CN1415850A

CN1415850A - 内燃机的不发火检测装置

Info

Publication number: CN1415850A
Application number: CN02141267A
Authority: CN
Inventors: 花崎了一; 西本浩二
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2003-05-07
Also published as: US20030080745A1; US6768308B2; JP2003138979A

Abstract

提供一种能在正常燃烧时降低误判不发火的概率，提高在低速旋转区域的不发火判定可靠性的内燃机的不发火检测装置。运转区域检测部(12)检测出运转区域为规定转速以下的区域时，不发火判定选择部(17)依据第1不发火判定部(15)的检测结果与第2不发火判定部(16)的检测结果的逻辑积进行不发火判定。

Description

内燃机的不发火检测装置

技术领域

本发明涉及内燃机的不发火检测装置，尤其涉及按运转区域根据旋转信息或离子电流来检测不发火，从而在所有运转区域提高其检测可靠性的内燃机的不发火检测装置。

背景技术

使用脉冲周期比率的变化作为旋转信息的的内燃机的不发火检测装置已为众所周知。另外，使用离子电流的检测电平的内燃机的不发火检测装置也被大家所熟知。

众所周知，一般情况下，根据旋转信息及离子电流的不发火检测的可靠性(S/N比，信噪比)是按内燃机(发动机)的运转区域(转速)而变化的，根据周期比率(旋转信息)的不发火判断的可靠性随发动机转速的上升而恶化。另外，根据离子电流的不发火判定的可靠性随发动机转速的下降而恶化。

在此，为了解决上述问题，如日本特开2000-240550号公报所示，提出了在低速旋转区域根据离子电流进行不发火检测、在高速旋转区域根据离子电流进行不发火判定，从而在所有运转区域改善不发火判定可靠性的技术。

但是，多气缸发动机(例如8个气缸以上的发动机)时，在低速旋转区域有时也会出现根据旋转信息的不发火判定的可靠性恶化的情况。采用上述以往的内燃机的不发火检测装置，存在的问题是在低速旋转区域仅根据旋转信息进行不发火检测，因此不发火判定的可靠性差，会在正常燃烧时误判为不发火。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够解决以上问题的、能降低在正常燃烧时误判为不发火的概率、提高在低速旋转区域的不发火判定的可靠性的内燃机的不发火检测装置。

本发明技术方案1涉及的一种内燃机的不发火检测装置，具有检测内燃机运转状态的各种传感器、根据运转状态检测内燃机运转区域的运转区域检测部、根据运转状态运算内燃机的控制参数的控制参数运算部、根据控制参数对内燃机点火的内燃机点火装置、检测由于内燃机点火而发生的离子电流的离子电流检测单元、根据包含在运转状态内的内燃机旋转信息的时间变化判定内燃机不发火的第1不发火判定部、根据离子电流判定内燃机不发火的第2不发火判定部、根据运转区域选择采用第1及第2不发火判定部的不发火判定选择部，当运转区域检测部检测出为规定转速以下的运转区域时，不发火判定选择部根据第1不发火判定部的检测结果与第2不发火判定部的检测结果的逻辑积使用判定不发火的判定部。

本发明技术方案2涉及一种内燃机的不发火检测装置，是在技术方案1中，不发火判定选择部含有判定离子电流适宜性状态的离子电流状态判定部，当判定离子电流性质适宜时、在规定转速以下的区域，根据第1不发火判定部的检测结果与第2不发火判定部的检测结果的逻辑积使用判定不发火的判定部，当判定离子电流不适宜时，在规定转速以下的区域，采用第1不发火判定部。

附图说明

图1所示为本发明实施例形态1的内燃机的不发火检测装置的方框图。

图2所示为说明本发明实施形态1的内燃机的不发火检测装置的运转区域的说明图。

图3所示为本发明实施形态1的内燃机的不发火检测装置中的离子电流状态的判定动作波形图。

图4所示为本发明实施形态1的内燃机的不发火检测装置的处理动作流程图。

图5所示为本发明实施形态1的内燃机的不发火检测装置中的、根据由旋转信息获得的判断结果与由离子电流获得的判断结果的逻辑积进行不发火判定的部分的说明图。

图6所示为本发明实施例2的内燃机的不发火检测装置的处理动作流程图。

具体实施方式

图1所示为本发明实施例1中的内燃机的不发火检测装置的方框图。图2所示为用上述图1的运转区域检测部检测的运转区域的说明图。图3所示为上述图1的不发火判定选择部所含离子电流状态判定部的动作波形图。

如图1所示，发动机(未图示)中，作为检测运转状态的各种传感器，设有旋转传感器1及气流传感器2、作为发动机驱动用执行元件，设有喷射燃料的喷射器3以及进行点火控制的点火装置4。

