JP2009138663A - Misfire detection device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の各気筒の失火の有無を内燃機関の回転速度変動量に基づいて判定する内燃機関の失火検出装置に関する発明である。 The present invention relates to a misfire detection device for an internal combustion engine that determines the presence or absence of misfire in each cylinder of the internal combustion engine based on the rotational speed fluctuation amount of the internal combustion engine.
この種の内燃機関の失火検出装置は、例えば特許文献1(特許第2982381号公報)に記載されているように、燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量(以下「第1の回転速度変動量」という)を回転速度検出手段の検出値に基づいて演算すると共に、前記第1の回転速度変動量を演算した2つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ360℃A前の燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量(以下「第2の回転速度変動量」という)を回転速度検出手段の検出値に基づいて演算し、前記第1の回転速度変動量と前記第2の回転速度変動量との差分値を失火判定しきい値と比較して失火の有無を判定するようにしたものがある。 This type of misfire detection device for an internal combustion engine, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2982381), is a rotational speed fluctuation amount (hereinafter referred to as “first engine”) between two cylinders in which a combustion stroke continues. (Referred to as “rotational speed fluctuation amount”) based on the detection value of the rotational speed detection means, and combustion strokes 360 ° C. ahead of the combustion strokes of the two cylinders for which the first rotational speed fluctuation amount is calculated. A rotational speed fluctuation amount between two consecutive cylinders (hereinafter referred to as “second rotational speed fluctuation amount”) is calculated based on a detection value of the rotational speed detection means, and the first rotational speed fluctuation amount and the second rotational speed are calculated. In some cases, the difference between the rotational speed fluctuation amount and the misfire determination threshold value is compared to determine the presence or absence of misfire.
一般に、内燃機関の運転中に、クランク軸の機械的ながたや撓み変形、回転速度検出手段(クランク角センサ)の製造ばらつき等により、360℃A周期で回転変動が検出される傾向があるため、第1の回転速度変動量を演算した2つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ360℃A前の燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量である第2の回転速度変動量は、第1の回転速度変動量に含まれる、360℃A周期の回転変動による誤差を排除するためのパラメータとして用いられ、第1の回転速度変動量から第2の回転速度変動量を差し引いた差分値を用いることで、第1の回転速度変動量から360℃A周期の回転変動による誤差を排除しようとするものである。
ところで、4気筒内燃機関の場合は、第1の回転速度変動量はωn-1 −ωn 、第2の回転速度変動量はωn-3 −ωn-2 となり、6気筒内燃機関の場合は、第1の回転速度変動量はωn-1 −ωn 、第2の回転速度変動量はωn-4 −ωn-3 となる。ここで、ωn は今回の回転速度、ωn-1 は1燃焼行程前の回転速度、ωn-2 は2燃焼行程前の回転速度、ωn-3 は3燃焼行程前の回転速度、ωn-4 は4燃焼行程前の回転速度である。 By the way, in the case of a four-cylinder internal combustion engine, the first rotational speed fluctuation amount is ωn−1−ωn, and the second rotational speed fluctuation amount is ωn−3−ωn-2. The rotational speed fluctuation amount of 1 is ωn−1−ωn, and the second rotational speed fluctuation amount is ωn−4−ωn−3. Where ωn is the current rotational speed, ωn-1 is the rotational speed before the first combustion stroke, ωn-2 is the rotational speed before the second combustion stroke, ωn-3 is the rotational speed before the third combustion stroke, and ωn-4 is 4 Rotational speed before the combustion stroke.
例えば、6気筒内燃機関の場合は、第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値Δωn は次式で算出される。
Δωn =(ωn-1 −ωn )−(ωn-4 −ωn-3 )
For example, in the case of a 6-cylinder internal combustion engine, the difference value Δωn between the first rotation speed fluctuation amount and the second rotation speed fluctuation amount is calculated by the following equation.
Δωn = (ωn-1 −ωn) − (ωn-4 −ωn-3)
上式では、4燃焼行程前(480℃A前)の気筒が失火している場合は、4燃焼行程前の回転速度ωn-4 が小さくなるために、今回の差分値Δωn が大きくなり、その結果、今回の燃焼行程の気筒が正常に着火しているにも拘らず失火していると誤判定してしまう可能性がある。 In the above equation, if the cylinder before the 4th combustion stroke (before 480 ° C A) has misfired, the rotational speed ωn-4 before the 4th combustion stroke decreases, so the current difference value Δωn increases. As a result, there is a possibility that it is erroneously determined that the cylinder in the current combustion stroke has misfired despite being normally ignited.
