JP2019190341A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
特許文献1には、内燃機関の実空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制御を実施する制御装置が開示されている。また、制御装置は、実空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて空燃比補正値を算出し、算出した空燃比補正値に基づいて空燃比学習を実施する。そして、学習結果である空燃比学習値を燃料噴射量に反映させることにより、空燃比制御を好適に実施している。
空燃比学習時において、気筒内の混合気が着火しない失火が生じることにより、空燃比学習時の実空燃比がリーン側にずれ、学習結果が過剰にリッチ側となる場合がある。このような学習結果が燃料噴射量に反映されることにより、空燃比制御の精度が低下することが懸念される。また、失火の影響により学習結果が過剰にリッチ側となることにより、燃料系の異常が生じていると誤判定されることも懸念される。 When the air-fuel ratio learning is performed, misfiring in which the air-fuel mixture in the cylinder does not ignite occurs, so that the actual air-fuel ratio at the time of air-fuel ratio learning shifts to the lean side, and the learning result may become excessively rich. There is a concern that the accuracy of the air-fuel ratio control is lowered by reflecting such a learning result on the fuel injection amount. In addition, there is a concern that an erroneous determination that a fuel system abnormality has occurred due to an excessively rich learning result due to the influence of misfire.
本発明は上記課題に鑑みたものであり、内燃機関における空燃比制御の精度低下を好適に抑制することができる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 control device that can suitably suppress a decrease in accuracy of air-fuel ratio control in an internal combustion engine.
上記課題を解決するために本発明では、気筒の筒内圧を検出する筒内圧検出部を備える内燃機関に適用される制御装置に関する。制御装置は、前記内燃機関の実空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制御部と、前記空燃比制御部による前記実空燃比の制御に際し、空燃比学習を実施する学習部と、前記空燃比学習の学習結果を、前記内燃機関の燃料噴射量に反映させる反映部と、を備えている。また、制御装置は、前記筒内圧検出部により検出された前記筒内圧に基づいて、前記内燃機関での失火が生じているか否かを判定する失火判定部と、前記失火判定部により前記失火が生じていると判定された場合に、前記学習部による前記空燃比学習を禁止する禁止部とを備えている。 In order to solve the above-described problems, the present invention relates to a control device applied to an internal combustion engine including an in-cylinder pressure detecting unit that detects an in-cylinder pressure of a cylinder. The control device includes: an air-fuel ratio control unit that controls the actual air-fuel ratio of the internal combustion engine to a target air-fuel ratio; a learning unit that performs air-fuel ratio learning when the air-fuel ratio control unit controls the actual air-fuel ratio; A reflecting unit that reflects the learning result of the fuel ratio learning on the fuel injection amount of the internal combustion engine. In addition, the control device includes a misfire determination unit that determines whether or not a misfire has occurred in the internal combustion engine based on the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure detection unit, and the misfire determination unit by the misfire determination unit. And a prohibiting unit that prohibits the learning of the air-fuel ratio by the learning unit when it is determined that it has occurred.
