JP4572965B2 - Misfire detection device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の失火判定装置に係る。特に、本発明は、内燃機関の回転変動に基づいて失火発生の有無を判定する失火判定装置における判定動作の信頼性を高めるための対策に関する。 The present invention relates to a misfire determination apparatus for an internal combustion engine. In particular, the present invention relates to a measure for improving the reliability of the determination operation in the misfire determination device that determines whether misfire has occurred based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine.
従来より、例えば自動車用内燃機関において混合気への着火がなされない現象、いわゆる「失火」が発生すると、未燃混合気が排気通路に排出され、排気エミッションの悪化や、排気浄化触媒への悪影響が懸念される。 Conventionally, for example, when a phenomenon in which an air-fuel mixture is not ignited, for example, in a car internal combustion engine, a so-called “misfire” occurs, the unburned air-fuel mixture is discharged into the exhaust passage, which deteriorates exhaust emission and adversely affects the exhaust purification catalyst Is concerned.
そこで、上記失火の発生時には機関回転速度の変動(以下、単に回転変動と呼ぶ)が大きくなることに着目し、この回転変動に基づいて失火の発生を判定する失火判定装置が提案されている。この種の装置における失火判定の基本原理は以下のとおりである。 In view of this, attention has been paid to the fact that fluctuations in the engine rotational speed (hereinafter simply referred to as rotational fluctuations) increase when the misfire occurs, and a misfire determination apparatus that determines the occurrence of misfire based on this rotational fluctuation has been proposed. The basic principle of misfire determination in this type of device is as follows.
先ず、ある一つの気筒に失火が発生した場合、その気筒の膨張行程(実際には失火しており爆発していない行程)における機関回転速度が次第に低下していく。その結果、この失火を生じた気筒の膨張行程中においてクランクシャフトが一定クランク角度を回転するのに要する時間が、他気筒の膨張行程時におけるその時間よりも長くなる。このため、これら時間を計測して比較することにより失火発生の有無を判定することが可能になる。 First, when a misfire occurs in a certain cylinder, the engine speed in the expansion stroke of the cylinder (the stroke where the misfire has actually occurred and the explosion has not exploded) gradually decreases. As a result, the time required for the crankshaft to rotate at a constant crank angle during the expansion stroke of the cylinder in which this misfire has occurred is longer than that time during the expansion stroke of the other cylinders. Therefore, it is possible to determine whether or not misfire has occurred by measuring and comparing these times.
具体的には、ある気筒(例えば第3番気筒)が膨張行程にあるときに、この膨張行程中においてクランクシャフトが一定クランク角度を回転するのに要する時間と、この膨張行程よりも所定クランク角度前(例えば360°前)に膨張行程を迎えていた気筒(例えば第2番気筒)の膨張行程中においてクランクシャフトが一定クランク角度を回転するのに要する時間との差を演算(前者の時間から後者の時間を減算)する。そして、この演算値が所定の閾値を越えている場合には、内燃機関の回転変動が大きくなったと判断して失火(第3番気筒に失火)が発生したと判定している。 Specifically, when a certain cylinder (for example, the third cylinder) is in the expansion stroke, the time required for the crankshaft to rotate at a constant crank angle during the expansion stroke, and a predetermined crank angle from the expansion stroke. Calculate the difference from the time required for the crankshaft to rotate at a certain crank angle during the expansion stroke of the cylinder (for example, the second cylinder) that had been in the expansion stroke before (eg, 360 ° before) (from the former time) Subtract the latter time). If the calculated value exceeds a predetermined threshold, it is determined that the rotational fluctuation of the internal combustion engine has increased, and it is determined that a misfire (misfire in the third cylinder) has occurred.
OBD(On−Boad Diagnostic System)対応国向けの自動車では、制御回路中に失火カウンタが備えられており、失火発生の判定を行う度に失火カウンタがインクリメントされ、所定の機関回転回数(例えば1000回転)当たりの失火カウンタのカウント値が所定値(例えば30)を越えるとMIL(警告灯)が点灯し、運転者に警告を促す。 In a vehicle for an OBD (On-Board Diagnostics System) compatible country, a misfire counter is provided in the control circuit, and the misfire counter is incremented every time a misfire occurrence is determined, and a predetermined number of engine revolutions (for example, 1000 revolutions) ) When the count value of the misfire counter per unit exceeds a predetermined value (for example, 30), the MIL (warning light) is turned on to prompt the driver to warn.
従って、失火の判定が正確に行われていない状況では、例えば、失火が発生しているにも拘わらずそれを認識することができず、排気エミッションが悪化した状態が継続されてしまう。また、失火が発生していないにも拘わらず失火が発生していると誤判定してしまって、実際の失火発生回数が上記所定値より小さくても早期にMILが点灯することになってしまい、ユーザに違和感を与えてしまう。 Therefore, in a situation where the misfire is not accurately determined, for example, although the misfire has occurred, the misfire cannot be recognized, and the state in which the exhaust emission deteriorates continues. Further, it is erroneously determined that a misfire has occurred despite the fact that no misfire has occurred, and even if the actual number of misfires is smaller than the predetermined value, the MIL is lit up early. , The user feels uncomfortable.
そこで、失火の誤判定を解消するべく、回転変動の経時変化パターンが、予め定められた失火パターンとなったときに失火が生じたと判定するようにしたものが知られている(例えば、下記の特許文献1を参照)。 Therefore, in order to eliminate misjudgment of misfire, it is known that misfire has been determined when the temporal variation pattern of rotation fluctuation becomes a predetermined misfire pattern (for example, the following) (See Patent Document 1).
この特許文献1に開示されているものは、各気筒の膨張行程時においてクランクシャフトが一定クランク角度を回転するのに要する時間を検出し、膨張行程が一つ間隔を隔てて行われる気筒間(4気筒エンジンの場合のクランク角度360°の角度間隔で膨張行程が行われる気筒同士)の上記時間の偏差を求め、この偏差が閾値を越え且つ偏差の変化パターンが失火発生時に特有のパターンとなったときに失火が発生したと判定するようにしている。具体的には、失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定の閾値を超えており、且つこの回転変動量が、失火判定対象気筒の膨張行程の直前に膨張行程を迎えていた気筒の回転変動量および失火判定対象気筒の膨張行程の直後に膨張行程を迎えた気筒の回転変動量に比べて特に大きくなっている場合に、この失火判定対象気筒において失火が生じたと判定している。
What is disclosed in
また、下記の特許文献2〜4には、トルクコンバータにロックアップクラッチを備えた自動車において、エンジンの失火判定のための閾値を、ロックアップ状態にあるときと非ロックアップ状態にあるときとで異ならせることについて開示されている。
ところが、上述したような各特許文献における失火判定動作では、失火の誤判定が生じてしまう可能性が未だ残っていることを本発明の発明者は見出した。 However, the inventor of the present invention has found that there is still a possibility that misjudgment of misfire occurs in the misfire judgment operation in each patent document as described above.
具体的には、変速装置としてオートマティックトランスミッション(自動変速機)を搭載した自動車にあっては、トルクコンバータにロックアップクラッチを備えており、このロックアップクラッチの締結状態(ロックアップ状態)では、エンジンとトランスミッションとが直結状態となる。このような状況で、失火が発生してエンジンに振動が発生すると、その振動がトランスミッションにまで伝達され、その振動数がトランスミッションの固有振動数に一致する状況になると、エンジンからトランスミッションに亘るパワートレーン全体の共振現象が発生してしまうことになる。このような共振現象が発生する状況では、上記回転変動が正確に認識できず、失火の誤判定を招いてしまう可能性がある。 Specifically, an automobile equipped with an automatic transmission (automatic transmission) as a transmission is provided with a lock-up clutch in the torque converter, and in the engaged state (lock-up state) of the lock-up clutch, the engine And the transmission are directly connected. In such a situation, when a misfire occurs and vibrations occur in the engine, the vibrations are transmitted to the transmission. When the vibration frequency matches the natural frequency of the transmission, the power train from the engine to the transmission The entire resonance phenomenon will occur. In a situation where such a resonance phenomenon occurs, the rotational fluctuation cannot be accurately recognized, and there is a possibility of misjudgment of misfire.
この失火の誤判定の発生状況の一例について説明する。エンジン回転数は、クランクシャフトに一体的に取り付けられたNEロータの外歯の通過を、電磁ピックアップで成るクランク角センサによって検出することで計測されるが、この際、上記共振現象が発生すると、クランク角センサを支持しているステーにも共振が発生し、このクランク角センサとNEロータとの相対位置が変動してしまう。このため、クランクシャフトの回転速度が失火によって変動しているにも拘わらず、上記共振現象により、この回転変動が正確に検出できなくなって、失火が発生しているにも拘わらず失火が発生していないと誤判定してしまうことになる。 An example of the occurrence situation of this misfire misjudgment will be described. The engine speed is measured by detecting the passage of the external teeth of the NE rotor integrally attached to the crankshaft by a crank angle sensor composed of an electromagnetic pickup. At this time, when the resonance phenomenon occurs, Resonance also occurs in the stay that supports the crank angle sensor, and the relative position between the crank angle sensor and the NE rotor fluctuates. For this reason, despite the fact that the rotational speed of the crankshaft fluctuates due to misfire, due to the resonance phenomenon, this rotational fluctuation cannot be accurately detected, and misfire occurs despite the occurrence of misfire. If not, it will be misjudged.
また、上述した特許文献2〜4では、ロックアップクラッチがロックアップ状態にあるときと非ロックアップ状態にあるときとで、失火判定のための閾値を異ならせることについて開示されているが、上記パワートレーン全体の共振現象に起因する失火の誤判定については何ら考慮されておらず、単に回転変動量が所定の閾値を超えているか否かによって失火判定を行うものに過ぎない。従って、これら特許文献2〜4においても未だ失火の誤判定が生じてしまう可能性が残っている。
In addition, in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記共振現象に起因する失火の誤判定を回避することができる失火判定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a misfire determination apparatus that can avoid misjudgment of misfire caused by the resonance phenomenon.
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、失火の有無を内燃機関の回転変動パターンを認識することによって判定し、その判定のための回転変動パターンとして、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合と非ロックアップ状態にある場合とで失火判定パターンを異ならせるようにしている。更に、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合には非ロックアップ状態にある場合に比べて、回転変動幅が小さくても失火が発生していると判定できるように、失火判定条件を緩めている。これにより、上記ロックアップ状態で共振現象が発生している状況であっても、失火の誤判定が回避できるようにしている。
-Principle of solving the problem-
The solution principle of the present invention taken to achieve the above object is to determine the presence or absence of misfire by recognizing the rotational fluctuation pattern of the internal combustion engine, and the lock-up clutch is used as the rotational fluctuation pattern for the determination. The misfire determination pattern is made different between when the lockup state is set and when the lockup state is not set. Furthermore, when the lockup clutch is in the lockup state, the misfire determination condition is relaxed so that it can be determined that the misfire has occurred even if the rotational fluctuation range is small compared to the case of the non-lockup state. Yes. This makes it possible to avoid misjudgment of misfire even in a situation where the resonance phenomenon occurs in the lock-up state.
−解決手段−
具体的に、本発明は、ロックアップクラッチを有する流体式動力伝達装置を介して変速機に連結された内燃機関の失火判定を行う内燃機関の失火判定装置を前提とする。この失火判定装置に対し、「現在膨張行程中の気筒の回転速度における、点火タイミングで2点火前に膨張行程を迎えていた気筒の膨張行程中の回転速度に対する差」を回転変動量とし、この回転変動量が所定の閾値を超えた場合に、その際に膨張行程を迎えていた気筒を、失火が生じている可能性がある失火判定対象気筒とする。そして、上記ロックアップクラッチの非ロックアップ状態において、内燃機関の回転変動パターンが第1の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行うと共に、上記ロックアップクラッチのロックアップ状態において、内燃機関の回転変動パターンが第2の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行う失火判定手段を備えさせる。そして、上記第1の回転変動パターンは、上記失火判定対象気筒の膨張行程の直前に膨張行程を迎えた1点火前気筒の膨張行程時における上記回転変動量および上記失火判定対象気筒の膨張行程の直後に膨張行程を迎えた1点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量に対して、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定量以上大きく、且つ上記1点火後気筒の膨張行程の更に直後に膨張行程を迎えた2点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量が、上記失火判定対象気筒の膨張行程における上記回転変動量に対して、絶対値が略同一であって正負が逆の値となるパターンとして規定されている。一方、上記第2の回転変動パターンは、上記1点火前気筒の膨張行程時における上記回転変動量に対して、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定量以上大きく、上記1点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量と、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量との差が所定量以下であって、且つ上記2点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量が、上記失火判定対象気筒の膨張行程における上記回転変動量に対して、絶対値が略同一であって正負が逆の値となるパターンとして規定されている。
また、上記第2の回転変動パターンとしては、上記1点火前気筒の膨張行程時における上記回転変動量と、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量との差が所定量以下であって、上記1点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量に対して、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定量以上大きく、且つ上記2点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量が、上記失火判定対象気筒の膨張行程における上記回転変動量に対して、絶対値が略同一であって正負が逆の値となるパターンとして規定されるものも挙げられる。
-Solution-
Specifically, the present invention assumes a misfire determination device for an internal combustion engine causing loss fire determination of internal combustion engine coupled to the transmission via a fluid type power transmission device having a lockup clutch. For this misfire determination device, “the difference between the rotational speed of the cylinder currently in the expansion stroke and the rotational speed during the expansion stroke of the cylinder that had reached the expansion stroke two times before ignition at the ignition timing” is defined as the rotational fluctuation amount. When the rotational fluctuation amount exceeds a predetermined threshold, the cylinder that has reached the expansion stroke at that time is set as a misfire determination target cylinder in which misfire may occur. Then, in the non-lock-up state of the lock-up clutch, a misfire determination operation is performed depending on whether or not the rotation fluctuation pattern of the internal combustion engine is along the first rotation fluctuation pattern, and in the lock-up state of the lock-up clutch, There is provided a misfire determination means for performing a misfire determination operation depending on whether or not the rotation variation pattern of the internal combustion engine is along the second rotation variation pattern. The first rotational fluctuation pattern includes the amount of rotational fluctuation and the expansion stroke of the misfire determination target cylinder during the expansion stroke of the pre-ignition cylinder that has reached the expansion stroke immediately before the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. The rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is greater than a predetermined amount with respect to the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the post-ignition cylinder that has undergone an expansion stroke immediately thereafter, and the post-ignition cylinder The rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the cylinder after two ignitions that has reached the expansion stroke immediately after the expansion stroke is substantially the same as the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. Therefore, it is defined as a pattern in which positive and negative values are reversed. On the other hand, in the second rotational fluctuation pattern, the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is larger than a predetermined amount with respect to the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the cylinder before one ignition, The difference between the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the cylinder after one ignition and the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is equal to or less than a predetermined amount, and the expansion stroke of the cylinder after the two ignitions Is defined as a pattern in which the absolute value is substantially the same and the sign is opposite to the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder.