この対策として、上記特許文献1に記載された他の実施例では、6気筒内燃機関の場合は、4燃焼行程後(480℃A後)の差分値Δωn+4 を算出し、今回の差分値Δωn と4燃焼行程後の差分値Δωn+4 が共に失火判定しきい値よりも大きい場合に失火と判定するようにしている(Δωn >失火判定しきい値、且つΔωn+4 >失火判定しきい値の場合に失火と判定する)。
Δωn+4 =(ωn+3 −ωn+4 )−(ωn −ωn+1 )
As a countermeasure, in another embodiment described in
Δωn + 4 = (ωn + 3 −ωn + 4) − (ωn −ωn + 1)
尚、4気筒内燃機関の場合は、今回の差分値Δωn と3燃焼行程後(540℃A後)の差分値Δωn+3 が共に失火判定しきい値よりも大きい場合に失火と判定すれば良い。
Δωn+3 =(ωn+2 −ωn+3 )−(ωn −ωn+1 )
In the case of a four-cylinder internal combustion engine, misfire may be determined when the current difference value Δωn and the difference value Δωn + 3 after three combustion strokes (after 540 ° C. A) are both greater than the misfire determination threshold value. .
Δωn + 3 = (ωn + 2 −ωn + 3) − (ωn −ωn + 1)
しかし、最近の本発明者の研究結果によれば、上記失火検出方法でも、失火時の回転変動挙動、変速装置の種類・構造、回転速度検出手段(クランク角センサ)の取付位置等によっては、失火を正確に検出できない場合があることが判明した。この理由を図4、図5を用いて説明する。 However, according to the recent inventor's research results, even in the misfire detection method, depending on the rotational fluctuation behavior at the time of misfire, the type and structure of the transmission, the mounting position of the rotation speed detection means (crank angle sensor), etc., It has been found that misfires may not be detected accurately. The reason for this will be described with reference to FIGS.
図4、図5は4気筒内燃機関で1つの気筒が間欠的に失火している例であり、図4は、従来技術で失火を検出可能な例で、図5は、従来技術では失火を検出できない例である。 4 and 5 are examples in which one cylinder intermittently misfires in a four-cylinder internal combustion engine. FIG. 4 is an example in which misfire can be detected by the prior art, and FIG. This is an example that cannot be detected.
失火を検出可能な場合は、図4に示すように、今回の気筒の失火により落ち込んだ回転速度ωが次の燃焼行程の気筒の着火によって直ちに上昇するため、今回の差分値Δωn と3燃焼行程後(540℃A後)の差分値Δωn+3 が共に失火判定しきい値よりも大きくなり、失火を検出することができる。 When misfire can be detected, as shown in FIG. 4, since the rotational speed ω that has fallen due to the misfire of the current cylinder immediately increases due to the ignition of the cylinder in the next combustion stroke, the current difference value Δωn and the three combustion strokes Both later (after 540 ° C. A) difference values Δωn + 3 become larger than the misfire determination threshold, and misfire can be detected.
一方、図5に示すように、今回の気筒の失火により落ち込んだ回転速度ωが、次の燃焼行程の気筒が正常に着火してもあまり上昇せず、失火後の回転速度ωの上昇が緩慢になることがある。このような場合は、今回の差分値Δωn のみが大きくなり、3燃焼行程後(540℃A後)の差分値Δωn+3 が大きくならないため、3燃焼行程後(540℃A後)の差分値Δωn+3 が失火判定しきい値を下回ってしまい、失火を検出できない。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the rotational speed ω that has fallen due to the misfire of the cylinder this time does not increase so much even if the cylinder in the next combustion stroke normally ignites, and the increase in the rotational speed ω after the misfire is slow. May be. In such a case, only the current difference value Δωn increases, and the difference value Δωn + 3 after the third combustion stroke (after 540 ° C. A) does not increase, so the difference value after the third combustion stroke (after 540 ° C. A) Δωn + 3 falls below the misfire judgment threshold, and misfire cannot be detected.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、各気筒の燃焼行程毎に失火を従来より精度良く検出できる内燃機関の失火検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. Accordingly, an object of the present invention is to provide a misfire detection apparatus for an internal combustion engine that can detect misfire more accurately than in the past for each combustion stroke of each cylinder.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、失火検出対象となる気筒と燃焼行程が連続する気筒との間の回転速度変動量(以下「第1の回転速度変動量」という)を前記回転速度検出手段の検出値に基づいて演算する第1の回転速度変動量演算手段と、前記第1の回転速度変動量を演算した2つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ360℃A前の燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量(以下「第2の回転速度変動量」という)を前記回転速度検出手段の検出値に基づいて演算する第2の回転速度変動量演算手段と、前記第1の回転速度変動量と前記第2の回転速度変動量とに基づいて前記失火検出対象となる気筒の失火の有無を判定する失火判定手段とを備えた内燃機関の失火検出装置において、前記失火判定手段は、前記第2の回転速度変動量(360℃A周期の回転変動による誤差を排除する項)が失火の誤検出の要因とならない条件を考慮して前記第1の回転速度変動量と前記第2の回転速度変動量とに基づいて前記失火検出対象となる気筒の失火の有無を判定するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
