JP2006132334A - Misfire detection device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify determination process while keeping determination accuracy good and enable accurate misfire detection without overlooking misfire in relation to a misfire detection device for an internal combustion engine for detecting misfire and specifying misfire cylinder. <P>SOLUTION: Crank angle time T<SB>n</SB>for each cylinder right after ignition or firing each explosion cycle is acquired as engine rotation speed information. Crank angle time T<SB>n</SB>of a present explosion cylinder is defined as x coordinate value and crank angle time T<SB>n-1</SB>of a previous explosion cylinder is defined as y coordinate value and a present plot point P<SB>n</SB>is plotted on an xy plane. Determination vector P<SB>n-1</SB>P<SB>n</SB>from a previous plot point P<SB>n-1</SB>toward present plot point P<SB>n</SB>is calculated. If the determination vector P<SB>n-1</SB>P<SB>n</SB>has same direction as a predetermined determination reference vector and length of the determination reference vector or greater, it is determined that misfire occurred in a previous explosion cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、失火を検出し、その失火気筒を特定するための内燃機関の失火検出装置に関する。   The present invention relates to a misfire detection apparatus for an internal combustion engine for detecting misfire and specifying the misfire cylinder.

従来、例えば特許第3324795号公報には、内燃機関の失火を検出する技術が開示されている。具体的には、この技術では、前回燃焼行程気筒のエンジン回転数の差分(前回燃焼行程気筒と前々回燃焼行程気筒とのエンジン回転数の差)と、今回燃焼行程気筒の差回転変化(今回燃焼行程気筒のエンジン回転数の差分と前回燃焼行程気筒のエンジン回転数の差分との差)と、前回燃焼行程気筒の差回転変化とを、失火判定のためのパラメータとして用いている。そして、上記従来の技術では、これら3つのパラメータを所定の判定しきい値とそれぞれ比較することにより、前回燃焼行程気筒に失火が生じているか否かを判定している。   Conventionally, for example, Japanese Patent No. 3324795 discloses a technique for detecting misfire of an internal combustion engine. Specifically, in this technology, the difference in engine speed between the previous combustion stroke cylinder (difference in engine speed between the previous combustion stroke cylinder and the previous combustion stroke cylinder) and the differential rotation change of the current combustion stroke cylinder (current combustion) The difference between the difference in engine speed of the stroke cylinder and the difference in engine speed of the previous combustion stroke cylinder) and the differential rotation change of the previous combustion stroke cylinder are used as parameters for misfire determination. And in the said prior art, it is determined whether misfire has arisen in the last combustion stroke cylinder by comparing these three parameters with a predetermined determination threshold value, respectively.

特許第3324795号公報Japanese Patent No. 3324795 特開昭62−118031号公報JP-A-62-118031 特開平2−112646号公報JP-A-2-112646

上述したように、上記従来技術の失火検出手法では、失火と判定するまでに、判定しきい値との間で3回の判定を経由しなければならない。このように、上記従来技術の手法は、失火の検出時に複雑な判定処理を必要とするものであった。失火の判定処理が複雑であると、その判定処理における場合分けが複雑になってしまうため、失火の判定洩れが起こり得る。   As described above, in the above-described conventional misfire detection method, three determinations must be made between the determination threshold and the determination threshold. As described above, the above-described conventional technique requires a complicated determination process when a misfire is detected. If the misfire determination process is complicated, the case classification in the determination process becomes complicated, and therefore misfire determination may occur.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、判定精度を良好に維持しつつ判定処理を簡素化することができ、これにより、正確かつ判定洩れのない失火検出を可能とする内燃機関の失火検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can simplify the determination process while maintaining good determination accuracy, thereby enabling accurate misfire detection with no determination omission. An object of the present invention is to provide a misfire detection device for an internal combustion engine.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、爆発サイクル毎に点火或いは着火直後の各気筒のエンジン回転数情報を取得する回転数情報取得手段と、
今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をx座標値とし、前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をy座標値として、xy平面上にエンジン回転数情報を今回のプロット点としてプロットする回転数情報プロット手段と、
前記xy平面上の基準点から前記今回のプロット点に向かう判定ベクトルを算出する判定ベクトル算出手段と、
前記判定ベクトル算出手段により算出された前記判定ベクトルが、所定の判定基準ベクトルと同一方向であって当該判定基準ベクトル以上の大きさである場合に、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する失火判定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first aspect of the invention provides rotation speed information acquisition means for acquiring engine rotation speed information of each cylinder immediately after ignition or ignition for each explosion cycle;
The engine speed information for the current explosion cylinder is the x coordinate value, the engine speed information for the previous explosion cylinder is the y coordinate value, and the engine speed information is plotted as the current plot point on the xy plane. Means,
Determination vector calculation means for calculating a determination vector from the reference point on the xy plane toward the current plot point;
When the determination vector calculated by the determination vector calculation means is in the same direction as a predetermined determination reference vector and is larger than the determination reference vector, it is determined that misfire has occurred in the previous explosion cylinder. Misfire determination means;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、第1の発明において、前記基準点は、前回のプロット点であることを特徴とする。   According to a second aspect, in the first aspect, the reference point is a previous plot point.

また、第3の発明は、第1の発明において、前記基準点は、前記今回のプロット点から直線y=xに下ろした垂線と直線y=xとの交点であることを特徴とする。   According to a third aspect, in the first aspect, the reference point is an intersection of a perpendicular line drawn from the current plot point to a straight line y = x and a straight line y = x.

また、第4の発明は、第1の発明において、前記判定ベクトル算出手段は、内燃機関の運転状態に応じて予め定められた勾配を有する直線であって前記今回のプロット点を通過する直線におけるy軸切片を算出し、前記基準点を前記xy平面の原点とし、当該原点から前記y軸切片に向かう判定ベクトルを算出することを特徴とする。   In a fourth aspect based on the first aspect, the determination vector calculating means is a straight line having a gradient that is predetermined according to the operating state of the internal combustion engine and passing through the current plot point. A y-axis intercept is calculated, the reference point is set as the origin of the xy plane, and a determination vector from the origin toward the y-axis intercept is calculated.

また、第5の発明は、上記の目的を達成するため、爆発サイクル毎に点火或いは着火直後の各気筒のエンジン回転数情報を取得する回転数情報取得手段と、
今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報と前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報との偏差を、今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報の偏差として算出する回転数情報偏差算出手段と、
前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報の偏差をx座標値とし、今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報の偏差をy座標値として、xy平面上にエンジン回転数情報の偏差を今回のプロット点としてプロットする偏差プロット手段と、
前記xy平面上の基準点と前記今回のプロット点との距離を算出するプロット点距離算出手段と、
前記プロット点距離算出手段により算出された前記距離が、所定の判定基準値以上である場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する失火判定手段と、
を備えることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a rotational speed information acquisition means for acquiring engine rotational speed information of each cylinder immediately after ignition or ignition for each explosion cycle in order to achieve the above-mentioned object.
A rotational speed information deviation calculating means for calculating a deviation between the engine rotational speed information in the current explosion cylinder and the engine rotational speed information in the previous explosion cylinder as a deviation of the engine rotational speed information in the current explosion cylinder;
The deviation of the engine speed information in the previous explosion cylinder is the x coordinate value, the deviation of the engine speed information in the current explosion cylinder is the y coordinate value, and the deviation of the engine speed information on the xy plane is the current plot point Deviation plot means for plotting;
Plot point distance calculating means for calculating a distance between the reference point on the xy plane and the current plot point;
Misfire determination means for determining that misfire has occurred in the previous explosion cylinder when the distance calculated by the plot point distance calculation means is equal to or greater than a predetermined determination reference value;
It is characterized by providing.

また、第6の発明は、第5の発明において、前記基準点は、前回のプロット点であることを特徴とする。   According to a sixth aspect, in the fifth aspect, the reference point is a previous plot point.

また、第7の発明は、第5の発明において、前記プロット点距離算出手段は、前記基準点を前記xy平面の原点とし、当該原点と前記今回のプロット点との距離を算出、或いは、x軸方向に対して当該原点から前記今回のプロット点までの距離を算出することを特徴とする。   In a seventh aspect based on the fifth aspect, the plot point distance calculating means calculates the distance between the origin and the current plot point, with the reference point being the origin of the xy plane, or x The distance from the origin to the current plot point is calculated with respect to the axial direction.

また、第8の発明は、第5乃至第7の発明の何れかにおいて、前記失火判定手段は、更に、前々回のプロット点および前々々回のプロット点のそれぞれのx座標値およびy座標値が共に負である場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする。   In addition, in an eighth invention according to any one of the fifth to seventh inventions, the misfire determination means further includes the respective x-coordinate values and y-coordinate values of the previous plot point and the previous plot point. Is negative, it is determined that misfire has occurred in the previous explosion cylinder.

また、第9の発明は、第5乃至第8の発明の何れかにおいて、前記失火判定手段は、所定回数に渡って前記xy平面上にプロットされた前記今回のプロット点のx軸方向で見た場合の頻度分布がx軸方向に対して所定の基準以上に扁平度が高いと認められる場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていると判定することを特徴とする。   According to a ninth invention, in any one of the fifth to eighth inventions, the misfire determination means looks in the x-axis direction of the current plot point plotted on the xy plane for a predetermined number of times. When it is recognized that the flatness is higher than a predetermined reference in the x-axis direction, it is determined that misfire has occurred in the previous explosion cylinder.

また、第10の発明は、上記の目的を達成するため、爆発サイクル毎に点火或いは着火直後の各気筒のエンジン回転数情報を取得する回転数情報取得手段と、
今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をx座標値とし、前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をy座標値とし、前々回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をz座標値として、xyz空間上にエンジン回転数情報を今回のプロット点としてプロットする回転数情報プロット手段と、
前記今回のプロット点と直線x=y=zとの距離を算出するプロット点距離算出手段と、
前記プロット点距離算出手段により算出された前記距離が所定の判定基準値以上であって、前記今回のプロット点が当該直線x=y=zに対してyz平面側に位置している場合に、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する第1の判定手段、および、前記距離が所定の判定基準値以上であって、前記今回のプロット点が当該直線x=y=zに対してxz平面側に位置している場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する第2の判定手段の少なくとも1つを含む失火判定手段と、
を備えることを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the tenth aspect of the invention provides rotation speed information acquisition means for acquiring engine rotation speed information of each cylinder immediately after ignition or ignition for each explosion cycle;
The engine speed information in the present explosion cylinder is the x coordinate value, the engine speed information in the previous explosion cylinder is the y coordinate value, and the engine speed information in the previous explosion cylinder is the z coordinate value. Rotation speed information plotting means for plotting the rotation speed information as a plot point this time,
Plot point distance calculating means for calculating the distance between the current plot point and the straight line x = y = z;
When the distance calculated by the plot point distance calculation means is a predetermined determination reference value or more and the current plot point is located on the yz plane side with respect to the straight line x = y = z, First determination means for determining that misfire has occurred in the previous explosion cylinder, and the distance is equal to or greater than a predetermined determination reference value, and the current plot point is xz with respect to the straight line x = y = z Misfire determination means including at least one of second determination means for determining that misfire has occurred in the explosion cylinder of the last time when located on the plane side;
It is characterized by providing.

また、第11の発明は、第10の発明において、前記失火判定手段は、前記第1の判定手段と前記第2の判定手段の双方を含むものであり、所定の爆発サイクルにおいて前記第1の判定手段によって前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定され、かつ、その次の爆発サイクルにおいて前記第2の判定手段によって前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定された場合に、当該爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする。   The eleventh invention is the tenth invention, wherein the misfire determination means includes both the first determination means and the second determination means, and the first fire is determined in a predetermined explosion cycle. If it is determined by the determining means that the previous explosion cylinder has misfired, and the second determining means determines that the previous explosion cylinder has been misfired in the next explosion cycle, the explosion cylinder It is determined that misfire has occurred.

また、第12の発明は、第10または第11の発明において、前記第1の判定手段は、前記今回のプロット点から直線x=y=zに下ろした垂線と当該直線x=y=zとの交点を算出し、当該交点が原点であって、xy平面と平行かつ当該直線x=y=zと直交する軸をx2軸とし、前記今回のプロット点が当該原点に対して当該x2軸方向に一定以上離れている場合に、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする。   In a twelfth aspect based on the tenth or eleventh aspect, the first determination means includes a perpendicular line drawn from the current plot point to a straight line x = y = z and the straight line x = y = z. The intersection point is the origin, the axis parallel to the xy plane and orthogonal to the straight line x = y = z is the x2 axis, and the current plot point is in the x2 axis direction with respect to the origin It is characterized in that it is determined that misfire has occurred in the previous explosion cylinder when the distance is more than a certain distance.

また、第13の発明は、第10乃至第12の発明の何れかにおいて、前記第2の判定手段は、前記今回のプロット点から直線x=y=zに下ろした垂線と当該直線x=y=zとの交点を算出し、当該交点が原点であって、z軸と平行な軸をy2軸とし、前記今回のプロット点が当該原点に対して当該y2軸方向に一定以上離れている場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする。   In a thirteenth aspect based on any one of the tenth to twelfth aspects, the second determination means includes a perpendicular line drawn from the current plot point to a straight line x = y = z and the straight line x = y. = When the intersection with z is calculated, the intersection is the origin, the axis parallel to the z axis is the y2 axis, and the plot point this time is more than a certain distance from the origin in the y2 axis direction In addition, it is characterized in that it is determined that a misfire has occurred in the last explosion cylinder.

