JPH07286546A - Rotational variation detecting method of internal combustion engine - Google Patents
Rotational variation detecting method of internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のリーンバー
ン制御等に用いられる回転変動検出方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation fluctuation detecting method used for lean burn control of an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、自動車用ガソリンエンジン等で
は、ＨＣやＣＯ等の有害排出ガス成分の低減や燃費の向
上等を図るため、混合気の空燃比を理論空燃比（14.7）
より遙かに薄めたリーンバーン（希薄燃焼）エンジンが
提案されている。リーンバーンエンジンでは、点火プラ
グ近傍を流れる混合気をリッチにする層状給気や、燃焼
室内での混合気の乱れを強化するスワールやタンブル等
により、着火・燃焼性能を向上させている。また、希薄
領域においては窒素酸化物（ＮＯX ）が三元触媒では還
元できず、その排出量が空燃比16付近で最大となり、こ
れよりリーン側では減少することと、安定燃焼限界（空
燃比22〜23程度）よりリーン側ではトルク変動が許容限
度を超えることとから、空燃比を安定燃焼限界近傍の狭
い範囲に制御する必要がある。そのため、理論空燃比を
一義的に検出するＯ2 センサに代えて、空燃比を連続的
に検出できる空燃比センサ（ＬＡＦＳ：リニアＡ／Ｆセ
ンサ）を用い、エンジン回転数と体積効率とにより決定
された目標空燃比となるように、燃料噴射量をフィード
バック制御している。2. Description of the Related Art In recent years, in automobile gasoline engines and the like, in order to reduce harmful exhaust gas components such as HC and CO and improve fuel efficiency, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is changed to the theoretical air-fuel ratio (14.7).
A much leaner lean burn engine has been proposed. In a lean burn engine, the ignition / combustion performance is improved by stratified charge, which enriches the air-fuel mixture flowing near the spark plug, and swirls, tumble, etc., which strengthen the turbulence of the air-fuel mixture in the combustion chamber. Also, in the lean region, nitrogen oxides (NO x ) cannot be reduced by the three-way catalyst, and the emission amount becomes maximum near the air-fuel ratio 16 and decreases on the lean side, and the stable combustion limit (air-fuel ratio 22 to 23), the torque fluctuation exceeds the allowable limit on the lean side, so it is necessary to control the air-fuel ratio to a narrow range near the stable combustion limit. Therefore, instead of the O 2 sensor that uniquely detects the stoichiometric air-fuel ratio, an air-fuel ratio sensor (LAFS: Linear A / F sensor) that can continuously detect the air-fuel ratio is used, and it is determined by the engine speed and the volume efficiency. The fuel injection amount is feedback-controlled so that the target air-fuel ratio is achieved.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した空燃比フィー
ドバック制御では、空燃比センサにより混合気が目標空
燃比に制御されるが、これは単に燃料噴射量と吸入空気
量との当量比を制御するだけであり、混合気の燃焼状態
を制御するものではない。また、空燃比センサには、空
燃比がリーン側に大きくシフトした場合、検出精度がや
や悪化する特性がある。そのため、目標空燃比を安定燃
焼限界近傍に設定した場合、外気温や湿度等の変動によ
り混合気の燃焼に異常が発生し、断続的な失火に至るこ
とがあった。この場合、当然のことながら、燃費の悪化
や有害排出ガスの増加がもたらされると共に、エンジン
振動やトルク変動も頻発し、乗員に著しい不快感を与え
る。したがって、従来は、燃焼変動や失火に対する余裕
を与えるために目標空燃比を燃焼安定限界よりリッチ側
に設定せざるを得ず、ＮＯX 排出量の低減や燃費の向上
を極限まで追求することができなかった。In the above-mentioned air-fuel ratio feedback control, the air-fuel ratio sensor controls the air-fuel mixture to the target air-fuel ratio, which simply controls the equivalence ratio between the fuel injection amount and the intake air amount. However, it does not control the combustion state of the air-fuel mixture. Further, the air-fuel ratio sensor has a characteristic that the detection accuracy is slightly deteriorated when the air-fuel ratio is largely shifted to the lean side. Therefore, when the target air-fuel ratio is set near the stable combustion limit, an abnormality may occur in the combustion of the air-fuel mixture due to fluctuations in the outside temperature, humidity, etc., leading to intermittent misfires. In this case, as a matter of course, the fuel consumption is deteriorated and the harmful exhaust gas is increased, and the engine vibration and the torque fluctuation are frequently generated, which gives the occupant considerable discomfort. Therefore, conventionally, the target air-fuel ratio must be set to the rich side of the combustion stability limit in order to provide a margin for combustion fluctuations and misfires, and it is possible to pursue reduction of NO X emissions and improvement of fuel efficiency to the utmost limit. could not.
【０００４】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
燃焼異常等に起因する内燃機関の回転変動を検出する回
転変動検出方法を提供し、もってエンジンの安定燃焼限
界での運転等を可能にすることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a rotation fluctuation detecting method for detecting a rotation fluctuation of an internal combustion engine due to abnormal combustion or the like, and thereby to enable the engine to operate at a stable combustion limit.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１の回転変動検出方法は、内燃機関のクランク回転情報
から、当該内燃機関における回転変動を検出する回転変
動検出方法であって、前記内燃機関の燃焼行程期間を２
分割して燃焼行程前期と燃焼行程後期とを規定すべく、
３つのクランク角位置で出力されるクランク角信号を検
出するステップと、検出したクランク角信号に基づき、
前記燃焼行程前期の回転速度と前記燃焼行程後期の回転
速度との関係に対応した回転変動瞬時値を算出するステ
ップと、算出した回転変動瞬時値に基づき、前記内燃機
関に回転変動があったと判定するステップとを含む。Therefore, a rotation fluctuation detecting method according to claim 1 of the present invention is a rotation fluctuation detecting method for detecting a rotation fluctuation in an internal combustion engine from crank rotation information of the internal combustion engine, wherein: The combustion stroke period of the internal combustion engine is 2
To divide and specify the first half of the combustion stroke and the second half of the combustion stroke,
Based on the step of detecting the crank angle signal output at the three crank angle positions and the detected crank angle signal,
A step of calculating an instantaneous value of rotational fluctuation corresponding to the relationship between the rotational speed in the first half of the combustion stroke and the rotational speed in the latter half of the combustion stroke, and it is determined that there is rotational fluctuation in the internal combustion engine based on the calculated instantaneous value of rotational fluctuation. And a step of performing.
【０００６】また、本発明の請求項２の回転変動検出方
法は、内燃機関のクランク回転情報から、当該内燃機関
における回転変動を検出する回転変動検出方法であっ
て、前記内燃機関の燃焼行程前期と燃焼行程後期とをそ
れぞれ規定する所定のクランク角位置で出力されるクラ
ンク角信号を検出するステップと、検出したクランク角
信号に基づき、前記燃焼行程前期の回転速度と前記燃焼
行程後期の回転速度との比に対応した回転変動瞬時値を
算出するステップと、算出した回転変動瞬時値に基づ
き、前記内燃機関に回転変動があったと判定するステッ
プとを含む。Further, a rotation fluctuation detecting method according to a second aspect of the present invention is a rotation fluctuation detecting method for detecting a rotation fluctuation in the internal combustion engine from crank rotation information of the internal combustion engine, wherein the combustion stroke of the internal combustion engine is in the early stage. And a step of detecting a crank angle signal output at a predetermined crank angle position that respectively defines the combustion stroke late stage, and the rotation speed of the combustion stroke early period and the combustion stroke late period based on the detected crank angle signal. And a step of determining that there is a rotation fluctuation in the internal combustion engine based on the calculated rotation fluctuation instantaneous value.
