CN114810344B - 内燃机的失火检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的失火检测装置,CPU为了执行GPF的再生处理,而执行使气缸(#1)的燃烧控制停止,使气缸(#2~#4)的混合气的空燃比为浓的再生处理。CPU在通过没有执行再生处理时的失火率成为预定值以上而做出发生了失火这一意思的判定的情况下,以没有执行再生处理时的失火率变低为条件而判定为已恢复正常状态。

Description

内燃机的失火检测装置
技术领域
本发明涉及内燃机的失火(miss fire)检测装置。
背景技术
例如,在下述日本特开2013-108485中,记载了适用于具备向进气口喷射燃料的端口喷射阀和向燃烧室喷射燃料的缸内喷射阀的内燃机的失火检测装置。该装置在端口喷射阀进行燃料喷射时失火率变高而判定为发生了失火的情况下,通过在端口喷射阀进行燃料喷射时失火率变低而判定为已恢复正常状态。
发明内容
发明人对“在内燃机的轴转矩不为零时,为了执行排气的后处理装置的再生处理,仅使一部分气缸停止燃烧控制,使剩余气缸的空燃比比理论空燃比浓,向排气中供给未燃燃料和氧”这一情况进行了研究。不过,在该情况下,在没有执行再生处理时判定为失火之后,“恢复到正常状态”的判定精度有可能因再生处理的执行而下降。即,在因以燃烧控制的停止为起因的转矩缺失而产生周期性的转矩变动,该转矩变动与由失火引起的转矩缺失重叠的情况下,失火时的旋转变动变小。因此,在基于旋转变动的大小来判定有无失火的情况下,该判定精度有可能下降。
以下,对用于解决上述课题的技术方案及其作用效果进行记载。
1.一种内燃机的失火检测装置,适用于具有多个气缸的内燃机,所述内燃机的失火检测装置执行如下处理:停止处理,使所述多个气缸中的一部分气缸中的混合气的燃烧控制停止;临时判定处理,基于曲轴的旋转变动量的大小来判定有无失火;正式判定处理,在做出发生了所述失火这一意思的临时判定的比率成为预定比率以上的情况下,做出发生了失火这一意思的正式判定;以及恢复判定处理,在做出所述正式判定之后,在做出所述临时判定的比率成为规定比率以下的情况下,做出已恢复正常状态这一意思的判定,所述旋转变动量是瞬时速度变量的变化量,所述瞬时速度变量是表示曲轴旋转时的速度的变量,在基于没有执行所述停止处理的期间的所述临时判定的结果,通过所述正式判定处理做出发生了失火这一意思的正式判定的情况下,所述恢复判定处理是,不使执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果包含在用于进行已恢复这一意思的判定的输入中的处理。
在上述构成中,在没有执行停止处理的期间做出发生了失火这一意思的正式判定的情况下,基于没有进行停止处理时的临时判定处理的判定结果来判定是否已恢复正常状态。在进行停止处理时发生失火的情况下,由停止处理引起的转矩变动与起因于失火的转矩缺失重叠时,旋转变动量的大小变小,进而,有可能虽然发生了失火但错误地做出没有发生失火这一意思的临时判定。与此相对,在上述构成中,不使用执行停止处理时的临时判定处理的判定结果地判定是否已恢复正常状态,所以能够高精度地进行已恢复正常状态这一意思的判定。
2.根据上述1记载的内燃机的失火检测装置,执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,在做出成为了所述正式判定的输入的所述临时判定的期间为没有执行所述停止处理的期间的情况下,所述指定变量指定没有执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果,在做出成为了所述正式判定的输入的所述临时判定的期间包含在所述停止处理的执行期间中的情况下,所述指定变量指定执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果,所述恢复判定处理是,基于由所述指定变量指定的所述临时判定处理的判定结果来进行所述已恢复这一意思的判定的处理。
在上述构成中,能够由指定变量将与做出正式判定时类似的状态下的临时判定处理的判定结果指定为恢复判定处理的输入。
3.根据上述1或2记载的内燃机的失火检测装置,执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,所述正式判定处理是,基于预定的期间内的所述临时判定处理的结果来进行发生了所述失火这一意思的正式判定的处理,在包含执行所述停止处理的期间和没有执行所述停止处理的期间这两方的所述预定的期间中,做出所述临时判定的比率成为所述预定比率以上,从而做出发生了所述失火这一意思的正式判定,并且做出所述临时判定的次数中的、在没有执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例为预定比例以上的情况下,所述指定变量指定没有执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果。
在上述构成中,能够通过预定比例来定义视为没有执行停止处理的期间的期间。
4.根据上述1或2记载的内燃机的失火检测装置,执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,所述正式判定处理是,基于预定的期间内的所述临时判定处理的结果来进行发生了所述失火这一意思的正式判定的处理,在包含执行所述停止处理的期间和没有执行所述停止处理的期间这两方的所述预定的期间中,做出所述临时判定的比率成为所述预定比率以上,从而做出发生了所述失火这一意思的正式判定,并且做出所述临时判定的次数中的、在执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例为预定比例以上的情况下,所述指定变量指定执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果。
在上述构成中,能够通过预定比例来定义视为执行停止处理的期间的期间。