第1の発明によれば、2つの気筒のエンジン回転数情報を1つのプロット点に含ませることができる。また、本発明によれば、xy平面上にある基準点と今回のプロット点との関係に基づいて判定ベクトルを算出することにより、この判定ベクトルに上記プロット点に含まれたエンジン回転数情報を含めさせることができる。一方、ある気筒に失火が生ずると、当該失火気筒のエンジン回転数情報が、例えばクランク角時間であれば前回の爆発気筒に比して大きくなり、例えばエンジン回転数であれば小さくなるという現象が生ずる。また、当該失火気筒の筒内ガスを排気するポンプ仕事が小さくなるため、当該失火気筒の次に爆発する気筒のエンジン回転数情報が、例えばクランク角時間であれば失火気筒に比して小さくなり、例えばエンジン回転数であれば大きくなるという現象が生ずる(以下、本欄においては、単に、「上記失火に伴う現象」と称する)。その結果、xy平面上にプロットされるプロット点は、失火の発生に関連を有する規則性を伴う分布となる。本発明によれば、そのようなプロット点のxy平面上の位置を判定基準値と比較することにより、単一の失火判定パラメータ(判定ベクトル)を用いた1回の処理で失火検出を行うことができる。このため、本発明によれば、判定精度を良好に維持しつつ判定処理を簡素化することができ、これにより、正確かつ判定洩れのない失火検出が可能となる。   According to the first invention, the engine speed information of two cylinders can be included in one plot point. Further, according to the present invention, by calculating the determination vector based on the relationship between the reference point on the xy plane and the current plot point, the engine speed information included in the plot point is included in the determination vector. Can be included. On the other hand, when a misfire occurs in a cylinder, the engine speed information of the misfire cylinder becomes larger than that of the previous explosion cylinder if the crank angle time, for example, and becomes smaller if the engine speed, for example. Arise. Further, since the pump work for exhausting the in-cylinder gas of the misfire cylinder becomes small, the engine speed information of the cylinder that explodes next to the misfire cylinder becomes smaller than that of the misfire cylinder if the crank angle time, for example. For example, a phenomenon occurs in which the engine rotational speed increases (hereinafter referred to simply as “the phenomenon associated with misfire” in this section). As a result, the plotted points plotted on the xy plane have a distribution with regularity related to the occurrence of misfire. According to the present invention, misfire detection is performed in a single process using a single misfire determination parameter (determination vector) by comparing the position of such a plot point on the xy plane with a determination reference value. Can do. For this reason, according to the present invention, it is possible to simplify the determination process while maintaining good determination accuracy, and thereby, it is possible to detect misfire accurately and without a determination omission.

第2の発明によれば、前回のプロット点から今回のプロット点に向かう判定ベクトルが算出される。上記失火に伴う現象によれば、前回の爆発気筒に失火が生じている場合には、前回のプロット点と今回のプロット点とは、xy平面上において、直線y=xを挟んで分布することとなる。このため、本発明によれば、判定ベクトルの値が大きくなるため、エンジン回転数情報のばらつき(或いは分散)に対して、失火判定パラメータの値を大きくすることができ、失火の誤判定率を下げることができる。   According to the second aspect of the invention, the determination vector from the previous plot point to the current plot point is calculated. According to the phenomenon accompanying the misfire, when misfire has occurred in the previous explosion cylinder, the previous plot point and the current plot point are distributed on the xy plane across the straight line y = x. It becomes. Therefore, according to the present invention, since the value of the determination vector becomes large, the misfire determination parameter value can be increased with respect to the variation (or dispersion) of the engine speed information, and the misfire misjudgment rate is lowered. be able to.

第3および第4の発明によれば、今回のプロット点のみがエンジン回転数情報として使用される、つまり、2つの気筒のエンジン回転数情報に基づく判定ベクトルが算出される。このため、データ使用点数が第2の発明に比して少ないため、当該第2の発明に比して失火判定パラメータに含まれるばらつき幅が小さくでき、平均エンジン回転数の変動に強い失火判定を実現することができる。   According to the third and fourth inventions, only the current plot point is used as the engine speed information, that is, the determination vector based on the engine speed information of the two cylinders is calculated. For this reason, since the number of data use points is smaller than that of the second invention, the variation range included in the misfire judgment parameter can be made smaller than that of the second invention, and the misfire judgment that is strong against fluctuations in the average engine speed is made. Can be realized.

第5の発明によれば、3つの気筒のエンジン回転数情報を1つのプロット点にエンジン回転数情報の偏差として含ませることができる。また、本発明によれば、xy平面上にある基準点と今回のプロット点との距離を算出することにより、この距離に上記プロット点に含まれたエンジン回転数情報を含めさせることができる。一方、上記失火に伴う現象によれば、xy平面上にプロットされるプロット点は、失火の発生に関連を有する規則性を伴う分布となる。本発明によれば、そのようなプロット点のxy平面上の位置を判定基準値と比較することにより、単一の失火判定パラメータ(上記距離)を用いた1回の処理で失火検出を行うことができる。このため、本発明によれば、判定精度を良好に維持しつつ判定処理を簡素化することができ、これにより、正確かつ判定洩れのない失火検出が可能となる。   According to the fifth aspect, the engine speed information of the three cylinders can be included in one plot point as a deviation of the engine speed information. Further, according to the present invention, by calculating the distance between the reference point on the xy plane and the current plot point, the engine speed information included in the plot point can be included in this distance. On the other hand, according to the phenomenon accompanying misfire, the plotted points plotted on the xy plane have a distribution with regularity related to the occurrence of misfire. According to the present invention, misfire detection is performed in a single process using a single misfire determination parameter (the above distance) by comparing the position of such a plot point on the xy plane with a determination reference value. Can do. For this reason, according to the present invention, it is possible to simplify the determination process while maintaining good determination accuracy, and thereby, it is possible to detect misfire accurately and without a determination omission.

第6の発明によれば、前回のプロット点と今回のプロット点との距離が算出される。上記失火に伴う現象によれば、前々回の爆発気筒に失火が生じている場合には、前回のプロット点と今回のプロット点との上記距離は、xy平面上において、その他のプロット点間距離に比して大きいものとなる。このため、本発明によれば、失火判定パラメータの値を大きくすることができ、失火の誤判定率を下げることができる。   According to the sixth aspect, the distance between the previous plot point and the current plot point is calculated. According to the phenomenon accompanying the misfire, when misfire has occurred in the explosion cylinder of the last time, the distance between the previous plot point and the current plot point is the distance between other plot points on the xy plane. It will be bigger than that. For this reason, according to the present invention, the value of the misfire determination parameter can be increased, and the misfire misjudgment rate can be reduced.

第7の発明によれば、今回のプロット点のみがエンジン回転数情報として使用される、つまり、3つの気筒のエンジン回転数情報に基づく距離が算出される。このため、データ使用点数が第6の発明に比して少ないため、当該第6の発明に比して失火判定パラメータに含まれるばらつき幅が小さくでき、平均エンジン回転数の変動に強い失火判定を実現することができる。   According to the seventh aspect, only the current plot point is used as the engine speed information, that is, the distance based on the engine speed information of the three cylinders is calculated. For this reason, since the number of data use points is smaller than that of the sixth invention, the variation range included in the misfire judgment parameter can be made smaller than that of the sixth invention, and misfire judgment that is strong against fluctuations in the average engine speed is made. Can be realized.

第8の発明によれば、上記失火に伴う現象の発生が生じている蓋然性が極めて高いという判断を行うことができ、更に高精度な失火判定が可能となる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to determine that the probability of occurrence of the phenomenon associated with the misfire is very high, and it is possible to perform misfire determination with higher accuracy.

第9の発明によれば、今回のプロット点の頻度分布がx軸方向に対して扁平度が一定以上に高い場合に前々回の爆発気筒に失火が生じていると判定される。上記失火に伴う現象が生じた場合には、失火気筒のエンジン回転数情報のばらつき幅が他の正常に燃焼が行われる気筒に比して小さくなるという特性がある。従って、失火気筒とその次の爆発気筒とのエンジン回転数情報の偏差のばらつき幅も小さいものとなり、その結果、上記の扁平度が高くなるという傾向が生ずる。このため、本発明によれば、更に確実な失火判定が可能となる。   According to the ninth aspect of the present invention, it is determined that the previous explosion cylinder has misfired when the frequency distribution of the plot points this time has a flatness higher than a certain level in the x-axis direction. When the phenomenon accompanying the misfire occurs, there is a characteristic that the variation width of the engine speed information of the misfire cylinder is smaller than that of other cylinders in which combustion is normally performed. Therefore, the variation width of the deviation of the engine speed information between the misfire cylinder and the next explosion cylinder becomes small, and as a result, the flatness tends to increase. For this reason, according to this invention, a more reliable misfire determination is attained.

第10の発明によれば、3つの気筒のエンジン回転数情報を1つのプロット点に含ませることができる。また、本発明によれば、今回のプロット点と直線x=y=zとの距離が判定基準値以上か否かを判定することにより、当該プロット点のばらつきが一定レベル以上であるか否かを判定することができる。上記失火に伴う現象によれば、前回の爆発気筒に失火が生じている場合には、今回のプロット点が直線x=y=zに対してyz平面側に位置することとなり、また、前々回の爆発気筒に失火が生じている場合には、今回のプロット点が直線x=y=zに対してxz平面側に位置することとなる。このため、本発明によれば、そのようなプロット点のxyz空間上の位置を判定基準値と比較することにより、単一の失火判定パラメータを用いた実質的に1回の処理で失火検出を行うことができる。このため、本発明によれば、判定精度を良好に維持しつつ判定処理を簡素化することができ、これにより、正確かつ判定洩れのない失火検出が可能となる。   According to the tenth aspect, the engine speed information of the three cylinders can be included in one plot point. Further, according to the present invention, it is determined whether or not the variation of the plotted points is equal to or higher than a certain level by determining whether or not the distance between the current plotted point and the straight line x = y = z is equal to or larger than the determination reference value. Can be determined. According to the phenomenon accompanying the misfire, when misfire has occurred in the previous explosion cylinder, the plot point of this time is located on the yz plane side with respect to the straight line x = y = z, and When misfire occurs in the explosion cylinder, the current plot point is positioned on the xz plane side with respect to the straight line x = y = z. For this reason, according to the present invention, by comparing the position of such a plot point in the xyz space with a determination reference value, misfire detection can be performed in substantially one process using a single misfire determination parameter. It can be carried out. For this reason, according to the present invention, it is possible to simplify the determination process while maintaining good determination accuracy, and thereby, it is possible to detect misfire accurately and without a determination omission.

第11の発明によれば、連続する2つの処理サイクルにおいて同一の気筒が失火と判定された場合に、当該気筒が失火と判定されるため、更に失火判定の精度を向上させることができる。   According to the eleventh aspect, when the same cylinder is determined to be misfired in two consecutive processing cycles, the cylinder is determined to be misfired. Therefore, the accuracy of the misfire determination can be further improved.

第12の発明によれば、今回のプロット点がx2軸方向に一定以上離れている場合に、今回のプロット点が直線x=y=zに対してyz平面側に位置していることを正確に判定することができる。   According to the twelfth invention, when the current plot point is more than a certain distance in the x2 axis direction, it is accurately determined that the current plot point is located on the yz plane side with respect to the straight line x = y = z. Can be determined.

第13の発明によれば、今回のプロット点がy2軸方向に一定以上離れている場合に、今回のプロット点が直線x=y=zに対してxz平面側に位置していることを正確に判定することができる。   According to the thirteenth invention, when the current plot point is more than a certain distance in the y2 axis direction, it is accurately determined that the current plot point is located on the xz plane side with respect to the straight line x = y = z. Can be determined.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関10の構成を説明するための図である。本実施形態の内燃機関10は、説明の便宜上、4気筒エンジンであるものとする。内燃機関10の筒内には、その内部を往復移動するピストン12が設けられている。また、内燃機関10は、シリンダヘッド14を備えている。ピストン12とシリンダヘッド14との間には、燃焼室16が形成されている。燃焼室16には、吸気通路18および排気通路20が連通している。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine 10 according to a first embodiment of the present invention. The internal combustion engine 10 of the present embodiment is a four-cylinder engine for convenience of explanation. A piston 12 that reciprocates inside the cylinder of the internal combustion engine 10 is provided. Further, the internal combustion engine 10 includes a cylinder head 14. A combustion chamber 16 is formed between the piston 12 and the cylinder head 14. An intake passage 18 and an exhaust passage 20 communicate with the combustion chamber 16.