この構成によれば、第2の回転速度変動量(360℃A周期の回転変動による誤差を排除する項)が失火の誤検出の要因とならない範囲で、第1の回転速度変動量に含まれる、360℃A周期の回転変動による誤差を第2の回転速度変動量によって排除して失火の有無を判定できるため、540℃A前の燃焼行程の気筒が失火している場合に今回の気筒が失火していると誤判定してしまうことを未然に防止できると共に、図5に示すように、今回の気筒の失火により落ち込んだ回転速度の上昇が緩慢になる場合でも、今回の気筒の失火を検出することが可能となり、各気筒の燃焼行程毎に失火を従来より精度良く検出することができる。 According to this configuration, the second rotation speed fluctuation amount (a term that eliminates an error due to rotation fluctuation at a period of 360 ° C.) is included in the first rotation speed fluctuation amount in a range that does not cause misdetection of misfire. Since it is possible to determine whether or not misfiring has occurred by eliminating the error due to the rotational fluctuation of the 360 ° C. cycle by the second rotational speed fluctuation amount, when the cylinder in the combustion stroke before 540 ° C. is misfiring, In addition to preventing misjudgment of misfiring, as shown in FIG. 5, even if the increase in rotational speed that has fallen due to the misfiring of this cylinder becomes slow, the misfiring of this cylinder can be prevented. Thus, it is possible to detect misfire for each combustion stroke of each cylinder with higher accuracy than before.
一般に、360℃A周期の回転変動による誤差は、失火による回転速度変動量よりも小さくなることを考慮して、請求項2のように、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件は、第2の回転速度変動量が第1の回転速度変動量よりも小さいことを条件としても良い。これにより、第2の回転速度変動量の影響で失火を誤検出することを未然に防止できる。
In general, in consideration of the fact that the error due to the rotational fluctuation of the 360 ° C. period is smaller than the rotational speed fluctuation amount due to misfire, the second rotational speed fluctuation amount is a cause of misdetection of misfire as in
或は、請求項3のように、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件は、第2の回転速度変動量と第1の回転速度変動量との比が所定値以下であることを条件としても良い。このようにしても、第2の回転速度変動量の影響で失火を誤検出することを未然に防止できる。 Alternatively, as in the third aspect, the condition that the second rotational speed fluctuation amount does not cause misdetection of misfire is that the ratio between the second rotational speed fluctuation amount and the first rotational speed fluctuation amount is a predetermined value. The following conditions may be used. Even in this case, it is possible to prevent erroneous detection of misfire due to the influence of the second rotational speed fluctuation amount.
また、請求項4のように、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件は、第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値と、第1の回転速度変動量との比が所定値以下であることを条件としても良い。このようにしても、第2の回転速度変動量の影響で失火を誤検出することを未然に防止できる。
Further, as in
以下、本発明を実施するための最良の形態を吸気ポート噴射式の内燃機関に適用して具体化した一実施例を説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the best mode for carrying out the present invention is applied to an intake port injection type internal combustion engine will be described.
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
4気筒以上の内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、DCモータ等によって開度調節されるスロットルバルブ15と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ16とが設けられている。
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG.