5.根据上述1或2记载的内燃机的失火检测装置,执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,所述正式判定处理是,基于预定的期间内的所述临时判定处理的结果来进行发生了所述失火这一意思的正式判定的处理,在包含执行所述停止处理的期间和没有执行所述停止处理的期间这两方的所述预定的期间中,做出所述临时判定的比率成为所述预定比率以上,从而做出发生了所述失火这一意思的正式判定,并且做出所述临时判定的次数中的、在没有执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例和在执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例均小于所述预定比例的情况下,所述指定变量指定没有执行所述停止处理的期间和执行所述停止处理的期间这两方的期间的所述临时判定处理的判定结果。
在做出发生了失火这一意思的正式判定时的做出临时判定的比例没有根据有无执行停止处理而大幅度地不同的情况下,可认为失火的原因与有无执行停止处理的相关性低。因此,在上述构成中,在相关性低的情况下,与有无执行停止处理无关地,通过基于临时判定处理的判定结果的失火率变低,从而判定为已恢复正常状态。由此,能够更迅速地进行恢复到正常状态的恢复判定。
6.根据上述2~5中任一项记载的内燃机的失火检测装置,所述指定变量,指定根据所述内燃机的充气效率、曲轴的转速以及所述内燃机的温度这3个中的至少1个而分割为多个的区域中的、与做出所述正式判定时相同的区域。
在上述构成中,通过指定根据上述3个中的至少1个变量而分割为多个的区域中的、与做出正式判定处理时相同的区域,与没有指定的情况相比,能够在与做出正式判定的状态类似的状态下判定是否已恢复正常状态。
7.根据上述2~6中任一项记载的内燃机的失火检测装置,所述内燃机具备捕集排气通路的排气中的粒子状物质的过滤器,在所述过滤器所捕集的粒子状物质的量成为预定量以上的情况下,执行再生处理,所述再生处理包括使与所述一部分气缸不同的气缸中的空燃比比理论空燃比浓的处理和所述停止处理。
在上述构成中,通过再生处理,使与一部分气缸不同的气缸中的混合气的空燃比比理论空燃比浓,从而能够使未燃燃料向排气通路流出。并且,该未燃燃料被从一部分气缸向排气通路流出的氧氧化,从而能够对过滤器加热。不过,由于像这样在再生处理时根据过滤器的升温要求来确定混合气的空燃比,所以与没有执行再生处理时相比,具有混合气的空燃比不同的倾向。这意味着混合气的燃烧状态不同。因此,“由指定变量指定有无执行停止处理”尤其有效。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和产业意义,在这些附图中,同样的附图标记表示同样的要素,并且其中:
图1是示出一实施方式的车辆的驱动系统和控制装置的构成的图。
图2是示出该实施方式的GPF再生处理的步骤的流程图。
图3是示出该实施方式的与失火的判定相关的处理的步骤的流程图。
图4是示出该实施方式的用于正常恢复判定的前处理的步骤的流程图。
图5是示出该实施方式的与正常恢复判定相关的处理的步骤的流程图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下,参照附图对第1实施方式进行说明。
如图1所示,内燃机10具备气缸#1~#4。在内燃机10的进气通路12设置有节气门14。在进气通路12的下游部分即进气口12a设置有向进气口12a喷射燃料的端口喷射阀16。被吸入到进气通路12的空气、从端口喷射阀16喷射的燃料伴随着进气门18的打开而向燃烧室20流入。从缸内喷射阀22向燃烧室20喷射燃料。另外,燃烧室20内的空气与燃料的混合气伴随着火花塞24的火花放电而被用于燃烧。此时生成的燃烧能量被转换为曲轴26的旋转能量。
在燃烧室20中被用于燃烧后的混合气伴随着排气门28的打开而作为排气向排气通路30排出。在排气通路30设置有具有氧吸藏能力的三元催化剂32和汽油颗粒过滤器(GPF34)。此外,在本实施方式中,作为GPF34,设定为在捕集粒子状物质(PM)的过滤器担载有三元催化剂的装置。
在曲轴26结合有设置有齿部42的曲轴转子40。齿部42分别表示曲轴26的多个旋转角度。在曲轴转子40上,基本上以10°CA间隔设置齿部42,但设有一处相邻的齿部42间的间隔为30°CA的部位即缺齿部44。这是用于表示成为曲轴26的基准的旋转角度的构成。
曲轴26与构成动力分割装置的行星齿轮机构50的行星架C机械地连结。在行星齿轮机构50的太阳轮S机械地连结有第1电动发电机52的旋转轴52a。另外,在行星齿轮机构50的齿圈R机械地连结有第2电动发电机54的旋转轴54a和驱动轮60。通过变换器56向第1电动发电机52的端子施加交流电压。另外,通过变换器58向第2电动发电机54的端子施加交流电压。
控制装置70将内燃机10作为控制对象,为了控制作为其控制量的转矩、排气成分比率等,对节气门14、端口喷射阀16、缸内喷射阀22以及火花塞24等内燃机10的操作部进行操作。另外,控制装置70将第1电动发电机52作为控制对象,为了控制作为其控制量的转速,对变换器56进行操作。另外,控制装置70将第2电动发电机54作为控制对象,为了控制作为其控制量的转矩而对变换器58进行操作。在图1中,记载了节气门14、端口喷射阀16、缸内喷射阀22、火花塞24以及变换器56、58各自的操作信号MS1~MS6。控制装置70为了控制内燃机10的控制量,参照由空气流量计80检测的吸入空气量Ga、曲轴角传感器82的输出信号Scr、由水温传感器86检测的水温THW以及由排气压传感器88检测的向GPF34流入的排气的压力Pex。另外,控制装置70为了控制第1电动发电机52、第2电动发电机54的控制量,参照检测第1电动发电机52的旋转角的第1旋转角传感器90的输出信号Sm1和检测第2电动发电机54的旋转角的第2旋转角传感器92的输出信号Sm2。