Further, as the second rotational fluctuation pattern, a difference between the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder before one ignition and the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is a predetermined amount or less. The rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is greater than a predetermined amount with respect to the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder after the first ignition, and the expansion stroke of the cylinder after the second ignition. In some cases, the rotational fluctuation amount at the time is defined as a pattern in which the absolute value is substantially the same and the sign is opposite to the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder.
これらの特定事項により、先ず、内燃機関の駆動中にその回転変動量が所定の閾値を超えたときには、失火が生じている可能性があると判断する。そして、ロックアップクラッチが非ロックアップ状態である場合には、内燃機関の回転変動パターンが第1の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行う。つまり、非ロックアップ状態における内燃機関の回転変動パターンが第1の回転変動パターンに沿っている場合には、失火が発生していると判定する。一方、ロックアップクラッチがロックアップ状態である場合には、内燃機関の回転変動パターンが第2の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行う。つまり、ロックアップ状態における内燃機関の回転変動パターンが第2の回転変動パターンに沿っている場合には、失火が発生していると判定する。 Based on these specific matters, first, when the rotational fluctuation amount exceeds a predetermined threshold during driving of the internal combustion engine, it is determined that there is a possibility that misfire has occurred. When the lock-up clutch is in the non lock-up state, it performs the misfire determination operation depending on whether the rotation fluctuation pattern of the internal combustion engine is along the first rotational fluctuation patterns. That is, when the rotation fluctuation pattern of the internal combustion engine in the non-lock-up state is along the first rotation fluctuation pattern, it is determined that misfire has occurred. On the other hand, when the lock-up clutch is in the lockup state, it performs the misfire determination operation depending on whether the rotation fluctuation pattern of the internal combustion engine is along the second rotational fluctuation patterns. That is, when the rotational fluctuation pattern of the internal combustion engine in the lock-up state is along the second rotational fluctuation pattern, it is determined that misfire has occurred.
そして、この第2の回転変動パターンは、第1の回転変動パターンに比べて回転変動幅が小さいものとして規定されている。言い換えると、失火判定条件を緩めるようなパターンとなっている。このため、同様の回転変動が生じている場合に、ロックアップクラッチの非ロックアップ状態では失火が発生していると判定されなくても、ロックアップクラッチのロックアップ状態では失火が発生していると判定されることになる。つまり、ロックアップクラッチのロックアップ状態において、内燃機関と変速機との共振が発生している場合に、従来であれば、この共振の影響によって回転変動が小さくなっているために、失火が発生していてもそれを検出することができない可能性が高かったが、本解決手段によれば、特定の回転変動パターン(上記第2の回転変動パターン)を使用することによって失火の発生を検出することが可能になる。このようにして、上記共振現象の悪影響を受けることなく失火が発生していることが正確に判定され、失火判定の信頼性を高めることができる。 And this 2nd rotation fluctuation pattern is prescribed | regulated as a thing with a small rotation fluctuation width compared with a 1st rotation fluctuation pattern. In other words, the pattern is such that the misfire determination condition is relaxed. For this reason, even when it is not determined that a misfire has occurred in the non-lock-up state of the lock-up clutch when a similar rotational fluctuation has occurred, a misfire has occurred in the lock-up state of the lock-up clutch. It will be determined. In other words, when the resonance between the internal combustion engine and the transmission occurs in the lockup state of the lockup clutch, misfire occurs because the rotational fluctuation is reduced by the influence of this resonance. However, according to this solution, the occurrence of misfire is detected by using a specific rotation fluctuation pattern (the second rotation fluctuation pattern). It becomes possible. In this way, it is accurately determined that misfire has occurred without being adversely affected by the resonance phenomenon, and the reliability of misfire determination can be improved.
上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を行う前提条件を規定する構成として以下のものが挙げられる。つまり、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合において、変速機の変速段が、上記内燃機関と変速機との共振が発生する可能性のある特定の変速段にある場合にのみ、上記失火判定手段が、上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を行う構成としている。 The following is mentioned as a configuration for defining a precondition for performing the misfire determination operation based on the second rotation variation pattern. In other words, when the lock-up clutch is in the lock-up state, the misfire determination is performed only when the gear position of the transmission is at a specific gear position where resonance between the internal combustion engine and the transmission may occur. The means is configured to perform a misfire determination operation based on the second rotation fluctuation pattern.
上記内燃機関と変速機との共振現象が発生する状況は限定的である。つまり、変速機がある特定の変速段にあって、且つある特定の内燃機関回転数にある際に、失火が発生した場合である。このため、上記ある特定の変速段以外の変速段では上記共振現象は発生しないため、この特定の変速段以外では第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を行う必要はない。このような状況で失火判定動作を行わないことにより、この第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作の実行タイミングを必要最小限に抑えることができ、無駄な失火判定動作の回避と、ロックアップ状態における失火判定の信頼性の向上とを図ることができる。 The situation in which the resonance phenomenon between the internal combustion engine and the transmission occurs is limited. That is, this is a case where a misfire occurs when the transmission is at a specific gear position and at a specific internal combustion engine speed. For this reason, since the resonance phenomenon does not occur at any gear other than the specific gear, it is not necessary to perform the misfire determination operation based on the second rotation fluctuation pattern other than the specific gear. By not performing the misfire determination operation in such a situation, it is possible to minimize the execution timing of the misfire determination operation based on the second rotation variation pattern, and to avoid unnecessary misfire determination operation and lock It is possible to improve the reliability of misfire determination in the up state.
上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を実行する条件の一つとして以下のものが挙げられる。つまり、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合において、内燃機関の回転変動量が所定の閾値を超えたことで失火が生じている可能性があると判断された場合に、その失火が生じている可能性があると判断された気筒が、過去の燃焼行程においても回転変動量が所定の閾値を超えていた場合に、上記失火判定手段が、この気筒に対する上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を行う構成としている。 One of the conditions for executing the misfire determination operation based on the second rotation fluctuation pattern is as follows. In other words, when the lockup clutch is in the lockup state, if it is determined that there is a possibility that misfire has occurred due to the rotational fluctuation amount of the internal combustion engine exceeding a predetermined threshold, the misfire has occurred. When the cylinder determined to have the possibility that the rotational fluctuation amount has exceeded a predetermined threshold even in the past combustion stroke, the misfire determination means is based on the second rotational fluctuation pattern for the cylinder. The misfire determination operation is performed.
上述した如く、第2の回転変動パターンは、失火判定条件を緩めるものであるため、場合によっては、失火が発生していないにも拘わらず失火が発生したと誤判定してしまう可能性がある。これを考慮し、本解決手段では、過去にも失火が生じている可能性があると判断された気筒に対し、再び失火が生じている可能性があると判断された場合に限り、その気筒に対して回転変動パターンが上記第2の回転変動パターンに沿っているか否かの失火判定動作を実施するようにしている。これにより、上記失火の誤判定を防止することができ、失火判定動作の信頼性を更に高めることができる。 As described above, since the second rotation variation pattern loosens the misfire determination condition, there is a possibility that it may be erroneously determined that a misfire has occurred even though no misfire has occurred. . In view of this, in this solution, a cylinder that has been determined to have a possibility of misfire in the past is only used when it is determined that a misfire may have occurred again. On the other hand, a misfire determination operation for determining whether or not the rotation variation pattern is along the second rotation variation pattern is performed. Thereby, the misjudgment of the misfire can be prevented, and the reliability of the misfire judgment operation can be further improved.
上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作として具体的には以下のものが挙げられる。ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合において、内燃機関の回転変動量が所定の閾値を超えたことで失火が生じている可能性があると判断された場合に、その失火判定対象気筒の膨張行程時における回転変動量、この失火判定対象気筒の膨張行程の直前に膨張行程を迎えていた気筒の膨張行程時における回転変動量、および、失火判定対象気筒の膨張行程の直後に膨張行程を迎えた気筒の膨張行程時における回転変動量の変化のパターンと、上記第2の回転変動パターンとを比較することで失火判定動作を行う構成としている。 Specific examples of the misfire determination operation based on the second rotation fluctuation pattern include the following. When the lock-up clutch is in the lock-up state, if it is determined that there is a possibility that misfire has occurred due to the rotational fluctuation amount of the internal combustion engine exceeding a predetermined threshold, the expansion of the misfire determination target cylinder The amount of rotational fluctuation during the stroke, the amount of rotational fluctuation during the expansion stroke of the cylinder that had undergone the expansion stroke immediately before the expansion stroke of the cylinder subject to misfire determination, and the expansion stroke immediately after the expansion stroke of the cylinder subject to misfire determination The misfire determination operation is performed by comparing the change pattern of the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder and the second rotational fluctuation pattern.
これにより、上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を具体的に特定することができ、本発明の実用性を高めることができる。 Thereby, the misfire determination operation based on the second rotation variation pattern can be specifically specified, and the practicality of the present invention can be enhanced.
以上説明したように、本発明では、失火の有無を判定するための内燃機関の回転変動パターンとして、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合と非ロックアップ状態にある場合とでパターンを異ならせるようにしている。更に、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合には非ロックアップ状態にある場合に比べて、回転変動幅が小さくても失火が発生していると判定できるように、失火判定条件を緩めている。これにより、上記ロックアップ状態で内燃機関と変速機との共振現象が発生している状況であっても、失火の誤判定が回避でき、失火判定の信頼性を高めることができる。 As described above, in the present invention, the rotation variation pattern of the internal combustion engine for determining the presence or absence of misfire is different depending on whether the lock-up clutch is in the lock-up state or the non-lock-up state. I am doing so. Furthermore, when the lockup clutch is in the lockup state, the misfire determination condition is relaxed so that it can be determined that the misfire has occurred even if the rotational fluctuation range is small compared to the case of the non-lockup state. Yes. Thereby, even in a situation where the resonance phenomenon between the internal combustion engine and the transmission occurs in the lockup state, erroneous determination of misfire can be avoided, and the reliability of misfire determination can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明を自動車用4気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an automobile four-cylinder gasoline engine will be described.