An
また、スロットルバルブ15の下流側には、サージタンク17が設けられ、このサージタンク17に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ18が設けられている。また、サージタンク17には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が設けられ、各気筒の吸気マニホールド19の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り付けられている。
A
エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ21が取り付けられ、各気筒の点火プラグ21には、点火時期に同期して点火コイル(図示せず)で発生した高電圧が印加され、筒内の混合気に着火される。
A
一方、エンジン11の排気管22には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒等の触媒23が設けられ、この触媒23の上流側に、排出ガスの空燃比又はリーン/リッチ等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する水温センサ25や、エンジン11のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ26(回転速度検出手段)が取り付けられ、このクランク角センサ26のパルス信号の出力周期(出力間隔)からエンジン回転速度が検出される。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダヘッドには、カム軸の回転に同期して基準位置で基準位置信号(気筒判別信号)を出力するカム角センサ27が取り付けられ、このカム角センサ27からの基準位置信号とクランク角センサ26のパルス信号のカウント値に基づいてクランク角が検出されて気筒判別が行われる。
A
これら各種のセンサ出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)28に入力される。このECU28は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROMに記憶された各種のエンジン制御ルーチンを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁20の燃料噴射量や点火プラグ21の点火時期を制御する。
These various sensor outputs are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 28. The
更に、ECU28は、エンジン運転中に後述する図2又は図3の失火判定ルーチンを実行することで、各気筒の燃焼行程毎に検出したエンジン回転速度(所定のクランク角度を回転するのに要した時間)から、失火検出の対象となる今回の燃焼行程の気筒とその1燃焼行程前の気筒との間の回転速度変動量(以下「第1の回転速度変動量」という)を演算すると共に、この第1の回転速度変動量を演算した2つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ360℃A前の燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量(以下「第2の回転速度変動量」という)を演算し、この第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件を考慮して第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値に基づいて失火検出対象となる今回の燃焼行程の気筒の失火の有無を判定し、失火検出時には警告ランプ29を点灯したり、或は、インストルメントパネルの警告表示部(図示せず)に失火の警告を表示する。
Further, the
一般に、エンジン運転中に、クランク軸の機械的ながたや撓み変形、クランク角センサ26の製造ばらつき等により、360℃A周期で回転変動が検出される傾向があるため、第1の回転速度変動量を演算した2つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ360℃A前の燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量である第2の回転速度変動量は、第1の回転速度変動量に含まれる、360℃A周期の回転変動による誤差を反映したパラメータとなる。
In general, during engine operation, the rotational speed tends to be detected at a cycle of 360 ° C. due to mechanical backlash and deformation of the crankshaft, manufacturing variation of the
この特性から、前述した従来技術(特許文献1)では、第1の回転速度変動量から第2の回転速度変動量を差し引いた差分値を用いることで、第1の回転速度変動量から360℃A周期の回転変動による誤差を排除しようとしているが、今回の差分値のみを失火判定しきい値と比較して失火の有無を判定すると、540℃A前(4気筒の場合)の燃焼行程の気筒が失火している場合は、540℃A前の回転速度が小さくなるために、今回の差分値が大きくなり、その結果、今回の燃焼行程の気筒が正常に着火しているにも拘らず失火していると誤判定してしまう可能性がある。 From this characteristic, in the above-described prior art (Patent Document 1), by using a difference value obtained by subtracting the second rotational speed fluctuation amount from the first rotational speed fluctuation quantity, 360 ° C. from the first rotational speed fluctuation amount. The error due to the rotational fluctuation of the A cycle is to be eliminated, but if the presence or absence of misfire is judged by comparing only the current difference value with the misfire judgment threshold value, the combustion stroke before 540 ° C. A (in the case of four cylinders) When the cylinder is misfired, the rotational speed before 540 ° C. is reduced, and thus the current difference value is increased. As a result, the cylinder in the current combustion stroke is ignited normally. There is a possibility of misjudging that it has misfired.
この対策として、前述した特許文献1に記載された他の実施例では、図4に示すように、今回の差分値と540℃A後(4気筒の場合)の差分値が共に失火判定しきい値よりも大きい場合に失火と判定するようにしたいるが、この失火検出方法では、失火時の回転変動挙動、変速装置の種類・構造、クランク角センサ26の取付位置等によっては、失火を正確に検出できない場合がある。例えば、図5に示すように、今回の気筒の失火により落ち込んだ回転速度が、次の燃焼行程の気筒が着火してもあまり上昇せず、失火後の回転速度の上昇が緩慢になる場合は、今回の差分値のみが大きくなり、540℃A後の差分値が大きくならないため、540℃A後の差分値が失火判定しきい値を下回ってしまい、失火を検出できない。
As a countermeasure against this, in another embodiment described in
そこで、本実施例では、図2又は図3の失火判定ルーチンを実行することで、第2の回転速度変動量(360℃A周期の回転変動による誤差を排除する項)が失火の誤検出の要因とならない条件を考慮して第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値に基づいて失火検出対象となる今回の燃焼行程の気筒の失火の有無を判定する。 Therefore, in the present embodiment, by executing the misfire determination routine of FIG. 2 or FIG. 3, the second rotational speed fluctuation amount (a term that eliminates an error due to a rotational fluctuation of a 360 ° C. A cycle) is detected as misfire detection. The presence or absence of misfiring of the cylinder in the current combustion stroke, which is a misfire detection target, is determined based on the difference value between the first rotational speed fluctuation amount and the second rotational speed fluctuation amount in consideration of a condition that does not become a factor.