内燃機関の燃焼時と失火時とは燃焼圧力が相違するため、筒内圧に基づいて内燃機関の失火を判定できる。そこで、上記構成では、圧力検出部により検出された筒内圧に基づいて、内燃機関での失火が生じているか否かが判定され、失火が生じていると判定された場合に、学習部による空燃比学習が禁止される。この場合、筒内圧に基づいて失火を判定することにより、内燃機関の回転速度に基づいて失火を判定する構成と比べて、燃焼時と失火時との間の回転速度差が小さい低負荷領域での判定精度の低下を抑制できる。このため、失火の影響による実空燃比の制御の精度低下を好適に抑制することができる。 Since the combustion pressure differs between when the internal combustion engine burns and when it misfires, it is possible to determine the misfire of the internal combustion engine based on the in-cylinder pressure. Therefore, in the above configuration, whether or not misfire has occurred in the internal combustion engine is determined based on the in-cylinder pressure detected by the pressure detection unit, and if it is determined that misfire has occurred, the learning unit Fuel ratio learning is prohibited. In this case, by determining misfire based on the in-cylinder pressure, compared with the configuration for determining misfire based on the rotational speed of the internal combustion engine, in a low load region where the difference in rotational speed between combustion and misfire is small. A decrease in the determination accuracy can be suppressed. For this reason, it is possible to suitably suppress a decrease in the accuracy of control of the actual air-fuel ratio due to the influence of misfire.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した一実施形態としてのエンジン制御システムを図面に基づいて説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an engine control system as an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すエンジン制御システムは、車両に搭載される内燃機関としてのエンジン10を備えている。エンジン10は、筒内噴射式の4サイクルガソリンエンジンであり、かつ多気筒型のガソリンエンジンである。なお、図1では、1つの気筒23のみを図示し、他の気筒については図示を省略している。
The engine control system shown in FIG. 1 includes an
エンジン10を構成するエンジン本体20の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ図示しないカム軸の回転に応じて開閉動作する吸気弁31及び排気弁32が設けられている。吸気弁31の開動作により吸気通路11を流れる吸入空気が気筒23内に導入される。また、排気弁32の開動作により燃焼後の排気が排気通路35に排出される。吸気弁31及び排気弁32それぞれには、吸気弁31及び排気弁32の開閉タイミングを可変とする可変動弁機構33,34が設けられている。可変動弁機構33,34としては、油圧駆動式又は電動式の可変動弁機構が用いられればよい。
An intake port 31 and an
エンジン本体20には気筒23ごとに電磁駆動式のインジェクタ21が設けられており、シリンダ内壁とピストン22の上面(頂部)とにより区画形成される燃焼室内には、インジェクタ21からの燃料が直接噴射される。
The
エンジン10のシリンダヘッドには点火プラグ36が取り付けられている。点火プラグ36には、図示しない点火コイル等を通じて所望とする点火タイミングTigにおいて高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ36の対向電極間に火花放電が発生し、気筒23内の燃料に着火する。
A spark plug 36 is attached to the cylinder head of the
エンジン本体20には、クランク軸43の回転位置を、所定クランク角度毎にクランク角信号として出力するクランク角度センサ42が設けられている。また、クランク角度センサ42から出力されるクランク角信号により、クランク軸43の回転速度をエンジン回転速度NEとして検出できる。
The
各気筒23には、気筒23内の圧力を筒内圧Pfとして検出する筒内圧センサ40が設けられている。筒内圧センサ40が筒内圧検出部に相当する。
Each
吸気通路11には気筒23に吸気される吸入空気の量を吸入空気量として検出するエアフロメータ12が設けられている。吸気通路11において、エアフロメータ12よりも下流側には、DCモータ等のスロットルアクチュエータ13によって開度調節されるスロットル弁14が設けられている。吸気通路11において、スロットル弁14よりも下流側にはサージタンク16と、サージタンク16に流れる吸入空気を各気筒23に導入する吸気マニホールド18とが設けられている。
The
排気通路35には、排気の空燃比を検出する空燃比センサ38が設けられている。
The
エンジン10は制御装置としてのECU50を備えている。上述した各種センサ12,38,40,42の出力は、ECU50に入力される。ECU50は、CPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを備え、ROMに記憶された各種の制御プログラムの実行により、エンジン運転状態に応じたインジェクタ21の燃料噴射量の制御や、点火プラグ36の点火タイミングTigの制御を行う。
The
ECU50は、空燃比センサ38により検出された実空燃比を目標空燃比(例えば、理論空燃比)に制御する空燃比制御を実施する。ECU50は、空燃比制御として、実空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて、燃料の基本噴射量を補正するための空燃比補正係数を算出する。基本噴射量は、例えば、エンジン回転速度、及びエンジン負荷に基づいて算出される噴射量である。ECU50は、空燃比補正係数を含む各種補正係数を用いて基本噴射量を補正し、補正後の値を最終噴射量として算出する。そして、最終噴射量をインジェクタ21の噴射時間に換算し、その換算後の噴射時間をインジェクタ21の開弁時間として設定する。本実施形態では、ECU50が空燃比制御部に相当する。
The ECU 50 performs air-fuel ratio control for controlling the actual air-fuel ratio detected by the air-
ECU50は、空燃比制御の実施に際し、空燃比学習を実施する。空燃比学習では、インジェクタ21の個体差や経年変化等に起因する定常的な空燃比補正係数のズレが算出され、それが空燃比学習値として記憶される。具体的には、ECU50は、空燃比補正係数に基づいて空燃比学習値を算出し、この空燃比学習値をメモリに記憶する。そして、ECU50は、空燃比制御の際、記憶した空燃比学習値により基本噴射量を補正することにより、燃料噴射量に空燃比学習値を反映させる。本実施形態では、ECU50が学習部、及び反映部に相当する。
