JP5142087B2 - Ion current detection device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の各気筒の燃焼室内で混合気の燃焼に伴って発生するイオン電流を点火プラグの電極を介して検出する内燃機関のイオン電流検出装置に関する発明である。 The present invention relates to an ionic current detection device for an internal combustion engine that detects an ionic current generated by combustion of an air-fuel mixture in a combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine through an electrode of a spark plug.
近年、この種の内燃機関のイオン電流検出装置においては、失火時に点火プラグの碍子帯電電荷により発生するスパイクノイズ(スパイク状のコロナ放電)を燃焼イオンと誤判定するのを防止するために、スパイクノイズ対策を施したイオン電流検出用点火プラグを用いるようにしたものがある(例えば特許文献1〜4参照)。
上記のように、スパイクノイズ対策を施したイオン電流検出用点火プラグを用いる仕様の内燃機関であっても、ユーザー側で点火プラグを交換する際に、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ(汎用の点火プラグ)が装着されてしまう可能性がある。 As described above, even in the case of an internal combustion engine that uses an ion current detection spark plug with spike noise countermeasures, when replacing the spark plug on the user side, a heterogeneous spark plug with no spike noise countermeasure (general-purpose spark plug) There is a possibility that a spark plug will be attached.
しかし、従来のイオン電流検出装置では、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された場合でも、その異種点火プラグの装着を検出できないため、失火時に異種点火プラグの碍子帯電電荷により発生するスパイクノイズを燃焼イオンと誤判定する可能性があり、失火中であるにも拘らず燃焼と誤判定する可能性がある。また、点火プラグ故障気筒においても、燃焼と失火を誤判定する可能性がある。 However, in the conventional ion current detection device, even when a different type of spark plug that does not deal with spike noise is installed, the installation of the different type of spark plug cannot be detected, so spike noise generated due to the insulator charge of the different type of spark plug at the time of misfire. May be erroneously determined as combustion ions, and may be erroneously determined as combustion despite misfire. Further, there is a possibility that combustion and misfire are erroneously determined even in a spark plug malfunction cylinder.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、スパイクノイズに対応する点火プラグを用いる仕様のイオン電流検出装置において、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された気筒若しくは点火プラグ故障気筒を検出することができる内燃機関のイオン電流検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. Therefore, the object of the present invention is to install a heterogeneous spark plug that does not take countermeasures against spike noise in an ion current detector that uses a spark plug corresponding to spike noise. Another object of the present invention is to provide an ion current detection device for an internal combustion engine that can detect a cylinder or a spark plug malfunction cylinder.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関の各気筒の燃焼室内で混合気の燃焼に伴って発生するイオン電流を点火プラグの電極を介して検出するイオン電流検出手段を備え、前記点火プラグとして、急激な電流変化(以下「スパイクノイズ」という)に対応する点火プラグを用いるようにした内燃機関のイオン電流検出装置において、気筒毎に燃焼行程を含む所定のスパイクノイズ検出区間内で前記イオン電流検出手段で検出したイオン電流の変化パターンを解析してスパイクノイズの発生回数をカウントするスパイクノイズカウント手段と、このスパイクノイズカウント手段によってカウントされた各気筒のスパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数が所定値以上であるか否かで各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルであるか否かを判定するスパイクノイズ異常サイクル判定手段と、各気筒毎に点火回数と前記スパイクノイズ異常サイクルの発生回数をカウントして当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度(所定点火回数当たりのスパイクノイズ異常サイクルの発生回数)を求めて当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度が判定しきい値以上になった気筒をスパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された気筒若しくは点火プラグ故障気筒と判定する点火プラグ異常検出手段とを備え、前記スパイクノイズカウント手段は、前記イオン電流検出手段で検出したイオン電流の変化パターンのピーク点及び/又はボトム点を検出し、前記ピーク点からの電流下降率及び/又は前記ボトム点からの電流上昇率が所定値以上であるか否かでスパイクノイズであるか否かを判定する手段と、前記イオン電流検出手段で検出したイオン電流がサチュレートしてほとんど変化しないサチュレート区間を検出する手段と、前記サチュレート区間で前記ピーク点及びボトム点の検出処理を禁止する手段とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
ここで、スパイクノイズに対応する点火プラグとは、例えば、スパイクノイズ対策済みの点火プラグや予め指定された型式の点火プラグのことである。 Here, the spark plug corresponding to spike noise is, for example, a spark plug for which spike noise countermeasures have been taken or a spark plug of a predetermined type.
本発明は、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された場合や、点火プラグ故障の場合に、失火時に異種点火プラグの碍子帯電電荷によりスパイクノイズが頻発する傾向があることに着目して、スパイクノイズが頻発する気筒をスパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された気筒若しくは点火プラグ故障気筒と判定する技術思想であり、これにより、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグの装着時若しくは点火プラグ故障時にスパイクノイズを燃焼イオンと誤判定することを未然に防止することができる。 The present invention pays attention to the fact that spike noise tends to occur frequently due to the insulator charge of the different type of spark plug when a misfire occurs when a different type of spark plug that does not take countermeasures against spike noise is installed or when the spark plug fails. It is a technical idea that determines a cylinder with frequent spike noise as a cylinder with a different type of spark plug that does not deal with spike noise or a cylinder with a failed spark plug. It is possible to prevent erroneous determination of spike noise as combustion ions at the time of failure.
この場合、イオン電流検出手段で検出したイオン電流の変化パターンを解析してスパイクノイズを検出する際に、請求項1のように、イオン電流検出手段で検出したイオン電流の変化パターンのピーク点及び/又はボトム点を検出し、前記ピーク点からの電流下降率及び/又は前記ボトム点からの電流上昇率が所定値以上であるか否かでスパイクノイズであるか否かを判定するようにすれば良い。このようにすれば、イオン電流の変化パターンからピーク点やボトム点を精度良く検出することができる。
In this case, when the spike current is detected by analyzing the change pattern of the ion current detected by the ion current detection means, the peak point of the change pattern of the ion current detected by the ion current detection means as in
更に、請求項1のように、イオン電流検出手段で検出したイオン電流がサチュレートしてほとんど変化しないサチュレート区間を検出し、このサチュレート区間でピーク点及びボトム点の検出処理を禁止するようにすると良い。このようにすれば、イオン電流のサチュレート状態からの電流変化をスパイクノイズと誤判定することを未然に防止することができる。
Furthermore, as in
また、請求項2のように、燃焼行程を含むスパイクノイズ検出区間の他に、燃焼行程を含まないバックグラウンドノイズ検出区間を設定して、前記スパイクノイズ検出区間と前記バックグラウンドノイズ検出区間でそれぞれスパイクノイズの発生回数をカウントし、各気筒毎にカウントした前記スパイクノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数を前記バックグラウンドノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数で減算補正した値が所定値以上であるか否かで各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルであるか否かを判定するようにしても良い。
Furthermore, as according to
一般に、スパイクノイズは、燃焼行程を含むスパイクノイズ検出区間で発生しやすく、燃焼行程を含まないバックグラウンドノイズ検出区間では、スパイクノイズが発生しにくいため、バックグラウンドノイズ検出区間では、スパイクノイズとして検出されるバックグラウンドノイズの発生回数を検出することになる。従って、スパイクノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数をバックグラウンドノイズ検出区間のスパイクノイズ(バックグラウンドノイズ)の発生回数で減算補正すれば、スパイクノイズ検出区間で発生するバックグラウンドノイズを除外した正味のスパイクノイズの発生回数を検出することができる。 In general, spike noise is likely to occur in the spike noise detection section that includes the combustion stroke, and spike noise is less likely to occur in the background noise detection section that does not include the combustion stroke, so it is detected as spike noise in the background noise detection section. The number of generated background noises is detected. Therefore, if the number of spike noise occurrences in the spike noise detection section is subtracted and corrected by the number of spike noise (background noise) occurrences in the background noise detection section, the net noise excluding background noise generated in the spike noise detection section is excluded. The number of occurrences of spike noise can be detected.
ところで、各気筒の燃焼状態が緩慢になる運転状態のときには、スパイクノイズ検出区間内で燃焼イオンが比較的大きく変動して、この燃焼イオンの変動がスパイクノイズと誤判定される可能性があり、それによって、スパイクノイズの発生回数の検出精度が低下してスパイクノイズ異常サイクルを誤判定する可能性がある。 By the way, in the operating state where the combustion state of each cylinder is slow, the combustion ions may fluctuate relatively large in the spike noise detection section, and the fluctuation of the combustion ions may be erroneously determined as spike noise. Accordingly, there is a possibility that the detection accuracy of the number of occurrences of spike noise is lowered and the spike noise abnormal cycle is erroneously determined.
この対策として、請求項3のように、各気筒の燃焼状態が緩慢になる運転状態のときにスパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止するようにすると良い。このようにすれば、各気筒の燃焼状態が緩慢になる運転状態のときの燃焼イオンの変動によってスパイクノイズ異常サイクルを誤判定することを未然に防止することができる。ここで、燃焼状態が緩慢になる運転状態は、例えば、点火時期遅角時、EGR率増加時、空燃比リーン制御時、燃焼速度が遅くなる特定の運転領域等である。 As a countermeasure, it is preferable to prohibit the spike noise abnormality cycle from being determined when the combustion state of each cylinder is slow as in the third aspect . In this way, it is possible to prevent the spike noise abnormality cycle from being erroneously determined due to fluctuations in the combustion ions in the operating state where the combustion state of each cylinder is slow. Here, the operating state in which the combustion state becomes slow is, for example, a specific operating region in which the combustion speed becomes slow, etc., when the ignition timing is retarded, when the EGR rate is increased, or when the air-fuel ratio lean control is performed.
或は、各気筒の燃焼状態が緩慢になると、排気行程中に燃焼イオンが比較的大きく変動することに着目して、請求項4のように、各気筒で排気行程毎にイオン電流検出手段で検出したイオン電流信号の平均値が所定値以上のときに内燃機関の各気筒の燃焼状態が緩慢になる緩慢燃焼状態であると判断してスパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止するようにしても良い。このようにすれば、緩慢燃焼状態になったときの燃焼イオンの変動によってスパイクノイズ異常サイクルを誤判定することを未然に防止することができる。しかも、排気行程に検出したイオン電流信号に基づいて緩慢燃焼状態である否かを判断することができるため、内燃機関毎に燃焼状態が緩慢になる運転条件(例えば点火時期遅角量等)を適合するといった煩雑な作業を行う必要がないという利点もある。 Alternatively, focusing on the fact that the combustion ions fluctuate relatively during the exhaust stroke when the combustion state of each cylinder becomes slow, the ion current detection means for each exhaust stroke in each cylinder as in claim 4. When the average value of the detected ion current signal is equal to or greater than a predetermined value, it may be determined that the combustion state of each cylinder of the internal combustion engine is slow and the spike noise abnormality cycle is prohibited. . In this way, it is possible to prevent the spike noise abnormality cycle from being erroneously determined due to the fluctuation of the combustion ions when the slow combustion state is entered. In addition, since it is possible to determine whether or not the engine is in the slow combustion state based on the ion current signal detected in the exhaust stroke, the operating conditions (for example, the ignition timing retardation amount, etc.) in which the combustion state becomes slow for each internal combustion engine are determined. There is also an advantage that it is not necessary to perform complicated work such as conformance.