吸気通路18には、スロットルバルブ22が設けられている。スロットルバルブ22は、アクセル開度とは独立してスロットル開度を制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。スロットルバルブ22の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットルポジションセンサ24が配置されている。スロットルバルブ22の下流には、内燃機関10の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁26が配置されている。また、燃焼室16には、点火プラグ28が組み込まれている。   A throttle valve 22 is provided in the intake passage 18. The throttle valve 22 is an electronically controlled throttle valve that can control the throttle opening independently of the accelerator opening. In the vicinity of the throttle valve 22, a throttle position sensor 24 for detecting the throttle opening degree TA is disposed. A fuel injection valve 26 for injecting fuel into the intake port of the internal combustion engine 10 is disposed downstream of the throttle valve 22. A spark plug 28 is incorporated in the combustion chamber 16.

本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)30を備えている。ECU30には、スロットルポジションセンサ24などに加え、エンジン回転数情報を計測するクランク角センサ32(回転数情報取得手段)が接続されている。上述した燃料噴射弁26、点火プラグ28は、ECU30により制御されている。   The system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 30. In addition to the throttle position sensor 24 and the like, the ECU 30 is connected to a crank angle sensor 32 (rotational speed information acquisition means) that measures engine rotational speed information. The fuel injection valve 26 and the spark plug 28 described above are controlled by the ECU 30.

[実施の形態1における具体的処理]
次に、図2および図3を参照して、本実施形態のシステムにおいて失火を検出するために用いられる具体的な処理の内容について説明する。
図2は、図1に示すECU30が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、本ルーチンは、各気筒の点火時期が到来する毎に周期的に実行されるものとする。
[Specific Processing in Embodiment 1]
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the content of the specific process used in order to detect misfire in the system of this embodiment is demonstrated.
FIG. 2 shows a flowchart of a routine executed by the ECU 30 shown in FIG. Note that this routine is periodically executed every time the ignition timing of each cylinder arrives.

図2に示すルーチンでは、先ず、今回の爆発気筒のクランク角時間Tが取得される(ステップ100)。ここでいう「クランク角時間T」とは、クランクシャフトが所定のクランク角度幅を回転するのに要する時間を意味するものとする。上述したクランク角センサ32によれば、例えば10°CA毎のクランク角時間Tを検出することができる。より具体的には、本ステップ100では、0°ATDC(圧縮上死点)から20°ATDCまでの区間に対するクランク角時間Tが取得される。尚、今回の爆発気筒のエンジン回転数情報として取得されるクランク角時間Tは、上記の区間に対するものに限られるものではなく、点火時期から90°ATDCまでの特定の区間に対するもの、言い換えれば、点火或いは着火後(より好ましくはそれらの直後)のものであればよい。また、エンジン回転数情報として用いられるデータは、クランク角時間Tではなく、クランク角速度ωであってもよい。 In the routine shown in FIG. 2, first, the crank angle time T n of the current explosion cylinder is acquired (step 100). The “crank angle time T” here means the time required for the crankshaft to rotate a predetermined crank angle width. According to the crank angle sensor 32 described above, for example, the crank angle time T for every 10 ° CA can be detected. More specifically, in this step 100, 0 ° ATDC crank angle for the section from the (compression TDC) to 20 ° ATDC time T n is obtained. Incidentally, the crank angle time T n is obtained as the engine speed information of the current explosion cylinder is not limited to those for the above interval, that for a specific section from the ignition timing to 90 ° ATDC, in other words , After ignition or ignition (more preferably immediately after them). Further, the data used as the engine speed information may be the crank angular speed ω instead of the crank angular time T.

次に、前回の爆発気筒のクランク角時間Tn−1および前々回の爆発気筒のクランク角時間Tn−2がそれぞれ読み出される(ステップ102)。次いで、前回のプロット点Pn−1および今回のプロット点Pが、両軸がともにクランク角時間Tとされたxy平面(後述する図3参照)上にプロットされる(ステップ104)。具体的には、前回のクランク角時間Tn−1をx座標値とし、前々回のクランク角時間Tn−2をy座標値として前回のプロット点Pn−1がプロットされるとともに、今回のクランク角時間Tをx座標値とし、前回のクランク角時間Tn−1をy座標値として今回のプロット点Pがプロットされる。図3は、そのようなxy平面の一例を示す図である。 Next, the crank angle time T n-1 of the previous explosion cylinder and the crank angle time T n-2 of the previous explosion cylinder are read out (step 102). Next, the previous plot point P n−1 and the current plot point P n are plotted on the xy plane (see FIG. 3 described later) in which both axes are set to the crank angle time T (step 104). Specifically, the previous plot point P n−1 is plotted with the previous crank angle time T n−1 as the x coordinate value and the previous crank angle time T n−2 as the y coordinate value. The current plot point P n is plotted with the crank angle time T n as the x coordinate value and the previous crank angle time T n−1 as the y coordinate value. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of such an xy plane.

次に、判定ベクトル(失火判定パラメータ)が算出される(ステップ106)。具体的には、xy平面上において、前回のプロット点Pn−1を基準点として、点Pn−1と点Pnとの2点間の距離と向きが算出、すなわち、前回のプロットPn−1点から今回のプロット点Pに向かう向きで判定ベクトルPn−1が算出される。より詳細に説明すると、ここで用いられる判定ベクトルの向きは、図3に示すxy平面上において、直線y=xより下方の領域から直線y=xより上方の領域に向かう方向を正とし、その逆方向を負と定められたものである。 Next, a determination vector (misfire determination parameter) is calculated (step 106). Specifically, on the xy plane, using the previous plot point P n-1 as a reference point, the distance and direction between the two points P n-1 and P n are calculated, that is, the previous plot P n. A determination vector P n-1 P n is calculated in a direction from −1 point to the current plot point P n . More specifically, the direction of the determination vector used here is positive in the direction from the area below the straight line y = x to the area above the straight line y = x on the xy plane shown in FIG. The reverse direction is defined as negative.

次に、上記ステップ106において算出された判定ベクトルPn−1が、所定の判定基準ベクトルと同一方向であって、当該判定基準ベクトル以上の大きさを有するか否かが判別される(ステップ108)。本ステップ106の処理で用いられる判定基準ベクトルは、何れかの気筒に失火が生じているか否かを判定するためのしきい値であり、予め実験等により求められている。尚、判定基準ベクトルの大きさは、内燃機関の運転状態や気筒数に応じて変更されるものである。つまり、エンジン回転数が高くなるほど、或いは気筒数が多い内燃機関ほど、クランク角時間Tのばらつきが小さくなるため、それに伴い、判定基準ベクトルの大きさも小さく設定される。 Next, it is determined whether or not the determination vector P n−1 P n calculated in step 106 is in the same direction as the predetermined determination reference vector and has a magnitude greater than or equal to the determination reference vector ( Step 108). The determination reference vector used in the process of step 106 is a threshold value for determining whether or not misfire has occurred in any of the cylinders, and is obtained in advance through experiments or the like. The magnitude of the determination reference vector is changed according to the operating state of the internal combustion engine and the number of cylinders. That is, as the engine speed increases or the internal combustion engine with a larger number of cylinders, the variation in the crank angle time T becomes smaller, and accordingly, the size of the determination reference vector is also set smaller.

上記ステップ108において、判定ベクトルPn−1が、判定基準ベクトルと同一の向きを有し、かつ、当該判定基準ベクトル以上の大きさを有するものでないと判定された場合には、今回の処理サイクルが速やかに終了される。一方、上記ステップ108において、判定ベクトルPn−1が、判定基準ベクトルと同一の向きを有し、かつ、当該判定基準ベクトル以上の大きさを有すると判定された場合には、前回の爆発気筒に失火が生じたと判定される(ステップ110)。 If it is determined in step 108 that the determination vector P n−1 P n has the same direction as the determination reference vector and does not have a magnitude equal to or greater than the determination reference vector, The processing cycle is quickly terminated. On the other hand, if it is determined in step 108 that the determination vector P n−1 P n has the same direction as the determination reference vector and has a magnitude greater than or equal to the determination reference vector, It is determined that misfire has occurred in the explosion cylinder (step 110).

次に、上記失火判定の回数が所定回数以上か否かが判別される(ステップ112)。ECU30は、上記ステップ110において失火と判定された場合に、その失火発生回数を記憶することとしている。上記ステップ112において、失火判定の回数が所定回数以上であると判定された場合、すなわち、失火回数が一定の頻度を超えたと認められた場合には、当該失火気筒に定常的な失火が生じていると判定される(ステップ114)。具体的には、本ステップ114では、所定の爆発回数(例えば100回)中に所定回数(例えば30回)の失火が生じたと判定された場合に、定常的な失火が生じていると判定される。   Next, it is determined whether or not the number of misfire determinations is equal to or greater than a predetermined number (step 112). When it is determined in step 110 that a misfire has occurred, the ECU 30 stores the number of misfire occurrences. If it is determined in step 112 that the number of misfire determinations is equal to or greater than a predetermined number, that is, if it is determined that the number of misfires exceeds a certain frequency, a steady misfire occurs in the misfire cylinder. (Step 114). Specifically, in this step 114, when it is determined that a predetermined number of times (for example, 30 times) misfire has occurred during a predetermined number of explosions (for example, 100 times), it is determined that a steady misfire has occurred. The

[実施の形態1の処理の利点]
次に、図4および図5を参照して、上述した図2に示すルーチンの処理の利点について説明する。
図4は、図2に示すルーチンの処理の利点を説明するための図である。より具体的には、図4(A)は、例えば#1気筒に失火が生じたとした場合に、気筒間に生ずるクランク角時間Tの変化の一例を示しており、図4(B)は、図4(A)に示された各気筒のクランク角時間Tを基礎として、上記ステップ104の処理を施した場合に得られるxy平面を示している。尚、図4における#1乃至#4は、内燃機関10が備える4つの気筒を、爆発が行われる順番で表したものである。
[Advantages of Processing in Embodiment 1]
Next, the advantages of the processing of the routine shown in FIG. 2 described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a diagram for explaining the advantages of the routine shown in FIG. More specifically, FIG. 4A shows an example of a change in the crank angle time T generated between the cylinders when, for example, a misfire occurs in the # 1 cylinder, and FIG. The xy plane obtained when the process of step 104 is performed based on the crank angle time T of each cylinder shown in FIG. Note that # 1 to # 4 in FIG. 4 represent the four cylinders included in the internal combustion engine 10 in the order in which explosion occurs.

図4(A)に示すように、#1気筒に失火が生じた場合には、失火によりエンジン回転数が低下するため、#1気筒のクランク角時間Tは、その前に爆発した#4気筒のそれに比して長くなる(#1>#4)という現象が生ずる。また、失火が生じた#1気筒は、燃焼圧力が非常に小さくなる。このため、その次の行程において、当該#1気筒の筒内ガスを排気するポンプ仕事が小さくなる。その結果、エンジン回転数が増大するため、当該#1気筒の次の#2気筒のクランク角時間Tは、#1気筒のそれに比して非常に短くなる(#2<#1)という現象が生ずる。   As shown in FIG. 4A, when a misfire occurs in the # 1 cylinder, the engine speed decreases due to the misfire, so the crank angle time T of the # 1 cylinder is the # 4 cylinder that exploded before that. This causes a phenomenon that the length becomes longer (# 1> # 4). In addition, the combustion pressure of the # 1 cylinder where misfire has occurred becomes very small. For this reason, in the next stroke, the pump work for exhausting the in-cylinder gas of the # 1 cylinder is reduced. As a result, since the engine speed increases, the crank angle time T of the # 2 cylinder next to the # 1 cylinder is much shorter than that of the # 1 cylinder (# 2 <# 1). Arise.

ここで、図4(A)に示された各気筒のクランク角時間Tを、図2のルーチンの手法により、両軸をクランク角時間Tとしたxy平面上に表すと、図4(B)に示すようになる。すなわち、#1気筒が失火した場合には、上記の如く、クランク角時間Tは#1>#4となるため、プロット点P#1−#4の座標値はx座標>y座標となる。つまり、プロット点P#1−#4は、図4(B)のxy平面における直線y=xの下方に位置することとなる。また、クランク角時間Tは#2<#1となるため、プロット点P#2−#1の座標値はx座標<y座標となる。つまり、プロット点P#2−#1は、図4(B)のxy平面における直線y=xの上方に位置することとなる。つまり、失火に伴って図4(A)に示すクランク角時間Tの変化が生ずると、上記xy平面上では、その失火気筒に関するクランク角時間Tの情報を含む2つのプロット点P(P#1−#4とP#2−#1)が、直線y=xに対して上方と下方とに分かれるという現象が確実に生ずる。 Here, when the crank angle time T of each cylinder shown in FIG. 4 (A) is represented on the xy plane with both axes as the crank angle time T by the routine method of FIG. 2, FIG. 4 (B). As shown. That is, when the # 1 cylinder is misfired, the crank angle time T is # 1># 4 as described above, so the coordinate values of the plot points P # 1- # 4 are x-coordinate> y-coordinate. That is, the plot points P # 1- # 4 are located below the straight line y = x in the xy plane of FIG. Since the crank angle time T is # 2 <# 1, the coordinate value of the plot point P # 2- # 1 is x coordinate <y coordinate. That is, the plot point P # 2- # 1 is located above the straight line y = x in the xy plane of FIG. That is, when a change in the crank angle time T shown in FIG. 4A occurs due to a misfire, two plot points P (P # 1) including information on the crank angle time T related to the misfire cylinder on the xy plane. The phenomenon that- # 4 and P # 2- # 1 ) are divided into an upper part and a lower part with respect to the straight line y = x occurs reliably.

