JP2010048141A - Misfire determination device and misfire determination method for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の失火判定装置およびその失火判定方法に関し、詳しくは、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置およびこうした内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine misfire determination device and a misfire determination method thereof, and more particularly, to an internal combustion engine misfire that determines the misfire of a multi-cylinder internal combustion engine having an output shaft connected to a subsequent stage shaft via a torsion element. The present invention relates to a determination device and a misfire determination method for an internal combustion engine that determines the misfire of the internal combustion engine.
従来、この種の内燃機関の失火判定装置としては、エンジンのクランク軸に接続されたモータによりエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を行なう車両において、エンジンのトルク変動を打ち消すためにモータから出力するトルク補正量を算出し、算出されたトルク補正量に基づいてエンジンの失火状態を検出するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、制振制御を実行していないときや制振制御を実行している場合であってもエンジンが高負荷かつ高回転で運転されているときにはクランク軸の回転変動に基づいて失火を検出し、制振制御を実行すると共にエンジンが低負荷または低回転で運転されているときには算出された制振制御のためにモータから出力するトルク補正量に基づいて失火を検出している。
ところで、出力軸がダンパのようなねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関の失火を判定する失火判定装置では、内燃機関の爆発燃焼による出力軸のトルク変動がねじれ要素のねじれを誘発し、誘発されたねじれ要素のねじれが更に内燃機関の回転変動を生じるため、内燃機関の回転変動に基づいて内燃機関の失火を精度良く検出することができない。特に、内燃機関の始動時や停止時には、内燃機関の回転数がねじれ要素の共振周波数領域を通過する際にねじれ要素の共振を誘発する結果、ねじれ要素のねじれが内燃機関の回転変動に与える影響が大きくなり、こうしたときにも適正に対応する必要がある。 By the way, in the misfire determination device that determines misfire of the internal combustion engine in which the output shaft is connected to the subsequent stage shaft via a torsion element such as a damper, the torque fluctuation of the output shaft due to the explosion combustion of the internal combustion engine is caused by the twist of the torsion element Since the induced torsion of the torsional element further causes the rotational fluctuation of the internal combustion engine, misfire of the internal combustion engine cannot be accurately detected based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine. In particular, when starting or stopping the internal combustion engine, the effect of the twist of the torsion element on the rotation fluctuation of the internal combustion engine as a result of inducing the resonance of the torsion element when the rotational speed of the internal combustion engine passes through the resonance frequency region of the torsion element. It is necessary to respond appropriately in such cases.
本発明の内燃機関の失火判定装置およびその失火判定方法は、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関の失火をより精度良く判定することを主目的とする。 The misfire determination device for an internal combustion engine and the misfire determination method according to the present invention are mainly intended to more accurately determine the misfire of a multi-cylinder internal combustion engine whose output shaft is connected to the rear shaft of the rear stage via a torsion element. To do.
本発明の内燃機関の失火判定装置および失火判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The misfire determination device and the misfire determination method of the internal combustion engine of the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の内燃機関の失火判定装置は、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記後段軸の回転数である後段軸回転数を検出する後段軸回転数検出手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された後段軸回転数との差に基づいて前記ねじれ要素のねじれ角を演算すると共に該演算したねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数と前記ねじれ要素より前記内燃機関側の慣性モーメントとに基づいて前記ねじれ要素のねじれが前記出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分を演算する影響成分演算手段と、
前記内燃機関を始動している最中または前記内燃機関の運転を停止している最中において前記検出された出力軸回転数が所定回転数未満のとき且つ前記内燃機関への燃料噴射が行なわれていないときである所定燃料カット時には前記検出された出力軸回転数を実行用回転数として設定し、前記所定燃料カット時ではないときには前記検出された出力軸回転数から前記演算された影響成分を減じて得られる回転数を実行用回転数として設定する実行用回転数設定手段と、
前記設定された実行用回転数の変動成分に基づいて前記内燃機関の失火を判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
An internal combustion engine misfire determination device of the present invention,
A misfire determination device for an internal combustion engine that determines misfire of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, the output shaft of which is connected to the rear shaft of the rear stage via a torsion element,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
A rear shaft rotational speed detection means for detecting a rear shaft rotational speed which is the rotational speed of the rear shaft;
Based on the difference between the detected output shaft rotational speed and the detected subsequent shaft rotational speed, the torsion angle of the torsion element is calculated, and the calculated torsion angle, the spring constant of the torsion element, and the torsion element An influence component calculating means for calculating an influence component that the torsion of the torsion element affects the rotation speed of the output shaft based on the inertia moment on the internal combustion engine side;
While the internal combustion engine is being started or while the operation of the internal combustion engine is being stopped, when the detected output shaft rotational speed is less than a predetermined rotational speed and fuel is injected into the internal combustion engine. When the predetermined fuel cut is not occurring, the detected output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed, and when not during the predetermined fuel cut, the calculated influence component is calculated from the detected output shaft rotational speed. An execution speed setting means for setting the rotation speed obtained by subtraction as an execution speed;
Misfire determination means for determining misfire of the internal combustion engine based on the set fluctuation component of the engine speed for execution;
It is a summary to provide.
