JP2000073927A - Device for detecting combustion state of internal combustion engine - Google Patents
Device for detecting combustion state of internal combustion engineInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イオン電流に基づく燃焼状態検出装置におい
て、冷間時におけるドライバビリティの悪化を判定すべ
く、スロットル操作中の燃焼状態、従って冷間ヘジテー
ションを精度良く検出する。
【解決手段】 スロットル操作前のイオン出力(イオン
電流検出回路の出力電圧のピーク値)を記憶しておき、
そのイオン出力に所定の係数を乗じたものを判定基準値
とし、スロットル操作中にその判定基準値を下回る燃焼
の発生頻度(失火頻度)JMFがどのくらいになるかを
算出し、それによって冷間ヘジテーションを検出する。
なお、スロットル操作前のイオン出力として記憶してお
く値としては、燃焼ごとのイオン出力の変動を考慮し
て、鈍化処理した値、即ちいわゆるなまし値を採用す
る。
(57) Abstract: A combustion state detection device based on an ion current accurately detects a combustion state during a throttle operation, that is, a cold hesitation, in order to determine a deterioration in drivability in a cold state. SOLUTION: An ion output (peak value of an output voltage of an ion current detection circuit) before a throttle operation is stored,
A value obtained by multiplying the ion output by a predetermined coefficient is used as a criterion value, and the frequency of occurrence of combustion (misfire frequency) JMF below the criterion value during the throttle operation is calculated, thereby calculating cold hesitation. Is detected.
As a value to be stored as the ion output before the throttle operation, a value subjected to a blunting process, that is, a so-called simulated value is adopted in consideration of the fluctuation of the ion output for each combustion.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の気筒内
での燃焼により発生するイオンの量に応じて流れるイオ
ン電流に基づいて燃焼状態を検出する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a combustion state based on an ion current flowing in accordance with an amount of ions generated by combustion in a cylinder of an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関の燃焼状態を検出する方法の一
つとして、気筒内に発生するイオンの量に応じたイオン
電流を測定し、そのイオン電流によって燃焼状態を検出
する方法が提案されている。すなわち、点火プラグによ
る放電が起き、気筒内の混合気が燃焼すると、その混合
気はイオン化する。混合気がイオン化した状態にあると
きに、点火プラグの両電極間に電圧を印加すると、イオ
ン電流が流れる。このイオン電流を測定し、その電流値
に基づいて燃焼状態を検出することができる。2. Description of the Related Art As one method of detecting the combustion state of an internal combustion engine, a method has been proposed in which an ion current corresponding to the amount of ions generated in a cylinder is measured, and the combustion state is detected based on the ion current. I have. That is, when a discharge is caused by the ignition plug and the air-fuel mixture in the cylinder burns, the air-fuel mixture is ionized. When a voltage is applied between both electrodes of the ignition plug while the mixture is in an ionized state, an ionic current flows. This ion current can be measured, and the combustion state can be detected based on the current value.
【0003】例えば、特開平6−249048号公報
は、イオン電流を用いて各気筒ごとの燃焼ラフネス値を
算出することにより、各気筒ごとの失火検出を容易に行
いうるようにした装置を開示している。For example, Japanese Patent Laying-Open No. 6-249048 discloses an apparatus which can easily detect a misfire for each cylinder by calculating a combustion roughness value for each cylinder using an ion current. ing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、イオン電流
に基づく燃焼状態検出は、機関の冷間始動後の所定時間
において、すなわち、空燃比センサが活性化しその出力
に基づくフィードバック制御が開始されるまでの期間に
おいて、特に有効なものである。冷間時のドライバビリ
ティ悪化には、アイドル状態での燃焼が悪化している場
合と、アイドル状態での燃焼は良好であるがヘジテーシ
ョン(もたつき)が起こる場合とがある。ヘジテーショ
ンとは、アクセルペダル踏み込み時すなわちスロットル
バルブ操作時の車両の応答遅れのことで、一般的には、
アクセル踏み込み中又はアクセル踏み込み後短時間に起
こる一時的な機関出力低下のことをいう。Incidentally, the detection of the combustion state based on the ion current is performed at a predetermined time after the cold start of the engine, that is, until the air-fuel ratio sensor is activated and the feedback control based on the output is started. Is particularly effective during the period. Deterioration of drivability in a cold state includes a case where combustion in an idle state is deteriorated and a case where combustion in an idle state is good but hesitation occurs. Hesitation is the response delay of the vehicle when the accelerator pedal is depressed, that is, when the throttle valve is operated.
This refers to a temporary decrease in engine output that occurs during or shortly after the accelerator is depressed.
【0005】かかる冷間ヘジテーションは、機関回転速
度の低下を招くが、一方、機関回転速度の低下は、失火
の他に、外部要因(クラッチミート等)によっても起こ
るため、機関回転速度の監視によって冷間ヘジテーショ
ンを検出することは困難である。そこで、燃焼状態を直
接的に反映するイオン電流からスロットルバルブ操作中
の燃焼状態を検出し、冷間ヘジテーションの発生の有無
を判定することが考えられる。[0005] Such cold hesitation causes a decrease in the engine rotation speed. On the other hand, the decrease in the engine rotation speed is caused not only by misfire but also by an external factor (such as a clutch meet). It is difficult to detect cold hesitation. Therefore, it is conceivable to detect the combustion state during the throttle valve operation from the ion current that directly reflects the combustion state, and determine whether or not cold hesitation has occurred.
【0006】しかし、イオン電流値と燃焼状態との関係
について検討すると、燃焼状態が同一であっても、湿度
等の環境条件が変化したり、点火プラグが劣化したりす
ると、イオン電流値は変化してしまう。したがって、イ
オン電流に基づいて燃焼状態を精度良く検出すること
は、現実的に困難である。However, when the relationship between the ion current value and the combustion state is examined, the ion current value changes when environmental conditions such as humidity change or the spark plug deteriorates even when the combustion state is the same. Resulting in. Therefore, it is practically difficult to accurately detect the combustion state based on the ion current.
【0007】かかる問題点に鑑み、本発明の目的は、イ
オン電流に基づく燃焼状態検出装置であって、冷間時に
おけるドライバビリティの悪化を判定すべく、スロット
ル操作中の燃焼状態、従って冷間ヘジテーションを精度
良く検出することができるものを提供することにある。In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a combustion state detecting device based on an ion current. It is an object of the present invention to provide an apparatus that can accurately detect hesitation.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、内燃機関の気筒内の混合気が燃焼
することにより生ずるイオンの量に応じたイオン電流を
検出するイオン電流検出手段と、機関のスロットルバル
ブが操作される前の状態において前記イオン電流検出手
段によって検出されるイオン電流の代表値を算出し記憶
する操作前状態記憶手段と、機関のスロットルバルブが
操作されている状態において前記イオン電流検出手段に
よって検出されるイオン電流値と、前記操作前状態記憶
手段によって記憶されているイオン電流代表値と、に基
づいて、スロットルバルブ操作中の燃焼状態を判定する
燃焼状態判定手段と、を具備する、内燃機関の燃焼状態
検出装置が提供される。According to the present invention, there is provided an ion current detecting apparatus for detecting an ion current corresponding to an amount of ions generated by combustion of an air-fuel mixture in a cylinder of an internal combustion engine. Detecting means; pre-operation state storage means for calculating and storing a representative value of the ionic current detected by the ionic current detecting means before the throttle valve of the engine is operated; and operating the throttle valve of the engine. A combustion state for determining a combustion state during throttle valve operation based on an ion current value detected by the ion current detection means in a state in which the throttle valve is operating and a representative ion current value stored by the pre-operation state storage means. And a determination means for determining a combustion state of the internal combustion engine.
