JP4422563B2 - Engine combustion state diagnostic device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの燃焼状態診断装置に係り、特に外乱の影響等を受けることなく、的確に異常燃焼(失火)の有無を判定できるエンジンの燃焼状態診断装置に関する。 The present invention relates to an engine combustion state diagnosing device, and more particularly to an engine combustion state diagnosing device that can accurately determine the presence or absence of abnormal combustion (misfire) without being affected by disturbance.
従来より、エンジンの燃焼により発生するトルクと回転数の関係を利用して、回転数を計測することによって燃焼状態を検出し、間接的に失火を検出する技術が知られいる(例えば、下記特許文献1等を参照)。この技術は、前回の点火から今回の点火までの1点火サイクル内の少なくとも2点火以上でエンジンの回転速度を検出し、該回転速度の差により前記1点火サイクル内における前記エンジンの回転速度変動値を求め、逐次求められた回転速度変動値を統計的に演算処理し、該演算処理の結果を用いてエンジンの燃焼状態の診断を行うものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which a combustion state is detected by measuring the number of revolutions using the relationship between torque generated by engine combustion and the number of revolutions, and indirectly detecting misfire (for example, the following patents)
しかしながら、前記のように回転速度変動を利用した診断技術は、正常燃焼状態でも回転速度変動が発生する加減速時では必要な診断精度を確保できないとの理由から、診断領域が比較的定常的な領域に限定されてしまう。 However, as described above, the diagnostic technique using the rotational speed fluctuation has a relatively steady diagnostic area because the necessary diagnostic accuracy cannot be ensured at the time of acceleration / deceleration in which the rotational speed fluctuation occurs even in the normal combustion state. It will be limited to the area.
一方、最近では、診断領域が法規上、広められる方向にあり、例えば、従来では診断領域外として認められていたアイドル状態からオフアイドル、及び、オフアイドルからアイドル状態等の加減速時においても、診断を実施する必要があることから、前記回転速度変動を利用した方式において、加減速時も必要な診断精度を確保できるロジックの構築が必要となっている。 On the other hand, recently, there is a direction in which the diagnosis area is widened according to the law.For example, even during acceleration / deceleration from the idle state to the off-idle state, and from the off-idle to the idle state, which has been conventionally recognized as being outside the diagnosis area, Since it is necessary to carry out a diagnosis, it is necessary to construct a logic capable of ensuring a necessary diagnosis accuracy even during acceleration / deceleration in the method using the rotational speed fluctuation.
言い換えれば、従来の技術では、アイドル状態からオフアイドル、及び、オフアイドルからアイドル状態等、加減速時等に発生するトルク変動によって引き起こされる車輌残響の影響により、回転速度が大きく変動し、それを誤って失火と判定してしまうおそれがある。 In other words, in the conventional technology, the rotational speed greatly fluctuates due to the effects of vehicle reverberation caused by torque fluctuations that occur during acceleration / deceleration, etc. from the idle state to off-idle and from off-idle to idle state. There is a risk of accidental misjudgment.
本発明は、前記の如くの従来の問題を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、加減速時等においても車両残響等の外乱の影響を受けることなく、的確に異常燃焼(失火)の有無を判定できるエンジンの燃焼状態診断装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and the object of the present invention is to accurately perform abnormal combustion (without being affected by disturbances such as vehicle reverberation even during acceleration / deceleration). An object of the present invention is to provide an engine combustion state diagnostic apparatus capable of determining the presence or absence of misfire.
上記目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの燃焼状態診断装置は、クランク軸が所定角度を回転するのに要する所要時間を計測する所要時間計測手段と、前記所要時間から第1の燃焼状態残響パラメータを演算する第1のパラメータ演算手段と、前記所要時間から第2の燃焼状態残響パラメータを演算する第2のパラメータ演算手段と、前記第1の燃焼状態残響パラメータと前記第2の燃焼状態残響パラメータに基づいて、燃焼状態残響状態であるか否かを判定する残響判定手段と、該残響判定手段の判定結果に基づいて、失火等の異常燃焼の有無を判定する燃焼状態判定手段と、を具備して構成される。 In order to achieve the above object, a combustion state diagnostic apparatus for an engine according to the present invention comprises a required time measuring means for measuring a required time required for the crankshaft to rotate a predetermined angle, and a first combustion state from the required time. A first parameter calculating means for calculating a reverberation parameter; a second parameter calculating means for calculating a second combustion state reverberation parameter from the required time; the first combustion state reverberation parameter; and the second combustion state. Reverberation determination means for determining whether or not the combustion state is a reverberation state based on the reverberation parameter; and combustion state determination means for determining the presence or absence of abnormal combustion such as misfire based on the determination result of the reverberation determination means; It is comprised and comprises.