在此，作为各种传感器只示出了旋转传感器1及气流传感器2，实际上作为未图示的其他各种传感器，还设有开度传感器和冷却水温传感器等。另外作为发动机驱动用执行元件，示出了的喷射器3以及点火装置4，实际上作为未图示的其他执行元件，还设有设于带吸气管的旁通通道的ISC阀门喷射器等。

旋转传感器1输出与发动机转速Ne(旋转信息)相应的脉冲信号。这种脉冲信号具有与多个发动机气缸的各基准曲柄角相应的棱，各基准曲柄角用于发动机的控制计时运算。气流传感器2输出与发动机的吸气量Qa相应的电压信号。另外，点火装置4中还设有检测点火时发生的离子电流i并输出离子电流检测信号D的离子电流检测单元5。

由微处理机组成的ECU(电子控制单元)10，例如取入表示发动机转速Ne及吸气量Qa的传感器信号，并取入离子电流检测信号D，作为发动机的运转状态，执行不发火判定(后面将叙述)，将其结果作为不发火判定信号输出给故障表示装置6。另外，ECU10对喷射器3输出燃料喷射信号J、对点火装置4输出点火信号P。

ECU10具有输入发动机转速Ne及吸气量Qa的控制参数运算部11及运转区域检测部12、由周期比率运算部13及比较部14构成并输入发动机转速Ne的第1不发火判定部15、输入离子电流检测信号D的第2不发火判定部16、以及输入各不发火判定部15及16的判定结果的不发火判定选择部17。

控制参数运算部11根据运转状态(发动机转速Ne及吸气量Qa等)运算发动机的控制参数(燃料喷射信号J及点火信号P等)。燃料喷射信号J及点火信号P分别作为对喷射器3及点火装置4的驱动信号输出。

运转区域检测部12，例如从发动机转速Ne等，检测如图2所示划分的多个运转区域A、B，输出表示各运转区域A、B的运转区域检测信号R。

图2中，横轴为发动机转速Ne(rpm)、纵轴为发动机负载CE，运转区域A为相对于无功转速的1500rpm以下的低速旋转区域、运转区域B为1500rpm以上的高速旋转区域。另外，各运转区域A、B如图2的虚线所示，也可以根据发动机负载CE(吸气量Qa)可变设定。

第1不发火判定部15内的周期比率运算部依次计测表示发动机转速Ne的脉冲信号的棱(基准曲柄角)的周期，在运算前后周期比率的同时依次存入周期比率的时间变化。另外，第1不发火判定部15内的比较部14将周期比率变化与规定值比较，当判定发动机转速Ne骤减时(不发火)时，输出第1不发火判定信号E1。

第2不发火判定部16，例如根据离子电流检测信号D的峰值电平、或在点火后的规定期间内的离子电流检测信号D的积分值等判定点火时的燃烧状态，离子电流检测信号D的峰值电平或积分值为基准值以下时，判定发动机不发火，输出第2不发火判定信号E2。

不发火判定选择部17根据运转区域检测信号R，有选择地采用第1及第2不发火判定部15及16，将第1不发火判定信号E1或第2不发火判定信号E2、或第1不发火判定信号E1与第2不发火判定信号E2的逻辑积之一作为最终不发火判定信号，输出给控制参数运算部11及故障表示装置6。

由此，控制参数运算部11对不发火判定信号E作出响应，对燃料喷射信号J及点火信号P的输出计时进行修改等，防止由不发火状态时引起排气恶化及发动机损伤。另外，故障表示装置6根据不发火判定信号E显示有无不发火故障。

不发火判定选择部17在运转区域检测信号R显示为运转区域A(低速旋转区域)时，采用依据发动机转速Ne的第1不发火判定部15和依据离子电流的第2不发火判定部16，如图5所示，将各自的不发火判定信号的逻辑积作为最终的不发火判定信号E加以输出。

另外，不发火判定选择部17在运转区域检测信号R显示为运转区域B(高速旋转区域)时，采用依据在高速旋转区域可靠性高的离子电流的第2不发火判定部16，将第2不发火判定信号E2作为最终的不发火判定信号E加以输出。

再有，不发火判定选择部17在含有判定离子电流i的适宜性状态的离子电流状态判定部(未图示)，当判定为离子电流i不适宜时，在运转区域B禁止使用第2不发火判定部16，只使用第1不发火判定部15。

不发火判定选择部17内的离子电流状态判定部，例如如图3所示，当离子电流检测信号D的峰值电平Dp为规定值Dr以下时，判定离子电流i为不适宜状态，设置表示离子电流不适宜的标志F(F＝1)。