【0009】また、本発明によれば、前記操作前状態記
憶手段によって算出されるイオン電流代表値は、前記イ
オン電流検出手段によって検出されるイオン電流のなま
し値であることが好ましい。According to the present invention, it is preferable that the representative value of the ion current calculated by the pre-operation state storage means is an average value of the ion current detected by the ion current detection means.
【0010】また、本発明によれば、前記操作前状態記
憶手段は、機関のアイドル運転状態においてイオン電流
の代表値を算出し記憶するものであることが好ましい。Further, according to the present invention, it is preferable that the pre-operation state storage means calculates and stores a representative value of the ion current in an idle operation state of the engine.
【0011】また、本発明によれば、前記燃焼状態判定
手段によって判定された燃焼状態に応じて燃料噴射量を
決定する燃料噴射量決定手段を更に具備することが好ま
しい。Further, according to the present invention, it is preferable that the apparatus further comprises a fuel injection amount determining means for determining a fuel injection amount according to the combustion state determined by the combustion state determining means.
【0012】さらに、本発明によれば、前記燃料噴射量
決定手段は、燃焼状態とともにスロットルバルブの開速
度に応じて燃料噴射量を決定するものであることが好ま
しい。Further, according to the present invention, it is preferable that the fuel injection amount determining means determines the fuel injection amount in accordance with the combustion state and the opening speed of the throttle valve.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0014】図1は、本発明に係る燃焼状態検出装置を
備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。内燃機
関1は、車両搭載用の直列多気筒4ストロークサイクル
レシプロガソリン機関である。機関1は、シリンダブロ
ック2及びシリンダヘッド3を備えている。シリンダブ
ロック2には、上下方向へ延びる複数の気筒4が紙面の
厚み方向へ並設され、各気筒4内には、ピストン5が往
復動可能に収容されている。各ピストン5は、コネクテ
ィングロッド6を介し共通のクランクシャフト7に連結
されている。各ピストン5の往復運動は、コネクティン
グロッド6を介してクランクシャフト7の回転運動に変
換される。FIG. 1 is an overall schematic diagram of an electronically controlled internal combustion engine provided with a combustion state detecting device according to the present invention. The internal combustion engine 1 is an in-line multi-cylinder four-stroke cycle reciprocating gasoline engine mounted on a vehicle. The engine 1 includes a cylinder block 2 and a cylinder head 3. A plurality of cylinders 4 extending in the vertical direction are arranged in the cylinder block 2 in parallel in the thickness direction of the drawing, and a piston 5 is accommodated in each cylinder 4 so as to be able to reciprocate. Each piston 5 is connected to a common crankshaft 7 via a connecting rod 6. The reciprocating motion of each piston 5 is converted into a rotational motion of a crankshaft 7 via a connecting rod 6.
【0015】シリンダブロック2とシリンダヘッド3と
の間において、各ピストン5の上側は燃焼室8となって
いる。シリンダヘッド3には、その両外側面と各燃焼室
8とを連通させる吸気ポート9及び排気ポート10がそ
れぞれ設けられている。これらのポート9及び10を開
閉するために、シリンダヘッド3には吸気バルブ11及
び排気バルブ12がそれぞれ略上下方向への往復動可能
に支持されている。また、シリンダヘッド3において、
各バルブ11,12の上方には、吸気側カムシャフト1
3及び排気側カムシャフト14がそれぞれ回転可能に設
けられている。カムシャフト13及び14には、バルブ
11及び12を駆動するためのカム15及び16が取り
付けられている。カムシャフト13及び14の端部にそ
れぞれ設けられたタイミングプーリ17及び18は、ク
ランクシャフト7の端部に設けられたタイミングプーリ
19へタイミングベルト20により連結されている。A combustion chamber 8 is provided between the cylinder block 2 and the cylinder head 3 above each piston 5. The cylinder head 3 is provided with an intake port 9 and an exhaust port 10 for communicating both outer surfaces thereof with the respective combustion chambers 8. In order to open and close these ports 9 and 10, an intake valve 11 and an exhaust valve 12 are supported on the cylinder head 3 so as to be able to reciprocate substantially vertically. In the cylinder head 3,
Above each valve 11, 12, an intake side camshaft 1 is provided.
3 and the exhaust-side camshaft 14 are provided rotatably. Cams 15 and 16 for driving the valves 11 and 12 are attached to the camshafts 13 and 14, respectively. Timing pulleys 17 and 18 provided at ends of the camshafts 13 and 14 are connected to a timing pulley 19 provided at an end of the crankshaft 7 by a timing belt 20.
【0016】吸気ポート9には、エアクリーナ31、ス
ロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホル
ド34等を備えた吸気通路30が接続されている。機関
1外部の空気(外気)は、燃焼室8へ向けて吸気通路3
0の各部31,32,33及び34を順に通過する。ま
た、スロットルバルブ32をバイパスするアイドルアジ
ャスト通路35には、アイドル時の空気流量を調節する
ためのアイドル回転速度制御弁(ISCV)36が設け
られている。吸気マニホルド34には、各吸気ポート9
へ向けて燃料を噴射するインジェクタ40が取付けられ
ている。燃料は、燃料タンク41に貯蔵されており、そ
こから燃料ポンプ42によりくみ上げられ、燃料配管4
3を経てインジェクタ40に供給される。そして、イン
ジェクタ40から噴射される燃料と吸気通路30内を流
れる空気とからなる混合気は、吸気バルブ11を介して
燃焼室8へ導入される。The intake port 9 is connected to an intake passage 30 having an air cleaner 31, a throttle valve 32, a surge tank 33, an intake manifold 34 and the like. Air (outside air) outside the engine 1 is supplied to the intake passage 3 toward the combustion chamber 8.
0 sequentially passes through the respective parts 31, 32, 33 and 34. An idle adjustment passage 35 that bypasses the throttle valve 32 is provided with an idle rotation speed control valve (ISCV) 36 for adjusting the air flow during idling. Each intake port 9 is provided in the intake manifold 34.
An injector 40 for injecting fuel toward is mounted. The fuel is stored in a fuel tank 41, from which the fuel is pumped by a fuel pump 42, and a fuel pipe 4
3 and is supplied to the injector 40. Then, a mixture of fuel injected from the injector 40 and air flowing in the intake passage 30 is introduced into the combustion chamber 8 via the intake valve 11.
【0017】この混合気に着火するために、シリンダヘ
ッド3には点火プラグ50が取付けられている。点火時
には、点火信号を受けたイグナイタ51が、点火コイル
52の1次電流の通電及び遮断を制御し、その2次電流
が、点火ディストリビュータ53を介して点火プラグ5
0に供給される。To ignite this mixture, an ignition plug 50 is attached to the cylinder head 3. At the time of ignition, the igniter 51 that has received the ignition signal controls the supply and cutoff of the primary current of the ignition coil 52, and the secondary current is supplied to the ignition plug 5 via the ignition distributor 53.
0 is supplied.