また、請求項5のように、内燃機関の各気筒の燃焼安定性が低下する制御状態のときと、内燃機関の運転状態が所定の低負荷領域のときと、点火プラグのくすぶり状態が所定以上のときのうちの少なくとも1つでスパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の各気筒の燃焼安定性が低下して緩慢燃焼状態になったときの燃焼イオンの変動や、内燃機関の運転状態が低負荷領域(例えば減速領域)になったときの燃焼イオンの不安定化や、点火プラグのくすぶり状態が進行したときのイオン電流検出精度の低下によってスパイクノイズ異常サイクルを誤判定することを確実に防止することができる。ここで、燃焼安定性が低下する制御状態は、例えば、バルブオーバーラップ増大制御時、点火時期遅角制御時、空燃比リーン制御時等である。 Further, as in claim 5 , when the control state in which the combustion stability of each cylinder of the internal combustion engine is reduced, when the operation state of the internal combustion engine is in a predetermined low load region, and the smoldering state of the spark plug is not less than a predetermined amount The determination of the spike noise abnormal cycle may be prohibited in at least one of the cases. In this way, combustion ion fluctuations when the combustion stability of each cylinder of the internal combustion engine is reduced and the combustion state is slow, and the operating state of the internal combustion engine is in a low load region (for example, a deceleration region). It is possible to reliably prevent erroneous determination of spike noise abnormal cycles due to destabilization of combustion ions at the time and a decrease in ion current detection accuracy when the smoldering state of the spark plug progresses. Here, the control state in which the combustion stability is lowered is, for example, at the time of valve overlap increase control, ignition timing retard control, air-fuel ratio lean control, or the like.
また、点火系に電源電圧を供給するバッテリが過負荷状態になっているときには、オルタネータの電圧変動の影響が相対的に大きく現れて、このオルタネータの電圧変動によって発生するノイズをスパイクノイズと誤判定する可能性があり、それによって、スパイクノイズの発生回数の検出精度が低下してスパイクノイズ異常サイクルを誤判定する可能性がある。 In addition, when the battery that supplies the power supply voltage to the ignition system is overloaded, the influence of the voltage fluctuation of the alternator appears relatively large, and the noise generated by this voltage fluctuation of the alternator is mistakenly determined as spike noise. As a result, the detection accuracy of the number of occurrences of spike noise is lowered, and there is a possibility that a spike noise abnormal cycle is erroneously determined.
この対策として、請求項6のように、バッテリが過負荷状態になっているときにスパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止するするようにすると良い。このようにすれば、オルタネータの電圧変動ノイズによってスパイクノイズ異常サイクルを誤判定することを未然に防止することができる。 As a countermeasure, as in claim 6, the battery may be adapted to prohibit the determination of the spike noise abnormal cycle when the overloaded state. In this way, it is possible to prevent the spike noise abnormal cycle from being erroneously determined by the voltage fluctuation noise of the alternator.
一般に、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグでは、失火時に碍子帯電電荷を中和する効果が得られないため、失火時に点火プラグの碍子帯電電荷によりスパイクノイズが頻発しやすいという特性がある。このような特性から、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグでは、スパイクノイズが頻発する場合は、失火である可能性が高い。 In general, a heterogeneous spark plug that does not take countermeasures against spike noise cannot obtain an effect of neutralizing the insulator charge in the event of a misfire, and therefore has a characteristic that spike noise tends to occur frequently due to the insulator charge of the spark plug in the event of a misfire. Due to such characteristics, in the case of different types of spark plugs that have not taken countermeasures against spike noise, if spike noise occurs frequently, there is a high possibility of misfire.
このような観点から、請求項7のように、スパイクノイズ異常サイクルを検出したときに、当該スパイクノイズ異常サイクルを失火サイクルと判定するようにしても良い。このようにすれば、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ装着時でも失火を検出することが可能となる。 From this point of view, as described in claim 7 , when a spike noise abnormal cycle is detected, the spike noise abnormal cycle may be determined as a misfire cycle. In this way, it is possible to detect misfire even when a different type of spark plug that does not deal with spike noise is mounted.
この場合、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ装着時でも、失火時のイオン電流検出手段のイオン電流出力時間が着火時よりも短くなるという特性を考慮して、請求項8のように、各気筒のスパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数が所定値以上で且つイオン電流検出手段のイオン電流出力時間が所定時間以下であるか否かで、各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクル、失火サイクルであるか否かを判定するようにしても良い。このようにすれば、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ装着時の失火検出精度を向上させることができる。 In this case, even when different spark plug attachment of spike noise without countermeasures, in consideration of the characteristics of the ion current output time of the ion current detecting means at the time of misfire becomes shorter than the time of ignition, as in claim 8, each cylinder Depending on whether or not the number of spike noise occurrences within the spike noise detection interval is not less than a predetermined value and the ion current output time of the ion current detection means is not more than a predetermined time, a spike noise abnormal cycle and a misfire cycle are performed for each cylinder. You may make it determine whether there exists. In this way, it is possible to improve the misfire detection accuracy when a different type of spark plug with no spike noise countermeasure is attached.
また、点火タイミング直後(放電終了直後)に点火コイルの二次側の残留磁気エネルギによってLC共振のノイズ波形が発生する。この点を考慮して、請求項9のように、スパイクノイズ検出区間の開始タイミングを、点火タイミングから所定時間経過後と上死点後の所定クランク角のうちのいずれか遅い方に設定するようにすると良い。このようにすれば、点火タイミング直後(放電終了直後)に点火コイルの二次側の残留磁気エネルギによって発生するLC共振のノイズ波形をスパイクノイズと誤判定することを未然に防止することができ、スパイクノイズの検出精度を向上させることができる。 Further, immediately after the ignition timing (immediately after the end of discharge), a noise waveform of LC resonance is generated by the residual magnetic energy on the secondary side of the ignition coil. Considering this point, as in claim 9 , the start timing of the spike noise detection section is set to the later of the predetermined crank angle after the elapse of the predetermined time and the top dead center after the ignition timing. It is good to make it. In this way, it is possible to prevent the LC resonance noise waveform generated by the residual magnetic energy on the secondary side of the ignition coil immediately after the ignition timing (immediately after the end of discharge) from being erroneously determined as spike noise. Spike noise detection accuracy can be improved.
一般に、スパイクノイズの幅は、点火コイルの二次インダクタンスと二次浮遊容量とから決定される。このような特性を考慮して、請求項10のように、スパイクノイズ検出のためのイオン電流検出値のA/D変換周期を失火等の燃焼状態検出のためのイオン電流検出値のA/D変換周期と同じ周期とし、且つ該A/D変換周期を点火コイルの二次インダクタンスと二次浮遊容量とから決定されるスパイクノイズの幅の1/4以下に設定するようにしても良い。このようにすれば、スパイクノイズ検出のためのイオン電流検出値のA/D変換と燃焼状態検出のためのイオン電流検出値のA/D変換とを共通化して回路構成やA/D変換処理を簡略化することが可能となり、低コスト化・処理負荷軽減の要求を満たしながら、スパイクノイズの検出精度を確保することができる。 In general, the width of spike noise is determined from the secondary inductance and secondary stray capacitance of the ignition coil. In consideration of such characteristics, the A / D conversion cycle of the ion current detection value for detecting spike noise is set to the A / D of the ion current detection value for detecting the combustion state such as misfire as in claim 10. The same period as the conversion period may be set, and the A / D conversion period may be set to ¼ or less of the width of the spike noise determined from the secondary inductance and secondary stray capacitance of the ignition coil. In this way, the circuit configuration and the A / D conversion process are performed by sharing the A / D conversion of the ion current detection value for detecting spike noise and the A / D conversion of the ion current detection value for detecting the combustion state. Thus, the spike noise detection accuracy can be ensured while satisfying the demand for cost reduction and processing load reduction.
また、請求項11のように、イオン電流検出手段によるイオン電流の検出範囲を、5〜50μAに制限するようにイオン電流の検出ゲインを設定するようにしても良い。このようにすれば、一般的に発生する5〜20μAのスパイクノイズを他のノイズと区別して検出するのに必要なスパイクノイズの検出感度を確保しながら、燃焼イオンの検出感度を高めることができる。 Further, as described in claim 11 , the ion current detection gain may be set so that the ion current detection range by the ion current detection means is limited to 5 to 50 μA. In this way, it is possible to increase the detection sensitivity of combustion ions while ensuring the detection sensitivity of spike noise necessary for distinguishing and detecting generally occurring spike noise of 5 to 20 μA from other noises. .
また、イオン電流検出手段を構成する回路が故障すると、その回路が発振動作して、その発振波形がスパイクノイズとして誤検出される故障モードがあるため、この故障モードでは、検出されるスパイクノイズの発生回数が実際のスパイクノイズの発生回数と比べて著しく大きくなる傾向がある。 In addition, when a circuit constituting the ionic current detecting means fails, there is a failure mode in which the circuit oscillates and the oscillation waveform is erroneously detected as spike noise. The number of occurrences tends to be significantly larger than the actual number of spike noise occurrences.
このような特性を考慮して、請求項12のように、スパイクノイズ異常サイクルを検出するための第1の判定しきい値を設定すると共に、イオン電流検出手段の故障を検出するための第2の判定しきい値を前記第1の判定しきい値よりも大きい値に設定し、スパイクノイズカウント手段によってカウントされたスパイクノイズの発生回数が前記第1の判定しきい値以上で前記第2の判定しきい値以下のときにスパイクノイズ異常サイクルと判定し、前記第2の判定しきい値を越えるときには前記イオン電流検出手段の故障と判定するようにしても良い。このようにすれば、スパイクノイズ異常サイクルとイオン電流検出手段の故障とを区別して検出することができる。
In consideration of such characteristics, a first determination threshold value for detecting a spike noise abnormal cycle is set as in claim 12 and a second for detecting a failure of the ion current detection means. Is set to a value larger than the first determination threshold, and the number of occurrences of spike noise counted by the spike noise counting means is greater than or equal to the first determination threshold and the second It may be determined that the spike noise abnormality cycle is less than or equal to a determination threshold value, and that the ion current detection unit is in failure when the second determination threshold value is exceeded. In this way, the spike noise abnormal cycle and the failure of the ionic current detection means can be distinguished and detected.
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Several embodiments embodying the best mode for carrying out the present invention will be described below.
本発明の実施例1を図1乃至図11に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて点火制御系の回路構成を説明する。
点火コイル21の一次コイル22の一端はバッテリ23に接続され、該一次コイル22の他端は、イグナイタ24に内蔵されたパワートランジスタ25のコレクタに接続されている。二次コイル26の一端は点火プラグ27に接続され、該二次コイル26の他端は、2つのツェナーダイオード28,29を介してグランドに接続されている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the circuit configuration of the ignition control system will be described with reference to FIG.
One end of the
2つのツェナーダイオード28,29は互いに逆向きに直列接続され、一方のツェナーダイオード28にコンデンサ30が並列に接続され、他方のツェナーダイオード29にイオン電流検出抵抗31が並列に接続されている。コンデンサ30とイオン電流検出抵抗31との間の電位Vinが抵抗32を介して反転増幅回路33の反転入力端子(−)に入力されて反転増幅され、この反転増幅回路33の出力電圧Vがイオン電流信号としてエンジン制御回路34に入力される。イオン電流検出回路35(イオン電流検出手段)は、ツェナーダイオード28,29、コンデンサ30、イオン電流検出抵抗31、反転増幅回路33等から構成され、このイオン電流検出回路35とエンジン制御回路34とによってイオン電流検出装置が構成されている。
The two
本実施例1のイオン電流検出装置は、点火プラグ27として、スパイクノイズ対策(コロナ放電対策)を施したイオン電流検出用点火プラグを用いる仕様となっている。スパイクノイズ対策を施したイオン電流検出用点火プラグは、例えば、特開平10−89221号公報、特開2005−129398号公報、特開2005−129399号公報、特開平11−219772号公報等に記載された点火プラグを用いても良いし、3極プラグを用いても良く、要は、スパイクノイズの発生を抑制する機能を備えた点火プラグを用いれば良い。 The ion current detection apparatus according to the first embodiment has a specification in which an ignition plug for detecting an ion current with a spike noise countermeasure (corona discharge countermeasure) is used as the ignition plug 27. Ion current detection ignition plugs with countermeasures against spike noise are described in, for example, JP-A-10-89221, JP-A-2005-129398, JP-A-2005-129399, and JP-A-11-219772. A spark plug having a function for suppressing the occurrence of spike noise may be used.
