JP2018127969A - Misfire detection device of internal combustion engine - Google Patents

Misfire detection device of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2018127969A
JP2018127969A JP2017022164A JP2017022164A JP2018127969A JP 2018127969 A JP2018127969 A JP 2018127969A JP 2017022164 A JP2017022164 A JP 2017022164A JP 2017022164 A JP2017022164 A JP 2017022164A JP 2018127969 A JP2018127969 A JP 2018127969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotational speed
crankshaft
rotation
misfire
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017022164A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6658588B2 (en
Inventor
樹 北岡
Itsuki Kitaoka
樹 北岡
章弘 片山
Akihiro Katayama
章弘 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2017022164A priority Critical patent/JP6658588B2/en
Publication of JP2018127969A publication Critical patent/JP2018127969A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6658588B2 publication Critical patent/JP6658588B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent that the determination accuracy of a misfire is affected by the detection accuracy of a rotational speed at a gear change device 34 side.SOLUTION: A CPU 62 calculates an instantaneous rotational speed of a crankshaft 12 on the basis of a crank signal Scr outputted by a crank angle sensor 70, and calculates an instantaneous rotational speed of an NT rotor 40 on the basis of an NT signal St outputted by an NT sensor. Then, the CPU 62 removes a resonance component from the instantaneous rotational speed of the crankshaft 12 on the basis of a difference between the instantaneous rotational speeds. The CPU 62 learns an angle variation of a tooth part 42 of the NT rotor 40 during a fuel cut. The CPU 62 detects a misfire on the basis of a comparison of a determination value which is corrected according to a result of the variation, and a rotation variation value based on the instantaneous rotational speed which is removed in the resonance component.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の気筒を有し、クランク軸に変速装置が連結される内燃機関に適用される内燃機関の失火検出装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine misfire detection apparatus applied to an internal combustion engine having a plurality of cylinders and having a transmission connected to a crankshaft.

たとえば特許文献1には、内燃機関のクランク軸に、ダンパを介して、クランク軸の回転速度と駆動輪の回転速度との比を変更可能な動力分配統合機構(変速装置)が連結されたものが記載されている。そして、同文献には、変速装置側の回転速度とクランク軸の回転速度との差に基づき、クランク軸の回転速度のうちのダンパのねじれに起因した共振成分を算出し、クランク軸の回転速度からこの共振成分を除去する処理を実行する装置が記載されている。この装置は、共振成分が除去された回転速度から、各気筒の燃焼に起因した瞬時回転速度同士の差を定量化する回転変動値を算出し、回転変動値に基づき、失火の有無を判定している。これは、共振成分を含む回転速度を用いたのでは、失火を精度よく特定することができないことに鑑みたものである。   For example, in Patent Document 1, a power distribution and integration mechanism (transmission device) capable of changing the ratio between the rotational speed of the crankshaft and the rotational speed of the drive wheel is connected to the crankshaft of the internal combustion engine via a damper. Is described. In this document, based on the difference between the rotational speed on the transmission side and the rotational speed of the crankshaft, the resonance component caused by the torsion of the damper in the rotational speed of the crankshaft is calculated, and the rotational speed of the crankshaft is calculated. Describes an apparatus for executing the process of removing the resonance component from the apparatus. This device calculates a rotational fluctuation value that quantifies the difference between the instantaneous rotational speeds resulting from the combustion of each cylinder from the rotational speed from which the resonance component has been removed, and determines the presence or absence of misfire based on the rotational fluctuation value. ing. This is in view of the fact that misfire cannot be accurately identified by using a rotational speed including a resonance component.

特開2008−248877号公報JP 2008-248877 A

上記装置は、回転変動値から共振成分の影響を除去するために、変速装置側の回転速度を用いている。その場合、変速装置側の回転速度の検出精度が、回転変動値の算出精度に大きく影響するため、失火の検出精度が変速装置側の回転速度の検出精度に大きく影響される。   The apparatus uses the rotational speed on the transmission side in order to remove the influence of the resonance component from the rotational fluctuation value. In this case, since the detection accuracy of the rotational speed on the transmission side greatly affects the calculation accuracy of the rotation fluctuation value, the detection accuracy of misfire is greatly influenced by the detection accuracy of the rotational speed on the transmission side.