【0018】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気バ
ルブ12を介して排気ポート10に導かれる。排気ポー
ト10には、排気マニホルド61、触媒コンバータ62
等を備えた排気通路60が接続されている。触媒コンバ
ータ62には、不完全燃焼成分であるHC(炭化水素)
及びCO(一酸化炭素)の酸化と、空気中の窒素と燃え
残りの酸素とが反応して生成されるNOx (窒素酸化
物)の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されてい
る。こうして触媒コンバータ62において浄化された排
気ガスが大気中に排出される。The burned air-fuel mixture is guided as exhaust gas to an exhaust port 10 via an exhaust valve 12. The exhaust port 10 has an exhaust manifold 61 and a catalytic converter 62.
The exhaust passage 60 provided with the above is connected. HC (hydrocarbon), which is an incomplete combustion component, is supplied to the catalytic converter 62.
And a three-way catalyst that simultaneously promotes the oxidation of CO (carbon monoxide) and the reduction of NO x (nitrogen oxide) generated by the reaction of nitrogen in the air with unburned oxygen. . The exhaust gas thus purified in the catalytic converter 62 is discharged into the atmosphere.
【0019】機関1には各種のセンサが取付けられてい
る。シリンダブロック2には、機関1の冷却水の温度を
検出するための水温センサ74が取付けられている。吸
気通路30には、吸入空気流量を検出するためのエアフ
ローメータ70が取り付けられている。吸気通路30に
おいてエアクリーナ31の近傍には、吸入空気の温度を
検出するための吸気温センサ73が取付けられている。
吸気通路30において、スロットルバルブ32の近傍に
は、その軸の回動角度を検出するためのスロットル開度
センサ72が設けられている。また、スロットルバルブ
32が全閉状態のときには、アイドルスイッチ82がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。サージタンク33には、その内部の圧力
(吸気圧)を検出するためのバキュームセンサ71が取
付けられている。排気通路60の触媒コンバータ62よ
り上流側の部分には、排気ガスの空燃比が理論空燃比に
対してリッチかリーンかを検出するO2 センサ75が取
付けられている。The engine 1 is provided with various sensors. A water temperature sensor 74 for detecting the temperature of the cooling water of the engine 1 is attached to the cylinder block 2. An air flow meter 70 for detecting an intake air flow rate is attached to the intake passage 30. An intake air temperature sensor 73 for detecting the temperature of the intake air is attached near the air cleaner 31 in the intake passage 30.
In the intake passage 30, near the throttle valve 32, a throttle opening sensor 72 for detecting the rotation angle of the shaft is provided. When the throttle valve 32 is in the fully closed state, the idle switch 82 is turned on, and the throttle fully closed signal output from the idle switch 82 becomes active. The surge tank 33 is provided with a vacuum sensor 71 for detecting an internal pressure (intake pressure). An O 2 sensor 75 for detecting whether the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio is attached to a portion of the exhaust passage 60 upstream of the catalytic converter 62.
【0020】ディストリビュータ53には、クランクシ
ャフト7の回転に同期して回転する2個のロータが内蔵
されており、クランクシャフト7の基準位置を検出する
ために一方のロータの回転に基づいてクランク角(C
A)に換算して720°CAごとに基準位置検出用パル
スを発生させるクランク基準位置センサ80が設けら
れ、また、クランクシャフト7の回転速度を検出するた
めに他方のロータの回転に基づいて30°CAごとに回
転速度検出用パルスを発生させるクランク角センサ81
が設けられている。なお、車両には、トランスミッショ
ン出力軸の回転速度すなわち車速に比例した数の出力パ
ルスを単位時間当たりに発生する車速センサ83が取り
付けられている。The distributor 53 incorporates two rotors that rotate in synchronization with the rotation of the crankshaft 7, and detects the crank angle based on the rotation of one of the rotors to detect the reference position of the crankshaft 7. (C
A) is provided with a crank reference position sensor 80 that generates a reference position detection pulse every 720 ° CA in terms of A), and detects a rotation speed of the crankshaft 7 based on the rotation of the other rotor. Crank angle sensor 81 that generates a rotation speed detection pulse for each CA
Is provided. The vehicle is provided with a vehicle speed sensor 83 that generates a number of output pulses per unit time in proportion to the rotation speed of the transmission output shaft, that is, the vehicle speed.
【0021】機関電子制御装置(エンジンECU)90
は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転速度制
御等を実行するマイクロコンピュータシステムである。
点火時期制御は、クランク角センサ81から得られる機
関回転速度及びその他のセンサからの信号により、機関
の状態を総合的に判定し、最適な点火時期を決定し、イ
グナイタ51に点火信号を送るものである。アイドル回
転速度制御は、アイドルスイッチ82からのスロットル
全閉信号及び車速センサ83からの車速信号によってア
イドル状態を検出するとともに、水温センサ74からの
機関冷却水温度等によって決められる目標回転速度と実
際の機関回転速度とを比較し、その差に応じて目標回転
速度となるように制御量を決定し、ISCV36を制御
して空気量を調節することにより、最適なアイドル回転
速度を維持するものである。Engine electronic control unit (engine ECU) 90
Is a microcomputer system that executes fuel injection control, ignition timing control, idle speed control, and the like.
The ignition timing control is based on the engine speed obtained from the crank angle sensor 81 and signals from other sensors, comprehensively determines the state of the engine, determines the optimal ignition timing, and sends an ignition signal to the igniter 51. It is. The idle rotation speed control detects an idle state based on a throttle fully closed signal from an idle switch 82 and a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 83, and sets a target rotation speed determined by an engine coolant temperature from a water temperature sensor 74 and an actual rotation speed. The engine speed is compared with the engine speed, the control amount is determined so as to reach the target speed according to the difference, and the ISCV 36 is controlled to adjust the air amount, thereby maintaining the optimum idle speed. .
【0022】また、燃料噴射制御は、基本的には、機関
の吸入空気量に基づいて、所定の目標空燃比を達成する
燃料噴射量すなわちインジェクタ40による噴射時間を
演算し、所定のクランク角に達した時点で燃料を噴射す
べく、インジェクタ40を制御するものである。なお、
機関の吸入空気量は、エアフローメータ70により計測
される吸入空気流量とクランク角センサ81から得られ
る機関回転速度とから算出されるか、又はバキュームセ
ンサ71から得られる吸気管圧力と機関回転速度とによ
って推定される。そして、かかる燃料噴射量演算の際に
は、スロットル開度センサ72、吸気温センサ73、水
温センサ74等の各センサからの信号に基づく基本的な
補正、O2 センサ75からの信号に基づく空燃比フィー
ドバック補正、等が加えられる。The fuel injection control basically calculates a fuel injection amount for achieving a predetermined target air-fuel ratio, that is, an injection time by the injector 40, based on the intake air amount of the engine, and adjusts the fuel injection amount to a predetermined crank angle. At this time, the injector 40 is controlled to inject the fuel. In addition,
The intake air amount of the engine is calculated from the intake air flow rate measured by the air flow meter 70 and the engine rotation speed obtained from the crank angle sensor 81, or the intake pipe pressure and the engine rotation speed obtained from the vacuum sensor 71. Is estimated by Then, air applied when the fuel injection amount calculation is based on the signal from the basic correction, O 2 sensor 75 based on signals from various sensors such as the throttle opening sensor 72, intake air temperature sensor 73, coolant temperature sensor 74 Fuel ratio feedback correction, etc. are added.