−エンジンの構成説明−
先ず、図1を参照して、本実施形態に係る失火判定装置が適用されるエンジン(内燃機関)、並びにその周辺装置の概略構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係るエンジン1は、4気筒分(図1では1気筒分のみを示す)のシリンダボア2を有するシリンダブロック1aと、シリンダヘッド1bとを備えている。各シリンダボア2内には上下動可能に設けられたピストン3が備えられ、このピストン3が、コンロッド(コネクティングロッド)3aを介してエンジン1の出力軸であるクランクシャフト10に連結されている。そして、シリンダボア2の内部において、ピストン3とシリンダヘッド1bとにより囲まれた空間によって燃焼室4が区画形成されている。
-Engine configuration description-
First, a schematic configuration of an engine (internal combustion engine) to which the misfire determination device according to the present embodiment is applied and its peripheral devices will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the
シリンダヘッド1bには、各燃焼室4に対応して点火プラグ11が取り付けられている。また、シリンダヘッド1bには、各燃焼室4に通じる吸気ポート5aおよび排気ポート6aがそれぞれ設けられ、これら吸気ポート5aおよび排気ポート6aには、吸気通路5および排気通路6がそれぞれ接続されている。吸気ポート5aおよび排気ポート6aの燃焼室4に通じる各開口端には、吸気バルブ7および排気バルブ8がそれぞれ設けられている。吸気バルブ7および排気バルブ8は、クランクシャフト10の動力によってそれぞれ回転する吸気カムシャフト31および排気カムシャフト32によって開閉される。クランクシャフト10の動力は、タイミングベルト35および各タイミングプーリー33,34を介して、上記吸気カムシャフト31および排気カムシャフト32に伝達されている。
A spark plug 11 is attached to the
また、上記吸気ポート5aの近傍には、各気筒に対応してインジェクタ(燃料噴射弁)9がそれぞれ備えられている。各インジェクタ9には図示しない燃料供給系を介して所定圧力の燃料が供給されている。
In the vicinity of the
一方、吸気通路5にはサージタンク16が設けられ、このサージタンク16の上流側には、アクセルペダル18の操作に応じて開閉駆動されるスロットルバルブ19が設けられている。このスロットルバルブ19の開度に応じて吸気通路5へ導入される吸入空気量が調整される。
On the other hand, a
エンジン1の運転が開始されると、吸気通路5内への吸入空気の導入とともにインジェクタ9から燃料が噴射されることにより、それら吸入空気と燃料とが混合されて混合気となる。そして、エンジン1の吸入行程において、吸気バルブ7により吸気ポート5aが開かれることにより混合気が吸気ポート5aを通じて燃焼室4に取り込まれる。この燃焼室4に取り込まれた混合気は、圧縮行程において圧縮された後、点火プラグ11によって着火され、その混合気が爆発・燃焼してクランクシャフト10に駆動力が付与される(膨張行程)。燃焼後の排気ガスは、排気バルブ8により排気ポート6aが開かれることによって排気通路6に排出され(排気行程)、更に触媒12を経て浄化された後、外部に放出される。なお、上記点火プラグ11は、イグナイタ13から出力される高電圧の印加タイミングに応じて混合気への点火動作を実行している。
When the operation of the
エンジン1には、その運転状態を検出するための以下に述べるような各種のセンサが設けられている。
The
上記クランクシャフト10の近傍には、その回転角(クランク角CA)および回転速度(エンジン回転速度NE)を検出するためのクランク角センサ21が配設されている。このクランク角センサ21は、所定のクランク角(例えば30°)毎にパルス信号を出力する。このクランク角センサ21によるクランク角の検出手法の一例としては、クランクシャフト10と回転一体の図示しないロータ(NEロータ)の外周面の30°おきに外歯を形成しておき、この外歯と対面して電磁ピックアップで成る上記クランク角センサ21を配置する。そして、クランクシャフト10の回転に伴って外歯がクランク角センサ21の近傍を通過した際に、このクランク角センサ21が出力パルスを発生するようになっている。尚、このロータとしては、外周面に形成される外歯が10°おきに形成されたものが適用される場合もある。この場合、エンジン制御装置(エンジンECU)40内で分周して30°CA毎の出力パルスを発生する。
A
上記吸気カムシャフト31の近傍には、カム角センサ22が配設されている。このカム角センサ22は、通常、気筒判別センサとして用いられ、例えば第1気筒#1の圧縮上死点(TDC)に対応してパルス信号を出力する。つまり、このカム角センサ22は、吸気カムシャフト31の1回転毎にパルス信号を出力する。このカム角センサ22によるカム角の検出手法の一例としては、吸気カムシャフト31と回転一体のロータの外周面の1箇所に外歯を形成しておき、この外歯と対面して電磁ピックアップで成る上記カム角センサ22を配置し、吸気カムシャフト31の回転に伴って外歯がカム角センサ22の近傍を通過した際に、このカム角センサ22が出力パルスを発生するようになっている。このロータはクランクシャフト10の1/2の回転速度で回転するため、クランクシャフト10が720°回転する毎に出力パルスを発生する。言い換えると、ある特定の気筒が同一行程(例えば第1気筒♯1が上死点に達した時点)となる度に出力パルスを発生する構成である。
A
上記サージタンク16には、吸気通路5内の圧力(吸気管内圧力PM)を検出するための圧力センサ23が設けられている。この圧力センサ23は、サージタンク16内の圧力に応じた信号を出力する。
The
以上が、本実施形態に係るエンジン1の概略構成である。
The above is the schematic configuration of the
−自動変速機−
次に、上記エンジン1からの回転動力が伝達され、且つ変速動作を行う自動変速機について説明する。図2は、上記エンジン1と自動変速機50との接続状態を示す概略構成図である。また、図3は、トルクコンバータ(流体式動力伝達装置)53の概略構成を示す図である。
-Automatic transmission-
Next, an automatic transmission that transmits the rotational power from the
これらの図に示すように、自動変速機50は、エンジン1から入力軸51に入力される回転動力を変速し、出力軸52を介して駆動輪に出力するもので、主として、トルクコンバータ53、変速機構部54、油圧制御装置55等を含んで構成されている。
As shown in these drawings, the
トルクコンバータ53は、エンジン1に回転連結されるもので、ポンプインペラ53a、タービンランナ53b、ステータ53c、ワンウェイクラッチ53d、ステータシャフト53e、ロックアップクラッチ53fを含んで構成されている。
The
上記ロックアップクラッチ53fは、トルクコンバータ53のポンプインペラ53a(入力側)とタービンランナ53b(出力側)とを直結可能とするものであり、必要に応じて、ポンプインペラ53aとタービンランナ53bとを直結する係合状態と、ポンプインペラ53aとタービンランナ53bとを切り離す解放状態と、これら係合状態と解放状態との中間の半係合状態(スリップ状態)との間で切り換えられる。この切り換えのための条件については後述する。
The lock-up clutch 53f allows the
このロックアップクラッチ53fの係合力制御は、ロックアップコントロールバルブ56でポンプインペラ53a(入力側)とタービンランナ53b(出力側)とに対する作動油圧をコントロールすることによって行われる。
The engagement force control of the lockup clutch 53f is performed by controlling the hydraulic pressure with respect to the
変速機構部54は、例えば、複数のプラネタリギヤ、クラッチ、ブレーキ、ワンウェイクラッチ等を含んで構成されており、例えば、前進6段、後進1段の変速が可能になっている。上記油圧制御装置55によって、変速機構部54のクラッチやブレーキが個別に係合、解放されることにより適宜の変速段(前進1〜6速段、後進段)を成立させるように構成されている。この変速機構部54の構成および油圧制御装置55による制御動作は公知であるので、ここでは詳細な図示や説明を割愛する。
The speed
−エンジン制御装置40、トランスミッション制御装置45−
上記油圧制御装置55は、トランスミッション制御装置45により制御される。つまり、このトランスミッション制御装置45による油圧制御装置55の制御により、変速機構部54における適宜の変速段つまり動力伝達経路を成立させるようになっている。
-
The
また、図4に示すように、上記エンジン制御装置40とトランスミッション制御装置45とは、エンジン制御やトランスミッション制御に必要な情報を互いに送受可能に接続されている。
As shown in FIG. 4, the
エンジン制御装置40およびトランスミッション制御装置45は、図示していないが、共に一般的に公知のECU(Electronic Control Unit)とされており、それぞれ、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびバックアップRAMなどを備えている。
Although not shown, the
ROMは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPUは、ROMに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。RAMは、CPUでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAMは、エンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
The ROM stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like. The CPU executes arithmetic processing based on various control programs and maps stored in the ROM. The RAM is a memory for temporarily storing calculation results in the CPU, data input from each sensor, and the like. The backup RAM is a non-volatile memory for storing data to be saved when the
エンジン制御装置40には、図4に示すように、上記クランク角センサ21、カム角センサ22、圧力センサ23の他、スロットル開度センサ24などのエンジン1の運転状態を検出する各種センサが接続されており、その各センサの信号が入力される。また、このエンジン制御装置40は、スロットルバルブ19のアクチュエータ19a、および、インジェクタ9などのエンジン1の各部を制御する。また、このエンジン制御装置40には失火カウンタ41が備えられており、後述する失火判定動作によってエンジン1に失火が発生したことが認識される度に、この失火カウンタ41がインクリメントされていくようになっている。
As shown in FIG. 4, the
トランスミッション制御装置45には、上記入力軸51の回転数を検出する入力軸回転数センサ61、出力軸52の回転数を検出する出力軸回転数センサ62、ドライバにより操作されるアクセルペダル18の開度を検出するアクセル開度センサ63、自動変速機50のシフトレバー位置を検出するシフトポジションセンサ64、駆動輪の速度(車輪速度)を検出する車輪速センサ65などが接続されている。
The
また、このトランスミッション制御装置45は、上記ロックアップコントロールバルブ56にロックアップクラッチ制御信号を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいてロックアップコントロールバルブ56がロックアップクラッチ53fの係合圧を制御し、上述したロックアップクラッチ53fの係合状態(トルコン状態)、解放状態(完全スリップ状態)、半係合状態(スリップ状態:フレックスロックアップ状態とも呼ばれる)が切り換えられるようになっている。
The
さらに、トランスミッション制御装置45は、自動変速機50の油圧制御装置55にソレノイド制御信号(油圧指令信号)を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて油圧制御装置55の油圧制御回路に備えられているリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速段(第1変速段〜第6変速段、後退変速段など)を達成するように、自動変速機50の各クラッチ、各ブレーキなどが所定の状態に係合または解放される。
Further, the
−ロックアップクラッチ作動マップ−
上述したロックアップクラッチ53fの係合状態、解放状態、半係合状態の切り換え動作は、例えば図5に示すようなロックアップクラッチ作動マップに従って行われる。このロックアップクラッチ作動マップは、車速Vおよびアクセル開度θTHをパラメータとし、それら車速Vおよびアクセル開度θTHに応じて、ロックアップクラッチ53fを、係合状態(ロックアップ状態)、解放状態(トルコン状態)、半係合状態(フレックスロックアップ状態:スリップ状態)の間で切り換えるためのマップであって、上記トランスミッション制御装置45のROM内に記憶されている。
-Lock-up clutch operation map-
The above-described switching operation between the engaged state, the released state, and the half-engaged state of the lockup clutch 53f is performed according to a lockup clutch operation map as shown in FIG. 5, for example. This lockup clutch operation map uses the vehicle speed V and the accelerator opening θTH as parameters, and according to the vehicle speed V and the accelerator opening θTH, the lockup clutch 53f is engaged (locked up), released (torque converter). State) and a semi-engaged state (flex lock-up state: slip state), and is stored in the ROM of the
つまり、車速Vおよびアクセル開度θTHに基づいて、係合領域(ロックアップ作動領域)、解放領域(トルコン作動領域)、スリップ領域(フレックスロックアップ作動領域)のいずれの領域に属するかを判定し、その判定された領域の作動となるように上記ロックアップコントロールバルブ56を制御してロックアップクラッチ53fを係合、解放、或いは半係合のいずれかの状態とする制御を実行する。尚、上記アクセル開度θTHに代えてスロットル開度に応じたロックアップクラッチ作動マップ(車速とスロットル開度とに応じてロックアップクラッチ53fを制御するためのマップ)によりロックアップクラッチ53fの状態を切り換えるようにしてもよい。
That is, based on the vehicle speed V and the accelerator opening θTH, it is determined whether the vehicle belongs to the engagement region (lock-up operation region), the release region (torque converter operation region), or the slip region (flex lock-up operation region). Then, the lock-up
上記フレックスロックアップ作動領域では、運転性を損なうことなく燃費を可及的に良くすることを目的としてエンジン1の回転変動を吸収しつつトルクコンバータ53の動力伝達損失を可及的に抑制するために、ロックアップクラッチ53fのスリップ制御を実行する。ロックアップクラッチ53fのスリップ制御については、タービン回転速度NTとエンジン回転速度NEとの回転速度差(スリップ量)NSLP(=NE−NT)を目標回転速度差(目標スリップ量:例えば50rpm)に制御するためにロックアップクラッチ53fを制御するソレノイド弁に対して駆動信号を出力する。このスリップ制御のうちの減速走行時スリップ制御は、たとえば、アクセル開度θTHが略零で惰性走行(減速走行)する前進走行時において生じる駆動輪側からの逆入力をエンジン1側へ伝達する変速段、すなわちエンジンブレーキ作用が得られる変速段で行われ、タービン回転速度NTおよびエンジン回転速度NEは、車両の減速にしたがって緩やかに減少させられる。このようにロックアップクラッチ53fがスリップ係合させられると、エンジン回転速度NEがタービン回転速度NT付近まで引き上げられるため、エンジン1に対する燃料供給量を抑制する制御状態(フューエルカット状態)がさらに長い期間維持されて燃費が向上する。
In the flex lockup operation region, the power transmission loss of the
−失火判定のための構成および動作−
次に、本形態の特徴部分であるエンジン失火判定のための構成(失火判定装置の構成)およびその動作について説明する。
-Configuration and operation for misfire determination-
Next, a configuration for engine misfire determination (configuration of misfire determination apparatus) and its operation, which are characteristic parts of the present embodiment, will be described.