エンジン制御回路34は、エンジン制御用の各種プログラムを実行するエンジン制御用マイコン41と、イオン電流検出回路35からのイオン電流信号を所定のサンプリング周期でA/D変換してエンジン制御用マイコン41に取り込むためのイオン電流信号処理回路42と、クランク角センサ43、カム角センサ44等のエンジン運転状態を検出するための各種センサ信号を処理してエンジン制御用マイコン41に取り込むためのセンサ信号処理回路45等を備えた構成となっている。イオン電流信号処理回路42は、A/D変換機能付きのマイコンを用いても良いし、A/D変換機能付き信号処理用ICで構成しても良い。
The
エンジン運転中は、エンジン制御用マイコン41からイグナイタ24に送信される点火信号の立ち上がり/立ち下がりでパワートランジスタ25がオン/オフする。パワートランジスタ25がオンすると、バッテリ23から一次コイル22に一次電流が流れ、その後、パワートランジスタ25がオフすると、一次コイル22の一次電流が遮断されて、二次コイル26に高電圧が電磁誘導され、この高電圧によって点火プラグ27の電極36,37間に火花放電が発生する。この火花放電電流は、点火プラグ27の接地電極37から中心電極36へ流れ、二次コイル26を経てコンデンサ30に充電されると共に、ツェナーダイオード28,29を経てグランド側に流れる。コンデンサ30の充電後は、ツェナーダイオード28のツェナー電圧によって規制されるコンデンサ30の充電電圧を電源としてイオン電流検出回路35が駆動され、後述するようにしてイオン電流が検出される。
During engine operation, the
これに対して、イオン電流は、火花放電電流とは反対方向に流れる。つまり、点火終了後は、コンデンサ30の充電電圧によって点火プラグ27の電極36,37間に電圧が印加されるため、気筒内で混合気が燃焼する際に発生するイオンによって電極36,37間にイオン電流が流れるが、このイオン電流は、中心電極36から接地電極37へ流れ、更に、グランド側からイオン電流検出抵抗31を通ってコンデンサ30に流れる。この際、イオン電流検出抵抗31に流れるイオン電流の変化に応じて反転増幅回路33の入力電位Vinが変化し、反転増幅回路33の出力端子からイオン電流に応じた電圧Vのイオン電流信号がイオン電流信号処理回路42でA/D変換されてエンジン制御用マイコン41に取り込まれる。
On the other hand, the ion current flows in the opposite direction to the spark discharge current. In other words, after ignition is finished, a voltage is applied between the
エンジン制御用マイコン41は、クランク角センサ43、カム角センサ44、吸入空気量センサ(図示せず)等により検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火時期制御を行うと共に、イオン電流検出回路35から出力されるイオン電流信号を利用して、所定の燃焼イオン検出区間におけるイオン電流のピーク値、積分値、イオン出力時間TMF等を検出して燃焼状態(失火、プレイグニッション、ノッキング、燃焼変動状態等)を判定する。
The
前述したように、本実施例1のイオン電流検出装置は、スパイクノイズ対策を施したイオン電流検出用点火プラグ27を用いる仕様となっているが、ユーザー側で点火プラグ27を交換する際に、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ(汎用の点火プラグ)が装着されてしまう可能性がある。スパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された場合は、失火時に碍子帯電電荷を中和する効果が得られないため、失火時に燃焼行程後半の筒内圧力が低下する時期に点火プラグの碍子帯電電荷によりスパイクノイズが頻発しやすいという特性がある。 As described above, the ion current detection device according to the first embodiment is designed to use the ion current detection spark plug 27 with spike noise countermeasures. However, when replacing the spark plug 27 on the user side, There is a possibility that different types of spark plugs (general-purpose spark plugs) that do not deal with spike noise will be mounted. If a different type of spark plug that does not deal with spike noise is installed, the effect of neutralizing the electrification charge in the event of a misfire will not be obtained, so the electrification of the spark plug will occur when the in-cylinder pressure in the second half of the combustion stroke decreases due to a misfire. There is a characteristic that spike noise is likely to occur frequently due to electric charges.
ここで、図2を用いて、スパイクノイズ対策を施したイオン電流検出用点火プラグ27の装着時のイオン電流検出波形とスパイクノイズ未対策の異種点火プラグ装着時のイオン電流検出波形について説明する。 Here, with reference to FIG. 2, an ion current detection waveform when the ion current detection ignition plug 27 with spike noise countermeasures is mounted and an ion current detection waveform when the different types of spark plugs without spike noise countermeasures are mounted will be described.
どの様な点火プラグであっても、点火コイル21の一次側巻線22への通電開始直後(点火信号OFF→ON切換直後)に、短い時間幅のパルス状のノイズ電流が誘起され、点火タイミング直後(点火信号ON→OFF切換直後)に、点火コイル21の二次側の残留磁気エネルギによってLC共振ノイズが発生し、その後、正常燃焼時には燃焼により発生したイオン(燃焼イオン)の電流波形が検出されるが、失火時には燃焼イオンが発生しないため、燃焼イオンの電流波形は検出されない。
In any spark plug, a pulse-like noise current having a short time width is induced immediately after the start of energization of the primary winding 22 of the ignition coil 21 (immediately after the ignition signal is switched from OFF to ON). Immediately after the ignition signal is switched from ON to OFF, LC resonance noise is generated by the residual magnetic energy on the secondary side of the
スパイクノイズ対策を施したイオン電流検出用点火プラグ27では、碍子帯電電荷によるスパイクノイズの発生が抑えられるため、図2(e)に示すように、失火時にスパイクノイズによるイオン電流波形が検出されないが、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグでは、失火時に碍子帯電電荷を中和する効果が得られないため、図2(f)に示すように、失火時には、燃焼行程後半の筒内圧力が低下する時期に点火プラグの碍子帯電電荷によりスパイクノイズが頻発しやすい。 In the ion current detection ignition plug 27 with countermeasures against spike noise, the generation of spike noise due to the insulator charge is suppressed, so that the ion current waveform due to spike noise is not detected during a misfire as shown in FIG. In the case of different types of spark plugs that do not deal with spike noise, the effect of neutralizing the insulator charge is not obtained in the event of a misfire, and as a result, as shown in FIG. Spike noise tends to occur frequently due to the insulator charge of the spark plug at the time.
従来のイオン電流検出装置では、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された場合でも、その異種点火プラグの装着を検出できないため、失火時に異種点火プラグの碍子帯電電荷により発生するスパイクノイズを燃焼イオンと誤判定する可能性があり、失火中であるにも拘らず燃焼と誤判定する可能性がある。 In conventional ion current detectors, even when a different type of spark plug that does not take measures against spike noise is installed, the installation of the different type of spark plug cannot be detected. There is a possibility that it is erroneously determined as an ion, and there is a possibility that it is erroneously determined as combustion even though a misfire is occurring.
この対策として、エンジン制御用マイコン41は、後述する図5乃至図11のプログラムを実行することで、各気筒毎に燃焼行程を含む所定のスパイクノイズ検出区間内でイオン電流検出回路35で検出したイオン電流の変化パターンを解析してスパイクノイズ状の急激な電流変化(以下単に「スパイクノイズ」という)の発生回数をカウントし、各気筒のスパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数が所定値以上であるか否かで各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルであるか否かを判定すると共に、各気筒毎に点火回数と前記スパイクノイズ異常サイクルの発生回数をカウントして当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度(所定点火回数当たりのスパイクノイズ異常サイクルの発生回数)を求めて、当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度が判定しきい値以上になった気筒をスパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された気筒若しくは点火プラグ故障気筒と判定するようにしている。
As a countermeasure against this, the
ここで、本実施例1のスパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着されているか否かを判定する方法を具体的に説明する。
一般に、スパイクノイズの幅to は、点火コイル21の二次インダクタンスL2 と二次浮遊容量C2 によって図3に示す(1)式により算出され、例えば100〜150μsとなる。また、スパイクノイズのピーク電流ip は、点火プラグの碍子帯電容量ΔCと帯電電圧Vt によって図3に示す(2)式により算出され、例えば5〜20μAとなる。
Here, a method for determining whether or not the different type spark plug with no countermeasure against spike noise according to the first embodiment is mounted will be described in detail.
Generally, the spike noise width to is calculated by the equation (1) shown in FIG. 3 by the secondary inductance L2 and secondary stray capacitance C2 of the
イオン電流の検出ゲインをイオン電流信号のサチュレートが発生するように設定したシステムでは、スパイクノイズのピーク電流ip が一般に5〜20μAとなることを考慮して、イオン電流の検出範囲を、5〜50μAに制限するようにイオン電流の検出ゲインを設定するようにすると良い。このようにすれば、一般的に発生する5〜20μAのスパイクノイズを他のノイズと区別して検出するのに必要なスパイクノイズの検出感度を確保しながら、燃焼イオンの検出感度を高めることができる。 In a system in which the detection gain of the ion current is set so that the saturation of the ion current signal is generated, the detection range of the ion current is set to 5 to 50 μA in consideration that the peak current ip of the spike noise is generally 5 to 20 μA. It is preferable to set the detection gain of the ion current so as to limit to In this way, it is possible to increase the detection sensitivity of combustion ions while ensuring the detection sensitivity of spike noise necessary for distinguishing and detecting generally occurring spike noise of 5 to 20 μA from other noises. .
また、イオン電流の変化パターンを解析してスパイクノイズ状の急激な電流変化を検出するには、イオン電流検出回路35から出力されるイオン電流信号のA/D変換周期(サンプリング周期)をスパイクノイズの幅to の1/4以下に設定すれば良い。この観点から、本実施例では、イオン電流信号のA/D変換周期を例えば16μsに設定している。更に、スパイクノイズ検出のためのイオン電流信号のA/D変換周期を失火等の燃焼状態検出のためのイオン電流信号のA/D変換周期と同じ周期としている。これにより、スパイクノイズ検出のためのイオン電流信号のA/D変換と燃焼状態検出のためのイオン電流信号のA/D変換とを共通化してイオン電流信号処理回路42の構成やA/D変換処理を簡略化することが可能となり、低コスト化・処理負荷軽減の要求を満たしながら、スパイクノイズの検出精度を確保することができる。
In addition, in order to detect a spike noise-like rapid current change by analyzing the ion current change pattern, the A / D conversion cycle (sampling cycle) of the ion current signal output from the ion
図4に示すように、スパイクノイズ検出区間内で、所定のA/D変換周期(例えば16μs)で取り込んだイオン電流検出値からイオン電流の変化パターンを解析して、イオン電流の変化パターンのピーク点とボトム点を検出する。この際、イオン電流検出値を取り込む毎(イオン電流信号をA/D変換する毎)にイオン電流の前回の検出値(ピークホールド値やボトムホールド値)と今回の検出値とを比較してイオン電流検出値が上昇方向/下降方向のいずれの方向に変化しているかを判別し、イオン電流検出値が上昇方向に変化しているときには、今回のイオン電流検出値を新たなピーク点としてピークホールドし、イオン電流検出値が下降方向に変化しているときには、今回のイオン電流検出値を新たなボトム点としてボトムホールドする。 As shown in FIG. 4, within the spike noise detection section, the ion current change pattern is analyzed from the ion current detection value captured at a predetermined A / D conversion period (for example, 16 μs), and the peak of the ion current change pattern is analyzed. Detect points and bottom points. At this time, each time an ion current detection value is taken in (each time an ion current signal is A / D converted), the previous detection value (peak hold value or bottom hold value) of the ion current is compared with the current detection value to determine the ion It is determined whether the current detection value is changing in the upward or downward direction. When the ion current detection value is changing in the upward direction, the current ion detection value is used as a new peak point to hold the peak. When the ion current detection value changes in the downward direction, the current ion current detection value is bottom-held as a new bottom point.