この本発明の内燃機関の失火判定装置では、内燃機関を始動している最中または内燃機関の運転を停止している最中において出力軸回転数が所定回転数未満のとき且つ内燃機関への燃料噴射が行われていないときである所定燃料カット時には検出された出力軸回転数を実行用回転数として設定する。また、所定燃料カット時ではないときには検出された出力軸回転数からねじれ要素のねじれが出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分を減じて得られる回転数を実行用回転数として設定する。そして、こうして設定された実行用回転数の変動成分に基づいて内燃機関の失火を判定する。このように、所定燃料カット時には出力軸回転数をそのまま実行用回転数として設定するから、所定燃料カット時におけるねじれ要素のねじれの影響が所定燃料カット時が終了した以降に作用するのを抑止することができる。即ち、内燃機関の始動時や運転の停止時に比較的低回転で生じる共振の影響や不安定な回転に基づく影響をその後の失火判定から排除することができるのである。この結果、内燃機関の失火をより精度良く判定することができる。 In the misfire determination apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the output shaft rotational speed is less than a predetermined rotational speed while the internal combustion engine is being started or while the operation of the internal combustion engine is being stopped, The detected output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed at the time of predetermined fuel cut when fuel injection is not performed. Further, when it is not at the time of the predetermined fuel cut, the rotation speed obtained by subtracting the influence component that the twist of the torsion element affects the rotation speed of the output shaft from the detected output shaft rotation speed is set as the execution rotation speed. Then, the misfire of the internal combustion engine is determined based on the fluctuation component of the execution rotational speed set in this way. As described above, since the output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed as it is when the predetermined fuel is cut, it is possible to suppress the influence of the twisting of the torsion element at the time of the predetermined fuel cut from acting after the end of the predetermined fuel cut. be able to. That is, it is possible to eliminate the influence of resonance caused by a relatively low rotation at the time of starting or stopping the operation of the internal combustion engine or the influence based on unstable rotation from the subsequent misfire determination. As a result, misfire of the internal combustion engine can be determined with higher accuracy.
こうした本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記影響成分演算手段は、前記検出された出力軸回転数から前記検出された後段軸回転数を減じた値の積分計算に基づいて前記ねじれ角を演算し、前記バネ定数と前記慣性モーメントとの関係である定数関係値に前記ねじれ角を乗じたものの積分計算に基づいて前記影響成分を演算する手段であるものとすることもできる。 In such a misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the influence component calculation means calculates the twist angle based on an integral calculation of a value obtained by subtracting the detected subsequent shaft rotational speed from the detected output shaft rotational speed. The influence component may be calculated based on an integral calculation obtained by multiplying a constant relation value that is a relation between the spring constant and the moment of inertia by the torsion angle.
また、本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記影響成分演算手段は、前記演算された影響成分に前記ねじれ要素を含む後段側の共振の周波数については減衰せずに該共振の周波数以外の帯域については減衰するフィルタ処理を施して前記影響成分を演算する手段であるものとすることもできる。こうすれば、ねじれ要素のねじれが出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分から影響力の大きい共振の周波数以外の帯域について減衰させることができる。したがって、内燃機関の失火をより精度良く判定することができる。ここで、前記フィルタ処理は、ハイパスフィルタを用いたものとすることもできる。 Further, in the misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention, the influence component calculation means does not attenuate the resonance frequency on the rear stage side including the torsion element in the calculated influence component, and other than the resonance frequency. The band may be a means for performing a filter process to attenuate and calculating the influence component. In this way, it is possible to attenuate the band other than the resonance frequency having a large influence from the influence component in which the twist of the torsion element affects the rotation speed of the output shaft. Therefore, misfire of the internal combustion engine can be determined with higher accuracy. Here, the filtering process may use a high-pass filter.