図5は、失火が生じていない場合と失火が生じている場合における各気筒のクランク角時間Tの実測値の分布を比較するための図である。より具体的には、図5(A)は、何れの気筒にも失火が生じていない場合を示しており、図5(B)は、#1気筒に定常的な失火が生じている場合を示している。尚、図5中に実線で示す直線は、同一気筒のクランク角時間Tをそれぞれx座標およびy座標とするプロット点P(例えばP#2−#1)の各々の集合に対する近似直線を示し、破線で示す直線は、直線y=xである。このような近似直線は、例えば最小二乗法により得ることができる。 FIG. 5 is a diagram for comparing the distribution of measured values of the crank angle time T of each cylinder when no misfire occurs and when misfire occurs. More specifically, FIG. 5 (A) shows a case where no misfire has occurred in any of the cylinders, and FIG. 5 (B) shows a case where steady misfire has occurred in the # 1 cylinder. Show. In addition, the straight line shown by the solid line in FIG. 5 shows the approximate straight line for each set of plot points P (for example, P # 2- # 1 ) having the crank angle time T of the same cylinder as the x coordinate and the y coordinate, respectively. A straight line indicated by a broken line is a straight line y = x. Such an approximate straight line can be obtained by, for example, the least square method.

クランク角時間Tのばらつきが各気筒間に生じていないと仮定した場合には、すべてのプロット点Pが直線y=x上に位置することとなる。しかしながら、気筒間には燃焼のばらつきに起因するエンジン回転数のばらつき、すなわち、クランク角時間Tのばらつきが存在する。このため、図5(A)に示すように、各気筒に対する各々のプロット点Pおよびそれらの近似直線は、直線y=x付近の位置に規則性を有することなく分布するものとなる。   If it is assumed that there is no variation in the crank angle time T between the cylinders, all the plot points P are located on the straight line y = x. However, there is a variation in engine speed due to a variation in combustion between cylinders, that is, a variation in crank angle time T. For this reason, as shown in FIG. 5A, the plot points P and their approximate straight lines for each cylinder are distributed without regularity at positions near the straight line y = x.

これに対し、#1気筒に定常的な失火が生じている場合には、図5(B)に示すように、失火気筒(#1)とその次の爆発気筒(#2)との関係で定めたプロット点P#2−#1のみが、直線y=xから大きく離れて分布している。#1気筒に失火が生じたとすると、既述した通り、失火が生じた#1気筒のクランク角時間Tはその前の爆発気筒(#4)のそれに比して長くなるとともに、その次の#2気筒のクランク角時間Tは#1気筒のそれに比して非常に短くなる。従って、#2気筒のクランク角時間をx座標とされ、#1気筒のクランク角時間Tをy座標とされたプロット点P#2−#1は、xy平面における直線y=xの上方であって直線y=xから大きく離れた位置に確実に分布することとなる。 On the other hand, when a steady misfire occurs in the # 1 cylinder, as shown in FIG. 5B, the relationship between the misfire cylinder (# 1) and the next explosion cylinder (# 2) Only the determined plot points P # 2- # 1 are distributed far away from the straight line y = x. Assuming that misfire has occurred in the # 1 cylinder, as described above, the crank angle time T of the # 1 cylinder in which misfire has occurred becomes longer than that of the previous explosion cylinder (# 4), and the next # The crank angle time T for the two cylinders is much shorter than that for the # 1 cylinder. Accordingly, the plot point P # 2- # 1 in which the crank angle time of the # 2 cylinder is the x coordinate and the crank angle time T of the # 1 cylinder is the y coordinate is above the straight line y = x in the xy plane. Therefore, it is surely distributed at a position far away from the straight line y = x.

つまり、上記図2のルーチンの処理によれば、各気筒に独立して存在する一貫性のないクランク角時間Tのばらつきの影響を受けることなく、失火に伴うクランク角時間Tの変化のみを精度良く抽出することができ、言い換えれば、失火気筒に関するデータのみを他の気筒に関するデータに対して精度良く分離することができる。   That is, according to the routine processing of FIG. 2 described above, only the change in the crank angle time T due to misfire can be accurately detected without being affected by the inconsistent crank angle time T that exists independently for each cylinder. In other words, only the data relating to the misfired cylinder can be accurately separated from the data relating to the other cylinders.

以上説明した本実施形態の処理において、プロット点Pをxy平面上にプロットするということは、2つの変化量(爆発が隣接する2つの気筒のクランク角時間T)の情報を1つのプロット点Pに含ませることを意味する。そして、そのような2つのプロット点間で判定ベクトルPn−1を算出することは、3つの変化量を1つの失火判定パラメータに含ませることに相当する。前記の従来技術のように、複数回の判定しきい値との判定を経て失火を判定する手法では、その判定処理が複雑であるため、より具体的には、その判定処理における場合分けが複雑になるため、失火の判定洩れが起こり得る。これに対し、本実施形態の処理によれば、判定ベクトルPn−1の大きさと向きを判定基準ベクトルと比較することにより、単一の失火判定パラメータを用いた1回の処理で失火検出を行うことができる。つまり、本実施形態の処理によれば、判定精度を良好に維持しつつ判定処理を簡素化することができ、これにより、正確かつ判定洩れのない失火検出が可能となる。 In the processing of the present embodiment described above, plotting the plot point P on the xy plane means that information on two changes (crank angle time T of two cylinders adjacent to each other in explosion) is information on one plot point P. Means to include. Then, calculating the determination vector P n−1 P n between two such plot points is equivalent to including three variations in one misfire determination parameter. In the method of determining misfire through determination with a plurality of determination thresholds as in the prior art described above, since the determination process is complicated, more specifically, the case classification in the determination process is complicated. As a result, misjudgment of misfire may occur. On the other hand, according to the process of the present embodiment, the magnitude and direction of the determination vector P n−1 P n are compared with the determination reference vector, so that the misfire is performed in one process using a single misfire determination parameter. Detection can be performed. That is, according to the process of the present embodiment, the determination process can be simplified while maintaining a good determination accuracy, and thereby, misfire detection can be performed accurately and without omission of determination.

また、上記図2のルーチンの手法は、気筒間の相対的なクランク角時間T(エンジン回転数情報)の関係に基づいて失火判定を行うものであるため、基準となるエンジン回転数情報が不要となるので、エンジン回転数が変化している場合であっても、精度の良い失火判定が可能となる。   Further, since the routine method of FIG. 2 performs misfire determination based on the relationship between the relative crank angle times T (engine speed information) between the cylinders, reference engine speed information is unnecessary. Therefore, even if the engine speed is changing, it is possible to perform misfire determination with high accuracy.

また、上記図2のルーチンの処理で用いるクランク角時間Tのデータ点数は、今回、前回、および前々回の3点である。つまり、上記ルーチンの処理によれば、少ないデータ点数で精度良く失火検出をすることが可能となる。上記の如く、各気筒のクランク角時間Tは、それぞれ独立したばらつきを有している。このため、失火検出に用いるデータ点数が少ないということは、失火の判定基準値と比較される判定パラメータに付加されるばらつき幅が小さくなること、すなわち、判定精度の向上を意味する。また、データ点数が少ないと、平均エンジン回転数が変化する場合(加速中など)においても判定精度を高く維持することができる。   Further, the number of data points of the crank angle time T used in the processing of the routine of FIG. 2 is three points, this time, the previous time, and the last time. That is, according to the processing of the above routine, it is possible to detect misfire with a small number of data points with high accuracy. As described above, the crank angle time T of each cylinder has an independent variation. For this reason, the fact that the number of data points used for misfire detection is small means that the variation width added to the determination parameter compared with the misfire determination reference value is small, that is, the determination accuracy is improved. If the number of data points is small, the determination accuracy can be kept high even when the average engine speed changes (during acceleration, etc.).

また、失火気筒のエンジン回転数(クランク角時間T)の変動(ばらつき幅)は、当該気筒では燃焼が行われないため、正常に燃焼が行われる気筒に比して小さくなるという物理的特性がある。上記図2のルーチンの処理によれば、そのようなばらつき幅の少ない失火気筒のクランク角時間Tと、その前後の爆発気筒のクランク角時間Tとを失火検出のパラメータに用いるため、失火検出の判定感度が非常に高い、すなわち、失火判定パラメータの値の大きさとそのパラメータのばらつき幅との比(S/N比)を高くすることができる(Nが小さくなる)。   In addition, since the fluctuation (variation width) of the engine speed (crank angle time T) of the misfired cylinder is not combusted in the cylinder, there is a physical characteristic that it is smaller than that of a cylinder in which combustion is normally performed. is there. According to the routine processing of FIG. 2, the crank angle time T of the misfire cylinder with such a small variation and the crank angle time T of the explosion cylinder before and after that are used as misfire detection parameters. The determination sensitivity is very high, that is, the ratio (S / N ratio) between the magnitude of the misfire determination parameter value and the variation width of the parameter can be increased (N is decreased).

また、例えば#1気筒に失火が生じた場合には、既述した通り、クランク角時間Tが#1>#4、および#2<#1となる現象が生ずるため、プロット点P#1−#4は直線y=xの下方に位置し、その次のプロット点P#2−#1は直線y=xの上方に位置することとなる。上記図2のルーチンの手法において、これら2つのプロット点間距離、すなわち、判定ベクトルの大きさを失火判定パラメータとして用いることは、失火判定パラメータを大きくできることを意味する。これにより、失火の誤判定率を下げることできる(S/N比を高くすることができる(Sが大きくなる))。 Further, for example, when a misfire occurs in the # 1 cylinder, as described above, a phenomenon occurs in which the crank angle time T becomes # 1># 4 and # 2 <# 1, so the plot point P # 1- # 4 is located below the straight line y = x, and the next plot point P # 2- # 1 is located above the straight line y = x. In the routine method of FIG. 2, using the distance between these two plot points, that is, the magnitude of the determination vector as the misfire determination parameter means that the misfire determination parameter can be increased. Thereby, the misjudgment rate of misfire can be lowered (S / N ratio can be increased (S is increased)).

[実施の形態1に対する変形例]
ところで、上述した実施の形態1においては、判定ベクトルPn−1を算出する際に、前回のプロット点Pn−1を本発明でいう基準点としているが、本発明の判定ベクトルを算出する手法はこれに限定されるものではない。すなわち、判定ベクトルの基準点は、例えば、今回のプロット点Pから直線y=xに下ろした垂線と直線y=xとの交点A(図5(B)参照)であってもよい、つまり、判定ベクトルをAP(図5(B)参照)として算出してもよい。このような手法によれば、前回のプロット点Pn−1を用いないため、失火判定に用いるデータ点数(クランク角時間T)は今回および前回の2点となり、上述した実施の形態1の処理に比して更に、失火判定パラメータに含まれるばらつき幅が小さく(S/N比のNが小さく)、平均エンジン回転数の変動に強い失火判定を実現することができる。
[Modification to Embodiment 1]
In the first embodiment described above, when the determination vector P n−1 P n is calculated, the previous plot point P n−1 is used as a reference point in the present invention. The calculation method is not limited to this. That is, the reference point of the determination vector may be, for example, the intersection A (see FIG. 5B) of the perpendicular line drawn from the current plot point P n to the straight line y = x and the straight line y = x. The determination vector may be calculated as AP n (see FIG. 5B). According to such a method, since the previous plot point P n-1 is not used, the number of data points (crank angle time T) used for the misfire determination is two points this time and the previous time, and the processing of the first embodiment described above. In addition, the misfire determination parameter that has a smaller variation range included in the misfire determination parameter (N of the S / N ratio is small) and is resistant to fluctuations in the average engine speed can be realized.

また、失火判定に用いるデータ点数を2点で行うという観点においては、本発明の判定ベクトルを算出する手法は、上記のものに限らず、例えば、所定の勾配aを有する直線であって今回のプロット点Pを通過する直線におけるy軸切片bを算出したうえで、判定ベクトルの基準点をxy平面の原点Oとし、当該原点からy軸切片bに向かう判定ベクトルObを算出するものであってもよい。尚、この場合の勾配aは、内燃機関10の運転状態に応じて、より具体的にはエンジン回転数に応じて予め定められるものである。 In addition, from the viewpoint of performing the number of data points used for misfire determination with two points, the method of calculating the determination vector of the present invention is not limited to the above, but is, for example, a straight line having a predetermined gradient a and in terms of calculating the y-axis intercept b 1 in a straight line passing through the plotted points P n, the reference point determining vectors the origin O of xy-plane, and calculates the decision vector Ob 1 directed from the origin to the y-axis intercept b 1 It may be a thing. The gradient a in this case is determined in advance according to the operating state of the internal combustion engine 10, more specifically according to the engine speed.