The ECU 50 performs air-fuel ratio learning when performing air-fuel ratio control. In the air-fuel ratio learning, a steady-state deviation of the air-fuel ratio correction coefficient due to individual differences of the
空燃比学習では、例えば、エンジン回転速度NEやエンジン負荷ELにより区分した複数の運転領域が定められており、ECU50は運転領域ごとに空燃比学習値の算出及び記憶を実施する。なお、エンジン負荷ELとしては、吸入空気量、アクセルの踏み込み量を示すアクセル開度、及びインジェクタ21からの燃料噴射量の少なくともいずれかに応じて判断されればよい。
In the air-fuel ratio learning, for example, a plurality of operation regions divided by the engine speed NE and the engine load EL are determined, and the ECU 50 calculates and stores an air-fuel ratio learning value for each operation region. The engine load EL may be determined according to at least one of the intake air amount, the accelerator opening indicating the accelerator depression amount, and the fuel injection amount from the
ECU50が実施する空燃比学習において、気筒23内の混合気が着火しない失火が生じることにより、空燃比学習時の実空燃比がリーン側にずれ、学習結果が過剰にリッチ側となる場合がある。このような学習結果が燃料噴射量に反映されることにより、空燃比制御の精度が低下することが懸念される。また、失火の影響により学習結果が過剰にリッチ側となることにより、燃料系の異常が生じていると誤判定されることも懸念される。
In the air-fuel ratio learning performed by the ECU 50, a misfire that does not ignite the air-fuel mixture in the
そこで、本実施形態では、ECU50は、筒内圧に基づいてエンジン10に失火が生じているか否かを判定する。そして、ECU50は、失火が生じていると判定した場合、空燃比学習の実施を禁止するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the ECU 50 determines whether misfire has occurred in the
次に、筒内圧に基づいて失火の有無を判定する原理を説明する。図2は、筒内圧Pfの推移を示しており、横軸をクランク角度(deg.CA)とし、縦軸を筒内圧Pf(bar)とした図である。なお、図2では、TDC(上死点)となるクランク角度を中心(=0deg.CA)とする筒内圧Pfの推移を示しており、吸気行程と圧縮行程とを負のクランク角度により示し、膨張行程と排気行程とを正のクランク角度により示している。また、図2において、気筒23内において燃焼が生じている場合の筒内圧Pfの推移を実線で示し、一部に失火が生じている場合の筒内圧Pfの推移を破線で示す。
Next, the principle of determining the presence or absence of misfire based on the in-cylinder pressure will be described. FIG. 2 shows the transition of the in-cylinder pressure Pf, where the horizontal axis is the crank angle (deg. CA) and the vertical axis is the in-cylinder pressure Pf (bar). Note that FIG. 2 shows the transition of the in-cylinder pressure Pf with the crank angle at the TDC (top dead center) as the center (= 0 deg. CA), and the intake stroke and the compression stroke are shown by a negative crank angle. The expansion stroke and the exhaust stroke are indicated by a positive crank angle. In FIG. 2, the transition of the in-cylinder pressure Pf when combustion occurs in the
筒内圧Pfは、圧縮行程ST1で上昇し、TDCから所定クランク角度後に最大となる。その後、筒内圧Pfは、膨張行程ST2で低下する。その後、排気弁32が開弁することにより、気筒23内の混合ガスが排気通路35を通じて排気される排気行程となる。
The in-cylinder pressure Pf increases in the compression stroke ST1, and becomes maximum after a predetermined crank angle from TDC. Thereafter, the in-cylinder pressure Pf decreases in the expansion stroke ST2. Thereafter, when the
失火が生じた場合、気筒23内で混合気が燃焼しておらず、燃焼時よりも筒内圧Pfが小さくなる。図2では、圧縮行程ST1において、失火時の筒内圧Pfの上昇量は、燃焼時の筒内圧Pfの上昇量よりも小さくなっている。そこで、ECU50は、筒内圧Pfに基づいて失火の有無を判定し、失火が生じていると判定した場合空燃比学習を禁止している。また、筒内圧Pfに基づいて失火を判定することにより、エンジン回転速度NEに基づいて失火を判定する場合と比べて、燃焼時と失火時との間の回転速度差が小さい低負荷領域での判定精度の低下を抑制できる。
When misfire occurs, the air-fuel mixture is not combusted in the
エンジン10には、圧縮行程ST1から膨張行程ST2までにおいて、筒内圧Pfが最大となるタイミングが存在する。図2では、燃焼時及び失火時のいずれにも、上死点TDC付近で筒内圧Pfが最大値P1,P2となっている。即ち、燃焼時と失火時との筒内圧Pfの差はこの期間において顕著となる。そこで、本実施形態では、ECU50は圧縮行程ST1から膨張行程ST2までの最大筒内圧に基づいて、エンジン10の失火の有無を判定している。
The
