JPH07293306A - 気筒別燃焼制御方法 - Google Patents
気筒別燃焼制御方法Info
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- JPH07293306A JPH07293306A JP8947294A JP8947294A JPH07293306A JP H07293306 A JPH07293306 A JP H07293306A JP 8947294 A JP8947294 A JP 8947294A JP 8947294 A JP8947294 A JP 8947294A JP H07293306 A JPH07293306 A JP H07293306A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
を是正する。 【構成】多気筒のエンジンのそれぞれの燃焼室内に点火
毎にイオン電流を流し、流れたイオン電流の最大値と積
分値とを各気筒毎に計測し、計測した各気筒毎の最大値
と積分値に対するそれぞれの基準となる基準最大値と基
準積分値とを演算し、気筒毎に計測した最大値と基準最
大値とを比較し、かつ気筒毎に計測した積分値と基準積
分値とを比較し、比較により得られた結果に基づいてそ
の気筒の燃料噴射量を補正する。
Description
気筒エンジンにおいて発生する気筒間の燃焼ばらつきを
改善する気筒別燃焼制御方法に関するものである。
は、燃料噴射弁の公差やインテークマニホルドからの吸
入空気量の差、さらには残留混合気量の違いや点火時期
のずれなどにより、各気筒毎に微妙に燃焼具合が異なる
ことがある。通常、燃焼のばらつきは、どのような原因
により発生しているのか判定し難い場合が多い。そし
て、燃焼のばらつきにより、エンジンの安定性が低下
し、振動を発生したり、エンジン回転の収束性を悪化さ
せたりすることがある。
するために、例えば、特開平5−18297号公報に記
載の内燃機関の希薄燃焼制御装置のように、イオン電流
が機関の正常燃焼範囲を越えるレベルの時、及びその範
囲を下回るレベルの時に、イオン電流を検出した気筒の
目標空燃比をリッチ側に移行させて、気筒毎にばらつく
空燃比をそれぞれ安定運転できる限界に近付くように制
御するものが知られている。
ばらつきは、常に空燃比が各気筒毎にばらついているこ
とにより発生しているとは限っておらず、上記公報のよ
うに空燃比を検出して、気筒の目標空燃比を移行させて
空燃比を制御するのみでは解消しない場合もある。つま
り、ばらつきを発生させる原因は、上記したように種々
の事柄が考えられ、それらが単独であるいはいくつかが
組み合わさって発生しているのかどうか、検出しにくい
場合があり、単に空燃比のみを制御してもばらつきを抑
制できない場合もあり得る。本発明は、このような不具
合を解消することを目的としている。
を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本願の請求項1に係る発明の気筒別燃焼
制御方法は、多気筒のエンジンのそれぞれの燃焼室内に
点火毎にイオン電流を流し、流れたイオン電流の最大値
と積分値とを各気筒毎に計測し、計測した各気筒毎の最
大値と積分値に対するそれぞれの基準となる基準最大値
と基準積分値とを演算し、気筒毎に計測した最大値と基
準最大値とを比較し、かつ気筒毎に計測した積分値と基
準積分値とを比較し、比較により得られた結果に基づい
てその気筒の燃料噴射量を補正することを特徴とするも
のである。
燃焼制御方法は、多気筒のエンジンのそれぞれの燃焼室
内に点火毎にイオン電流を流し、流れたイオン電流の最
大値と積分値と最大値の発生した位置とを各気筒毎に計
測し、計測した各気筒毎の最大値と積分値と最大値の発
生した位置に対するそれぞれの基準となる基準最大値と
基準積分値と基準位置とを演算し、気筒毎に計測した最
大値と基準最大値とを、気筒毎に計測した積分値と基準
積分値とを、さらに計測した最大値の発生した位置と基
準位置とをそれぞれ比較し、比較により得られた結果に
基づいてその気筒の燃料噴射量と点火時期とを補正する
ことを特徴とするものである。
値の発生した位置とは、イオン電流が流れて最大値を記
録した時点を意味し、代表的には、イオン電流が流れて
後、基準となる時刻から計測した時間で表すことが好ま
しい。
積分値と最大値の発生した位置とは、個々のものを計測
して得られた値をそのまま採用するものであってもよい
が、測定ミスや特異な結果の採用を防止するために、計
測により得られた値の平均値(移動平均値等)を採用す
ることが好ましい。
計測したイオン電流の最大値と積分値とから、各気筒毎
の燃焼状態を判断することができる。すなわち、イオン
電流の最大値は、空燃比と略反比例して変化するもの
で、またその積分値はトルクと比例して変化するので、
各気筒毎に計測した最大値及び積分値の変動をそれぞれ
基準最大値及び基準積分値とそれぞれ比較することによ
り、その結果から各気筒の全体に対する燃焼のばらつき
具合が判断できる。したがって、その結果に基づいて燃
料噴射量を補正すれば、各気筒のばらつきを修正して安
定した燃焼を得ることができる。
ば、上記したイオン電流の最大値及び積分値に加え、最
大値の発生した位置とから、より詳細に各気筒毎の燃焼
状態を判断することができる。すなわち、イオン電流の