この場合、360℃A周期の回転変動による誤差は、失火による回転速度変動量よりも小さくなることを考慮して、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件は、(1)第2の回転速度変動量が第1の回転速度変動量よりも小さいことを条件としたり、或は、(2)第2の回転速度変動量と第1の回転速度変動量との比が所定値以下であることを条件としたり、或は、(3)第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値と、第1の回転速度変動量との比が所定値以下であることを条件としても良い。要は、第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値に対する第2の回転速度変動量の影響が小さいこと(換言すれば第1の回転速度変動量の影響が大きいこと)を判定できる条件を用いれば良い。 In this case, considering that the error due to the rotational fluctuation of the 360 ° C. period is smaller than the rotational speed fluctuation amount due to misfire, the condition under which the second rotational speed fluctuation amount does not cause misdetection of misfire is ( 1) On condition that the second rotational speed fluctuation amount is smaller than the first rotational speed fluctuation amount, or (2) the ratio between the second rotational speed fluctuation amount and the first rotational speed fluctuation amount. Is equal to or less than a predetermined value, or (3) the ratio between the difference between the first rotational speed fluctuation amount and the second rotational speed fluctuation amount and the first rotational speed fluctuation amount is It is good also as conditions that it is below a predetermined value. In short, the influence of the second rotation speed fluctuation amount on the difference value between the first rotation speed fluctuation amount and the second rotation speed fluctuation amount is small (in other words, the influence of the first rotation speed fluctuation amount is large). It is sufficient to use a condition that can be determined.
以上説明した本実施例の失火判定は、ECU28によって図2又は図3の失火判定ルーチンに従って実行される。尚、図2の失火判定ルーチンは4気筒エンジンの失火判定に使用され、図3の失火判定ルーチンは6気筒エンジンの失火判定に使用される。
The misfire determination of the present embodiment described above is executed by the
図2、図3の失火判定ルーチンは、クランク角センサ26のパルス信号に基づいて例えば30℃A毎に割り込み処理により起動され、特許請求の範囲でいう失火判定手段としての役割を果たす。図2、図3の失火判定ルーチンが起動されると、まずステップ101で、本ルーチンの前回の割り込み時刻と今回の割り込み時刻との差分から、クランク軸が30℃A回転するのに要した時間T30iを算出する。
The misfire determination routines of FIGS. 2 and 3 are started by interruption processing, for example, every 30 ° C. based on the pulse signal of the
この後、ステップ102に進み、カム角センサ27の基準位置信号とクランク角センサ26のパルス信号のカウント値に基づいて今回の割り込みタイミングが燃焼行程の開始タイミングであるTDC(上死点)であるか否かを判定し、今回の割り込みタイミングがTDCでなければ、以降の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。
Thereafter, the routine proceeds to step 102, where the current interrupt timing is the TDC (top dead center), which is the start timing of the combustion stroke, based on the reference position signal of the
一方、上記ステップ102で、今回の割り込みタイミングがTDCであると判定されれば、ステップ103以降の失火判定処理を次のようにして実行する。
On the other hand, if it is determined in
まず、ステップ103で、4気筒エンジンの場合は、その燃焼行程のクランク角区間に相当する180℃Aを回転するのに要した時間T180iを算出する(6気筒エンジンの場合は、その燃焼行程のクランク角区間に相当する120℃Aを回転するのに要した時間T120iを算出する)。
First, in
尚、燃焼行程のクランク角区間内における一部のクランク角区間(30℃Aの任意の整数倍のクランク角区間)を回転するのに要した時間を算出しても良く、また、このクランク角区間をエンジン回転速度等のエンジン運転状態に応じて変化させるようにしても良い。また、この時間の計測開始タイミングもTDCに限定されず、例えばATDC30℃Aから時間の計測を開始するようにしても良い。 Note that the time required to rotate a part of the crank angle section of the combustion stroke (a crank angle section of an arbitrary integer multiple of 30 ° C.) may be calculated. The section may be changed according to the engine operating state such as the engine speed. Also, the time measurement start timing is not limited to TDC, and time measurement may be started from ATDC 30 ° C., for example.