次に、図3を用いて、本実施形態に係る空燃比学習の許可と禁止とを切り替える手順を説明する。図3に示す処理は、ECU50により所定周期で繰り返し実施される。図3の各ステップにおいて、ステップS12〜ステップS18が失火判定部に相当し、ステップS19が禁止部に相当する。 Next, a procedure for switching between permitting and prohibiting air-fuel ratio learning according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The processing shown in FIG. 3 is repeatedly performed by the ECU 50 at a predetermined cycle. In each step of FIG. 3, steps S12 to S18 correspond to a misfire determination unit, and step S19 corresponds to a prohibition unit.
ステップS11では、空燃比学習の学習実施条件が成立しているか否かを判定する。学習実効条件としては、例えば、エンジン10に流れる冷却水の水温が所定値以上であることを条件としている。
In step S11, it is determined whether or not a learning execution condition for air-fuel ratio learning is satisfied. As the learning effective condition, for example, the condition is that the temperature of the coolant flowing through the
学習実施条件が成立していると判定すると、ステップS12に進み、最大筒内圧Pmを取得する。本実施形態では、圧縮行程から膨張行程までの期間において、筒内圧センサ40により検出された筒内圧Pfの最大筒内圧Pmを取得する。例えば、クランク角度センサ42からのクランク角信号CAに基づいて、エンジン10の行程が、圧縮行程から膨張行程までの期間であるか否かを判定すればよい。
If it is determined that the learning execution condition is satisfied, the process proceeds to step S12, and the maximum in-cylinder pressure Pm is acquired. In the present embodiment, the maximum in-cylinder pressure Pm of the in-cylinder pressure Pf detected by the in-
ステップS13では、空燃比学習が実施可能であることを示す学習許可フラグF1がハイレベルとなっているか否かを判定する。本実施形態では、空燃比学習が実施可能である場合、学習許可フラグF1をハイレベルとし、空燃比学習が禁止される場合、学習許可フラグF1をローレベルとする。そのため、学習許可フラグF1の値により、空燃比学習が実施可能であるか否かを判定することができる。ここでは、学習許可フラグF1がハイレベルであるとして、ステップS14に進む。 In step S13, it is determined whether or not a learning permission flag F1 indicating that air-fuel ratio learning can be performed is at a high level. In the present embodiment, the learning permission flag F1 is set to a high level when air-fuel ratio learning can be performed, and the learning permission flag F1 is set to a low level when air-fuel ratio learning is prohibited. Therefore, whether or not air-fuel ratio learning can be performed can be determined based on the value of the learning permission flag F1. Here, assuming that the learning permission flag F1 is at the high level, the process proceeds to step S14.
ステップS14では、エンジン10の失火の有無を判定するための失火判定値THAを設定する。筒内圧Pfは、エンジン回転速度NE、エンジン負荷EL又は点火タイミングTigにより変動する。そこで、ステップS14では、エンジン回転速度NE、エンジン負荷EL及び点火タイミングTigに基づいて、失火判定値THAを設定する。
In step S14, a misfire determination value THA for determining whether or not the
エンジン回転速度NE及びエンジン負荷ELが筒内圧Pfの変化に与える影響は、点火タイミングTigが筒内圧Pfの変化に与える影響よりも大きい。そこで、本実施形態では、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷ELに基づいて、失火判定値THAのベース値を示すベース判定値THaを設定する。また、点火タイミングTigに応じてベース判定値THaを補正する判定補正値kを設定する。そして、ベース判定値THaに判定補正値kを積算した値を失火判定値THAとして算出する。 The influence of the engine speed NE and the engine load EL on the change of the in-cylinder pressure Pf is larger than the influence of the ignition timing Tig on the change of the in-cylinder pressure Pf. Therefore, in the present embodiment, the base determination value THa indicating the base value of the misfire determination value THA is set based on the engine rotation speed NE and the engine load EL. Further, a determination correction value k for correcting the base determination value THa is set according to the ignition timing Tig. Then, a value obtained by adding the determination correction value k to the base determination value THa is calculated as the misfire determination value THA.
