JP4798647B2 - In-cylinder pressure sensor abnormality detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃焼室に設置された筒内圧力センサの異常検知手法に関する。 The present invention relates to an abnormality detection method for an in-cylinder pressure sensor installed in a combustion chamber of an internal combustion engine.
内燃機関の燃焼室に設置された筒内圧力センサの異常を判別する従来手法として、例えば特許文献1には、燃料カット(非燃焼)中のセンサ出力および燃焼中のセンサ出力に基づいてセンサ異常を判別する手法が開示されている。この手法は、燃料カット時の1燃焼サイクル間の平均圧力と、燃焼時の1燃焼サイクル間の平均圧力とを比較することにより、両者の差分の大小に応じてセンサ異常を判別する。
しかし、筒内圧力センサの取り付け部の温度変化や経年劣化に起因して、センサの出力特性が変動する場合がある。このような状況で計測されたセンサ出力の平均値は信頼性が低いものとなり、センサ異常の誤った検出が増えるという問題がある。 However, the output characteristics of the sensor may fluctuate due to a temperature change or aging of the mounting portion of the in-cylinder pressure sensor. The average value of the sensor output measured in such a situation is low in reliability, and there is a problem that false detection of sensor abnormality increases.
従って、センサの出力特性の変動を吸収し、異常検知の精度を向上させることを可能とする手法が必要とされている。 Therefore, there is a need for a technique that can absorb fluctuations in the output characteristics of the sensor and improve the accuracy of abnormality detection.
本発明は、内燃機関の燃焼室の筒内圧力を検出する圧力検出手段(センサ)と、内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、クランク角度検出手段で検出されるクランク角度に基づいて燃焼室の容積を算出する算出手段と、算出された容積を含む演算式により前記内燃機関のモータリング圧力を推定する推定手段と、内燃機関の圧縮行程において、前記圧力検出手段で検出される圧力と、推定手段で推定されるモータリング圧力との偏差に基づいて、該偏差を最小とするための補正パラメータを同定する同定手段と、燃料カット時に、モータリング圧力と補正パラメータにより補正された検出圧力とを比較することによって、圧力検出手段の異常を検知する異常検知手段とを備える、圧力検出手段の異常検出装置を提供する。 The present invention is based on pressure detection means (sensor) for detecting the in-cylinder pressure of a combustion chamber of an internal combustion engine, crank angle detection means for detecting a crank angle of the internal combustion engine, and a crank angle detected by the crank angle detection means. And calculating means for calculating the volume of the combustion chamber, estimating means for estimating the motoring pressure of the internal combustion engine using an arithmetic expression including the calculated volume, and detecting the pressure in the compression stroke of the internal combustion engine. Based on the deviation between the pressure and the motoring pressure estimated by the estimating means, identification means for identifying a correction parameter for minimizing the deviation, and correction by the motoring pressure and the correction parameter at the time of fuel cut Provided is an abnormality detection device for pressure detection means, comprising an abnormality detection means for detecting an abnormality of the pressure detection means by comparing with the detected pressure.
本発明によれば、補正パラメータにより偏差が最小となった検出圧力およびモータリング圧力の間の適合度に基づいてセンサ異常を判別する。したがって、温度変化や経年劣化などによる検出値の変動を吸収することができ、異常検知の精度を向上させることが可能となる。 According to the present invention, the sensor abnormality is determined based on the degree of matching between the detected pressure and the motoring pressure at which the deviation is minimized by the correction parameter. Therefore, it is possible to absorb fluctuations in the detected value due to temperature change, aging deterioration, etc., and improve the accuracy of abnormality detection.
本発明の一実施形態では、異常検知手段は、内燃機関の1サイクル中の所定範囲において、モータリング圧力と前記補正された検出圧力との偏差の積分値を求め、該積分値が所定値より大きい場合に異常と判定する。 In one embodiment of the present invention, the abnormality detection means obtains an integrated value of the deviation between the motoring pressure and the corrected detected pressure in a predetermined range in one cycle of the internal combustion engine, and the integrated value is less than the predetermined value. If it is larger, it is determined as abnormal.
