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JP2012167655A - Combustion control device of internal combustion engine - Google Patents

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JP2012167655A
JP2012167655A JP2011031502A JP2011031502A JP2012167655A JP 2012167655 A JP2012167655 A JP 2012167655A JP 2011031502 A JP2011031502 A JP 2011031502A JP 2011031502 A JP2011031502 A JP 2011031502A JP 2012167655 A JP2012167655 A JP 2012167655A
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Japan
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combustion
determination
combustion chamber
control device
determination threshold
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011031502A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Izumi
光宏 泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Diamond Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the combustion control device of an internal combustion engine that can perform a reasonable combustion determination.SOLUTION: The internal combustion engine having a plurality of cylinders includes: a detection means (ST11) for specifying an operation state by specifying the number of rotations of a crankshaft and/or the intake air volume in a combustion chamber prior to ignition timing of the combustion chamber of each cylinder; a determination means (ST23) for performing initial determination of the determination threshold of the combustion determination processing for the combustion chamber of the next ignition timing; a correction means (ST25) for correcting the initially determined determination threshold when the misfire determination is performed at timing one step before; a signal acquisition means (ST21) for acquiring a group of sensor signals after the ignition timing; and a determination means (ST26) for performing the combustion determination processing on the combustion chamber by comparing evaluation data to be generated by evaluating the sensor signal obtained by the signal acquisition means in the time base direction with the determination threshold specified by the acquisition means or the correction means.

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室に発生するイオン信号などに基づいて失火状態を含む燃焼状態を高精度に検出して、適切な運転を実現する燃焼制御装置に関する。   The present invention relates to a combustion control apparatus that detects a combustion state including a misfire state with high accuracy based on an ion signal generated in a combustion chamber of an internal combustion engine and realizes an appropriate operation.

昨今、新車には自己故障診断機能(OBD:On-Board Diagnostics)を付加することが義務づけられ、排ガス装置などの異常検出時にはドライバーに警告を発すると共に、故障の診断結果をECUが記録されるようになっている。そして、このようなOBD対応として失火検知機能を搭載したエンジンも増えている。   Nowadays, new cars are obliged to have an on-board diagnostics (OBD) function. When an abnormality such as exhaust gas is detected, a warning is issued to the driver and the diagnostic result of the failure is recorded by the ECU. It has become. Further, an engine equipped with a misfire detection function as an OBD correspondence is increasing.

そして、内燃機関の燃焼室で発生するイオン電流に着目して、失火状態を検出する研究も進められており、本出願人も、検出精度の高い失火検出装置について既に特許出願している(特許文献1〜5)。   In addition, research on detecting a misfire state has been made by focusing on the ionic current generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, and the present applicant has already filed a patent application for a misfire detection device with high detection accuracy (patent). Literature 1-5).

例えば、引用文献1に記載の発明では、イオン電流検出回路からのイオン検出信号を二値的な判定パルスに変換し、その判定パルスのパルス幅に基づいて失火検知をしている。具体的には、取得した複数個の判定パルスについて、そのパルス幅を平均化し、その平均値が判定閾値より小さい場合には失火状態であると判定している。   For example, in the invention described in the cited document 1, the ion detection signal from the ion current detection circuit is converted into a binary determination pulse, and misfire detection is performed based on the pulse width of the determination pulse. Specifically, the pulse widths of the plurality of obtained determination pulses are averaged, and when the average value is smaller than the determination threshold, it is determined that the misfire state is present.

その他、所定レベル以上を維持するイオン検出信号について、その積分値(累積値)を算出して、その累積値と判定閾値との対比により燃焼状態か失火状態かを判定し、この判定結果に対応した燃焼制御をする一方、複数の点火サイクル(例えば300回)において、失火状態であると判定された回数が基準値を超える場合には、OBDとして警告動作などを実行するようになっている。   In addition, for the ion detection signal that maintains a predetermined level or higher, the integral value (cumulative value) is calculated, and it is determined whether the state is a combustion state or a misfire state by comparing the cumulative value with the determination threshold value. On the other hand, when the number of times determined to be a misfire state exceeds a reference value in a plurality of ignition cycles (for example, 300 times), a warning operation or the like is executed as an OBD.

但し、何れの手法を採る場合でも、判定閾値は、運転状態に基づいて固定的に規定される。ここで、運転状態は、例えば、クランクシャフトの回転数や吸気管圧力などによって特定され、特定された運転状態に対応する判定閾値が、メモリのパラメータテーブルから抽出されて使用されるのが一般的である。   However, regardless of which method is used, the determination threshold is fixedly defined based on the driving state. Here, the operating state is specified by, for example, the number of rotations of the crankshaft or the intake pipe pressure, and a determination threshold value corresponding to the specified operating state is generally extracted from the parameter table of the memory and used. It is.