この後、ステップ104に進み、上記180℃A(又は120℃A)を回転するのに要した時間T180i(又はT120i)からクランク角速度ωn (特許請求の範囲でいう回転速度に相当)を算出する。
4気筒エンジンの場合:ωn =180/T180i
6気筒エンジンの場合:ωn =120/T120i
上記ステップ103、104の処理が特許請求の範囲でいう回転速度検出手段としての役割を果たす。
Thereafter, the routine proceeds to step 104, where the crank angular speed ωn (corresponding to the rotational speed in the claims) is calculated from the time T180i (or T120i) required to rotate the 180 ° C. A (or 120 ° C. A). .
For a 4-cylinder engine: ωn = 180 / T180i
For a 6-cylinder engine: ωn = 120 / T120i
The processing in
この後、ステップ105に進み、失火検出の対象となる今回の燃焼行程の気筒とその1燃焼行程前の気筒との間の回転速度変動量である第1の回転速度変動量(ωn-1 −ωn )を演算すると共に、この第1の回転速度変動量を演算した2つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ360℃A前の燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量である第2の回転速度変動量(4気筒エンジンの場合:ωn-3 −ωn-2 ,6気筒エンジンの場合:ωn-4 −ωn-3 )を演算し、両者の差分値Δωn を算出する。 After that, the routine proceeds to step 105, where the first rotational speed fluctuation amount (ωn-1 −), which is the rotational speed fluctuation amount between the cylinder in the current combustion stroke that is the target of misfire detection and the cylinder before the one combustion stroke. ωn) and the second rotational speed fluctuation amount between the two cylinders in which the combustion stroke before the combustion stroke of the two cylinders for which the first rotational speed fluctuation amount has been calculated is 360 ° C. A before. (4 for a 4-cylinder engine: ωn-3-ωn-2, for a 6-cylinder engine: ωn-4-ωn-3), and a difference value Δωn between them is calculated.
4気筒エンジンの場合:Δωn =(ωn-1 −ωn )−(ωn-3 −ωn-2 )
6気筒エンジンの場合:Δωn =(ωn-1 −ωn )−(ωn-4 −ωn-3 )
このステップ105の処理が特許請求の範囲でいう第1の回転速度変動量演算手段及び第2の回転速度変動量演算手段としての役割を果たす。
For a 4-cylinder engine: Δωn = (ωn-1 -ωn)-(ωn-3 -ωn-2)
In the case of a 6-cylinder engine: Δωn = (ωn-1−ωn) − (ωn-4−ωn-3)
The processing in
この後、ステップ106に進み、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならないための下記の条件式を満たすか否かを判定する。
4気筒エンジンの場合:(ωn-1 −ωn )>−(ωn-3 −ωn-2 )
6気筒エンジンの場合:(ωn-1 −ωn )>−(ωn-4 −ωn-3 )
つまり、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件は、第2の回転速度変動量が第1の回転速度変動量よりも小さいことを条件とするものである。
Thereafter, the process proceeds to step 106, in which it is determined whether or not the second conditional expression for preventing the second rotational speed fluctuation amount from causing erroneous detection of misfire is satisfied.
For a 4-cylinder engine: (ωn-1 −ωn)> − (ωn-3 −ωn-2)
For 6-cylinder engine: (ωn-1 −ωn)> − (ωn-4 −ωn-3)
That is, the condition that the second rotational speed fluctuation amount does not cause misdetection of misfire is that the second rotational speed fluctuation amount is smaller than the first rotational speed fluctuation amount.
或は、上記条件式に代えて、下記の条件式を満たすか否かで第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならないか否かを判定しても良い。
4気筒エンジンの場合:(ωn-1 −ωn )>−(ωn-3 −ωn-2 )×α
6気筒エンジンの場合:(ωn-1 −ωn )>−(ωn-4 −ωn-3 )×α
[α:所定値(例えば1以上の値)]
つまり、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件は、第2の回転速度変動量と第1の回転速度変動量との比が所定値(1/α)以下であることを条件としても良い。
Alternatively, instead of the above conditional expression, it may be determined whether or not the second rotational speed fluctuation amount causes a misdetection of misfire depending on whether or not the following conditional expression is satisfied.