本実施形態に係る失火判定装置は、上記エンジン制御装置40を備えている。このエンジン制御装置40には、上記各センサ21〜24の出力信号がそれぞれ取り込まれている。そして、エンジン制御装置40には、これら各信号に基づいてクランク角CAや、エンジン回転速度NE、現在の運転気筒(例えば現在膨張行程を迎えている気筒)、吸気管内圧力PM等を演算するとともに、それら演算結果に基づいて、後述する失火判定動作を実行する。
The misfire determination device according to the present embodiment includes the
次に、失火判定装置の失火判定動作について説明する。本失火判定装置は、各気筒の圧縮上死点を基準として、360°クランク角(CA)前から遅角側に0°〜30°CA回転するのに要する時間をT1、また同じく遅角側に90°〜120°CA回転するのに要する時間をT2として算出する。この時間T1およびT2はそれぞれ、各点火毎にクランクシャフト10が30°CA回転するのに要する時間が極大になると推定される角度および極小になると推定される角度に対応した30°CAの所要時間である。
Next, the misfire determination operation of the misfire determination device will be described. This misfire determination device uses T1 as the time required to rotate 0 ° to 30 ° CA from the 360 ° crank angle (CA) to the retard side with reference to the compression top dead center of each cylinder. The time required for 90 ° to 120 ° CA rotation is calculated as T2. Each of the times T1 and T2 is a time required for 30 ° CA corresponding to an angle estimated for the time required for the
また、現在の、すなわち上記時間T1およびT2の算出対象であった気筒のピストン3が上死点に達した位置から360°CA後の同じく遅角側に0°〜30°CA回転するのに要する時間をT3、遅角側に90°〜120°CA回転するのに要する時間をT4として算出する。これら時間T3およびT4も、各点火毎にクランクシャフト10が30°CA回転するのに要する時間が極大になると推定される角度および極小になると推定される角度にそれぞれ対応した30°CAの所要時間である。
In addition, when the
そして、これら各時間T1,T2,T3,T4に基づき、回転変動量ΔNE0を次式
ΔNE0=(T4−T3)−(T2−T1) …(1)
から算出する。
Then, based on these times T1, T2, T3, T4, the rotational fluctuation amount ΔNE0 is expressed by the following equation: ΔNE0 = (T4-T3) − (T2-T1) (1)
Calculate from
これにより、現在膨張行程中の気筒の回転速度における、360°進角側で膨張行程を迎えていた気筒(点火タイミングが2点火前の気筒)の回転速度に対する差を反映した回転変動量を求めることができる。 As a result, the rotational fluctuation amount reflecting the difference with respect to the rotational speed of the cylinder that has reached the expansion stroke on the 360 ° advance side (cylinder whose ignition timing is 2 before ignition) in the rotational speed of the cylinder currently in the expansion stroke is obtained. be able to.
いずれかの気筒において失火が生じてエンジン回転速度が低下すると、クランクシャフト10が一定クランク角度を回転するのに要する経過時間が長くなる。つまり、上記(1)式における(T4−T3)の値が(T2−T1)の値に対して大きくなる。そこで、各気筒の膨張行程時においてクランクシャフト10が一定クランク角度を回転するのに要する経過時間を検出し、この経過時間の長さを上記(1)式に当てはめ、算出された回転変動量ΔNE0に基づいて失火が生じている可能性があるか否かを認識して、後述する失火判定出動作に役立てるようにしている。
If misfire occurs in any of the cylinders and the engine rotation speed decreases, the elapsed time required for the
また、本失火判定装置は、上記(1)式によって算出される回転変動量について、現時点(失火発生の有無の判定開始時点)での算出量をΔNE0、その1点火前の算出量(点火タイミングが1点火前の気筒の膨張行程時に求められた回転変動量)をΔNE1、2点火前の算出量をΔNE2、3点火前の算出量をΔNE3とし、これら回転変動の変化パターンに基づいて失火の発生の有無を判定するようになっている。具体的な判定動作については後述する。 Further, the misfire determination apparatus uses ΔNE0 as the calculation amount at the present time (starting determination of whether or not misfire has occurred), and the calculation amount before the ignition (ignition timing) with respect to the rotational fluctuation amount calculated by the above equation (1). Is the change amount of rotation obtained during the expansion stroke of the cylinder before one ignition) is ΔNE1, the calculation amount before ignition is ΔNE2, the calculation amount before ignition is ΔNE3, and the misfire is calculated based on the change pattern of these rotation variations. The presence or absence of occurrence is determined. Specific determination operation will be described later.
尚、本形態では、上述したように、クランク角度の位相が360°離れた気筒における経過時間の偏差(回転変動量)ΔNE0を求めるようにしているので、NEロータに製造誤差があったとしても、同一の外歯の認識に基づいて上記演算が実行され、回転変動量ΔNE0がNEロータの製造誤差の影響を受けることがなく、この回転変動量ΔNE0を正確に算出できる。 In the present embodiment, as described above, since the deviation (rotational fluctuation amount) ΔNE0 of the elapsed time in the cylinder whose crank angle phase is 360 ° apart is obtained, even if there is a manufacturing error in the NE rotor. The above calculation is executed based on the recognition of the same external teeth, and the rotational fluctuation amount ΔNE0 is not affected by the manufacturing error of the NE rotor, and the rotational fluctuation amount ΔNE0 can be accurately calculated.
本実施形態の特徴は、上記ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態(上記フレックスロックアップ状態も含む)にある場合と非ロックアップ状態(解放状態)にある場合とで、失火判定のための回転変動パターン(失火判定パターン)を互いに異ならせている点にある。つまり、車速Vおよびアクセル開度θTHに基づいて設定される係合領域(ロックアップ作動領域)またはスリップ領域(フレックスロックアップ作動領域)にある場合と、解放領域(トルコン作動領域)にある場合とで、失火判定のための回転変動パターンを互いに異ならせている。 The feature of the present embodiment is that the fluctuation in rotation for misfire determination occurs when the lock-up clutch 53f is in a lock-up state (including the flex lock-up state) and in a non-lock-up state (release state). The pattern (misfire determination pattern) is different from each other. That is, in the engagement region (lock-up operation region) or slip region (flex lock-up operation region) set based on the vehicle speed V and the accelerator opening θTH, and in the release region (torque converter operation region) Thus, the rotational fluctuation patterns for misfire determination are made different from each other.
より具体的には、ロックアップクラッチ53fの非ロックアップ状態にあっては、エンジン1の回転変動パターンが、非ロックアップ状態での失火発生時に特有の第1の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行う一方、ロックアップクラッチ53fのロックアップ状態にあっては、エンジン1の回転変動パターンが、ロックアップ状態での失火発生時に特有の第2の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行うようになっている(失火判定手段による失火判定動作)。そして、上記第2の回転変動パターンは、第1の回転変動パターンに比べて回転変動幅が小さく設定されている。つまり、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある場合には非ロックアップ状態にある場合に比べて、回転変動幅が小さくても失火が発生していると判定できるように、失火判定条件を緩めている。
More specifically, when the lock-up clutch 53f is in the non-lock-up state, whether or not the rotation fluctuation pattern of the
−失火発生時の回転変動パターン−
上記判別動作では、上記各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3(本判別動作における経時変化パターンの1サイクル)のうち、特に2点火前(判定動作開始タイミングである回転変動量ΔNE0の算出時に膨張行程を迎えている気筒よりも点火タイミングで2点火前の気筒が膨張行程を迎えていた際)の算出量ΔNE2が所定値(閾値)N1以上になったときに(エンジン1の回転変動量が所定の閾値を超えた場合に膨張行程を迎えていた気筒を失火判定対象気筒として失火判定を行う場合)、各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の関係に基づき、失火の発生の有無を判別する。
−Rotational fluctuation pattern when misfire occurs−
In the discrimination operation, among the rotation fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 (one cycle of the temporal change pattern in the discrimination operation), the expansion stroke is particularly started before the second ignition (when the rotation fluctuation amount ΔNE0 which is the determination operation start timing is calculated). When the calculated amount ΔNE2 when the cylinder before two ignitions has reached the expansion stroke at the ignition timing with respect to the cylinder being turned on becomes equal to or greater than a predetermined value (threshold value) N1 (the rotational fluctuation amount of the
なお、上記所定値N1は、エンジン回転速度NEが速いほど小さな値として例えばマップ演算される。これは、次の理由による。通常、エンジン回転速度NEが速くなると、それに伴って上記各所要時間T1〜T4がそれぞれ短い時間として算出される。このため、上記(1)式に基づき算出される回転変動量ΔNEも小さな値として算出されるようになる。そこで、所定値N1をエンジン回転速度NEが速くなるほど小さな値として算出することで、エンジン回転速度NEの変化による影響を極力排除した上で判断することができるようにしている。 The predetermined value N1 is, for example, map-calculated as a smaller value as the engine speed NE is higher. This is due to the following reason. Usually, when the engine speed NE increases, the required times T1 to T4 are calculated as short times. For this reason, the rotational fluctuation amount ΔNE calculated based on the equation (1) is also calculated as a small value. Therefore, the predetermined value N1 is calculated as a smaller value as the engine rotational speed NE becomes faster, so that the determination can be made while eliminating the influence of the change in the engine rotational speed NE as much as possible.
また、上記所定値N1は、吸気管内圧力PMが高いほど大きな値として、同様に、例えばマップ演算される。これは、次の理由による。エンジン1の制御では通常、吸気管内圧力が高くなるほどインジェクタ9から多くの燃料が噴射される。このため、吸気管内圧力PMが高くなるほど、燃焼室4内における混合気の燃焼圧力も高くなって、エンジン1のクランクシャフト10には大きな駆動力が付与されるようになる。これにより、吸気管内圧力PMが高いときには、同圧力PMが低いときと比較して上記極小側の各所要時間T2,T4がそれぞれ更に短い時間として算出されるようになり、上記(1)式に基づき算出される回転変動量ΔNEは大きな値として算出されるようになる。そこで、所定値N1を吸気管内圧力PMが高くなるほど大きな値として算出することで、吸気管内圧力PMの変化による影響を極力排除した上で判断することができるようにしている。
Further, the predetermined value N1 is set to a larger value as the intake pipe pressure PM is higher, and similarly, for example, a map calculation is performed. This is due to the following reason. In the control of the
以下、失火判定のための具体的な回転変動パターンについて説明する。 Hereinafter, a specific rotation fluctuation pattern for misfire determination will be described.
図6は、ロックアップクラッチ53fが非ロックアップ状態にある際に失火が発生した場合における各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の関係である回転変動パターンの一例を示している(第1の回転変動パターン)。つまり、ロックアップクラッチ53fが非ロックアップ状態にある場合には、回転変動パターンが、この図6に示す回転変動パターンに沿っているか否かによって失火の有無(この場合、第3番気筒#3での失火の有無)を判定することになる。 FIG. 6 shows an example of a rotational fluctuation pattern that is a relationship between the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 when a misfire occurs when the lockup clutch 53f is in the non-lockup state (first rotational fluctuation pattern). ). That is, when the lock-up clutch 53f is in the non-lock-up state, the presence or absence of misfire (in this case, the third cylinder # 3) depends on whether or not the rotation fluctuation pattern is along the rotation fluctuation pattern shown in FIG. The presence or absence of misfire in the country).
また、図7の実線は、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある際に失火が発生した場合における各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の関係である回転変動パターンの一例を示している(第2の回転変動パターン)。つまり、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある場合には、回転変動パターンが、この図7に示す回転変動パターンに沿っているか否かによって失火の有無(この場合も、第3番気筒#3での失火の有無)を判定することになる。
In addition, the solid line in FIG. 7 shows an example of a rotation variation pattern that is a relationship between the rotation variation amounts ΔNE0 to ΔNE3 when a misfire occurs when the lockup clutch 53f is in the lockup state (second variation). Rotation fluctuation pattern). That is, when the lock-up clutch 53f is in the lock-up state, the presence or absence of misfire depends on whether or not the rotation fluctuation pattern is along the rotation fluctuation pattern shown in FIG. 7 (also in this case, the
図6および図7に示されるように、本実施の形態では、第1番気筒を#1、同様に第2番〜第4番気筒をそれぞれ#2〜#4とすると、#1→#3→#4→#2の順で各気筒における混合気への点火が実行されるようになっている。 As shown in FIGS. 6 and 7, in the present embodiment, if the first cylinder is # 1, and similarly, the second to fourth cylinders are # 2 to # 4, respectively, # 1 → # 3 The ignition of the air-fuel mixture in each cylinder is executed in the order of # 4 → # 2.
そして、ロックアップクラッチ53fが非ロックアップ状態にある際に失火が発生した場合における上記回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターン(経時変化パターン)は以下のような傾向を示す。 When the misfire occurs when the lock-up clutch 53f is in the non-lock-up state, the change patterns (time-dependent change patterns) of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 show the following tendencies.
すなわち、図6に示すように、例えば2点火前の第3番気筒#3(失火判定対象気筒)で失火が発生する場合には、この第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直前の第1番気筒#1(本発明でいう1点火前気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE3および直後の第4番気筒#4(本発明でいう1点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1に比べて特に大きくなる。また、これに加えて、今回の第2番気筒#2(本発明でいう2点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE0が、上記回転変動量ΔNE2と、ほぼその絶対値が同じであって、且つ正負が逆の値をとるようになる。
That is, as shown in FIG. 6, for example, when misfire occurs in the third cylinder # 3 (cylinder for misfire determination) before the second ignition, the rotation calculated during the expansion stroke of the
一方、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある際に失火が発生した場合における上記回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターン(経時変化パターン)は以下のような傾向を示す。 On the other hand, when misfire occurs when the lock-up clutch 53f is in the lock-up state, the change pattern (time-dependent change pattern) of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 shows the following tendency.