此时，仅将峰值电平Dp与规定值Dr相比较，就能够比较简单地判定离子电流i的不适宜状态。另外，规定值Dr要设定为大于不发火判定用的基准值。

如图3所示，因为点火时的噪声DN与离子电流检测信号D相重叠，因此为了防止点火噪声DN的误检测，离子电流状态判定部利用屏蔽信号屏蔽刚点火后的时间，根据屏蔽信号结束后的判定信号检测离子电流检测信号D，作为判定期间T。

接着说明动作。图4所示为本发明实施形态1中的内燃机的不发火检测装置的处理动作流程图，示出ECU1O内的运转区域检测部12及不发火判定选择部17进行的处理动作。

首先，不发火判定选择部17内的离子电流状态判定部判定离子电流i的状态(步骤S1)。即，根据离子电流检测信号D的峰值电平Dp是否低于规定值Dr，来判定离子电流i是否不适宜。(步骤S2)。

如果判定为Dp≤Dr(即“是”)，则离子电流i为不适宜状态，所以将标志F设置为“1”(步骤S3)，进入步骤S5。

另外，在步骤S2，若判定为Dp＞Dr(既“否”)，则离子电流i为适宜状态，将标志F清除为“0”(步骤S4)，进入步骤S5。

运转区域检测部12根据旋转传感器1的输出信号检测发动机转速Ne(步骤S5)，判定发动机转速Ne是否低于规定转速Ne1(例如1500rpm)(运转区域A)(步骤S6)。

如果判定为Ne≤Ne1(即“是”)，则运转区域检测部12输出表示运转区域A的运转区域检测信号R。与此相对应，不发火判定选择部17用第1不发火判定信号E1与第2不发火判定信号E2的逻辑积选择判定不发火的判定部(步骤S7)，用第1不发火判定信号E1与第2不发火判定信号E2的逻辑积判定有无不发火(步骤S11)，完成图4的处理，返回。

另外，在步骤S6，若判定为Ne＞Ne1(即“否”)，运转区域检测部12输出表示运转区域B的运转区域检测信号R。与此相对应，不发火判定选择部17判定表示离子电流不适宜的标志F是否为“1”(步骤S8)。

如果判定为，F＝0(即“否”)，则因为离子电流i为适宜状态，因此选择第2不发火判定部16(步骤S1O)，用第2不发火判定信号E2判定是否不发火(步骤S11)，完成图4的处理，返回。

如果在步骤S8判定为F＝1(即“是”)，则不发火判定选择部17禁止选择第2不发火判定部16而选择第1不发火判定部15(步骤S9)，用第1不发火判定信号E1判定有无不发火(步骤S11)，完成图4的处理，返回。

如上所述，若采用本实施例1，则在运转区域A，不发火判定选择部17根据基于旋转信息的第1不发火判定部15的检测结果与基于离子电流的第2不发火判定部16的检测结果的逻辑积采用判定不发火的判定部。即，在规定转速以下的区域，只有当依据旋转信息的检测结果和依据离子电流的检测结果双方判定为不发火时才作为不发火。另外，在运转区域B若离子电流状态适宜，则采用第2不发火判定部16，若不适宜时，则采用第1不发火判定部15。

由此，在所有运转区域A、B能高可靠性地测出不发火。特别是能够提高低速旋转区域的不发火判定的可靠性。另外，即使因燃料性状的不同等离子电流检测信号D的波形及电平发生变化、离子电流i呈不适宜状态，通过禁止使用运转区域B的第2不发火判定部16，而换成第1不发火判定部15，也能防止不发火的误检测。

实施形态2

图6所示为本发明实施形态2的内燃机的不发火检测装置的动作流程图。图中从步骤S21到S26相当于上述实施形态1的动作流程中的步骤S1至步骤S6，在此省略详细说明。

在步骤S26，如果判定为Ne≤Ne1(即“是”)，则运转区域检测部12输出表示运转区域A的运转区域检测信号R。与此相对应，不发火判定选择部17判断表示离子电流不适宜的标志F是否为“1”(步骤S27)。

若判定为，F＝0(即“否”)，则因为离子电流i为适宜状态，则采用第1不发火判定信号E1与第2不发火判定信号E2的逻辑积来选择判定不发火的判定部(步骤S28)，用第1不发火判定信号E1与第2不发火判定信号E2的逻辑积判定是否不发火(步骤S32)，完成图6的处理，返回。

在步骤S27若判定为F＝1(即“是”)，则不发火判定选择部17禁止选择第2不发火判定部16而选择第1不发火判定部15(步骤S29)，用第1不发火判定信号E1判定有无不发火(步骤S32)，完成图6的处理，返回。