【0023】また、この機関1には、燃焼後に気筒内に
発生するイオンの量に基づく燃焼状態検出も行うことが
できるようにするためにイオン電流検出回路110が設
けられている。図2は、点火装置及びイオン電流検出回
路110の回路構成を示す図である。点火コイル52の
一次巻線52aの一端は、バッテリ100の正電極に接
続され、他の一端は、イグナイタ51内のスイッチング
用トランジスタ51aのコレクタに接続されている。そ
のトランジスタ51aのエミッタは接地され、そのベー
スには点火信号が印加されるように構成されている。点
火コイル52の二次巻線52bの一端は、ダイオード1
12のカソードに接続されている。ダイオード112の
アノードは、ディストリビュータ53を介して各気筒ご
とに設けられた点火プラグ50の中心電極50aに接続
されている。点火プラグ50の外側電極50bは、接地
されている。Further, the engine 1 is provided with an ion current detection circuit 110 so that the combustion state can be detected based on the amount of ions generated in the cylinder after combustion. FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the ignition device and the ion current detection circuit 110. One end of a primary winding 52a of the ignition coil 52 is connected to a positive electrode of the battery 100, and the other end is connected to a collector of a switching transistor 51a in the igniter 51. The emitter of the transistor 51a is grounded, and an ignition signal is applied to its base. One end of the secondary winding 52b of the ignition coil 52 is connected to a diode 1
12 cathodes. The anode of the diode 112 is connected to the center electrode 50a of the ignition plug 50 provided for each cylinder via the distributor 53. The outer electrode 50b of the spark plug 50 is grounded.
【0024】ダイオード112とディストリビュータ5
3との接続点は、ダイオード114、定電圧電源116
及びイオン電流検出抵抗118を介して接地されてい
る。従って、点火プラグ50には、定電圧電源116に
より点火サイクル中、一定電圧が印加されていることと
なる。そして、定電圧電源116とイオン電流検出抵抗
118との接続点は、イオン電流検出回路110の出力
信号電圧を与える。そして、イオン電流検出回路出力
は、エンジンECU90へと導かれている。The diode 112 and the distributor 5
3 is connected to a diode 114 and a constant voltage power supply 116.
And an ion current detection resistor 118. Therefore, a constant voltage is applied to the ignition plug 50 by the constant voltage power supply 116 during the ignition cycle. The connection point between the constant voltage power supply 116 and the ion current detection resistor 118 gives the output signal voltage of the ion current detection circuit 110. Then, the output of the ion current detection circuit is guided to the engine ECU 90.
【0025】次に、点火装置及びイオン電流検出回路1
10の動作について説明する。まず、点火信号がハイと
なり、トランジスタ51aがオンすると、点火コイル一
次巻線52aに電流が流れる。次いで、点火信号がロウ
とされてトランジスタ51aがオフにされることにより
一次電流が遮断されると、点火コイル52の二次巻線5
2bに高電圧が誘起され、その結果、点火プラグ50に
て火花放電が起こる。すなわち、点火プラグ50の中心
電極50aにマイナス極性の高電圧が印加されることに
より、中心電極50aと外側電極(接地電極)50bと
の間で火花放電が起こり、点火コイル二次巻線52bか
ら、点火プラグ50及びダイオード112を介して、二
次巻線52bへと一巡する電流が流れる。Next, the ignition device and the ion current detection circuit 1
The operation of No. 10 will be described. First, when the ignition signal becomes high and the transistor 51a is turned on, a current flows through the primary winding 52a of the ignition coil. Next, when the ignition signal is turned low and the transistor 51a is turned off to cut off the primary current, the secondary winding 5 of the ignition coil 52 is turned off.
A high voltage is induced in 2b, and as a result, a spark discharge occurs in the spark plug 50. That is, when a negative high voltage is applied to the center electrode 50a of the ignition plug 50, spark discharge occurs between the center electrode 50a and the outer electrode (ground electrode) 50b, and the ignition coil secondary winding 52b A current circulates through the ignition plug 50 and the diode 112 to the secondary winding 52b.
【0026】点火プラグ50における火花放電により、
燃焼室内の混合気が着火し燃焼すると、その混合気はイ
オン化する。混合気がイオン化した状態にあるときに
は、点火プラグ50の両電極間は導電性を有する。なお
かつ、定電圧電源116により点火プラグ50の両電極
間には電圧が印加されているため、イオン電流が流れ
る。すなわち、このイオン電流は、定電圧電源116の
正極から、イオン電流検出抵抗118、点火プラグ50
及びダイオード114を介して、定電圧電源116の負
極へと流れる。そして、イオン電流検出抵抗118と定
電圧電源116との接続点には“イオン電流値×検出抵
抗値”の電圧が現れ、その電圧はイオン電流検出回路出
力としてECU90に供給される。The spark discharge at the spark plug 50 causes
When the mixture in the combustion chamber ignites and burns, the mixture is ionized. When the air-fuel mixture is in an ionized state, there is conductivity between both electrodes of the ignition plug 50. In addition, since a voltage is applied between both electrodes of the ignition plug 50 by the constant voltage power supply 116, an ionic current flows. That is, the ion current is supplied from the positive electrode of the constant voltage power supply 116 to the ion current detection resistor 118 and the ignition plug 50.
Then, the current flows through the diode 114 to the negative electrode of the constant voltage power supply 116. Then, a voltage of “ion current value × detection resistance value” appears at a connection point between the ion current detection resistor 118 and the constant voltage power supply 116, and the voltage is supplied to the ECU 90 as an ion current detection circuit output.
【0027】なお、同一の燃焼状態にあっても、イオン
電流検出回路の出力電圧のピーク値(以下、単にイオン
出力と称する)は、燃焼ごとに変動する。しかし、同一
の燃焼状態にあるときに、ある程度の回数の燃焼にわた
りイオン出力を測定し、その平均値を求めると、かかる
平均値は空燃比と一定の相関関係にある。図3は、空燃
比と所定回数にわたるイオン出力の平均値との関係を示
す特性図である。この図に示されるように、イオン出力
平均値は、出力空燃比(出力が最大となる空気と燃料と
の重量比(約12.5))付近において最大となり、そ
れよりリーン側の空燃比でもリッチ側の空燃比でも減少
する傾向を示す。Note that, even in the same combustion state, the peak value of the output voltage of the ion current detection circuit (hereinafter, simply referred to as ion output) varies for each combustion. However, when the ion output is measured for a certain number of times of combustion in the same combustion state and the average value is obtained, the average value has a certain correlation with the air-fuel ratio. FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an average value of ion outputs over a predetermined number of times. As shown in this figure, the ion output average value becomes maximum near the output air-fuel ratio (the weight ratio of air and fuel (about 12.5) at which the output becomes maximum), and the air-fuel ratio leaner than that also occurs. There is also a tendency for the air-fuel ratio on the rich side to decrease.