この際、イオン電流の前回の検出値(ピークホールド値やボトムホールド値)と今回の検出値との変化幅が小さくてイオン電流検出値がサチュレートしてほとんど変化しないと判断されれば、そのサチュレート区間では、イオン電流変化方向の判定結果をサチュレート区間直前の状態に維持する。このようにすれば、イオン電流検出値のサチュレート状態からの電流変化をスパイクノイズと誤判定することを未然に防止することができる。 At this time, if it is determined that the ion current detection value saturates and hardly changes because the change width between the previous detection value (peak hold value or bottom hold value) of the ion current and the current detection value is small, the saturating is performed. In the section, the determination result of the ion current change direction is maintained in the state immediately before the saturating section. In this way, it is possible to prevent the current change from the saturating state of the ion current detection value from being erroneously determined as spike noise.
本実施例1では、所定時間内に所定値以上の電流変化があった場合にスパイクノイズが発生したと判断する。具体的には、ピーク点/ボトム点からの所定時間ΔT(例えば50〜100μs)以内のイオン電流検出値の上昇量/下降量がスパイクノイズ判定値(例えば5μA)を越えたか否かでスパイクノイズであるか否かを判定し、ピーク点/ボトム点からの所定時間ΔT以内のイオン電流検出値の上昇量/下降量がスパイクノイズ判定値を越える毎に、スパイクノイズと判断してスパイクノイズカウンタをカウントアップすることで、スパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数をカウントする。 In the first embodiment, it is determined that spike noise has occurred when a current change equal to or greater than a predetermined value occurs within a predetermined time. Specifically, the spike noise is determined by whether or not the increase / decrease amount of the detected ion current value within a predetermined time ΔT (for example, 50 to 100 μs) from the peak / bottom point exceeds the spike noise determination value (for example, 5 μA). The spike noise counter is determined to be spike noise every time the rise / fall of the ion current detection value within a predetermined time ΔT from the peak / bottom point exceeds the spike noise judgment value. Is counted up to count the number of occurrences of spike noise within the spike noise detection interval.
そして、各気筒のスパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数が所定値以上であるか否かで各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルであるか否かを判定すると共に、各気筒毎に点火回数と前記スパイクノイズ異常サイクルの発生回数をカウントして当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度(所定点火回数当たりのスパイクノイズ異常サイクルの発生回数)を求めて、当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度が判定しきい値以上になった気筒をスパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された気筒と判定する。 Then, it is determined whether or not there is a spike noise abnormal cycle for each cylinder based on whether or not the number of occurrences of spike noise in the spike noise detection section of each cylinder is a predetermined value or more, and the number of ignitions for each cylinder. The occurrence frequency of the spike noise abnormal cycle is counted to determine the occurrence frequency of the spike noise abnormal cycle (the number of occurrences of the spike noise abnormal cycle per predetermined number of ignitions), and the occurrence frequency of the spike noise abnormal cycle is determined. Cylinders with a threshold value or higher are determined as cylinders equipped with different types of spark plugs that have not taken countermeasures against spike noise.
ところで、イオン電流検出回路35がショート等により故障すると、イオン電流検出回路35が発振動作して、その発振波形がスパイクノイズとして誤検出される故障モードがあるため、この故障モードでは、検出されるスパイクノイズの発生回数が実際のスパイクノイズの発生回数と比べて著しく大きくなる傾向がある。
By the way, when the ion
このような特性を考慮して、本実施例1では、スパイクノイズ異常サイクルを検出するための第1の判定しきい値を設定すると共に、イオン電流検出回路35の故障を検出するための第2の判定しきい値を前記第1の判定しきい値よりも大きい値に設定し、スパイクノイズカウンタによってカウントされたスパイクノイズの発生回数が前記第1の判定しきい値以上で前記第2の判定しきい値以下のときにスパイクノイズ異常サイクルと判定し、前記第2の判定しきい値を越えるときにはイオン電流検出回路35の故障と判定するようにしている。このようにすれば、スパイクノイズ異常サイクルとイオン電流検出回路35の故障とを区別して検出することができる。
In consideration of such characteristics, in the first embodiment, a first determination threshold value for detecting a spike noise abnormal cycle is set, and a second value for detecting a failure of the ion
一般に、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグでは、失火時に碍子帯電電荷を中和する効果が得られないため、失火時に点火プラグの碍子帯電電荷によりスパイクノイズが頻発しやすいという特性がある。このような特性から、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグでは、スパイクノイズが頻発する場合は、失火である可能性が高い。 In general, a heterogeneous spark plug that does not take countermeasures against spike noise cannot obtain an effect of neutralizing the insulator charge in the event of a misfire, and therefore has a characteristic that spike noise tends to occur frequently due to the insulator charge of the spark plug in the event of a misfire. Due to such characteristics, in the case of different types of spark plugs that have not taken countermeasures against spike noise, if spike noise occurs frequently, there is a high possibility of misfire.
このような観点から、本実施例1では、スパイクノイズ異常サイクルを検出したときに、当該スパイクノイズ異常サイクルを失火サイクルと判定するようにしている。このようにすれば、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ装着時でも失火を検出することが可能となる。 From such a viewpoint, in the first embodiment, when a spike noise abnormal cycle is detected, the spike noise abnormal cycle is determined as a misfire cycle. In this way, it is possible to detect misfire even when a different type of spark plug that does not deal with spike noise is mounted.
この場合、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ装着時でも、失火時のイオン電流出力時間TMFが着火時よりも短くなるという特性を考慮して、本実施例1では、各気筒のスパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数が所定値以上で且つイオン電流出力時間TMFが所定時間以下であるか否かで、各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクル、失火サイクルであるか否かを判定するようにしている。このようにすれば、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグ装着時の失火検出精度を向上させることができる。 In this case, in consideration of the characteristic that the ion current output time TMF at the time of misfire is shorter than that at the time of ignition even when a different type spark plug that does not take measures against spike noise is installed, in the first embodiment, the spike noise detection section of each cylinder is taken into consideration. It is determined whether each of the cylinders has a spike noise abnormal cycle or a misfire cycle depending on whether or not the number of occurrences of spike noise is not less than a predetermined value and the ion current output time TMF is not more than a predetermined time. ing. In this way, it is possible to improve the misfire detection accuracy when a different type of spark plug with no spike noise countermeasure is attached.
また、図2に示すように、点火タイミング直後(放電終了直後)に点火コイル21の二次側の残留磁気エネルギによってLC共振のノイズ波形が発生する。この点を考慮して、本実施例では、スパイクノイズ検出区間の開始タイミングを、点火タイミングから所定時間経過後(例えば2ms経過後)と上死点後の所定クランク角(例えばATDC30℃A)のうちのいずれか遅い方に設定するようにしている。このようにすれば、点火タイミング直後(放電終了直後)に点火コイル21の二次側の残留磁気エネルギによって発生するLC共振のノイズ波形をスパイクノイズと誤判定することを未然に防止することができ、スパイクノイズの検出精度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, an LC resonance noise waveform is generated by the residual magnetic energy on the secondary side of the
以上説明した本実施例1の異種点火プラグ検出処理は、エンジン制御用マイコン41及びイオン電流信号処理回路42によって図5乃至図11に示す各プログラムに従って実行される。以下、これら各プログラムの処理内容を説明する。
The heterogeneous spark plug detection process according to the first embodiment described above is executed by the
[イオン電流信号処理]
図5のイオン電流信号処理プログラムは、イオン電流信号処理回路42によってイオン電流信号のA/D変換周期で繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ101で、センサ信号処理回路45から出力されるクランク角信号を読み込むと共に、エンジン制御用マイコン41から出力される点火信号、失火検出区間とスパイクノイズ検出区間の指示値を読み込む。
[Ion current signal processing]
The ion current signal processing program of FIG. 5 is repeatedly executed by the ion current
この後、ステップ102に進み、イオン電流検出回路35から出力されるイオン電流信号をA/D変換して取り込み、次のステップ103で、失火検出区間内であるか否かを判定し、失火検出区間内であれば、ステップ104に進み、失火判定処理に用いるイオン電流ピーク値とイオン電流出力時間TMF(図2参照)等を検出する処理を実行してステップ105に進む。上記ステップ103で、失火検出区間内でないと判定されれば、上記ステップ104の処理を行わずにステップ105に進む。
Thereafter, the process proceeds to step 102 where the ion current signal output from the ion
このステップ105では、後述する図6乃至図8のスパイクノイズカウント処理プログラムを実行して、スパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数をスパイクノイズカウンタCSPNでカウントし、次のステップ106で、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値、イオン電流ピーク値、イオン電流出力時間TMF等の各データをエンジン制御用マイコン41に送信する。
In
[スパイクノイズカウント処理]
図6乃至図8のスパイクノイズカウント処理プログラムは、図5のイオン電流信号処理プログラムのステップ106で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいうスパイクノイズカウント手段としての役割を果たす。本プログラムは、イオン電流信号処理回路42によって実行されるが、エンジン制御用マイコン41によって実行するようにしても良い。本プログラムは、各気筒毎にそれぞれ実行され、各気筒毎にスパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数がスパイクノイズカウンタCSPNでカウントされる。
[Spike noise count processing]
The spike noise count processing program shown in FIGS. 6 to 8 is a subroutine executed in
本プログラムが起動されると、まずステップ201で、イオン電流信号をA/D変換して得られたイオン電流検出値を読み込む。そして、次のステップ202〜204で、スパイクノイズ検出区間内であるか否かを次の3つの条件(1) 〜(3) を全て満たすか否かで判定する。
When this program is started, first, in
(1) 点火タイミングから所定時間経過後(例えば2ms経過後)であること《ステップ202》
(2) 上死点後の所定クランク角以後(例えばATDC30℃A以後)であること《ステップ203》
(3) スパイクノイズ検出区間終了設定値(例えばATDC120℃A)以前であること《ステップ204》
(1) After a predetermined time has elapsed from the ignition timing (for example, after 2 ms) << Step 202 >>
(2) After a predetermined crank angle after top dead center (for example, after
(3) Before spike noise detection section end set value (for example, ATDC 120 ° C. A) << Step 204 >>
ここで、上記条件(1) ,(2) は、スパイクノイズ検出区間の開始タイミング以後であるか否かを判定するための条件であり、スパイクノイズ検出区間の開始タイミングは、点火タイミングから所定時間経過後(例えば2ms経過後)と上死点後の所定クランク角(例えばATDC30℃A)のうちのいずれか遅い方に設定されている。これにより、点火タイミング直後(放電終了直後)に点火コイル21の二次側の残留磁気エネルギによって発生するLC共振のノイズ波形をスパイクノイズと誤判定することを未然に防止することができる。本実施例1では、スパイクノイズ検出区間の開始タイミングを失火検出区間の開始タイミングよりも少し遅いタイミングに設定し、スパイクノイズ検出区間の終了タイミングを失火検出区間の終了タイミングと同一に設定しているが、必ずしもこのように設定する必要はない。
Here, the above conditions (1) and (2) are conditions for determining whether or not it is after the start timing of the spike noise detection section, and the start timing of the spike noise detection section is a predetermined time from the ignition timing. It is set to the later one of a predetermined crank angle (for example,
上記3つの条件(1) 〜(3) の中でいずれか1つでも満たさない条件がある場合(ステップ202〜204のいずれかで「No」と判定された場合)には、ステップ206に進み、スパイクノイズ検出区間外と判定して、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
When there is a condition that does not satisfy any one of the above three conditions (1) to (3) (when “No” is determined in any of
これに対して、上記3つの条件(1) 〜(3) を全て満たす場合(ステップ202〜204で全て「Yes」と判定された場合)には、ステップ205に進み、スパイクノイズ検出区間内と判定して、ステップ207に進み、スパイクノイズ検出区間内のイオン電流信号のA/D変換回数(イオン電流検出値の読み込み回数)が2回目以降であるか否かを判定する。その結果、1回目のA/D変換と判定されれば、ステップ208に進み、初期化処理を実行して、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値を初期値「0」にリセットすると共に、イオン電流変化方向判定フラグXUDを上昇方向を意味する「1」にセットし、今回のイオン電流検出値を前回のイオン電流検出値の記憶データとして記憶して本プログラムを終了する。
On the other hand, when all of the above three conditions (1) to (3) are satisfied (when it is determined as “Yes” in
一方、上記ステップ207で、スパイクノイズ検出区間内のイオン電流信号のA/D変換回数が2回目以降であると判定されれば、ステップ209に進み、イオン電流変化方向判定フラグXUDが上昇方向を意味する「1」にセットされているか否かを判定する。その結果、イオン電流変化方向判定フラグXUD=1(上昇方向)と判定されれば、ステップ210に進み、今回のイオン電流検出値が前回のピークホールド値VPよりも大きいか否かを判定し、今回のイオン電流検出値が前回のピークホールド値VPよりも大きければ、ステップ211に進み、今回のイオン電流検出値を新たなピークホールド値VPとして更新記憶すると共に、今回のA/D変換タイミングを新たなピークタイミングTPとして更新記憶する。
On the other hand, if it is determined in
また、上記ステップ209で、イオン電流変化方向判定フラグXUD=0(下降方向)と判定されれば、ステップ212に進み、今回のイオン電流検出値が前回のボトムホールド値VBよりも小さいか否かを判定し、今回のイオン電流検出値が前回のボトムホールド値VBよりも小さければ、ステップ213に進み、今回のイオン電流検出値を新たなボトムホールド値VBとして更新記憶すると共に、今回のA/D変換タイミングを新たなボトムタイミングTBして更新記憶する。
If it is determined in
この後、図7のステップ214に進み、イオン電流変化方向判定フラグXUDが上昇方向を意味する「1」にセットされているか否かを判定し、イオン電流変化方向判定フラグXUD=1(上昇方向)であれば、ステップ215に進み、ピークホールド値VP(ピーク点)と今回のイオン電流検出値との差が所定値C1(例えば2μA)よりも大きいか否かで、イオン電流検出値の変化方向がピーク点から下降方向に反転したか否かを判定する。 Thereafter, the process proceeds to step 214 in FIG. 7, where it is determined whether or not the ion current change direction determination flag XUD is set to “1” meaning the upward direction, and the ion current change direction determination flag XUD = 1 (the upward direction) If the difference between the peak hold value VP (peak point) and the current ion current detection value is larger than a predetermined value C1 (for example, 2 μA), the change in the ion current detection value is determined. It is determined whether the direction is reversed from the peak point to the descending direction.