For a 4-cylinder engine: (ωn-1 −ωn)> − (ωn-3 −ωn-2) × α
For 6-cylinder engine: (ωn-1 −ωn)> − (ωn-4 −ωn-3) × α
[Α: Predetermined value (for example, a value of 1 or more)]
That is, the condition that the second rotational speed fluctuation amount does not cause a misdetection of misfire is that the ratio of the second rotational speed fluctuation amount and the first rotational speed fluctuation amount is a predetermined value (1 / α) or less. This may be a condition.
或は、下記の条件式を満たすか否かで第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならないか否かを判定しても良い。
(ωn-1 −ωn )>Δωn ×β
ここで、βは所定値(例えば0.5以上の値)である。上式の条件は気筒数と関係なく共通である。
Alternatively, it may be determined whether or not the second rotational speed fluctuation amount causes misdetection of misfire depending on whether or not the following conditional expression is satisfied.
(Ωn-1 −ωn)> Δωn × β
Here, β is a predetermined value (for example, a value of 0.5 or more). The above conditions are common regardless of the number of cylinders.
つまり、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件は、第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値Δωn と、第1の回転速度変動量(ωn-1 −ωn )との比が所定値(1/β)以下であることを条件としても良い。 That is, the conditions under which the second rotational speed fluctuation amount does not cause misdetection of misfire are the difference value Δωn between the first rotational speed fluctuation amount and the second rotational speed fluctuation amount, and the first rotational speed fluctuation amount. The ratio of (ωn−1−ωn) may be a condition that the ratio is equal to or less than a predetermined value (1 / β).
要するに、第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値Δωn に対する第2の回転速度変動量の影響が小さいこと(換言すれば第1の回転速度変動量の影響が大きいこと)を判定できる条件式を用いれば良い。 In short, the influence of the second rotational speed fluctuation amount on the difference value Δωn between the first rotational speed fluctuation quantity and the second rotational speed fluctuation quantity is small (in other words, the influence of the first rotational speed fluctuation amount is large). It is sufficient to use a conditional expression that can be determined.
上記ステップ106で、条件式を満たさないと判定されれば、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因となると判断して、ステップ109に進み、失火フラグXMFを失火無し(着火)を意味する「0」に維持又はリセットする。
If it is determined in
これに対して、上記ステップ106で、条件式を満たすと判定された場合には、第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならないと判断して、ステップ107に進み、差分値Δωn を失火判定しきい値CKと比較して、差分値Δωn が失火判定しきい値CKよりも大きければ、ステップ108に進み、失火と判定して、失火フラグXMFを失火を意味する「1」にセットし、差分値Δωn が失火判定しきい値CK以下であれば、着火(失火無し)と判定して、ステップ109に進み、失火フラグXMFを着火を意味する「0」に維持又はリセットする。
On the other hand, if it is determined in
この場合、失火フラグXMFに「1」がセットされると、エミッション悪化や触媒23の損傷等の不具合が発生する可能性があると判断して、警告ランプ29の点灯等が実施される。
In this case, when “1” is set in the misfire flag XMF, it is determined that there is a possibility that a malfunction such as deterioration of the emission or damage to the
失火フラグXMFをセット/リセットした後、ステップ110に進み、ECU28のメモリに記憶されているクランク角速度ωn の過去のデータ(4気筒エンジンの場合:ωn 〜ωn-2 、6気筒エンジンの場合:ωn 〜ωn-3 )をそれぞれ1回前のデータに更新して本ルーチンを終了する。 After setting / resetting the misfire flag XMF, the routine proceeds to step 110, where the past data of the crank angular speed ωn stored in the memory of the ECU 28 (for a four-cylinder engine: ωn to ωn-2, for a six-cylinder engine: ωn) .About..omega.n-3) are updated to the previous data, and this routine is terminated.