【０００７】また、本発明の請求項３の回転変動検出方
法は、前記請求項１または２の回転変動検出方法におい
て、前記燃焼行程前期の回転角度をαとし、前記燃焼行
程後期の回転角度をβとし、内燃機関が燃焼行程前期の
回転に要する時間をＴα、燃焼行程後期の回転に要する
時間をＴβとしたとき、回転変動瞬時値Ｖｎが式（Ｖｎ
＝β／α−Ｔβ／Ｔα）に基づき算出される。The rotation fluctuation detecting method according to claim 3 of the present invention is the rotation fluctuation detecting method according to claim 1 or 2, wherein the rotation angle in the first half of the combustion stroke is α and the rotation angle in the second half of the combustion stroke is Let β be the time required for the internal combustion engine to rotate in the first half of the combustion stroke, and Tβ be the time required to rotate in the latter half of the combustion stroke.
= Β / α-Tβ / Tα).
【０００８】また、本発明の請求項４の回転変動検出方
法は、前記請求項１乃至３の回転変動検出方法におい
て、多気筒内燃機関における、第１の気筒の回転変動瞬
時値と当該第１の気筒の直前に燃焼行程にあった第２の
気筒の回転変動瞬時値との偏差から回転変動瞬時値の変
化量である回転変動指数を算出するステップと、前記回
転変動指数に応じて前記内燃機関の各気筒に回転変動が
生じたことを判定するステップとを含む。A rotation fluctuation detecting method according to a fourth aspect of the present invention is the rotation fluctuation detecting method according to the first to third aspects, wherein the rotation fluctuation instantaneous value of the first cylinder in the multi-cylinder internal combustion engine and the first fluctuation Calculating the rotation fluctuation index, which is the amount of change in the rotation fluctuation instantaneous value, from the deviation from the rotation fluctuation instantaneous value of the second cylinder that was in the combustion stroke immediately before this cylinder, and the internal combustion engine according to the rotation fluctuation index. Determining that rotation fluctuation has occurred in each cylinder of the engine.
【０００９】また、本発明の請求項５の回転変動検出方
法は、前記請求項１乃至４の回転変動検出方法におい
て、多気筒内燃機関における、前記第１の気筒の回転変
動瞬時値とその平均値との偏差から回転変動瞬時値の変
化量である回転変動指数を算出するステップと、前記回
転変動指数に応じて前記内燃機関の各気筒に回転変動が
生じたことを判定するステップとを含む。A rotation fluctuation detecting method according to a fifth aspect of the present invention is the rotation fluctuation detecting method according to any one of the first to fourth aspects, wherein an instantaneous value of rotation fluctuation of the first cylinder and its average in a multi-cylinder internal combustion engine. Including a step of calculating a rotation fluctuation index which is a change amount of the rotation fluctuation instantaneous value from a deviation from the value, and a step of determining that a rotation fluctuation has occurred in each cylinder of the internal combustion engine according to the rotation fluctuation index. .
【００１０】また、本発明の請求項６の回転変動検出方
法は、前記請求項４または５の回転変動検出方法におい
て、前記回転変動が、所定サンプリング区間内で前記回
転変動指数が前記閾値を所定回数以上超えたときに判定
される。また、本発明の請求項７の回転変動検出方法
は、前記請求項１乃至３の回転変動検出方法において、
多気筒内燃機関のクランク回転情報から、当該内燃機関
における各気筒の回転変動を検出するものであって、第
１の気筒の燃焼行程後期終了時点と前記第１の気筒の直
後に燃焼行程を迎える気筒の燃焼行程前期の開始時点と
の双方を規定すべく出力されるクランク角信号を備えて
構成される。Further, a rotation fluctuation detecting method according to a sixth aspect of the present invention is the rotation fluctuation detecting method according to the fourth or fifth aspect, wherein the rotation fluctuation is within a predetermined sampling interval, and the rotation fluctuation index has a predetermined threshold value. It is judged when the number of times exceeds. A rotation fluctuation detecting method according to claim 7 of the present invention is the rotation fluctuation detecting method according to any one of claims 1 to 3.
Rotational fluctuation of each cylinder in the internal combustion engine is detected from crank rotation information of the multi-cylinder internal combustion engine, and the combustion stroke is reached immediately after the end of the latter half of the combustion stroke of the first cylinder and immediately after the first cylinder. It is configured with a crank angle signal that is output so as to define both the start time and the start time of the combustion stroke of the cylinder.
【００１１】[0011]
【作用】本発明の請求項１の回転変動検出方法では、内
燃機関の燃焼行程期間を燃焼行程前期と燃焼行程後期と
に２分割する３つのクランク角位置で出力されるクラン
ク角信号から、燃焼行程前期の回転速度と燃焼行程後期
の回転速度との関係に対応した回転変動瞬時値を算出し
た後、この回転変動瞬時値に基づき内燃機関に回転変動
があったと判定する。すなわち、ある気筒で燃焼変動等
の燃焼異常が起きると、その気筒の燃焼行程前期の回転
速度と燃焼行程後期の回転速度との関係が変動し、その
結果、回転変動瞬時値も変動して回転変動が検出され
る。In the method for detecting rotational fluctuation according to the first aspect of the present invention, the combustion stroke is calculated from the crank angle signals output at three crank angle positions that divide the combustion stroke period of the internal combustion engine into the combustion stroke early period and the combustion stroke late period. After calculating the rotation fluctuation instantaneous value corresponding to the relationship between the rotation speed in the first half of the stroke and the rotation speed in the latter half of the combustion stroke, it is determined that there is a rotation fluctuation in the internal combustion engine based on this rotation fluctuation instantaneous value. That is, when a combustion abnormality such as combustion fluctuation occurs in a certain cylinder, the relationship between the rotation speed in the first half of the combustion stroke and the rotation speed in the second half of the combustion stroke of that cylinder fluctuates. Fluctuations are detected.
【００１２】また、請求項２の回転変動検出方法では、
内燃機関の燃焼行程前期と燃焼行程後期とを規定する所
定のクランク角位置で出力されるクランク角信号から、
燃焼行程前期の回転速度と燃焼行程後期の回転速度との
比に対応した回転変動瞬時値を算出した後、この回転変
動瞬時値に基づき内燃機関に回転変動があったと判定す
る。すなわち、ある気筒で燃焼変動等の燃焼異常が起き
ると、その気筒の燃焼行程前期の回転速度と燃焼行程後
期の回転速度との比が変動し、その結果、回転変動瞬時
値も変動して回転変動が検出される。Further, in the rotation fluctuation detecting method according to claim 2,
From the crank angle signal output at a predetermined crank angle position that defines the combustion stroke early period and the combustion stroke late period of the internal combustion engine,
After calculating the rotation fluctuation instantaneous value corresponding to the ratio of the rotation speed in the first half of the combustion stroke to the rotation speed in the second half of the combustion stroke, it is determined that there is rotation fluctuation in the internal combustion engine based on this rotation fluctuation instantaneous value. That is, when combustion abnormality such as combustion fluctuation occurs in a cylinder, the ratio of the rotation speed in the first half of the combustion stroke to the rotation speed in the second half of the combustion stroke of the cylinder fluctuates, and as a result, the instantaneous value of rotation fluctuation also fluctuates. Fluctuations are detected.
【００１３】また、請求項３の回転変動検出方法では、
燃焼行程前後期の回転角度比（β／α）と回転速度比
（Ｔβ／Ｔα）との偏差から回転変動瞬時値を算出する
が、クランク角信号検出手段の組付後に燃焼が正常に行
われている場合には回転角度比（β／α）は常に一定で
あるため、回転速度比（Ｔβ／Ｔα）の変動に基づいて
回転変動を検出できる。Further, according to the rotation fluctuation detecting method of claim 3,
The instantaneous value of the rotational fluctuation is calculated from the deviation between the rotational angle ratio (β / α) and the rotational speed ratio (Tβ / Tα) in the pre- and post-combustion strokes, but combustion is normally performed after the crank angle signal detecting means is assembled. In this case, since the rotation angle ratio (β / α) is always constant, the rotation fluctuation can be detected based on the fluctuation of the rotation speed ratio (Tβ / Tα).