その結果、ピークホールド値VPと今回のイオン電流検出値との差が所定値C1よりも大きいと判定されれば、イオン電流検出値の変化方向がピーク点から下降方向に反転したと判断して、ステップ216に進み、イオン電流変化方向判定フラグXUDを下降方向を意味する「0」にセットし、次のステップ217で、勾配カウント経歴フラグを勾配カウント経歴なしを意味する「0」にリセットする。
As a result, if it is determined that the difference between the peak hold value VP and the current ion current detection value is larger than the predetermined value C1, it is determined that the change direction of the ion current detection value is reversed from the peak point to the downward direction. In
一方、上記ステップ215で、ピークホールド値VPと今回のイオン電流検出値との差が所定値C1以下と判定されれば、イオン電流検出値の変化方向が上昇方向又はサチュレート状態と判断して、ステップ218に進み、イオン電流変化方向判定フラグXUDを上昇方向を意味する「1」に維持する。
On the other hand, if it is determined in
また、前述したステップ214で、イオン電流変化方向判定フラグXUD=0(下降方向)と判定されれば、ステップ219に進み、今回のイオン電流検出値とボトムホールド値VB(ボトム点)との差が所定値C1(例えば2μA)よりも大きいか否かで、イオン電流検出値の変化方向がボトム点から上昇方向に反転したか否かを判定する。
If it is determined in
その結果、今回のイオン電流検出値とボトムホールド値VBとの差が所定値C1よりも大きいと判定されれば、イオン電流検出値の変化方向がボトム点から上昇方向に反転したと判断して、ステップ220に進み、イオン電流変化方向判定フラグXUDを上昇方向を意味する「1」にセットし、次のステップ221で、勾配カウント経歴フラグを勾配カウント経歴なしを意味する「0」にリセットする。
As a result, if it is determined that the difference between the current ion current detection value and the bottom hold value VB is greater than the predetermined value C1, it is determined that the direction of change in the ion current detection value is reversed from the bottom point to the upward direction. In
一方、上記ステップ219で、今回のイオン電流検出値とボトムホールド値VBとの差が所定値C1以下と判定されれば、イオン電流検出値の変化方向が下降方向又はサチュレート状態と判断して、ステップ222に進み、イオン電流変化方向判定フラグXUDを下降方向を意味する「0」に維持する。
On the other hand, if it is determined in
以上の処理により、イオン電流検出値の変化がサチュレート状態(±2μA以内)となっているサチュレート区間では、イオン電流変化方向判定フラグXUD(イオン電流変化方向判定結果)がサチュレート区間直前の状態に維持される。 With the above processing, in the saturating section where the change in the detected ion current value is in the saturating state (within ± 2 μA), the ionic current changing direction determination flag XUD (the ionic current changing direction determination result) is maintained in the state immediately before the saturating section. Is done.
この後、図8のステップ223に進み、イオン電流変化方向判定フラグXUDが上昇方向を意味する「1」にセットされているか否かを判定し、イオン電流変化方向判定フラグXUD=1(上昇方向)であれば、ステップ224に進み、ボトムホールド値VB(ボトム点)から今回のイオン電流検出値までのイオン電流上昇量ΔVnを算出すると共に、ボトムタイミングTBから今回のA/D変換タイミングまでの経過時間ΔTnを算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 223 in FIG. 8 to determine whether or not the ion current change direction determination flag XUD is set to “1” meaning the upward direction, and the ion current change direction determination flag XUD = 1 (the upward direction) ), The process proceeds to step 224, and the ion current increase ΔVn from the bottom hold value VB (bottom point) to the current ion current detection value is calculated, and from the bottom timing TB to the current A / D conversion timing. The elapsed time ΔTn is calculated.
この後、ステップ225〜227で、今回のイオン電流検出値の上昇勾配がスパイクノイズであるか否かを次のようにして判定する。まず、ステップ225で、ボトムタイミングTBからの経過時間ΔTnが所定時間CTH以内(例えば96μs以内)であるか否かを判定し、この経過時間ΔTnが所定時間CTH以内であれば、ステップ226に進み、勾配カウント経歴フラグが勾配カウント経歴なしを意味する「0」であるか否かを判定する。ここで、「勾配カウント経歴なし」とは、ボトムタイミングTBからのイオン電流検出値の上昇勾配がスパイクノイズと判定されずにスパイクノイズカウンタCSPNがまだカウントアップされていないことを意味する。
Thereafter, in
勾配カウント経歴フラグ=0(勾配カウント経歴なし)であれば、ステップ227に進み、ボトムホールド値VBから今回のイオン電流検出値までの電流上昇量ΔVnが所定値CVH以上(例えば5μA以上)であるか否かを判定する。これらのステップ225〜227で全て「Yes」と判定されれば、スパイクノイズと判断して、ステップ228に進み、スパイクノイズカウンタCSPNをカウントアップすると共に、勾配カウント経歴フラグを勾配カウント経歴ありを意味する「1」にセットしてステップ234に進む。
If the gradient count history flag = 0 (no gradient count history), the process proceeds to step 227, and the current increase amount ΔVn from the bottom hold value VB to the current ion current detection value is equal to or greater than a predetermined value CVH (for example, 5 μA or greater). It is determined whether or not. If “Yes” is determined in all of these
以上の処理により、ボトムタイミングTBからの経過時間ΔTnが所定時間CTH以内で、ボトムホールド値VBからのイオン電流上昇量ΔVnが所定値CVH以上になれば、スパイクノイズと判断してスパイクノイズカウンタCSPNを1回だけカウントアップする。
上記ステップ225〜227のいずれかで「No」と判定された場合は、スパイクノイズではない又は勾配カウント経歴ありと判断して、ステップ234に進む。
As a result of the above processing, if the elapsed time ΔTn from the bottom timing TB is within the predetermined time CTH and the ion current increase ΔVn from the bottom hold value VB is greater than or equal to the predetermined value CVH, it is determined as spike noise and the spike noise counter CSPN. Is counted up only once.
If it is determined as “No” in any of the
一方、前述したステップ223で、イオン電流変化方向判定フラグXUD=0(下降方向)と判定されれば、ステップ229に進み、ピークホールド値VP(ピーク点)から今回のイオン電流検出値までのイオン電流下降量ΔVnを算出すると共に、ピークタイミングTPから今回のA/D変換タイミングまでの経過時間ΔTnを算出する。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ230〜232で、今回のイオン電流検出値の下降勾配がスパイクノイズであるか否かを次のようにして判定する。まず、ステップ230で、ピークタイミングTPからの経過時間ΔTnが所定時間CTH以内(例えば96μs以内)であるか否かを判定し、この経過時間ΔTnが所定時間CTH以内であれば、ステップ231に進み、勾配カウント経歴フラグが勾配カウント経歴なしを意味する「0」であるか否かを判定する。ここで、「勾配カウント経歴なし」とは、ピークタイミングTPからのイオン電流検出値の下降勾配がスパイクノイズと判定されずにスパイクノイズカウンタCSPNがまだカウントアップされていないことを意味する。
Thereafter, in
勾配カウント経歴フラグ=0(勾配カウント経歴なし)であれば、ステップ232に進み、ボトムホールド値VBから今回のイオン電流検出値までの電流上昇量ΔVnが所定値CVH以上(例えば5μA以上)であるか否かを判定する。これらのステップ230〜232で全て「Yes」と判定されれば、スパイクノイズと判断して、ステップ233に進み、スパイクノイズカウンタCSPNをカウントアップすると共に、勾配カウント経歴フラグを勾配カウント経歴ありを意味する「1」にセットしてステップ234に進む。
If the gradient count history flag = 0 (no gradient count history), the process proceeds to step 232, and the current increase amount ΔVn from the bottom hold value VB to the current ion current detection value is equal to or greater than a predetermined value CVH (for example, 5 μA or greater). It is determined whether or not. If “Yes” is determined in all of these
以上の処理により、ピークタイミングTPからの経過時間ΔTnが所定時間CTH以内で、ピークホールド値VPからのイオン電流下降量ΔVnが所定値CVH以上になれば、スパイクノイズと判断してスパイクノイズカウンタCSPNを1回だけカウントアップする。
上記ステップ230〜232のいずれかで「No」と判定された場合は、スパイクノイズではない又は勾配カウント経歴ありと判断して、ステップ234に進む。
With the above processing, if the elapsed time ΔTn from the peak timing TP is within the predetermined time CTH and the ion current drop amount ΔVn from the peak hold value VP is equal to or greater than the predetermined value CVH, it is determined that the noise is spike noise and the spike noise counter CSPN. Is counted up only once.
If “No” is determined in any of the
このステップ234では、スパイクノイズ検出区間終了(例えばATDC120℃A以後)であるか否かを判定し、スパイクノイズ検出区間内と判定されれば、そのまま本プログラムを終了し、スパイクノイズ検出区間終了と判定されれば、ステップ235に進み、スパイクノイズ検出区間終了時のスパイクノイズカウンタCSPNのカウント値をエンジン制御用マイコン41のメモリに更新記憶する。このスパイクノイズ検出区間終了時のスパイクノイズカウンタCSPNのカウント値は、スパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数を評価する情報として用いられる。
In this
[異常診断]
図9及び図10の異常診断プログラムは、エンジン制御用マイコン41によって所定周期で実行され、特許請求の範囲でいうスパイクノイズ異常サイクル判定手段及び点火プラグ異常検出手段としての役割を果たす。本プログラムは、各気筒毎にそれぞれ実行され、各気筒毎に後述する異常診断が実行される。
[Abnormal diagnosis]
The abnormality diagnosis program shown in FIGS. 9 and 10 is executed by the
本プログラムが起動されると、まずステップ301で、スパイクノイズ検出区間終了時のスパイクノイズカウンタCSPNのカウント値のデータが更新されたか否かを判定し、更新されていなければ、以降の処理を行うことなく本プログラムを終了する。
When this program is started, first, in
一方、上記ステップ301で、スパイクノイズ検出区間終了時のスパイクノイズカウンタCSPNのカウント値のデータが更新されたと判定されれば、ステップ302に進み、後述する図11の異常診断実行条件判定プログラムの処理結果に基づいて異常診断実行条件が成立しているか否かを判定し、異常診断実行条件が成立していなければ、以降の処理を行うことなく本プログラムを終了し、異常診断実行条件が成立していれば、ステップ303に進み、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値の更新回数をカウントすると共に、点火回数をカウントする。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ304に進み、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値がスパイクノイズ異常サイクルを検出するための第1の判定しきい値VCH1よりも大きいか否かを判定し、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値が第1の判定しきい値VCH1以下であれば、スパイクノイズ異常サイクルではないと判断して、後述するステップ310に進む。 Thereafter, the process proceeds to step 304, where it is determined whether or not the count value of the spike noise counter CSPN is larger than the first determination threshold value VCH1 for detecting the spike noise abnormal cycle, and the count value of the spike noise counter CSPN is determined. Is equal to or less than the first determination threshold value VCH1, it is determined that the cycle is not a spike noise abnormal cycle, and the process proceeds to step 310 to be described later.