本発明の内燃機関の失火判定方法は、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定方法であって、
前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数と前記ねじれ要素より前記内燃機関側の慣性モーメントとに基づいて前記ねじれ要素のねじれが前記出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分を演算し、前記内燃機関を始動している最中または前記内燃機関の運転を停止している最中において前記検出された出力軸回転数が所定回転数未満のとき且つ前記内燃機関への燃料噴射が行なわれていないときである所定燃料カット時には前記検出された出力軸回転数を実行用回転数として設定し、前記所定燃料カット時ではないときには前記検出された出力軸回転数から前記演算された影響成分を減じて得られる回転数を実行用回転数として設定し、前記設定された実行用回転数の変動成分に基づいて前記内燃機関の失火を判定する
ことを特徴とする。
The misfire determination method of the internal combustion engine of the present invention,
A misfire determination method for an internal combustion engine for determining misfire of a multi-cylinder internal combustion engine in which an output shaft is connected to a rear stage shaft through a torsion element,
Based on the torsion angle of the torsion element, the spring constant of the torsion element, and the moment of inertia on the internal combustion engine side from the torsion element, an influential component that affects the rotation speed of the output shaft is calculated. The fuel injection to the internal combustion engine is performed when the detected output shaft rotational speed is less than a predetermined rotational speed while starting the internal combustion engine or while the operation of the internal combustion engine is stopped. The detected output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed when the predetermined fuel cut is not being performed, and when it is not the predetermined fuel cut, the calculated influence component is calculated from the detected output shaft rotational speed. Is set as the engine speed for execution, and misfiring of the internal combustion engine is determined based on the fluctuation component of the engine speed for execution set. And
この本発明の内燃機関の失火判定方法では、内燃機関を始動している最中または内燃機関の運転を停止している最中において出力軸回転数が所定回転数未満のとき且つ内燃機関への燃料噴射が行われていないときである所定燃料カット時には検出された出力軸回転数を実行用回転数として設定する。また、所定燃料カット時ではないときには検出された出力軸回転数からねじれ要素のねじれが出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分を減じて得られる回転数を実行用回転数として設定する。そして、こうして設定された実行用回転数の変動成分に基づいて内燃機関の失火を判定する。このように、所定燃料カット時には出力軸回転数をそのまま実行用回転数として設定するから、所定燃料カット時におけるねじれ要素のねじれの影響が所定燃料カット時が終了した以降に作用するのを抑止することができる。即ち、内燃機関の始動時や運転の停止時に比較的低回転で生じる共振の影響や不安定な回転に基づく影響をその後の失火判定から排除することができるのである。この結果、内燃機関の失火をより精度良く判定することができる。 In the misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention, when the output shaft rotational speed is less than a predetermined rotational speed while the internal combustion engine is being started or while the operation of the internal combustion engine is being stopped, The detected output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed at the time of predetermined fuel cut when fuel injection is not performed. Further, when it is not at the time of the predetermined fuel cut, the rotation speed obtained by subtracting the influence component that the twist of the torsion element affects the rotation speed of the output shaft from the detected output shaft rotation speed is set as the execution rotation speed. Then, the misfire of the internal combustion engine is determined based on the fluctuation component of the execution rotational speed set in this way. As described above, since the output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed as it is when the predetermined fuel is cut, it is possible to suppress the influence of the twisting of the torsion element at the time of the predetermined fuel cut from acting after the end of the predetermined fuel cut. be able to. That is, it is possible to eliminate the influence of resonance caused by a relatively low rotation at the time of starting or stopping the operation of the internal combustion engine or the influence based on unstable rotation from the subsequent misfire determination. As a result, misfire of the internal combustion engine can be determined with higher accuracy.