また、上述した実施の形態1においては、単位処理サイクル毎に判定ベクトルPn−1を算出し、単発的な失火を判定することとしているが、このような手法に限定されるものではなく、同一気筒のクランク角時間Tをそれぞれx座標およびy座標とするプロット点P(例えばP#2−#1)を、所定回数(例えば10回)に渡ってxy平面にプロットした後に、そのプロット点Pの集合に対する近似直線のy軸切片b(図5(B)参照)を算出し、xy平面の原点から当該y軸切片bに向かう判定ベクトルOb(図5(B)参照)を算出するものであってもよい。 In the first embodiment described above, the determination vector P n−1 P n is calculated for each unit processing cycle to determine a single misfire. However, the present invention is not limited to such a method. Plot points P (for example, P # 2- # 1 ) having the crank angle time T of the same cylinder as the x coordinate and y coordinate, respectively, are plotted on the xy plane for a predetermined number of times (for example, 10 times). An approximate straight line y-axis intercept b 2 (see FIG. 5B) for the set of plot points P is calculated, and a determination vector Ob 2 (see FIG. 5B) from the origin of the xy plane toward the y-axis intercept b 2 is calculated. ) May be calculated.

更に、本発明で用いられる失火判定パラメータは、上述した実施の形態1の手法、或いは上述した3つの変形例の手法で算出される判定ベクトル(Pn−1、AP、Ob、またはOb)に限らない。すなわち、本発明の失火判定パラメータは、判定ベクトルPn−1の場合を例にとると、今回の判定ベクトルPn−1と前回の判定ベクトルPn−2n−1との差Bであってもよい。このような手法によれば、失火判定パラメータを上述した実施の形態1の手法に比して大きくできるため、失火の誤判定率を更に下げることできる。 Further, the misfire determination parameters used in the present invention are the determination vectors (P n−1 P n , AP n , Ob 1 , and so on) calculated by the method of the first embodiment described above or the methods of the three modified examples described above. or it is not limited to the Ob 2). That is, the misfire determination parameter of the present invention, taking the case of the determination vector P n-1 P n as an example, the determination vector P n-2 P n-1 of this decision vector P n-1 P n and the previous May be the difference B. According to such a method, since the misfire determination parameter can be increased as compared with the method of the first embodiment described above, the misfire misjudgment rate can be further reduced.

そして、本発明の失火判定パラメータは、更には、上述した失火判定パラメータ(判定ベクトル(Pn−1、AP、Ob、またはOb)または上記の差B)を、前回以前の複数の処理サイクルにおいて平均値Mとして算出され、その平均値Mと今回の処理サイクルで算出された失火判定パラメータとの差Cであってもよい。具体的には、判定ベクトルPn−1の場合を例にとると、今回の処理サイクルで算出される判定ベクトルがP#1−#4#2−#1である場合に、例えば、前回以前の処理サイクルにおいて算出された判定ベクトル、すなわちP#4−#3#1−#4(前回)、P#3−#2#4−#3(前々回)、およびP#2−#1#3−#2(前々々回)の平均値Mと、今回の処理サイクルにおいて算出された判定ベクトルP#1−#4#2−#1との差Cを、今回の失火判定パラメータとしてもよい。 Further, the misfire determination parameter of the present invention further includes the above-described misfire determination parameter (determination vector (P n-1 P n , AP n , Ob 1 , or Ob 2 ) or the difference B described above) It may be calculated as an average value M in a plurality of processing cycles, and may be a difference C between the average value M and the misfire determination parameter calculated in the current processing cycle. Specifically, taking the case of the determination vector P n-1 P n as an example, if the determination vector calculated in the current processing cycle is P # 1- # 4 P # 2- # 1 , , The determination vectors calculated in the previous processing cycle, that is, P # 4- # 3 P # 1- # 4 (previous), P # 3- # 2 P # 4- # 3 (previous times), and P # 2 The difference C between the average value M of # 1 P # 3 to # 2 ( two times before) and the determination vector P # 1 to # 4 P # 2 to # 1 calculated in the current processing cycle The misfire determination parameter may be used.

また、以上説明した失火判定パラメータ、すなわち、判定ベクトル(Pn−1、AP、Ob、またはOb)、差B、または差Cのいずれか1つだけでなく、複数の失火判定パラメータがそれぞれ判定基準値を上回った場合に失火と判定してもよい。 Further, not only one of the misfire determination parameters described above, that is, the determination vector (P n-1 P n , AP n , Ob 1 , or Ob 2 ), the difference B, or the difference C, but also a plurality of misfires. A misfire may be determined when each of the determination parameters exceeds a determination reference value.

また、上述した実施の形態1においては、クランク角時間Tを、0°ATDC(圧縮上死点)から20°ATDCまでの区間に対するものとして取得しているが、本発明のエンジン回転数情報はこれに限定されるものではない。すなわち、エンジン回転数情報として用いるデータは、上記のように取得されたクランク角時間Tに代えて、点火直後の所定区間のクランク角時間Tとその90°CA後の所定区間のクランク角時間Tとの差の二乗値Dであってもよい。この二乗値Dは、内燃機関10が発生させるトルクと相関を有する値となるものである。ここで用いられる点火直後の所定区間のクランク角時間Tおよびその90°CA後の所定区間のクランク角時間Tn'には、当該気筒の爆発によって生じたクランク角時間Tの同様のばらつきが含まれる。従って、このトルク相関値Dを用いることとすれば、これらのクランク角時間T、Tn'の差を求めることにより、当該爆発気筒が有するばらつきが相殺されたエンジン回転数情報を得ることができ、精度の良い失火判定が可能となる。 In the first embodiment described above, the crank angle time T is acquired for the section from 0 ° ATDC (compression top dead center) to 20 ° ATDC, but the engine speed information of the present invention is as follows. It is not limited to this. That is, the data used as the engine speed information is replaced with the crank angle time T in the predetermined section immediately after ignition and the crank angle time T in the predetermined section after 90 ° CA instead of the crank angle time T acquired as described above. It may be the square value D of the difference. This square value D is a value having a correlation with the torque generated by the internal combustion engine 10. Here to a given interval crank angle time T n and the crank angle time T n of the predetermined section after the 90 ° CA of 'immediately after ignition to be used, a similar variation in the crank angle time T caused by the explosion of the cylinder included. Therefore, if this torque correlation value D is used, it is possible to obtain engine speed information in which variations of the explosion cylinder are offset by obtaining the difference between the crank angle times T n and T n ′. This makes it possible to make a misfire determination with high accuracy.

尚、上述した実施の形態1においては、ECU30が、上記ステップ104の処理を実行することにより前記第1の発明における「回転数情報プロット手段」が、上記ステップ106の処理を実行することにより前記第1の発明における「判定ベクトル算出手段」が、上記ステップ108、110の処理を実行することにより前記第1の発明における「失火判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 30 executes the process of step 104, so that the “rotational speed information plotting means” in the first invention executes the process of step 106. The “judgment determination means” in the first invention is realized by executing the processing of steps 108 and 110 by the “determination vector calculation means” in the first invention.

実施の形態2.
次に、図6乃至図8を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態1の装置構成を用いて、ECU30に図2のルーチンに代えて、図6のルーチンを実行させることにより実現されるものである。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The system of the present embodiment is realized by causing the ECU 30 to execute the routine of FIG. 6 instead of the routine of FIG. 2 using the apparatus configuration of the first embodiment described above.

[実施の形態2における具体的処理]
次に、図6および図7を参照して、本実施形態のシステムにおいて失火を検出するために用いられる具体的な処理の内容について説明する。
図6は、本実施の形態2において、失火気筒を検出すべく、ECU30が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、各気筒の点火時期が到来する毎に周期的に実行されるものとする。また、図6において、実施の形態1における図2に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[Specific Processing in Second Embodiment]
Next, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the content of the specific process used in order to detect misfire in the system of this embodiment is demonstrated.
FIG. 6 is a flowchart of a routine executed by the ECU 30 to detect a misfire cylinder in the second embodiment. Note that this routine is periodically executed every time the ignition timing of each cylinder arrives. In FIG. 6, the same steps as those shown in FIG. 2 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図6に示すルーチンでは、先ず、今回の爆発気筒のクランク角時間Tが取得される(ステップ100)。次いで、前回の爆発気筒のクランク角時間Tn−1、前々回の爆発気筒のクランク角時間Tn−2、および更にその前回(前々々回)の爆発気筒のクランク角時間Tn−3がそれぞれ読み出される(ステップ116)。 In the routine shown in FIG. 6, first, the crank angle time T n of the current explosion cylinder is acquired (step 100). Next, the crank angle time T n-1 of the previous explosion cylinder, the crank angle time T n-2 of the previous explosion cylinder, and the crank angle time T n-3 of the previous (previous) explosion cylinder are obtained. Each is read (step 116).

次に、上記ステップ100および116で取得されたそれぞれのクランク角時間Tを基礎として、爆発順序が隣接する2つの気筒のクランク角時間Tの偏差dTが次の(1)式により算出される(ステップ118)。
dT=Tn−1−T ・・・(1)
具体的には、本ステップ118では、今回のクランク角時間偏差dT(=Tn−1−T)、前回のクランク角時間偏差dTn−1(=Tn−2−Tn−1)、前々回のクランク角時間偏差dTn−2(=Tn−3−Tn−2)がそれぞれ取得される。
Next, based on the respective crank angle times T acquired in steps 100 and 116, a deviation dT between the crank angle times T of two cylinders adjacent to each other in the explosion order is calculated by the following equation (1) ( Step 118).
dT n = T n−1 −T n (1)
Specifically, in this step 118, the current crank angle time deviation dT n (= T n−1 −T n ) and the previous crank angle time deviation dT n−1 (= T n−2 −T n−1). ), The crank angle time deviation dT n−2 (= T n−3 −T n−2 ) of the last time is acquired.

次に、前回のプロット点Qn−1および今回のプロット点Qが、両軸がともにクランク角時間偏差dTとされたxy平面(後述する図7参照)上にプロットされる(ステップ120)。具体的には、前々回のクランク角時間偏差dTn−2をx座標とし、前回のクランク角時間偏差dTn−1をy座標としてxy平面上にプロット点Qn−1がプロットされるとともに、前回のクランク角時間偏差dTn−1をx座標とし、今回のクランク角時間偏差dTをy座標としてxy平面上にプロット点Qがプロットされる。図7は、そのようなxy平面の一例を示す図である。 Next, the previous plot point Q n−1 and the current plot point Q n are plotted on the xy plane (see FIG. 7 described later) in which both axes are crank angle time deviations dT (step 120). . Specifically, the plot point Q n-1 is plotted on the xy plane with the crank angle time deviation dT n-2 of the previous time as the x coordinate and the previous crank angle time deviation dT n-1 as the y coordinate, The plot point Q n is plotted on the xy plane with the previous crank angle time deviation dT n−1 as the x coordinate and the current crank angle time deviation dT n as the y coordinate. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of such an xy plane.

次に、前回のプロット点Qn−1と今回のプロット点Qとの間でプロット点間距離E(失火判定パラメータ)が算出される(ステップ122)。次いで、プロット点間距離Eが所定の判定基準値以上か否かが判別される(ステップ124)。尚、ここで用いられる判定基準値は、上述した実施の形態1の判定基準ベクトルの大きさの場合と同様の手法で予め設定されたものである。 Next, the inter-plot point distance E (misfire determination parameter) is calculated between the previous plot point Q n−1 and the current plot point Q n (step 122). Next, it is determined whether or not the distance E between plot points is equal to or greater than a predetermined determination reference value (step 124). Note that the determination reference value used here is set in advance by the same method as in the case of the size of the determination reference vector of the first embodiment described above.

上記ステップ124において、プロット点間距離Eが判定基準値以上でないと判定された場合には、今回の処理サイクルが速やかに終了され、一方、プロット点間距離Eが判定基準値以上であると判定された場合には、次いで、前々回および前々々回のプロット点Qn−2およびプロット点Qn−3(図7参照)のxy座標値が共に負であるか否かが判別される(ステップ126)。 If it is determined in step 124 that the inter-plot point distance E is not greater than or equal to the determination reference value, the current processing cycle is immediately terminated, while the inter-plot point distance E is determined to be greater than or equal to the determination reference value. If so, it is then determined whether or not the xy coordinate values of the plot point Q n−2 and the plot point Q n−3 (see FIG. 7) of the previous time and the previous time are negative (see FIG. 7). Step 126).

上記ステップ126が不成立であると判定された場合には、今回の処理サイクルが速やかに終了され、一方、上記ステップ126の判定が成立する場合には、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定される(ステップ128)。次いで、失火回数が一定の頻度を超えたと認められた場合には(ステップ112)、当該失火気筒に定常的な失火が生じていると判定される(ステップ114)。   If it is determined that step 126 is not established, the current processing cycle is immediately terminated. On the other hand, if the determination of step 126 is established, it is determined that a misfire has occurred in the previous explosion cylinder. (Step 128). Next, when it is determined that the number of misfires has exceeded a certain frequency (step 112), it is determined that a steady misfire has occurred in the misfire cylinder (step 114).