上記課題を解決すべく、内燃機関の失火検出装置は、複数の気筒を有し、クランク軸に変速装置が連結される内燃機関に適用され、前記変速装置の回転軸と前記クランク軸との連結状態において、前記回転軸の角度検出信号およびクランク角信号に基づき、前記クランク軸の瞬時回転速度から前記クランク軸と前記回転軸とのねじれに起因した回転速度成分を除去したものを算出するねじれ成分除去処理と、前記ねじれ成分除去処理の出力値に基づき、各気筒における燃焼行程に応じた回転速度同士の大小を示す時系列データである回転変動値を算出する回転変動算出処理と、前記回転変動値と判定値との大小比較に基づき前記内燃機関の失火を検出する失火検出処理と、前記内燃機関のフューエルカット処理中に、前記角度検出信号の1回転に対応する回転周波数の成分に基づき、前記回転軸の角度の検出誤差を学習する学習処理と、を実行し、前記判定値を、前記学習処理によって学習された検出誤差が大きい場合に小さい場合よりも、前記失火としない前記回転速度同士の差を大きくする。   In order to solve the above-described problem, a misfire detection device for an internal combustion engine is applied to an internal combustion engine having a plurality of cylinders and having a transmission connected to a crankshaft, and connecting the rotation shaft of the transmission and the crankshaft. In a state, based on the angle detection signal and the crank angle signal of the rotating shaft, a torsion component that calculates a value obtained by removing a rotating speed component due to the twisting of the crank shaft and the rotating shaft from the instantaneous rotating speed of the crank shaft A rotational fluctuation calculation process for calculating a rotational fluctuation value that is time-series data indicating the magnitudes of rotational speeds according to the combustion stroke in each cylinder based on the output value of the removal process and the torsional component removal process; and the rotational fluctuation The misfire detection process for detecting misfire of the internal combustion engine based on the magnitude comparison between the value and the determination value, and the angle detection signal once during the fuel cut process of the internal combustion engine. Learning process for learning the detection error of the rotation axis angle based on the rotation frequency component corresponding to the above, and the determination value is smaller when the detection error learned by the learning process is large Also, the difference between the rotational speeds that do not cause the misfire is increased.

上記回転変動値は、上記検出誤差が大きい場合には、小さい場合よりも、上記回転速度同士の差が大きい値を示す傾向にある。そこで上記構成では、回転変動値と判定値との大小を比較することによって失火の有無を判定する際、判定値を、検出誤差が大きい場合に小さい場合よりも、回転速度同士の差としてより大きな値を許容する値とする。このため、変速装置側の回転速度の検出精度が、失火の検出精度に及ぼす影響を抑制することができる。   When the detection error is large, the rotational fluctuation value tends to indicate a value where the difference between the rotational speeds is larger than when the rotational error is small. Therefore, in the above configuration, when determining the presence or absence of misfire by comparing the magnitude of the rotation fluctuation value and the determination value, the determination value is larger as the difference between the rotation speeds than when the detection error is large and smaller. Let the value be an acceptable value. For this reason, it is possible to suppress the influence of the rotational speed detection accuracy on the transmission side on the misfire detection accuracy.

失火検出装置の一実施形態および駆動系を示す図。The figure which shows one Embodiment and the drive system of a misfire detection apparatus. 同実施形態にかかる失火検出処理を示すブロック図。The block diagram which shows the misfire detection process concerning the embodiment. 同実施形態にかかる共振による回転波形の変化を示す図。The figure which shows the change of the rotation waveform by the resonance concerning the embodiment. 同実施形態にかかるねじれ成分排除処理部の処理を示すブロック図。The block diagram which shows the process of the twist component exclusion process part concerning the embodiment. 同実施形態にかかるNT信号のばらつきを示すタイムチャート。The time chart which shows the dispersion | variation in NT signal concerning the embodiment. 同実施形態にかかる学習処理部の処理を示すタイムチャート。The time chart which shows the process of the learning process part concerning the embodiment. 同実施形態にかかる失火検出処理部の処理を示すタイムチャート。The time chart which shows the process of the misfire detection process part concerning the embodiment. 同実施形態の効果を示す図。The figure which shows the effect of the same embodiment.

以下、失火検出装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、内燃機関10は、6気筒を有する4ストロークエンジンである。なお、以下では、圧縮上死点の出現順序に従って、気筒#1,#2,#3,#4,#5,#6を定義している。すなわち、第1の気筒#1の次に圧縮上死点が出現する気筒が第2の気筒#2である。
Hereinafter, an embodiment of a misfire detection device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 is a four-stroke engine having six cylinders. In the following, cylinders # 1, # 2, # 3, # 4, # 5, and # 6 are defined according to the appearance order of compression top dead center. That is, the cylinder in which the compression top dead center appears next to the first cylinder # 1 is the second cylinder # 2.

内燃機関10のクランク軸12には、トルクコンバータ30を介して変速装置34の入力軸36が連結可能となっている。トルクコンバータ30は、ロックアップクラッチ32を備えており、ロックアップクラッチ32が締結状態となることにより、クランク軸12と入力軸36とが連結される。なお、変速装置34の出力軸38には、駆動輪50が機械的に連結されている。   An input shaft 36 of a transmission 34 can be connected to the crankshaft 12 of the internal combustion engine 10 via a torque converter 30. The torque converter 30 includes a lockup clutch 32, and the crankshaft 12 and the input shaft 36 are connected when the lockup clutch 32 is in an engaged state. Drive wheels 50 are mechanically connected to the output shaft 38 of the transmission 34.

