてスレッショルドマツプを検索し
た後、燃料噴射量等に基づいてスレッショルドTHを補
正してもよい、この場合、燃料噴射量が多いと失火情報
■のレベルが増大するため、スレッショルドTHは増大
するように補正される。In general, the operating status signal is the rotational speed of the internal combustion engine,
There are load, water temperature, intake temperature, fuel injection amount, etc., and ECU
The threshold calculation unit in (10) may, for example, search the threshold map based on the rotation speed, load, etc., and then correct the threshold TH based on the fuel injection amount, etc. In this case, if the fuel injection amount is If the number is too large, the level of the misfire information (2) increases, so the threshold TH is corrected to increase.
又、スレッショルドマツプ等を用いずに、運転状態及び
失火情報に基づいてスレッショルドTHを算出してもよ
い、この場合、例えば、失火情報Vに基づいて、
TH=V−J
からスレッショルドTHを算出することができる。Furthermore, the threshold TH may be calculated based on the operating state and misfire information without using a threshold map or the like. In this case, for example, based on the misfire information V, the threshold TH is calculated from TH=V-J. be able to.
但し、Jは運転状態に応じた補正係数である。However, J is a correction coefficient depending on the driving state.
更に、スレッショルドTHを平均化処理し、TH,=k
l−THe、、l+に2・Vl、+Kから今回のスレッ
ショルドTH,,を求めることができる。但し、TH,
、は前回のスレッショルド、Vゎは今回の失火情報、K
は運転状態に応じた補正項である。又、kl及びに、は
平均化処理係数であり、
1 > k + > k 2 > 0
の範囲の値をとる。Furthermore, the threshold TH is averaged and TH,=k
The current threshold TH, , can be found from l-THe, , l+ and 2·Vl, +K. However, TH,
, is the previous threshold, V is the current misfire information, K
is a correction term depending on the operating condition. Further, kl and ni are averaging processing coefficients, and take values in the range of 1 > k + > k 2 > 0.
尚、上記実施例では、失火情報■を統計的処理して得ら
れる失火判定情報を失火率Qとしたが、失火判定情報と
して連続失火検出回数を用いてもよい。In the above embodiment, the misfire determination information obtained by statistically processing the misfire information (2) was used as the misfire rate Q, but the number of consecutive misfire detections may be used as the misfire determination information.
この場合、失火カウンタCNTは、連続失火検出回数を
カウントするために用いられ、連続失火検出回数が基準
値(所定回数)に達したときに異常失火と判定される。In this case, the misfire counter CNT is used to count the number of consecutive misfire detections, and an abnormal misfire is determined when the number of consecutive misfire detections reaches a reference value (predetermined number of times).
即ち、 N1くN。That is, N1kuN.
の間係を満たす第1基準値N、及び第2基準値N2を設
定しておき、連続失火検出回数が第2基準値N2に達し
たときに燃料カット処理を行い、第1基準値N、と第2
基準値N2との間にあるときに制御適正化処理を行う。A first reference value N and a second reference value N2 that satisfy the relationship are set, and when the number of consecutive misfire detections reaches the second reference value N2, fuel cut processing is performed and the first reference value N, and second
Control optimization processing is performed when the value is between the reference value N2.
又、失火状態判定用の各基準値a1及びα2は、内燃機
関の運転状態、即ち、回転数、負荷、燃料噴射量、水温
及び吸気温等に応じて補正してもよく、これにより、更
に信頼性の高い失火調定が可能となる0例えば、高速走
行中にアクセルペダルを離した場合、燃料噴射量が抑制
されて連続失火状態となるが、アクセル開度を示す各種
センサがらの運転状態信号により、各基準値α1及びα
2を大きく設定すれば、異常失火状態を誤検出すること
はない。Further, each of the reference values a1 and α2 for determining the misfire state may be corrected according to the operating state of the internal combustion engine, that is, the rotation speed, load, fuel injection amount, water temperature, intake temperature, etc. Enables highly reliable misfire adjustment 0 For example, if you release the accelerator pedal while driving at high speed, the fuel injection amount will be suppressed and a continuous misfire will occur. Depending on the signal, each reference value α1 and α
If 2 is set to a large value, an abnormal misfire condition will not be erroneously detected.