[実施の形態2の処理の利点]
次に、図8を参照して、上述した図6に示すルーチンの処理の利点について説明する。
図8は、図6に示すルーチンの処理の利点を説明するための図である。図8(A)は、何れの気筒にも失火が生じていない場合を示しており、図8(B)は、#1気筒に定常的な失火が生じている場合を示しており、図8(C)は、図8(B)における各種プロット点Qのx座標値(クランク角時間偏差dT)を横軸にとり、各種プロット点Qの頻度を縦軸にとったグラフを示している。尚、図8(C)は後述する実施の形態2に対する変形例において参照する。
[Advantages of Processing in Embodiment 2]
Next, the advantages of the routine processing shown in FIG. 6 described above will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining the advantages of the processing of the routine shown in FIG. FIG. 8A shows a case where no misfire occurs in any cylinder, and FIG. 8B shows a case where steady misfire occurs in the # 1 cylinder. (C) shows a graph in which the x-coordinate value (crank angle time deviation dT) of various plot points Q in FIG. 8B is taken on the horizontal axis, and the frequency of the various plot points Q is taken on the vertical axis. Note that FIG. 8C is referred to in a modification to the second embodiment described later.

上述した図6のルーチンの手法、すなわち、x座標値およびy座標値を共にクランク角時間偏差dTとしてプロット点Qをxy平面にプロットする手法によれば、連続する4種類のプロット点Q(Q、Qn−1、Qn−2、Qn−3)の和はゼロとなる。つまり、この手法によれば、上記4種類のプロット点Qは、xy平面の原点を中心(平均値)とする規則性の伴わないばらつきを有して分布するものとなる。 According to the routine method of FIG. 6 described above, that is, the method of plotting the plot point Q on the xy plane with both the x coordinate value and the y coordinate value as the crank angle time deviation dT, four consecutive plot points Q (Q n , Qn -1 , Qn -2 , Qn -3 ) is zero. That is, according to this method, the four types of plot points Q are distributed with variations without regularity centered on the origin (average value) of the xy plane.

これに対し、#1気筒に失火が生じている場合には、図4(A)を引用して既述した通り、クランク角時間Tの大きさが#1>#4>#3>#2という関係となるため、上記図6のルーチンの処理によれば、そのような関係を有するクランク角時間Tを基礎として算出された偏差dTをxまたはy座標値として上記4種類のプロット点Qがxy平面上にプロットされると、図8(B)に示すような規則性を伴うものとすることができる。   On the other hand, when the misfire occurs in the # 1 cylinder, as already described with reference to FIG. 4A, the magnitude of the crank angle time T is # 1> # 4> # 3> # 2. Therefore, according to the processing of the routine of FIG. 6, the four types of plot points Q are obtained by using the deviation dT calculated based on the crank angle time T having such a relationship as an x or y coordinate value. When plotted on the xy plane, it can be accompanied by regularity as shown in FIG.

より具体的には、例えばプロット点Q#12−#23は、上記図4(A)の関係によれば、失火気筒(#1)とその次の爆発気筒(#2)とのクランク角時間偏差dT#12の値が、他の偏差dTに比して最も大きくなる。このため、そのような偏差dTの関係がxy平面上に反映されると、当該最大偏差dT#12をx座標値とするプロット点Q#12−#23は、その他のプロット点Qに比してx軸の正方向に最も突出した点となる。他の3種類のプロット点Qについても、上記図4(A)の関係によれば、プロット点Q#12−#23の場合と同様に、それぞれ図8(B)に示される領域に規則性を伴って分布することとなる。 More specifically, for example, according to the relationship of FIG. 4A, the plot point Q # 12- # 23 is the crank angle time between the misfire cylinder (# 1) and the next explosion cylinder (# 2). The value of the deviation dT # 12 is the largest compared to the other deviations dT. Therefore, when such a relationship of the deviation dT is reflected on the xy plane, the plot points Q # 12- # 23 having the maximum deviation dT # 12 as the x coordinate value are compared with the other plot points Q. This is the point that protrudes most in the positive direction of the x-axis. With respect to the other three types of plot points Q, according to the relationship shown in FIG. 4A, the regions shown in FIG. 8B have regularity as in the case of plot points Q # 12- # 23 . Will be distributed.

以上説明した本実施形態の処理において、クランク角時間偏差dTをxy座標値としてプロット点Qをxy平面上にプロットするということは、3つの変化量(爆発が隣接する3つの気筒のクランク角時間T)の情報を1つのプロット点Qに含ませることを意味する。そして、そのような2つのプロット点間でプロット点間距離Eを算出することは、4つの変化量を1つの失火判定パラメータに含ませることに相当する。このため、本実施形態の処理によれば、そのような情報を有する単一の失火判定パラメータを用いた1回の処理で正確かつ判定洩れのない失火検出を行うことができる。   In the processing of the present embodiment described above, plotting the plot point Q on the xy plane with the crank angle time deviation dT as the xy coordinate value means that there are three variations (crank angle times of three cylinders adjacent to the explosion). This means that the information of T) is included in one plot point Q. And calculating the distance E between plot points between such two plot points is equivalent to including four variations in one misfire determination parameter. For this reason, according to the processing of the present embodiment, it is possible to perform misfire detection accurately and without omissions in a single process using a single misfire determination parameter having such information.

また、上記図6のルーチンの処理によれば、前回のプロット点Qn−1(図8(B)の場合はQ#41−#12)と今回のプロット点Q(図8(B)の場合はQ#12−#23)とのプロット点間距離Eが、その他のプロット点間距離Eに比して大きくなるように、データ(各気筒のエンジン回転数情報)を処理することが可能となる。このため、上記ルーチンの処理によれば、失火判定のS/N比を高くすることができ(Sが大きくなる)、前々回の気筒に失火が生じていることを精度良く判定することができる。 Further, according to the processing of the routine shown in FIG. 6, the previous plot point Q n-1 (Q # 41- # 12 in the case of FIG. 8B) and the current plot point Q n (FIG. 8B). it is the case of plot points between a distance E n between Q # 12- # 23) is to be greater than the distance E between the other plot points, for processing data (engine speed information of each cylinder) Is possible. For this reason, according to the processing of the above routine, the S / N ratio for misfire determination can be increased (S increases), and it is possible to accurately determine that misfire has occurred in the previous cylinder.

また、上記ルーチンの処理では、更に、前々回のプロット点Qn−2および前々々回のプロット点Qn−3のxy座標値が共に負であるか否かを判別することとしている。プロット点間距離Eの判定に加え、このような処理を行うことにより、当該距離Eが判定基準値を上回り、かつ、プロット点Qn−2、Qn−3のxy座標値が共に負である場合に、上記図4(A)の関係が生じている蓋然性が極めて高いという判断を行うことができ、更に高精度な失火判定が可能となる。 In the processing of the above routine, it is further determined whether or not the xy coordinate values of the previous plot point Q n−2 and the previous plot point Q n−3 are negative. By performing such processing in addition to the determination of the distance E between the plot points, the distance E exceeds the determination reference value, and the xy coordinate values of the plot points Q n−2 and Q n−3 are both negative. In some cases, it can be determined that the probability that the relationship shown in FIG. 4A is generated is extremely high, and a more accurate misfire determination is possible.

[実施の形態2に対する変形例]
ところで、上述した実施の形態2においては、爆発順序が隣接する気筒に対する2種類のプロット点間距離Eを算出しているが、このような手法に限定されるものではなく、例えば、失火判定パラメータに用いる距離は、xy平面の原点と今回のプロット点Qとの距離F(図8(B)参照)として算出されるものであってもよく、或いは、xy平面の原点からx軸方向における今回のプロット点Qまでの距離G(図8(B)参照)であってもよい。これらの手法によれば、上述した距離Eを用いた手法に対して、距離の値は多少小さくなる(Sが小さくなる)が、データ点数は少なくなる。つまり、失火判定パラメータに含まれるばらつき幅が小さくなる(Nが小さくなる)ため、これらの手法によっても精度の良い失火判定が可能となる。
[Modification to Embodiment 2]
By the way, in the second embodiment described above, the two types of plot point distances E for the cylinders whose explosion order is adjacent to each other are calculated. However, the present invention is not limited to such a method. the distance to be used may be one that is calculated as the distance between the origin and the present plot point Q n of the xy plane F (see FIG. 8 (B)), or, in the x-axis direction from the origin of the xy plane the distance to the current plot point Q n G may be (see FIG. 8 (B) refer). According to these methods, the distance value is slightly smaller (S is smaller) than the method using the distance E described above, but the number of data points is reduced. That is, since the variation range included in the misfire determination parameter is small (N is small), the misfire determination with high accuracy can be performed also by these methods.

また、上記の手法に限らず、上述した距離E、距離F、または距離Gを用いて失火を判定するという手法を行うことにより、失火が生じているおそれがある気筒を特定したうえで、更に、その特定に用いられたプロット点Qを所定回数(例えば10回程度)取得し、その結果得られた当該プロット点Qの頻度分布がx軸方向に対して所定の基準以上に扁平度が高いと判定した場合に、その特定気筒が失火していると判定してもよい。既述した通り、失火気筒のクランク角時間Tのばらつき幅は、正常に燃焼が行われる気筒に比して小さくなるという特性がある。従って、失火気筒とその次の爆発気筒とのクランク角時間偏差(図8の場合はdT#12)のばらつき幅も小さいものとなる。その結果、図8(C)に示すように、横軸を図8(B)のx軸とすると、プロット点Q#12−#23の頻度分布の扁平度が高くなるという傾向が生ずる。従って、このような手法によれば、上述した実施の形態2の手法に比して、更に確実な失火判定が可能となる。 Further, not only the above-described method but also a method of determining misfire using the above-described distance E, distance F, or distance G, and after identifying a cylinder that may cause misfire, The plot points Q used for the identification are acquired a predetermined number of times (for example, about 10 times), and the frequency distribution of the plot points Q obtained as a result is flatter than a predetermined reference in the x-axis direction. May be determined that the specific cylinder is misfired. As described above, the variation width of the crank angle time T of the misfired cylinder has a characteristic that it is smaller than that of a cylinder that normally performs combustion. Therefore, the variation range of the crank angle time deviation (dT # 12 in the case of FIG. 8) between the misfire cylinder and the next explosion cylinder is also small. As a result, as shown in FIG. 8C, when the horizontal axis is the x-axis in FIG. 8B, the flatness of the frequency distribution of the plot points Q # 12- # 23 tends to increase. Therefore, according to such a method, a more reliable misfire determination can be performed as compared with the method of the second embodiment described above.

尚、上述した実施の形態2においては、ECU30が、上記ステップ118の処理を実行することにより前記第5の発明における「回転数情報偏差算出手段」が、上記ステップ120の処理を実行することにより前記第5の発明における「偏差プロット手段」が、上記ステップ122の処理を実行することにより前記第5の発明における「プロット点距離算出手段」が、上記ステップ124、128の処理を実行することにより前記第5の発明における「失火判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the second embodiment described above, the ECU 30 executes the process of step 118, so that the “rotational speed information deviation calculating means” in the fifth aspect of the invention executes the process of step 120. By the “deviation plotting means” in the fifth invention executing the process of step 122, the “plot point distance calculating means” in the fifth invention executes the processes of steps 124 and 128. The “misfire determination means” in the fifth aspect of the present invention is realized.

実施の形態3.
次に、図9乃至図11を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態1の装置構成を用いて、ECU30に図2のルーチンに代えて、図9のルーチンを実行させることにより実現されるものである。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The system of the present embodiment is realized by causing the ECU 30 to execute the routine of FIG. 9 instead of the routine of FIG. 2 using the apparatus configuration of the first embodiment described above.

[実施の形態3における具体的処理]
次に、図9および図10を参照して、本実施形態のシステムにおいて失火を検出するために用いられる具体的な処理の内容について説明する。図9は、本実施の形態3において、失火気筒を検出すべく、ECU30が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、各気筒の点火時期が到来する毎に周期的に実行されるものとする。また、図9において、実施の形態1における図2に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[Specific Processing in Embodiment 3]
Next, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, the content of the specific process used in order to detect misfire in the system of this embodiment is demonstrated. FIG. 9 is a flowchart of a routine executed by the ECU 30 to detect a misfire cylinder in the third embodiment. Note that this routine is periodically executed every time the ignition timing of each cylinder arrives. 9, the same steps as those shown in FIG. 2 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図9に示すルーチンでは、先ず、今回の爆発気筒のクランク角時間Tが取得され(ステップ100)、次いで、前回の爆発気筒のクランク角時間Tn−1および前々回の爆発気筒のクランク角時間Tn−2がそれぞれ読み出される(ステップ102)。 In the routine shown in FIG. 9, first, the crank angle time T n of the present explosion cylinder is acquired (step 100), and then the crank angle time T n-1 of the previous explosion cylinder and the crank angle time of the previous explosion cylinder are obtained. T n−2 is read out (step 102).

次に、今回のクランク角時間T、前回のクランク角時間Tn−1、および前々回のクランク角時間Tn−2を、それぞれx座標値、y座標値、およびz座標値として、今回のプロット点Rがxyz空間上にプロットされる(ステップ130)。図10は、そのようなxyz空間の一例を示す図である。 Next, the current crank angle time T n , the previous crank angle time T n−1 , and the previous crank angle time T n−2 are set as the x coordinate value, the y coordinate value, and the z coordinate value, respectively. The plot point R n is plotted on the xyz space (step 130). FIG. 10 is a diagram illustrating an example of such an xyz space.