クランク軸12には、クランク軸12の複数の回転角度のそれぞれを示す歯部22が設けられたクランクロータ20が結合されている。クランクロータ20には、基本的には、10°CA間隔で歯部22が設けられているものの、隣接する歯部22間の間隔が30°CAとなる箇所である欠け歯部24が1箇所設けられている。これは、クランク軸12の基準となる回転角度を示すためのものである。   Coupled to the crankshaft 12 is a crank rotor 20 provided with tooth portions 22 each indicating a plurality of rotation angles of the crankshaft 12. The crank rotor 20 is basically provided with tooth portions 22 at intervals of 10 ° CA, but has one missing tooth portion 24 where the interval between adjacent tooth portions 22 is 30 ° CA. Is provided. This is to indicate the rotation angle that serves as a reference for the crankshaft 12.

入力軸36には、入力軸36の複数の回転角度のそれぞれを示す歯部42が設けられたNTロータ40が結合されている。NTロータ40には、12°間隔で歯部42が設けられている。   Coupled to the input shaft 36 is an NT rotor 40 provided with a tooth portion 42 indicating each of a plurality of rotation angles of the input shaft 36. The NT rotor 40 is provided with tooth portions 42 at intervals of 12 °.

制御装置60は、内燃機関10の制御量(トルク、排気成分)を制御するために、燃料噴射弁等の各種アクチュエータを操作する。制御装置60は、制御量の制御や各種診断処理を実行する際に、クランクロータ20の歯部22の検出によってクランク軸12の回転角度を検出するクランク角センサ70のクランク信号Scrや、入力軸36の回転角度を検出する入力軸角度センサ72のNT信号St、エアフローメータ74によって検出される吸入空気量Gaを参照する。制御装置60は、CPU62や、ROM64、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ66を備えており、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62が実行することによって、上記制御量の制御や診断を実行する。   The control device 60 operates various actuators such as a fuel injection valve in order to control the control amount (torque, exhaust component) of the internal combustion engine 10. The control device 60 controls the crank signal Scr of the crank angle sensor 70 that detects the rotation angle of the crankshaft 12 by detecting the tooth portion 22 of the crank rotor 20 when executing control amount control and various diagnostic processes, and the input shaft. Reference is made to the NT signal St of the input shaft angle sensor 72 for detecting the rotation angle 36 and the intake air amount Ga detected by the air flow meter 74. The control device 60 includes a CPU 62, a ROM 64, and an electrically rewritable nonvolatile memory 66, and the CPU 62 executes a program stored in the ROM 64, thereby executing control of the control amount and diagnosis.

図2に、制御装置60が実行する診断処理のうちの特に失火検出処理を示す。図2に示す処理は、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62が実行することにより実現される。   FIG. 2 shows a misfire detection process in particular among the diagnosis processes executed by the control device 60. The processing shown in FIG. 2 is realized by the CPU 62 executing a program stored in the ROM 64.

EG速度算出処理部M10は、クランク信号Scrに基づき、クランク軸12の30°CAの回転角度領域の回転速度である瞬時回転速度ωNEや、30°CAよりも大きい角度領域の回転期間における平均的な回転速度NEを算出する。NT速度算出処理部M12は、NT信号Stに基づき、入力軸36の24°の回転角度領域の回転速度である瞬時回転速度ωNTを算出する。   Based on the crank signal Scr, the EG speed calculation processing unit M10 averages the instantaneous rotational speed ωNE, which is the rotational speed of the crankshaft 12 in the rotational angle region of 30 ° CA, and the rotational period in the angular region larger than 30 ° CA. A simple rotational speed NE is calculated. Based on the NT signal St, the NT speed calculation processing unit M12 calculates an instantaneous rotational speed ωNT that is a rotational speed in the rotation angle region of 24 ° of the input shaft 36.

ねじれ成分除去処理部M14は、瞬時回転速度ωNEからクランク軸12と入力軸36とのねじれに起因した駆動系の共振成分を除去する処理を実行する。以下、これについて説明する。   The torsion component removal processing unit M14 executes processing for removing the drive system resonance component caused by the torsion between the crankshaft 12 and the input shaft 36 from the instantaneous rotational speed ωNE. This will be described below.

図3に示すように、内燃機関10と変速装置34とは、ダンパを介して連結されているものとしてモデル化することができる。ここで、内燃機関10において、特定の気筒で連続的に失火が生じる場合、失火に起因したクランク軸12の回転変動が振動源となり、内燃機関10および変速装置34を含む駆動系に共振が生じることがある。そしてその場合、クランク軸12の回転変動は、失火に起因した回転変動波形と、この回転変動が変速装置34から戻ってきた波形との合成波形となる。このため、合成波形によっては、失火検出ができなかったり失火気筒を特定できなかったりする問題がある。ねじれ成分除去処理部M14は、合成波形から共振成分を除去することで失火に起因した回転変動波形を復元する処理を実行するものである。   As shown in FIG. 3, the internal combustion engine 10 and the transmission 34 can be modeled as being connected via a damper. Here, in the internal combustion engine 10, when misfire continuously occurs in a specific cylinder, the rotational fluctuation of the crankshaft 12 caused by the misfire becomes a vibration source, and resonance occurs in the drive system including the internal combustion engine 10 and the transmission 34. Sometimes. In that case, the rotational fluctuation of the crankshaft 12 is a composite waveform of the rotational fluctuation waveform caused by misfire and the waveform in which the rotational fluctuation returns from the transmission 34. For this reason, there is a problem that misfire detection cannot be performed or a misfire cylinder cannot be specified depending on the composite waveform. The torsion component removal processing unit M14 executes a process for restoring the rotational fluctuation waveform caused by misfire by removing the resonance component from the combined waveform.