特願2006−130935号公報Japanese Patent Application No. 2006-130935 特開2010−077804号公報JP 2010-0777804 A 特開2010−059905号公報JP 2010-059905 A 特開2010−053781号公報JP 2010-053781 A 特開2010−053780号公報JP 2010-053780 A

ところで、イオン検出信号のパルス幅で判定するか、イオン検出信号の積分値で判定するかに拘らず、OBDの精度を高めるためには、誤判定の回数を低減化することが極めて重要である。   By the way, regardless of whether the determination is based on the pulse width of the ion detection signal or the integration value of the ion detection signal, it is extremely important to reduce the number of erroneous determinations in order to increase the accuracy of the OBD. .

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、より正確で合理的な燃焼判定をすることができる内燃機関の燃焼制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a combustion control device for an internal combustion engine that can make a more accurate and rational combustion determination.

上記の目的を達成するため、本発明者が種々実験を繰り返した結果、各種センサの検出値に基づいて運転状態を特定し、この運転状態に対応する判定閾値をパラメータテーブルから抽出するという画一的な判定をするのではなく、この判定閾値を、直近の失火判定の結果に基づいて修正することで、より正確で合理的な失火判定ができることを見出して本発明を完成させた。   In order to achieve the above object, as a result of repeating various experiments by the inventor, the operation state is specified based on the detection values of various sensors, and a determination threshold corresponding to the operation state is extracted from the parameter table. The present invention has been completed by finding that a more accurate and rational misfire determination can be made by correcting the determination threshold based on the result of the most recent misfire determination instead of making a normal determination.

すなわち、本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置は、複数の気筒を有して構成され、各気筒の燃焼室に導入された混合気が、点火タイミングに達する毎に順番に点火制御される内燃機関について、各燃焼室の点火タイミングに先行して、内燃機関のクランクシャフトの回転数、及び/又は、燃焼室への吸入空気量を特定して運転状態を特定する検出手段と、検出手段が特定する運転状態に基づいて、次に点火タイミングを迎える燃焼室について、燃焼判定処理の判定閾値を初期決定する決定手段と、一つ手前のタイミングで点火制御された燃焼室についての燃焼判定処理において、失火判定されている場合には、初期決定された判定閾値を修正する修正手段と、判定閾値が特定された燃焼室に関して、点火タイミング後の一群のセンサ信号を取得する信号取得手段と、信号取得手段が取得したセンサ信号を時間軸方向に評価して生成される評価データを、取得手段又は修正手段が特定した判定閾値と対比して、当該燃焼室についての燃焼判定処理を実行する判定手段と、を有して構成されている。   That is, the combustion control device for an internal combustion engine according to the present invention is configured to have a plurality of cylinders, and the air-fuel mixture introduced into the combustion chambers of the respective cylinders is subjected to ignition control in turn each time the ignition timing is reached. For the engine, detection means for specifying the operating state by specifying the rotation speed of the crankshaft of the internal combustion engine and / or the amount of intake air to the combustion chamber prior to the ignition timing of each combustion chamber, In the combustion determination process for the combustion chamber whose ignition control is performed at the immediately preceding timing, and the determination means for initially determining the determination threshold value of the combustion determination process for the combustion chamber that reaches the next ignition timing based on the specified operating state When the misfire is determined, the correction means for correcting the initially determined determination threshold value and a group of sensor signals after the ignition timing for the combustion chamber in which the determination threshold value is specified Combustion for the combustion chamber by comparing the obtained signal acquisition means and the evaluation data generated by evaluating the sensor signal acquired by the signal acquisition means in the time axis direction with the determination threshold specified by the acquisition means or the correction means. Determination means for executing a determination process.