最大値の発生した位置についても、上記した積分値とほ
ぼ同傾向に、点火時期に略比例して変化するもので(図
4に示す)、基準最大値、基準積分値及び最大値の発生
した位置と各気筒毎に計測した最大値、積分値及び最大
値の発生した位置とをそれぞれ個別に比較することによ
り、空燃比のずれ及び点火時期のずれに起因する各気筒
の全体に対する燃焼のばらつき具合が判断できる。した
がって、その結果に基づいて燃料噴射量及び点火時期を
補正すれば、2つのずれの要因に対しても各気筒のばら
つきを修正して安定した燃焼を得ることができる。
説明する。
動車用の4気筒のもので、その吸気系1には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ2
が配設され、その下流側にはサージタンク3が設けられ
ている。サージタンク3に連通する一方の端部近傍に
は、さらに燃料噴射弁5が設けてあり、この燃料噴射弁
5を、電子制御装置6により後述する基本噴射量TPに
基づいて開成制御するようにしている。そして、燃焼室
10の天井部分に対応する位置には、スパークプラグ1
8が取り付けてある。また排気系20には、排気ガス中
の酸素濃度を測定するためのO2センサ21が、図示し
ないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒22
の上流の位置に取り付けられている。エンジン100
は、この実施例のように4気筒に限定されるものではな
く、6気筒や12気筒のものであってもよい。
と、記憶装置8と、入力インターフェース9と、出力イ
ンターフェース11とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース9には、サージタンク3内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ13から出力される吸気圧信号a、
エンジン100の回転状態を検出するためのカムポジシ
ョンセンサ14から出力される気筒判別信号G1とクラ
ンク角度基準位置信号G2とエンジン回転数信号b、車
速を検出するための車速センサ15から出力される車速
信号c、スロットルバルブ2の開閉状態を検出するため
のアイドルスイッチ16からのLL信号d、エンジンの
冷却水温を検出するための水温センサ17からの水温信
号e、上記した空燃比センサ21からの電流信号hなど
が入力される。一方、出力インターフェース11から
は、燃料噴射弁5に対して燃料噴射信号fが、またスパ
ークプラグ18に対してイグニッションパルスgが出力
されるようになっている。なお、図示しないが、電子制
御装置6には、アナロク信号をディジタル信号に変換す
るA/D変換器が内蔵されている。
ード23を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源24及びイオン電流測定用回路25が接続されて
いる。このバイアス用電源24を含むイオン電流測定用
回路25それ自体は、当該分野で知られている種々のも
のが使用できる。このバイアス用電源24及びイオン電
流測定用回路25は、各気筒に対応して、すなわち気筒
数と同数(この実施例では4回路)が設けられ、それぞ
れ独立して動作するものである。
ら出力される吸気圧信号aとカムポジションセンサ14
から出力される回転数信号bとをおもな情報とし、エン
ジン状態に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間
TPを補正して燃料噴射弁開成時間すなわちインジェク
タ最終通電時間Tを決定し、その決定された通電時間に
より燃料噴射弁5を制御して、エンジン負荷に応じた燃
料を該燃料噴射弁5から吸気系1に噴射させるためのプ
ログラムが内蔵してある。また、このプログラムでは、
多気筒のエンジン100のそれぞれの燃焼室10内に点
火毎にイオン電流を流し、流れたイオン電流の最大値と
積分値と最大値の発生した位置とを各気筒毎に計測し、
計測した各気筒毎の最大値と積分値と最大値の発生した
位置に対するそれぞれの基準となる基準最大値と基準積
分値と基準位置とを演算し、気筒毎に計測した最大値と
基準最大値とを、気筒毎に計測した積分値と基準積分値
とを、さらに計測した最大値の発生した位置と基準位置
とをそれぞれ比較し、比較により得られた結果に基づい
てその気筒の燃料噴射量と点火時期とを補正するように
プログラムされている。
2に示すようなものである。
24からスパークプラグ18にバイアス電圧を印加する
と、図3に示すように、正常燃焼の場合、イオン電流は
急激に流れた後、上死点TDC手前で減少した後再び増
加し、燃焼圧が最大となるクランク角近傍でイオン電流
の値が最大となるピーク値になるようにして、燃焼室1
0内に流れる。このような挙動を示すイオン電流を各気
筒とも点火毎に計測し、その最大値であるピーク値と、
積分値と、最大値が発生した位置であるピーク位置とを
求める。この実施例では、気筒毎のピーク値、積分値及
びピーク位置はそれぞれ、その平均値を演算して求める
もので、計測した値(サンプル値)をそのまま採用する
ものではない。
て設定されるA/D変換周期(クランク角に基づく単
位)で上死点TDCからA/D変換を開始してアナログ
電流値をディジタルデータである変換値とし、得られた