図4(a)は、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷ELと、ベース判定値THaとの関係を説明する図である。図4(b)は、点火タイミングTigと判定補正値kとの関係を説明する図である。 FIG. 4A is a diagram illustrating the relationship between the engine speed NE and the engine load EL, and the base determination value THa. FIG. 4B illustrates the relationship between the ignition timing Tig and the determination correction value k.
筒内圧Pfはエンジン回転速度NEに応じてその値が変化する。そのため、図4(a)に示すように、エンジン回転速度NEに応じてベース判定値THaを設定する。また、エンジン負荷ELが大きいほど、筒内圧Pfが大きな値となる。そのため、ベース判定値THaをエンジン負荷ELが大きいほど大きな値に設定する。 The in-cylinder pressure Pf changes in accordance with the engine speed NE. Therefore, as shown in FIG. 4A, the base determination value THa is set according to the engine speed NE. Further, the in-cylinder pressure Pf increases as the engine load EL increases. Therefore, the base determination value THa is set to a larger value as the engine load EL is larger.
点火タイミングTigが基準点火タイミングに対してクランク角度で遅角側となるほど、気筒23内の燃焼速度が遅くなり、筒内圧Pfが小さくなる。また、点火タイミングTigが基準点火タイミングに対してクランク角度で進角側となるほど、気筒23内の燃焼速度が早くなり、筒内圧Pfが大きくなる。そのため、図4(b)に示すように、点火タイミングTigが基準点火タイミングに対して進角側となるほど、判定補正値kを大きな値に設定する。
The combustion speed in the
例えば、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷ELの組み合わせと、ベース判定値THaの組み合わせとの関係を定めるマップを保持しておく。そして、このマップから、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷ELの組合せに応じたベース判定値THaを参照すればよい。また、点火タイミングTigと、判定補正値kとの関係を定めるマップを保持しておく。そして、このマップから、点火タイミングTigに応じた、判定補正値kを参照すればよい。 For example, a map that defines the relationship between the combination of the engine speed NE and the engine load EL and the combination of the base determination value THa is held. Then, the base determination value THa corresponding to the combination of the engine speed NE and the engine load EL may be referred to from this map. Further, a map that defines the relationship between the ignition timing Tig and the determination correction value k is held. Then, a determination correction value k corresponding to the ignition timing Tig may be referred to from this map.
図3に戻り、ステップS15では、ステップS12で取得した最大筒内圧Pmが、ステップS14で設定した失火判定値THA以下であるか否かを判定する。最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きいと判定すると、失火が生じていないとして、図3の処理を一旦終了する。一方、最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下であると判定すると、ステップS16に進む。 Returning to FIG. 3, in step S15, it is determined whether or not the maximum in-cylinder pressure Pm acquired in step S12 is equal to or less than the misfire determination value THA set in step S14. If it is determined that the maximum in-cylinder pressure Pm is greater than the misfire determination value THA, it is determined that no misfire has occurred, and the process of FIG. On the other hand, if it is determined that the maximum in-cylinder pressure Pm is equal to or less than the misfire determination value THA, the process proceeds to step S16.
本実施形態では、失火が生じていると判定した際の信頼性を向上させるため、最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下である状態が所定時間継続していることを条件に、空燃比学習を禁止する。具体的には、まず、ステップS16では、最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下となっている継続時間を計時する第1カウンタCo1を増加させる。ステップS17では、第1カウンタCo1が第1継続判定値THBよりも大きいか否かを判定する。ここでは、第1カウンタCo1が第1継続判定値THB以下であると判定したとし、図3の処理を一旦終了する。 In the present embodiment, in order to improve reliability when it is determined that misfire has occurred, air-fuel ratio learning is performed on the condition that the state where the maximum in-cylinder pressure Pm is equal to or less than the misfire determination value THA continues for a predetermined time. Is prohibited. Specifically, first, in step S16, the first counter Co1 that counts the duration during which the maximum in-cylinder pressure Pm is equal to or less than the misfire determination value THA is increased. In step S17, it is determined whether or not the first counter Co1 is larger than the first continuation determination value THB. Here, assuming that the first counter Co1 is less than or equal to the first continuation determination value THB, the processing in FIG. 3 is temporarily terminated.