図4に、ねじれ成分除去処理部M14の処理を示す。
偏差算出処理部M14aは、クランク軸12の瞬時回転速度ωNEから入力軸36の瞬時回転速度ωNTを減算してダンパ速度ωdmpを算出する。積分要素M14bは、ダンパ速度ωdmpを積分することにより、ねじれ角θdmpを算出する。ねじれ加速度算出処理部M14cは、ねじれ角θdmpに、定数「K/I」を乗算することによって、クランク軸12と入力軸36とのねじれに起因した加速度成分を算出する。すなわち、トルク定数Kを用いると、クランク軸12と入力軸36とのねじれに起因してクランク軸12に加わるトルクは、「K・θdmp」となる。ここで、慣性モーメントIを用いると、ねじれに起因した加速度は、「K・θdmp/I」となる。積分要素M14dは、加速度の積分によって、ねじれに起因した速度ωtwを算出する。除去処理部M14eは、瞬時回転速度ωNEから速度ωtwを減算することによって、瞬時回転速度ωNEからねじれに起因した速度成分を除去した回転速度ωexを算出する。
FIG. 4 shows processing of the twist component removal processing unit M14.
The deviation calculation processing unit M14a calculates the damper speed ωdmp by subtracting the instantaneous rotational speed ωNT of the input shaft 36 from the instantaneous rotational speed ωNE of the crankshaft 12. The integration element M14b calculates the torsion angle θdmp by integrating the damper speed ωdmp. The torsional acceleration calculation processing unit M14c calculates an acceleration component due to the torsion between the crankshaft 12 and the input shaft 36 by multiplying the torsion angle θdmp by a constant “K / I”. That is, when the torque constant K is used, the torque applied to the crankshaft 12 due to torsion between the crankshaft 12 and the input shaft 36 is “K · θdmp”. Here, when the inertia moment I is used, the acceleration caused by the twist becomes “K · θdmp / I”. The integration element M14d calculates the speed ωtw resulting from torsion by integrating the acceleration. The removal processing unit M14e calculates the rotational speed ωex obtained by subtracting the speed ωtw from the instantaneous rotational speed ωNE to remove the speed component due to the twist from the instantaneous rotational speed ωNE.

図2に戻り、フィルタ処理部M16は、回転速度ωexを入力とするFIRフィルタであり、回転速度ωexをフィルタ処理することにより、気筒#1〜#6のそれぞれにおける燃焼行程に応じた回転速度同士の大小を示す時系列データである回転変動値ΔNEを算出する。なお、本実施形態において、回転変動値ΔNEは、負で絶対値が大きい場合に、失火に起因した回転変動が生じていることを示す。また、回転変動値ΔNEは、速度の次元を有する。   Returning to FIG. 2, the filter processing unit M16 is an FIR filter that receives the rotational speed ωex. By filtering the rotational speed ωex, the rotational speeds corresponding to the combustion strokes in the cylinders # 1 to # 6 are determined. The rotational fluctuation value ΔNE, which is time-series data indicating the magnitude of, is calculated. In the present embodiment, the rotation fluctuation value ΔNE indicates that a rotation fluctuation due to misfire occurs when the rotation fluctuation value ΔNE is negative and has a large absolute value. The rotation fluctuation value ΔNE has a speed dimension.

判定値設定処理部M18は、回転変動値との比較対象となる判定値を設定する。判定値は、負の値であって、負荷KLが同一である場合、回転速度NEが高い場合に低い場合よりも絶対値が小さい値となる。これは、回転速度NEが高い場合には低い場合よりも失火時におけるクランク軸12の回転変動が小さくなることに鑑みたものである。また、回転速度NEが同一である場合、負荷KLが高い場合に低い場合よりも絶対値が大きい値となる。これは、負荷KLが大きいほど失火時におけるクランク軸12の回転変動が大きくなる傾向があることに鑑みたものである。なお、負荷KLは、吸入空気量Gaおよび回転速度NEに基づき算出されるものであり、筒内充填空気量と正の相関を有する。   The determination value setting processing unit M18 sets a determination value to be compared with the rotation fluctuation value. The determination value is a negative value, and when the load KL is the same, the absolute value is smaller when the rotational speed NE is high than when the rotation speed NE is low. This is because the rotational fluctuation of the crankshaft 12 at the time of misfire becomes smaller when the rotational speed NE is high than when the rotational speed NE is low. Further, when the rotational speed NE is the same, the absolute value becomes larger when the load KL is high than when the load KL is low. This is in consideration of the tendency that the rotational fluctuation of the crankshaft 12 at the time of misfire tends to increase as the load KL increases. The load KL is calculated based on the intake air amount Ga and the rotational speed NE, and has a positive correlation with the in-cylinder charged air amount.