変換値を上死点TDCから順に昇順となるデータ番号D
Tnを付して記憶装置8のRAMに記憶する。記憶され
た変換値は、その都度その時点の最大値と比較されて、
最大値となった変換値に最大値のフラグを付して別に記
憶する。A/D変換は、上死点TDCから所定の時間、
例えばクランク角に換算して30°CAだけ行うように
する。
データ番号DTpを検出し、その変換値を今回のピーク
値のサンプル値AIONPKとする。また、このピーク
値のサンプル値AIONPKのデータ番号DTpに変換
周期を乗ずることにより、サンプル値AIONPKのピ
ーク位置のサンプル値FIONPOを計測する。さら
に、A/D変換した全ての変換値を合計して、積分値の
サンプル値FIONIRを演算する。
ーク値、積分値及びピーク位置のそれぞれのサンプル値
AIONPK、FIONIR及びFIONPKを計測
し、次に説明する処理により点火時期及び基本噴射量T
Pを制御する。
判別を行い、k気筒であればステップS2に進み、そう
でない場合はステップS6に移行する。ステップS2で
は、上記したそれぞれのサンプル値AIONPK、FI
ONIR及びFIONPKより、今回の気筒別イオンピ
ーク値(以下、ピーク値と記す)AIONPKAVk、
気筒別イオン積分値(以下、積分値と記す)FIONI
RAVk及び気筒別イオンピーク位置(以下、ピーク位
置と記す)FIONPOAVkを計算し、その結果を記
憶装置8に記憶する。ピーク値AIONPKAVk、積
分値FIONIRAVk及びピーク位置FIONPOA
Vkの演算式は、下記のとおりである。なお、以下に記
載する式において、nは気筒数で、この実施例の場合に
は4である。
均値AIONPKAV、基準積分値である積分平均値F
IONIRAV及び基準位置であるピーク平均位置FI
ONPOAVを、下式により計算する。なお、ピーク平
均値AIONPKAV、積分平均値FIONIRAV及
びピーク平均位置FIONPOAVの初期値は、テスト
にて得た適合値とする。
ーク値AIONPKAVk、積分平均値FIONIRA
Vと積分値FIONIRAVk及びピーク平均位置FI
ONPOAVと及びピーク位置FIONPOAVkとの
差である、ピーク差分DAIONPK、積分差分DFI
ONIR及びピーク位置差分DFIONPOを演算し、
得られたピーク差分DAIONPKからピーク値補正係
数CAIONPKを、積分差分DFIONIRから積分
補正係数CFIONIRを、ピーク位置差分DFION
POからピーク位置補正係数CFIONPOをそれぞれ
決定する。
正係数CFIONIR及びピーク位置補正係数CFIO
NPOは、それぞれ1次元マップに設定されており、補
間計算により求めるものである。ピーク値補正係数CA
IONPKは、ピーク値差分DAIONPKが0の場合
は0に、正の値の場合には基本噴射時間TPを増加する
値に、また負の値の場合には減じる値に設定され、積分
補正係数CFIONIRは、積分差分DFIONIRが
0の場合は0に、正の値の場合には基本噴射時間TPを
減じる値に、また負の値の場合には増加する値に設定さ
れ、ピーク位置補正係数CFIONPOは、ピーク位置
差分DFIONPKが0の場合は0に、正の値の場合に
は最終点火時期AESAを進角する値に、また負の値の
場合には遅角する値に設定されている。
正係数CFIONPOにより最終点火時期AESAを補
正し、かつ得られた積分補正係数CFIONIR及びピ
ーク値補正係数CAIONPKにより基本噴射時間TP
を補正する。
を判定し、次の気筒である場合は、上記したステップS
2、ステップS3、ステップS4及びステップS5に相
当する手順を実行し、そうでない場合はステップS6に
相当するステップを実行する。以下、それぞれの気筒が
判別されるまでこれを繰り返す。
センサ14から出力される気筒判別信号G1によりk気
筒が判別された場合、制御は、ステップS1→S2→S
3→S4→S5と進み、得られたピーク値補正係数CA
IONPK、積分補正係数CFIONIR及びピーク位
置補正係数CFIONPOにより最終点火時期EASA
及び基本噴射時間TPを補正して、k気筒のトルクを他
の気筒に合致するように制御する。このような制御を各
気筒毎に実行することにより、それぞれの気筒は、最終
点火時期EASAと基本噴射時間TP言い換えれば燃料
噴射量(空燃比)が同時に補正されて、気筒間のトルク
の差が是正され、燃焼のばらつきが抑制される。したが
って、各気筒の燃焼に差がなくなり、全体の安定性を向
上させることができる。
されるものではない。すなわち、上記実施例において
は、最終点火時期EASAと基本噴射時間TPとを補正
するものを説明したが、基本噴射時間TPつまり空燃比
を単独で補正するものであってもよい。この場合、上記
実施例において、ステップS2においてピーク位置FI
ONPOAVkの計算を削除し、ステップS3において
ピーク平均位置FIONPOAVの計算を削除し、ステ
ップS4においてピーク位置差分DFIONPOの計算
を削除してピーク位置補正係数CFIONPOを決め
ず、かつステップS5において最終点火時期EASAの
演算を行わないフローチャートとすればよい。この他の
実施例の場合、基本噴射時間TPのみを補正するもので
あるが、ピーク値AIONPKAVkと積分値FION
IRAVkとから実質的に空燃比とトルクとを検出し、