すなわち、図7に実線で示すように、例えば2点火前の第3番気筒#3(失火判定対象気筒)で失火が発生する場合には、この第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直前の第1番気筒#1(本発明でいう1点火前気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE3に比べて特に大きくなる。また、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2と、その直後の第4番気筒#4(本発明でいう1点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1とには大きな差は生じない。また、これに加えて、今回の第2番気筒#2(本発明でいう2点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE0が、上記回転変動量ΔNE2と、ほぼその絶対値が同じであって、且つ正負が逆の値をとるようになる。
That is, as shown by a solid line in FIG. 7, for example, when misfire occurs in the third cylinder # 3 (cylinder for misfire determination) before the second ignition, it is calculated during the expansion stroke of the
つまり、従来では、上記第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2と、その直後の第4番気筒#4の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1とに大きな差が生じていないことで、失火が発生していないと判定していたが、本実施形態では、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態またはフレックスロックアップ状態にある場合に限って、このような回転変動パターンであっても失火が発生していると判定するようにしている。即ち、この第2の回転変動パターンでは、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2と第4番気筒#4の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1との変化が、上記第1の回転変動パターンのもの(第1の回転変動パターンにおける第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2と第4番気筒#4の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1との変化)に比べて小さいものとして規定されている。
That is, conventionally, there is a large difference between the rotational fluctuation amount ΔNE2 calculated during the expansion stroke of the
本実施形態の失火判定装置では、このように回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンがロックアップ状態における失火発生時と非ロックアップ状態における失火発生時とで異なることに着目し、それらを判別すべく、以下の各条件がエンジン制御装置40内のROMに予め記憶されている。
In the misfire determination device of the present embodiment, attention is paid to the fact that the change pattern of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 is different between the occurrence of misfire in the lock-up state and the occurrence of misfire in the non-lock-up state. Accordingly, the following conditions are stored in advance in the ROM in the
(a)ΔNE2×A<|ΔNE0|、且つ
(b)ΔNE2×B≧ΔNE3、且つ
(c)ΔNE2×C≧ΔNE1
これら(a)〜(c)の論理積が満たされることを条件として、回転変動量がΔNE2である気筒(第3番気筒#3)で失火が発生していると判断されることになる。
(A) ΔNE2 × A <| ΔNE0 |, and (b) ΔNE2 × B ≧ ΔNE3, and (c) ΔNE2 × C ≧ ΔNE1.
On the condition that the logical product of (a) to (c) is satisfied, it is determined that a misfire has occurred in the cylinder (third cylinder # 3) having the rotational fluctuation amount ΔNE2.
ここで、上記各値A,B,Cは、それぞれ「1」未満の正の定数として設定されており、これら値は、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態またはフレックスロックアップ状態にある場合を対象とする値と、非ロックアップ状態にある場合を対象とする値とで異なったもとのとして規定されている。例えば、各値A,B,Cは、非ロックアップ状態にある場合を対象とする値(第1の回転変動パターンでの値)よりもロックアップクラッチ53fがロックアップ状態またはフレックスロックアップ状態にある場合を対象とする値(第2の回転変動パターンでの値)の方が小さく設定されている。 Here, each of the above values A, B, and C is set as a positive constant less than “1”, and these values are for the case where the lockup clutch 53f is in the lockup state or the flex lockup state. And a value that is different from a value that is targeted for a case in the non-lock-up state. For example, each of the values A, B, and C indicates that the lock-up clutch 53f is in the lock-up state or the flex lock-up state more than the value (the value in the first rotation variation pattern) that is targeted for the non-lock-up state A value for a certain case (a value in the second rotation variation pattern) is set smaller.
このようにして各値A,B,Cを、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態またはフレックスロックアップ状態にある場合と非ロックアップ状態にある場合とで異ならせることで、上記第1の回転変動パターンおよび第2の回転変動パターンを作り出し、非ロックアップ状態にある場合に上記第1の回転変動パターンに沿っているか、また、ロックアップ状態にある場合に上記第2の回転変動パターンに沿っているかによって失火の発生の有無を判定するようにしている。 In this way, the values A, B, and C are made different depending on whether the lock-up clutch 53f is in the lock-up state or the flex-lock-up state and the non-lock-up state. Creating a pattern and a second rotational variation pattern, along the first rotational variation pattern when in a non-lock-up state, or along the second rotational variation pattern when in a lock-up state Whether or not a misfire has occurred is determined.
また、これら定数A〜Cは、エンジン回転速度NEに基づき算出される。具体的には、上記各所定値A〜Cは、エンジン回転速度NEが速くなるほど小さな値として算出される。これは、次の理由による。 Further, these constants A to C are calculated based on the engine speed NE. Specifically, each of the predetermined values A to C is calculated as a smaller value as the engine speed NE increases. This is due to the following reason.
上述したように、エンジン回転速度NEが速くなると、それに伴って各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3は小さな値として算出されるようになる。そこで、上記各所定値A〜Cをエンジン回転速度NEが速いときほど小さな値として算出することで、これら回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンと、上記各失火パターンとを、エンジン回転速度NEの変化による影響を極力排除した上で比較することができるようにしている。 As described above, when the engine rotational speed NE increases, the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 are calculated as small values accordingly. Therefore, by calculating the predetermined values A to C as smaller values as the engine speed NE is higher, the change patterns of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 and the misfire patterns can be obtained from the engine rotational speed NE. It is possible to compare after eliminating the influence of change as much as possible.
そして、上記(a)〜(c)の論理積条件が満たされているときには、回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンが失火パターンになっており、回転変動量ΔNE2が大きくなった原因は失火発生の可能性があるとして「失火可能性有り」と判定される。 When the logical product conditions (a) to (c) are satisfied, the change pattern of the rotation fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 is a misfire pattern, and the cause of the increase in the rotation fluctuation amount ΔNE2 is the occurrence of misfire. It is determined that there is a possibility of misfire.
更に、本実施形態に係る失火判定装置では、失火発生の検出頻度に基づいて、排気エミッションの悪化や触媒12の劣化を招く頻度で失火が発生しているか否かの判定が行われる。具体的には、失火発生の検出頻度が高い場合には、排気エミッションの悪化や触媒12の劣化等を招くおそれのある頻度で失火が発生しているとして、失火異常と判定される。
Furthermore, in the misfire determination apparatus according to the present embodiment, it is determined whether or not misfire has occurred at a frequency that causes deterioration of exhaust emission or deterioration of the
以下、本実施形態における失火判定処理の手順について、図8および図9のフローチャートを参照して説明する。この図8および図9に示す制御ルーチンは、上記エンジン制御装置40において、例えばクランクシャフト10の180°CA回転毎(4気筒の場合)に繰り返して実行される。
Hereinafter, the procedure of misfire determination processing in the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 8 and 9. The control routine shown in FIGS. 8 and 9 is repeatedly executed in the
この図8および図9に示すように、この処理では、先ず、失火を判定(失火検出)するための前提条件が成立しているか否かが判断される(ステップST1)。この判断では、上記前提条件に基づく判断を通じて、失火発生以外の要因でエンジン回転速度NEが大きく変動するおそれがなく、この失火発生に伴うエンジン回転速度NEの変動を精度よく検出することができる条件下であるか否かが判断される。なお、上記前提条件としては例えば、エアーコンディショナの作動/非作動が切り換えられてから所定時間が経過していることや、シフトレバーが操作されてから所定時間が経過していること等がある。 As shown in FIGS. 8 and 9, in this process, first, it is determined whether or not a precondition for determining misfire (misfire detection) is satisfied (step ST1). In this determination, through the determination based on the above preconditions, there is no possibility that the engine speed NE will fluctuate greatly due to factors other than the occurrence of misfire, and the condition that the fluctuation of the engine speed NE accompanying the occurrence of misfire can be accurately detected It is determined whether it is below. Note that the preconditions include, for example, that a predetermined time has elapsed since the air conditioner was switched on / off, and that a predetermined time has elapsed since the shift lever was operated. .
そして、上記前提条件が成立していないと判断(ステップST1でNO判定)された場合には、エンジン1が現在、失火発生に伴うエンジン回転速度NEの変動を精度よく判定することのできない条件下にあるとして、本処理が一旦終了される。
If it is determined that the above precondition is not satisfied (NO determination in step ST1), the
一方、上記前提条件が成立していると判断(ステップST1でYES判定)された場合には、検出カウンタ(1000revカウンタ)のカウント値がインクリメントされる(ステップST2)。このカウント値は、後述する失火異常の判定に際し失火発生の検出頻度の算出基準となる総判定回数として用いられる。 On the other hand, if it is determined that the precondition is satisfied (YES determination in step ST1), the count value of the detection counter (1000 rev counter) is incremented (step ST2). This count value is used as the total number of determinations that serves as a calculation reference for the detection frequency of misfire occurrence when determining the misfire abnormality described later.
その後、エンジン回転速度NEおよび吸気管内圧力PMに基づいて上記閾値N1がマップ演算され、上述した態様で算出される回転変動量ΔNEがこの閾値N1よりも大きいか否かが判断される(ステップST3)。なお、上記マップ演算に用いられるマップは、エンジン回転速度NEおよび吸気管内圧力PMから所定値N1を算出するためのマップであり、これらエンジン回転速度NE、吸気管内圧力PMおよび所定値N1の関係が実験等によって求められた上で設定されている。また、このマップも予めエンジン制御装置40内の適宜のメモリに記憶されている。
Thereafter, the threshold value N1 is map-calculated based on the engine speed NE and the intake pipe internal pressure PM, and it is determined whether or not the rotational fluctuation amount ΔNE calculated in the above-described manner is larger than the threshold value N1 (step ST3). ). The map used for the map calculation is a map for calculating the predetermined value N1 from the engine rotational speed NE and the intake pipe internal pressure PM, and the relationship between the engine rotational speed NE, the intake pipe internal pressure PM, and the predetermined value N1 is as follows. It is set after being obtained by experiments. This map is also stored in advance in an appropriate memory in the
そして、回転変動量ΔNEが所定値N1よりも大きいと判断(ステップST3でYES判定)された場合には、ステップST4に移り、この回転変動量ΔNEが所定値N1よりも大きいと判断されたことで失火が発生している可能性があると判定された気筒に対し、その気筒では、失火が発生していた履歴が存在しているか否かを判定する。つまり、その気筒に対し、過去の燃焼行程においても回転変動量ΔNEが所定値N1を超えていた履歴が存在しているか否かを判定する。そして、失火が発生していた履歴が存在しておらず、ステップST4でNO判定された場合にはステップST10に移る一方、失火が発生していた履歴が存在しており、ステップST4でYES判定された場合にはステップST5に移る。 If it is determined that the rotational fluctuation amount ΔNE is greater than the predetermined value N1 (YES in step ST3), the process proceeds to step ST4, where it is determined that the rotational fluctuation amount ΔNE is greater than the predetermined value N1. It is determined whether or not there is a history of misfire in the cylinder for which it is determined that there is a possibility that misfire has occurred. That is, it is determined whether or not there is a history that the rotational fluctuation amount ΔNE exceeds the predetermined value N1 in the past combustion stroke for the cylinder. If there is no history of misfiring and NO is determined in step ST4, the process proceeds to step ST10. On the other hand, there is a history of misfiring, and YES is determined in step ST4. If so, the process proceeds to step ST5.
ステップST5では、現在の自動変速機50のシフト(変速段)は、予め設定された特定の変速段であるか否かを判定する。この特定の変速段とは、上記ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある場合において、エンジン1と自動変速機50との共振現象が発生する可能性のある変速段をいう。つまり、現在、上記共振現象が発生する可能性のある変速段で走行しているか否かを判定している。エンジン1と自動変速機50との共振現象は、自動変速機50がある特定の変速段にあって、且つある特定のエンジン回転数にある際(例えば、変速段が第2速でエンジン回転数が4000rpmの場合や、変速段が第3速でエンジン回転数が3500rpmの場合など)に失火が発生した場合に生じる。そして、この共振現象が生じる変速段は、エンジン1や自動変速機50の固有振動数などによって異なる。つまり、車種によって上記共振現象の発生する変速段は異なっている。このため、ここで設定される特定の変速段とは、実験などによって予め求められてROMに記憶されている。
In step ST5, it is determined whether or not the current shift (shift stage) of the
現在の自動変速機50の変速段が上記特定の変速段でなく、ステップST5でNO判定された場合にはステップST10に移る一方、現在の自動変速機50の変速段が上記特定の変速段である場合にはステップST6に移る。
If the current gear position of the
ステップST6では、ロックアップクラッチ53fがフレックスロックアップ状態であるか否かを判定する。具体的には、フレックスロックアップフラグが「1」となっているか否かを判定する。フレックスロックアップ状態ではなくステップST6でNO判定された場合にはステップST7に移る一方、フレックスロックアップ状態でありステップST6でYES判定された場合にはステップST8に移る。 In step ST6, it is determined whether or not the lockup clutch 53f is in the flex lockup state. Specifically, it is determined whether or not the flex lockup flag is “1”. If NO is determined in step ST6 instead of the flex lockup state, the process proceeds to step ST7. On the other hand, if the flex lockup state is determined YES in step ST6, the process proceeds to step ST8.