その後、最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下となっている状態が継続することで、図3の処理の演算周期毎に第1カウンタCo1が増加されていく。一方、ステップS15において、最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きいと判定した場合、第1カウンタCo1をリセットする。ステップS17で、第1カウンタCo1が第1継続判定値THBよりも大きいと判定すると、ステップS18に進む。 Thereafter, the state in which the maximum in-cylinder pressure Pm is equal to or less than the misfire determination value THA continues, so that the first counter Co1 is incremented every calculation cycle of the process of FIG. On the other hand, if it is determined in step S15 that the maximum in-cylinder pressure Pm is greater than the misfire determination value THA, the first counter Co1 is reset. If it is determined in step S17 that the first counter Co1 is greater than the first continuation determination value THB, the process proceeds to step S18.
ステップS18に進む場合、エンジン10に失火が生じていると判定できるため、学習許可フラグF1をハイレベルからローレベルに変更することにより、空燃比学習を禁止する。この場合、第1カウンタCo1をリセットする。
When the process proceeds to step S18, it can be determined that misfire has occurred in the
ステップS18の処理が終了すると、図3の処理を一旦終了する。 When the process of step S18 ends, the process of FIG. 3 is temporarily ended.
次の演算周期において、ステップS13に進んだ場合、学習許可フラグF1がローレベルとなっていると判定すると、ステップS21に進む。ステップS21では、ステップS12で取得した最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きいか否かを判定する。最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下であると判定すると、失火が継続して生じていると判定でき、図3の処理を一旦終了する。一方、最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きいと判定すると、エンジン10の失火が解消されたと判定できるため、ステップS22に進む。
In the next calculation cycle, when the process proceeds to step S13, if it is determined that the learning permission flag F1 is at the low level, the process proceeds to step S21. In step S21, it is determined whether or not the maximum in-cylinder pressure Pm acquired in step S12 is greater than the misfire determination value THA. If it is determined that the maximum in-cylinder pressure Pm is equal to or less than the misfire determination value THA, it can be determined that misfire continues, and the process of FIG. 3 is temporarily terminated. On the other hand, if it is determined that the maximum in-cylinder pressure Pm is greater than the misfire determination value THA, it can be determined that the misfire of the
本実施形態では、失火が解消されたことの判定の信頼性を向上させるため、最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きい状態が所定時間継続していることを条件に、空燃比学習の禁止を解除する。そのため、まず、ステップS22では、最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きい状態の継続時間を計時する第2カウンタCo2を増加させる。ステップS23では、第2カウンタCo2が第2継続判定値THCよりも大きいか否かを判定する。第2カウンタCo2が第2継続判定値THC以下であると判定すると、図3の処理を一旦終了する。 In the present embodiment, in order to improve the reliability of the determination that the misfire has been eliminated, the air-fuel ratio learning is performed on the condition that the state where the maximum in-cylinder pressure Pm is larger than the misfire determination value THA continues for a predetermined time. Remove the ban. Therefore, first, in step S22, the second counter Co2 that measures the duration of the state where the maximum in-cylinder pressure Pm is larger than the misfire determination value THA is increased. In step S23, it is determined whether or not the second counter Co2 is larger than the second continuation determination value THC. If it is determined that the second counter Co2 is equal to or smaller than the second continuation determination value THC, the processing in FIG. 3 is once ended.