失火検出処理部M20は、回転変動値と判定値との比較に基づき、失火の有無を判定し、失火が生じた場合、図1に示す警告灯80を点灯させてユーザに通知するとともに、不揮発性メモリ66に異常の内容を記憶する。   The misfire detection processing unit M20 determines the presence or absence of misfire based on the comparison between the rotation fluctuation value and the determination value. When misfire occurs, the warning lamp 80 shown in FIG. The contents of the abnormality are stored in the memory 66.

周期計測処理部M22は、クランク信号Scrに基づき、圧縮上死点間の長さを有する区間の回転に要する時間の長さ(回転周期)を計測し、これをフィルタ処理部M16の出力の更新周期情報として提供する。また周期計測処理部M22は、クランク信号Scrに基づき、30°CAの回転に要する時間T30を都度計測する。   The cycle measurement processing unit M22 measures the length of time (rotation cycle) required for the rotation of the section having the length between the compression top dead centers based on the crank signal Scr, and updates the output of the filter processing unit M16. Provide as periodic information. The period measurement processing unit M22 measures a time T30 required for rotation of 30 ° CA each time based on the crank signal Scr.

学習処理部M24は、NTロータ40の歯部42間の角度の回転に要する時間が歯部42が形成されている角度のあるべき角度からの誤差(ばらつき)に起因してばらつくことを学習する。具体的には、24°毎の歯部42間の回転に要する時間が歯部42が形成されている角度のあるべき角度からの誤差(ばらつき)に起因してばらつくことを学習する。   The learning processing unit M24 learns that the time required for the rotation of the angle between the teeth 42 of the NT rotor 40 varies due to an error (variation) from the angle at which the teeth 42 are formed. . Specifically, it is learned that the time required for rotation between the tooth portions 42 every 24 ° varies due to an error (variation) from the angle at which the tooth portions 42 are formed.

図5は、クランク軸12が一定速度で回転していると想定した場合における24°を区画する一対の歯部42の一方から他方までの領域の回転に要する時間の時系列データを示すものであり、特に、実線は、上記領域にばらつきがない場合を示し、破線および一点鎖線は、ばらつきがある場合を示す。   FIG. 5 shows time-series data of the time required for rotation of the region from one to the other of the pair of tooth portions 42 that divides 24 ° when it is assumed that the crankshaft 12 is rotating at a constant speed. In particular, a solid line indicates a case where there is no variation in the region, and a broken line and a one-dot chain line indicate a case where there is a variation.

図6に、学習処理部M24が実行する処理を示す。学習処理部M24は、フューエルカット中にばらつきを学習する。すなわち、フューエルカット中を示すF/Cフラグがオンであるときに、周期計測処理部M22の出力値に基づき、NT信号の1回転の回転周波数成分(サイクル2次周波数成分)を算出する(図中、「センサ72出力のフィルタ後波形」と記載)。そして、1回転の回転周波数成分の振幅をばらつきとして学習する。なお、図6には、2点鎖線にて、仮想的にT/Mカウンタの推移を記載している。T/Mカウンタは、入力軸36の2回転を計測するカウンタであるが、本実施形態には、実際には、入力軸36の2回転を計測しておらず、これを、クランク軸12の2回転に等しいとみなしている。なお、クランクカウンタは、周期計測処理部M22の出力値に基づき算出されるカウンタである。ちなみに、フューエルカット中には、ロックアップクラッチ32が解除されるため、クランク軸12の回転速度と入力軸36の回転速度とにはずれが生じるが、本実施形態では、これを無視している。なお、学習処理部M24は、回転速度NE毎に、ばらつきを学習して不揮発性メモリ66に記憶する。   FIG. 6 shows processing executed by the learning processing unit M24. The learning processing unit M24 learns the variation during the fuel cut. That is, when the F / C flag indicating that the fuel cut is in progress is on, the rotational frequency component (cycle secondary frequency component) of one rotation of the NT signal is calculated based on the output value of the cycle measurement processing unit M22 (FIG. 2). Middle, described as “filtered waveform of sensor 72 output”). Then, the amplitude of one rotation frequency component is learned as variation. In FIG. 6, the transition of the T / M counter is virtually described by a two-dot chain line. The T / M counter is a counter that measures two rotations of the input shaft 36. However, in the present embodiment, the two rotations of the input shaft 36 are not actually measured. It is considered equal to 2 rotations. The crank counter is a counter calculated based on the output value of the period measurement processing unit M22. Incidentally, since the lockup clutch 32 is released during the fuel cut, there is a difference between the rotational speed of the crankshaft 12 and the rotational speed of the input shaft 36, but this is ignored in this embodiment. Note that the learning processing unit M24 learns the variation for each rotation speed NE and stores the variation in the nonvolatile memory 66.