在步骤S6若判定为，Ne＞Ne1(即“否”)，则运转区域检测部12输出表示运转区域B的的运转区域检测信号R。与此相对应，不发火判定选择部17判定表示离子电流不适宜状态的信号F是否为“1”(步骤S30)。

如果判定为，F＝0(即“否”)，则离子电流i为适宜性状态，因此选择第2不发火判定部16(步骤S31)，用第2不发火判定信号E2判定是否不发火(步骤S32)，完成图6的处理，返回。

如果在步骤S30判定为F＝1(即“是”)，则不发火判定选择部17禁止选择第2不发火判定部16，而选择第1不发火判定部15(步骤S29)，用第1不发火判定信号E1判定有无不发火(步骤S32)，完成图6的处理，返回。

如上所述，根据本实施形态2，在运转区域A若离子电流状态为适宜，则不发火判定选择部17根据基于运转信息的第1不发火判定部15的检测结果与基于离子电流的第2不发火判定部16的检测结果的逻辑积采用判定不发火的判定部。若离子电流状态为不适宜则采用第1不发火判定部15。

即，在规定转速以下的区域，当依据离子电流状态判定部判定离子电流为适宜时，只有当依据旋转信息的检测结果和依据离子电流的检测结果双方判定为不发火时才作为不发火。在判定离子电流为不适宜时，根据基于旋转信息的检测结果进行不发火判定。

由此，即使因燃料性状的不同等原因，离子电流检测信号D的波形及电平发生变化，离子电流呈不适宜状态，通过在运转区域A禁止使用第2不发火判定部16，而切换成第1不发火判定部15，也能防止不发火的误检测，与上述实施例1相比能够进行更高精度的控制。

发明的效果

如上所述，本发明技术方案1的发明是一种内燃机的不发火检测装置，具有检测内燃机运转状态的各种传感器、从运转状态检测内燃机的运转区域的运转区域检测部、根据运转状态运算内燃机的控制参数的控制参数运算部、根据控制参数使内燃机点火的点火装置、检测由于内燃机的点火而发生的离子电流的离子电流检测单元、根据运转状态所包含的内燃机旋转信息的时间变化进行内燃机不发火判定的第1不发火判定部、根据离子电流进行内燃机不发火判定的第2不发火判定部、根据运转区域选择使用第1及第2不发火判定部的不发火判定选择部，当检测出运转区域为规定转速以下的区域时，根据第1不发火判定部的检测结果与第2不发火判定部的检测结果的逻辑积进行不发火判定，因此有这样的效果：可获得在低速旋转区域能够提高不发火判定可靠性的内燃机的不发火检测装置。

根据本发明的技术方案2，在技术方案1所述的内燃机的不发火检测装置中，不发火判定选择部含有判定离子电流的适宜性状态的离子电流状态判定部，当判定离子电流适宜时，在规定转速以下的区域时，依据第1不发火判定部的检测结果与第2不发火判定部的检测结果的逻辑积来采用判定不发火的判定部，当判定离子电流属为不适宜时，在规定转速以下的区域，采用第1不发火判定部，因此，具有这样的效果：可获得在低速旋转区域能提高不发火判定的可靠性，同时能防止在离子电流不稳定时的不发火误检测的内燃机的不发火检测装置。

Claims

1.一种内燃机的不发火检测装置，具有检测内燃机的运转状态的传感器、依据上述内燃机的旋转信息检测被划分成多个的运转区域的运转区域检测部、依据上述传感器测出的运转状态运算上述内燃机的控制参数的控制参数运算部、依据该控制参数使上述内燃机点火的点火装置、检测由于上述内燃机点火所发生的离子电流的离子电流检测装置、依据上述传感器测出的运转状态所包含的上述内燃机的旋转信息的时间变化对上述内燃机的不发火进行判定的第1不发火判定部、依据上述离子电流对上述内燃机的不发火进行判定的第2不发火判定部、根据上述运转区域选择使用第1及第2不发火判定部的不发火判定选择部，其特征在于，

当上述运转区域检测部测出运转区域为规定转速以下的区域时，上述不发火判定选择部根据上述第1不发火判定部的检测结果与上述第2不发火判定部的检测结果的逻辑积进行不发火判定。

2.根据权利要求1所述的内燃机的不发火检测装置，其特征在于，

不发火判定选择部含有判定离子电流的适宜性状态的离子电流状态判定部，当判定为上述离子电流适宜时，在规定转速以下的区域，根据上述第1不发火判定部的检测结果与上述第2不发火判定部的检测结果的逻辑积进行不发火判定，当判定为上述离子电流不适宜时，在上述规定转速以下的区域，采用上述第1不发火判定部。