また、本発明の一実施形態では、異常検知手段は、検出圧力が最大となるクランク角度を記憶し、該クランク角度が所定範囲外のときに異常と判定する。 In one embodiment of the present invention, the abnormality detection means stores a crank angle at which the detected pressure is maximum, and determines that an abnormality occurs when the crank angle is outside a predetermined range.
また、本発明の一実施形態では、圧力検出手段の異常検出装置は、内燃機関の燃焼行程において、前記補正パラメータによって補正される前記検出圧力と、前記モータリング圧力とに基づいて、燃焼状態を判定する判定手段をさらに備える。 Further, in one embodiment of the present invention, the abnormality detection device of the pressure detection means detects the combustion state based on the detected pressure corrected by the correction parameter and the motoring pressure in the combustion stroke of the internal combustion engine. A determination means for determining is further provided.
次に図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態である燃焼状態検出装置の全体的構成を示すブロック図である。電子制御ユニット10は、中央演算装置(CPU)を備えたコンピュータである。電子制御ユニットは、コンピュータ・プログラムを格納する読取専用メモリ(ROM)およびプロセサに作業領域を提供し、データおよびプログラムを一時記憶するランダムアクセス・メモリ(RAM)を備えている。入出力インタフェイス11は、エンジンの各部から検出信号を受け取って、A/D(アナログ・ディジタル)変換を行って次の段階に渡す。また、入出力インタフェイス11は、CPUの演算結果に基づく制御信号をエンジンの各部に送る。図1では、電子制御ユニットをこの発明に関連する機能を示す機能ブロックで示している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a combustion state detection apparatus according to an embodiment of the present invention. The
まず図2を参照して、この発明の一実施形態におけるセンサ出力補正手法の原理を説明する。図2は、クランク角度-180度から180度の領域における気筒の燃焼室の圧力を示しており、およそクランク角度-180度から0度の範囲が圧縮行程であり、0度から180度までが膨張(燃焼)行程である。曲線1は、エンジンの1つの気筒のモータリング圧力(失火時の圧力)の推移を示し、曲線3は、同じ気筒において正常な燃焼が行われたときの筒内圧力の推移を示す。クランク角0度が上死点であり、モータリング圧力は上死点でピークとなり、燃焼時の筒内圧力(曲線3)は、上死点を過ぎた点火時点付近でピークとなる。
First, the principle of the sensor output correction method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the pressure in the combustion chamber of the cylinder in the range of the crank angle from -180 degrees to 180 degrees. The range of the crank angle from -180 degrees to 0 degrees is the compression stroke, and from 0 degrees to 180 degrees. Expansion (combustion) stroke.
この実施形態では、圧縮行程において上死点に達する前の期間、たとえば図2に”a”で示す期間において、圧力検出手段(図1の筒内圧力センサ12)の検出出力を補正する補正式のパラメータを同定する。黒色のドット5は、筒内圧力センサ12による検出出力を示す。筒内圧力センサ12は、エンジンの燃焼室という過酷な環境に置かれており、温度の影響、経年変化などによって特性が変化する。この実施形態では、筒内圧力センサ12の検出出力がほぼモータリング圧力の曲線1上にくるよう、検出出力を補正する。こうして補正された検出出力を白色のドット7で示す。
In this embodiment, a correction formula for correcting the detection output of the pressure detection means (in-
検出出力の補正は、筒内圧力センサの検出出力PS(θ)に、補正式 PS = PS(θ)k1 + C1 を適用することによって行われる。k1 は補正係数であり、C1 は定数である。θはクランク角度である。この補正式の2つのパラメータk1およびC1は、圧縮行程の、たとえば図2に”a”で示す期間において、モータリング圧力の推定値PMと、筒内圧力センサの検出出力を上述の補正式によって補正した値PSとの差(PM−PS)の二乗が最小になるよう、最小二乗法により演算して算出される。 The detection output is corrected by applying the correction expression PS = PS (θ) k 1 + C 1 to the detection output PS (θ) of the in-cylinder pressure sensor. k 1 is a correction coefficient, and C 1 is a constant. θ is a crank angle. The two parameters k 1 and C 1 of this correction formula are the above-described correction of the estimated value PM of the motoring pressure and the detection output of the in-cylinder pressure sensor during the compression stroke, for example, the period indicated by “a” in FIG. Calculation is performed by the least square method so that the square of the difference (PM−PS) from the value PS corrected by the equation is minimized.