【0028】図4は、冷間始動後におけるスロットル開
度TA、機関回転速度NE及びイオン出力VPKの挙動
を例示するタイムチャートであって、(A)は冷間ヘジ
テーションが発生しない場合、(B)は冷間ヘジテーシ
ョンが発生する場合をそれぞれ示している。同図(A)
及び(B)においては、スロットル操作前のTA=0の
段階、スロットル操作中のTA≠0の段階、及びスロッ
トル操作後のTA=0の段階が示されている。FIG. 4 is a time chart exemplifying the behavior of the throttle opening TA, the engine speed NE and the ion output VPK after the cold start. FIG. 4A shows the case where cold hesitation does not occur, and FIG. ) Show cases where cold hesitation occurs. Figure (A)
4B and 4B show a stage of TA = 0 before the throttle operation, a stage of TA ≠ 0 during the throttle operation, and a stage of TA = 0 after the throttle operation.
【0029】図4(A)に示されるように、冷間ヘジテ
ーションが発生しない場合には、スロットル操作に伴い
スロットル開度TAが増大すると、機関回転速度NEも
正常に増大し、イオン出力(イオン電流検出回路の出力
電圧のピーク値)VPKも、燃焼後に発生するイオン量
の増大に伴い、スロットル操作前よりも大きな値をと
る。一方、図4(B)に示されるように、冷間ヘジテー
ションが発生する場合には、スロットル操作に伴いスロ
ットル開度TAが増大しても、失火が起こることによ
り、機関回転速度NEは増大せず、イオン出力VPKも
ほとんど0に近い値をとる。As shown in FIG. 4A, when cold hesitation does not occur, when the throttle opening TA increases with the throttle operation, the engine rotational speed NE also increases normally, and the ion output (ion The peak value VPK of the output voltage of the current detection circuit also takes a larger value than before the throttle operation with an increase in the amount of ions generated after combustion. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when cold hesitation occurs, even if the throttle opening TA increases with the throttle operation, misfire occurs and the engine speed NE increases. Instead, the ion output VPK also takes a value close to zero.
【0030】したがって、図4(A)と(B)との間の
イオン出力の違いを利用して冷間ヘジテーションを検出
することが可能となる。しかし、前述したように、イオ
ン電流値は、燃焼状態が同一であっても、湿度等の環境
条件が変化したり、点火プラグが劣化したりすると、そ
れに起因して変化する。そこで、本発明は、スロットル
操作前のイオン出力を記憶しておき、そのイオン出力に
所定の係数(例えば0.5)を乗じたものを判定基準値
とし、スロットル操作中にその判定基準値を下回る燃焼
の発生頻度がどのくらいになるかを算出し、それによっ
て冷間ヘジテーションを検出しようというものである。Therefore, it is possible to detect cold hesitation using the difference in ion output between FIGS. 4A and 4B. However, as described above, even when the combustion state is the same, the ion current value changes due to a change in environmental conditions such as humidity or deterioration of the spark plug, even when the combustion state is the same. Therefore, according to the present invention, the ion output before the throttle operation is stored, and a value obtained by multiplying the ion output by a predetermined coefficient (for example, 0.5) is used as a determination reference value. The purpose is to calculate the frequency of occurrence of lower combustion, and thereby to detect cold hesitation.
【0031】なお、スロットル操作前のイオン出力とし
て記憶しておく値としては、燃焼ごとのイオン出力の変
動を考慮して、鈍化処理した値、即ちいわゆるなまし値
を採用することが好ましい。このように、本発明では、
スロットル操作前及び操作中のイオン電流に基づきスロ
ットル操作中の燃焼状態を検出するため、プラグの状
態、湿度その他の要因による影響が排除され、冷間ヘジ
テーションの発生有無を正確に判定することができる。
以下、具体的な処理の例について説明する。As a value stored as the ion output before the throttle operation, it is preferable to adopt a value subjected to a blunting process, that is, a so-called simulated value, in consideration of the fluctuation of the ion output for each combustion. Thus, in the present invention,
Since the combustion state during the throttle operation is detected based on the ion current before and during the throttle operation, the influence of the plug state, humidity and other factors is eliminated, and the presence or absence of cold hesitation can be accurately determined. .
Hereinafter, a specific example of the processing will be described.
【0032】図5は、ECU90によって実行される冷
間ヘジテーション検出ルーチンの処理手順を示すフロー
チャートである。このルーチンは、点火サイクルごとの
所定クランク角度にて実行される。まず、ステップ20
2では、イオン電流検出回路110の出力電圧のピーク
値VPKをイオン出力として検出する。次いで、ステッ
プ204では、冷間ヘジテーションを検出すべき区間に
あるか否か、すなわち冷間始動後の所定時間内にあるか
否かを判定する。かかる検出区間にないときには、本ル
ーチンを終了する一方、かかる検出区間にあるときに
は、ステップ206に進む。FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a cold hesitation detection routine executed by the ECU 90. This routine is executed at a predetermined crank angle for each ignition cycle. First, step 20
In 2, the peak value VPK of the output voltage of the ion current detection circuit 110 is detected as an ion output. Next, at step 204, it is determined whether or not it is in a section where cold hesitation should be detected, that is, whether or not it is within a predetermined time after the cold start. When it is not in such a detection section, this routine is ended. On the other hand, when it is in this detection section, the routine proceeds to step 206.
【0033】ステップ206では、機関がアイドル状態
にあるか否かを判定し、アイドル状態にあるときにはス
テップ208に進む一方、アイドル状態にないときには
ステップ216に進む。ステップ208では、後述する
ステップにてセットされるスロットル操作中フラグXT
AがONになっているか否かについて判定し、XTA=
OFFのときにはステップ214に進む一方、XTA=
ONのときにはステップ210に進む。In step 206, it is determined whether or not the engine is in an idle state. When the engine is in the idle state, the routine proceeds to step 208, and when it is not in the idle state, the routine proceeds to step 216. In step 208, a throttle operation flag XT set in a step described later is set.
It is determined whether or not A is ON, and XTA =
When OFF, the process proceeds to step 214, while XTA =
When it is ON, the process proceeds to step 210.
【0034】したがって、冷間始動後、スロットル操作
前のアイドル状態において本ルーチンが実行されるとき
には、ステップ202、204、206及び208を経
てステップ214へと進むことになる。そして、ステッ
プ214では、 VPKAVE←VPKAVE*(1−d)+VPK*d なる演算により、イオン出力なまし値VPKAVEを更
新する。このなまし演算は、前回までのイオン出力なま
し値VPKAVEに“1−d”の重みを付け、今回検出
されたイオン出力VPKにdの重みを付けて、加重平均
をとり、それを新たなイオン出力なまし値VPKAVE
とするものであり、係数dとしては例えば1/32が採
用される。ステップ214の実行後、本ルーチンを終了
する。Therefore, when this routine is executed in the idle state before the throttle operation after the cold start, the routine proceeds to step 214 via steps 202, 204, 206 and 208. Then, in step 214, the ion output smoothed value VPKAVE is updated by the calculation of VPKAVE ← VPKAVE * (1-d) + VPK * d. In this smoothing operation, the ion output smoothed value VPKAVE up to the previous time is weighted by “1-d”, the ion output VPK detected this time is weighted by d, a weighted average is calculated, and the weighted average is calculated. Ion output smoothing value VPKAVE
For example, 1/32 is adopted as the coefficient d. After execution of step 214, this routine ends.