前記第1及び第2のパラメータ演算手段は、好ましくは、クランク軸2回転周期信号を抽出するようにされる。 The first and second parameter calculation means preferably extract a crankshaft two-rotation period signal.
前記第1のパラメータ演算手段により演算される前記第1の燃焼状態残響パラメータは、好ましくは、前記第2のパラメータ演算手段により演算される前記第2の燃焼状態残響パラメータに対し、クランク軸2回転成分以外の成分において、異なる強度をとるようにされる。 Preferably, the first combustion state reverberation parameter calculated by the first parameter calculation means preferably rotates two crankshafts with respect to the second combustion state reverberation parameter calculated by the second parameter calculation means. The components other than the components have different strengths.
前記残響判定手段は、好ましくは、前記第1の燃焼状態残響パラメータと前記第2の燃焼状態残響パラメータの比率もしくは差分が第1の判定値以下、又は、第2の判定値以上の場合、燃焼状態残響状態と判定するようにされる。 Preferably, the reverberation determination means performs combustion when the ratio or difference between the first combustion state reverberation parameter and the second combustion state reverberation parameter is equal to or less than a first determination value or equal to or greater than a second determination value. A state reverberation state is determined.
前記第1の判定値及び第2の判定値は、好ましくは、アイドルスイッチの動作状態、又は、スロットル開度に応じて切り換えられるようにされる。 The first determination value and the second determination value are preferably switched according to the operating state of the idle switch or the throttle opening.
前記第1の判定値及び第2の判定値は、好ましくは、エンジン負荷やエンジン水温の関数とされる。 The first determination value and the second determination value are preferably functions of the engine load and the engine water temperature.
前記残響判定手段は、好ましくは、エンジン回転数が所定値以下のとき、前記判定を行うようにされ、さらに好ましくは、エンジン回転数が所定値以上でかつ車速が所定値以上のとき、前記判定を行うようにされる。 Preferably, the reverberation determination means performs the determination when the engine speed is equal to or lower than a predetermined value, and more preferably, when the engine speed is equal to or higher than the predetermined value and the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value. To be done.
他の好ましい態様では、燃焼状態パラメータを演算する燃焼状態パラメータ演算手段を備え、前記燃焼状態判定手段は、前記燃焼状態パラメータと前記残響判定手段の判定結果に基づいて、異常燃焼の有無を判定するようにされる。 In another preferred aspect, the apparatus includes combustion state parameter calculating means for calculating a combustion state parameter, and the combustion state determining means determines the presence or absence of abnormal combustion based on the combustion state parameter and the determination result of the reverberation determining means. To be done.
前記燃焼状態パラメータは、好ましくは、今回点火時と前回点火時とにおける前記所要時間の差分とされる。 The combustion state parameter is preferably a difference between the required times at the time of current ignition and the time of previous ignition.
前記燃焼状態判定手段は、好ましくは、前記燃焼状態パラメータが所定判定値以上で、かつ、前記残響判定手段により燃焼状態残響状態ではないと判定されたとき、異常燃焼が発生したと判定するようにされる。 Preferably, the combustion state determination means determines that abnormal combustion has occurred when the combustion state parameter is greater than or equal to a predetermined determination value and the reverberation determination means determines that the combustion state reverberation state is not present. Is done.
前記燃焼状態判定手段において、前記燃焼状態パラメータと比較される前記所定判定値は、好ましくは、エンジン回転数及び又はエンジン負荷の関数とされる。 In the combustion state determination means, the predetermined determination value compared with the combustion state parameter is preferably a function of engine speed and / or engine load.
前記の如くの構成とされた本発明に係る燃焼状態診断装置の好ましい態様においては、第1の燃焼状態残響パラメータと第2の燃焼状態残響パラメータは、例えば、クランク軸2回転成分を抽出するパラメータである。第1の燃焼状態残響パラメータと第2の燃焼状態残響パラメータは、クランク軸2回転成分の帯域においては、同一の値を示すが、クランク軸2回転成分以外の帯域においては、異なる値を示す。 In a preferred aspect of the combustion state diagnostic apparatus according to the present invention configured as described above, the first combustion state reverberation parameter and the second combustion state reverberation parameter are, for example, parameters for extracting a crankshaft two-rotation component. It is. The first combustion state reverberation parameter and the second combustion state reverberation parameter show the same value in the band of the crankshaft two-rotation component, but show different values in the band other than the crankshaft two-rotation component.