図2に戻り、判定値補正処理部M26は、判定値設定処理部M18が設定した判定値を、ばらつきの学習値に基づき補正する。ここでは、回転速度NEに基づき、該当する学習値によって判定値を補正する。   Returning to FIG. 2, the determination value correction processing unit M26 corrects the determination value set by the determination value setting processing unit M18 based on the variation learning value. Here, the determination value is corrected by the corresponding learning value based on the rotational speed NE.

ここで、本実施形態の作用を説明する。
CPU62は、フューエルカット処理中に、NT信号に基づき、回転速度NE毎に歯部42のばらつきを学習する。一方、CPU62は、ロックアップクラッチ32が締結状態である場合、クランク軸12と入力軸36とのねじれに起因した速度成分を除去した回転速度ωexに基づき、回転変動値ΔNEを算出する。そしてCPU62は、回転速度NEおよび負荷KLに基づき判定値を設定した後、これを歯部42のばらつきの学習値に基づき補正する。
Here, the operation of the present embodiment will be described.
The CPU 62 learns the variation of the tooth portion 42 for each rotation speed NE based on the NT signal during the fuel cut process. On the other hand, when the lock-up clutch 32 is in the engaged state, the CPU 62 calculates the rotational fluctuation value ΔNE based on the rotational speed ωex from which the speed component due to the twist between the crankshaft 12 and the input shaft 36 is removed. The CPU 62 sets a determination value based on the rotational speed NE and the load KL, and then corrects the determination value based on the learning value of the variation of the tooth portion 42.

図7に、学習値による補正前の判定値を破線にて示すとともに、補正後の判定値を一点鎖線にて示す。なお、実線にて失火時の回転変動値ΔNEの推移を示した。
CPU62は、NT信号Stのサイクル2次周波数成分のばらつきが小さい場合には大きい場合よりも、判定値の絶対値が小さくなるように、補正量を正の大きい値とする。図8に、学習後の判定値について、特に、図5に破線にて示した、サイクル2次周波数成分のばらつきが小さい場合の値(C.判定値)と、図5に一点鎖線にて示した、サイクル2次周波数成分のばらつきが大きい場合の値(B.判定値)と、を例示する。図8に示すように、ばらつきに応じて判定値を補正することにより、回転変動値ΔNEについて、正常値と異常値とを適切に切り分けることができる。これにより、NT信号の誤差の影響を排除して高精度に失火を検出することができる。
In FIG. 7, the determination value before correction by the learning value is indicated by a broken line, and the correction value after correction is indicated by a one-dot chain line. The solid line shows the transition of the rotational fluctuation value ΔNE at the time of misfire.
The CPU 62 sets the correction amount to a large positive value so that the absolute value of the determination value is smaller when the variation of the cycle secondary frequency component of the NT signal St is small than when it is large. FIG. 8 shows the judgment value after learning, in particular, the value when the variation of the cycle secondary frequency component is small (C. judgment value) shown by the broken line in FIG. 5, and the one-dot chain line in FIG. In addition, a value (B. determination value) when the variation of the cycle secondary frequency component is large is illustrated. As shown in FIG. 8, by correcting the determination value according to the variation, the normal value and the abnormal value can be appropriately separated for the rotation fluctuation value ΔNE. Thereby, it is possible to detect misfire with high accuracy by eliminating the influence of the error of the NT signal.

以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
(1)歯部42のばらつきに応じたNTロータ40の回転速度のばらつきを、回転速度NE毎に学習することにより、NTロータ40の回転速度が歯部42のばらつきに与える影響を適切に考慮することができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) By appropriately learning the variation in the rotational speed of the NT rotor 40 according to the variation in the tooth portion 42 for each rotational speed NE, appropriately consider the influence of the rotational speed of the NT rotor 40 on the variation in the tooth portion 42. can do.

(2)学習処理部M24において、クランク軸12の2回転の周期に基づき、NT信号Stのフィルタ処理を実行した。これにより、基準角度の特定ができないNT信号Stに基づき、歯部42の検出回数を計測して入力軸36の回転数を計測するロジックを構築することなく、フィルタを構成することができる。   (2) In the learning processing unit M24, the NT signal St is filtered based on the cycle of two rotations of the crankshaft 12. Thereby, based on the NT signal St in which the reference angle cannot be specified, the filter can be configured without constructing a logic for measuring the number of detections of the tooth portion 42 and measuring the rotational speed of the input shaft 36.

<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。回転軸は、変速装置の入力軸36に対応し、角度検出信号は、NT信号Stに対応し、ねじれ成分除去処理は、ねじれ成分除去処理部M14の処理に対応し、回転変動算出処理は、フィルタ処理部M16の処理に対応し、失火検出処理は、失火検出処理部M20の処理に対応し、学習処理は、学習処理部M24の処理に対応する。
<Correspondence>
The correspondence relationship between the items in the above embodiment and the items described in the column “Means for Solving the Problems” is as follows. The rotation axis corresponds to the input shaft 36 of the transmission, the angle detection signal corresponds to the NT signal St, the torsion component removal processing corresponds to the processing of the torsion component removal processing unit M14, and the rotation fluctuation calculation processing Corresponding to the processing of the filter processing unit M16, the misfire detection processing corresponds to the processing of the misfire detection processing unit M20, and the learning processing corresponds to the processing of the learning processing unit M24.