本発明を構成する各手段は、その記載順序が、必ずしも動作順序を規定するものではない。また、判定閾値の修正手法は適宜に決定されるが、例えば、燃焼状態を失火状態であるとする誤判定を、複数の気筒において連続させないためには、失火状態であると判定された次段の気筒での燃焼判定では、判定閾値を、失火判定されにくい方向(甘い方向)に修正するのが好ましい。これは、真に失火状態となった気筒に続く気筒では、クランクシャフトの回転数がやや低下することなどに対応して、混合気の吸引量がやや増加して燃焼しやすい環境が整うことを考慮したものである。   The description order of each means constituting the present invention does not necessarily define the operation order. Further, although the determination threshold value correction method is appropriately determined, for example, in order not to continue the erroneous determination that the combustion state is the misfire state in a plurality of cylinders, the next stage determined to be the misfire state. It is preferable to correct the determination threshold value in the direction in which the misfire determination is difficult (sweet direction) in the combustion determination in the cylinders. This is because in the cylinders following the cylinders that were truly misfired, the amount of intake of the air-fuel mixture increased slightly, corresponding to the fact that the number of revolutions of the crankshaft decreased slightly, and an environment that facilitates combustion was prepared. It is taken into consideration.

すなわち、先行する失火判定がもし正しければ、これに続く気筒では、通常は、自然に燃焼条件が整うので、甘い判定閾値に基づいて燃焼判定をしても得に何の問題も生じない。一方、先行する失火判定が間違っていて、燃焼状態であるにも拘らず、これを失火状態であると誤判定している場合には、これに続く気筒において甘い判定閾値に基づいて燃焼判定することで、正しい判定結果を得ることができると期待できる。なお、先行する失火判定では、燃焼状態を失火状態であると誤判定する一方、修正した判定閾値に基づいて、後の燃焼判定では、失火状態を燃焼状態であると誤判定する可能性もあるが、この場合でも、失火判定された回数の累積値は、同じであるという合理性もある。   In other words, if the preceding misfire determination is correct, the subsequent cylinders normally have the combustion conditions naturally adjusted, so that no problem will occur even if the combustion determination is made based on the sweet determination threshold. On the other hand, when the preceding misfire determination is wrong and it is erroneously determined that it is in the misfire state even though it is in the combustion state, the combustion determination is made based on the sweet determination threshold in the subsequent cylinder. Therefore, it can be expected that a correct determination result can be obtained. In the preceding misfire determination, the combustion state is erroneously determined to be a misfire state. On the other hand, in the subsequent combustion determination based on the corrected determination threshold, the misfire state may be erroneously determined to be the combustion state. However, even in this case, there is a rationality that the cumulative value of the number of times the misfire is determined is the same.

なお、上記した判定手法とは逆に、先行する失火判定において、燃焼状態であるにも拘らず、これを失火状態であると誤判定した場合に、これに続く気筒において厳しい判定閾値(厳しい方向)を採用すると、引き続き、燃焼状態を失火状態であると誤判定する可能性が高く、その後も、同一の誤判定が継続する可能性が高いので、採用に値しない。   Contrary to the above-described determination method, in the preceding misfire determination, when it is erroneously determined that it is in the misfire state even though it is in the combustion state, a severe determination threshold (strict direction in the subsequent cylinder) is determined. ), It is highly possible that the combustion state will continue to be misjudged as a misfire state, and the same misjudgment is likely to continue thereafter.

何れにしても、本発明において、運転状態は、クランクシャフトが所定のクランク角に達する毎に特定されるのが好適である。また、前記センサ信号は、内燃機関の燃焼室に発生するイオン電流に基づいて生成されるか、クランクシャフトの回転変動に基づいて生成されるか、燃焼室の圧力に基づいて生成されるのが好ましい。   In any case, in the present invention, the operating state is preferably specified every time the crankshaft reaches a predetermined crank angle. The sensor signal may be generated based on an ionic current generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, generated based on a rotational fluctuation of the crankshaft, or generated based on a pressure in the combustion chamber. preferable.

なお、内燃機関の燃焼室に発生するイオン電流に基づくセンサ信号、クランクシャフトの回転変動に基づいて生成されるセンサ信号、燃焼室の圧力に基づいて生成されるセンサ信号の全部又は一部は組み合わされて使用される構成も好適である。   The sensor signal based on the ionic current generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, the sensor signal generated based on the crankshaft rotational fluctuation, and the sensor signal generated based on the combustion chamber pressure are all or partly combined. A configuration that is used is also suitable.

上記した本発明によれば、先行する気筒の判定結果に基づいて、続く気筒での燃焼判定を実行するので、より正確で合理的な失火判定を実現することができる。   According to the above-described present invention, the combustion determination in the subsequent cylinder is executed based on the determination result of the preceding cylinder, so that a more accurate and rational misfire determination can be realized.