【0035】一方、冷間始動後、アイドル状態を経てス
ロットル操作中の段階にある場合において本ルーチンが
実行されるときには、ステップ202、204及び20
6を経てステップ216へと進むことになる。そして、
ステップ216では、スロットル操作中フラグXTAを
ONに設定する。次いで、ステップ218では、点火カ
ウントCIGT(初期値0)をインクリメントする。次
いで、ステップ220では、今回検出されたイオン出力
VPKが、スロットル操作前のイオン出力なまし値VP
KAVEに係数K(例えば0.5)を乗じて得られる判
定基準値“VPKAVE*K”より小さいか否かについ
て判定する。そして、“VPK≧VPKAVE*K”の
ときには、失火は発生しなかったとみなして本ルーチン
を終了する。一方、“VPK<VPKAVE*K”のと
きには、失火が発生したとみなして、ステップ222に
進み、失火カウントCMF(初期値0)をインクリメン
トしてから、本ルーチンを終了する。On the other hand, when this routine is executed in a stage where the throttle operation is being performed after the cold start through the idle state, steps 202, 204 and 20 are executed.
After that, the process proceeds to step 216. And
In step 216, the throttle operation flag XTA is set to ON. Next, at step 218, the ignition count CIGT (initial value 0) is incremented. Next, at step 220, the ion output VPK detected this time is changed to the ion output smoothing value VP before the throttle operation.
It is determined whether or not the value is smaller than a determination reference value “VPKAVE * K” obtained by multiplying KAVE by a coefficient K (for example, 0.5). When “VPK ≧ VPKAVE * K”, it is considered that no misfire has occurred, and the routine ends. On the other hand, if "VPK <VPKAVE * K", it is considered that a misfire has occurred, and the routine proceeds to step 222, where the misfire count CMF (initial value 0) is incremented, and then this routine ends.
【0036】さらに、冷間始動後、アイドル状態及びス
ロットル操作状態を経て再びアイドル状態にある場合に
おいて本ルーチンが実行されるときには、ステップ20
2、204、206及び208を経てステップ210へ
と進むことになる。そして、ステップ210では、 JMF←(CMF/CIGT)*100 なる演算により、スロットル操作中における失火頻度J
MF(単位%)が算出される。この失火頻度JMFは、
冷間ヘジテーションの発生の有無及びその度合いを表す
ものであり、後述する噴射量演算ルーチンで使用され
る。次いで、ステップ212では、スロットル操作中フ
ラグXTAをOFF、点火カウントCIGTを0、失火
カウントCMFを0にそれぞれ設定して、前述したステ
ップ214に進む。When this routine is executed after the cold start and the idle state again after the idle state and the throttle operation state, step 20 is executed.
The process proceeds to step 210 via 2, 204, 206 and 208. Then, in step 210, the misfire frequency J during the throttle operation is calculated by the following calculation: JMF ← (CMF / CIGT) * 100.
MF (unit%) is calculated. This misfire frequency JMF is
It indicates whether or not cold hesitation has occurred and its degree, and is used in an injection amount calculation routine described later. Next, at step 212, the throttle operation flag XTA is set to OFF, the ignition count CIGT is set to 0, and the misfire count CMF is set to 0, and the routine proceeds to step 214 described above.
【0037】図6は、ECU90によって実行される噴
射量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。この処理は、噴射サイクルごとの所定クランク角度
にて実行される。まず、ステップ302では、各種セン
サからの出力より現在の機関運転状態を検出する。次い
で、ステップ304では、検出された運転状態に基づ
き、吸気行程において気筒内に吸入される空気量GA を
算出する。次いで、ステップ306では、 GF ←GA /RAF なる演算により、運転状態に応じた目標空燃比RAFを達
成する燃料噴射量GF を算出する。次いで、ステップ3
08では、燃料噴射量GF を基本噴射時間TPに換算す
る。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of an injection amount calculation routine executed by the ECU 90. This process is executed at a predetermined crank angle for each injection cycle. First, in step 302, a current engine operating state is detected from outputs from various sensors. Next, at step 304, based on the detected operating state, the amount of air G A taken into the cylinder during the intake stroke is calculated. Next, in step 306, the G F ← G A / R AF becomes operational, and calculates the fuel injection amount G F to achieve the target air-fuel ratio R AF in accordance with the operating state. Then, step 3
In 08, it converts the fuel injection amount G F to the basic injection time TP.
【0038】次いで、ステップ310では、運転状態に
応じて所定のマップを参照することにより、暖機増量係
数FWL、始動後増量係数FASE及び壁面付着補正量
FMW(過渡運転状態において吸気管圧力の変化に伴い
変化する)を決定する。なお、暖機増量係数FWL及び
始動後増量係数FASEは、定常増量に係る補正係数で
あり、一方、壁面付着補正量FMWは過渡増量に係る補
正量である。Next, at step 310, by referring to a predetermined map according to the operation state, the warm-up increase coefficient FWL, the post-start increase coefficient FASE, and the wall adhesion correction amount FMW (the change in the intake pipe pressure in the transient operation state). Which changes with the change). The warm-up increase coefficient FWL and the post-start increase coefficient FASE are correction coefficients relating to steady-state increase, while the wall surface adhesion correction amount FMW is a correction amount related to transient increase.
【0039】次いで、ステップ312では、アイドル状
態での燃焼悪化が検出されているか否かについて判定す
る。アイドル状態での燃焼悪化検出は、従来から行われ
ているように、回転変動に基づくものでもよいし、ま
た、イオン電流に基づくものでもよい。アイドル状態で
の燃焼悪化が検出されているときにはステップ314に
進む一方、検出されていないときにはステップ316に
進む。ステップ316では、前述の冷間ヘジテーション
検出ルーチンにおいて算出されているスロットル操作中
失火頻度JMFが所定値を超えているか否か、すなわ
ち、冷間ヘジテーションが検出されているか否かを判定
し、冷間ヘジテーションが検出されていないときにはス
テップ320に進む一方、冷間ヘジテーションが検出さ
れているときにはステップ318に進む。Next, at step 312, it is determined whether or not combustion deterioration in the idle state is detected. The detection of deterioration of combustion in the idle state may be based on rotation fluctuation, as conventionally performed, or may be based on ion current. When the combustion deterioration in the idling state is detected, the process proceeds to step 314, and when it is not detected, the process proceeds to step 316. In step 316, it is determined whether or not the misfire frequency JMF during throttle operation calculated in the aforementioned cold hesitation detection routine exceeds a predetermined value, that is, whether or not cold hesitation is detected. When hesitation has not been detected, the routine proceeds to step 320, whereas when cold hesitation has been detected, the routine proceeds to step 318.
【0040】アイドル状態での燃焼悪化が検出されてい
るときに実行されるステップ314では、暖機増量係数
FWL、始動後増量係数FASE及び壁面付着補正量F
MWを、それぞれ、ΔFWL、ΔFASE及びΔFMW
だけ増大させる。なお、この場合、アイドル状態すなわ
ち定常状態での燃焼悪化が起こっていることを考慮し
て、ΔFWL/FWL>ΔFMW/FMW、かつ、ΔF
ASE/FASE>ΔFMW/FMWとされ、定常増量
補正係数の増加比率が過渡増量補正量の増加比率より大
きくされている。In step 314, which is executed when deterioration of combustion in the idle state is detected, a warm-up increase coefficient FWL, a post-start increase coefficient FASE, and a wall adhesion correction amount F
Let MW be ΔFWL, ΔFASE and ΔFMW, respectively.