図10は、xyz空間上における直線x=y=zの軸方向から見た図である。ここでは、図10のxyz空間に、失火に伴う上記図4(A)の関係が生じている各気筒のクランク角時間Tを基礎とするプロット点Rが所定回数に渡ってプロットされたものを例にとって説明を行うものとする。尚、図10において、クローバー印のプロット点R#1−#4−#3は、x座標値を#1気筒のクランク角時間T(今回)、y座標値を#4気筒のクランク角時間T(前回)、およびz座標値を#3気筒のクランク角時間T(前々回)としてプロットされた点を示しており、その他のダイヤ印のプロット点R#2−#1−#4、スペード印のプロット点R#3−#2−#1、並びにハート印のプロット点R#4−#3−#2についても、図10中に示す通りであるため、その詳細な記載を省略する。 FIG. 10 is a diagram viewed from the axial direction of the straight line x = y = z in the xyz space. Here, in the xyz space of FIG. 10, a plot point R based on the crank angle time T of each cylinder in which the relationship of FIG. For the sake of illustration, let us explain. In FIG. 10, plot points R # 1 to # 4 to # 3 marked with a crowbar indicate that the x coordinate value is the crank angle time T of the # 1 cylinder (current) and the y coordinate value is the crank angle time T of the # 4 cylinder. (Previous) and points plotted with the z-coordinate value as the crank angle time T of the # 3 cylinder (previous times), and other diamond-marked plot points R # 2- # 1- # 4 and spade-marked points Since the plot point R # 3- # 2- # 1 and the heart mark plot point R # 4- # 3- # 2 are also as shown in FIG. 10, detailed description thereof is omitted.

図9に示すルーチンでは、上記ステップ130において、図10に示すようなプロット点Rがxyz空間上にプロットされると、次いで、今回のプロット点Rと直線x=y=zとの最短距離Hが算出される(ステップ132)。具体的には、この距離Hは、今回のプロット点Rから直線x=y=zに下ろした垂線の長さとして算出することができる。次いで、上記距離Hが所定の判定基準値以上か否かが判別される(ステップ134)。尚、ここで用いられる判定基準値は、上述した実施の形態1の判定基準ベクトルの大きさの場合と同様の手法で予め設定されたものである。 In the routine shown in FIG. 9, when the plot point R n as shown in FIG. 10 is plotted on the xyz space in step 130, the shortest point between the current plot point R n and the straight line x = y = z. A distance H is calculated (step 132). Specifically, the distance H can be calculated as the length of the perpendicular drawn from the current plot point R n the straight line x = y = z. Next, it is determined whether or not the distance H is greater than or equal to a predetermined determination reference value (step 134). Note that the determination reference value used here is set in advance by the same method as in the case of the size of the determination reference vector of the first embodiment described above.

上記ステップ134において、距離Hが判定基準値以上でないと判定された場合には、今回の処理サイクルが速やかに終了され、一方、距離Hが判定基準値以上であると判定された場合には、次いで、今回のプロット点Rが、直線x=y=zとy軸とz軸とに囲まれた空間内に位置しているか否かが判別される(ステップ136)。 If it is determined in step 134 that the distance H is not greater than or equal to the determination reference value, the current processing cycle is immediately terminated. On the other hand, if it is determined that the distance H is greater than or equal to the determination reference value, Next, it is determined whether or not the current plot point R n is located in a space surrounded by the straight line x = y = z, the y axis, and the z axis (step 136).

上記ステップ136において、今回のプロット点Rが当該空間内に位置していると判定された場合(図10におけるダイヤ印のプロット点R#2−#1−#4の場合)、すなわち、今回のプロット点Rが直線x=y=zに対してyz平面側に位置していると判定された場合には、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定される(ステップ138)。一方、上記ステップ136において、今回のプロット点Rが当該空間内に位置していないと判定された場合には、次いで、今回のプロット点Rが、直線x=y=zとx軸とz軸とに囲まれた空間内に位置しているか否かが判定される(ステップ140)。 In step 136, if the current plot point R n is determined to be located within the space (for diamond marks plotted points R # 2- # 1- # 4 in FIG. 10), i.e., time If the plot point R n of is determined to be located on the yz plane side with respect to the straight line x = y = z is determined that a misfire has occurred in the last explosion cylinder (step 138). On the other hand, if it is determined in step 136 that the current plot point R n is not located in the space, then the current plot point R n is represented by the straight line x = y = z and the x axis. It is determined whether or not it is located in a space surrounded by the z axis (step 140).

上記ステップ140において、今回のプロット点Rが当該空間内に位置していると判定された場合(図10におけるスペード印のプロット点R#3−#2−#1の場合)、すなわち、今回のプロット点Rが直線x=y=zに対してxz平面側に位置していると判定された場合には、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定される(ステップ142)。 If it is determined in step 140 that the current plot point R n is located in the space (in the case of the plot point R # 3- # 2- # 1 of the spade mark in FIG. 10), that is, this time If the plot point R n of is determined to be located in the xz plane side with respect to the straight line x = y = z is determined that a misfire explosive cylinders before last has occurred (step 142).

[実施の形態3の処理の利点]
次に、上記図10を参照して、上述した図9に示すルーチンの処理の利点について説明する。
クランク角時間Tのばらつきが各気筒間に生じていないと仮定した場合には、図10におけるxyz空間上にプロットされるすべてのプロット点Rは、直線x=y=z上に位置することとなる。言い換えれば、各種のプロット点Rが図10に示されるように直線x=y=zと離れて分布していることは、それら各種のプロット点Rの基礎となる3つのクランク角時間Tの間でばらつきが存在していることを示している。
[Advantages of Processing in Embodiment 3]
Next, the advantages of the routine processing shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG.
If it is assumed that the crank angle time T does not vary among the cylinders, all plot points R plotted in the xyz space in FIG. 10 are located on the straight line x = y = z. Become. In other words, the fact that the various plot points R are distributed apart from the straight line x = y = z as shown in FIG. 10 indicates that there are three crank angle times T that are the basis of these various plot points R. Indicates that there is variation.

図10中の4種類のプロット点Rは、上記の如く、失火に伴う上記図4(A)のクランク角時間Tの関係に基づいてプロットされたものである。上記図9のルーチンの処理によれば、これらの4種類のプロット点Rを、図10に示すような規則性を伴ってxyz空間上に分布させることができる。より具体的には、上記図4(A)の関係によれば、ダイヤ印のプロット点R#2−#1−#4は、x座標値が小さく、かつ、y座標値が大きい値となるため、直線x=y=zに対してyz平面側に大きく離れた位置であって、y軸の正方向に大きく離れた位置に分布することとなる。このため、上記ルーチンの処理によれば、ダイヤ印のプロット点R#2−#1−#4と直線x=y=zとの距離Hが判定基準値以上と判定された場合には、#1気筒、すなわち、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判別することができる。 The four types of plot points R in FIG. 10 are plotted based on the relationship of the crank angle time T in FIG. 4A due to misfire as described above. According to the processing of the routine shown in FIG. 9, these four types of plot points R can be distributed in the xyz space with regularity as shown in FIG. More specifically, according to the relationship shown in FIG. 4A, the diamond mark plot points R # 2- # 1- # 4 have small x-coordinate values and large y-coordinate values. For this reason, it is distributed at a position far away from the straight line x = y = z toward the yz plane, and far away in the positive direction of the y-axis. For this reason, according to the processing of the above routine, if the distance H between the plot point R # 2- # 1- # 4 of the diamond mark and the straight line x = y = z is determined to be greater than or equal to the determination reference value, # It can be determined that misfire has occurred in one cylinder, that is, the previous explosion cylinder.

また、スペード印のプロット点R#3−#2−#1は、y座標値が小さく、かつ、z座標値が大きい値となるため、直線x=y=zに対してxz平面側に大きく離れた位置であって、z軸の正方向に大きく離れて位置に分布することとなる。このため、上記ルーチンの処理によれば、スペード印のプロット点R#3−#2−#1と直線x=y=zとの距離Hが判定基準値以上と判定された場合には、#1気筒、すなわち、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判別することができる。 Moreover, since the plot point R # 3- # 2- # 1 of the spade mark has a small y coordinate value and a large z coordinate value, it is large on the xz plane side with respect to the straight line x = y = z. It is a distant position, and is distributed at positions far apart in the positive direction of the z-axis. Therefore, according to the processing of the above routine, if the distance H between the spade-marked plot point R # 3- # 2- # 1 and the straight line x = y = z is determined to be equal to or greater than the determination reference value, # It can be determined that a misfire has occurred in one cylinder, that is, the last explosion cylinder.

以上説明した本実施形態のルーチンの処理において、プロット点Rをxyz空間上にプロットしたうえで、直線x=y=zとの間で距離Hを算出することは、3つの変化量(爆発が隣接する3つの気筒のクランク角時間T)の情報を1つの失火判定パラメータに含ませることに相当する。このため、本実施形態の処理によれば、単一の失火判定パラメータを用いた実質的に1回の判定処理で正確かつ判定洩れのない失火検出を行うことができる。また、上記ルーチンの処理によれば、ECU30が行う1回の処理サイクル中に、失火が生じていた気筒が前回のものであったか或いは前々回のものであったかを判定することが可能となる。   In the processing of the routine of the present embodiment described above, after plotting the plot point R on the xyz space and calculating the distance H between the straight line x = y = z, the three variations (explosion occurs). This corresponds to including information on the crank angle time T) of three adjacent cylinders in one misfire determination parameter. For this reason, according to the processing of the present embodiment, it is possible to perform misfire detection that is accurate and free of omissions in a single determination process using a single misfire determination parameter. Further, according to the processing of the above routine, during one processing cycle performed by the ECU 30, it is possible to determine whether the cylinder in which misfire has occurred was the previous one or the previous one.

[実施の形態3に対する変形例]
ところで、上述した実施の形態3においては、ECU30が行う処理サイクル毎に、失火が生じていた気筒が前回のものであったか或いは前々回のものであったかを判定しているが、このような手法に限らない。すなわち、例えば、ある処理サイクルにおいて前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定した後に、その次の処理サイクルにおいて前々回の爆発気筒に失火が生じていたか否かを判定することとしてもよい。このような処理によれば、連続する2つの処理サイクルにおいて同一の気筒が失火と判定された場合に、当該気筒が失火と判定されるため、上述した実施の形態3の手法に比して更に失火判定の精度を向上させることができる。
[Modification to Embodiment 3]
By the way, in Embodiment 3 mentioned above, it is determined for every processing cycle which ECU30 performs whether the cylinder which had misfired was the last thing or the thing before the last time, but it is not restricted to such a method. Absent. That is, for example, after determining that misfire has occurred in the previous explosion cylinder in a certain processing cycle, it may be determined whether misfire has occurred in the previous explosion cylinder in the next processing cycle. According to such a process, when the same cylinder is determined to be misfired in two consecutive processing cycles, the cylinder is determined to be misfired. Therefore, compared with the method of the third embodiment described above. The accuracy of misfire determination can be improved.

また、上述した実施の形態3の手法に限らず、次の図11を参照して説明する手法であってもよい。図11は、本発明の実施の形態3の失火検出手法の変形例を説明するための図である。尚、図11は、xyz空間上における直線x=y=zの軸方向から見た図である。図11の手法では、xyz空間内にプロット点Rをプロットした後に、当該プロット点Rから直線x=y=zに下ろした垂線と直線x=y=zとの交点Iを算出する。次に、交点Iが原点であって、xy平面と平行かつ直線x=y=zとの直交する軸をx2軸とし、z軸と平行な軸をy2軸とするx2y2平面をxyz空間上に作成する。そして、当該プロット点Rが原点Iに対してx2軸方向に一定以上(図11中の直線α以上)離れている場合に、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する。また、当該プロット点Rが原点Iに対してy2軸方向に一定以上(図11中の直線β以上)離れている場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する。   Further, the method described with reference to FIG. 11 is not limited to the method of the third embodiment described above. FIG. 11 is a diagram for explaining a modification of the misfire detection method according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram viewed from the axial direction of the straight line x = y = z in the xyz space. In the method of FIG. 11, after plotting a plot point R in the xyz space, an intersection I between a perpendicular drawn from the plot point R to a straight line x = y = z and the straight line x = y = z is calculated. Next, an x2y2 plane in which the intersection point I is the origin, the axis parallel to the xy plane and orthogonal to the straight line x = y = z is the x2 axis, and the axis parallel to the z axis is the y2 axis is in the xyz space. create. When the plot point R is away from the origin I in the x2 axis direction by a certain distance or more (straight line α in FIG. 11), it is determined that the previous explosion cylinder has misfired. Further, when the plot point R is away from the origin I by a certain distance or more in the y2 axis direction (straight line β in FIG. 11), it is determined that misfire has occurred in the previous explosion cylinder.