ωn-1 ←ωn
ωn-2 ←ωn-1
ωn-3 ←ωn-2
ωn-4 ←ωn-3
ωn-1 ← ωn
ωn-2 ← ωn-1
ωn-3 ← ωn-2
ωn-4 ← ωn-3
以上説明した本実施例によれば、第2の回転速度変動量(360℃A周期の回転変動による誤差を排除する項)が失火の誤検出の要因とならない条件を考慮して第1の回転速度変動量と第2の回転速度変動量との差分値に基づいて失火検出対象となる今回の燃焼行程の気筒の失火の有無を判定するようにしたので、540℃A前(4気筒の場合)の燃焼行程の気筒が失火している場合に今回の気筒が失火していると誤判定してしまうことを未然に防止できると共に、図5に示すように、今回の気筒の失火により落ち込んだ回転速度の上昇が緩慢になる場合でも、今回の気筒の失火を検出することが可能となり、各気筒の燃焼行程毎に失火を従来より精度良く検出することができる。 According to the present embodiment described above, the first rotation speed is considered in consideration of the condition that the second rotation speed fluctuation amount (a term that eliminates the error due to the rotation fluctuation of the 360 ° C. A cycle) does not cause misdetection of misfire. Since the presence or absence of misfiring of the cylinder in the current combustion stroke, which is a misfire detection target, is determined based on the difference value between the speed fluctuation amount and the second rotational speed fluctuation amount, 540 ° C. A before (in the case of four cylinders) ) When the cylinder in the combustion stroke is misfired, it can be prevented from misjudging that the current cylinder is misfired, and as shown in FIG. Even when the increase in the rotational speed becomes slow, it is possible to detect the misfire of the current cylinder, and it is possible to detect misfire more accurately than in the past for each combustion stroke of each cylinder.
尚、本発明は、4気筒、6気筒エンジンに限定されず、例えば、8気筒、12気筒等の多気筒エンジンに適用して実施できる。 The present invention is not limited to 4-cylinder and 6-cylinder engines, and can be applied to multi-cylinder engines such as 8-cylinders and 12-cylinders.
その他、本発明は、図1に示すような吸気ポート噴射式の内燃機関に限定されず、筒内噴射式の内燃機関や、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式の内燃機関にも適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the intake port injection type internal combustion engine as shown in FIG. 1, but is an in-cylinder injection type internal combustion engine, a fuel injection valve for intake port injection, and a fuel injection valve for in-cylinder injection. Needless to say, the present invention can be applied to a dual-injection internal combustion engine having both of the above and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、14…エアフローメータ、15…スロットルバルブ、18…吸気管圧力センサ、20…燃料噴射弁、21…点火プラグ、22…排気管、26…クランク角センサ(回転速度検出手段)、28…ECU(失火判定手段,回転速度検出手段,第1の回転速度変動量演算手段,第2の回転速度変動量演算手段)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
失火検出対象となる気筒と燃焼行程が連続する気筒との間の回転速度変動量(以下「第1の回転速度変動量」という)を前記回転速度検出手段の検出値に基づいて演算する第1の回転速度変動量演算手段と、
前記第1の回転速度変動量を演算した2つの気筒の燃焼行程よりもそれぞれ360℃A前の燃焼行程が連続する2つの気筒間の回転速度変動量(以下「第2の回転速度変動量」という)を前記回転速度検出手段の検出値に基づいて演算する第2の回転速度変動量演算手段と、
前記第1の回転速度変動量と前記第2の回転速度変動量とに基づいて前記失火検出対象となる気筒の失火の有無を判定する失火判定手段と
を備えた内燃機関の失火検出装置において、
前記失火判定手段は、前記第2の回転速度変動量が失火の誤検出の要因とならない条件を考慮して前記第1の回転速度変動量と前記第2の回転速度変動量とに基づいて前記失火検出対象となる気筒の失火の有無を判定することを特徴とする内燃機関の失火検出装置。 Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine;
A first calculation that calculates a rotational speed fluctuation amount (hereinafter referred to as “first rotational speed fluctuation amount”) between a cylinder that is a misfire detection target and a cylinder that has a continuous combustion stroke based on a detection value of the rotational speed detection means. Rotational speed fluctuation amount calculation means,
Rotational speed fluctuation amount between two cylinders (hereinafter referred to as “second rotational speed fluctuation amount”) in which the combustion stroke is 360 ° C. before the combustion stroke of the two cylinders for which the first rotational speed fluctuation amount is calculated. 2) a second rotation speed fluctuation amount calculation means for calculating the rotation speed based on the detection value of the rotation speed detection means;
A misfire detection device for an internal combustion engine, comprising: misfire determination means for determining whether or not a misfire is detected in a cylinder to be misfired based on the first rotation speed fluctuation amount and the second rotation speed fluctuation amount;
The misfire determination means takes into account the condition that the second rotational speed fluctuation amount does not cause a misdetection of misfire based on the first rotational speed fluctuation amount and the second rotational speed fluctuation amount. A misfire detection apparatus for an internal combustion engine, wherein the presence or absence of misfire in a cylinder that is a misfire detection target is determined.
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