最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きい状態が継続することにより、第2カウンタCo2が第2継続判定値THCよりも大きいと判定すると、ステップS24に進む。ステップS24では、学習許可フラグF1をローレベルからハイレベルに変更することにより、空燃比学習の禁止を解除する。この場合、第2カウンタCo2をリセットする。なお、ステップS21において、最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下であると判定する場合も、第2カウンタCo2をリセットする。 When the state where the maximum in-cylinder pressure Pm is greater than the misfire determination value THA continues, if it is determined that the second counter Co2 is greater than the second continuation determination value THC, the process proceeds to step S24. In step S24, the prohibition of air-fuel ratio learning is canceled by changing the learning permission flag F1 from the low level to the high level. In this case, the second counter Co2 is reset. Note that the second counter Co2 is also reset when it is determined in step S21 that the maximum in-cylinder pressure Pm is equal to or less than the misfire determination value THA.
ステップS24の処理が終了すると、図3の処理を一旦終了する。 When the process of step S24 ends, the process of FIG. 3 is temporarily ended.
次に、図5を用いて、本実施形態の作用を説明する。図5(a)はエンジン回転速度NEの推移を示している。図5(b)はエンジン負荷ELの推移を示している。図5(c)は圧縮行程から膨張行程までの間に取得された最大筒内圧Pmの推移を示している。図5(d)は第1カウンタCo1の推移を示している。図5(e)は第2カウンタCo2の推移を示している。図5(f)は学習許可フラグF1の推移を示している。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows the transition of the engine speed NE. FIG. 5B shows the transition of the engine load EL. FIG. 5C shows the transition of the maximum in-cylinder pressure Pm acquired from the compression stroke to the expansion stroke. FIG. 5D shows the transition of the first counter Co1. FIG. 5E shows the transition of the second counter Co2. FIG. 5F shows the transition of the learning permission flag F1.
まず、時刻t11〜t14では、学習許可フラグF1がハイレベルとなっており、空燃比学習が許可されている。 First, at times t11 to t14, the learning permission flag F1 is at a high level, and air-fuel ratio learning is permitted.
時刻t11から時刻t12では、エンジン負荷ELが増加しており、エンジン負荷ELの増加に伴って最大筒内圧Pmが増加している。そして、時刻t12以降、エンジン負荷ELの減少に伴って、最大筒内圧Pmが減少している。 From time t11 to time t12, the engine load EL increases, and the maximum in-cylinder pressure Pm increases as the engine load EL increases. Then, after time t12, the maximum in-cylinder pressure Pm decreases as the engine load EL decreases.
時刻t13で、最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下となることにより、第1カウンタCo1の増加が開始される。時刻t13以後も、最大筒内圧Pmが失火判定値THA以下となっているため、第1カウンタCo1の増加が継続されている。そして、時刻t14で、第1カウンタCo1が第1継続判定値THBよりも大きな値となり、学習許可フラグF1がハイレベルからローレベルに変更される。そのため、空燃比学習が禁止される。 At time t13, when the maximum in-cylinder pressure Pm becomes equal to or less than the misfire determination value THA, the first counter Co1 starts to increase. Even after time t13, since the maximum in-cylinder pressure Pm is equal to or lower than the misfire determination value THA, the first counter Co1 continues to increase. At time t14, the first counter Co1 becomes larger than the first continuation determination value THB, and the learning permission flag F1 is changed from the high level to the low level. Therefore, air-fuel ratio learning is prohibited.
その後、時刻t14〜t15の間で、エンジン10の失火が解消されることにより、時刻t15で最大筒内圧Pmが減少から増加に転じている。時刻t16で、最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きくなることにより、第2カウンタCo2の増加が開始される。時刻t16以後においても、最大筒内圧Pmが失火判定値THAよりも大きな値となっているため、第2カウンタCo2の増加が継続されている。そして、時刻t17で、第2カウンタCo2が第2継続判定値THCよりも大きな値となり、学習許可フラグF1がローレベルからハイレベルに変更される。そのため、空燃比学習の禁止が解除される。
Thereafter, the misfire of the
以上説明した本実施形態では以下の効果を奏する。 The embodiment described above has the following effects.