Only increase. In this case, in consideration of the fact that combustion deterioration occurs in an idle state, that is, a steady state, ΔFWL / FWL> ΔFMW / FMW and ΔFWL / FMW
ASE / FASE> ΔFMW / FMW, and the increase rate of the steady-state increase correction coefficient is made larger than the increase rate of the transient increase correction amount.
【0041】一方、冷間ヘジテーションが検出されてい
るときに実行されるステップ318では、暖機増量係数
FWL、始動後増量係数FASE及び壁面付着補正量F
MWを、それぞれ、ΔFWLh、ΔFASEh及びΔF
MWhだけ増大させる。なお、この場合、過渡状態での
燃焼悪化が起こっていることを考慮して、ΔFWLh/
FWL<ΔFMWh/FMW、かつ、ΔFASEh/F
ASE<ΔFMWh/FMWとされ、過渡増量補正量の
増加比率が定常増量補正係数の増加比率より大きくされ
ている。On the other hand, in step 318 executed when cold hesitation is detected, a warm-up increase coefficient FWL, a post-start increase coefficient FASE, and a wall adhesion correction amount F
Let MW be ΔFWLh, ΔFASEh and ΔF, respectively.
Increase by MWh. In this case, in consideration of the fact that combustion deterioration in the transient state has occurred, ΔFWLh /
FWL <ΔFMWh / FMW and ΔFASEh / F
ASE <ΔFMWh / FMW, and the increase ratio of the transient increase correction amount is made larger than the increase ratio of the steady increase correction coefficient.
【0042】ステップ314、316又は318に次い
で最後に実行されるステップ320では、 T←TP*(1+FWL+FASE)*α+FMW なる演算により、基本噴射時間TPを補正して最終噴射
時間Tを得る。なお、αは、他の補正係数を表す。この
ような制御により、過度の増量をすることなく、エミッ
ションの悪化を抑えながら、ドライバビリティの悪化を
回避することができる。In step 320, which is executed last after step 314, 316 or 318, the basic injection time TP is corrected by the operation of T ← TP * (1 + FWL + FASE) * α + FMW to obtain the final injection time T. Note that α represents another correction coefficient. By such control, it is possible to avoid deterioration of drivability while suppressing deterioration of emission without excessively increasing the amount.
【0043】次に、以上の第1実施形態を改良した第2
実施形態について説明する。第1実施形態では、スロッ
トル操作前のイオン電流とスロットル操作中のイオン電
流とを比較して失火頻度を算出し、この失火頻度のみに
基づいて冷間ヘジテーションの発生有無を判定するもの
であった。しかしながら、スロットル操作前の燃焼状態
が同一であっても、アクセルペダルを急激に踏み込んだ
ときの方が、アクセルペダルを緩やかに踏み込んだとき
よりもヘジテーションを起こしやすい。すなわち図7に
示されるスロットル開速度ΔTAが大きいほど、ヘジテ
ーションが発生しやすい。Next, a second modification of the first embodiment will be described.
An embodiment will be described. In the first embodiment, the misfire frequency is calculated by comparing the ion current before the throttle operation and the ion current during the throttle operation, and the presence or absence of cold hesitation is determined based only on the misfire frequency. . However, even when the combustion state before the throttle operation is the same, hesitation is more likely to occur when the accelerator pedal is rapidly depressed than when the accelerator pedal is depressed gently. That is, hesitation is more likely to occur as the throttle opening speed ΔTA shown in FIG. 7 increases.
【0044】そこで、第2実施形態では、図8に例示さ
れるような、スロットル開速度ΔTAとスロットル操作
中失火頻度JMFとの2次元マップにより、ヘジテーシ
ョンの有無及びヘジテーションが起きているときのその
度合いが判定される。具体的には、前述の噴射量演算ル
ーチンのステップ316において、ΔTAとJMFとに
基づいて図8に示されるマップが参照され、ヘジテーシ
ョンの有無及び度合いが判定される。そして、ヘジテー
ション有りと判定されるときに実行されるステップ31
8では、ΔFWLh、ΔFASEh及びΔFMWhがヘ
ジテーションの度合いに応じて変更される。すなわち、
ヘジテーションの度合いが大きいほど、ΔFWLh、Δ
FASEh及びΔFMWhは大きな値とされる。なお、
図8では、ヘジテーションの度合いを「大」と「小」と
の2段階としているが、よりきめ細かく設定することが
可能である。Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 8, a two-dimensional map of the throttle opening speed ΔTA and the misfire frequency JMF during the throttle operation is used to determine whether or not hesitation has occurred, and to determine whether or not hesitation has occurred. The degree is determined. Specifically, in step 316 of the injection amount calculation routine described above, the map shown in FIG. 8 is referred to based on ΔTA and JMF to determine the presence or absence and degree of hesitation. Step 31 executed when it is determined that hesitation is present
At 8, ΔFWLh, ΔFASEh and ΔFMWh are changed according to the degree of hesitation. That is,
As the degree of hesitation increases, ΔFWLh, Δ
FASEh and ΔFMWh are set to large values. In addition,
In FIG. 8, the degree of hesitation is set to two levels of "large" and "small", but it is possible to set more finely.
【0045】以上、本発明の実施形態について述べてき
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施形態を採用することが可能である。例え
ば、イオン電流検出回路としては、各種の回路構成が考
えられる。また、燃料噴射量の算出方法も、例示した方
法に限られない。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and various embodiments can be adopted. For example, various circuit configurations can be considered as the ion current detection circuit. Further, the method of calculating the fuel injection amount is not limited to the illustrated method.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
イオン電流に基づく燃焼状態検出装置において、冷間時
におけるドライバビリティの悪化を判定すべく、スロッ
トル操作中の燃焼状態、従って冷間ヘジテーションを精
度良く検出することが可能となる。As described above, according to the present invention,
In the combustion state detection device based on the ion current, it is possible to accurately detect the combustion state during the throttle operation, that is, the cold hesitation, in order to determine the deterioration of the drivability at the time of cold.
【図1】本発明の一実施形態に係る燃焼状態検出装置を
備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。FIG. 1 is an overall schematic diagram of an electronically controlled internal combustion engine including a combustion state detection device according to an embodiment of the present invention.
【図2】点火装置及びイオン電流検出回路の回路構成を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an ignition device and an ion current detection circuit.
【図3】空燃比と所定回数でのイオン出力平均値との関
係を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an ion output average value at a predetermined number of times.
【図4】冷間始動後におけるスロットル開度TA、機関
回転速度NE及びイオン出力VPKの挙動を例示するタ
イムチャートであって、(A)は冷間ヘジテーションが
発生しない場合、(B)は冷間ヘジテーションが発生す
る場合をそれぞれ示す図である。FIG. 4 is a time chart illustrating behaviors of a throttle opening degree TA, an engine rotation speed NE, and an ion output VPK after a cold start; FIG. 4A shows a case where cold hesitation does not occur, and FIG. It is a figure which shows the case where an intervening hesitation occurs, respectively.
【図5】ECUによって実行される冷間ヘジテーション
検出ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a cold hesitation detection routine executed by the ECU.
【図6】ECUによって実行される噴射量演算ルーチン
の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of an injection amount calculation routine executed by the ECU.
【図7】スロットル開速度ΔTAについて説明するため
の図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a throttle opening speed ΔTA.