一方、失火発生時は、クランク軸2回転成分に特徴があるため、第1の燃焼状態残響パラメータと第2の燃焼状態残響パラメータの値は等しくなる。つまり、燃焼状態パラメータが所定の判定値を超え、かつ、第1の燃焼状態残響パラメータと該第2の燃焼状態残響パラメータが略同一の値を示した場合は、失火と判定する。また、第1の燃焼状態残響パラメータと第2の燃焼状態残響パラメータに所定以上の偏差が生じている場合は、燃焼状態パラメータが所定の判定値を超えていても、失火以外によるものとして失火とは判定しないようにされる。 On the other hand, when misfire occurs, the first combustion state reverberation parameter is equal to the second combustion state reverberation parameter because there is a characteristic of the crankshaft two-rotation component. That is, if the combustion state parameter exceeds a predetermined determination value, and the first combustion state reverberation parameter and the second combustion state reverberation parameter show substantially the same value, it is determined that the misfire has occurred. Further, when a deviation greater than or equal to a predetermined value occurs between the first combustion state reverberation parameter and the second combustion state reverberation parameter, even if the combustion state parameter exceeds a predetermined determination value, misfire may be caused by something other than misfire. Is not judged.
本発明に係る燃焼状態診断装置では、加減速時等の正常燃焼状態でも車輌残響等の影響により回転速度変動が発生する運転モードにおいても、失火と車輌残響を識別判定することができるので、失火誤判定を無くすことができ、そのため、失火診断領域を加減速時も含めた全運転領域に拡大することができ、その結果、法規要求を満足することが可能となる。 In the combustion state diagnosis apparatus according to the present invention, misfire and vehicle reverberation can be distinguished and determined even in an operation mode in which fluctuations in rotational speed occur due to the effect of vehicle reverberation even in a normal combustion state such as during acceleration and deceleration. Misjudgments can be eliminated, so that the misfire diagnosis area can be expanded to the entire operation area including acceleration and deceleration, and as a result, the regulatory requirements can be satisfied.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る燃焼状態診断装置の一実施形態をそれが適用された車載用エンジンと共に示す概略構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a combustion state diagnostic apparatus according to the present invention together with an in-vehicle engine to which the apparatus is applied.
図1において、エンジン10には、その燃焼室214に点火装置201が設けられ、吸気通路220の先端部に設けられたエアークリーナ200から取り込まれる空気は、スロットル弁213でその流量を調節された後、エアーフローセンサ204でそこを通過する流量が計測され、燃料噴射弁202から所定の角度をもって噴射される燃料と混合されて各気筒(#1、#2、#3、#4)の燃焼室214に供給される。また、排気通路230には、空燃比センサ205、三元触媒206等が設けられており、排気ガスは三元触媒206で浄化された後に、大気に排出される。
In FIG. 1, the
一方、燃料タンク209内の燃料は、燃料ポンプ210によって、吸引・加圧された後、プレッシャーレギュレータ211を備えた燃料配管系212を通って燃料噴射弁202の燃料入口に導かれ、余分な燃料は、燃料タンク209に戻される。なお、本実施形態では直列4気筒エンジンを例にとって説明するが、それに限られる訳ではないことは勿論である。
On the other hand, after the fuel in the
上記構成に加え、前記点火装置201による点火時期、前記燃料噴射弁202による燃料噴射量(空燃比)等の制御を行うべく、それ自体の構成は良く知られているコントロールユニット100が備えられている。コントロールユニット100には、エアーフローセンサ204により検出される吸入空気量(Qa)に応じた信号、回転数センサ203により検出されるクランク軸208の回転数(エンジン回転数Ne)に応じた信号、空燃比センサ205により検出される空燃比に応じた信号等が供給され、コントロールユニット100はそれらの信号に基づいて、点火時期制御、燃料噴射(空燃比)制御等を行うとともに、燃焼状態の診断(失火等の異常燃焼の有無の判定)を行うようにされる。
In addition to the above configuration, in order to control the ignition timing by the
図2は、コントロールユニット100が実行する燃焼状態診断内容を示す機能ブロック図であり、クランク軸208が所定角度を回転するのに要する所要時間を計測する所要時間計測手段101と、燃焼状態パラメータを演算する燃焼状態パラメータ演算手段102と、前記所要時間から第1の燃焼状態残響(燃焼の結果として残る影響)パラメータを演算する第1のパラメータ演算手段103と、前記所要時間から第2の燃焼状態残響パラメータを演算する第2のパラメータ演算手段104と、前記第1の燃焼状態残響パラメータと前記第2の燃焼状態残響パラメータに基づいて、燃焼状態残響状態であるか否かを判定する残響判定手段105と、前記燃焼状態パラメータと前記残響判定手段105の判定結果に基づいて、失火等の異常燃焼の有無を判定する燃焼状態判定手段106と、を備える。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the combustion state diagnosis contents executed by the
ここで、本実施形態の燃焼状態診断を、その前提となる事実及びそれに基づく考察から説明していく。 Here, the combustion state diagnosis of the present embodiment will be described from the premise facts and considerations based on the facts.