また、上述した実施の形態3の手法および上記変形例の手法では、各座標値としてクランク角時間Tを用いているが、これに限らず、クランク角時間偏差dTを用いるものであってもよい。   In the method of the third embodiment and the method of the modification described above, the crank angle time T is used as each coordinate value. However, the present invention is not limited to this, and a crank angle time deviation dT may be used. .

尚、上述した実施の形態3においては、ECU30が、上記ステップ130の処理を実行することにより前記第10の発明における「回転数情報プロット手段」が、上記ステップ132の処理を実行することにより前記第10の発明における「プロット点距離算出手段」が、上記ステップ134、136、138の処理を実行することにより前記第10の発明における「第1の判定手段」が、上記ステップ134、140、142の処理を実行することにより前記第10の発明における「第2の判定手段」が、上記ステップ134〜142の処理を実行することにより前記第10の発明における「失火判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the third embodiment described above, the ECU 30 executes the process of step 130, so that the “rotational speed information plotting means” in the tenth invention executes the process of step 132. The “plot point distance calculating means” in the tenth aspect of the invention executes the processes of steps 134, 136, and 138, so that the “first determination means” in the tenth aspect of the invention is the steps 134, 140, and 142. The “second determination means” in the tenth aspect of the invention is realized by executing the process of step 10, and the “misfire determination means” in the tenth aspect of the invention is realized by executing the processes of steps 134 to 142 described above. ing.

尚、本明細書中の説明では、本発明を内燃機関の失火検出に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、燃焼不安定気筒の判別に適用することも可能なものである。また、以上の説明では、火花点火式の内燃機関への適用例を示したが、これに限らず、例えばディーゼルエンジンなどの自着火式の内燃機関に対しても、本発明の手法は適用可能である。また、本発明の手法において、x軸、y軸、z軸等は、直交座標系におけるそれぞれの軸を単に例示したものであり、例えばx軸とy軸を逆にして本発明の処理を行うこと等が上述した本発明の処理に対して何ら本質的な差を与えるものではないということは明らかである。   In the description of the present specification, an example in which the present invention is applied to detection of misfire of an internal combustion engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to discrimination of unstable combustion cylinders. It is possible. In the above description, an example of application to a spark ignition type internal combustion engine has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the method of the present invention can also be applied to a self ignition type internal combustion engine such as a diesel engine. It is. In the method of the present invention, the x-axis, y-axis, z-axis, etc. are merely examples of the respective axes in the orthogonal coordinate system. For example, the processing of the present invention is performed with the x-axis and y-axis reversed. Obviously, this does not give any substantial difference to the above-described processing of the present invention.

本発明の実施の形態1の内燃機関の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the internal combustion engine of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1において用いられるxy平面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of xy plane used in Embodiment 1 of this invention. 図2に示すルーチンの処理の利点を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an advantage of processing of a routine shown in FIG. 2. 失火が生じていない場合と失火が生じている場合における各気筒のクランク角時間Tの実測値の分布を比較するための図である。It is a figure for comparing the distribution of the measured value of the crank angle time T of each cylinder in the case where misfire does not occur and the case where misfire occurs. 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2において用いられるxy平面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of xy plane used in Embodiment 2 of this invention. 図6に示すルーチンの処理の利点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the advantage of the process of the routine shown in FIG. 本発明の実施の形態3において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態3において用いられるxyz空間の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of xyz space used in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3の失火検出手法の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the misfire detection method of Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
16 燃焼室
26 燃料噴射弁
28 点火プラグ
30 ECU(Electronic Control Unit)
32 クランク角センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 16 Combustion chamber 26 Fuel injection valve 28 Spark plug 30 ECU (Electronic Control Unit)
32 Crank angle sensor

Claims (13)

爆発サイクル毎に点火或いは着火直後の各気筒のエンジン回転数情報を取得する回転数情報取得手段と、
今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をx座標値とし、前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をy座標値として、xy平面上にエンジン回転数情報を今回のプロット点としてプロットする回転数情報プロット手段と、
前記xy平面上の基準点から前記今回のプロット点に向かう判定ベクトルを算出する判定ベクトル算出手段と、
前記判定ベクトル算出手段により算出された前記判定ベクトルが、所定の判定基準ベクトルと同一方向であって当該判定基準ベクトル以上の大きさである場合に、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する失火判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
Engine speed information acquisition means for acquiring engine speed information of each cylinder immediately after ignition or ignition for each explosion cycle;
The engine speed information for the current explosion cylinder is the x coordinate value, the engine speed information for the previous explosion cylinder is the y coordinate value, and the engine speed information is plotted as the current plot point on the xy plane. Means,
Determination vector calculation means for calculating a determination vector from the reference point on the xy plane toward the current plot point;
When the determination vector calculated by the determination vector calculation means is in the same direction as a predetermined determination reference vector and is larger than the determination reference vector, it is determined that misfire has occurred in the previous explosion cylinder. Misfire determination means;
A misfire detection device for an internal combustion engine, comprising:
前記基準点は、前回のプロット点であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の失火検出装置。   2. The misfire detection apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reference point is a previous plot point. 前記基準点は、前記今回のプロット点から直線y=xに下ろした垂線と直線y=xとの交点であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の失火検出装置。   2. The misfire detection apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reference point is an intersection of a perpendicular line drawn from the current plot point to a straight line y = x and a straight line y = x. 3. 前記判定ベクトル算出手段は、内燃機関の運転状態に応じて予め定められた勾配を有する直線であって前記今回のプロット点を通過する直線におけるy軸切片を算出し、前記基準点を前記xy平面の原点とし、当該原点から前記y軸切片に向かう判定ベクトルを算出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の失火検出装置。   The determination vector calculating means calculates a y-axis intercept in a straight line having a predetermined gradient according to the operating state of the internal combustion engine and passing through the current plot point, and the reference point is used as the xy plane. The misfire detection apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a determination vector from the origin to the y-axis intercept is calculated. 爆発サイクル毎に点火或いは着火直後の各気筒のエンジン回転数情報を取得する回転数情報取得手段と、
今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報と前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報との偏差を、今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報の偏差として算出する回転数情報偏差算出手段と、
前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報の偏差をx座標値とし、今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報の偏差をy座標値として、xy平面上にエンジン回転数情報の偏差を今回のプロット点としてプロットする偏差プロット手段と、
前記xy平面上の基準点と前記今回のプロット点との距離を算出するプロット点距離算出手段と、
前記プロット点距離算出手段により算出された前記距離が、所定の判定基準値以上である場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する失火判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
Engine speed information acquisition means for acquiring engine speed information of each cylinder immediately after ignition or ignition for each explosion cycle;
A rotational speed information deviation calculating means for calculating a deviation between the engine rotational speed information in the current explosion cylinder and the engine rotational speed information in the previous explosion cylinder as a deviation of the engine rotational speed information in the current explosion cylinder;
The deviation of the engine speed information in the previous explosion cylinder is the x coordinate value, the deviation of the engine speed information in the current explosion cylinder is the y coordinate value, and the deviation of the engine speed information on the xy plane is the current plot point Deviation plot means for plotting;
Plot point distance calculating means for calculating a distance between the reference point on the xy plane and the current plot point;
Misfire determination means for determining that misfire has occurred in the previous explosion cylinder when the distance calculated by the plot point distance calculation means is equal to or greater than a predetermined determination reference value;
A misfire detection device for an internal combustion engine, comprising:
前記基準点は、前回のプロット点であることを特徴とする請求項5記載の内燃機関の失火検出装置。   6. The misfire detection apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the reference point is a previous plot point. 前記プロット点距離算出手段は、前記基準点を前記xy平面の原点とし、当該原点と前記今回のプロット点との距離を算出、或いは、x軸方向に対して当該原点から前記今回のプロット点までの距離を算出することを特徴とする請求項5記載の内燃機関の失火検出装置。   The plot point distance calculation means uses the reference point as the origin of the xy plane and calculates the distance between the origin and the current plot point, or from the origin to the current plot point in the x-axis direction. The misfire detection apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the distance is calculated. 前記失火判定手段は、更に、前々回のプロット点および前々々回のプロット点のそれぞれのx座標値およびy座標値が共に負である場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする請求項5乃至7の何れか1項記載の内燃機関の失火検出装置。   The misfire determination means further determines that a misfire has occurred in the previous explosion cylinder when the x coordinate value and the y coordinate value of the previous plot point and the previous plot point are both negative. The misfire detection apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 5 to 7, wherein 前記失火判定手段は、所定回数に渡って前記xy平面上にプロットされた前記今回のプロット点のx軸方向で見た場合の頻度分布がx軸方向に対して所定の基準以上に扁平度が高いと認められる場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていると判定することを特徴とする請求項5乃至8の何れか1項記載の内燃機関の失火検出装置。   The misfire determination means has a flatness greater than a predetermined reference in the x-axis direction when the frequency distribution when viewed in the x-axis direction of the current plot point plotted on the xy plane over a predetermined number of times. 9. The misfire detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 5 to 8, wherein when it is recognized that the misfire has occurred, it is determined that a misfire has occurred in the previous explosion cylinder. 爆発サイクル毎に点火或いは着火直後の各気筒のエンジン回転数情報を取得する回転数情報取得手段と、
今回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をx座標値とし、前回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をy座標値とし、前々回の爆発気筒におけるエンジン回転数情報をz座標値として、xyz空間上にエンジン回転数情報を今回のプロット点としてプロットする回転数情報プロット手段と、
前記今回のプロット点と直線x=y=zとの距離を算出するプロット点距離算出手段と、
前記プロット点距離算出手段により算出された前記距離が所定の判定基準値以上であって、前記今回のプロット点が当該直線x=y=zに対してyz平面側に位置している場合に、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する第1の判定手段、および、前記距離が所定の判定基準値以上であって、前記今回のプロット点が当該直線x=y=zに対してxz平面側に位置している場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定する第2の判定手段の少なくとも1つを含む失火判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
Engine speed information acquisition means for acquiring engine speed information of each cylinder immediately after ignition or ignition for each explosion cycle;
The engine speed information in the present explosion cylinder is the x coordinate value, the engine speed information in the previous explosion cylinder is the y coordinate value, and the engine speed information in the previous explosion cylinder is the z coordinate value. Rotation speed information plotting means for plotting the rotation speed information as a plot point this time,
Plot point distance calculating means for calculating the distance between the current plot point and the straight line x = y = z;
When the distance calculated by the plot point distance calculation means is a predetermined determination reference value or more and the current plot point is located on the yz plane side with respect to the straight line x = y = z, First determination means for determining that misfire has occurred in the previous explosion cylinder, and the distance is equal to or greater than a predetermined determination reference value, and the current plot point is xz with respect to the straight line x = y = z Misfire determination means including at least one of second determination means for determining that misfire has occurred in the explosion cylinder of the last time when located on the plane side;
A misfire detection device for an internal combustion engine, comprising:
前記失火判定手段は、前記第1の判定手段と前記第2の判定手段の双方を含むものであり、所定の爆発サイクルにおいて前記第1の判定手段によって前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定され、かつ、その次の爆発サイクルにおいて前記第2の判定手段によって前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定された場合に、当該爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする請求項10記載の内燃機関の失火検出装置。   The misfire determination means includes both the first determination means and the second determination means, and it is determined that misfire has occurred in the previous explosion cylinder by the first determination means in a predetermined explosion cycle. In addition, when it is determined by the second determination means that misfire has occurred in the previous explosion cylinder in the next explosion cycle, it is determined that misfire has occurred in the explosion cylinder. Item 13. A misfire detection device for an internal combustion engine according to Item 10. 前記第1の判定手段は、前記今回のプロット点から直線x=y=zに下ろした垂線と当該直線x=y=zとの交点を算出し、当該交点が原点であって、xy平面と平行かつ当該直線x=y=zと直交する軸をx2軸とし、前記今回のプロット点が当該原点に対して当該x2軸方向に一定以上離れている場合に、前回の爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする請求項10または11記載の内燃機関の失火検出装置。   The first determination means calculates an intersection of a perpendicular drawn from the current plot point to a straight line x = y = z and the straight line x = y = z, the intersection is the origin, and the xy plane If the x2 axis is the axis parallel to the straight line x = y = z and the current plot point is more than a certain distance in the x2 axis direction with respect to the origin, misfire occurs in the previous explosion cylinder. The misfire detection apparatus for an internal combustion engine according to claim 10 or 11, wherein it is determined that the engine has failed. 前記第2の判定手段は、前記今回のプロット点から直線x=y=zに下ろした垂線と当該直線x=y=zとの交点を算出し、当該交点が原点であって、z軸と平行な軸をy2軸とし、前記今回のプロット点が当該原点に対して当該y2軸方向に一定以上離れている場合に、前々回の爆発気筒に失火が生じていたと判定することを特徴とする請求項10乃至12の何れか1項記載の内燃機関の失火検出装置。   The second determination means calculates an intersection of a perpendicular drawn from the current plot point to a straight line x = y = z and the straight line x = y = z, the intersection is the origin, and the z axis The parallel axis is the y2 axis, and it is determined that a misfire has occurred in the previous explosion cylinder when the current plot point is more than a certain distance from the origin in the y2 axis direction. Item 13. The misfire detection device for an internal combustion engine according to any one of Items 10 to 12.
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