控制装置70具备CPU72、ROM74、存储装置75以及外围电路76,它们能够通过通信线78进行通信。在此,外围电路76包括生成规定内部的动作的时钟信号的电路、电源电路、复位电路等。控制装置70通过CPU73执行存储于ROM74的程序对控制量进行控制。
特别地,控制装置70执行GPF34的再生处理、与失火的判定相关的处理、与从失火恢复到正常的正常恢复判定相关的处理、以及用于正常恢复判定的前处理。以下,对其详细进行说明。
“GPF34的再生处理”
图2所示的处理通过CPU72例如以预定周期反复执行存储于ROM74的程序来实现。此外,以下,利用在开头标注了“S”的数字来表示各处理的步骤编号。
在图2所示的一系列的处理中,CPU72首先取得转速NE、充气效率η以及水温THW(S10)。转速NE由CPU72基于输出信号Scr来算出。另外,充气效率η由CPU72基于吸入空气量Ga和转速NE来算出。接着,CPU72基于转速NE、充气效率η以及水温THW,算出堆积量DPM的更新量ΔDPM(S12)。在此,堆积量DPM是被GPF34捕集的PM的量。详细而言,CPU72基于转速NE、充气效率η以及水温THW来算出向排气通路30排出的排气中的PM的量。另外,CPU72基于转速NE和充气效率η来算出GPF34的温度。然后,CPU72基于排气中的PM的量和GPF34的温度来算出更新量ΔDPM。此外,CPU72在执行后述的S22的处理的情况下,对更新量ΔDPM进行减少修正即可。
接着,CPU72根据更新量ΔDPM对堆积量DPM进行更新(S14)。接着,CPU72判定标志F是否为“1”(S16)。在标志F为“1”的情况下,表示正在执行用于将GPF34的PM燃烧除去的再生处理,在标志为“0”的情况下表示上述“正在执行用于将GPF34的PM燃烧除去的再生处理”以外的情况。CPU72在判定为标志为“0”的情况下(S16:否),对“堆积量DPM为再生执行值DPMH以上”与“处于中断了后述的S22的处理的期间”的逻辑或是否为真进行判定(S18)。再生执行值DPMH被设定为GPF34所捕集的PM量变多而期望除去PM的值。CPU72在判定为逻辑或为真的情况下(S18:是),对以下的条件(a)和条件(b)的逻辑与是否为真进行判定(S20)。该处理是判定是否允许再生处理的执行的处理。
条件(a):对内燃机10的要求转矩即内燃机要求转矩Te*为规定值Teth以上这一条件。
条件(b):转速指令值NE*为规定速度NEth以上这一条件。
CPU72在判定为逻辑与为真的情况下(S20:是),执行再生处理,将“1”代入标志F(S22)。即,CPU72使来自气缸#1的端口喷射阀16和缸内喷射阀22的燃料的喷射停止。另外,CPU72为了使气缸#2~#4的燃烧室20内的混合气的空燃比比理论空燃比浓而操作端口喷射阀16和缸内喷射阀22。该处理是用于向排气通路30排出氧和未燃燃料,使GPF34的温度上升而将GPF34所捕集的PM燃烧除去的处理。即,通过向排气通路30排出氧和未燃燃料,能够在三元催化剂32等中使未燃燃料燃烧而使排气的温度上升,进而使GPF34的温度上升。另外,通过向GPF34供给氧,能够将GPF34所捕集的PM燃烧除去。
另一方面,CPU72在判定为标志F为“1”的情况下(S16:是),对堆积量DPM是否为停止用阈值DPML以下进行判定(S24)。停止用阈值DPML被设定为GPF34所捕集的PM的量变得充分小,可以使再生处理停止的值。CPU72在判定为堆积量DPM超过停止用阈值DPML的情况下(S24:否),移向S20的处理。另一方面,CPU72在判定为堆积量DPM为停止用阈值DPML以下的情况(S24:是)、和在S20的处理中判定为否的情况下,停止再生处理,将“0”代入标志F(S26)。
此外,CPU72在完成S22、S26的处理的情况下、在S18的处理中判定为否的情况下,暂时结束图2所示的一系列的处理。
“与失火的判定相关的处理”
图3所示的处理通过CPU72例如以预定周期反复执行存储于ROM74的程序来实现。
在图3所示的一系列的处理中,CPU72首先取得曲轴26旋转30°CA所需的时间T30(S30)。在此,通过基于输出信号Scr,对曲轴角传感器82所感知的齿部42切换为分隔30°CA的齿部42的时间进行计时来算出时间T30。接着,CPU72设为“m=0、1、2、3、、…”,将时间T30[m]代入时间T30[m+1],将在S30的处理中新取得的时间T30代入时间T30[0](S32)。该处理是用于将时间T30后面的括号内的变量设为越靠过去则数字越大的处理。通过该处理,在括号内的变量的值增大1的情况下,则成为30°CA之前的时间T30。
接着,CPU72判定当前的曲轴26的旋转角度是否以气缸#1~#4中的任一个的压缩上止点为基准而为ATDC30°CA(S34)。CPU72在判定为是ATDC30°CA的情况下(S34:是),将旋转变动量ΔT30[m]代入旋转变动量ΔT30[m+1],将从时间T30[6]减去时间T30[0]而得到的值代入旋转变动量ΔT30[0](S36)。旋转变动量ΔT30是,在成为有无失火的判定对象的气缸中没有发生失火的情况下为零左右或正且大的值、在发生了失火的情况下为负值的变量。在此,成为有无失火的对象的气缸是与通过S34的处理判定为超过了压缩上止点30°的气缸相比压缩上止点在180°CA前出现的气缸。
接着,CPU72对“标志F为“1””和“通过S36的处理所算出的旋转变动量ΔT30[0]为气缸#1的旋转变动量ΔT30”的逻辑与是否为真进行判定(S38)。即,对是否是在再生处理中且与在S34的处理中判定为是的时间点相比气缸#1的压缩上止点在210°CA之前出现了进行判定。然后,CPU72在判定为逻辑与为假的情况下(S38:否),判定从旋转变动量ΔT30[0]减去旋转变动量ΔT30[2]而得到的值是否为阈值ΔTth以下(S40)。