<その他の実施形態>
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。
・回転変動値ΔNEとしては、回転速度ωexを入力とするFIRフィルタ処理の出力データに限らない。たとえば、内燃機関10が6気筒の場合、各気筒の30ATDC〜120ATDCの回転角度領域の回転に要する時間T120のうち、圧縮上死点が隣接する者同士の差のデータであってもよい。この場合、回転変動値は、時間の次元を有する。
<Other embodiments>
In addition, you may change at least 1 of each matter of the said embodiment as follows.
The rotational fluctuation value ΔNE is not limited to the output data of the FIR filter process that receives the rotational speed ωex. For example, in the case where the internal combustion engine 10 has 6 cylinders, it may be data on the difference between adjacent persons whose compression top dead centers are adjacent in the time T120 required for rotation in the rotation angle region of 30 ATDC to 120 ATDC of each cylinder. In this case, the rotation variation value has a time dimension.

・NT信号Stの入力軸36の1回転に対応する回転周波数成分の算出手法としては、クランク軸12の2回転に応じたフィルタ処理をするものに限らない。たとえば、NT信号Stに基づき、歯部42の検出回数を計測することにより、入力軸36の1回転に対応する時間周期を計測し、これに基づきフィルタを選定してもよい。   The calculation method of the rotation frequency component corresponding to one rotation of the input shaft 36 of the NT signal St is not limited to the filter processing corresponding to the two rotations of the crankshaft 12. For example, the time period corresponding to one rotation of the input shaft 36 may be measured by measuring the number of detections of the tooth portion 42 based on the NT signal St, and the filter may be selected based on this.

・変速装置の回転軸の角度検出信号としては、NT信号Stに限らず、たとえばトルクコンバータ30の出力軸の角度検出信号であってもよい。
・内燃機関としては、6気筒のものに限らず、たとえば4気筒や8気筒のものであってもよい。
The angle detection signal of the rotation shaft of the transmission is not limited to the NT signal St, but may be an angle detection signal of the output shaft of the torque converter 30, for example.
The internal combustion engine is not limited to a 6-cylinder engine, and may be a 4-cylinder or 8-cylinder engine, for example.

・制御装置としては、CPU62とROM64とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。   The control device is not limited to the one that includes the CPU 62 and the ROM 64 and executes software processing. For example, a dedicated hardware circuit (for example, an ASIC) that performs hardware processing on at least a part of the software processed in the above embodiment may be provided.

10…内燃機関、12…クランク軸、20…クランクロータ、22…歯部、24…欠け歯部、30…トルクコンバータ、32…ロックアップクラッチ、34…変速装置、36…入力軸、38…出力軸、40…NTロータ、42…歯部、50…駆動輪、60…制御装置、62…CPU、64…ROM、66…不揮発性メモリ、70…クランク角センサ、72…入力軸角度センサ、74…エアフローメータ、80…警告灯。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 12 ... Crankshaft, 20 ... Crank rotor, 22 ... Tooth part, 24 ... Missing tooth part, 30 ... Torque converter, 32 ... Lock-up clutch, 34 ... Transmission, 36 ... Input shaft, 38 ... Output Axis, 40 ... NT rotor, 42 ... tooth portion, 50 ... drive wheel, 60 ... control device, 62 ... CPU, 64 ... ROM, 66 ... nonvolatile memory, 70 ... crank angle sensor, 72 ... input shaft angle sensor, 74 ... air flow meter, 80 ... warning light.

Claims (1)

複数の気筒を有し、クランク軸に変速装置が連結される内燃機関に適用され、
前記変速装置の回転軸と前記クランク軸との連結状態において、前記回転軸の角度検出信号およびクランク角信号に基づき、前記クランク軸の瞬時回転速度から前記クランク軸と前記回転軸とのねじれに起因した回転速度成分を除去したものを算出するねじれ成分除去処理と、
前記ねじれ成分除去処理の出力値に基づき、各気筒における燃焼行程に応じた回転速度同士の大小を示す時系列データである回転変動値を算出する回転変動算出処理と、
前記回転変動値と判定値との大小比較に基づき前記内燃機関の失火を検出する失火検出処理と、
前記内燃機関のフューエルカット処理中に、前記角度検出信号の1回転に対応する回転周波数の成分に基づき、前記回転軸の角度の検出誤差を学習する学習処理と、を実行し、
前記判定値を、前記学習処理によって学習された検出誤差が大きい場合に小さい場合よりも、前記失火としない前記回転速度同士の差を大きくする内燃機関の失火検出装置。
Applied to an internal combustion engine having a plurality of cylinders and a transmission connected to a crankshaft;
Due to the twist between the crankshaft and the rotating shaft from the instantaneous rotational speed of the crankshaft based on the angle detection signal and the crank angle signal of the rotating shaft in the connected state of the rotating shaft and the crankshaft of the transmission Torsional component removal processing for calculating the removed rotational speed component,
A rotation fluctuation calculation process for calculating a rotation fluctuation value which is time-series data indicating the magnitude of the rotation speeds according to the combustion stroke in each cylinder based on the output value of the twist component removal process;
Misfire detection processing for detecting misfire of the internal combustion engine based on a magnitude comparison between the rotational fluctuation value and a determination value;
Performing a learning process of learning an angle detection error of the rotating shaft based on a rotation frequency component corresponding to one rotation of the angle detection signal during the fuel cut process of the internal combustion engine;
A misfire detection apparatus for an internal combustion engine that makes the difference between the rotational speeds that do not cause misfire larger than when the detection value learned by the learning process is large when the determination value is small.
JP2017022164A 2017-02-09 2017-02-09 Misfire detection device for internal combustion engine Active JP6658588B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017022164A JP6658588B2 (en) 2017-02-09 2017-02-09 Misfire detection device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017022164A JP6658588B2 (en) 2017-02-09 2017-02-09 Misfire detection device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018127969A true JP2018127969A (en) 2018-08-16
JP6658588B2 JP6658588B2 (en) 2020-03-04