【００１４】また、請求項４の回転変動検出方法では、
多気筒内燃機関の第１の気筒の回転変動瞬時値と、第１
の気筒の直前に燃焼行程にあった第２の気筒の回転変動
瞬時値との偏差から回転変動指数を算出するため、回転
変動が生じた気筒の直後に燃焼行程を迎える気筒の回転
変動検出を行う際に、前記回転変動の影響が除外され
る。Further, according to the rotation fluctuation detecting method of claim 4,
An instantaneous value of the rotational fluctuation of the first cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine;
Since the rotation fluctuation index is calculated from the deviation from the rotation fluctuation instantaneous value of the second cylinder that was in the combustion stroke immediately before the cylinder No., the rotation fluctuation of the cylinder that reaches the combustion stroke immediately after the cylinder in which the rotation fluctuation occurs is detected. In doing so, the effects of the rotational fluctuations are excluded.
【００１５】また、請求項５の回転変動検出方法では、
回転変動瞬時値とその気筒の回転変動瞬時値の平均値と
の偏差から回転変動指数を検出するため、各気筒間にお
けるクランク角位置検出手段の製造あるいは取付上の誤
差等による相違が検出精度に影響を与えなくなる。ま
た、請求項６の回転変動検出方法では、回転変動指数が
閾値を所定回数以上超えたときに回転変動が生じたと判
定するため、路面の変化の影響等によって生じる閾値以
上の回転変動指数すなわちノイズが除去される。Further, according to the rotation fluctuation detecting method of claim 5,
Since the rotational fluctuation index is detected from the deviation between the instantaneous value of rotational fluctuation and the average value of the instantaneous value of rotational fluctuation of that cylinder, the difference in the manufacturing or mounting error of the crank angle position detection means between the cylinders is the detection accuracy. It has no effect. Further, in the rotation fluctuation detecting method according to claim 6, since it is determined that the rotation fluctuation occurs when the rotation fluctuation index exceeds the threshold value a predetermined number of times or more, the rotation fluctuation index or noise, which is equal to or larger than the threshold value, caused by the influence of the change of the road surface. Are removed.
【００１６】また、請求項７の回転変動検出方法では、
第１の気筒の燃焼行程後期終了時点と第１の気筒より後
に燃焼行程を迎える気筒の燃焼行程前期の開始時点との
双方を規定すべく出力されるクランク角信号を備えるた
め、多気筒内燃機関においては、１気筒の燃焼行程期間
を前期と後期とに区分するのに必要なクランク角信号の
気筒数倍より少ない数のクランク角信号を検出すること
で、前気筒の回転変動が検出される。Further, in the rotation fluctuation detecting method according to claim 7,
A multi-cylinder internal combustion engine is provided with a crank angle signal that is output to define both the end point of the latter half of the combustion stroke of the first cylinder and the start time of the first half of the combustion stroke of the cylinder that reaches the combustion stroke after the first cylinder. In, the rotational fluctuation of the front cylinder is detected by detecting a crank angle signal of a number smaller than the number of cylinders times the crank angle signal required for dividing the combustion stroke period of one cylinder into the first period and the second period. .
【００１７】[0017]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例を
詳細に説明する。図１は、本発明に係る回転変動検出方
法を適用したエンジン制御系の概略構成図である。図１
において、１は自動車用の直列４気筒ガソリンエンジン
（以下、単にエンジンと記す）であり、燃焼室を始め吸
気系や点火系等がリーンバーン用に設計されている。エ
ンジン１の吸気ポート２には、各気筒毎に燃料噴射弁３
が取り付けられた吸気マニホールド４を介し、エアクリ
ーナ５，エアフローセンサ６，スロットルバルブ７，Ｉ
ＳＣ（アイドルスピードコントローラ）８等を具えた吸
気管９が接続している。また、排気ポート１０には、排
気マニホールド１１を介し、Ｏ2 センサ１２，三元触媒
１３，図示しないマフラー等を具えた排気管１４が接続
している。エンジン１には、燃焼室１５に点火プラグ１
６が配置されると共に、クランクシャフト２５に直付け
されたロータプレート１７の回転を検出するクランク角
センサ１８が取り付けられている。尚、図２に示したよ
うに、ロータプレート１７には角度幅７０°の２個のベ
ーン１７ａ，１７ｂが１８０°間隔で形成されており、
図３に示したように、各気筒の上死点（ＴＤＣ）を含む
１１０°（ＢＴＤＣ５°〜ＡＴＤＣ１０５°）の区間α
と、それに続く７０°（ＡＴＤＣ１０５°〜ＡＴＤＣ１
７５°）の区間βとが検出される。図１中、１９はスロ
ットルバルブ７の開度θTHを検出するスロットルセン
サ、２０は冷却水温ＴW を検出する水温センサ、２１は
大気圧Ｔa を検出する大気圧センサ、２２は吸気温度Ｔ
a を検出する吸気温センサである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine control system to which a rotation fluctuation detecting method according to the present invention is applied. Figure 1
In the figure, reference numeral 1 denotes an in-line four-cylinder gasoline engine for an automobile (hereinafter, simply referred to as an engine), in which a combustion chamber, an intake system, an ignition system and the like are designed for lean burn. In the intake port 2 of the engine 1, a fuel injection valve 3 is provided for each cylinder.
Via an intake manifold 4 to which an air cleaner 5, an air flow sensor 6, a throttle valve 7, I
An intake pipe 9 including an SC (idle speed controller) 8 and the like is connected. An exhaust pipe 11 including an O 2 sensor 12, a three-way catalyst 13, and a muffler (not shown) is connected to the exhaust port 10 via an exhaust manifold 11. The engine 1 includes a combustion chamber 15 and a spark plug 1
6 is arranged, and a crank angle sensor 18 for detecting the rotation of the rotor plate 17 directly attached to the crankshaft 25 is attached. As shown in FIG. 2, the rotor plate 17 is provided with two vanes 17a and 17b having an angular width of 70 ° at 180 ° intervals.
As shown in FIG. 3, a section α of 110 ° (BTDC 5 ° to ATDC 105 °) including the top dead center (TDC) of each cylinder.
Followed by 70 ° (ATDC105 ° ~ ATDC1
75 °) section β is detected. In FIG. 1, 19 is a throttle sensor for detecting the opening θTH of the throttle valve 7, 20 is a water temperature sensor for detecting the cooling water temperature TW, 21 is an atmospheric pressure sensor for detecting the atmospheric pressure Ta, and 22 is an intake air temperature T.
It is an intake air temperature sensor that detects a.
【００１８】車室内には、図示しない入出力装置，多数
の制御プログラムを内蔵した記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ），タイマ
カウンタ等を具えた、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）
２３が設置されており、エンジン１の総合的な制御を行
う。ＥＣＵ２３の入力側には、上述した各種のセンサ類
からの検出情報が入力する。ＥＣＵ２３は、これらの検
出情報から燃料噴射量や点火時期等の最適値を演算し、
燃料噴射弁３や点火プラグ１６等を駆動する。図中、２
４は、ＥＣＵ２３からの指令により点火プラグ１６に高
電圧を出力する点火ユニットである。An input / output device (not shown) and a storage device (ROM, RA) incorporating a large number of control programs are provided in the passenger compartment.
M, BURAM, etc.), central processing unit (CPU), timer counter, etc., ECU (engine control unit)
23 is installed and controls the engine 1 comprehensively. Detection information from the various sensors described above is input to the input side of the ECU 23. The ECU 23 calculates optimum values such as the fuel injection amount and the ignition timing from these detection information,
The fuel injection valve 3 and the spark plug 16 are driven. 2 in the figure
Reference numeral 4 is an ignition unit that outputs a high voltage to the spark plug 16 in response to a command from the ECU 23.
【００１９】以下、図４〜図６の制御フローチャートお
よび図７〜図１０のマップやグラフを用いて、本実施例
における制御の手順を説明する。運転者がイグニッショ
ンキーをＯＮにしてエンジン１がスタートすると、ＥＣ
Ｕ２３は、図４のフローチャートに示した燃料噴射制御
サブルーチンを繰り返し実行する。The control procedure in this embodiment will be described below with reference to the control flowcharts of FIGS. 4 to 6 and the maps and graphs of FIGS. 7 to 10. When the driver turns on the ignition key and engine 1 starts, EC
U23 repeatedly executes the fuel injection control subroutine shown in the flowchart of FIG.