これに対して、上記ステップ304で、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値が第1の判定しきい値VCH1よりも大きいと判定されれば、ステップ305に進み、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値がイオン電流検出回路35の故障(発振異常)を検出するための第2の判定しきい値VCH2よりも大きいか否かを判定する。ここで、第2の判定しきい値VCH2は、第1の判定しきい値VCH1よりも大きい値に設定されている。
On the other hand, if it is determined in
このステップ305で、スパイクノイズカウンタCSPNのカウント値が第2の判定しきい値VCH2よりも大きいと判定されれば、ステップ306に進み、イオン電流検出回路35の発振異常サイクル(以下「回路発振異常サイクル」という)と判定して、回路発振異常サイクルの発生回数をカウントする回路発振異常サイクルカウンタNHSNをカウントアップして、後述するステップ310に進む。
If it is determined in
また、上記ステップ304で「Yes」と判定され、且つ上記ステップ305で「No」と判定された場合、つまり、VCH1≦CSPN<VCH2の場合は、ステップ307に進み、イオン電流出力時間TMF(図2参照)が所定時間VCT1よりも小さいか否かを判定し、イオン電流出力時間TMFが所定時間VCT1以上であれば、着火時の燃焼イオン変動サイクル(燃焼イオンの変動をスパイクノイズと誤判定したサイクル)と判断して、後述するステップ310に進む。
If “Yes” is determined in
これに対して、上記ステップ307に進み、イオン電流出力時間TMF(図2参照)が所定時間VCT1よりも小さいと判定されれば、ステップ308に進み、スパイクノイズ異常サイクルと判定すると共に、スパイクノイズ異常サイクルの発生回数をカウントするスパイクノイズ異常サイクルカウンタNSPNをカウントアップし、次のステップ309で、失火サイクルと判定する。
On the other hand, the process proceeds to step 307, and if it is determined that the ion current output time TMF (see FIG. 2) is shorter than the predetermined time VCT1, the process proceeds to step 308, where it is determined that there is a spike noise abnormal cycle, and spike noise. A spike noise abnormal cycle counter NSPN that counts the number of occurrences of abnormal cycles is counted up, and in the
この後、ステップ310に進み、点火回数が所定回数(例えば1000回)を越えたか否かを判定し、点火回数が所定回数以下であれば、そのまま本プログラムを終了し、点火回数が所定回数を越えていれば、ステップ311に進み、スパイクノイズ異常サイクルの発生回数NSPNを所定点火回数(1000回)で割り算することで、スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度を算出すると共に、回路発振異常サイクルの発生回数NHSNを所定点火回数(1000回)で割り算することで、回路発振異常サイクルの発生頻度を算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 310, where it is determined whether or not the number of ignitions exceeds a predetermined number (for example, 1000 times). If the number of ignitions is equal to or less than the predetermined number, this program is terminated and the number of ignitions reaches the predetermined number. If exceeded, the process proceeds to step 311 to divide the number of occurrences of spike noise abnormal cycles NSPN by the predetermined number of ignitions (1000 times) to calculate the frequency of occurrence of spike noise abnormal cycles and to generate circuit oscillation abnormal cycles. The frequency of occurrence of an abnormal circuit oscillation cycle is calculated by dividing the number of times NHSN by the predetermined number of ignition times (1000 times).
この後、図10のステップ312に進み、スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度が判定しきい値K1よりも大きいか否かを判定し、スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度が判定しきい値K1よりも大きければ、ステップ313に進み、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着されていると判定する。スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度が判定しきい値K1以下であれば、異種点火プラグ装着とは判定されない。 Thereafter, the process proceeds to step 312 in FIG. 10 to determine whether or not the occurrence frequency of the spike noise abnormal cycle is larger than the determination threshold value K1, and the occurrence frequency of the spike noise abnormal cycle is larger than the determination threshold value K1. For example, the process proceeds to step 313, where it is determined that a different type of spark plug that does not deal with spike noise is attached. If the occurrence frequency of the spike noise abnormal cycle is equal to or less than the determination threshold value K1, it is not determined that the different type of spark plug is mounted.
この後、ステップ314に進み、回路発振異常サイクルの発生頻度が判定しきい値K2よりも大きいか否かを判定し、回路発振異常サイクルの発生頻度が判定しきい値K2よりも大きければ、ステップ315に進み、回路発振故障と判定する。回路発振異常サイクルの発生頻度が判定しきい値K2以下であれば、回路発振故障とは判定されない。
以上のようにして異常診断を行った後、ステップ316に進み、点火回数をリセットして本プログラムを終了する。
Thereafter, the process proceeds to step 314, where it is determined whether or not the occurrence frequency of the circuit oscillation abnormality cycle is larger than the determination threshold value K2. If the occurrence frequency of the circuit oscillation abnormality cycle is larger than the determination threshold value K2, Proceeding to 315, it is determined that a circuit oscillation failure has occurred. If the occurrence frequency of the circuit oscillation abnormality cycle is equal to or less than the determination threshold value K2, it is not determined that the circuit oscillation is faulty.
After performing the abnormality diagnosis as described above, the process proceeds to step 316, the number of ignitions is reset, and this program is terminated.
[異常診断実行条件判定]
図11の異常診断実行条件判定プログラムは、エンジン制御用マイコン41によって所定周期で実行され、異常診断実行条件が不成立しているか否かを次のようにして判定する。本プログラムが起動されると、まずステップ401で、点火系の電源電圧となるバッテリ電圧が所定電圧CBHよりも高いか否かを判定し、バッテリ電圧が所定電圧CBH以下であれば、ステップ408に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。バッテリ電圧が低くなると、オルタネータ(図示せず)の電圧変動の影響が相対的に大きく現れて、このオルタネータの電圧変動によって発生するノイズをスパイクノイズと誤判定する可能性があるためである。
[Error diagnosis execution condition judgment]
The abnormality diagnosis execution condition determination program of FIG. 11 is executed by the
上記ステップ401で、バッテリ電圧が所定電圧CBHよりも高いと判定されれば、ステップ402に進み、バッテリ電圧変動量が所定値CDBHよりも小さいか否かを判定し、バッテリ電圧変動量が所定値CDBH以上であれば、バッテリが過負荷状態になっていて、オルタネータの電圧変動によって発生するノイズをスパイクノイズと誤判定する可能性があると判断して、ステップ408に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。
If it is determined in
上記ステップ402で、バッテリ電圧変動量が所定値CDBHよりも小さいと判定されれば、ステップ403に進み、他の異常診断機能によって点火系部品が故障状態でないと判定されているか否かを、点火系部品故障フラグ=0であるか否かで判定し、点火系部品故障フラグ=1(点火系部品故障状態)であれば、スパイクノイズを正常に検出できない回路状態になっているため、ステップ408に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。
If it is determined in
上記ステップ403で、点火系部品故障フラグ=0(点火系部品故障状態でない)と判定されていれば、ステップ404に進み、点火時期が所定値(例えばTDC)よりも進角されているか否かを判定し、点火時期が所定値(例えばTDC)よりも遅角されていれば、ステップ408に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。点火時期遅角時は、燃焼状態が緩慢になるため、燃焼イオンの変動によってスパイクノイズを誤検出する可能性があるためである。
If it is determined in
上記ステップ404で、点火時期が所定値(例えばTDC)よりも進角されていると判定されれば、ステップ405に進み、空燃比リーン制御フラグ=0(空燃比リーン制御中でない)か否かを判定し、空燃比リーン制御フラグ=1(空燃比リーン制御中)であれば、ステップ408に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。空燃比リーン制御中は、燃焼状態が緩慢になってスパイクノイズを誤検出する可能性があるためである。
If it is determined in
上記ステップ405で、空燃比リーン制御フラグ=0(空燃比リーン制御中でない)と判定されれば、ステップ406に進み、燃焼状態が緩慢にならない異常診断許可運転領域内であるか否かを判定し、異常診断許可運転領域内でなければ、ステップ408に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。
これに対して、上記ステップ401〜406で全て「Yes」と判定されれば、ステップ407に進み、異常診断実行条件が成立していると判定して本プログラムを終了する。
If it is determined in
On the other hand, if it is determined as “Yes” in
以上説明した本実施例1によれば、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された場合に、失火時に異種点火プラグの碍子帯電電荷によりスパイクノイズが頻発する傾向があることに着目して、スパイクノイズが頻発する気筒をスパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された気筒と判定することが可能となり、これにより、スパイクノイズ未対策の異種点火プラグの装着時にスパイクノイズを燃焼イオンと誤判定することを未然に防止することができる。 According to the first embodiment described above, paying attention to the fact that spike noise tends to occur frequently due to the insulator charging charge of the different type spark plug when misfire occurs when the different type spark plug that does not cope with spike noise is attached. Cylinders with frequent spike noise can be determined as cylinders with different types of spark plugs that do not take measures against spike noise. This makes it possible to misidentify spike noise as combustion ions when different types of spark plugs without spike noise are installed. This can be prevented in advance.
図12及び図13に示す本発明の実施例2では、燃焼行程を含むスパイクノイズ検出区間の後に、燃焼行程を含まないバックグラウンドノイズ検出区間を設定して、前記スパイクノイズ検出区間と前記バックグラウンドノイズ検出区間でそれぞれスパイクノイズの発生回数をカウントし、各気筒毎にカウントした前記スパイクノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数を前記バックグラウンドノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数で減算補正して有効スパイクノイズ発生回数を求めて、この有効スパイクノイズ発生回数が所定値以上であるか否かで各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルであるか否かを判定するようにしている。 In the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 12 and 13, after the spike noise detection section including the combustion stroke, a background noise detection section not including the combustion stroke is set, and the spike noise detection section and the background are set. Counts the number of spike noise occurrences in each noise detection interval, and subtracts and corrects the spike noise occurrence count in the spike noise detection interval counted for each cylinder by the number of spike noise occurrences in the background noise detection interval. The number of spike noise occurrences is obtained, and whether or not the spike noise abnormality cycle is determined for each cylinder is determined based on whether or not the effective spike noise occurrence number is equal to or greater than a predetermined value.
一般に、スパイクノイズは、燃焼行程を含むスパイクノイズ検出区間で発生しやすく、燃焼行程を含まないバックグラウンドノイズ検出区間では、スパイクノイズが発生しにくいため、バックグラウンドノイズ検出区間では、スパイクノイズとして検出されるバックグラウンドノイズの発生回数を検出することになる。従って、スパイクノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数をバックグラウンドノイズ検出区間のスパイクノイズ(バックグラウンドノイズ)の発生回数で減算補正すれば、スパイクノイズ検出区間で発生するバックグラウンドノイズを除外した正味のスパイクノイズの発生回数(有効スパイクノイズ発生回数)を検出することができる。 In general, spike noise is likely to occur in the spike noise detection section that includes the combustion stroke, and spike noise is less likely to occur in the background noise detection section that does not include the combustion stroke, so it is detected as spike noise in the background noise detection section. The number of generated background noises is detected. Therefore, if the number of spike noise occurrences in the spike noise detection section is subtracted and corrected by the number of spike noise (background noise) occurrences in the background noise detection section, the net noise excluding background noise generated in the spike noise detection section is excluded. The number of occurrences of spike noise (the number of occurrences of effective spike noise) can be detected.