Family

ID=63173807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017022164A Active JP6658588B2 (en) 2017-02-09 2017-02-09 Misfire detection device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6658588B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019027315A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 トヨタ自動車株式会社 Misfire determination system for internal combustion engine
CN112302823A (en) * 2019-08-01 2021-02-02 丰田自动车株式会社 Internal combustion engine state detection system, data analysis device, and vehicle
JP2022053818A (en) * 2020-09-25 2022-04-06 トヨタ自動車株式会社 Misfire detection device for internal combustion engine
US20220243674A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Misfire detection device for internal combustion engine
JP7392671B2 (en) 2021-01-29 2023-12-06 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine misfire detection device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007198368A (en) * 2005-12-27 2007-08-09 Honda Motor Co Ltd Misfire detecting device of internal combustion engine
JP2013122196A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Honda Motor Co Ltd Control device of vehicle
JP2013234583A (en) * 2012-05-08 2013-11-21 Honda Motor Co Ltd Misfire detection device of internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007198368A (en) * 2005-12-27 2007-08-09 Honda Motor Co Ltd Misfire detecting device of internal combustion engine
JP2013122196A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Honda Motor Co Ltd Control device of vehicle
JP2013234583A (en) * 2012-05-08 2013-11-21 Honda Motor Co Ltd Misfire detection device of internal combustion engine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019027315A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 トヨタ自動車株式会社 Misfire determination system for internal combustion engine
CN112302823A (en) * 2019-08-01 2021-02-02 丰田自动车株式会社 Internal combustion engine state detection system, data analysis device, and vehicle
CN112302823B (en) * 2019-08-01 2023-03-03 丰田自动车株式会社 Internal combustion engine state detection system, data analysis device, and vehicle
JP2022053818A (en) * 2020-09-25 2022-04-06 トヨタ自動車株式会社 Misfire detection device for internal combustion engine
JP7268663B2 (en) 2020-09-25 2023-05-08 トヨタ自動車株式会社 Misfire detection device for internal combustion engine
US20220243674A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Misfire detection device for internal combustion engine
US11703003B2 (en) * 2021-01-29 2023-07-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Misfire detection device for internal combustion engine
JP7392671B2 (en) 2021-01-29 2023-12-06 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine misfire detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6658588B2 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6658588B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP6575550B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP6536601B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
US7614290B2 (en) Angular speed detecting apparatus for crankshaft of internal combustion engine
JP3479090B2 (en) Multi-cylinder engine combustion condition diagnostic device
JP6164432B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP2002047996A (en) Misfire detector for internal combustion engine
WO2018179340A1 (en) Engine vehicle, inter-gear teeth error removal method for crank pulsar rotor, and device
JP2017155605A (en) Misfire detection device for multi-cylinder internal combustion engine
JPH06146998A (en) Combustion condition detector for internal combustion engine
US10788397B2 (en) Engine misfire determination device and vehicle
JPH06101560A (en) Device for detecting combustion of internal combustion engine
JPH0693919A (en) Combustion condition detection device for internal combustion engine
US20130275022A1 (en) Engine crank signal correction method and controller
JPH0783108A (en) Combustion condition detecting device for internal combustion engine
JP7420053B2 (en) Internal combustion engine misfire detection device
US5394742A (en) Method for recognizing abnormal combustions in the cylinder of an internal-combustion engine
JP7384145B2 (en) Internal combustion engine misfire detection device
JP2807736B2 (en) Device for determining combustion state of internal combustion engine
JP2020125726A (en) Internal combustion engine misfire detection device
JP7392671B2 (en) Internal combustion engine misfire detection device
US11378033B2 (en) Misfire detection apparatus for internal combustion engine
JP2023002074A (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JPH0481548A (en) Combustion trouble detector for internal combustion engine
JP2017172490A (en) Misfire detection device of multicylinder internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191023

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200120

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6658588

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151