【００２０】このサブルーチンを開始すると、ＥＣＵ２
０は先ずステップＳ１で、上述した各センサからの運転
情報をＲＡＭに読み込む。次に、ＥＣＵ２３は、ステッ
プＳ２で、スロットル開度θTHやその時間変化率，体積
効率ＥV ，エンジン始動後の経過時間，冷却水温ＴW 等
からフィードバック制御を行うべきか否かを判定する。
尚、体積効率ＥV は、エアフローセンサ６により検出さ
れた空気流量とエンジン回転数Ｎe から一吸気行程当た
りの吸気量A/N を算出し、これに大気圧Ｐa ，吸気温度
Ｔa 等による補正を行うことにより求められる。そし
て、この判定が肯定（Ｙes）の場合には、ＥＣＵ２３
は、ステップＳ３で体積効率ＥV やエンジン回転数Ｎe
等から、現在の運転状態が所定のリーンバーン制御領域
にあるか否かを判定する。尚、リーンバーン制御は、ア
イドル運転時や定速走行時等の要求トルクの小さい運転
領域で行われる。When this subroutine is started, the ECU 2
First, in step S1, 0 is loaded into the RAM with the driving information from the above-mentioned sensors. Next, in step S2, the ECU 23 determines whether or not feedback control should be performed based on the throttle opening θTH, the time change rate thereof, the volumetric efficiency EV, the elapsed time after engine start, the cooling water temperature TW, and the like.
The volumetric efficiency EV is calculated by calculating the intake air amount A / N per intake stroke from the air flow rate detected by the air flow sensor 6 and the engine speed Ne, and correcting it by the atmospheric pressure Pa, the intake air temperature Ta, etc. Required by If this determination is affirmative (Yes), the ECU 23
Is the volumetric efficiency EV and the engine speed Ne in step S3.
From the above, it is determined whether or not the current operating state is in a predetermined lean burn control region. The lean burn control is performed in an operating region where the required torque is small, such as during idle operation or constant speed running.
【００２１】そして、ステップＳ３の判定がＹesである
場合には、ＥＣＵ２３は、ステップＳ４で、体積効率Ｅ
V とエンジン回転数Ｎe とに基づき、図７のリーン空燃
比マップに基づき目標空燃比ＯＡＦを設定する。次に、
ＥＣＵ２３は、ステップＳ５で、後述する安定燃焼限界
制御サブルーチンにより、燃料噴射弁３の噴射量（開弁
時間ＴINJ ）を制御する。If the determination in step S3 is Yes, the ECU 23 determines in step S4 the volumetric efficiency E.
Based on V and the engine speed Ne, the target air-fuel ratio OAF is set based on the lean air-fuel ratio map of FIG. next,
In step S5, the ECU 23 controls the injection amount (valve opening time TINJ) of the fuel injection valve 3 by a stable combustion limit control subroutine described later.
【００２２】一方、ステップＳ３での判定がＮｏである
場合、ＥＣＵ２３は、ステップＳ６で、体積効率ＥV と
エンジン回転数Ｎe とに基づき、図８のストイキオ／リ
ッチ空燃比マップに基づき目標空燃比ＯＡＦを設定し、
ステップＳ７で、Ｏ2 センサ１２の出力電圧に基づいて
燃料噴射弁３の開弁時間ＴINJ をフィードバック制御す
る。また、ステップＳ２での判定がＮｏである場合、Ｅ
ＣＵ２３は、ステップＳ８で、ストイキオ／リッチ空燃
比マップに基づき目標空燃比ＯＡＦを設定する。次に、
ＥＣＵ２３は、ステップＳ９で、目標空燃比ＯＡＦと吸
気量A/N とから基本噴射量ＴINJBを算出した後、加速時
増量や冷機時増量等の補正を行い、ステップＳ１０で、
燃料噴射弁３の開弁時間をオープンループ制御する。On the other hand, if the determination in step S3 is No, the ECU 23 determines in step S6 the target air-fuel ratio OAF based on the volumetric efficiency EV and the engine speed Ne based on the stoichio / rich air-fuel ratio map of FIG. Set
In step S7, the valve opening time TINJ of the fuel injection valve 3 is feedback-controlled based on the output voltage of the O 2 sensor 12. If the determination in step S2 is No, E
In step S8, the CU 23 sets the target air-fuel ratio OAF on the basis of the stoichio / rich air-fuel ratio map. next,
After calculating the basic injection amount TINJB from the target air-fuel ratio OAF and the intake air amount A / N in step S9, the ECU 23 corrects the acceleration increase amount, the cold increase amount, etc., and in step S10,
The open time of the fuel injection valve 3 is controlled by open loop.
【００２３】さて、上述した安定燃焼限界制御サブルー
チンは、クランク割込信号ＳＧＴが入力する毎に、以下
の手順で繰り返し実行される。このサブルーチンを開始
すると、ＥＣＵ２３は、先ず図５のステップＳ２０で、
現在の運転状態が所定の学習領域にあるか否かを判定す
る。この判定は、例えば現在の運転状態が図７のリーン
空燃比マップにクロスハッチングで示した学習領域にあ
るか否かによって行われ、この判定がＮｏである場合に
は、後述する図６のステップＳ３６に進み、以下のステ
ップを実行して燃料噴射弁３を駆動制御する。尚、本実
施例においては、体積効率ＥV がＥVAとＥVBとの間で、
かつエンジン回転数Ｎe がＮeAとＮeBとの間の範囲が上
述した所定の学習領域となっている。Now, the above-mentioned stable combustion limit control subroutine is repeatedly executed in the following procedure every time the crank interrupt signal SGT is input. When this subroutine is started, the ECU 23 firstly proceeds to step S20 of FIG.
It is determined whether or not the current driving state is in a predetermined learning area. This determination is made, for example, based on whether or not the current operating state is in the learning region shown by cross-hatching in the lean air-fuel ratio map of FIG. 7. If this determination is No, the step of FIG. In step S36, the following steps are executed to drive and control the fuel injection valve 3. In this embodiment, the volumetric efficiency EV is between EVA and EVB,
Moreover, the range between the engine speed Ne and NeA and NeB is the above-mentioned predetermined learning region.
【００２４】ステップＳ２０の判定がＹesであった場
合、ＥＣＵ２３は、ステップＳ２２で、所定値ＴCDX
（本実施例では、２５６）を初期値とするカウントダウ
ンタイマＴCDから１を減算した後、ステップＳ２３で、
下式により点火順序でのｍ番目の気筒のｎ回目の燃焼行
程における回転変動瞬時値Ｖmnを算出する。尚、本実施
例の場合、各気筒の点火順序は１−３−４−２である。If the determination in step S20 is Yes, the ECU 23 determines in step S22 the predetermined value TCDX.
After subtracting 1 from the countdown timer TCD whose initial value is (256 in this embodiment), in step S23,
The rotational fluctuation instantaneous value Vmn in the nth combustion stroke of the mth cylinder in the ignition order is calculated by the following formula. In the case of this embodiment, the ignition order of each cylinder is 1-3-4-2.