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例である内燃機関の失火判定装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にねじれ要素としてのダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続されたリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。ここで、実施例の内燃機関の失火判定装置としては、主として後述のエンジン用電子制御ユニット24とクランクポジションセンサ140とモータ用電子制御ユニット40と回転位置検出センサ43,44となどが該当する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な8気筒の内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に気筒毎に設けられた燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃料室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。
The
エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24は、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト26の回転位置(クランク角CA)を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジション(クランク角CA)やエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号AF,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。さらに、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。なお、上述したクランクポジションセンサ140は、クランクシャフト26と回転同期して回転するように取り付けられて10度毎に歯が形成されると共に基準位置検出用に2つ分の欠歯を形成したタイミングローターを有する電磁ピックアップセンサとして構成されており、クランクシャフト26が10度回転する毎に整形波を生じさせる。エンジンECU24では、このクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34に接続されたキャリア軸34aにはダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。回転位置検出センサ43,44は、レゾルバにより構成されており、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいて所定時間毎(例えば50μsec毎や100μsec毎など)にモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を計算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいてリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20に搭載されたエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する際の動作について説明する。図3は、エンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
Next, an operation for determining whether any cylinder of the
失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、実行用回転数Nj(CA)を入力すると共に(ステップS100)、入力された実行用回転数Nj(CA)を用いてクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30(CA)を次式(1)により計算する(ステップS110)。実行用回転数Nj(CA)は、エンジン22の回転数Neとダンパ28のねじれに基づく影響成分Ndeとに基づいて設定される回転数であり、図4に例示する実行用回転数演算処理により演算される。説明の容易のため、実行用回転数Nj(CA)の演算処理については後述する。
When the misfire determination process is executed, the
T30(CA)=(30/360)/Nj(CA) (1) T30 (CA) = (30/360) / Nj (CA) (1)
続いて、失火判定の対象となる気筒の圧縮行程の上死点から30度後(ATDC30)と90度後(ATDC90)の30度回転所要時間T30(ATDC30),T30(ATDC90)の差分[T30(ATDC30)−T30(ATDC90)]を所要時間差分TD30として計算し(ステップS120)、計算した所要時間差分TD30の360度前に所要時間差分TD30として計算される値との差(所要時間差分TD30の360度差)[TD30−TD30(360度前)]を判定用値J30として計算し(ステップS130)、計算した判定用値J30を閾値Jrefと比較し(ステップS140)、判定用値J30が閾値Jrefより大きいときには対象の気筒が失火していると判定して(ステップS150)、失火判定処理を終了し、判定用値J30が閾値Jref以下のときには対象の気筒は失火していないと判定して失火判定処理を終了する。ここで、所要時間差分TD30は、圧縮上死点からの角度から考えれば、エンジン22の燃焼(爆発)によるピストン132の加速の程度から、その気筒が正常に燃焼(爆発)していれば負の値となり、その気筒が失火していると正の値となる。このため、判定用値J30は、対象の気筒が正常に燃焼(爆発)していれば値0近傍の値となり、対象の気筒が失火していれば正常に燃焼している気筒の所要時間差分TD30の絶対値より大きな正の値となる。従って、閾値Jrefとして、正常に燃焼している気筒の所要時間差分TD30程度の絶対値の値の近傍の値として設定することにより、対象の気筒の失火を精度良く判定することができる。
Subsequently, the difference between the required rotation times T30 (ATDC30) and T30 (ATDC90) 30 degrees after the top dead center of the compression stroke of the cylinder subject to misfire determination (ATDC30) and 90 degrees (ATDC90) [T30 (ATDC30) −T30 (ATDC90)] is calculated as the required time difference TD30 (step S120), and the difference from the value calculated as the required time difference TD30 360 degrees before the calculated required time difference TD30 (the required time difference TD30). 360 degrees difference) [TD30−TD30 (360 degrees before)] is calculated as a determination value J30 (step S130), and the calculated determination value J30 is compared with a threshold value Jref (step S140). When it is larger than the threshold value Jref, it is determined that the target cylinder has misfired (step S150), and misfire determination is performed. Exit sense, the cylinders of the subject when determining value J30 is equal to or smaller than the threshold Jref ends the determined misfire determination process that no misfire. Here, the required time difference TD30 is negative if the cylinder is normally combusted (exploded) from the degree of acceleration of the
