JP2016084709A - エンジンの失火判定制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フライホイールの共振に起因する失火の誤診を抑制し、失火の判定精度を向上する。
【解決手段】エンジン運転状態に基づいてエンジンの失火を診断すると（Ｓ１２）、失火カウンタに１を加算する（Ｓ１３）。失火カウンタの失火回数が第１しきい値Ｓ１を超えると、失火と判定する（Ｓ１６，Ｓ１７）。エンジン回転数がフライホイールの共振周波数帯であるとともに、失火回数が第１しきい値Ｓ１以下かつ第２しきい値Ｓ２を超えている場合、エンジン回転数を共振周波数帯から外れるように変更する（Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１８）。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの失火を判定する失火判定制御装置の改良に関する。

従来より、エンジンの失火を判定する技術が知られている（特許文献１参照）。失火の判定は、例えばエンジンの回転変動に基づいて所定レベルの失火を検出し、この失火の検出回数が所定のしきい値を超えると失火と判定する。

特開２００６−９６４９号公報

ところで、エンジンのクランクシャフトには、車両の振動を低減するフライホイールが取り付けられている。ここで、エンジン回転数が、バネ等のダンパを有するフライホイールが共振を起こし易い所定の共振周波数域にある場合、このフライホイールの共振に起因するエンジンの回転変動により、エンジンが失火していないのに誤ってエンジンが失火していると誤判定されるおそれがある。

そこで本発明は、フライホイールの共振に起因する失火の誤診を抑制し、エンジンの失火の判定精度を向上することを目的としている。

そこで本発明は、エンジン運転状態に基づいてエンジンの失火を判定する失火判定手段と、クランクシャフトに設けられたフライホイールと、上記フライホイールが共振を生じ易い共振周波数帯であるか否かを判定する共振判定手段と、共振周波数帯である場合、上記失火判定手段により失火と判定される前に、エンジンの運転点を共振周波数帯から外れるように変更する共振抑制手段と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、エンジンの運転点（エンジン回転数や変速比）が共振周波数帯である場合、失火と判定される前にエンジンの運転点を共振周波数帯から外れるように変更しているために、フライホイールの共振に起因するエンジンの回転変動によりエンジンの失火と誤判定されることを抑制することができる。この結果、エンジンの失火の判定精度を向上することができる。

本発明の一実施例に係るエンジンの失火判定制御装置を示す構成図。 共振周波数帯を示す特性図。 本実施例の失火判定制御の流れを示すフローチャート。

以下、図示実施例により本発明を説明する。図１は、本発明の一実施例に係るエンジンの失火判定制御装置を模式的に示す構成図である。

失火判定制御装置は、エンジン１１のクランクシャフト１２に固定されるフライホイール１３と、磁気ピックアップセンサ１４と、クランク角センサ１５と、制御部としてのＥＣＭ２０と、を有している。フライホイール１３は、メインフライホイール１３ａと、サブフライホイール１３ｂとを有するデュアルマスタイプのフライホイールである。メインフライホイール１３ａは、エンジン１１のクランクシャフト１２に固定されている。サブフライホイール１３ｂは、バネ１３ｃを介してメインフライホイール１３ａに連結されており、クランクシャフト１２に対しては固定されない構造となっている。フライホイール１３の周囲には、リングギア１６が設けられている。なお、この実施例ではデュアルマスタイプのフライホイールを用いているが、これに代えて一つのマスを備えた通常のフライホイールを用いても良い。

磁気ピックアップセンサ１４は、リングギア１６の回転角度を検出し、その検出信号をＥＣＭ２０に出力する。クランク角センサ１５は、カム軸の回転角度を検出し、その検出信号（ＲＥＦ信号）をＥＣＭ２０に出力する。

ＥＣＭ２０は、点火時期制御や燃料噴射制御等の種々のエンジン制御処理を記憶及び実行する機能を有するデジタルコンピュータシステムであり、波形整形回路２１と、位相検出回路２２と、タイマ２３と、失火診断部２４と、失火判定部２５と、を有している。波形整形回路２１は、磁気ピックアップセンサ１４のリングギア信号に基づいて、信号波形を整形する。位相検出回路２２は、その整形されたリングギア信号及びクランク角センサ１５のＲＥＦ信号に基づいて、位相を検出する。タイマ２３は、その位相信号及び波形整形回路２１で整形されたリングギア信号に基づいてエンジンが規定角度を回転するのに要した時間ＴＩＮＴを検出する。失火診断部２４は、時間ＴＩＮＴに基づいて失火診断を行う。あるいは、より簡易的に失火診断部２４はエンジン回転数の変動に基づいてエンジンの失火を診断するようにしても良く、具体的にはエンジン回転数の変動が所定のしきい値を超えていたら失火と診断しても良い。上記のしきい値はエンジン運転状態に応じて調整される。