ステップST7では、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態であるか否かを判定する。具体的には、ロックアップフラグが「1」となっているか否かを判定する。ロックアップ状態ではなくステップST7でNO判定された場合にはステップST10に移る一方、ロックアップ状態でありステップST7でYES判定された場合にはステップST8に移る。 In step ST7, it is determined whether or not the lockup clutch 53f is in a lockup state. Specifically, it is determined whether or not the lockup flag is “1”. If NO is determined in step ST7 instead of the lock-up state, the process proceeds to step ST10, whereas if YES is determined in step ST7 in the lock-up state, the process proceeds to step ST8.
ステップST8では、自動変速機50のタービン回転数とエンジン回転数との差が、所定の判定値以下であるか否かを判定する。つまり、各回転数に基づいて、上記フレックスロックアップ状態またはロックアップ状態が成立していることを確認する。このステップST8でYes判定された場合にはステップST9に移る一方、NO判定された場合にはステップST10に移る。
In step ST8, it is determined whether or not the difference between the turbine speed of the
ステップST9では、ロックアップクラッチ53fがフレックスロックアップ状態またはロックアップ状態にある場合に使用する上記第2の回転変動パターンに基づいて失火判定を行う。具体的には、図7に示した第2の回転変動パターンに沿うような回転変動パターンとなっているか否かを判定し、エンジン1の回転変動パターンが第2の回転変動パターンに沿っている場合には、ステップST9でYes判定されてステップST11に移る。
In step ST9, misfire determination is performed based on the second rotation variation pattern used when the lockup clutch 53f is in the flex lockup state or the lockup state. Specifically, it is determined whether or not the rotation variation pattern conforms to the second rotation variation pattern shown in FIG. 7, and the rotation variation pattern of the
一方、ステップST4、ST5、ST7、ST8のうちの何れかでNO判定された場合には、ロックアップクラッチ53fはロックアップ状態ではなく且つフレックスロックアップ状態でもないとして、ステップST10に移る。 On the other hand, if NO is determined in any of steps ST4, ST5, ST7, ST8, the lockup clutch 53f is not in the lockup state and is not in the flex lockup state, and the process proceeds to step ST10.
このステップST10では、ロックアップクラッチ53fがフレックスロックアップ状態およびロックアップ状態の何れにもない非ロックアップ状態にある場合に使用する上記第1の回転変動パターンに基づいて失火判定を行う。具体的には、図6に示した第1の回転変動パターンに沿うような回転変動パターンとなっているか否かを判定し、エンジン1の回転変動パターンが第1の回転変動パターンに沿っている場合には、ステップST10でYes判定されてステップST11に移る。
In step ST10, misfire determination is performed based on the first rotation fluctuation pattern used when the lockup clutch 53f is in a non-lockup state that is neither in the flex lockup state nor in the lockup state. Specifically, it is determined whether or not the rotation variation pattern conforms to the first rotation variation pattern shown in FIG. 6, and the rotation variation pattern of the
以上のようにしてステップST9またはステップST10において失火が発生していると判定された場合には、ステップST11において失火カウンタのカウント値をインクリメントし、その後にステップST12に移ることになる。また、回転変動量ΔNEが閾値N1以下であると判断(ステップST3でNO判定)された場合、あるいは回転変動量ΔNEが閾値N1を超えていても上記の何れのパターン(第1の回転変動パターンおよび第2の回転変動パターン)にも属さないと判断(ステップST9またはステップST10でNO判定)された場合には、上記失火カウンタのカウント操作を行うことなく、ステップST12以降の処理にジャンプする。 As described above, when it is determined in step ST9 or step ST10 that a misfire has occurred, the count value of the misfire counter is incremented in step ST11, and then the process proceeds to step ST12. Further, when it is determined that the rotational fluctuation amount ΔNE is equal to or less than the threshold value N1 (NO determination in step ST3), or even if the rotational fluctuation amount ΔNE exceeds the threshold value N1, any of the above patterns (first rotational fluctuation pattern) If it is determined that it does not belong to the second rotation fluctuation pattern (NO in step ST9 or step ST10), the process jumps to the processing after step ST12 without performing the counting operation of the misfire counter.
そして、このステップST12以降の処理では、先ず、検出カウンタ(1000revカウンタ)のカウント値が所定の条件成立カウント値(例えば1000)以上であるか否かが判断される(ステップST12)。この判断では、総検出回数が失火発生の検出頻度を判定する基準回数(例えばクランクシャフト10の1000回転相当)に達したか否かが判断される。 In the processing after step ST12, it is first determined whether or not the count value of the detection counter (1000 rev counter) is equal to or greater than a predetermined condition satisfaction count value (for example, 1000) (step ST12). In this determination, it is determined whether or not the total number of detections has reached a reference number (for example, equivalent to 1000 rotations of the crankshaft 10) for determining the detection frequency of misfire occurrence.
そして、総検出回数が基準回数に達したと判断(ステップST12でYES判定)された場合には、次に失火カウンタのカウント値が所定の異常回数(例えば30)以上であるか否かが判断される(ステップST13)。すなわちこの判断では、総検出回数中に所定回数以上の頻度で失火発生が検出されたか否かが判断される。 If it is determined that the total number of detections has reached the reference number (YES in step ST12), it is next determined whether or not the count value of the misfire counter is equal to or greater than a predetermined number of abnormal times (for example, 30). (Step ST13). That is, in this determination, it is determined whether or not the occurrence of misfire has been detected at a frequency of a predetermined number or more during the total number of detections.
そして、失火カウンタのカウント値が所定値(異常回数値)以上であると判断(ステップST13でYES判定)された場合には、排気エミッションの悪化や触媒12の劣化等を招くおそれのある頻度で失火が発生しているとして、失火異常と判定される(ステップST14)。この場合には、例えば、この異常判定を異常履歴として記憶したり、異常ランプ(MIL)を点灯させたりする。そして、その後、上記各カウンタのカウント値を「0」にリセットした後(ステップST15)、リターンされる。
When it is determined that the count value of the misfire counter is greater than or equal to a predetermined value (abnormal number value) (YES determination in step ST13), the exhaust emission may deteriorate or the
一方、検出カウンタのカウント値が所定値未満であると判断(ステップST12でNO判定)された場合には、総検出回数が上記基準回数に達していないとして、リターンされる。 On the other hand, when it is determined that the count value of the detection counter is less than the predetermined value (NO determination in step ST12), the total number of detections is not reached the reference number, and the process returns.
また、検出カウンタ(1000revカウンタ)のカウント値が所定値に達した際の失火カウンタのカウント値が所定値(異常回数値)未満であると判断(ステップST13でNO判定)された場合には、失火発生の検出頻度がさほど高くないとして、この場合にも各カウント値が「0」にリセットされた後(ステップST15)、リターンされる。 If it is determined that the count value of the misfire counter when the count value of the detection counter (1000 rev counter) reaches a predetermined value is less than the predetermined value (abnormal number value) (NO determination in step ST13), Assuming that the misfire occurrence detection frequency is not so high, each count value is reset to “0” in this case as well (step ST15), and the process returns.
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンとして、ロックアップクラッチ53fが非ロックアップ状態である場合の失火判定パターンとしての第1の回転変動パターン(非ロックアップ状態での失火発生時に特有の回転変動パターン)と、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態である場合の失火判定パターンとしての第2の回転変動パターン(ロックアップ状態での失火発生時に特有の回転変動パターン)とに基づいて失火判定動作を行うようにしている。そして、この第2の回転変動パターンは、第1の回転変動パターンに比べて回転変動幅が小さいものとして設定され、失火判定条件を緩めるようなパターンとなっている。このため、ロックアップクラッチ53fのロックアップ状態において、エンジン1と自動変速機50との共振が発生している場合に、従来であれば、この共振の影響によって回転変動が小さくなっているために、失火が発生していてもそれを検出することができない可能性が高かったが、本実施形態の失火判定動作によれば、特定の回転変動パターン(上記第2の回転変動パターン)を使用することによって失火の発生を検出することが可能になる。このように、上記共振現象の悪影響を受けることなく失火が発生していることが正確に判定され、失火判定の信頼性を高めることができる。
As a change pattern of the rotation fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3, a first rotation fluctuation pattern as a misfire determination pattern when the lock-up clutch 53f is in the non-lock-up state (a rotation fluctuation pattern peculiar when misfire occurs in the non-lock-up state) ) And a second rotation fluctuation pattern (rotational fluctuation pattern peculiar when misfire occurs in the lock-up state) as the misfire determination pattern when the lock-up clutch 53f is in the lock-up state. I am doing so. And this 2nd rotation fluctuation pattern is set as a thing with a small rotation fluctuation range compared with a 1st rotation fluctuation pattern, and is a pattern which loosens misfire determination conditions. For this reason, when resonance between the
(第2の回転変動パターンの変形例)
上述した実施形態では、第2の回転変動パターンを以下のように規定していた。つまり、失火判定対象気筒である第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直前の第1番気筒#1の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE3に比べて特に大きく、また、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2と、その直後の第4番気筒#4の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1とには大きな差は生じないものとして規定していた。これに限らず、以下のように規定してもよい。
(Modification of second rotation variation pattern)
In the above-described embodiment, the second rotation variation pattern is defined as follows. That is, the rotational fluctuation amount ΔNE2 calculated during the expansion stroke of the
つまり、図7に一点鎖線で示すように、第3番気筒#3(失火判定対象気筒)で失火が発生する場合に、この第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直後の第4番気筒#4(本発明でいう1点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1に比べて特に大きく、また、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2と、その直前の第1番気筒#1(本発明でいう1点火前気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE3とには大きな差は生じず、更に、今回の第2番気筒#2(本発明でいう2点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE0が、上記回転変動量ΔNE2と、ほぼその絶対値が同じであって且つ正負が逆の値をとるようなパターンとして第2の回転変動パターンを規定するものである。
That is, as indicated by the one-dot chain line in FIG. 7, when misfire occurs in the third cylinder # 3 (cylinder for misfire determination), the rotational fluctuation amount ΔNE2 calculated during the expansion stroke of the
尚、上記実施形態における第2の回転変動パターンと、本変形例における第2の回転変動パターンとの両方を、ロックアップ状態において失火が発生している回転変動パターンとして規定するようにしてもよい。この場合、上記条件式(a)〜(c)において、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態またはフレックスロックアップ状態にある場合を対象とする値(第2の回転変動パターンでの値)A,B,Cとしては、図7に実線で示す第2の回転変動パターンに対応する値と、図7に一点鎖線で示す第2の回転変動パターンに対応する値との2種類を備えることになる。 In addition, you may make it prescribe | regulate both the 2nd rotation fluctuation pattern in the said embodiment and the 2nd rotation fluctuation pattern in this modification as a rotation fluctuation pattern in which misfire has generate | occur | produced in the lockup state. . In this case, in the above conditional expressions (a) to (c), values (values in the second rotation variation pattern) A and B when the lock-up clutch 53f is in the lock-up state or the flex lock-up state , C are provided with two types, a value corresponding to the second rotation fluctuation pattern indicated by a solid line in FIG. 7 and a value corresponding to the second rotation fluctuation pattern indicated by a one-dot chain line in FIG.
また、第2の回転変動パターンを以下に述べるパターンとして規定してもよい。 Further, the second rotation variation pattern may be defined as a pattern described below.
つまり、図7に二点鎖線で示すように、第3番気筒#3(失火判定対象気筒)で失火が発生する場合に、この第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直後の第4番気筒#4(本発明でいう1点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1に比べて特に大きく、また、第3番気筒#3の直前の第1番気筒#1(本発明でいう1点火前気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE3が、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2に比べて特に大きく、更に、今回の第2番気筒#2(本発明でいう2点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE0が、上記回転変動量ΔNE2と、ほぼその絶対値が同じであって且つ正負が逆の値をとるようなパターンとして第2の回転変動パターンを規定するものである。つまり、以下の条件式が成立するものである。
In other words, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 7, when misfire occurs in the third cylinder # 3 (cylinder for misfire determination), the rotational fluctuation amount calculated during the expansion stroke of the
(g)ΔNE3>ΔNE2、且つ
(h)ΔNE1<ΔNE2、且つ
(i)|ΔNE0|≒ΔNE2
更には、第2の回転変動パターンを以下に述べるパターンとして規定してもよい。
(G) ΔNE3> ΔNE2 and (h) ΔNE1 <ΔNE2 and (i) | ΔNE0 | ≈ΔNE2
Furthermore, the second rotation variation pattern may be defined as a pattern described below.