该处理是判定在成为判定对象的气缸中是否发生了失火的处理。即,在没有发生失火的情况下,旋转变动量ΔT30[0]与旋转变动量ΔT30[2]为相同程度的值,所以它们的差为绝对值小的值。与此相对,在成为判定对象的气缸中发生了失火的情况下,旋转变动量ΔT30[0]成为负值。另一方面,在成为判定对象的气缸的360°CA前成为了压缩上止点的气缸中没有发生失火的情况下,旋转变动量ΔT30[2]为零左右或正且大的值。因此,从旋转变动量ΔT30[0]减去旋转变动量ΔT30[2]而得到的值为负且绝对值大的值。
CPU72在判定为是阈值ΔTth以下的情况下(S40:是),做出发生了失火这一意思的临时判定(S42)。然后,CPU72使与气缸#1~#4中的成为判定对象的气缸的编号j对应的计数器C[j]增加(S44)。计数器C[j]表示在气缸#j中发生了失火的次数。
CPU72在完成S44的处理的情况下、在S40的处理中判定为否的情况下,判定从第一次执行S40的处理的定时和最后执行后述的S52的处理的定时中的较晚的一方起是否经过了预定期间(S46)。CPU72在判定为经过了预定期间的情况下(S46:是),判定是否计数器C[1]、C[2]、C[3]、C[4]中的至少一个为阈值Cth以上(S48)。阈值Cth根据在预定期间内以无法忽视的失火率发生了失火的情况下的失火率的下限值而设定。
CPU72在判定为至少1个为阈值Cth以上的情况下(S48:是),执行通过操作图1所示的警告灯100来向用户报知做出发生了失火这一意思的正式判定的报知处理(S50)。发生了失火这一意思的正式判定是以1个气缸中的失火率为无法忽视的等级发生了失火这一意思的判定。另一方面,CPU72在判定为计数器C[1]、C[2]、C[3]、C[4]全都小于阈值Cth的情况下(S48:否),将计数器C[1]、C[2]、C[3]、C[4]初始化(S52)。
此外,CPU72在S50、S52的处理完成的情况下、在S34、S46的处理中判定为否的情况下、在S38的处理中判定为是的情况下,暂时结束图3所示的一系列的处理。
“用于正常恢复判定的前处理”
图4所示的处理通过CPU72例如以预定周期反复执行存储于ROM74的程序来实现。
在图4所示的一系列的处理中,CPU72首先判定是否做出临时异常判定(S60)。换言之,判定是否在S40的处理中判定为是。CPU72在判定为做出临时异常判定的情况下(S60:是),取得转速NE、充气效率η、预热变量Vwp以及标志F的值(S62)。在此,预热变量Vwp在完成了内燃机10的预热的情况下为“1”,在没有完成预热的情况下为“0”。CPU72例如在水温THW为预定温度以上的情况下判定为完成了预热即可。
接着,CPU72基于在S62的处理中所取得的变量的值,更新第1状态变量矢量V1(S64)。第1状态变量矢量V1包括第1转速NE1、第1充气效率η1以及第1预热变量Vwp1。CPU72将第1转速NE1设为通过S62的处理所取得的转速NE的移动平均处理值。另外,CPU72将第1充气效率η1设为通过S62的处理所取得的充气效率η的移动平均处理值。另外,在S62的处理中所取得的预热变量Vwp的值在同一行程内有一次为“0”的情况下,CPU72将第1预热变量Vwp1设为“0”。与此相对,在S62的处理中所取得的预热变量Vwp在同一行程内均为“1”的情况下,CPU72将第1预热变量Vwp1设为“1”。此外,行程是车辆的行驶允许信号为激活(ON)状态的一个期间。行驶允许信号,在如本实施方式那样为混合动力车的情况下,例如设为切换为能够向变换器56、58供给电力的状态的信号即可。另外,在车载原动机仅为内燃机的车辆的情况下,行驶允许信号为点火信号等。
接着,CPU72对标志F是否为“1”进行判定(S66)。CPU72在判定为“1”的情况下(S66:是),更新第2状态变量矢量V2(S68)。第2状态变量矢量V2包括第2转速NE2、第2充气效率η2以及第2预热变量Vwp2。CPU72将第2转速NE2设为通过S62的处理所取得的转速NE中的、在S66的处理中判定为是时的值的移动平均处理值。另外,CPU72将第2充气效率η2设为通过S62的处理所取得的充气效率η中的、在S66的处理中判定为是时的值的移动平均处理值。另外,在S62的处理中所取得的预热变量Vwp中的在S66的处理中判定为是时的值在同一行程内有一次为“0”的情况下,CPU72将第2预热变量Vwp2设为“0”。与此相对,在S62的处理中所取得的预热变量Vwp中的在S66的处理中判定为是时的值在同一行程内均为“1”的情况下,CPU72将第2预热变量Vwp2设为“1”。
另一方面,CPU72在判定为标志F为“0”的情况下(S66:否),更新第3状态变量矢量V3(S70)。第3状态变量矢量V3包括第3转速NE3、第3充气效率η3以及第3预热变量Vwp3。CPU72将第3转速NE3设为通过S62的处理所取得的转速NE中的、在S66的处理中判定为否时的值的移动平均处理值。另外,CPU72将第3充气效率η3设为通过S62的处理所取得的充气效率η中的、在S66的处理中判定为否时的值的移动平均处理值。另外,在S62的处理中所取得的预热变量Vwp中的在S66的处理中判定为否时的值在同一行程内有一次为“0”的情况下,CPU72将第3预热变量Vwp3设为“0”。与此相对,在S62的处理中所取得的预热变量Vwp中的在S66的处理中判定为否时的值在同一行程内均为“1”的情况下,CPU72将第3预热变量Vwp3设为“1”。
CPU72在完成S68、S70的处理的情况下,判定是否做出发生了失火这一意思的正式判定(S72)。换言之,判定在S48的处理中是否判定为是。CPU72在判定为做出正式判定的情况下(S72:是),对“已做出正式判定的上述预定期间内的做出失火的临时判定的次数中的、在标志F为“1”时做出失火的临时判定的次数的比例是否为预定比例Pth以上”进行判定(S74)。该处理是用于判定是否应该基于标志F为“1”时的失火率来执行正常恢复的判定的处理。预定比例Pth设定为比“100%”小的、视为“发生了失火这一意思的正式判定实质上是针对标志F为‘1’时的燃烧状态而做出的”的值。CPU72在判定为是预定比例Pth以上的情况下(S74:是),将由“标志F的值为‘1’”和“第2状态变量矢量V2”确定的四维变量的值代入指定变量并将指定变量的值存储于存储装置75(S76)。指定变量是指定进行正常恢复判定时的状态的变量。