図3は、エンジンのクランク角度に対する回転数の変化を示した図である。第3気筒#3において失火したときの波形であり、破線は燃焼状態が正常であるときのものである。図3において、各気筒(#1、#2、#3、#4)毎の回転数測定区間[以下ウインドウ幅(所定クランク角度)と称す]について説明する。基準信号REFにより各気筒のTDC(上死点)を検出する。該TDCから角度信号POSを用いて第一のクランク角度を求めウインドウ開始点Wsとする。ウインドウ開始点Wsから同じ角度信号POSを用いて第二のクランク角度を求め、第一のクランク角度から第二のクランク角度までをウインドウ幅Wとする。
FIG. 3 is a graph showing changes in the rotational speed with respect to the crank angle of the engine. This is the waveform when misfire occurs in the
今、点火サイクルにある気筒のウインドウ通過時間をTw(i)とし、燃焼状態パラメータD1A1を下記<式1>より求める。
Now, let the window passage time of the cylinder in the ignition cycle be Tw (i), and determine the combustion state parameter D1A1 from the following <
<式1>
D1A1={Tw(i)−Tw(i−1)}/Tw3(i)×k
但し、
Tw(i):現在点火サイクルにある気筒のウインドウ通過時間
Tw(i−1):前回点火サイクルにある気筒のウインドウ通過時間
k:演算係数
D1A1:燃焼状態パラメータ
<
D1A1 = {Tw (i) −Tw (i−1)} / Tw3 (i) × k
However,
Tw (i): Window passage time of the cylinder currently in the ignition cycle Tw (i-1): Window passage time of the cylinder in the previous ignition cycle k: Calculation coefficient D1A1: Combustion state parameter
図4は、第1気筒#1が失火した場合のウインドウ通過時間Tw(i)と式(1)で求められる燃焼状態パラメータD1A1の挙動を示したものである。なお、ウインドウ幅=90°(CA)、エンジン回転数=4000rpmの場合である。
FIG. 4 shows the behavior of the window passing time Tw (i) and the combustion state parameter D1A1 obtained by the equation (1) when the
燃焼状態が正常なときは、各気筒のウインドウ通過時間が略等しいため燃焼状態パラメータD1A1は略0を示すが、失火したときは失火気筒のトルク発生がなくなり回転数が低下するため、図4(A)に示される如くに、ウインドウ通過時間Tw(i)の値は大きくなる。このとき、燃焼状態パラメータD1A1は図4(B)に示される如くに、ある正の値を示す。そこで燃焼状態パラメータD1A1を予め設定した値(判定値)と比較することによって、失火気筒の有無を判定することができる。 When the combustion state is normal, the window passage times of the cylinders are substantially equal, so the combustion state parameter D1A1 is substantially 0. However, when misfire occurs, the misfire cylinder does not generate torque and the rotational speed decreases, so FIG. As shown in A), the value of the window passing time Tw (i) becomes large. At this time, the combustion state parameter D1A1 shows a certain positive value as shown in FIG. Therefore, the presence or absence of a misfired cylinder can be determined by comparing the combustion state parameter D1A1 with a preset value (determination value).
具体的には、図5に示される如くに、燃焼状態パラメータD1A1と予め設定された判定値D1ATHとを比較し、D1A1≧D1ATHのときは失火と判定して失火カウンターCMFTLBをカウントUPし、D1A1<D1ATHのときは正常燃焼状態として失火カウントUPを行わない。その失火カウンターCMFTLBのカウント数が予め設定した値(点灯しきい値MIL)以上になるとメータパネル上の警告ランプを点灯させドライバーに警告する構成である。 Specifically, as shown in FIG. 5, the combustion state parameter D1A1 is compared with a preset determination value D1ATH, and when D1A1 ≧ D1ATH, it is determined that misfire has occurred, and the misfire counter CMTLB is counted up, and D1A1 When <D1ATH, the misfire count is not increased as a normal combustion state. When the count number of the misfire counter CMTLB exceeds a preset value (lighting threshold value MIL), a warning lamp on the meter panel is lit to warn the driver.