次に、実行用回転数Nj(CA)の演算処理について説明する。実行用回転数Nj(CA)の演算処理では、図4の実行用回転数演算処理に示すように、エンジンECU24のCPU24aは、まず、クランク角30度毎のクランク角CAとエンジン22の回転数Ne(CA)とモータMG1,MG2の回転数Nm1(CA),Nm2(CA)と燃料噴射フラグFとを入力する(ステップS200)。ここで、燃料噴射フラグFは、エンジンECU24が実行する図示しない燃料噴射制御ルーチンにより、エンジン22への燃料噴射が行われているときには値1が設定され、エンジン22への燃料噴射が行われていないときには値0が設定されてRAM24cの所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。次いで、入力したモータMG1,MG2の回転数Nm1(CA),Nm2(CA)と動力分配統合機構30のギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)と減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いてダンパ28の動力分配統合機構30側の回転数、即ち、キャリア軸34aの回転数であるダンパ後段回転数Nd(CA)を次式(2)により計算する(ステップS210)。ここで、エンジン22の回転数Ne(CA)については、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎に計算されるエンジン22の回転数Neのうちクランク角CAに対応するものを入力するものとし、モータMG1,MG2の回転数Nm1(CA),Nm2(CA)については、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいて計算されるもののうちクランク角CAに対応するものをモータECU40から入力するものとした。
Next, the calculation process of the execution rotation speed Nj (CA) will be described. In the calculation process of the execution speed Nj (CA), as shown in the execution speed calculation process of FIG. 4, the
Nd(CA)=[Nm2(CA)/Gr+ρ・Nm1(CA)]/(1+ρ) (2) Nd (CA) = [Nm2 (CA) / Gr + ρ ・ Nm1 (CA)] / (1 + ρ) (2)
続いて、エンジン22の回転数Ne(CA)と計算したダンパ後段回転数Nd(CA)とを用いてダンパ28のねじれ角θd(CA)を次式(3)により計算し(ステップS220)、ダンパ28のバネ定数Kとダンパ28よりエンジン22側の慣性モーメントJとの比である定数関係値(K/J)と計算したねじれ角θd(CA)とを用いてダンパ28のねじれがエンジン22の回転数に与える影響として低周波ノイズを含むノイズ含有影響成分Nden(CA)を式(4)により計算する(ステップS230)。
Subsequently, the torsion angle θd (CA) of the
θd(CA)=∫[Ne(CA)-Nd(CA)]dt (3)
Nden(CA)=(K/J)・∫θd(CA) dt (4)
θd (CA) = ∫ [Ne (CA) -Nd (CA)] dt (3)
Nden (CA) = (K / J) ・ ∫θd (CA) dt (4)
そして、ノイズ含有影響成分Nden(CA)の低周波ノイズを除去するためにハイパスフィルタをノイズ含有影響成分Nden(CA)に施して影響成分Nde(CA)を計算する(ステップS240)。ここで、ハイパスフィルタについては、ダンパ28の共振の周波数帯は減衰しないがそれより低周波の周波数帯を減衰するようカットオフ周波数を設定すればよい。こうしたハイパスフィルタを施すことにより、上述の式(3)や式(4)による積分計算により蓄積される低周波成分も除去することができる。
Then, in order to remove the low-frequency noise of the noise-containing influence component Nden (CA), a high-pass filter is applied to the noise-containing influence component Nden (CA) to calculate the influence component Nde (CA) (step S240). Here, for the high-pass filter, the cut-off frequency may be set so as not to attenuate the resonance frequency band of the
次いで、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref以上であるか否かを判定し(ステップS250)、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満であるときには、さらに燃料料噴射フラグFが値0であるか否かを判定する(ステップS260)。ここで、所定回転数Nrefは、ダンパ28の共振周波数領域よりも高い値(例えば、600rpmや700rpmなどの値)として設定することができる。エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満で且つ燃料噴射フラグFが値0であるとき(即ち、エンジン22への燃料噴射が行われていないとき)にはエンジン22の回転数Neを実行用回転数Nj(CA)に設定し(ステップS270)、本ルーチンを終了する。一方、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref以上であるときや、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満でも燃料噴射フラグFが値1であるとき(即ち、エンジン22への燃料噴射が行われているとき)には、エンジン22の回転数Neから影響成分Ndeを減じた値を実行用回転数Nj(CA)に設定し(ステップS280)、本ルーチンを終了する。このように、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満のとき且つエンジン22への燃料噴射が行われているときには、エンジン22の回転数Neをそのまま実行用回転数Nj(CA)として設定するのである。エンジン22の始動時や運転を停止する際に、エンジン22の回転数Neが比較的低回転数であるとき特にダンパ28の共振周波数領域を通過するときには、ダンパ28の共振を誘発する結果、ダンパ28のねじれがエンジン22の回転数Neに影響を及ぼす影響成分Nde(CA)の値も大きくなる場合がある。このため、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満のとき且つエンジン22への燃料噴射が行われているときにもエンジン22の回転数Neから影響成分Nde(CA)を減じた値を実行用回転数Nj(CA)に設定すると、エンジン22の始動時や運転を停止する際に演算した影響成分Nd(CA)が、エンジン22への燃料噴射が行われるようになってからやエンジン22の回転数Neが所定回転数Nref以上となってから実行用回転数Nj(CA)に作用し、エンジン22の失火を精度良く判定することができないおそれがある。これに対して、実施例では、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満のとき且つエンジン22への燃料噴射が行われているときには、エンジン22の回転数Neをそのまま実行用回転数Nj(CA)として設定するから、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満のとき且つエンジン22への燃料噴射が行われているときの影響成分Nde(CA)が、エンジン22への燃料噴射が行われるようになってからやエンジン22の回転数Neが所定回転数Nref以上に至ってから実行用回転数Nj(CA)に作用するのを抑止することができる。この結果、エンジン22の失火をより精度良く判定することができる。