実施例に係る燃焼制御装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the combustion control apparatus which concerns on an Example. 実施例の処理内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing content of an Example. 実施例の動作内容を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the operation | movement content of an Example.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、実施例に係る燃焼制御装置EQUの回路図である。なお、この実施例の内燃機関(エンジン)は、3気筒(#1〜#3)からなり(図3参照)、各気筒の点火プラグPGが順番に点火制御されるが、図1では、便宜上、単一の点火プラグPGだけを図示している。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. FIG. 1 is a circuit diagram of a combustion control device EQU according to an embodiment. Note that the internal combustion engine (engine) of this embodiment is composed of three cylinders (# 1 to # 3) (see FIG. 3), and the ignition plugs PG of each cylinder are controlled in order, but in FIG. Only a single spark plug PG is shown.

図1に示す通り、この燃焼制御装置EQUは、イオン信号Voを出力するイオン電流検出回路IONと、イオン信号Voをデジタル変換するAD変換部14と、AD変換部14の出力データを受けて燃焼判定処理を実行するコンピュータ回路15と、点火パルスIGNを出力すると共に、コンピュータ回路15から燃焼判定結果を受けるECU(Engine Control Unit)と、を中心に構成されている。   As shown in FIG. 1, this combustion control device EQU receives an output data of an ion current detection circuit ION that outputs an ion signal Vo, an AD conversion unit 14 that digitally converts the ion signal Vo, and output data of the AD conversion unit 14, and burns. The computer circuit 15 that executes the determination process and the ECU (Engine Control Unit) that outputs the ignition pulse IGN and receives the combustion determination result from the computer circuit 15 are mainly configured.

そして、この回路構成では、イオン電流検出回路IONとAD変換部14とで信号取得手段を構成している。なお、AD変換部14は、サンプル&ホールド機能を有しており、コンピュータ回路15は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)を構成要素にしている。   In this circuit configuration, the ion current detection circuit ION and the AD conversion unit 14 constitute a signal acquisition unit. The AD conversion unit 14 has a sample and hold function, and the computer circuit 15 includes, for example, a DSP (Digital Signal Processor) as a component.

イオン電流検出回路IONは、一次コイルL1と二次コイルL2からなる点火トランスCLと、点火パルスIGNに基づく遷移動作によって一次コイルL1の電流をON/OFF制御するスイッチング素子Qと、二次コイルL2の誘起電圧を受けて放電動作をする点火プラグPGと、信号検出部DETと、を中心に構成されている。   The ion current detection circuit ION includes an ignition transformer CL including a primary coil L1 and a secondary coil L2, a switching element Q that controls ON / OFF of the current of the primary coil L1 by a transition operation based on the ignition pulse IGN, and a secondary coil L2. The ignition plug PG that receives the induced voltage and performs a discharging operation and the signal detection unit DET are mainly configured.

スイッチング素子Qは、ここではIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)が使用されている。そして、スイッチング素子Qのコレクタ端子は、一次コイルL1を経由してバッテリ電圧VBを受けており、エミッタ端子は、グランドに接続されている。   Here, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used as the switching element Q. The collector terminal of the switching element Q receives the battery voltage VB via the primary coil L1, and the emitter terminal is connected to the ground.

信号検出部DETは、電流検出回路として機能するOPアンプAMPを中心に構成され、コンデンサC1、ツェナーダイオードZD、ダイオードD1,D2、抵抗R1〜R3を有して構成されている。コンデンサC1とツェナーダイオードZDの並列回路によって、イオン電流検出時のバイアス電圧が生成される。   The signal detection unit DET is configured around an OP amplifier AMP that functions as a current detection circuit, and includes a capacitor C1, a Zener diode ZD, diodes D1 and D2, and resistors R1 to R3. A bias circuit at the time of ion current detection is generated by a parallel circuit of the capacitor C1 and the Zener diode ZD.

二次コイルL2の高圧端子は、点火プラグPGに接続され、低圧端子は、前記バイアス電圧を生成するコンデンサC1及びツェナーダイオードZDの並列回路に接続されている。そして、コンデンサC1及びツェナーダイオードZDの並列回路は、ダイオードD1を通して、グランドに接続されている。図示の通り、ダイオードD1のカソード端子がグランドに接続されている。   The high voltage terminal of the secondary coil L2 is connected to the spark plug PG, and the low voltage terminal is connected to a parallel circuit of the capacitor C1 and the Zener diode ZD that generate the bias voltage. The parallel circuit of the capacitor C1 and the Zener diode ZD is connected to the ground through the diode D1. As illustrated, the cathode terminal of the diode D1 is connected to the ground.