另一方面,CPU72在判定为在标志F为“1”时做出失火的临时判定的次数的比例小于预定比例Pth的情况下(S74:否),对在标志F为“0”时做出失火的临时判定的次数的比例是否为预定比例Pth以上进行判定(S78)。该处理是用于判定是否应该基于标志F为“0”时的失火率来执行正常恢复的判定的处理。CPU72在判定为是预定比例Pth以上的情况下(S78:是),将由“标志F的值为‘0’”和“第3状态变量矢量V3”确定的四维变量的值代入指定变量并将指定变量的值存储于存储装置75(S80)。
另一方面,CPU72在判定为在标志F为“0”时做出失火的临时判定的次数的比例小于预定比例Pth的情况下(S78:否),发生失火的状态与标志F的值的相关性低,并移向S82的处理。在S82的处理中,CPU72将由第3状态变量矢量V3确定的三维变量的值代入指定变量并将指定变量的值存储于存储装置75。即,在该情况下,关于指定变量,“0”和“1”中的任一方均被容许作为标志F的值。换言之,指定变量指定“0”和“1”这两方作为标志F的值。
此外,CPU72在完成S76、S80、S82的处理的情况下、在S60、S72的处理中判定为否的情况下,暂时结束图4所示的一系列的处理。
“与从失火恢复到正常的正常恢复判定相关的处理”
图5所示的处理通过CPU72例如以预定周期反复执行存储于ROM74的程序来实现。
在图5所示的一系列的处理中,CPU72首先判定警告灯100是否为点亮状态(S90)。换言之,判定是否为在做出发生了失火这一意思的正式判定之后,仍未做出已恢复正常这一意思的判定的状态。CPU72在判定为是点亮状态的情况下(S90:是),取得转速NE、充气效率η、预热变量Vwp、标志F以及指定变量(S92)。在此,指定变量是通过图4的处理中的S76、S80、S82这3个处理中的任一个而设定的变量。
接着,CPU72判定是否执行了临时判定(S94)。换言之,判定是否执行了S40的处理。CPU72在判定为执行了的情况下(S94:是),判定指定变量所示的标志F是否为“0”(S96)。换言之,判定是否通过图4的S80的处理设定了指定变量。CPU72在判定为指定变量所示的标志F为“0”的情况下(S96:是),判定下述条件(1)~条件(4)的逻辑与是否为真(S98)。
条件(1):通过S92的处理所取得的标志F为“0”这一条件。
条件(2):通过S92的处理所取得的转速NE与第3转速NE3之差的绝对值为规定速度ΔNE以下这一条件。
条件(3):通过S92的处理所取得的充气效率η与第3充气效率η3之差的绝对值为规定效率Δη以下这一条件。
条件(4):预热变量Vwp的值与第3预热变量Vwp3的值相等这一条件。
上述逻辑与为真的条件是“根据通过S92的处理所取得的标志F、转速NE、充气效率η以及预热变量Vwp确定的内燃机10的状态”为与“通过S92的处理所取得的指定变量表示的状态”类似的状态的条件。
CPU72在判定为逻辑与为真的情况下(S98:是),使计数器Cd增加(S100)。另外,CPU72对临时判定结果是否为失火这一意思的判定结果进行判定(S102)。换言之,判定在S40的处理中是否判定为是。然后,CPU72在判定为是失火这一意思的判定结果的情况下(S102:是),使计数器Cmf增加(S104)。
然后,CPU72在完成S104的处理的情况下、在S102的处理中判定为否的情况下,判定计数器Cd是否为预定值Cdth以上(S106)。预定值Cdth设定为能够确保对于“进行恢复到正常状态的判定”而言足够的采样数量的临时判定结果的值。然后,CPU72在判定为是预定值Cdth以上的情况下(S106:是),判定用计数器Cmf的值除以计数器Cd的值而得到的值是否为阈值以下(S108)。该处理是,判定在与做出发生了失火这一意思的正式判定时的内燃机10的运转状态同等的状态下,是否已恢复燃烧正常的状态的处理。CPU72在判定为是阈值以下的情况下(S108:是),使警告灯100熄灭,将计数器Cd、Cmf初始化(S110)。
另一方面,CPU72在判定为指定变量所示的标志F的值不是“0”的情况下(S96:否),判定指定变量所示的标志F的值是否为“1”(S112)。换言之,判定是否通过图4的S76的处理设定了指定变量。CPU72在判定为指定变量所示的标志F为“1”的情况下(S112:是),判定下述条件(5)~条件(8)的逻辑与是否为真(S114)。
条件(5):通过S92的处理所取得的标志F为“1”这一条件。
条件(6):通过S92的处理所取得的转速NE与第2转速NE2之差的绝对值为规定速度ΔNE以下这一条件。
条件(7):通过S92的处理所取得的充气效率η与第2充气效率η2之差的绝对值为规定效率Δη以下这一条件。
条件(8):预热变量Vwp的值与第2预热变量Vwp2的值相等这一条件。
上述逻辑与为真的条件是“根据通过S92的处理所取得的标志F、转速NE、充气效率η以及预热变量Vwp确定的内燃机10的状态”为与“通过S92的处理所取得的指定变量表示的状态”类似的状态的条件。
CPU72在判定为逻辑与为真的情况下(S114:是),移向S100的处理。
另一方面,CPU72在判定为指定变量不具有标志F的值的情况下(S112:否),换言之,在判定为通过图4的S82的处理设定了指定变量的情况下,判定下述条件(9)~条件(11)的逻辑与是否为真(S116)。
条件(9):通过S92的处理所取得的转速NE与第1转速NE1之差的绝对值为规定速度ΔNE以下这一条件。
条件(10):通过S92的处理所取得的充气效率η与第1充气效率η1之差的绝对值为规定效率Δη以下这一条件。
条件(11):预热变量Vwp的值与第1预热变量Vwp1的值相等这一条件。
上述逻辑与为真的条件是“根据通过S92的处理所取得的标志F、转速NE、充气效率η以及预热变量Vwp确定的内燃机10的状态”为与“通过S92的处理所取得的指定变量表示的状态”类似的状态的条件。