以上説明した本実施例2のスパイクノイズ異常サイクルの判定は、イオン電流信号処理回路42(又はエンジン制御用マイコン41)によって図13のスパイクノイズ異常サイクル判定プログラムに従ってイオン電流信号のA/D変換周期で実行される。本プログラムは、各気筒毎にそれぞれ実行され、各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルが検出される。 The determination of the spike noise abnormal cycle of the second embodiment described above is performed by the ion current signal processing circuit 42 (or the engine control microcomputer 41) according to the spike noise abnormal cycle determination program of FIG. Is executed. This program is executed for each cylinder, and a spike noise abnormal cycle is detected for each cylinder.
本プログラムが起動されると、まずステップ501で、燃焼行程を含むスパイクノイズ検出区間内であるか否かを判定する。このスパイクノイズ検出区間は、前記実施例1と同様の方法で設定しても良いし、予め一定のスパイクノイズ検出区間を設定しておいても良い。
When this program is started, first, in
このステップ501で、スパイクノイズ検出区間内であると判定されれば、ステップ502に進み、前記実施例1と同様の方法で、スパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数CSPN1をカウントする。スパイクノイズ検出区間内でなければ、スパイクノイズの発生回数CSPN1のカウント処理は行われない。
If it is determined in
この後、ステップ503に進み、燃焼行程を含まないバックグラウンドノイズ検出区間内であるか否かを判定する。このバックグラウンドノイズ検出区間は、例えば、ATDC180℃AからATDC360℃Aの区間に設定すれば良く、これ以外の区間に設定しても良いことは言うまでもない。 Thereafter, the process proceeds to step 503, and it is determined whether or not it is within the background noise detection section not including the combustion stroke. For example, the background noise detection section may be set in the section from ATDC 180 ° C. to ATDC 360 ° C., and may be set in other sections.
このステップ503で、バックグラウンドノイズ検出区間内であると判定されれば、ステップ504に進み、スパイクノイズ検出区間と同様の方法で、バックグラウンドノイズ検出区間内のスパイクノイズ(バックグラウンドノイズ)の発生回数CSPN2をカウントする。バックグラウンドノイズ検出区間内でなければ、スパイクノイズの発生回数CSPN2のカウント処理は行われない。
If it is determined in
この後、ステップ505に進み、バックグラウンドノイズ検出区間が終了したか否かを判定し、バックグラウンドノイズ検出区間が終了していなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。 Thereafter, the process proceeds to step 505, where it is determined whether or not the background noise detection section has ended. If the background noise detection section has not ended, the program ends without performing the subsequent processing.
その後、バックグラウンドノイズ検出区間が終了した時点で、上記ステップ505の判定結果が「Yes」となって、ステップ506に進み、スパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数CSPN1からバックグラウンドノイズ検出区間内のスパイクノイズ(バックグラウンドノイズ)の発生回数CSPN2を減算補正して有効スパイクノイズ発生回数を求める。
有効スパイクノイズ発生回数=CSPN1−CSPN2
After that, when the background noise detection period ends, the determination result in
Effective spike noise occurrence count = CSPN1-CSPN2
この後、ステップ507に進み、有効スパイクノイズ発生回数がスパイクノイズ異常サイクルを検出するための判定しきい値VHCSP1よりも大きいか否かを判定し、有効スパイクノイズ発生回数が判定しきい値VHCSP1よりも大きければ、スパイクノイズ異常サイクルと判定し(ステップ508)、有効スパイクノイズ発生回数が判定しきい値VHCSP1以下であれば、正常サイクルと判定する(ステップ509)。 Thereafter, the process proceeds to step 507, where it is determined whether the effective spike noise occurrence count is larger than a determination threshold value VHCSP1 for detecting the spike noise abnormal cycle, and the effective spike noise occurrence count is determined from the determination threshold value VHCSP1. If it is larger, it is determined as an abnormal spike noise cycle (step 508), and if the number of occurrences of effective spike noise is equal to or less than the determination threshold value VHCSP1, it is determined as a normal cycle (step 509).
この後、ステップ510に進み、バックグラウンドノイズ検出区間内のバックグラウンドノイズの発生回数CSPN2が判定しきい値VHCSP2よりも大きいか否かを判定し、バックグラウンドノイズの発生回数CSPN2が判定しきい値VHCSP2よりも大きければ、ステップ511に進み、燃焼変動検出値(後燃えによって発生する燃焼イオンの出力時間SMF)を無効にする。バックグラウンドノイズの発生回数CSPN2が多いと、バックグラウンドノイズを後燃えによる燃焼イオンと誤検出する可能性があるためである。上記ステップ510で、バックグラウンドノイズの発生回数CSPN2が判定しきい値VHCSP2以下であると判定されれば、ステップ512に進み、燃焼変動検出値を有効とする。
Thereafter, the process proceeds to step 510, where it is determined whether or not the background noise occurrence count CSPN2 in the background noise detection section is larger than the determination threshold value VHCSP2, and the background noise occurrence count CSPN2 is determined as the determination threshold value. If it is larger than VHCSP2, the routine proceeds to step 511, where the combustion fluctuation detection value (output time SMF of combustion ions generated by afterburning) is invalidated. This is because if the number of occurrences of background noise CSPN2 is large, the background noise may be erroneously detected as combustion ions caused by afterburning. If it is determined in
以上説明した本実施例2によれば、スパイクノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数をバックグラウンドノイズ検出区間のスパイクノイズ(バックグラウンドノイズ)の発生回数で減算補正して、スパイクノイズ検出区間で発生する正味のスパイクノイズの発生回数(有効スパイクノイズ発生回数)を検出するようにしたので、スパイクノイズ異常サイクルの判定精度を向上させることができる。 According to the second embodiment described above, the number of occurrences of spike noise in the spike noise detection section is subtracted and corrected by the number of occurrences of spike noise (background noise) in the background noise detection section, and is generated in the spike noise detection section. Since the number of occurrences of net spike noise to be performed (the number of occurrences of effective spike noise) is detected, it is possible to improve the accuracy of determining spike noise abnormal cycles.
次に、図14及び図15を用いて本発明の実施例3を説明する。
本実施例3では、各気筒の燃焼状態が緩慢になると、排気行程中に燃焼イオンが比較的大きく変動することに着目して、図14の緩慢燃焼状態判定プログラム及び図15の異常診断実行条件判定プログラムを実行することで、各気筒で排気行程毎にイオン電流検出回路35でイオン電流信号を検出し、そのイオン電流信号の平均値が所定値以上のときに各気筒の燃焼状態が緩慢になる緩慢燃焼状態であると判断して、スパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止して、緩慢燃焼状態になったときの燃焼イオンの変動によってスパイクノイズ異常サイクルを誤判定することを未然に防止するようにしている。
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, paying attention to the fact that the combustion ions change relatively greatly during the exhaust stroke when the combustion state of each cylinder becomes slow, the slow combustion state determination program of FIG. 14 and the abnormality diagnosis execution condition of FIG. By executing the determination program, the ion
以下、本実施例3でエンジン制御回路34(イオン電流信号処理回路42又はエンジン制御用マイコン41)が実行する図14の緩慢燃焼状態判定プログラム及び図15の異常診断実行条件判定プログラムの処理内容を説明する。
Hereinafter, the processing contents of the slow combustion state determination program of FIG. 14 and the abnormality diagnosis execution condition determination program of FIG. 15 executed by the engine control circuit 34 (ion current
図14に示す緩慢燃焼状態判定プログラムは、イオン電流信号処理回路42(又はエンジン制御用マイコン41)によってイオン電流信号のA/D変換周期で繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ601で、所定の燃焼イオン変動検出区間内であるか否かを判定する。ここで、燃焼イオン変動検出区間は、各気筒の排気行程に相当する区間全体(例えばATDC180℃AからATDC360℃Aまでの区間)に設定されている。或は、排気行程の一部に相当する区間に設定しても良い。
The slow combustion state determination program shown in FIG. 14 is repeatedly executed by the ion current signal processing circuit 42 (or the engine control microcomputer 41) at the A / D conversion period of the ion current signal. When this program is started, first, in
このステップ601で、燃焼イオン変動検出区間内であると判定されれば、ステップ602に進み、各気筒毎にイオン電流検出回路35で検出したイオン電流信号Bi (例えば燃焼イオン変動検出区間内のイオン電流信号の最大値)を読み込んだ後、ステップ603に進み、排気行程毎(燃焼イオン変動検出区間毎)に検出したイオン電流信号Bi のなまし平均値Bave を次式により算出する。
Bave =(7/8)×Bave(old)+(1/8)×Bi
ここで、Bave(old)は前回のなまし平均値である。
If it is determined in
Bave = (7/8) × Bave (old) + (1/8) × Bi
Here, Bave (old) is the previous averaged value.
この後、ステップ604に進み、排気行程毎に検出したイオン電流信号Bi のなまし平均値Bave が所定の判定値Cb 以上であるか否かによって、排気行程中の燃焼イオンの変動が比較的大きいか否かを判定する。 Thereafter, the routine proceeds to step 604, where fluctuations in combustion ions during the exhaust stroke are relatively large depending on whether or not the smoothed average value Bave of the ion current signal Bi detected for each exhaust stroke is equal to or greater than a predetermined judgment value Cb. It is determined whether or not.
このステップ604で排気行程毎に検出したイオン電流信号Bi のなまし平均値Bave が判定値Cb 以上であると判定された場合には、排気行程中の燃焼イオンの変動が比較的大きいと判断して、ステップ605に進み、緩慢燃焼状態であると判定して、緩慢燃焼フラグを「1」にセットする。
If it is determined in
一方、上記ステップ604で排気行程毎に検出したイオン電流信号Bi のなまし平均値Bave が判定値Cb よりも小さいと判定された場合には、ステップ606に進み、緩慢燃焼状態ではないと判定して、緩慢燃焼フラグを「0」にリセットする。
On the other hand, if it is determined that the smoothed average value Bave of the ion current signal Bi detected for each exhaust stroke in
図15に示す異常診断実行条件判定プログラムは、エンジン制御用マイコン41によって所定周期で繰り返し実行される。本プログラムでは、前記実施例1で説明した図11のステップ401〜403と同じように、ステップ701でバッテリ電圧が所定電圧CBHよりも高いか否かを判定し、次のステップ702でバッテリ電圧変動量が所定値CDBHよりも小さいか否かを判定し、続くステップ703で点火系部品故障フラグ=0(点火系部品故障状態でない)か否かを判定し、これらのステップ701〜703のいずれか1つで「No」と判定されれば、ステップ706に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
The abnormality diagnosis execution condition determination program shown in FIG. 15 is repeatedly executed at a predetermined cycle by the
一方、上記ステップ701〜703で全て「Yes」と判定されれば、ステップ704に進み、緩慢燃焼状態であるか否かを、緩慢燃焼フラグ=1であるか否かによって判定し、緩慢燃焼フラグ=1(緩慢燃焼状態である)と判定されれば、燃焼イオンの変動によってスパイクノイズを誤検出する可能性があるため、ステップ706に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
On the other hand, if all of the
これに対して、上記ステップ704で、緩慢燃焼フラグ=0(緩慢燃焼状態ではない)と判定されれば、ステップ705に進み、異常診断実行条件が成立していると判定して本プログラムを終了する。
On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例3では、排気行程毎に検出したイオン電流信号Bi のなまし平均値Bave が判定値Cb 以上のときに、緩慢燃焼状態であると判定してスパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止するようにしたので、緩慢燃焼状態になったときの燃焼イオンの変動によってスパイクノイズ異常サイクルを誤判定することを未然に防止することができる。しかも、排気行程毎に検出したイオン電流信号に基づいて緩慢燃焼状態である否かを判断することができるため、エンジン毎に燃焼状態が緩慢になる運転条件(例えば点火時期遅角量等)を適合するといった煩雑な作業を行う必要がないという利点もある。 In the third embodiment described above, when the smoothed average value Bave of the ion current signal Bi detected for each exhaust stroke is equal to or greater than the determination value Cb, it is determined that the combustion is slow and the spike noise abnormal cycle is determined. Since it is prohibited, it is possible to prevent an erroneous determination of the spike noise abnormal cycle due to the fluctuation of the combustion ions when the slow combustion state is reached. Moreover, since it is possible to determine whether or not the engine is in the slow combustion state based on the ion current signal detected for each exhaust stroke, the operating conditions (for example, the ignition timing retard amount, etc.) in which the combustion state becomes slow for each engine are determined. There is also an advantage that it is not necessary to perform complicated work such as conformance.