Next, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満で且つエンジン22への燃料噴射が行われていないときにはエンジン22の回転数Neを実行用回転数Nj(CA)として設定し、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref以上のときやエンジン22への燃料噴射が行われているときにはエンジン22の回転数Neからダンパ28のねじれがエンジン22の回転数に影響を及ぼす影響成分Ndeを減じて得られる回転数を実行用回転数Nj(CA)として設定し、こうして設定した実行用回転数Nj(CA)の変動成分としての判定用値J30に基づいてエンジン22の失火を判定するから、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満のとき且つエンジン22への燃料噴射が行われていないときにおけるダンパ28のねじれによる影響がエンジン22の回転数Neが所定回転数Nref以上になってからやエンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満でもエンジン22への燃料噴射が行われてから実行用回転数Nj(CA)に作用するのを抑止できる。即ち、エンジン22の始動時や運転の停止時に比較的低回転で生じるダンパ28の共振の影響や不安定な回転に基づく影響をその後の失火判定から排除することができるのである。この結果、エンジン22の始動時や運転の停止時にダンパ28の共振の影響や不安定な回転に基づく影響に拘わらずエンジン22の失火をより精度良く判定することができる。
According to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
また、実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、ダンパ28のねじれがエンジン22の回転数Neに影響を及ぼす影響成分Nde(CA)を計算する際に、演算されたノイズ含有影響成分Nden(CA)にダンパ28の共振の周波数以外の帯域について減衰させるハイパスフィルタを施すから、エンジン22の回転数Neからダンパ28の共振による影響成分を除外し、より精度良くエンジン22の失火を判定することができる。
Further, according to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref以上のときやエンジン22への燃料噴射が行われているときには、エンジン22の回転数Ne(CA)とダンパ28の後段側のダンパ後段回転数Nd(CA)とからダンパ28のねじれ角θd(CA)を計算すると共にダンパ28のバネ定数Kと定数関係値(K/J)とねじれ角θd(CA)とからノイズ含有影響成分Nden(CA)を計算し、これにハイパスフィルタ処理を施して影響成分Nde(CA)を計算するものとしたが、エンジン22の回転数Ne(CA)とダンパ後段回転数Nd(CA)との差に基づいてダンパ28のねじれ角θdを演算すると共に演算したねじれ角θdとダンパ28のバネ定数Kとダンパ28よりエンジン22側の慣性モーメントJとに基づいてダンパ28のねじれがエンジン22の回転数Neに影響を及ぼす影響成分Nde(CA)を演算するものであれば、如何なる演算手法を用いるものでもよい。また、ノイズ含有影響成分Nden(CA)にハイパスフィルタ処理を施して影響成分Nde(CA)を計算しないものとしても構わない。
According to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満で且つエンジン22への燃料噴射が行われていないときにもダンパ28のねじれ角θdやノイズ含有影響成分Nden(CA),影響成分Nde(CA)を計算するものとしたが、こうした値を計算しないものとしてもよい。
According to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2からダンパ後段回転数Ndを計算するものとしたが、キャリア軸34aに回転数センサを取り付けて直接キャリア軸34aの回転数を検出してダンパ後段回転数Ndとするものとしてもよい。
According to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、実行用回転数Nj(CA)から30度回転所要時間T30(CA)を求め、対象の気筒の圧縮行程の上死点から30度後(ATDC30)と90度後(ATDC90)の30度回転所要時間T30(ATDC30),T30(ATDC90)の差分として所要時間差分TD30を計算し、更に所要時間差分TD30の360度差による判定用値J30を計算してエンジン22の失火を判定したが、実行用回転数Nj(CA)を用いてエンジン22の失火を判定するものであれば、如何なる計算手法によりエンジン22の失火を判定するものとしても構わない。
According to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、8気筒のエンジン22のいずれかの気筒の失火を判定するものとしたが、6気筒のエンジンのいずれかの気筒の失火を判定するものとしたり、4気筒のエンジンのいずれかの気筒の失火を判定するものとするなど、複数気筒のエンジンのいずれかの気筒の失火を判定するものであれば、気筒数はいくつでも構わない。
According to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22のクランクシャフト26にねじれ要素としてのダンパ28を介して接続されると共にモータMG1の回転軸やリングギヤ軸32aに接続される動力分配統合機構30とリングギヤ軸32aに減速ギヤ35を介して接続されるモータMG2とを備える車両におけるエンジン22の失火を判定するものとしたが、エンジンのクランクシャフトがねじれ要素としてのダンパを介して後段に接続されているものであればよいから、図5の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図5における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するもののエンジン22の失火を判定するものとしてもよい。この場合、モータMG2は減速ギヤ35や変速機を介して車軸側に接続されていてもよいし、減速ギヤ35や変速機を介さずに車軸側に接続されていてもよい。
According to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例では、ハイブリッド自動車20に搭載された内燃機関の失火判定装置として説明したが、走行用の電動機や発電機などを備えない自動車に搭載された内燃機関の失火判定装置に適用するものとしてもよい。また、自動車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に搭載される内燃機関の失火判定装置に適用してもよいし、移動しない設備に組み込まれた内燃機関の失火判定装置に適用するものとしても構わない。また、内燃機関の失火判定装置やこれを搭載する車両の形態ではなく、内燃機関の失火判定方法の形態としてもよい。