・ECU50は、実空燃比の制御に際し、空燃比学習を実施し、学習結果を燃料噴射量に反映する。また、ECU50は、筒内圧センサ40により検出された筒内圧に基づいて、エンジン10に失火が生じているか否かを判定する。失火が生じていると判定した場合に、空燃比学習を禁止する。この場合、失火の影響による実空燃比の制御の精度低下を好適に抑制することができる。
The ECU 50 performs air-fuel ratio learning when controlling the actual air-fuel ratio, and reflects the learning result in the fuel injection amount. Further, the ECU 50 determines whether or not misfire has occurred in the
・エンジン10の圧縮行程から膨張行程までの期間では、筒内圧Pfが最大となるタイミングが存在する。そのため、この期間において、燃焼時と失火時との間の筒内圧の差が顕著となる。そこで、ECU50は、圧縮行程から膨張行程までの期間において筒内圧センサ40により検出された筒内圧Pfに基づいて、失火が生じているか否かを判定する。この場合、失火の有無を精度良く判定することができ、空燃比学習が不要に禁止されるのを抑制することができる。
In the period from the compression stroke to the expansion stroke of the
・筒内圧Pfは、エンジン回転速度NE、エンジン負荷EL又は点火タイミングTigにより変動する。そこで、ECU50は、エンジン回転速度NE、エンジン負荷EL及び点火タイミングTigの少なくともいずれかに基づいて、失火判定値THAを変更する。この場合、エンジン10の運転状態を加味して失火の有無を判定することができるため、空燃比学習が不要に禁止されるのを抑制することができる。
The in-cylinder pressure Pf varies depending on the engine speed NE, the engine load EL, or the ignition timing Tig. Therefore, the ECU 50 changes the misfire determination value THA based on at least one of the engine rotation speed NE, the engine load EL, and the ignition timing Tig. In this case, since the presence or absence of misfire can be determined in consideration of the operation state of the
(その他の実施形態)
・ECU50が気筒23毎に空燃比学習を実施する場合、以下のように気筒23毎の空燃比学習の禁止又は許可を設定してもよい。具体的には、各気筒23に設けられた筒内圧センサ40の検出値に基づいて、気筒毎に失火が生じているか否かを判定する。そして、失火が生じていると判定した気筒23に対しては判空燃比学習を禁止し、それ以外の気筒に対しては空燃比学習を許可すればよい。
(Other embodiments)
When the ECU 50 performs air-fuel ratio learning for each
・ECU50は、エンジン回転速度NE、エンジン負荷EL及び点火タイミングTigの全てを用いて失火判定値THAを設定することに換えて、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷ELの少なくともいずれかにより失火判定値THAを設定してもよい。 The ECU 50 sets the misfire determination value THA using all of the engine speed NE, the engine load EL, and the ignition timing Tig, and replaces the misfire determination value THA with at least one of the engine speed NE and the engine load EL. May be set.
・ECU50は、圧縮行程後半から膨張行程前半までの筒内圧が所定の閾値以上であると判定した場合に、エンジン10に失火が生じていると判定してもよい。
The ECU 50 may determine that misfire has occurred in the
・エンジン10は、筒内噴射式に限定されず、ポート噴射式であってもよい。
The
10…エンジン、23…気筒、40…筒内圧センサ、50…ECU。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内燃機関の実空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制御部と、
前記空燃比制御部による前記実空燃比の制御に際し、空燃比学習を実施する学習部と、
前記空燃比学習の学習結果を前記内燃機関の燃料噴射量に反映させる反映部と、
を備える内燃機関の制御装置(50)であって、
前記筒内圧検出部により検出された前記筒内圧に基づいて、前記内燃機関での失火が生じているか否かを判定する失火判定部と、
前記失火判定部により前記失火が生じていると判定された場合に、前記学習部による前記空燃比学習を禁止する禁止部とを備える内燃機関の制御装置。 Applied to an internal combustion engine (10) including an in-cylinder pressure detecting section (40) for detecting an in-cylinder pressure of the cylinder (23);
An air-fuel ratio controller that controls the actual air-fuel ratio of the internal combustion engine to a target air-fuel ratio;
A learning unit that performs air-fuel ratio learning when controlling the actual air-fuel ratio by the air-fuel ratio control unit;
A reflection unit for reflecting the learning result of the air-fuel ratio learning in the fuel injection amount of the internal combustion engine;
An internal combustion engine control device (50) comprising:
A misfire determination unit that determines whether misfire has occurred in the internal combustion engine based on the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure detection unit;
A control apparatus for an internal combustion engine, comprising: a prohibiting unit that prohibits the air-fuel ratio learning by the learning unit when the misfire determination unit determines that the misfire has occurred.
Priority Applications (1)
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| JP2018082494A JP2019190341A (en) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | Control device of internal combustion engine |
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2018
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