図6は、加減速時に発生する失火誤判定の実例を示す。図は加速、減速を繰り返すスロットルチップイン(アクセルペダルのちょい踏み)モード時の燃焼状態パラメータD1A1の挙動を示したもので、加減速時のトルク変動をトリガーに車輌残響(車輌前後振動等の外乱)が発生し、その影響により、正常燃焼状態にもかかわらず燃焼状態パラメータD1A1が大きく振れ、その結果、燃焼状態判定値D1ATHを越えて失火誤判定に至っている。 FIG. 6 shows an example of misfire misjudgment that occurs during acceleration / deceleration. The figure shows the behavior of the combustion state parameter D1A1 in the throttle tip-in (accelerator pedal) mode that repeatedly accelerates and decelerates. The vehicle reverberation (disturbance such as vehicle longitudinal vibration) is triggered by torque fluctuation during acceleration / deceleration. As a result, the combustion state parameter D1A1 greatly fluctuates despite the normal combustion state, and as a result, the combustion state determination value D1ATH is exceeded, leading to misfire misjudgment.
このような運転モードを数回繰り返すことにより失火カウンターCMFTLBは点灯しきい値MILにまで到達し、誤点灯に至る。 By repeating such an operation mode several times, the misfire counter CMTLB reaches the lighting threshold value MIL, leading to erroneous lighting.
上記問題を解決する方策の1つとして、失火カウント条件を強化することが挙げられる。すなわち、燃焼状態パラメータD1A1は「失火」発生時以外に、加減速時の「車輌残響」発生時にもレベルが大きくなり、燃焼状態判定値D1ATHを越えて失火誤判定に至っているため、失火の判定条件に車輌残響の有無を判定できる条件を追加すれば、前記失火の誤判定を対策できる。 One way to solve the above problem is to strengthen the misfire count condition. That is, the combustion state parameter D1A1 increases at the time of “vehicle reverberation” at the time of acceleration / deceleration in addition to the occurrence of “misfire” and exceeds the combustion state determination value D1ATH, resulting in a misfire misjudgment. If a condition capable of determining the presence or absence of reverberation of the vehicle is added to the condition, the misjudgment of the misfire can be countered.
そのためには「失火」と「車輌残響」を確実に判別する必要があり、次にその手法について説明する。 For that purpose, it is necessary to reliably discriminate between “misfire” and “vehicle reverberation”, and the method will be described next.
図7は、失火誤判定が発生するスロットルチップインモード、及び、失火発生時のウインドウ通過時間Tw(i)の周波数解析結果を示したものである。 FIG. 7 shows the frequency analysis results of the throttle tip-in mode in which misfire misjudgment occurs and the window passage time Tw (i) when misfire occurs.
この結果より、スロットルチップイン時は失火時に対し0.1次〜0.4次成分の強度が大きくなり、また、失火時はスロットルチップイン時に対し、クランク軸2回転成分である0.5次成分の強度が大きくなる特徴がある。 From this result, the strength of the 0.1th order to 0.4th order component is larger at the time of throttle tip-in than at the time of misfire, and at the time of misfire, the 0.5th order which is the second rotation component of the crankshaft relative to the time of throttle tip-in There is a feature that the strength of the component is increased.
そこで、失火時の特徴である0.5次成分に着目し、0.5次成分のレベルから失火と車輌残響の判別を行う。 Therefore, focusing on the 0.5th order component that is a characteristic at the time of misfire, the misfire and vehicle reverberation are discriminated from the level of the 0.5th order component.
図8は、失火時の特徴である0.5次成分を抽出するフィルタを示したもので、図中のフィルタAは0.5次を抽出するフィルタであり、0.5次でゲインは最大となるが、0.4次でのゲインも大きいため、車輌残響の影響を受け易いデメリットがある。 FIG. 8 shows a filter that extracts a 0.5th-order component, which is a feature at the time of misfire. Filter A in the figure is a filter that extracts the 0.5th-order, and the gain is maximum at the 0.5th-order. However, since the gain at the 0.4th order is large, there is a demerit that is easily affected by the reverberation of the vehicle.
また、フィルタBは車輌残響の影響を受けにくいフィルタであり、0.1〜0.4次のゲインは低いが、0.7次にゲインが最大となるため、失火帯域の0.5次以外の成分も抽出してしまうデメリットがある。0.5次成分の抽出はこの2つのフィルタの組み合わせにより行うことで、各フィルタが持つデメリットを相殺でき、また、確実に0.5次成分の抽出が可能となる。 In addition, the filter B is a filter that is not easily affected by vehicle reverberation, and the gain of the 0.1th to 0.4th order is low, but the gain of the 0.7th order is the maximum, so other than the 0.5th order of the misfire band There is a demerit that also extracts the ingredients. By extracting the 0.5th order component by combining these two filters, the disadvantages of each filter can be offset, and the 0.5th order component can be reliably extracted.