CPU72在判定为逻辑与为真的情况下(S116:是),移向S100的处理。
此外,CPU72在完成S110的处理的情况下、在S90、S94、S98、S106、S108、S114、S116的处理中判定为否的情况下,暂时结束图5所示的一系列的处理。
在此,对本实施方式的作用及效果进行说明。
CPU72在标志F为“0”时做出发生了失火这一意思的正式判定的情况下,将指定变量的标志F的值设为“0”。然后,在正式判定后,将标志F的值为“0”作为条件,通过计数器Cd对执行临时判定的次数进行计数,并且通过计数器Cmf对做出发生了失火这一意思的临时判定的次数进行计数。然后,在将标志F的值为“0”作为条件的内燃机10的状态下的失火率即“Cmf/Cd”的值为阈值以下的情况下,判定为已恢复正常状态。因此,与在用于算出失火率的临时判定的结果中包含标志F的值为“1”时的值的情况相比,能够提高已恢复正常状态的恢复判定的精度。
即,在标志F的值为“1”时发生失火的情况下,由燃烧控制的停止处理引起的转矩变动与起因于失火的转矩缺失重叠时,旋转变动量ΔT30的大小变小。并且,这可能导致虽然发生了失火但错误地做出没有发生失火这一意思的临时判定。
根据以上所说明的本实施方式,还能够得到以下记载的作用及效果。
(1)CPU72在标志F为“1”时做出发生了失火这一意思的正式判定的情况下,将指定变量的标志F的值设为“1”。由此,能够在正式判定后,将标志F的值为“1”作为条件,通过计数器Cd对执行临时判定的次数进行计数,并且通过计数器Cmf对做出发生了失火这一意思的临时判定的次数进行计数。因此,能够在与做出发生了失火这一意思的正式判定的状态类似的状态下判定是否已恢复正常状态。
特别是,存在“在执行再生处理的情况和没有执行再生处理的情况下,对内燃机10中的混合气的燃烧状态产生影响的要素显著不同”的倾向,所以这样设定是有效的。即,通过再生处理,使气缸#2~#4的混合气的空燃比成为浓,因此与没有执行再生处理时的混合气的空燃比即理论空燃比下的燃烧状态不同。
另外,例如,在具备使排出到排气通路30的排气的一部分流入进气通路12的通路、和调整向进气通路12流入的排气的流入量即EGR量的阀的情况下,在执行再生处理时,从确保升温性能的观点出发,可能产生使EGR量减少的要求。并且,若在执行再生处理时,与没有执行再生处理时相比,进行减少EGR量的控制,则根据有无执行再生处理,对燃烧状态产生影响的要素显著不同。
另外,例如,在执行再生处理时,从确保升温性能的观点出发而使点火正时延迟的情况下,根据有无执行再生处理,对燃烧状态产生影响的要素显著不同。
此外,根据基于是否执行再生处理而产生的混合气从理论空燃比的偏离、有无升温要求的差异,具有根据是否执行再生处理来变更以下控制的动机。例如是使燃料箱内的燃料蒸气流入进气通路12的流入量的控制。另外,例如,在具备变更进气门18的打开正时等气门特性的气门特性可变装置的情况下,是打开正时等气门特性的控制。另外,例如是燃料的喷射正时。
(2)CPU72,在预定期间内标志F的值发生切换且在预定期间内相对于做出失火这一意思的临时判定的次数的标志F的值为“0”的比例为预定比例Pth以上的情况下,将指定变量的标志F的值设为“0”。由此,能够定义视为在没有执行再生处理时做出发生了失火这一意思的正式判定的期间。
(3)CPU72在预定期间内标志F的值发生切换且在预定期间内相对于做出失火这一意思的临时判定的次数的、标志F的值为特定值的比例小于预定比例Pth的情况下,使指定变量不包含标志F的值。在此,在标志F的值为特定值的比例小于预定比例Pth的情况下,可认为失火的原因与有无执行再生处理的相关性低。因此,与有无执行再生处理无关地,通过基于临时判定处理的判定结果的失火率变低,从而判定为已恢复正常状态,由此能够更迅速地进行恢复到正常状态的恢复判定。
(4)利用用于进行恢复到正常状态的恢复判定的计数器Cd对内燃机10的状态成为与由指定变量指定的状态类似的状态时的执行临时判定的合计次数进行计数。由此,在断续地成为类似的状态的情况下,能够迅速地进行恢复到正常状态的恢复判定。
(5)指定变量包含指定内燃机10的充气效率η、曲轴26的转速NE以及预热变量Vwp的值的变量。由此,与不包含这些变量的情况相比,能够在与做出正式判定的状态的类似程度更大的状态下判定是否已恢复正常状态。
<对应关系>
上述实施方式中的事项与上述“用于解决课题的技术方案(发明内容)”一栏中记载的事项的对应关系如下。以下,针对“用于解决课题的技术方案”一栏中记载的每个编号示出对应关系。[1]停止处理对应于S22的处理。临时判定处理对应于S40的处理。正式判定处理对应于S46的处理。恢复判定处理是S96~S108、S112~S116的处理。旋转变动量对应于旋转变动量ΔT30。瞬时速度变量对应于时间T30。“不包含执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果的处理”对应于在S98的处理中判定为否的情况下不移向S100以后的处理。[2]存储处理对应于S76、S80、S82的处理。[3]对应于在S78的处理中判定为是的情况。预定比例对应于预定比例Pth。[4]对应于在S74的处理中判定为是的情况。预定比例对应于预定比例Pth。[5]对应于在S78的处理中判定为否的情况。[6]对应于指示变量包括第1状态变量矢量V1、第2状态变量矢量V2以及第3状态变量矢量V3中的任一个。[7]再生处理对应于S22的处理。
<其他实施方式>
此外,本实施方式能够如以下那样变更而实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合来实施。
“关于指定变量”
·作为表示内燃机10的负荷的变量,不限于充气效率η。例如,也可以是对内燃机10的要求转矩。
·指示变量并非必须包括表示曲轴26的转速的变量、表示负荷的变量以及表示预热状态的变量。例如,关于上述这3个变量,也可以仅包括其中的2个或1个。