全気筒に対するずれを演算して増減補正を行っているの
で、ずれがある場合に単に増量補正するものに比較し
て、その時の燃焼状態に対応した補正を行うことがで
き、空燃比を悪化させることなく燃焼のずれを制御する
ことができる。
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
は、以上に詳述したように、イオン電流の特性(最大
値、積分値及び最大値の発生する位置)を計測して、そ
れぞれの気筒毎に全体に対する燃焼状態を把握し、その
結果に基づいて燃料噴射量、燃料噴射量及び点火時期を
補正するので、それぞれの気筒を略同一のトルクを発生
する燃焼状態に制御することができ、その結果、振動の
発生やエンジン回転の収束性の悪化を防止し、安定性を
向上させることができる。
に対する変化を示すグラフ。
大値と空燃比、最大値の発生する位置と点火時期及び積
分値とトルクのそれぞれの関係を概略的に示すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項1】多気筒のエンジンのそれぞれの燃焼室内に
点火毎にイオン電流を流し、 流れたイオン電流の最大値と積分値とを各気筒毎に計測
し、 計測した各気筒毎の最大値と積分値に対するそれぞれの
基準となる基準最大値と基準積分値とを演算し、 気筒毎に計測した最大値と基準最大値とを比較し、かつ
気筒毎に計測した積分値と基準積分値とを比較し、 比較により得られた結果に基づいてその気筒の燃料噴射
量を補正することを特徴とする気筒別燃焼制御方法。 - 【請求項2】多気筒のエンジンのそれぞれの燃焼室内に
点火毎にイオン電流を流し、 流れたイオン電流の最大値と積分値と最大値の発生した
位置とを各気筒毎に計測し、 計測した各気筒毎の最大値と積分値と最大値の発生した
位置に対するそれぞれの基準となる基準最大値と基準積
分値と基準位置とを演算し、 気筒毎に計測した最大値と基準最大値とを、気筒毎に計
測した積分値と基準積分値とを、さらに計測した最大値
の発生した位置と基準位置とをそれぞれ比較し、 比較により得られた結果に基づいてその気筒の燃料噴射
量と点火時期とを補正することを特徴とする気筒別燃焼
制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08947294A JP3563435B2 (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 気筒別燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08947294A JP3563435B2 (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 気筒別燃焼制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07293306A true JPH07293306A (ja) | 1995-11-07 |
JP3563435B2 JP3563435B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=13971675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08947294A Expired - Lifetime JP3563435B2 (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 気筒別燃焼制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3563435B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19750636B4 (de) * | 1996-11-15 | 2009-10-22 | Mitsubishi Denki K.K. | Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor |
JP2011179379A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関用の燃焼制御装置 |
-
1994
- 1994-04-27 JP JP08947294A patent/JP3563435B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19750636B4 (de) * | 1996-11-15 | 2009-10-22 | Mitsubishi Denki K.K. | Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor |
JP2011179379A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関用の燃焼制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3563435B2 (ja) | 2004-09-08 |
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