つまり、両フィルタは0.5次のゲインが同じになるように設計してあることがポイントであり、これら2つのフィルタにより作成されたパラメータA(第1の燃焼状態残響パラメータ)、及び、パラメータB(第2の燃焼状態残響パラメータ)の値に差がない場合は0.5次成分、いわゆる失火と判断できる。また、逆に2つのパラメータの値に差がある場合は、失火以外、つまり、車輌残響(燃焼状態残響)と判定できる。 That is, the point is that both filters are designed so that the gains of the 0.5th order are the same. The parameter A (first combustion state reverberation parameter) created by these two filters, and the parameter When there is no difference in the value of B (second combustion state reverberation parameter), it can be determined as a 0.5th order component, so-called misfire. Conversely, if there is a difference between the values of the two parameters, it can be determined that there is a vehicle reverberation (combustion state reverberation) other than misfire.
図9は、失火と車輌残響の判別方法を具体的に示した図であり、前記フィルタAにて第1の燃焼状態残響パラメータD1AR05Aを下記の<式2>により求め、また、前記フィルタBにて、第2の燃焼状態残響パラメータD1AR05Bを下記の<式3>により求める。
FIG. 9 is a diagram specifically showing a method of discriminating between misfire and vehicle reverberation. The first combustion state reverberation parameter D1AR05A is obtained by the filter A by the following <
<式2>
D05A1=Tw(i−3)
D05A2=D05A1(i)−D05A1(i−2)
D05A3=D05A2(i)−D05A2(i−1)
D05A4=D05A3(i−1)−D05A3(i)
D1AR05A=max(D05A4or0)
但し、
(i):現在の計算値、
(i−1):1つ前の計算値
<
D05A1 = Tw (i-3)
D05A2 = D05A1 (i) -D05A1 (i-2)
D05A3 = D05A2 (i) -D05A2 (i-1)
D05A4 = D05A3 (i-1) -D05A3 (i)
D1AR05A = max (D05A4or0)
However,
(I): current calculated value,
(I-1): Previous calculation value
<式3>
D05B1=1/2×Tw(i−2)
D05B2=D05B1(i)−D05B1(i−2)
D05B3=D05B2(i)−D05B2(i−2)
D05B4=D05B3(i−2)−D05B3(i)
D1AR05B=max(D05B4or0)
但し、
(i):現在の計算値
(i−1):1つ前の計算値
<
D05B1 = 1/2 × Tw (i-2)
D05B2 = D05B1 (i) -D05B1 (i-2)
D05B3 = D05B2 (i) -D05B2 (i-2)
D05B4 = D05B3 (i-2) -D05B3 (i)
D1AR05B = max (D05B4or0)
However,
(I): Current calculated value (i-1): Previous calculated value
上記の<式2>、<式3>にて作成されたパラメータD1AR05A、D1AR05Bの比率もしくは差分が第1の判定値(MFECHO)以上で、かつ、第2の判定値(MFECHO2)以下の場合は、0.5次成分、いわゆる失火と判断し、失火カウンターのカウントを許可する。また、逆に前記第1の判定値未満のとき、及び、第2の判定値を越えているときは、失火以外、つまり、車輌残響(燃焼状態残響)と判定し、失火カウンターのカウントを禁止する。
When the ratio or difference between the parameters D1AR05A and D1AR05B created in the above <
以上の失火カウント条件をまとめたものを下記に示す。
(a)・・・下記の条件(i)及び(ii)成立時に車輌残響なしと判定し、失火カウントを許可する。
(b)・・・下記の条件(i)(ii)のいずれかが不成立時は車輌残響ありとし、失火カウントを禁止する。
(i) D1AR05A≧MFECHO×D1AR05B
(ii) D1AR05A<MFECHO2×D1AR05B
ここで、第1及び第2の判定値MFECHO、MFECHO2はそれぞれ、下記の<式4>、<式5>により求める。
A summary of the above misfire count conditions is shown below.
(A)... When the following conditions (i) and (ii) are satisfied, it is determined that there is no vehicle reverberation, and misfire counting is permitted.
(B)... When any of the following conditions (i) and (ii) is not established, the vehicle has reverberation and the misfire count is prohibited.
(I) D1AR05A ≧ MFECHO × D1AR05B
(Ii) D1AR05A <MFECHO2 × D1AR05B
Here, the first and second determination values MFECHO and MFECHO2 are obtained by the following <
ここでは、図10に示される如くに、第1の判定値MFECHO及び第2の判定値MFECHO2は、アイドルスイッチの動作状態、つまり、アイドル状態とオフアイドル状態とで検索テーブルが切り換えられるようになっているのがポイントである。 Here, as shown in FIG. 10, the first determination value MFECHO and the second determination value MFECHO2 are switched in the search table depending on the operation state of the idle switch, that is, the idle state and the off-idle state. The point is.