·在上述实施方式中,在预定期间内包含执行再生处理的期间和没有执行再生处理的期间这两方的情况下,在没有执行再生处理时发生了失火的比例为预定比例Pth以上时,通过指定变量指定标志F的值为“0”,但不限于此。例如,也可以在预定期间内包含执行再生处理的期间和没有执行再生处理的期间这两方的情况下,不通过指定变量指定标志F的值。换言之,也可以指定“1”和“0”这两方作为标志F的值。
另外,例如,也可以在预定期间内包含执行再生处理的期间和没有执行再生处理的期间这两方的情况下,通过指定变量指定标志F的值为“0”。
“关于瞬时速度变量”
·在上述实施方式中,将对表示压缩上止点间的间隔以下的曲轴角度区域中的曲轴26的转速的变量即瞬时速度变量进行定义的曲轴角度区域设为30°CA,但不限于此。例如也可以是10°CA,另外,例如也可以是压缩上止点间的间隔自身。
·作为瞬时速度变量,不限于具有时间的维度的量,例如也可以是具有速度的维度的量。
“关于旋转变动量”
·在上述实施方式中,将旋转变动量ΔT30定义为分隔了预定间隔的瞬时速度变量彼此之差,将预定间隔设为180°CA,但不限于此。例如,也可以设为90°CA、或者120°CA。此外,预定间隔的长度优选设为压缩上止点的出现间隔以下。
·作为旋转变动量,不限于分隔了预定间隔的瞬时速度变量彼此之差,也可以是分隔了预定间隔的瞬时速度变量彼此之比。
“关于临时判定处理”
·在上述实施方式中,关于是否将阈值ΔTth设为可变,没有特别进行叙述,但是,例如也可以根据转速NE和充气效率η设为可变。另外,例如,在标志F为“1”时一对旋转变动量ΔT30中的1个为气缸#1的量的情况下,也可以考虑其量与失火相当这一情况而另外设定阈值ΔTth。
·在上述实施方式中,基于分隔了360°CA的一对旋转变动量ΔT30之差与判定值的大小比较,来判定有无失火,但不限于此。例如,也可以基于分隔了720°CA的一对旋转变动量ΔT30之差与判定值的大小比较,来判定有无失火。
·作为对一对旋转变动量ΔT30彼此的相对大小的差异与判定值进行大小比较的方法,不限于一对旋转变动量ΔT30彼此之差与判定值的大小比较,也可以是一对旋转变动量ΔT30彼此之比与判定值的大小比较。
·“对一对旋转变动量ΔT30彼此的相对大小的差异与判定值进行大小比较”也不是必须的。例如,也可以通过旋转变动量ΔT30与判定值的大小比较来执行有无失火的临时判定。
“关于正式判定处理”
·S46的处理的预定期间不限于固定值。例如,也可以是到S40的处理即临时判定处理的执行次数成为预定次数为止的期间。
·在上述实施方式中,关于阈值Cth是否为固定值,没有特别提及,但是,例如,在将预定期间设为到压缩上止点的出现次数成为预定次数为止的期间的情况下,优选根据S40的处理即临时判定处理的执行次数可变地设定。详细而言,在预定期间内的执行次数少的情况下,与预定期间内的执行次数多的情况相比,优选将阈值Cth设定为小的值。
·在上述实施方式中,示出了对在预定期间内特定气缸的失火率超过容许范围的失火即连续失火的有无进行判定的例子,但不限于此,例如,也可以是对在预定期间内发生失火的频度超过容许范围的失火即随机失火的有无进行判定的处理。
“关于允许再生处理的执行的预定的条件”
·作为允许再生处理的执行的预定的条件,不限于在上述实施方式中例示出的条件。例如,关于上述条件(a)和条件(b)这2个条件,也可以仅包括其中1个。此外,预定的条件也可以包括上述2个条件以外的条件,另外,也可以是上述2个条件中的任一个均不包括。
“关于停止处理”
·作为停止处理,不限于再生处理。例如,也可以是为了调整内燃机10的输出而停止一部分气缸的燃料的供给的处理。另外,例如,也可以是在一部分气缸中发生了异常的情况下,停止该气缸中的燃烧控制的处理。另外,例如,也可以是在三元催化剂32的氧吸藏量成为规定值以下的情况下,执行仅停止一部分气缸的燃烧控制,将剩余气缸中的混合气的空燃比设为理论空燃比的控制的处理。
“关于发生了失火这一意思的正式判定的反映”
·在上述实施方式中,在正式判定为发生了失火的情况下,执行使用了警告灯100的报知处理,但作为报知处理,不限于将输出视觉信息的装置作为操作对象的处理,例如,也可以是将输出听觉信息的装置作为操作对象的处理。
·将失火的正式判定用于报知处理这一点本身不是必须的。例如,也可以在做出发生了失火这一意思的正式判定的情况下,执行操作内燃机10的操作部以使得内燃机的控制变更为难以发生失火的运转状态的处理。另外,例如,也可以仅将做出正式判定的结果保存于存储装置75。在该情况下,通过做出正常恢复的判定,而将存储于存储装置75的正式判定的结果消除即可。
“关于堆积量的推定”
·作为堆积量DPM的推定处理,不限于在图2中例示出的处理。例如,也可以基于GPF34的上游侧与下游侧的压力之差和吸入空气量Ga来推定堆积量DPM。具体而言,在压力之差大的情况下,与压力之差小的情况相比,将堆积量DPM推定为大的值,即使压力之差相同,在吸入空气量Ga小的情况下,与吸入空气量Ga大的情况相比,将堆积量DPM推定为大的值即可。在此,在将GPF34的下游侧的压力视为恒定值的情况下,能够使用上述压力Pex来代替差压。
“关于后处理装置”
·作为GPF34,不限于担载有三元催化剂的过滤器,也可以仅是过滤器。另外,作为GPF34,不限于设置于排气通路30中的三元催化剂32的下游。另外,后处理装置具备GPF34这一点本身不是必须的。例如即使在后处理装置仅由三元催化剂32构成的情况下,若在其再生处理时需要后处理装置的升温,则执行上述实施方式、上述变更例所例示的处理也是有效的。
“关于控制装置”
·作为控制装置,不限于具备CPU72和ROM74并执行软件处理的装置。例如,也可以具备对在上述实施方式中进行软件处理的处理中的至少一部分进行硬件处理的例如ASIC等专用的硬件电路。即,控制装置是以下的(a)~(c)中的任一构成即可。(a)具备按照程序执行上述处理的全部的处理装置和存储程序的ROM等程序储存装置。(b)具备按照程序执行上述处理的一部分的处理装置及程序储存装置、和执行剩余的处理的专用的硬件电路。(c)具备执行上述处理的全部的专用的硬件电路。在此,具备处理装置及程序储存装置的软件处理电路、专用的硬件电路也可以是多个。