Although the embodiment has been described as the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140とこのクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Ne(CA)として計算するエンジンECU24が「出力軸回転数検出手段」に相当し、モータMG1,MG2のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44とこの回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を計算するモータECU40とモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいてダンパ28の後段のキャリア軸34a(後段軸に相当)の回転数としてのダンパ後段回転数Nd(CA)を計算する図3のステップS210の処理を実行するエンジンECU24とが「後段軸回転数検出手段」に相当し、エンジン22の回転数Ne(CA)とダンパ後段回転数Nd(CA)とを用いてダンパ28のねじれ角θdを計算すると共にダンパ28のバネ定数Kとダンパ28よりエンジン22側の慣性モーメントJとの比である定数関係値(K/J)とねじれ角θdとを用いてダンパ28のねじれによるエンジン22の回転数に与える影響として低周波ノイズを含むノイズ含有影響成分Nden(CA)を計算し、さらにハイパスフィルタにより低周波ノイズを除去して影響成分Nde(CA)を計算する図4のステップS220〜S240の処理を実行するエンジンECU24が「影響成分演算手段」に相当し、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満で且つエンジン22への燃料噴射が行われていないときにはエンジン22の回転数Ne(CA)を実行用回転数Nj(CA)として設定し、エンジン22の回転数Ne(CA)が所定回転数Nref以上のときやエンジン22への燃料噴射が行われているときにはエンジン22の回転数Neからダンパ28のねじれがエンジン22の回転数に影響を及ぼす影響成分Ndeを減じて得られる回転数を実行用回転数Nj(CA)として設定する図4のステップS250〜S280の処理を実行するエンジンECU24が「実行用回転数設定手段」に相当し、実行用回転数Nj(CA)を用いてクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30(CA)を計算すると共に失火の対象となる気筒の圧縮行程の上死点から30度後(ATDC30)と90度後(ATDC90)の30度回転所要時間T30(ATDC30),T30(ATDC90)の差分[T30(ATDC30)−T30(ATDC90)]を所要時間差分TD30として計算し、計算した所要時間差分TD30の360度前に所要時間差分TD30として計算される値との差(所要時間差分TD30の360度差)[TD30−TD30(360度前)]を判定用値J30として計算して失火を判定する図3の失火判定処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「出力軸回転数検出手段」としては、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Ne(CA)として計算するものに限定されるものではなく、出力軸の回転数である出力軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「後段軸回転数検出手段」としては、モータMG1,MG2のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を計算すると共に計算したモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいてダンパ28の後段のキャリア軸34a(後段軸に相当)の回転数としてのダンパ後段回転数Nd(CA)を計算するものに限定されるものではなく、キャリア軸34aに回転数センサを取り付けてキャリア軸34aの回転数を直接検出してダンパ後段回転数Ndとするものなど、後段軸の回転数である後段軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「影響成分演算手段」としては、エンジン22の回転数Ne(CA)とダンパ後段回転数Nd(CA)とを用いてダンパ28のねじれ角θdを計算すると共にダンパ28のバネ定数Kとダンパ28よりエンジン22側の慣性モーメントJとの比である定数関係値(K/J)とねじれ角θdとを用いてダンパ28のねじれによるエンジン22の回転数に与える影響として低周波ノイズを含むノイズ含有影響成分Nden(CA)を計算し、さらにハイパスフィルタにより低周波ノイズを除去して影響成分Nde(CA)を計算するものに限定されるものではなく、検出された出力軸回転数と検出された後段軸回転数との差に基づいてねじれ要素のねじれ角を演算すると共に該演算したねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数と前記ねじれ要素より前記内燃機関側の慣性モーメントとに基づいて前記ねじれ要素のねじれが出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「実行用回転数設定手段」としては、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nref未満で且つエンジン22への燃料噴射が行われていないときにはエンジン22の回転数Ne(CA)を実行用回転数Nj(CA)として設定し、エンジン22の回転数Ne(CA)が所定回転数Nref以上のときやエンジン22への燃料噴射が行われているときにはエンジン22の回転数Neからダンパ28のねじれがエンジン22の回転数に影響を及ぼす影響成分Ndeを減じて得られる回転数を実行用回転数Nj(CA)として設定するものに限定されるものではなく、内燃機関を始動している最中または前記内燃機関の運転を停止している最中において検出された出力軸回転数が所定回転数未満のとき且つ前記内燃機関への燃料噴射が行なわれていないときである所定燃料カット時には前記検出された出力軸回転数を実行用回転数として設定し、前記所定燃料カット時ではないときには前記検出された出力軸回転数から演算された影響成分を減じて得られる回転数を実行用回転数として設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「失火判定手段」としては、実行用回転数Nj(CA)を用いてクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30(CA)を計算すると共に失火の対象となる気筒の圧縮行程の上死点から30度後(ATDC30)と90度後(ATDC90)の30度回転所要時間T30(ATDC30),T30(ATDC90)の差分[T30(ATDC30)−T30(ATDC90)]を所要時間差分TD30として計算し、計算した所要時間差分TD30の360度前に所要時間差分TD30として計算される値との差(所要時間差分TD30の360度差)[TD30−TD30(360度前)]を判定用値J30として計算して失火を判定するものに限定されるものではなく、各気筒の圧縮行程の上死点(TDC)と上死点から60度後(ATDC60)の30度回転所要時間T30(TDC),T30(ATDC60)の差分[T30(TDC)−T30(ATDC60)]を所要時間差分TD30として計算すると共に計算した所要時間差分TD30の360度前に所要時間差分TD30として計算される値との差(所要時間差分TD30の360度差)[TD30−TD30(360度前)]を判定用値J30として計算して失火を判定するものとするなど、設定された実行用回転数の変動成分に基づいて前記内燃機関の失火を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. . The “output shaft rotational speed detection means” is limited to the one that calculates the rotational speed every time the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、内燃機関の失火判定装置およびこれを備える車両の製造産業に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to a misfire determination device for an internal combustion engine and a vehicle manufacturing industry including the same.