次に、図16を用いて本発明の実施例4を説明する。
本実施例4では、図16の異常診断実行条件判定プログラムを実行することで、各気筒の燃焼安定性が低下する制御状態のとき(例えば、点火時期遅角制御中、空燃比リーン制御中、バルブオーバーラップ増大制御中)と、エンジン運転状態が所定の低負荷領域(例えば減速領域)のときと、点火プラグ27のくすぶり状態が所定以上のときに、スパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止して、スパイクノイズ異常サイクルの誤判定を確実に防止するようにしている。
Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
In the fourth embodiment, by executing the abnormality diagnosis execution condition determination program of FIG. 16, in a control state in which the combustion stability of each cylinder is reduced (for example, during ignition timing retard control, air-fuel ratio lean control, During the valve overlap increase control), when the engine operating state is in a predetermined low load region (for example, deceleration region), and when the smoldering state of the spark plug 27 is greater than or equal to a predetermined value, the spike noise abnormal cycle determination is prohibited. Thus, erroneous determination of spike noise abnormal cycles is surely prevented.
以下、本実施例4でエンジン制御用マイコン41が実行する図16の異常診断実行条件判定プログラムの処理内容を説明する。
図16に示す異常診断実行条件判定プログラムは、エンジン制御用マイコン41によって所定周期で繰り返し実行される。本プログラムでは、前記実施例1で説明した図11のステップ401〜403と同じように、ステップ801でバッテリ電圧が所定電圧CBHよりも高いか否かを判定し、次のステップ802でバッテリ電圧変動量が所定値CDBHよりも小さいか否かを判定し、続くステップ803で点火系部品故障フラグ=0(点火系部品故障状態でない)か否かを判定し、これらのステップ801〜803のいずれか1つで「No」と判定されれば、ステップ810に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
The processing contents of the abnormality diagnosis execution condition determination program of FIG. 16 executed by the
The abnormality diagnosis execution condition determination program shown in FIG. 16 is repeatedly executed at a predetermined cycle by the
一方、上記ステップ801〜803で全て「Yes」と判定されれば、ステップ804に進み、点火時期が所定値(例えばTDC)よりも進角されているか否かを判定し、点火時期が所定値(例えばTDC)よりも遅角されている点火時期遅角制御中であれば、各気筒の燃焼安定性が低下して緩慢燃焼状態になるため、燃焼イオンの変動によってスパイクノイズを誤検出する可能性があると判断して、ステップ810に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
On the other hand, if it is determined as “Yes” in
上記ステップ804で、点火時期が所定値(例えばTDC)よりも進角されていると判定されれば、ステップ805に進み、空燃比リーン制御フラグ=0(空燃比リーン制御中でない)か否かを判定し、空燃比リーン制御フラグ=1(空燃比リーン制御中)であれば、各気筒の燃焼安定性が低下して緩慢燃焼状態になるため、燃焼イオンの変動によってスパイクノイズを誤検出する可能性があると判断して、ステップ810に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
If it is determined in
上記ステップ805で、空燃比リーン制御フラグ=0(空燃比リーン制御中でない)と判定されれば、ステップ806に進み、吸気バルブのバルブタイミング進角量が所定値(例えば40℃A)よりも大きいか否かを判定し、吸気バルブのバルブタイミング進角量が所定値(例えば40℃A)よりも大きいか否かによって、バルブオーバーラップ増大制御中であるか否かを判定し、バルブオーバーラップ増大制御中であれば、各気筒の燃焼安定性が低下して緩慢燃焼状態になるため、燃焼イオンの変動によってスパイクノイズを誤検出する可能性があると判断して、ステップ810に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
If it is determined in
上記ステップ806で、吸気バルブのバルブタイミング進角量が所定値(例えば40℃A)以下であると判定されれば、ステップ807に進み、エンジン運転状態が減速領域であるか否かを、例えばエンジン負荷が所定値以下であるか否かによって判定し、エンジン運転状態が減速領域であれば、燃焼イオンが不安定になってスパイクノイズを誤検出する可能性があると判断して、ステップ810に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
If it is determined in
上記ステップ807で、エンジン運転状態が減速領域ではないと判定されれば、ステップ808に進み、点火プラグ27のくすぶり抵抗値(点火プラグ27の電極間の絶縁抵抗値)が所定値(例えば50MΩ)以下であるか否かによって、点火プラグ27のくすぶり状態が所定以上に進行しているか否かを判定し、点火プラグ27のくすぶり抵抗値が所定値以下(点火プラグ27のくすぶり状態が所定以上)であれば、イオン電流検出精度が低下してスパイクノイズ異常サイクルを誤判定する可能性があると判断して、ステップ810に進み、異常診断実行条件が不成立であると判定して本プログラムを終了する。これにより、スパイクノイズ異常サイクルの判定が禁止される。
If it is determined in
これに対して、上記ステップ808で、点火プラグ27のくすぶり抵抗値が所定値よりも大きければ、ステップ809に進み、異常診断実行条件が成立していると判定して本プログラムを終了する。
On the other hand, if the smoldering resistance value of the spark plug 27 is larger than the predetermined value in
以上説明した本実施例4では、各気筒の燃焼安定性が低下する制御状態のとき(例えば、点火時期遅角制御中、空燃比リーン制御中、バルブオーバーラップ増大制御時中)や、エンジン運転状態が減速領域のときや、点火プラグ27のくすぶり状態が所定以上のときに、スパイクノイズ異常サイクルの判定を禁止するようにしたので、各気筒の燃焼安定性が低下して緩慢燃焼状態になったときの燃焼イオンの変動や、エンジン運転状態が減速領域になったときの燃焼イオンの不安定化や、点火プラグ27のくすぶり状態が進行したときのイオン電流検出精度の低下によってスパイクノイズ異常サイクルを誤判定することを確実に防止することができる。 In the fourth embodiment described above, when the combustion stability of each cylinder is reduced (for example, during ignition timing retardation control, air-fuel ratio lean control, during valve overlap increase control), engine operation is performed. When the state is the deceleration region or when the smoldering state of the spark plug 27 is greater than or equal to a predetermined value, the spike noise abnormality cycle determination is prohibited, so that the combustion stability of each cylinder is lowered and the combustion state is slow. The spike noise abnormal cycle is caused by fluctuations in combustion ions at the time of combustion, destabilization of combustion ions when the engine operating state is in the deceleration region, and a decrease in ion current detection accuracy when the smoldering state of the spark plug 27 progresses. Can be reliably prevented from being erroneously determined.
21…点火コイル、22…一次コイル、23…バッテリ、24…イグナイタ、25…パワートランジスタ、26…二次コイル、27…点火プラグ、31…イオン電流検出抵抗、33…反転増幅回路、34…エンジン制御回路、35…イオン電流検出回路(イオン電流検出手段)、36…中心電極、37…接地電極、41…エンジン制御用マイコン(スパイクノイズ異常サイクル判定手段,点火プラグ異常検出手段)、42…イオン電流信号処理回路(スパイクノイズカウント手段)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
気筒毎に燃焼行程を含む所定のスパイクノイズ検出区間内で前記イオン電流検出手段で検出したイオン電流の変化パターンを解析してスパイクノイズの発生回数をカウントするスパイクノイズカウント手段と、
前記スパイクノイズカウント手段によってカウントされた各気筒のスパイクノイズ検出区間内のスパイクノイズの発生回数が所定値以上であるか否かで各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルであるか否かを判定するスパイクノイズ異常サイクル判定手段と、
各気筒毎に点火回数と前記スパイクノイズ異常サイクルの発生回数をカウントして当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度を求めて当該スパイクノイズ異常サイクルの発生頻度が判定しきい値以上になった気筒をスパイクノイズ未対策の異種点火プラグが装着された気筒若しくは点火プラグ故障気筒と判定する点火プラグ異常検出手段と
を備え、
前記スパイクノイズカウント手段は、前記イオン電流検出手段で検出したイオン電流の変化パターンのピーク点及び/又はボトム点を検出し、前記ピーク点からの電流下降率及び/又は前記ボトム点からの電流上昇率が所定値以上であるか否かでスパイクノイズであるか否かを判定する手段と、前記イオン電流検出手段で検出したイオン電流がサチュレートしてほとんど変化しないサチュレート区間を検出する手段と、前記サチュレート区間で前記ピーク点及びボトム点の検出処理を禁止する手段とを有することを特徴とする内燃機関のイオン電流検出装置。 Ion current detection means for detecting ion current generated by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine through the electrode of the spark plug, and as the spark plug, rapid current change (hereinafter referred to as “spike”) is provided. In an ion current detection device for an internal combustion engine that uses a spark plug corresponding to "noise"),
Spike noise counting means for analyzing the change pattern of the ion current detected by the ion current detection means within a predetermined spike noise detection section including a combustion stroke for each cylinder and counting the number of occurrences of spike noise;
Spikes for determining whether or not there is a spike noise abnormal cycle for each cylinder based on whether or not the number of spike noise occurrences within the spike noise detection interval of each cylinder counted by the spike noise counting means is greater than or equal to a predetermined value. Noise abnormal cycle determination means;
The number of ignitions and the number of occurrences of the spike noise abnormal cycle are counted for each cylinder to determine the frequency of occurrence of the spike noise abnormal cycle, and the cylinder having the spike noise abnormal cycle occurrence frequency equal to or higher than the determination threshold is spiked. A spark plug abnormality detection means for determining a cylinder with a non-noise-dissimilar spark plug or a spark plug malfunction cylinder ,
The spike noise counting means detects a peak point and / or a bottom point of a change pattern of the ion current detected by the ion current detecting means, and a current decrease rate from the peak point and / or a current increase from the bottom point. Means for determining whether the noise is spike noise based on whether the rate is equal to or greater than a predetermined value, means for detecting a saturating section in which the ion current detected by the ion current detecting means saturates and hardly changes, and An ion current detection device for an internal combustion engine , comprising: means for prohibiting the detection processing of the peak point and the bottom point in a saturating section .
前記スパイクノイズ異常サイクル判定手段は、前記スパイクノイズカウント手段で各気筒毎にカウントした前記スパイクノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数を前記バックグラウンドノイズ検出区間のスパイクノイズの発生回数で減算補正した値が所定値以上であるか否かで各気筒毎にスパイクノイズ異常サイクルであるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のイオン電流検出装置。 The spike noise counting means sets a background noise detection interval not including a combustion stroke in addition to a spike noise detection interval including the combustion stroke, and spike noise is detected in the spike noise detection interval and the background noise detection interval, respectively. Count the number of occurrences of
The spike noise abnormal cycle determination means is a value obtained by subtracting and correcting the number of spike noise occurrences in the spike noise detection section counted for each cylinder by the spike noise count means by the number of spike noise occurrences in the background noise detection section. 2. The ion current detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein whether or not a spike noise abnormality cycle is determined for each of the cylinders is determined based on whether or not is equal to or greater than a predetermined value.
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