“关于车辆”
·作为车辆,不限于串·并联混合动力车,例如也可以是并联混合动力车、串联混合动力车。此外,不限于混合动力车,例如也可以是车辆的动力产生装置仅为内燃机10的车辆。
“其他”
·在图4中,在S74的处理中判定为否的情况下执行S78的处理,但不限于此,例如也可以在S78的处理中判定为否的情况下执行S74的处理。
·在图5的处理中,在S96的处理中判定为否的情况下执行S112的处理,但不限于此,例如也可以在S112的处理中判定为否的情况下执行S96的处理。

Claims (7)

1.一种内燃机的失火检测装置,适用于具有多个气缸的内燃机,
所述内燃机的失火检测装置执行如下处理:
停止处理,使所述多个气缸中的一部分气缸中的混合气的燃烧控制停止;
临时判定处理,基于曲轴的旋转变动量的大小来判定有无失火;
正式判定处理,在做出发生了所述失火这一意思的临时判定的比率成为预定比率以上的情况下,做出发生了失火这一意思的正式判定;以及
恢复判定处理,在做出所述正式判定之后,在做出所述临时判定的比率成为规定比率以下的情况下,做出已恢复正常状态这一意思的判定,
所述旋转变动量是瞬时速度变量的变化量,
所述瞬时速度变量是表示曲轴旋转时的速度的变量,
在基于没有执行所述停止处理的期间的所述临时判定的结果,通过所述正式判定处理做出发生了失火这一意思的正式判定的情况下,所述恢复判定处理是,不使执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果包含在用于进行已恢复这一意思的判定的输入中的处理。
2.根据权利要求1所述的内燃机的失火检测装置,
执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,
在做出成为了所述正式判定的输入的所述临时判定的期间为没有执行所述停止处理的期间的情况下,所述指定变量指定没有执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果,在做出成为了所述正式判定的输入的所述临时判定的期间包含在所述停止处理的执行期间中的情况下,所述指定变量指定执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果,
所述恢复判定处理是,基于由所述指定变量指定的所述临时判定处理的判定结果来进行所述已恢复这一意思的判定的处理。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的失火检测装置,
执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,
所述正式判定处理是,基于预定的期间内的所述临时判定处理的结果来进行发生了所述失火这一意思的正式判定的处理,
在包含执行所述停止处理的期间和没有执行所述停止处理的期间这两方的所述预定的期间中,做出所述临时判定的比率成为所述预定比率以上,从而做出发生了所述失火这一意思的正式判定,并且做出所述临时判定的次数中的、在没有执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例为预定比例以上的情况下,所述指定变量指定没有执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果。
4.根据权利要求1或2所述的内燃机的失火检测装置,
执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,
所述正式判定处理是,基于预定的期间内的所述临时判定处理的结果来进行发生了所述失火这一意思的正式判定的处理,
在包含执行所述停止处理的期间和没有执行所述停止处理的期间这两方的所述预定的期间中,做出所述临时判定的比率成为所述预定比率以上,从而做出发生了所述失火这一意思的正式判定,并且做出所述临时判定的次数中的、在执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例为预定比例以上的情况下,所述指定变量指定执行所述停止处理的期间的所述临时判定处理的判定结果。
5.根据权利要求1或2所述的内燃机的失火检测装置,
执行存储指定变量的存储处理,所述指定变量是在做出发生了所述失火这一意思的正式判定的情况下,基于做出该正式判定时的状态来指定包含在所述恢复判定处理的输入中的所述临时判定处理的判定结果的变量,
所述正式判定处理是,基于预定的期间内的所述临时判定处理的结果来进行发生了所述失火这一意思的正式判定的处理,
在包含执行所述停止处理的期间和没有执行所述停止处理的期间这两方的所述预定的期间中,做出所述临时判定的比率成为所述预定比率以上,从而做出发生了所述失火这一意思的正式判定,并且做出所述临时判定的次数中的、在没有执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例和在执行所述停止处理的期间中做出所述临时判定的比例均小于预定比例的情况下,所述指定变量指定没有执行所述停止处理的期间和执行所述停止处理的期间这两方的期间的所述临时判定处理的判定结果。
6.根据权利要求2所述的内燃机的失火检测装置,
所述指定变量,指定根据所述内燃机的充气效率、曲轴的转速以及所述内燃机的温度这3个中的至少1个而分割为多个的区域中的、与做出所述正式判定时相同的区域。
7.根据权利要求2所述的内燃机的失火检测装置,
所述内燃机具备捕集排气通路的排气中的粒子状物质的过滤器,
在所述过滤器所捕集的粒子状物质的量成为预定量以上的情况下,执行再生处理,所述再生处理包括使与所述一部分气缸不同的气缸中的空燃比比理论空燃比浓的处理和所述停止处理。
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