【図8】スロットル開速度ΔTAとスロットル操作中失
火頻度JMFとからヘジテーションの有無及びその度合
いを求めるためのマップを例示する図である。FIG. 8 is a diagram exemplifying a map for obtaining the presence / absence of hesitation and its degree from the throttle opening speed ΔTA and the misfire frequency JMF during throttle operation.
1…直列多気筒4ストロークサイクルレシプロガソリン
機関 2…シリンダブロック 3…シリンダヘッド 4…気筒 5…ピストン 6…コネクティングロッド 7…クランクシャフト 8…燃焼室 9…吸気ポート 10…排気ポート 11…吸気バルブ 12…排気バルブ 13…吸気側カムシャフト 14…排気側カムシャフト 15…吸気側カム 16…排気側カム 17,18,19…タイミングプーリ 20…タイミングベルト 30…吸気通路 31…エアクリーナ 32…スロットルバルブ 33…サージタンク 34…吸気マニホルド 35…アイドルアジャスト通路 36…アイドル回転速度制御弁(ISCV) 40…インジェクタ 41…燃料タンク 42…燃料ポンプ 43…燃料配管 50…点火プラグ 51…イグナイタ 52…点火コイル 53…点火ディストリビュータ 60…排気通路 61…排気マニホルド 62…触媒コンバータ 70…エアフローメータ 71…バキュームセンサ 72…スロットル開度センサ 73…吸気温センサ 74…水温センサ 75…O2 センサ 80…クランク基準位置センサ 81…クランク角センサ 82…アイドルスイッチ 83…車速センサ 90…機関ECU 100…バッテリ 110…イオン電流検出回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... In-line multi cylinder 4-stroke cycle reciprocating gasoline engine 2 ... Cylinder block 3 ... Cylinder head 4 ... Cylinder 5 ... Piston 6 ... Connecting rod 7 ... Crank shaft 8 ... Combustion chamber 9 ... Intake port 10 ... Exhaust port 11 ... Intake valve 12 ... Exhaust valve 13 ... Intake side camshaft 14 ... Exhaust side camshaft 15 ... Intake side cam 16 ... Exhaust side cam 17,18,19 ... Timing pulley 20 ... Timing belt 30 ... Intake passage 31 ... Air cleaner 32 ... Throttle valve 33 ... Surge tank 34 ... Intake manifold 35 ... Idle adjust passage 36 ... Idle speed control valve (ISCV) 40 ... Injector 41 ... Fuel tank 42 ... Fuel pump 43 ... Fuel pipe 50 ... Ignition plug 51 ... Igniter 52 ... Ignition coil 53 ... Point Distributor 60 ... exhaust passage 61 ... exhaust manifold 62 ... catalytic converter 70 ... air flow meter 71 ... vacuum sensor 72 ... Throttle opening sensor 73 ... intake air temperature sensor 74 water temperature sensor 75 ... O 2 sensor 80 ... crank reference position sensor 81 ... Crank Angle sensor 82 Idle switch 83 Vehicle speed sensor 90 Engine ECU 100 Battery 110 Ion current detection circuit
フロントページの続き Fターム(参考) 2G087 AA13 AA19 BB11 BB19 CC28 CC35 EE23 3G019 AB02 AC03 CD06 DB02 DC06 GA08 GA09 GA11 GA13 GA16 GA18 LA05 3G084 BA05 BA13 BA16 CA03 EB06 EB25 FA02 FA05 FA07 FA10 FA11 FA20 FA24 FA33 FA38 3G301 JA00 JA03 KA07 LA01 MA12 NA01 PA01Z PA07Z PA10Z PA11Z PC00Z PC09Z PD03Z PE01Z PE03Z PE08Z PF01ZContinued on front page F-term (reference) 2G087 AA13 AA19 BB11 BB19 CC28 CC35 EE23 3G019 AB02 AC03 CD06 DB02 DC06 GA08 GA09 GA11 GA13 GA16 GA18 LA05 3G084 BA05 BA13 BA16 CA03 EB06 EB25 FA02 FA05 FA07 FA10 FA11 FA3 FA30 FA33 LA01 MA12 NA01 PA01Z PA07Z PA10Z PA11Z PC00Z PC09Z PD03Z PE01Z PE03Z PE08Z PF01Z
Claims (5)
とにより生ずるイオンの量に応じたイオン電流を検出す
るイオン電流検出手段と、 機関のスロットルバルブが操作される前の状態において
前記イオン電流検出手段によって検出されるイオン電流
の代表値を算出し記憶する操作前状態記憶手段と、 機関のスロットルバルブが操作されている状態において
前記イオン電流検出手段によって検出されるイオン電流
値と、前記操作前状態記憶手段によって記憶されている
イオン電流代表値と、に基づいて、スロットルバルブ操
作中の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、 を具備する、内燃機関の燃焼状態検出装置。1. An ion current detecting means for detecting an ion current corresponding to an amount of ions generated by combustion of an air-fuel mixture in a cylinder of an internal combustion engine; and said ion current in a state before a throttle valve of the engine is operated. A pre-operation state storage means for calculating and storing a representative value of the ion current detected by the current detection means; an ion current value detected by the ion current detection means in a state where an engine throttle valve is operated; A combustion state detection device for an internal combustion engine, comprising: a combustion state determination unit configured to determine a combustion state during a throttle valve operation based on an ion current representative value stored by a pre-operation state storage unit.
れるイオン電流代表値は、前記イオン電流検出手段によ
って検出されるイオン電流のなまし値である、請求項1
に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。2. The ion current representative value calculated by the pre-operation state storage means is a smoothed value of the ion current detected by the ion current detection means.
A combustion state detection device for an internal combustion engine according to claim 1.
ドル運転状態においてイオン電流の代表値を算出し記憶
するものである、請求項1に記載の内燃機関の燃焼状態
検出装置。3. The combustion state detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said pre-operation state storage means calculates and stores a representative value of an ion current in an idle operation state of the engine.
た燃焼状態に応じて燃料噴射量を決定する燃料噴射量決
定手段を更に具備する、請求項1に記載の内燃機関の燃
焼状態検出装置。4. The combustion state detection device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a fuel injection amount determination unit that determines a fuel injection amount according to the combustion state determined by the combustion state determination unit.
ともにスロットルバルブの開速度に応じて燃料噴射量を
決定するものである、請求項4に記載の内燃機関の燃焼
状態検出装置。5. The combustion state detecting device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein said fuel injection amount determining means determines the fuel injection amount in accordance with a combustion state and an opening speed of a throttle valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10241911A JP2000073927A (en) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | Device for detecting combustion state of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10241911A JP2000073927A (en) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | Device for detecting combustion state of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000073927A true JP2000073927A (en) | 2000-03-07 |
Family
ID=17081387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10241911A Pending JP2000073927A (en) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | Device for detecting combustion state of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000073927A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009508131A (en) * | 2005-09-12 | 2009-02-26 | プルゼ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Device for detecting the measurement signal, in particular the signal corresponding to the ion flow between the electrodes of the ignition plug of the internal combustion engine, on the high voltage side |
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JP2011179379A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | Combustion control device for internal combustion engine |
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-
1998
- 1998-08-27 JP JP10241911A patent/JP2000073927A/en active Pending
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JP7059772B2 (en) | 2018-04-20 | 2022-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | Diagnostic server |
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