つまり、図7に破線で示すように、第3番気筒#3(失火判定対象気筒)で失火が発生する場合に、この第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直前の第1番気筒#1(本発明でいう1点火前気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE3に比べて特に大きく、また、第3番気筒#3の直後の第4番気筒#4(本発明でいう1点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1が、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2に比べて特に大きく、更に、今回の第2番気筒#2(本発明でいう2点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE0が、上記回転変動量ΔNE2と、ほぼその絶対値が同じであって且つ正負が逆の値をとるようなパターンとして第2の回転変動パターンを規定するものである。つまり、以下の条件式が成立するものである。
That is, as indicated by the broken line in FIG. 7, when misfire occurs in the third cylinder # 3 (cylinder for misfire determination), the rotational fluctuation amount ΔNE2 calculated during the expansion stroke of the
(j)ΔNE3<ΔNE2、且つ
(k)ΔNE1>ΔNE2、且つ
(l)|ΔNE0|≒ΔNE2
(悪路走行を判別する変形例)
上述した実施形態では、ロックアップクラッチ53fが非ロックアップ状態にある場合の失火判定とロックアップ状態にある場合の失火判定とを実施するようにしていた。本変形例では、それに加えて、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある場合に、失火が発生している状況と悪路を走行している状況とを識別可能とするものである。以下、具体的に説明する。
(J) ΔNE3 <ΔNE2 and (k) ΔNE1> ΔNE2 and (l) | ΔNE0 | ≈ΔNE2
(Modified example to determine bad road running)
In the above-described embodiment, the misfire determination when the lock-up clutch 53f is in the non-lock-up state and the misfire determination when the lock-up clutch 53f is in the lock-up state are performed. In addition, in this modification, when the lock-up clutch 53f is in the lock-up state, it is possible to distinguish between a situation where a misfire has occurred and a situation where the vehicle is traveling on a rough road. This will be specifically described below.
上記ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある際、車両が悪路を走行する場合、路面の凹凸などの影響によってエンジン回転速度が急激に変動し、失火が発生していないにも拘わらず回転変動が大きくなり、上記閾値N1を越えてしまって失火の誤判定がなされてしまう可能性がある。このため、回転変動が閾値N1を越えた原因が失火によるものであるか、悪路走行によるものであるのかを識別し、失火によるものである場合にのみ失火カウンタをインクリメントさせる必要がある。 When the lock-up clutch 53f is in the lock-up state, if the vehicle travels on a rough road, the engine rotational speed fluctuates abruptly due to the influence of road surface unevenness, etc., and the rotational fluctuation does not occur. May increase and exceed the threshold value N1, and misjudgment of misfire may be made. For this reason, it is necessary to identify whether the cause of the rotation fluctuation exceeding the threshold value N1 is due to misfire or due to bad road running, and it is necessary to increment the misfire counter only when it is due to misfire.
本変形例は、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある際にエンジン1の回転変動量が大きくなった場合、その原因が、失火発生によるものであるのか、悪路走行によるものであるのかを判別するようにしている。この判別によって、失火の誤判定による失火カウンタのインクリメントを回避できる。
In this modification, when the rotational fluctuation amount of the
この判別動作では、上記各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3(判別動作における経時変化パターンの1サイクル)のうち、特に2点火前(判定動作開始タイミングである回転変動量ΔNE0の算出時に膨張行程を迎えている気筒よりも点火タイミングで2点火前の気筒が膨張行程を迎えていた際)の算出量ΔNE2が所定値(閾値)N1以上になったときに、各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の関係に基づき、これが失火異常による可能性があるものか、悪路走行によるものかを判別する。 In this determination operation, among the above-described rotation variation amounts ΔNE0 to ΔNE3 (one cycle of the time-dependent change pattern in the determination operation), especially before the second ignition (when the rotation variation amount ΔNE0 which is the determination operation start timing is calculated, an expansion stroke is reached. Based on the relationship between the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 when the calculated amount ΔNE2 of when the cylinder before two ignitions has reached the expansion stroke at the ignition timing with respect to the cylinder in question is greater than or equal to a predetermined value (threshold value) N1. Then, it is determined whether there is a possibility that this is due to a misfire abnormality or a bad road traveling.
なお、本実施形態においても、上記所定値N1は、エンジン回転速度NEが速いほど小さな値として例えばマップ演算される。その理由は上記実施形態の場合と同様である。また、上記所定値N1は、吸気管内圧力PMが高いほど大きな値として例えばマップ演算される。その理由も上記実施形態の場合と同様である。 Also in the present embodiment, the predetermined value N1 is, for example, map-calculated as a smaller value as the engine speed NE is higher. The reason is the same as in the above embodiment. The predetermined value N1 is calculated, for example, as a larger value as the intake pipe pressure PM is higher. The reason is the same as that in the above embodiment.
上述した如く、ロックアップクラッチ53fがロックアップ状態にある際に失火が発生した場合には、図7に示すように、例えば2点火前の第3番気筒#3(失火判定対象気筒)で失火が発生する場合には、この第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直前の第1番気筒#1(本発明でいう1点火前気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE3に比べて特に大きくなる。また、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2と、その直後の第4番気筒#4(本発明でいう1点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1とには大きな差は生じない。また、これに加えて、今回の第2番気筒#2(本発明でいう2点火後気筒)の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE0が、上記回転変動量ΔNE2と、ほぼその絶対値が同じであって、且つ正負が逆の値をとるようになる。
As described above, when a misfire occurs when the lockup clutch 53f is in the lockup state, as shown in FIG. 7, for example, the misfire occurs in the third cylinder # 3 (the misfire determination target cylinder) before the second ignition. Is generated during the expansion stroke of the first cylinder # 1 (the cylinder before ignition in the present invention) immediately before it. This is particularly larger than the calculated rotation fluctuation amount ΔNE3. Further, the rotational fluctuation amount ΔNE2 calculated during the expansion stroke of the
一方、悪路走行時には、回転変動量の大きい状態が比較的長く続く。すなわち、図10に悪路走行時における各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の関係の一例を示すように、悪路走行時には、2点火前の第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が、その直前の第1番気筒#1の膨張行程時に算出されたΔNE3および直後の第4番気筒#4の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1と比べて、値の大きい側に大きく突出した値をとることはない。また、今回の第2番気筒#2の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE0が、失火発生時のように回転変動量ΔNE2と高い相関(絶対値が略同じであって正負が逆の値をとるといった関係)をもつこともない。
On the other hand, when traveling on rough roads, a state in which the amount of rotational fluctuation is large continues for a relatively long time. That is, as shown in FIG. 10 as an example of the relationship between the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 during the rough road traveling, the rotational fluctuation calculated during the expansion stroke of the
また、悪路パターンとしては、図10に示すものに限らず、第3番気筒#3の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE2が閾値N1を越えた場合において、その直後の第4番気筒#4の膨張行程時に算出された回転変動量ΔNE1が上記回転変動量ΔNE2を超えていることを検出した場合に悪路走行であると判定するようにしてもよい。
Further, the rough road pattern is not limited to that shown in FIG. 10, and when the rotational fluctuation amount ΔNE2 calculated during the expansion stroke of the
本例の失火判定装置では、このように回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンがロックアップ状態での失火発生時と悪路走行時とで異なることに着目し、それらを判別すべく、以下の各条件がエンジン制御装置40内のROMに予め記憶されている。
In the misfire determination device of this example, paying attention to the fact that the change pattern of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 is different between when the misfire occurs in the lockup state and when traveling on a rough road, Each condition is stored in advance in a ROM in the
すなわち、回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンが失火発生の可能性がある時における変化パターンとなっていることを判断するための条件(失火パターン)として、以下の条件
(a)ΔNE2×A<|ΔNE0|、且つ
(b)ΔNE2×B≧ΔNE3、且つ
(c)ΔNE2×C≧ΔNE1
が予め定められている。これら(a)〜(c)の論理積が満たされることを条件として、回転変動量ΔNE2が特に大きくなったことの判断が可能になる。
That is, as a condition (misfire pattern) for determining that the change pattern of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 is a change pattern when there is a possibility of misfire, the following condition (a) ΔNE2 × A < | ΔNE0 |, and (b) ΔNE2 × B ≧ ΔNE3, and (c) ΔNE2 × C ≧ ΔNE1.
Is predetermined. On the condition that the logical product of (a) to (c) is satisfied, it is possible to determine that the rotation fluctuation amount ΔNE2 is particularly large.
また、回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンが悪路走行時における変化パターンとなっていることを判断するための条件(悪路パターン)として、以下の条件
(d)−(ΔNE2×D)>ΔNE0、または
(e)ΔNE2×E≦ΔNE3、または
(f)ΔNE2×F≦ΔNE1
も予め定められている。これら(d)〜(f)の論理和が満たされることを条件として、回転変動量の多い状態が比較的長く続いていることの判断が可能になる。
In addition, as a condition (bad road pattern) for determining that the change pattern of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 is a change pattern when traveling on a rough road, the following condition (d) − (ΔNE2 × D)> ΔNE0, or (e) ΔNE2 × E ≦ ΔNE3, or (f) ΔNE2 × F ≦ ΔNE1
Is also predetermined. On the condition that the logical sum of these (d) to (f) is satisfied, it is possible to determine that a state in which the rotational fluctuation amount is large continues for a relatively long time.
ここで、上記各値A,B,C,D,E,Fは、それぞれ「1」未満の正の定数として設定され、それらの関係がそれぞれ、A>D、B<E、C<Fとなるように定められている。尚、ロックアップ状態における失火判定のための上記条件(a)〜(c)における各値A,B,Cは、上述した実施形態における第2の回転変動パターンに対応するものと同一である。 Here, each of the above values A, B, C, D, E, and F is set as a positive constant less than “1”, and their relations are A> D, B <E, and C <F, respectively. It is determined to be. The values A, B, and C in the conditions (a) to (c) for determining misfire in the lockup state are the same as those corresponding to the second rotation variation pattern in the above-described embodiment.
また、これら定数A〜Fは、エンジン回転速度NEに基づき算出される。具体的には、上記各所定値A〜Fは、エンジン回転速度NEが速くなるほど小さな値として算出される。これは、次の理由による。 Further, these constants A to F are calculated based on the engine speed NE. Specifically, each of the predetermined values A to F is calculated as a smaller value as the engine speed NE increases. This is due to the following reason.
上述したように、エンジン回転速度NEが速くなると、それに伴って各回転変動量ΔNE0〜ΔNE3は小さな値として算出されるようになる。そこで、上記各所定値A〜Fをエンジン回転速度NEが速いときほど小さな値として算出することで、これら回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンと、上記失火パターンおよび悪路パターンとを、エンジン回転速度NEの変化による影響を極力排除した上で比較することができるようにしている。 As described above, when the engine rotational speed NE increases, the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 are calculated as small values accordingly. Therefore, by calculating each of the predetermined values A to F as a smaller value as the engine rotational speed NE is higher, the change pattern of these rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3, the misfire pattern, and the bad road pattern are determined as the engine rotation speed. The comparison is made after eliminating the influence of the change in the speed NE as much as possible.
そして、上記(a)〜(c)の論理積条件が満たされているときには、回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンが失火パターン(ロックアップ状態において失火が発生しているパターン)になっており、回転変動量ΔNE2が大きくなった原因は失火発生の可能性があるとして「失火可能性有り」と判定される。 When the logical product conditions (a) to (c) are satisfied, the change pattern of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 is a misfire pattern (a pattern in which misfire occurs in the lockup state). The cause of the increase in the rotational fluctuation amount ΔNE2 is determined as “possibility of misfiring” because there is a possibility of misfiring.
一方、上記(d)〜(f)の論理和条件が満たされているときには、回転変動量ΔNE0〜ΔNE3の変化パターンが悪路パターンとなっており、回転変動量ΔNE2が大きくなったのは悪路走行が原因であるとして「悪路走行」が判定される。 On the other hand, when the logical sum conditions (d) to (f) are satisfied, the change pattern of the rotational fluctuation amounts ΔNE0 to ΔNE3 is a bad road pattern, and it is bad that the rotational fluctuation amount ΔNE2 is large. “Bad road driving” is determined to be caused by road driving.
このように、本例に係る失火判定処理によれば、予め記憶されている失火発生パターン(ロックアップ状態における失火発生パターン)、悪路走行パターンに基づくパターン判定を通じて、エンジン1の回転変動が大きくなった原因が失火発生によるものか、悪路走行によるものかが精度よく判別されるようになる。そして、回転変動量ΔNEが所定値N1を超えた原因がエンジン1の失火によるものであると判定された場合に限り、後述する失火カウンタがインクリメントされることになる。これにより、非ロックアップ状態での失火発生の検出およびロックアップ状態での失火発生の検出と、悪路走行に伴う回転変動量の増大とを正確に識別することが可能になる。
Thus, according to the misfire determination process according to the present example, the rotational fluctuation of the
−他の実施形態−
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施形態および変形例では、本発明を自動車用4気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明したが、本発明は、これに限るものではなく、種々のエンジンに対して適用できる。
・上記実施形態および変形例では、所定値N1をエンジン回転速度NEおよび吸気管内圧力PMに基づき算出するようにしたが、これに限られない。例えば、この所定値N1を、エンジン回転速度NEおよび吸気管内圧力PMの何れか一方に基づき算出したり、あるいは他のパラメータに基づき算出してもよい。また、吸気管内圧力PMに代えて吸入空気量を検出するシステムにあっては、この吸入空気量を代用しても勿論よい。他方、所定値N1を一定の値として設定するようにしてもよい。要は、失火の発生に伴う回転変動量ΔNEの変化を好適に監視できるのであれば、所定値N1をどのように算出、若しくは設定してもよい。
・上記実施形態および変形例では、各定数A〜Fをエンジン回転速度NEに基づき算出するようにしたが、これに限らず、例えば各定数A〜Fを吸気管内圧力PMや吸入空気量に基づいて算出したり、あるいは他のパラメータに基づき算出したりするようにしてもよい。また、各定数A〜Fを一定の値として設定するようにしてもよい。要は、失火パターン、悪路パターンを好適なパターンとして設定できるのであれば、定数A〜Fをどのように算出、若しくは設定するようにしてもよい。
・上記実施形態では、検出カウンタ(1000revカウンタ)によって総検出回数を、失火カウンタによって失火発生の検出回数をそれぞれカウントすることで、失火発生の検出頻度を求めるようにしたが、これら頻度の求め方も任意である。
・上記実施形態では、回転変動量を上記(1)式から算出するようにしたが、これに限られない。要は、失火発生に伴うエンジン回転速度の変動を把握することが可能な態様であれば、回転変動量の算出態様を適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、クランク角度の位相が360°離れた気筒における経過時間の偏差ΔNEを求めるようにしていたが、この偏差ΔNEを求めるために対比される気筒はこれに限るものではない。また、上記偏差ΔNEの演算に用いる経過時間T1〜T4を求めるためのクランクシャフト10の回転角度も30°に限らず任意の角度が設定可能である。
-Other embodiments-
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment and the modification, the case where the present invention is applied to a four-cylinder gasoline engine for automobiles has been described, but the present invention is not limited to this and can be applied to various engines.