一方、ダイオードD1のアノード端子は、電流制限抵抗R1を経由してOPアンプの反転入力端子(−)に接続されている。そして、OPアンプAMPの反転入力端子(−)と出力端子の間に、電流検出抵抗R2が接続され、出力端子とグランド間には、負荷抵抗R3が接続されている。また、OPアンプの非反転端子(+)は、グランドに接続され、反転端子(−)には、ダイオードD2のカソード端子が接続されている。なお、ダイオードD2のアノード端子はグランドに接続されている。   On the other hand, the anode terminal of the diode D1 is connected to the inverting input terminal (−) of the OP amplifier via the current limiting resistor R1. A current detection resistor R2 is connected between the inverting input terminal (−) and the output terminal of the OP amplifier AMP, and a load resistor R3 is connected between the output terminal and the ground. The non-inverting terminal (+) of the OP amplifier is connected to the ground, and the cathode terminal of the diode D2 is connected to the inverting terminal (−). The anode terminal of the diode D2 is connected to the ground.

上記した構成のイオン電流検出回路IONでは、点火パルスIGNがHレベルからLレベルに変化すると、二次コイルL2に誘起される高電圧によって点火プラグPGが放電する。この放電電流は、点火プラグPG→二次コイルL2→コンデンサC1→ダイオードD1の経路で流れるので、コンデンサC1は、ツェナーダイオードZDの降伏電圧により規定される電圧値に充電される。   In the ion current detection circuit ION having the above-described configuration, when the ignition pulse IGN changes from the H level to the L level, the ignition plug PG is discharged by the high voltage induced in the secondary coil L2. Since this discharge current flows through the path of the spark plug PG → secondary coil L2 → capacitor C1 → diode D1, the capacitor C1 is charged to a voltage value defined by the breakdown voltage of the Zener diode ZD.

点火プラグPGの放電によって燃焼室の混合気が着火されると、その後、急速に燃焼反応が進行するが、イオン電流iは、電流検出抵抗R2→電流制限抵抗R1→コンデンサC1→二次コイルL2→点火プラグPGの経路で流れる。したがって、イオン電流検出回路IONの出力電圧Voは、Vo=R2*iとなり、イオン電流iに比例した値となる。   When the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited by the discharge of the ignition plug PG, the combustion reaction proceeds rapidly thereafter, but the ionic current i is the current detection resistance R2 → current limiting resistance R1 → capacitor C1 → secondary coil L2. → Flows along the path of the spark plug PG. Therefore, the output voltage Vo of the ion current detection circuit ION is Vo = R2 * i, which is a value proportional to the ion current i.

図2は、コンピュータ回路15において実現される実施例のソフトウェア処理を示すフローチャートである。図2(a)は、各気筒の点火動作後に実行される燃焼判定処理を示し、図2(b)は、TDC(Top Dead Center)のタイミングで実行される計測処理を示している。   FIG. 2 is a flowchart showing software processing of the embodiment realized in the computer circuit 15. FIG. 2A shows a combustion determination process executed after the ignition operation of each cylinder, and FIG. 2B shows a measurement process executed at the timing of TDC (Top Dead Center).

先に説明した通り、この実施例は、3気筒エンジンであるので、図3に示すように、クランク角CA=0°,CA=240°,CA=480°の各タイミングが、各気筒(#1〜#3)のTDCとなる。そこで、図2(b)に示す計測処理では、TDCのタイミング毎に、各種センサからの信号を取得して(ST10)、一つ手前のTDCからの経過時間に基づいてエンジン回転数と吸入空気量を特定して記憶している(ST11)。なお、エンジン回転数と吸入空気量は、その後に点火タイミングが到来する気筒について、切出ウインドWinや判定閾値THを決定するための運転状態を特定する動作量であり、計測処理毎にリアルタイムに変化する。   As described above, since this embodiment is a three-cylinder engine, as shown in FIG. 3, the timings of crank angles CA = 0 °, CA = 240 °, CA = 480 ° are set to each cylinder (# 1 to # 3). Therefore, in the measurement process shown in FIG. 2B, signals from various sensors are acquired at each TDC timing (ST10), and the engine speed and intake air are based on the elapsed time from the previous TDC. The quantity is specified and stored (ST11). Note that the engine speed and the intake air amount are operation amounts that specify an operation state for determining the cut-out window Win and the determination threshold value TH for a cylinder whose ignition timing comes later, and are real-time for each measurement process. Change.