更に、失火情報としてイオン電流を用いた場合について
説明したが、他の失火情報、例えば気筒内圧力等を用い
ても同等の効果を奏することは言うまでもない。Furthermore, although the case has been described in which ion current is used as misfire information, it goes without saying that the same effect can be achieved using other misfire information such as cylinder pressure.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、点火行程後の気筒の失
火情報を統計処理して失火判定情報を算出するステップ
と、失火判定情報を第1基準値と比較するステップと、
失火判定情報が第1基準値以上の場合に失火判定情報を
第1基準値より大きい第2基準値と比較するステップと
、失火判定情報が第2基準値以上の場合に気筒に対する
燃料の供給をカットするステップと、失火判定情報が第
1基準値と第2基準値との間にある場合に気筒に対する
制御適正化処理を行うステップとを備え、失火判定情報
に基づく失火状態が高レベルの場合には燃料カットによ
る失火回避を行い、軽度の場合には制御適正化処理によ
る失火回避を行うようにしたので、信頼性の高い失火判
定を行うと共に、失火判定情報を段階的に処理して失火
回避制御性を向上させた内燃機関失火判定方法が得られ
る効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following steps are performed: calculating misfire determination information by statistically processing cylinder misfire information after the ignition stroke; and comparing the misfire determination information with a first reference value. ,
a step of comparing the misfire determination information with a second reference value larger than the first reference value when the misfire determination information is equal to or greater than the first reference value; and a step of controlling the supply of fuel to the cylinder when the misfire determination information is equal to or greater than the second reference value. and a step of performing control optimization processing on the cylinder when the misfire determination information is between a first reference value and a second reference value, and when the misfire condition based on the misfire determination information is at a high level. In the event of a misfire, the misfire is avoided by cutting fuel, and in the case of a minor misfire, misfire is avoided by control optimization processing.In addition to making a highly reliable misfire determination, the misfire determination information is processed step by step to prevent a misfire. This has the effect of providing an internal combustion engine misfire determination method with improved avoidance controllability.
第1図はこの発明の一実施例を示すフローチャート図、
第2図は第1図における失火判定情報算出ルーチンの一
例を示すフローチャート図、第3図は一般的な内燃機関
失火判定装置を示す構成図である。
(10)・・・ECU
■・・・イオン電流値(失火情報)
Q・・・失火率(失火判定情報)
α、・・・第1基準値 α2・・・第2基準値S3
0・・・失火判定情報を算出するステップS31・・・
失火判定情報を第1基準値と比較するステップ
S32・・・失火判定情報を第2基準値と比較するステ
ップ
S33・・・燃料の供給をカットするステップS36、
S37・・・制御適正化処理を行うステップ尚、図中、
同一符号は同−又は相当部分を示す。
第1図FIG. 1 is a flow chart diagram showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the misfire determination information calculation routine in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing a general internal combustion engine misfire determination device. (10)...ECU ■...Ion current value (misfire information) Q...misfire rate (misfire determination information) α,...first reference value α2...second reference value S3
0...Step S31 for calculating misfire determination information...
Step S32 of comparing the misfire determination information with the first reference value...Step S33 of comparing the misfire determination information with the second reference value...Step S36 of cutting the fuel supply.
S37...Step for performing control optimization processing In addition, in the figure,
The same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Figure 1
Claims (1)
報を算出するステップと、 前記失火判定情報を第1基準値と比較するステップと、 前記失火判定情報が前記第1基準値以上の場合に前記失
火判定情報を前記第1基準値より大きい第2基準値と比
較するステップと、 前記失火判定情報が前記第2基準値以上の場合に前記気
筒に対する燃料の供給をカットするステップと、 前記失火判定情報が前記第1基準値と前記第2基準値と
の間にある場合に前記気筒に対する制御適正化処理を行
うステップと、 を備えた内燃機関失火回避方法。[Scope of Claims] A step of calculating misfire determination information by statistically processing the misfire information of the cylinder after the ignition stroke; a step of comparing the misfire determination information with a first reference value; and a step of comparing the misfire determination information with a first reference value. comparing the misfire determination information with a second reference value larger than the first reference value when the misfire determination information is equal to or greater than the second reference value; and stopping the supply of fuel to the cylinder when the misfire determination information is equal to or greater than the second reference value. A method for avoiding a misfire in an internal combustion engine, comprising: cutting the misfire determination information; and performing control optimization processing on the cylinder when the misfire determination information is between the first reference value and the second reference value.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2164187A JPH0454255A (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Avoidance of misfire for internal combustion engine |
KR1019910008821A KR950004612B1 (en) | 1990-06-25 | 1991-05-29 | Apparatus and method for detecting misfiring in internal combustion engine |
US07/718,129 US5343844A (en) | 1990-06-25 | 1991-06-20 | Apparatus and method for detecting misfiring in an internal combustion engine |
DE4120935A DE4120935C2 (en) | 1990-06-25 | 1991-06-25 | Device and method for detecting misfires of the fuel-air mixture in an internal combustion engine |
KR1019950002946A KR950013547B1 (en) | 1990-06-25 | 1995-02-16 | Misfiring abolding method for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2164187A JPH0454255A (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Avoidance of misfire for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0454255A true JPH0454255A (en) | 1992-02-21 |
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ID=15788350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2164187A Pending JPH0454255A (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Avoidance of misfire for internal combustion engine |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0454255A (en) |
KR (1) | KR950013547B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013142382A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-22 | Hino Motors Ltd | Abnormality determination device of internal-combustion engine |
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1990
- 1990-06-25 JP JP2164187A patent/JPH0454255A/en active Pending
-
1995
- 1995-02-16 KR KR1019950002946A patent/KR950013547B1/en not_active IP Right Cessation
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