失火判定部２５は、失火診断部２４の結果に基づいてエンジンが失火したか否かを最終的に判定・確定する。図２は、この失火判定部２５による失火の判定処理の流れを示すフローチャートである。本ルーチンは上記のＥＣＭ２０により記憶され、極短い所定期間毎に繰り返し実行される。ステップＳ１１では、エンジン回転数や自動変速機の変速比等のエンジン運転状態を読み込む。ステップＳ１２では、上記失火診断部２４により失火と診断されたか否かを判定する。失火診断部２４により失火と診断された場合には、ステップＳ１３へ進み、失火回数を表す失火カウンタの値に「１」を加算（インクリメント）する。この失火カウンタの値は、例えばエンジン始動時やエンジン停止時に「０」にリセットされ、エンジン運転状態ではその値が保持される。

ステップＳ１４では、エンジン回転数が、所定の共振周波数帯であるか否かを判定する（共振判定手段）。この共振周波数帯は、バネ１３ｃ（ダンパ）を有するフライホイール１３の共振を生じ易く、この共振により失火診断部２４が誤って失火と診断するおそれがある運転域に対応する。図３は、共振周波数帯の一例を示しており、エンジン回転数と自動変速機（図示省略）の変速比とにより定まる図中の領域α１が、共振周波数帯に相当する。つまり、共振周波数帯α１は、エンジン回転数と変速比とにより定まり、エンジン回転数が高くなるほど変速比が小さくなる関係にある。

エンジン回転数が共振周波数帯α１にある場合、ステップＳ１５へ進み、失火カウンタの値が、所定の第２しきい値Ｓ２を超えているかを判定する。この第２しきい値Ｓ２は、後述する失火判定用の第１しきい値Ｓ１よりも小さい値である。例えば、第１しきい値Ｓ１が約３０回の場合、第２しきい値Ｓ２はその半分の約１５回程度に設定される。

失火カウンタの値が第２しきい値Ｓ２を超えていなければ本ルーチンを終了し、超えていればステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、失火カウンタの値が失火判定用の第１しきい値Ｓ１を超えているか否かを判定する。失火カウンタの値が第１しきい値Ｓ１を超えていれば、ステップＳ１７へ進み、失火と判定し、例えばＭＩＬ（警告灯）や警告音により失火を運転者に報知する（失火判定手段）。

失火カウンタの値が第２しきい値Ｓ２を超えており、かつ、第１しきい値Ｓ１以下であれば、ステップＳ１５，Ｓ１６を経てステップＳ１８へと進み、現在の運転点を共振周波数帯から外す（共振抑制手段）。例えば、自動変速機を変速して、エンジン回転数を共振周波数帯から外す。

このように本実施例では、エンジンの運転点が共振周波数帯にある場合、エンジン運転点を共振周波数帯から外すことで、フライホイール１３の共振に起因するエンジンの失火診断の誤判定を抑制し、エンジンの失火判定の精度向上を図ることができる。

特に本実施例では、失火カウンタを利用し、現在の運転状態が共振周波数帯にあり、かつ、失火判定用の第１しきい値Ｓ１よりも小さい値である所定の第２しきい値Ｓ２を失火回数が超えた時点で、初めて運転点を共振周波数帯から外すようにしたので、失火判定用の失火カウンタを利用した簡素な演算構成でありながら、誤診の発生を抑制しつつ、エンジンの運転点が過度に変更されることを抑制することができる。

１１…エンジン
１３…フライホイール
１５…クランク角センサ
２４…失火診断部
２５…失火判定部

Claims (4)

1. エンジン運転状態に基づいてエンジンの失火を判定する失火判定手段と、
   クランクシャフトに設けられたフライホイールと、
   エンジン回転数が、上記フライホイールが共振を生じ易い共振周波数帯であるか否かを判定する共振判定手段と、
   エンジン回転数が共振周波数帯である場合、上記失火判定手段により失火と判定される前に、エンジンの運転点を共振周波数帯から外れるように変更する共振抑制手段と、
   を有することを特徴とするエンジンの失火判定制御装置。
2. 上記共振周波数帯は、車両に設けられた変速機の変速比毎に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの失火判定制御装置。
3. 上記失火判定手段は、エンジン回転数の変動に基づいてエンジンの失火を診断し、失火と診断された失火回数が所定の第１しきい値を超えたときに、エンジンの失火と判定し、
   上記共振抑制手段は、所定の共振周波数帯にある状態で、上記失火回数が上記第１しきい値よりも少ない値である所定の第２しきい値を超えたときに、エンジンの運転点が共振周波数帯から外れるように、エンジンの運転点を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの失火判定制御装置。
4. 上記失火判定手段は、上記共振抑制手段によりエンジンの運転点を共振周波数帯から外れるように変更した後にも、上記失火回数のカウントアップを継続し、この失火回数が上記第１しきい値を超えたときに、エンジンの失火と判定することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの失火判定制御装置。

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