このような計測処理の後、何れかの気筒の点火タイミングに達すると、点火トランスCLに、点火パルスIGNが供給されると共に、図2(a)の燃焼判定処理が起動される。燃焼判定処理では、計測処理(図2(b))によって特定された運転状態に基づいて、動作パラメータテーブルTBL1(図2(c))を検索して、切出ウインドWinの始期と終期が特定される(ST20)。   When the ignition timing of any cylinder is reached after such measurement processing, the ignition pulse IGN is supplied to the ignition transformer CL and the combustion determination processing of FIG. 2A is started. In the combustion determination process, the operation parameter table TBL1 (FIG. 2 (c)) is searched based on the operation state specified by the measurement process (FIG. 2 (b)), and the start and end of the cut window Win are specified. (ST20).

ここで、動作パラメータテーブルTBL1には、運転状態に対応して、切出ウインドWinと、判定閾値THとを含む各種の動作パラメータが記憶されている。なお、この実施例では、運転状態が、エンジン回転数と吸入空気量とに基づいて特定されるが、これらに変わる条件に基づいて運転状態を特定しても良いし、これらの条件に、他の条件を付加して運転状態を特定しても良いのは勿論である。   Here, in the operation parameter table TBL1, various operation parameters including the cut window Win and the determination threshold value TH are stored corresponding to the operation state. In this embodiment, the operating state is specified based on the engine speed and the intake air amount. However, the operating state may be specified based on conditions that change to these, and other conditions may be specified. Of course, the operating condition may be specified by adding the above condition.

次に、点火された気筒について点火タイミング後に取得されるイオン信号のうち、設定された切出ウインドWin区間の一連のイオン信号Diを取得して記憶する(ST21)。特に限定されないが、この実施例では、サンプリング周波数fsを30kHzとしている。そして、一連のイオン信号Diのうち、所定値以上のレベルを維持するイオン信号Diの絶対値ABS(Di)について、その総和値(積分値)SUM=ΣABS(Di)を算出して記憶する(ST22)。   Next, among the ion signals acquired after the ignition timing for the ignited cylinder, a series of ion signals Di for the set cut window Win section are acquired and stored (ST21). Although not particularly limited, in this embodiment, the sampling frequency fs is set to 30 kHz. Then, the sum (integral value) SUM = ΣABS (Di) of the absolute value ABS (Di) of the ion signal Di that maintains a level equal to or higher than a predetermined value in the series of ion signals Di is calculated and stored ( ST22).

続いて、ステップST11の処理で記憶されているエンジン回転数と吸入空気量とに基づいて、動作パラメータテーブルTBL1を検索して、ステップST22の積分値SUMを評価するための判定閾値THを初期設定する(ST23)。   Subsequently, the operation parameter table TBL1 is searched based on the engine speed and the intake air amount stored in the process of step ST11, and the determination threshold value TH for evaluating the integral value SUM in step ST22 is initially set. (ST23).

そして、エラーフラグERの値を判定して、もしエラーフラグERがER=1であれば、ステップST11の処理で特定されているエンジン回転数と吸入空気量に基づいて補正係数テーブルTBL2を検索して、ステップST23の処理で初期設定された判定閾値THを適宜に補正する(ST25)。特に限定されないが、例えば、初期設定された判定閾値THに、補正係数値AMを積算する補正演算が実行される(TH←TH×AM)。   Then, the value of the error flag ER is determined. If the error flag ER is ER = 1, the correction coefficient table TBL2 is searched based on the engine speed and the intake air amount specified in the process of step ST11. Thus, the determination threshold value TH that is initially set in the process of step ST23 is appropriately corrected (ST25). Although not particularly limited, for example, a correction operation for adding the correction coefficient value AM to the initially set determination threshold value TH is executed (TH ← TH × AM).

ここで、エラーフラグERは、先行する気筒での燃焼判定において失火状態であると判定されたことを意味する。図3の模式図では、第1気筒#1は、燃焼状態であったが、第2気筒#2が失火状態であった場合を例示しており、各気筒#1〜#3の圧力波形についても模式的に示している。このような場合の第3気筒の燃焼動作を想定すると、第2気筒が失火しているため、その分だけ過渡的に回転数がやや低下し、また、吸気慣性によって第3気筒での混合気の充填率が高くなる。そのため、一般には、第3気筒の燃焼室では、燃焼し易く、燃焼時には気筒内圧力が高くなる傾向がある(図3の#3圧力波形)。   Here, the error flag ER means that it has been determined that a misfire state has occurred in the combustion determination in the preceding cylinder. In the schematic diagram of FIG. 3, the first cylinder # 1 is in the combustion state, but the second cylinder # 2 is in the misfire state, and the pressure waveforms of the cylinders # 1 to # 3 are illustrated. Is also shown schematically. Assuming the combustion operation of the third cylinder in such a case, the second cylinder misfires, so the rotational speed slightly decreases transiently, and the air-fuel mixture in the third cylinder due to the intake inertia. The filling rate becomes higher. Therefore, generally, in the combustion chamber of the third cylinder, combustion is easy, and the pressure in the cylinder tends to increase during combustion (# 3 pressure waveform in FIG. 3).