In the above embodiment and the modification, the predetermined value N1 is calculated based on the engine speed NE and the intake pipe pressure PM, but is not limited thereto. For example, the predetermined value N1 may be calculated based on one of the engine speed NE and the intake pipe pressure PM, or may be calculated based on another parameter. In the system for detecting the intake air amount instead of the intake pipe pressure PM, the intake air amount may of course be substituted. On the other hand, the predetermined value N1 may be set as a constant value. In short, the predetermined value N1 may be calculated or set as long as the change in the rotational fluctuation amount ΔNE accompanying the occurrence of misfire can be suitably monitored.
In the embodiment and the modified example, the constants A to F are calculated based on the engine rotational speed NE. However, the present invention is not limited to this. For example, the constants A to F are calculated based on the intake pipe pressure PM and the intake air amount. Or may be calculated based on other parameters. Further, each of the constants A to F may be set as a constant value. In short, the constants A to F may be calculated or set as long as the misfire pattern and the rough road pattern can be set as suitable patterns.
In the above embodiment, the detection frequency of misfire occurrence is obtained by counting the total number of detections by the detection counter (1000 rev counter) and the number of times of misfire occurrence detection by the misfire counter. Is also optional.
In the above embodiment, the rotation fluctuation amount is calculated from the above equation (1), but the present invention is not limited to this. In short, the calculation mode of the rotation fluctuation amount may be appropriately changed as long as the fluctuation of the engine rotation speed due to the occurrence of misfire can be grasped.
In the above embodiment, the deviation ΔNE of the elapsed time in the cylinder whose crank angle phase is 360 ° apart is obtained, but the cylinders to be compared for obtaining this deviation ΔNE are not limited to this. Further, the rotation angle of the
1 エンジン(内燃機関)
50 自動変速機
53 トルクコンバータ(流体式動力伝達装置)
53f ロックアップクラッチ
54 変速機構部
N1 閾値
♯1 第1気筒(1点火前気筒)
♯2 第2気筒(2点火後気筒)
♯3 第3気筒(失火判定対象気筒)
♯4 第4気筒(1点火後気筒)
1 engine (internal combustion engine)
50
53f Lock-up clutch 54 Transmission mechanism portion N1
# 2 2nd cylinder (2 cylinders after ignition)
# 3 Third cylinder (cylinder for misfire determination)
# 4 4th cylinder (cylinder after 1 ignition)
Claims (5)
「現在膨張行程中の気筒の回転速度における、点火タイミングで2点火前に膨張行程を迎えていた気筒の膨張行程中の回転速度に対する差」を回転変動量とし、
上記回転変動量が所定の閾値を超えた場合に、その際に膨張行程を迎えていた気筒を、失火が生じている可能性がある失火判定対象気筒とし、
上記ロックアップクラッチの非ロックアップ状態において、内燃機関の回転変動パターンが第1の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行うと共に、上記ロックアップクラッチのロックアップ状態において、内燃機関の回転変動パターンが第2の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行う失火判定手段を備えており、
上記第1の回転変動パターンは、上記失火判定対象気筒の膨張行程の直前に膨張行程を迎えた1点火前気筒の膨張行程時における上記回転変動量および上記失火判定対象気筒の膨張行程の直後に膨張行程を迎えた1点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量に対して、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定量以上大きく、且つ上記1点火後気筒の膨張行程の更に直後に膨張行程を迎えた2点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量が、上記失火判定対象気筒の膨張行程における上記回転変動量に対して、絶対値が略同一であって正負が逆の値となるパターンとして規定されている一方、
上記第2の回転変動パターンは、上記1点火前気筒の膨張行程時における上記回転変動量に対して、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定量以上大きく、上記1点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量と、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量との差が所定量以下であって、且つ上記2点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量が、上記失火判定対象気筒の膨張行程における上記回転変動量に対して、絶対値が略同一であって正負が逆の値となるパターンとして規定されていることを特徴とする内燃機関の失火判定装置。 In misfire identification device for an internal combustion engine causing loss fire determination of internal combustion engine coupled to the transmission via a fluid type power transmission device having a lockup clutch,
“The difference in the rotational speed of the cylinder currently in the expansion stroke with respect to the rotational speed in the expansion stroke of the cylinder that had reached the expansion stroke before the second ignition at the ignition timing” is the rotational fluctuation amount,
When the rotational fluctuation amount exceeds a predetermined threshold, the cylinder that has reached the expansion stroke at that time is set as a misfire determination target cylinder that may cause misfire,
In the non-lock-up state of the lock-up clutch, a misfire determination operation is performed depending on whether or not the rotation fluctuation pattern of the internal combustion engine is in line with the first rotation fluctuation pattern, and in the lock-up state of the lock-up clutch, the internal combustion engine Comprises a misfire determination means for performing a misfire determination operation depending on whether or not the rotation variation pattern of the second rotation variation pattern is along the second rotation variation pattern,
The first rotational fluctuation pattern is obtained immediately after the rotational fluctuation amount and the expansion stroke of the misfire determination target cylinder during the expansion stroke of the cylinder before one ignition that has reached the expansion stroke immediately before the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. The rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is greater than a predetermined amount with respect to the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder after one ignition that has reached the expansion stroke, and the expansion of the cylinder after the one ignition is performed. The rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the post-ignition cylinder that has reached the expansion stroke immediately after the stroke is substantially the same as the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. While it is defined as a pattern in which positive and negative values are reversed,
In the second rotational fluctuation pattern, the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is greater than a predetermined amount relative to the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder before one ignition, and the one ignition The difference between the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the rear cylinder and the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is equal to or less than a predetermined amount, and the above-described difference in the expansion stroke of the post-ignition cylinder. The internal combustion engine characterized in that the rotational fluctuation amount is defined as a pattern in which the absolute value is substantially the same and the sign is opposite to the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. Misfire detection device.
「現在膨張行程中の気筒の回転速度における、点火タイミングで2点火前に膨張行程を迎えていた気筒の膨張行程中の回転速度に対する差」を回転変動量とし、“The difference in the rotational speed of the cylinder currently in the expansion stroke with respect to the rotational speed in the expansion stroke of the cylinder that had reached the expansion stroke before the second ignition at the ignition timing” is the rotational fluctuation amount,
上記回転変動量が所定の閾値を超えた場合に、その際に膨張行程を迎えていた気筒を、失火が生じている可能性がある失火判定対象気筒とし、When the rotational fluctuation amount exceeds a predetermined threshold, the cylinder that has reached the expansion stroke at that time is set as a misfire determination target cylinder that may cause misfire,
上記ロックアップクラッチの非ロックアップ状態において、内燃機関の回転変動パターンが第1の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行うと共に、上記ロックアップクラッチのロックアップ状態において、内燃機関の回転変動パターンが第2の回転変動パターンに沿っているか否かによって失火判定動作を行う失火判定手段を備えており、In the non-lock-up state of the lock-up clutch, a misfire determination operation is performed depending on whether or not the rotation fluctuation pattern of the internal combustion engine is in line with the first rotation fluctuation pattern, and in the lock-up state of the lock-up clutch, the internal combustion engine Comprises a misfire determination means for performing a misfire determination operation depending on whether or not the rotation variation pattern of the second is along the second rotation variation pattern,
上記第1の回転変動パターンは、上記失火判定対象気筒の膨張行程の直前に膨張行程を迎えた1点火前気筒の膨張行程時における上記回転変動量および上記失火判定対象気筒の膨張行程の直後に膨張行程を迎えた1点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量に対して、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定量以上大きく、且つ上記1点火後気筒の膨張行程の更に直後に膨張行程を迎えた2点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量が、上記失火判定対象気筒の膨張行程における上記回転変動量に対して、絶対値が略同一であって正負が逆の値となるパターンとして規定されている一方、The first rotation fluctuation pattern is obtained immediately after the rotation fluctuation amount and the expansion stroke of the misfire determination target cylinder during the expansion stroke of the cylinder before one ignition that has reached the expansion stroke immediately before the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. The rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is greater than a predetermined amount with respect to the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder after one ignition that has reached the expansion stroke, and the expansion of the cylinder after the one ignition is performed. The rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the post-ignition cylinder that has reached the expansion stroke immediately after the stroke is substantially the same as the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. While it is defined as a pattern in which positive and negative values are reversed,
上記第2の回転変動パターンは、上記1点火前気筒の膨張行程時における上記回転変動量と、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量との差が所定量以下であって、上記1点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量に対して、上記失火判定対象気筒の膨張行程時における上記回転変動量が所定量以上大きく、且つ上記2点火後気筒の膨張行程時における上記回転変動量が、上記失火判定対象気筒の膨張行程における上記回転変動量に対して、絶対値が略同一であって正負が逆の値となるパターンとして規定されていることを特徴とする内燃機関の失火判定装置。In the second rotational fluctuation pattern, a difference between the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder before one ignition and the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is equal to or less than a predetermined amount, The rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the misfire determination target cylinder is greater than a predetermined amount with respect to the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder after the first ignition, and the above-described operation during the expansion stroke of the cylinder after the second ignition. The internal combustion engine characterized in that the rotational fluctuation amount is defined as a pattern in which the absolute value is substantially the same and the sign is opposite to the rotational fluctuation amount in the expansion stroke of the misfire determination target cylinder. Misfire detection device.
上記失火判定手段は、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合において、変速機の変速段が、上記内燃機関と変速機との共振が発生する可能性のある特定の変速段にある場合にのみ、上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を行うよう構成されていることを特徴とする内燃機関の失火判定装置。The misfire determination means is provided only when the shift stage of the transmission is in a specific shift stage where resonance between the internal combustion engine and the transmission may occur when the lock-up clutch is in the lock-up state. A misfire determination device for an internal combustion engine configured to perform a misfire determination operation based on the second rotation fluctuation pattern.
上記失火判定手段は、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合において、内燃機関の回転変動量が所定の閾値を超えたことで失火が生じている可能性があると判断された場合に、その失火が生じている可能性があると判断された気筒が、過去の燃焼行程においても回転変動量が所定の閾値を超えていた場合に、この気筒に対する上記第2の回転変動パターンに基づいた失火判定動作を行うよう構成されていることを特徴とする内燃機関の失火判定装置。The misfire determination means, when it is determined that there is a possibility that misfire has occurred because the rotational fluctuation amount of the internal combustion engine exceeds a predetermined threshold when the lockup clutch is in the lockup state. When a cylinder determined to have a possibility of misfire has a rotational fluctuation amount exceeding a predetermined threshold even in the past combustion stroke, the misfire based on the second rotational fluctuation pattern for this cylinder A misfire determination device for an internal combustion engine configured to perform a determination operation.
上記失火判定手段は、ロックアップクラッチがロックアップ状態にある場合において、内燃機関の回転変動量が所定の閾値を超えたことで失火が生じている可能性があると判断された場合に、その失火判定対象気筒の膨張行程時における回転変動量、この失火判定対象気筒の膨張行程の直前に膨張行程を迎えていた気筒の膨張行程時における回転変動量、および、失火判定対象気筒の膨張行程の直後に膨張行程を迎えた気筒の膨張行程時における回転変動量の変化のパターンと、上記第2の回転変動パターンとを比較することで失火判定動作を行うよう構成されていることを特徴とする内燃機関の失火判定装置。The misfire determination means, when it is determined that there is a possibility that misfire has occurred because the rotational fluctuation amount of the internal combustion engine exceeds a predetermined threshold when the lockup clutch is in the lockup state. The amount of rotational fluctuation during the expansion stroke of the cylinder subject to misfire determination, the amount of rotational fluctuation during the expansion stroke of the cylinder that had reached the expansion stroke immediately before the expansion stroke of the cylinder subject to misfire determination, and the expansion stroke of the cylinder subject to misfire determination A misfire determination operation is performed by comparing a change pattern of the rotational fluctuation amount during the expansion stroke of the cylinder that has just reached the expansion stroke with the second rotational fluctuation pattern. A misfire determination device for an internal combustion engine.
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