【００２５】Ｖmn＝（β／α−Ｔβ／Ｔα）・Ｋ ここで、α（固定値）はクランク角センサ１８がＯＦＦ
となる区間（圧縮上死点を含む１１０°），β（固定
値）はクランク角センサ１８がＯＮとなる区間（βに続
く７０°）であり、Ｔα，Ｔβはクランクシャフト２５
が区間α，区間βを回転するのに要する時間，Ｋは体積
効率ＥV とエンジン回転数Ｎe とをパラメータとするマ
ップに基づき設定される補正係数（＞０）である。そし
て、燃焼が正常に行われている場合には、圧縮行程の影
響を受けかつ燃焼が未だ不十分な燃焼行程前期（区間
α）では、クランクシャフト２５の回転が比較的遅く、
また、燃焼が完全に行われた燃焼行程後期（区間β）で
は、クランクシャフト２５の回転が比較的速いため、β
／α＞Ｔβ／Ｔαとなり、回転変動瞬時値Ｖmnは正の値
となる。また、失火が起こった場合には、燃焼による仕
事なしに他気筒の圧縮仕事をする必要があるため、クラ
ンクシャフト２５の回転が次第に遅くなってβ／α＜Ｔ
β／Ｔαとなり、回転変動瞬時値Ｖmnは負の値となる。Vmn = (β / α-Tβ / Tα) · K where α (fixed value) is the crank angle sensor 18 OFF
Is a section (110 ° including the compression top dead center), β (fixed value) is a section in which the crank angle sensor 18 is ON (70 ° following β), and Tα and Tβ are the crankshaft 25.
Is a time required to rotate the sections α and β, and K is a correction coefficient (> 0) set on the basis of a map having the volume efficiency EV and the engine speed Ne as parameters. When the combustion is normally performed, the rotation of the crankshaft 25 is relatively slow in the first half of the combustion stroke (section α) which is affected by the compression stroke and the combustion is still insufficient.
Further, in the latter half of the combustion stroke (section β) where combustion is completely performed, the rotation of the crankshaft 25 is relatively fast, so β
/ Α> Tβ / Tα, and the rotational fluctuation instantaneous value Vmn becomes a positive value. Further, when a misfire occurs, it is necessary to perform the compression work of the other cylinders without the work of combustion, so the rotation of the crankshaft 25 gradually slows down and β / α <T
β / Tα, and the instantaneous value of rotational fluctuation Vmn becomes a negative value.
【００２６】回転変動瞬時値Ｖmnの算出を終えると、Ｅ
ＣＵ２３は、次に各気筒間のばらつきおよびサイクル間
のばらつきを排除するべく、ステップＳ２４で、前回燃
焼行程にあったｍ−１番目の気筒の回転変動瞬時値Ｖm-
1,n との偏差から、気筒別回転変動指数ΔＶmnを算出す
る。 ΔＶmn＝（Ｖmn−Ｅmn）−（Ｖm-1,n −Ｅm-1,n ） ここで、Ｅmnはローパスフィルタ的平均値であり、下式
を用いて演算される。尚、下式中のＫF はフィルタ係数
であり、本実施例では0.95とする。When the calculation of the instantaneous value of rotational fluctuation Vmn is completed, E
Next, in step S24, the CU 23 eliminates the variation between the cylinders and the variation between the cycles, and in step S24, the rotation variation instantaneous value Vm- of the m-1th cylinder in the previous combustion stroke.
The cylinder-by-cylinder rotational fluctuation index ΔVmn is calculated from the deviation from 1, n. ΔVmn = (Vmn-Emn)-(Vm-1, n-Em-1, n) Here, Emn is a low-pass filter-like average value and is calculated using the following equation. Note that KF in the following equation is a filter coefficient, and is 0.95 in this embodiment.
【００２７】 Ｅmn＝ＫF ・Ｅm,n-1 ＋（１−ＫF ）・Ｖmn 気筒別回転変動指数ΔＶmnを算出したら、ＥＣＵ２３
は、次にステップＳ２５で、気筒別回転変動指数ΔＶmn
が所定の閾値ΔＶｘを下回ったか否かを判定し、この判
定がＮｏである場合には、図６のステップＳ３０に進
む。尚、閾値ΔＶｘは、失火が生じた場合にのみ気筒別
回転変動指数ΔＶmnが下回るように、通常の燃焼に伴う
回転変動に対して十分低い値に設定されている。Emn = KF.Em, n-1 + (1-KF) .Vmn After calculating the cylinder-by-cylinder rotational fluctuation index ΔVmn, the ECU 23
Next, in step S25, the cylinder-by-cylinder rotational fluctuation index ΔVmn
Is below a predetermined threshold value ΔVx, and if the determination is No, the process proceeds to step S30 in FIG. The threshold value ΔVx is set to a value that is sufficiently low with respect to the rotational fluctuation associated with normal combustion so that the cylinder-by-cylinder rotational fluctuation index ΔVmn falls only when misfire occurs.
【００２８】一方、ステップＳ２５の判定がＹesである
場合には、ステップＳ２６で失火回数カウンタＣMFに１
を加算した後、ステップＳ２７で、気筒別変動積算値Σ
ΔＶｍに今回の気筒別回転変動指数ΔＶmnを加算し、図
６のステップＳ３０に進む。尚、失火回数カウンタＣMF
および気筒別変動積算値ΣΔＶｍは、図９に示した通
り、カウントダウンタイマＴCDが初期値にリセットされ
る毎に、それぞれ初期値０にリセットされる。On the other hand, when the determination in step S25 is Yes, the misfire number counter CMF is set to 1 in step S26.
After adding, the cylinder-by-cylinder variation integrated value Σ
The cylinder-by-cylinder rotational fluctuation index ΔVmn is added to ΔVm, and the process proceeds to step S30 in FIG. The misfire counter CMF
The cylinder-by-cylinder variation integrated value ΣΔVm is reset to the initial value 0 each time the countdown timer TCD is reset to the initial value, as shown in FIG. 9.
【００２９】ＥＣＵ２３は、図６のステップＳ３０で、
カウントダウンタイマＴCDが０となったか否か、すなわ
ち学習領域内でＴCDX サイクルの運転が行われたか否か
を判定し、この判定がＮｏである場合には後述のステッ
プＳ３６に進み、燃料噴射弁３を駆動する。尚、本実施
例においては、運転状態が学習領域から一旦外れた場合
にも、失火回数カウンタＣMF，気筒別変動積算値ΣΔＶ
ｍ、およびカウントダウンタイマ値ＴCDはＲＡＭに保存
され、再度学習領域に入った時点でＥＣＵ２３は各値の
積算や減算を継続して行う。The ECU 23, in step S30 of FIG.
It is determined whether or not the countdown timer TCD has become 0, that is, whether or not the operation of the TCDX cycle has been performed within the learning region. If the determination is No, the process proceeds to step S36 described later, and the fuel injection valve 3 To drive. Incidentally, in the present embodiment, even if the operating state is once out of the learning region, the misfire number counter CMF and the cylinder-by-cylinder variation integrated value ΣΔV.
m and the countdown timer value TCD are stored in the RAM, and when the learning area is entered again, the ECU 23 continues to integrate and subtract each value.
【００３０】学習領域でＴCDX サイクルの運転が行わ
れ、ステップＳ３０の判定がＹesとなった場合、ＥＣＵ
２３は、ステップＳ３１で、失火回数カウンタＣMFの値
が０か否かを判定する。そして、この判定がＹesである
場合、ＥＣＵ２３は、当該気筒の空燃比が安定燃焼限界
に対して未だリッチ側にあると判断し、ステップＳ３２
で、所定の減量補正値ＫD （本実施例では、０．２％）
を用いて、下式により気筒別フィードバック係数ＫmFD
を更新する。尚、本実施例の場合、気筒別フィードバッ
ク係数ＫmFD は、０％から１０％の範囲の値をとり、Ｂ
ＵＲＡＭ等の不揮発性メモリーに記憶される。When the TCDX cycle is performed in the learning region and the determination in step S30 is Yes, the ECU
23 determines in step S31 whether or not the value of the misfire number counter CMF is 0. Then, if this determination is Yes, the ECU 23 determines that the air-fuel ratio of the cylinder is still on the rich side with respect to the stable combustion limit, and step S32 is performed.
Then, a predetermined weight reduction correction value KD (0.2% in this embodiment)
By using the following formula, the feedback coefficient for each cylinder KmFD
To update. In the case of the present embodiment, the cylinder-by-cylinder feedback coefficient KmFD takes a value in the range of 0% to 10% and B
It is stored in a non-volatile memory such as URAM.