但し、第2気筒が燃焼状態であるにも拘らず、その燃焼判定処理において、失火状態であると誤判定する可能性も否定できない。そこで、本実施例では、先の気筒で失火判定された場合には、これに続く気筒での燃焼判定処理のための判定閾値を補正することで、判定精度を高めている。   However, although the second cylinder is in the combustion state, the possibility of misjudgment that it is in the misfire state cannot be denied in the combustion determination processing. Therefore, in this embodiment, when the misfire determination is made in the previous cylinder, the determination accuracy is improved by correcting the determination threshold value for the combustion determination process in the subsequent cylinder.

本実施例の補正係数は、予め実験的に求めた最適値が、運転状態毎に補正係数テーブルTBL2に記憶されている。したがって、一概には言えないが、補正係数の一般的な傾向としては、燃焼状態を失火状態であるとする誤判定を、複数の気筒において連続させない数値となっている。具体的には、失火状態であると判定された次段の気筒での燃焼判定では、判定閾値を、失火判定されにくい方向(甘い方向)に補正する補正係数値となっている。   As the correction coefficient of the present embodiment, an optimum value obtained experimentally in advance is stored in the correction coefficient table TBL2 for each operating state. Therefore, although it cannot be generally stated, a general tendency of the correction coefficient is a numerical value that does not allow erroneous determination that the combustion state is a misfire state to be continued in a plurality of cylinders. Specifically, in the combustion determination in the next-stage cylinder determined to be in the misfire state, the correction threshold value is a correction coefficient value that corrects the determination threshold in a direction in which the misfire determination is difficult (sweet direction).

何れにしても、初期設定された判定閾値THか、補正演算を経た判定閾値THを使用して、ステップST22の積分値SUMと判定閾値THとが対比される(ST25)。そして、例えば、SUM>THであれば当該気筒の燃焼室は燃焼状態であると判定され、SM≦THであれば、失火状態であると判定される(ST26)。   In any case, using the initially set determination threshold value TH or the determination threshold value TH that has undergone correction calculation, the integrated value SUM in step ST22 is compared with the determination threshold value TH (ST25). For example, if SUM> TH, the combustion chamber of the cylinder is determined to be in a combustion state, and if SM ≦ TH, it is determined to be in a misfire state (ST26).

そして、燃焼状態であると判定されるとエラーフラグERをER=0として燃焼時の燃焼制御が実行される(ST27)。一方、失火状態であると判定されるとエラーフラグERをER=1とすると共に、累積失火回数CTをインクリメント処理して(CNT←CNT+1)、失火時の燃焼制御が実行される(ST28)。   When it is determined that the combustion state is present, the error flag ER is set to ER = 0, and combustion control during combustion is executed (ST27). On the other hand, if it is determined that there is a misfire state, the error flag ER is set to ER = 1, the cumulative misfire count CT is incremented (CNT ← CNT + 1), and combustion control at the time of misfire is executed (ST28).

なお、所定の点火サイクルを終えたタイミングで累積失火回数CTが基準値を超えた場合には、OBD(On-Board Diagnostics)処理が起動される。但し、本実施例では、判定閾値を動的に補正して燃焼判定を実行しているので、失火判定の精度が増し、意味もなく警報が出されることが防止される。   If the cumulative misfire count CT exceeds the reference value at the timing when a predetermined ignition cycle is completed, an OBD (On-Board Diagnostics) process is started. However, in this embodiment, since the combustion determination is executed by dynamically correcting the determination threshold value, the accuracy of the misfire determination is increased, and it is possible to prevent an alarm from being issued without meaning.

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではなく、適宜な改変が可能である。例えば、上記の実施例では、もっぱらイオン信号を使用したが、クランクシャフトの回転変動や、シリンダーの内圧を示す圧力信号などに基づいて燃焼判定する場合にも同様に使用できる。この場合、イオン信号、クランクシャフトの回転変動、及びシリンダーの内圧を示す圧力信号を適宜に組み合わせるのも好適である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, the specific description content does not specifically limit this invention, and an appropriate modification | change is possible. For example, in the above embodiment, the ion signal is exclusively used. However, the ion signal can be used in the same manner when the combustion is determined based on the crankshaft rotation fluctuation or the pressure signal indicating the internal pressure of the cylinder. In this case, it is also preferable to appropriately combine the ion signal, the crankshaft rotational fluctuation, and the pressure signal indicating the cylinder internal pressure.