<式4>
・オフアイドル状態(アイドルスイッチのオフ時)の場合
MFECHO =TMFECHO ×TMFECHTW
・アイドル状態(アイドルスイッチのオン時)の場合
MFECHO =TMFECHO3×TMFECHTW
<
・ In the case of off-idle state (when the idle switch is off) MFECHO = TMFECHO × TMFECHTW
・ In the idle state (when the idle switch is on) MFECHO = TMFECHO3 × TMFECHTW
<式5>
・オフアイドル状態(アイドルSWオフ時)の場合
MFECHO2=TMFECHO2×TMFECHTW
・アイドル状態(アイドルSWオン時)の場合
MFECHO2=TMFECHO4×TMFECHTW
但し、TMFECHO、TMFECHO2、TMFECHO3、TMFECHO4は、図11に示される如くに、エンジン負荷により要求値が変わることから、エンジン負荷の関数とする。また、TMFECHTWは、図12に示される如くに、エンジン水温での補正係数である。
<
・ In the case of off-idle state (when idle SW is off) MFECHO2 = TMFECHO2 × TMFECHTW
・ In the idle state (when idle SW is on) MFECHO2 = TMFECHO4 × TMFECHTW
However, TMFECHO, TMFECHO2, TMFECHO3, and TMFECHO4 are functions of the engine load because the required values vary depending on the engine load as shown in FIG. TMFECHTW is a correction coefficient at the engine water temperature, as shown in FIG.
図13、図14、図15は、コントロールユニット100が実行する前記した如くの燃焼状態診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。
FIGS. 13, 14, and 15 are flowcharts showing an example of the combustion state diagnosis routine as described above, which is executed by the
図のフローチャートで示される一連の処理は点火毎に繰り返し実行され、まず、ステップ801でウインドウ通過時間(所定クランク角度を回転するのに要した所要時間)Tw(i)を計測する。ステップ802で前記した<式1>により、燃焼状態パラメータD1A1を演算し、ステップ803で前記した<式2>により、第1の燃焼状態残響パラメータD1AR05Aを演算し、さらに、ステップ804で前記した<式3>により、第2の燃焼状態残響パラメータD1AR05Bを演算する。
A series of processes shown in the flowchart of the drawing is repeatedly executed for each ignition. First, in
続くステップ805では、診断条件が成立しているか否かをチェックし、診断条件不成立時は、図15に示される如くに、このルーチンを終了する。診断条件成立時はステップ806に進み、燃焼状態パラメータD1A1と燃焼状態判定値D1ATHの比較を行う。
In the
ここで、燃焼状態パラメータD1A1≧燃焼状態判定値D1ATHの場合は、異常燃焼(失火)が発生していると判断して、図14のステップ807に進み、不成立時は、図15に示される如くに、このルーチンを終了する。 Here, if combustion state parameter D1A1 ≧ combustion state determination value D1ATH, it is determined that abnormal combustion (misfire) has occurred, and the routine proceeds to step 807 in FIG. 14, and when not established, as shown in FIG. This routine is finished.
図14のステップ807では、第1の車輌残響判定領域の回転数条件が成立したか否かを判断する(NDATA≦KMFECON1)。これは、車輌残響は特定の回転数以下で発生することから、判定領域を限定するための条件であり、成立時はステップ808へ進み、不成立時は車輌残響判定領域外、つまり車輌残響は発生しない領域のため失火と判定し、図15のステップ812に進んで、失火カウンターを1つカウントUPし、このルーチンを終了する。
In
図14のステップ808では、第2の車輌残響判定領域かどうかの確認を行う(NDATA≧KMFECON2、VSP≧KMFECOV)。ここでは、停車中など特定車速及び特定回転数以下では車輌残響の発生はないため、さらに判定領域を限定するための条件であり、条件成立時は、ステップ809に進み、条件不成立時は車輌残響判定領域外、つまり、車輌残響は発生しない領域のため失火と判定し、図15のステップ812で失火カウンターを1つカウントUPし、このルーチンを終了する。
In
ステップ809では、アイドルスイッチがOFF、つまりオフアイドル状態であるか否かを判断し、オフアイドル状態と判断された場合は図15のステップ810に進み、アイドル状態と判断された場合は図15のステップ811に進む。
In
図15のステップ810及びステップ811は、ステップ803及びステップ804で算出したD1A05AとD1AR05Bの比率もしくは差分により、失火と車輌残響を判定するところで、オフアイドル状態の場合はステップ810で、アイドル状態の場合はステップ811で判定する。前記比率もしくは差分が前記した<式4>、<式5>で求めた第1の判定値であるTMFECO又はTMFECO3以上、第2の判定値であるTMFECHO2又はYMFECO4以下の場合は失火と判定し、ステップ812で失火カウンターを1つカウントUPし、このルーチンを終了する。
前記以外の場合は車輌残響と判定し、ステップ812を通らずに(失火カウントUPしないで)、このルーチンを終了する。 In cases other than the above, it is determined that the vehicle is in reverberation, and this routine is terminated without passing through step 812 (without increasing the misfire count).