【００３１】ＫmFD ＝ＫmFD −ＫD 一方、ステップＳ３１の判定がＮｏである場合、ＥＣＵ
２３は、ステップＳ３３で、失火回数カウンタＣMFの値
が閾値ＣMFX （本実施例では３回）以上であるか否かを
判定する。そして、この判定がＮｏである場合、ＥＣＵ
２３は、当該気筒の空燃比が安定燃焼限界にあると判断
し、燃料噴射弁３の気筒別フィードバック係数ＫmFD を
現状でホールドし、安定燃焼限界での運転を継続させ
る。KmFD = KmFD-KD On the other hand, if the determination in step S31 is No, the ECU
23, in step S33, it is determined whether or not the value of the misfire number counter CMF is greater than or equal to the threshold value CMFX (three times in this embodiment). If this determination is No, the ECU
Reference numeral 23 determines that the air-fuel ratio of the cylinder is at the stable combustion limit, holds the cylinder-by-cylinder feedback coefficient KmFD of the fuel injection valve 3 at present, and continues the operation at the stable combustion limit.
【００３２】また、ステップＳ３３の判定がＹesである
場合、ＥＣＵ２３は、当該気筒の空燃比がすでに安定燃
焼限界を超えてリーン側に突入したと判断する。そし
て、ステップＳ３４で、図１０のマップに基づき気筒別
変動積算値ΣΔＶｍに対応する気筒別増量補正値Ｋamを
設定し、下式により気筒別フィードバック係数ＫmFD を
更新する。尚、気筒別増量補正値Ｋamは、図１０に示し
たように、気筒別変動積算値ΣΔＶｍの増加に伴ってリ
ニアに増加する。When the determination in step S33 is Yes, the ECU 23 determines that the air-fuel ratio of the cylinder has already exceeded the stable combustion limit and has entered the lean side. Then, in step S34, the cylinder-by-cylinder increase correction value Kam corresponding to the cylinder-by-cylinder fluctuation integrated value ΣΔVm is set based on the map of FIG. 10, and the cylinder-by-cylinder feedback coefficient KmFD is updated by the following equation. The cylinder-by-cylinder increase correction value Kam increases linearly as the cylinder-by-cylinder variation integrated value ΣΔVm increases, as shown in FIG.
【００３３】ＫmFD ＝ＫmFD ＋Ｋam ステップＳ３２あるいはステップＳ３４で気筒別フィー
ドバック係数ＫmFD を更新すると、ＥＣＵ２３は、ステ
ップＳ３５で、失火回数カウンタＣMF，気筒別変動積算
値ΣΔＶｍおよびカウントダウンタイマＴCDの値をリセ
ットする。ステップＳ３５でのカウンタやタイマ等のリ
セットが終了すると、ＥＣＵ２３は、ステップＳ３６
で、現在の運転状態が所定の補正領域にあるか否かを図
７のリーン空燃比マップから判定する。尚、本実施例に
おいては、体積効率ＥV がＥVCとＥVDとの間で、かつエ
ンジン回転数Ｎe がＮeCとＮeDとの間の範囲が上述した
所定の補正領域となっている。補正領域は学習領域より
大きく設定されており、ＥVC＜ＥVA＜ＥVB＜ＥVDで、Ｎ
eC＜ＮeA＜ＮeB＜ＮeDとなっている。そして、補正領域
を外れる領域では失火の虞はなく、学習補正を必要とし
ない。KmFD = KmFD + Kam When the cylinder-specific feedback coefficient KmFD is updated in step S32 or step S34, the ECU 23 resets the misfire number counter CMF, the cylinder-specific fluctuation integrated value ΣΔVm, and the countdown timer TCD in step S35. When the resetting of the counters and timers in step S35 is completed, the ECU 23 determines in step S36
Then, it is determined from the lean air-fuel ratio map of FIG. 7 whether or not the current operating state is within the predetermined correction range. In this embodiment, the volumetric efficiency EV is between EVC and EVD, and the engine speed Ne is between NeC and NeD, which is the above-mentioned predetermined correction region. The correction area is set larger than the learning area, and if EVC <EVA <EVB <EVD, N
eC <NeA <NeB <NeD. Then, there is no risk of misfire in a region outside the correction region, and learning correction is not required.
【００３４】ステップＳ３６の判定がＹesである場合に
は、ＥＣＵ２３は、ステップＳ３７で燃料補正係数ＫL
を下式により算出する。また、この判定がＮｏである場
合には、ＥＣＵ２３は、ステップＳ３８で燃料補正係数
ＫL を１とする。 ＫL ＝１＋ＫmFD ステップＳ３７あるいはステップＳ３８で燃料補正係数
ＫL を求めたら、ＥＣＵ２３は、ステップＳ３９で、目
標空燃比ＯＡＦや体積効率ＥV を基に、下式により当該
気筒の燃料噴射弁３の開弁時間ＴINJ を算出し、ステッ
プＳ４０で燃料噴射弁３を駆動する。下式中、ＫT は種
々の補正係数，Ｖolは気筒容積，ＴD は無効噴射時間で
ある。If the determination in step S36 is Yes, the ECU 23 determines in step S37 the fuel correction coefficient KL.
Is calculated by the following formula. If the determination is No, the ECU 23 sets the fuel correction coefficient KL to 1 in step S38. KL = 1 + KmFD When the fuel correction coefficient KL is obtained in step S37 or step S38, the ECU 23 determines in step S39 the opening time of the fuel injection valve 3 of the cylinder based on the target air-fuel ratio OAF and the volumetric efficiency EV by the following equation. TINJ is calculated, and the fuel injection valve 3 is driven in step S40. In the following equation, KT is various correction factors, Vol is cylinder volume, and TD is invalid injection time.
【００３５】 ＴINJ ＝ＫT ・ＯＡＦ・ＥV ・Ｖol・ＫL ＋ＴD これにより、補正領域においては、目標空燃比ＯＡＦが
リッチ過ぎた場合、ＴCDX （２５６）サイクル毎に次第
にリーン化され、安定燃焼限界に近づいてゆく。また、
安定燃焼限界を超えてリーン側に突入した場合には、当
該気筒の空燃比が一度にリッチ化され、失火が即座に解
消される。尚、上述した制御は各気筒毎に行われるが、
これは安定燃焼限界の空燃比が個々の気筒で異なるため
である。TINJ = KT.multidot.OAF.multidot.EV.multidot.Vol.KL + TD As a result, in the correction region, when the target air-fuel ratio OAF is too rich, it is gradually leaned every TCDX (256) cycles and approaches the stable combustion limit. Go on. Also,
When the fuel enters the lean side beyond the stable combustion limit, the air-fuel ratio of the cylinder is enriched at once, and misfire is immediately eliminated. The control described above is performed for each cylinder,
This is because the air-fuel ratio at the stable combustion limit differs for each cylinder.
【００３６】以上で、具体的実施例の説明を終えるが、
本発明の態様はこの実施例に限るものではない。例え
ば、上記実施例は本発明を直列４気筒エンジンに適用し
たものであるが、単気筒エンジンやＶ型６気筒エンジン
等、気筒数やその配列が異なる種々のエンジンに適用し
てもよいし、ＥＧＲ制御や点火時期制御等、リーンバー
ン制御以外の種々の制御に適用してもよい。Above, the description of the concrete embodiment is finished.
Aspects of the invention are not limited to this example. For example, although the above-described embodiment applies the present invention to an in-line four-cylinder engine, it may be applied to various engines having different numbers of cylinders and their arrangement, such as a single-cylinder engine and a V-type six-cylinder engine. It may be applied to various controls other than lean burn control such as EGR control and ignition timing control.