20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、34a キャリア軸、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、MG1,MG2 モータ。 20,120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integrated mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear Shaft, 33 Pinion gear, 34 Carrier, 34a Carrier shaft, 35 Reduction gear, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 50 battery, 51 Temperature sensor, 52 For battery Electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CP U, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle Valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 144 Cam Position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Variable valve Timing mechanism, MG1, MG2 motor.
Claims (5)
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記後段軸の回転数である後段軸回転数を検出する後段軸回転数検出手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された後段軸回転数との差に基づいて前記ねじれ要素のねじれ角を演算すると共に該演算したねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数と前記ねじれ要素より前記内燃機関側の慣性モーメントとに基づいて前記ねじれ要素のねじれが前記出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分を演算する影響成分演算手段と、
前記内燃機関を始動している最中または前記内燃機関の運転を停止している最中において前記検出された出力軸回転数が所定回転数未満のとき且つ前記内燃機関への燃料噴射が行なわれていないときである所定燃料カット時には前記検出された出力軸回転数を実行用回転数として設定し、前記所定燃料カット時ではないときには前記検出された出力軸回転数から前記演算された影響成分を減じて得られる回転数を実行用回転数として設定する実行用回転数設定手段と、
前記設定された実行用回転数の変動成分に基づいて前記内燃機関の失火を判定する失火判定手段と、
を備える内燃機関の失火判定装置。 A misfire determination device for an internal combustion engine that determines misfire of a multi-cylinder internal combustion engine in which an output shaft is connected to a rear shaft of a rear stage through a torsion element,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
A rear shaft rotational speed detection means for detecting a rear shaft rotational speed which is the rotational speed of the rear shaft;
Based on the difference between the detected output shaft rotational speed and the detected subsequent shaft rotational speed, the torsion angle of the torsion element is calculated, and the calculated torsion angle, the spring constant of the torsion element, and the torsion element are calculated. An influence component calculating means for calculating an influence component that the torsion of the torsion element affects the rotation speed of the output shaft based on the inertia moment on the internal combustion engine side;
While the internal combustion engine is being started or while the operation of the internal combustion engine is being stopped, when the detected output shaft rotational speed is less than a predetermined rotational speed and fuel is injected into the internal combustion engine. When the predetermined fuel cut is not occurring, the detected output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed, and when not during the predetermined fuel cut, the calculated influence component is calculated from the detected output shaft rotational speed. An execution speed setting means for setting the rotation speed obtained by subtraction as an execution speed;
Misfire determination means for determining misfire of the internal combustion engine based on the set fluctuation component of the engine speed for execution;
A misfire determination apparatus for an internal combustion engine.
前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数と前記ねじれ要素より前記内燃機関側の慣性モーメントとに基づいて前記ねじれ要素のねじれが前記出力軸の回転数に影響を及ぼす影響成分を演算し、前記内燃機関を始動している最中または前記内燃機関の運転を停止している最中において前記検出された出力軸回転数が所定回転数未満のとき且つ前記内燃機関への燃料噴射が行なわれていないときである所定燃料カット時には前記検出された出力軸回転数を実行用回転数として設定し、前記所定燃料カット時ではないときには前記検出された出力軸回転数から前記演算された影響成分を減じて得られる回転数を実行用回転数として設定し、前記設定された実行用回転数の変動成分に基づいて前記内燃機関の失火を判定する
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。 A misfire determination method for an internal combustion engine for determining misfire of a multi-cylinder internal combustion engine in which an output shaft is connected to a rear stage shaft through a torsion element,
Based on the torsion angle of the torsion element, the spring constant of the torsion element, and the moment of inertia on the internal combustion engine side from the torsion element, an influential component that affects the rotation speed of the output shaft is calculated. The fuel injection to the internal combustion engine is performed when the detected output shaft rotational speed is less than a predetermined rotational speed while starting the internal combustion engine or while the operation of the internal combustion engine is stopped. When the predetermined fuel cut is not occurring, the detected output shaft rotational speed is set as the execution rotational speed, and when it is not the predetermined fuel cut, the calculated influence component is calculated from the detected output shaft rotational speed. Is set as the engine speed for execution, and misfiring of the internal combustion engine is determined based on the fluctuation component of the engine speed for execution set. A misfire determination method for an internal combustion engine.
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