また、実施例では、ステップST20〜ST26の時間経過で説明したが、この順番は適宜に変更可能である。例えば、ステップST23〜ST25の処理は、ステップST21の処理に先行させても良いのは勿論である。   In the embodiment, the time elapse of steps ST20 to ST26 has been described, but this order can be changed as appropriate. For example, the process of steps ST23 to ST25 may be preceded by the process of step ST21.

ST11 検出手段
ST23 決定手段
ST25 修正手段
ST21 信号取得手段
ST26 判定手段
ST11 Detection means ST23 Determination means ST25 Correction means ST21 Signal acquisition means ST26 Determination means

Claims (6)

複数の気筒を有して構成され、各気筒の燃焼室に導入された混合気が、点火タイミングに達する毎に順番に点火制御される内燃機関について、
各燃焼室の点火タイミングに先行して、内燃機関のクランクシャフトの回転数、及び/又は、燃焼室への吸入空気量を特定して運転状態を特定する検出手段と、
検出手段が特定する運転状態に基づいて、次に点火タイミングを迎える燃焼室について、燃焼判定処理の判定閾値を初期決定する決定手段と、
一つ手前のタイミングで点火制御された燃焼室についての燃焼判定処理において、失火判定されている場合には、初期決定された判定閾値を修正する修正手段と、
判定閾値が特定された燃焼室に関して、点火タイミング後の一群のセンサ信号を取得する信号取得手段と、
信号取得手段が取得したセンサ信号を時間軸方向に評価して生成される評価データを、取得手段又は修正手段が特定した判定閾値と対比して、当該燃焼室についての燃焼判定処理を実行する判定手段と、
を有して構成されていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
For an internal combustion engine that is configured to have a plurality of cylinders, and that the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber of each cylinder is subjected to ignition control in turn each time the ignition timing is reached,
Prior to the ignition timing of each combustion chamber, detection means for identifying the operating state by identifying the number of revolutions of the crankshaft of the internal combustion engine and / or the amount of intake air into the combustion chamber;
A determination means for initially determining a determination threshold value of the combustion determination process for the combustion chamber that reaches the next ignition timing based on the operation state specified by the detection means;
In the combustion determination process for the combustion chamber whose ignition is controlled at the immediately preceding timing, when misfiring is determined, correcting means for correcting the initially determined determination threshold;
Signal acquisition means for acquiring a group of sensor signals after the ignition timing for the combustion chamber for which the determination threshold is specified;
Determination for executing the combustion determination process for the combustion chamber by comparing the evaluation data generated by evaluating the sensor signal acquired by the signal acquisition unit in the time axis direction with the determination threshold specified by the acquisition unit or the correction unit. Means,
A combustion control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
運転状態は、クランクシャフトが所定のクランク角に達する毎に特定される請求項1に記載の燃焼制御装置。   The combustion control device according to claim 1, wherein the operating state is specified every time the crankshaft reaches a predetermined crank angle. 前記センサ信号は、内燃機関の燃焼室に発生するイオン電流に基づいて生成される請求項1又は2に記載の燃焼制御装置。   The combustion control device according to claim 1, wherein the sensor signal is generated based on an ionic current generated in a combustion chamber of an internal combustion engine. 前記センサ信号は、クランクシャフトの回転変動に基づいて生成される請求項1又は2に記載の燃焼制御装置。   The combustion control device according to claim 1, wherein the sensor signal is generated based on a rotational fluctuation of a crankshaft. 前記センサ信号は、燃焼室の圧力に基づいて生成される請求項1又は2に記載の燃焼制御装置。   The combustion control device according to claim 1, wherein the sensor signal is generated based on a pressure in the combustion chamber. 内燃機関の燃焼室に発生するイオン電流に基づくセンサ信号、クランクシャフトの回転変動に基づいて生成されるセンサ信号、燃焼室の圧力に基づいて生成されるセンサ信号の全部又は一部は組み合わされて使用される請求項1又は2に記載の燃焼制御装置。   Sensor signals based on ion currents generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, sensor signals generated based on crankshaft rotation fluctuations, and sensor signals generated based on combustion chamber pressure are all or partly combined. The combustion control device according to claim 1 or 2, which is used.
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