【００３７】また、安定燃焼限界制御サブルーチンにお
ける燃料噴射量の初期値を、リーン空燃比マップから検
索した目標空燃比から演算せず、燃料噴射量マップから
直接検索するようにしてもよい。また、燃料噴射量の補
正を行った後、リーン空燃比マップの目標空燃比を学習
補正するようにしてもよい。また、上記実施例では、失
火回数カウンタの値が所定の範囲（１および２）にあっ
た場合には、燃料噴射量を現状でホールドするようにし
たが、所定値（例えば、３）未満の場合には一律にリー
ン化するようにしてもよい。更に、上記制御における各
閾値やカウントダウンタイマの初期値等は適宜設定可能
であるし、演算手順についても本発明の主旨を逸脱しな
い範囲で変更することが可能である。Further, the initial value of the fuel injection amount in the stable combustion limit control subroutine may be directly searched from the fuel injection amount map instead of being calculated from the target air-fuel ratio searched from the lean air-fuel ratio map. Further, the target air-fuel ratio of the lean air-fuel ratio map may be learned and corrected after correcting the fuel injection amount. Further, in the above embodiment, when the value of the misfire number counter is within the predetermined range (1 and 2), the fuel injection amount is held at present, but it is less than the predetermined value (for example, 3). In some cases, it may be uniformly made lean. Further, each threshold value in the above control, the initial value of the countdown timer, and the like can be appropriately set, and the calculation procedure can be changed without departing from the gist of the present invention.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明の請求項１の回転変動検出方法に
よれば、内燃機関の燃焼行程を前期と後期とに２分割
し、その回転速度差から回転変動瞬時値を算出するよう
にしたため、燃焼行程でのクランク角位置を３点検出す
るだけで回転変動検出を行うことが可能となり、クラン
ク角検出手段や演算手段等の構成が極めて簡素になる。According to the rotation fluctuation detecting method of the first aspect of the present invention, the combustion stroke of the internal combustion engine is divided into the first half and the second half, and the rotation fluctuation instantaneous value is calculated from the difference in the rotation speeds. The rotation fluctuation can be detected only by detecting the crank angle position in the combustion stroke at three points, and the configuration of the crank angle detecting means, the calculating means and the like becomes extremely simple.
【００３９】また、請求項２の回転変動検出方法によれ
ば、内燃機関における燃焼行程前期の回転速度と燃焼行
程後期の回転速度との比に基づき回転変動瞬時値を算出
するようにしたため、燃焼変動等の燃焼異常が生じた場
合には回転変動瞬時値の変動が大きくなり、回転変動が
容易に判定できる。また、請求項３の回転変動検出方法
では、燃焼行程前後期の回転角度比（β／α）と回転速
度比（Ｔβ／Ｔα）との偏差から回転変動瞬時値を算出
するが、クランク角信号検出手段の組付後に燃焼が正常
に行われている場合には回転角度比（β／α）は常に一
定であるため、燃焼変動等の燃焼異常により回転速度比
（Ｔβ／Ｔα）が変動すると回転変動瞬時値が急変し、
回転変動が極めて容易に判定できる。According to the method for detecting rotational fluctuation of the present invention, the instantaneous value of rotational fluctuation is calculated based on the ratio of the rotational speed in the first half of the combustion stroke to the rotational speed in the second half of the combustion stroke in the internal combustion engine. When a combustion abnormality such as a fluctuation occurs, the fluctuation of the rotation fluctuation instantaneous value becomes large, and the rotation fluctuation can be easily determined. Further, in the rotation fluctuation detecting method according to the third aspect, the rotation fluctuation instantaneous value is calculated from the deviation between the rotation angle ratio (β / α) and the rotation speed ratio (Tβ / Tα) in the pre- and post-combustion stroke periods. When the combustion is normally performed after the detection means is assembled, the rotation angle ratio (β / α) is always constant. Therefore, when the rotation speed ratio (Tβ / Tα) fluctuates due to combustion abnormality such as combustion fluctuation. The instantaneous value of rotational fluctuation suddenly changes,
Rotational fluctuations can be determined very easily.
【００４０】また、請求項４の回転変動検出方法では、
多気筒内燃機関の第１の気筒の回転変動瞬時値と、当該
第１の気筒の直前に燃焼行程にあった第２の気筒の回転
変動瞬時値とから回転変動指数を算出するため、回転変
動が生じた気筒の直後に燃焼行程を迎える気筒の回転変
動検出を行う際に、前記回転変動の影響が除外され、よ
り正確な回転変動の検出が可能となる。Further, in the rotation fluctuation detecting method according to claim 4,
The rotation fluctuation index is calculated from the rotation fluctuation instantaneous value of the first cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine and the rotation fluctuation instantaneous value of the second cylinder in the combustion stroke immediately before the first cylinder. When the rotational fluctuation detection of the cylinder that is about to go into the combustion stroke immediately after the occurrence of the cylinder is detected, the influence of the rotational fluctuation is excluded, and more accurate rotational fluctuation can be detected.
【００４１】また、請求項５の回転変動検出方法では、
回転変動瞬時値とその気筒の回転変動瞬時値の平均値と
の差から回転変動指数を検出するため、各気筒間におけ
るクランク角信号検出手段の取付誤差が無視でき、回転
変動の判定精度が向上する。また、請求項６の回転変動
検出方法では、回転変動指数が閾値を所定回数超えたと
きに回転変動が生じたと判定するため、路面の変化の影
響等によって生じる閾値以上の回転変動指数すなわちノ
イズが除去され、回転変動の判定精度が向上する。Further, according to the rotation fluctuation detecting method of claim 5,
Since the rotational fluctuation index is detected from the difference between the instantaneous value of rotational fluctuation and the average value of the instantaneous value of rotational fluctuation of that cylinder, the mounting error of the crank angle signal detection means between each cylinder can be ignored, and the accuracy of determination of rotational fluctuation is improved. To do. Further, in the rotation fluctuation detecting method according to the sixth aspect, since it is determined that the rotation fluctuation occurs when the rotation fluctuation index exceeds the threshold value a predetermined number of times, the rotation fluctuation index or noise that is equal to or larger than the threshold value caused by the influence of the change of the road surface or the like is detected. As a result, the accuracy of the rotation fluctuation determination is improved.
【００４２】また、請求項７の回転変動検出方法では、
第１の気筒の燃焼行程後期終了と第１の気筒より後に燃
焼行程を迎える気筒の燃焼行程前期の開始との双方を規
定すべく出力されるクランク角信号を備えるため、多気
筒内燃機関においては、１気筒の燃焼行程期間を前期と
後期とに区分するのに必要なクランク角信号の気筒数倍
より少ない数のクランク角信号を検出することで回転変
動が検出でき、クランク角検出手段や演算手段等の構成
が簡素になる。Further, according to the rotation fluctuation detecting method of claim 7,
In the multi-cylinder internal combustion engine, the crank angle signal is provided to specify both the end of the combustion stroke of the first cylinder and the start of the combustion stroke of the cylinder that reaches the combustion stroke after the first cylinder. Rotational fluctuation can be detected by detecting a crank angle signal of a number smaller than the number of cylinders of the crank angle signal required for dividing the combustion stroke period of one cylinder into the first period and the second period. The configuration of the means and the like becomes simple.
【図１】本発明に係る回転変動検出方法を適用したエン
ジン制御系の一実施例を示した概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an engine control system to which a rotation fluctuation detecting method according to the present invention is applied.
【図２】ロータプレートとクランク角センサとを示した
斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a rotor plate and a crank angle sensor.
【図３】クランク角センサの出力信号を示したグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing an output signal of a crank angle sensor.
【図４】燃料噴射制御サブルーチンの手順を示したフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a fuel injection control subroutine.
【図５】安定燃焼限界制御サブルーチンの手順を示した
フローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a stable combustion limit control subroutine.
【図６】安定燃焼限界制御サブルーチンの手順を示した
フローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of a stable combustion limit control subroutine.
【図７】体積効率とエンジン回転数とをパラメータとす
るリーン空燃比マップである。FIG. 7 is a lean air-fuel ratio map with volume efficiency and engine speed as parameters.
【図８】体積効率とエンジン回転数とをパラメータとす
るストイキオ／リッチ空燃比マップである。FIG. 8 is a stoichio / rich air-fuel ratio map with volume efficiency and engine speed as parameters.