図16は、エンジン回転数=2000rpmにてスロットルチップインモードを行ったときの各パラメータ等の変化の様子を示した図であり、従来、このモードでは、車輌残響の影響により燃焼状態パラメータD1A1が大きく振れ、燃焼状態判定値D1ATHを越え、失火誤判定していたが、本実施形態では、スロットルチップイン時に発生する車輌残響の影響で燃焼状態パラメータD1A1は大きくなり、燃焼状態判定値D1ATHを越えているため、前記ステップ806の条件は成立となるが、前記ステップ811の第1の燃焼状態残響パラメータD1AR05Aと第2の燃焼状態残響パラメータD1AR05Bの比較結果条件が不成立となるので、車輌残響ありと判定され、失火カウンターCMFTLBがカウントUPされず、失火誤カウントの発生がないことが理解されよう。
FIG. 16 is a diagram showing changes in parameters and the like when the throttle tip-in mode is performed at an engine speed of 2000 rpm. Conventionally, in this mode, the combustion state parameter D1A1 has been set under the influence of vehicle reverberation. In this embodiment, the combustion state parameter D1A1 increases due to the effect of vehicle reverberation that occurs at the time of throttle tip-in, and exceeds the combustion state determination value D1ATH. Therefore, the condition of the
この結果、本実施形態の燃焼状態診断装置では、加減速時等においても外乱の影響等を受けることなく、的確に異常燃焼(失火)の有無を判定できる。 As a result, the combustion state diagnosis apparatus of the present embodiment can accurately determine the presence or absence of abnormal combustion (misfire) without being affected by disturbances or the like even during acceleration / deceleration.
10:エンジン
100:コントロールユニット
101:所要時間計測手段
102:燃焼状態パラメータ演算手段
103:第1の燃焼状態残響パラメータ演算手段
104:第2の燃焼状態残響パラメータ演算手段
105:燃焼状態残響判定手段
106:燃焼状態判定手段
200:エアークリーナ
201:点火装置
202:燃料噴射弁
203:回転数センサ
204:エアーフローセンサ
205:空燃比センサ
213:スロットル弁
214:燃焼室
#1、#2、#3、#4:気筒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Engine 100: Control unit 101: Required time measurement means 102: Combustion state parameter calculation means 103: 1st combustion state reverberation parameter calculation means 104: 2nd combustion state reverberation parameter calculation means 105: Combustion state reverberation determination means 106 : Combustion state determination means 200: Air cleaner 201: Ignition device 202: Fuel injection valve 203: Rotational speed sensor 204: Air flow sensor 205: Air-fuel ratio sensor 213: Throttle valve 214: Combustion chamber
# 1, # 2, # 3, # 4: Cylinder
Claims (11)
前記第1及び第2のパラメータ演算手段は、クランク軸2回転周期信号を抽出し、
前記第1のパラメータ演算手段により演算される前記第1の燃焼状態残響パラメータは、前記第2のパラメータ演算手段により演算される前記第2の燃焼状態残響パラメータに対し、クランク軸2回転成分以外の成分において、異なる強度をとるようにされていることを特徴とするエンジンの燃焼状態診断装置。 A required time measuring means crankshaft measures the time required to rotate the predetermined angle, the first parameter calculation means for calculating a first combustion state reverberation parameters from the required time, the second from the required time Reverberation for determining whether or not a combustion state reverberation state is obtained based on the first combustion state reverberation parameter and the second combustion state reverberation parameter. A combustion state diagnosis device for an engine, comprising: a determination unit; and a combustion state determination unit that determines presence or absence of abnormal combustion such as misfire based on a determination result of the reverberation determination unit ,
The first and second parameter calculation means extract a crankshaft two rotation period signal,
The first combustion state reverberation parameter calculated by the first parameter calculation unit is other than the crankshaft two-rotation component with respect to the second combustion state reverberation parameter calculated by the second parameter calculation unit. An engine combustion state diagnosing device characterized in that components have different intensities .
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