【図９】回転変動と燃料噴射量等との関係を示したグラ
フである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between rotation fluctuation and fuel injection amount and the like.
【図１０】変動積算値と燃料噴射増量係数との関係を示
したグラフである。FIG. 10 is a graph showing a relationship between a fluctuation integrated value and a fuel injection amount increase coefficient.
１ エンジン ３ 燃料噴射弁 １２ Ｏ2 センサ １７ ロータプレート １８ クランク角センサ ２１ ＥＣＵ ２５ クランクシャフト1 Engine 3 Fuel Injection Valve 12 O 2 Sensor 17 Rotor Plate 18 Crank Angle Sensor 21 ECU 25 Crank Shaft
Claims (7)
内燃機関における回転変動を検出する回転変動検出方法
であって、 前記内燃機関の燃焼行程期間を２分割して燃焼行程前期
と燃焼行程後期とを規定すべく、３つのクランク角位置
で出力されるクランク角信号を検出するステップと、 検出したクランク角信号に基づき、前記燃焼行程前期の
回転速度と前記燃焼行程後期の回転速度との関係に対応
した回転変動瞬時値を算出するステップと、 算出した回転変動瞬時値に基づき、前記内燃機関に回転
変動があったと判定するステップとを含むことを特徴と
する内燃機関の回転変動検出方法。1. A rotation fluctuation detecting method for detecting a rotation fluctuation in an internal combustion engine from crank rotation information of the internal combustion engine, wherein a combustion stroke period of the internal combustion engine is divided into two, a combustion stroke early period and a combustion stroke late period. To detect the crank angle signals output at three crank angle positions, and the relationship between the rotation speed in the first half of the combustion stroke and the rotation speed in the second half of the combustion stroke based on the detected crank angle signals. A method for detecting rotational fluctuation of an internal combustion engine, comprising: a step of calculating a corresponding instantaneous rotational fluctuation value; and a step of determining that the internal combustion engine has rotational fluctuation based on the calculated instantaneous value of rotational fluctuation.
内燃機関における回転変動を検出する回転変動検出方法
であって、 前記内燃機関の燃焼行程前期と燃焼行程後期とをそれぞ
れ規定する所定のクランク角位置で出力されるクランク
角信号を検出するステップと、 検出したクランク角信号に基づき、前記燃焼行程前期の
回転速度と前記燃焼行程後期の回転速度との比に対応し
た回転変動瞬時値を算出するステップと、 算出した回転変動瞬時値に基づき、前記内燃機関に回転
変動があったと判定するステップとを含むことを特徴と
する内燃機関の回転変動検出方法。2. A rotation fluctuation detecting method for detecting a rotation fluctuation in the internal combustion engine from crank rotation information of the internal combustion engine, wherein a predetermined crank angle for defining a combustion stroke early period and a combustion stroke late period of the internal combustion engine, respectively. Detecting the crank angle signal output at the position, and calculating the instantaneous value of rotation fluctuation corresponding to the ratio of the rotation speed in the first half of the combustion stroke to the rotation speed in the second half of the combustion stroke based on the detected crank angle signal. A method for detecting a rotational fluctuation of an internal combustion engine, comprising: a step; and a step of determining that the internal combustion engine has a rotational fluctuation based on the calculated instantaneous value of the rotational fluctuation.
前記燃焼行程後期の回転角度をβとし、内燃機関が燃焼
行程前期の回転に要する時間をＴα、燃焼行程後期の回
転に要する時間をＴβとしたとき、回転変動瞬時値Ｖｎ
が式 Ｖｎ＝β／α−Ｔβ／Ｔα に基づき算出されることを特徴とする請求項１または２
記載の内燃機関の回転変動検出方法。3. The rotation angle in the first half of the combustion stroke is α,
When the rotation angle in the latter half of the combustion stroke is β, the time required for the internal combustion engine to rotate in the first half of the combustion stroke is Tα, and the time required for rotation in the second half of the combustion stroke is Tβ, the instantaneous value of the rotational fluctuation Vn
Is calculated based on the formula Vn = β / α-Tβ / Tα.
A method for detecting rotational fluctuation of an internal combustion engine as described.
回転変動瞬時値と当該第１の気筒の直前に燃焼行程にあ
った第２の気筒の回転変動瞬時値との偏差から回転変動
瞬時値の変化量である回転変動指数を算出するステップ
と、 前記回転変動指数に応じて前記内燃機関の各気筒に回転
変動が生じたことを判定するステップとを含むことを特
徴とする請求項１乃至３記載の内燃機関の回転変動検出
方法。4. In a multi-cylinder internal combustion engine, the rotational fluctuation instantaneous value is calculated from the deviation between the rotational fluctuation instantaneous value of the first cylinder and the rotational fluctuation instantaneous value of the second cylinder in the combustion stroke immediately before the first cylinder. 2. The method according to claim 1, further comprising: a step of calculating a rotation fluctuation index that is a change amount of a value; and a step of determining that a rotation fluctuation has occurred in each cylinder of the internal combustion engine according to the rotation fluctuation index. 4. A method for detecting fluctuations in rotation of an internal combustion engine according to any one of 3 to 3.
筒の回転変動瞬時値とその平均値との偏差から回転変動
瞬時値の変化量である回転変動指数を算出するステップ
と、 前記回転変動指数に応じて前記内燃機関の各気筒に回転
変動が生じたことを判定するステップとを含むことを特
徴とする請求項１乃至４記載の内燃機関の回転変動検出
方法。5. In a multi-cylinder internal combustion engine, a step of calculating a rotation fluctuation index, which is a change amount of a rotation fluctuation instantaneous value, from a deviation between a rotation fluctuation instantaneous value of the first cylinder and an average value thereof, 5. The method according to claim 1, further comprising the step of determining that a rotation fluctuation has occurred in each cylinder of the internal combustion engine according to an index.
内で前記回転変動指数が前記閾値を所定回数以上超えた
ときに判定されることを特徴とする請求項４または５記
載の内燃機関の回転変動検出方法。6. The rotation fluctuation of the internal combustion engine according to claim 4, wherein the rotation fluctuation is determined when the rotation fluctuation index exceeds the threshold value a predetermined number of times or more within a predetermined sampling section. Detection method.
ら、当該内燃機関における各気筒の回転変動を検出する
回転変動検出方法であって、 第１の気筒の燃焼行程後期終了時点と前記第１の気筒の
直後に燃焼行程を迎える気筒の燃焼行程前期の開始時点
との双方を規定すべく出力されるクランク角信号を備え
て構成されることを特徴とする請求項１乃至３記載の内
燃機関の回転変動検出方法。7. A rotation fluctuation detecting method for detecting a rotation fluctuation of each cylinder in the internal combustion engine from crank rotation information of a multi-cylinder internal combustion engine, the method comprising a first cylinder combustion stroke end point and the first cylinder. 4. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a crank angle signal that is output to define both the start time and the start time of the combustion stroke of the cylinder that reaches the combustion stroke immediately after the cylinder. Rotational fluctuation detection method.
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|---|---|---|---|
| JP6079999A JP3031164B2 (en) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Method of detecting rotation fluctuation of internal combustion engine |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6079999A JP3031164B2 (en) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Method of detecting rotation fluctuation of internal combustion engine |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH07286546A true JPH07286546A (en) | 1995-10-31 |
| JP3031164B2 JP3031164B2 (en) | 2000-04-10 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1197657A2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-04-17 | Kabushiki Kaisha Moric | Method and device for controlling fuel injection in internal combustion engine |
| GB2373335A (en) * | 2000-12-06 | 2002-09-18 | Ford Global Tech Inc | Method and system for determining if an internal combustion engine is running |
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-
1994
- 1994-04-19 JP JP6079999A patent/JP3031164B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6542798B2 (en) | 2000-12-06 | 2003-04-01 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine ready signal using peak engine cylinder pressure detection |
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| US9109524B2 (en) * | 2012-05-29 | 2015-08-18 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Controller for internal combustion engine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3031164B2 (en) | 2000-04-10 |
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