このように補正されるセンサ出力を利用して、気筒の燃焼状態を判定することができる。燃焼(膨張)行程において混合気の燃焼開始後、たとえば図2に”b”で示す期間において、筒内圧力センサ12の出力を補正して得られる検出出力7(白色のドット)と、状態方程式で算出されるモータリング圧力PM(曲線1)との関係に基づいて、燃焼状態、たとえば、失火が生じたかどうかを判定する。例えば、PS/PMが予め定めたしきい値より小さいとき、失火が生じたと判定することができる。
The combustion state of the cylinder can be determined using the sensor output corrected in this way. After the start of combustion of the air-fuel mixture in the combustion (expansion) stroke, for example, during the period indicated by “b” in FIG. 2, the detection output 7 (white dot) obtained by correcting the output of the in-
再び図1を参照すると、筒内圧力センサ12は、圧電素子であり、エンジンの各気筒(シリンダ)の点火プラグ付近に設けられている。圧力センサ12は、気筒内の圧力に応じた電荷信号を出力する。この信号をチャージアンプ31により電圧信号に変換して出力し、ローパスフィルタ33を介して入出力インタフェイス11に出力する。入出力インタフェイス11は、圧力センサ12からの信号をサンプリング部13に送る。サンプリング部13は、この信号を所定の周期、たとえば10kHz分の1の周期でサンプリングし、サンプル値をセンサ出力検出部15に渡す。
Referring to FIG. 1 again, the in-
センサ出力補正部17は、上述の補正式 PS = PS(θ)k1 + C1 に従って、センサ出力PS(θ)を補正する。センサ出力補正部17は、クランク角15度ごとに補正されたセンサ出力値PSを失火判定部27に渡す。
The sensor
一方において、燃焼室容積計算部19は、クランク角θに応じた気筒の燃焼室の容積Vcを次の数式により計算する。
上の式で、mは、図3の関係から計算される、ピストン8の上死点からの変位を示す。rをクランク半径、l(エル)をコンロッド長とすると、λ=l/r である。Vdeadは、ピストンが上死点にあるときの燃焼室の容積、Apstnは、ピストンの断面積である。
In the above equation, m represents the displacement from the top dead center of the
一般に燃焼室の状態方程式は、次の(3)式で表されることが知られている。
(3)式で、Gは、例えばエアフローメータ、またはエンジン回転数および吸気圧に基づいて得られる吸入空気量、Rは気体定数、Tは、例えば吸気温度センサ、またはエンジン水温などの運転状態に基づいて得られる吸気温度である。kは補正係数、Cは定数である。 In Equation (3), G is an air flow meter or intake air amount obtained based on the engine speed and intake pressure, R is a gas constant, T is an operating state such as an intake air temperature sensor or engine water temperature, for example. This is the intake air temperature obtained based on this. k is a correction coefficient, and C is a constant.
本実施形態では、予めセンサ取り付け部の温度変化等の影響を受けない水晶圧電式の圧力センサを用いて燃焼室の圧力を実測し、この実測値を(3)式と対応させることによりkの値k0およびCの値C0を求めておく。これを(3)式に代入して得られる次の(4)式を用いてモータリング圧力を推定する。
モータリング圧力推定部20は、基本モータリング圧力計算部21およびモータリング圧力補正部22から構成される。基本モータリング圧力計算部21が(3)式の中の基本項目である基本モータリング圧力GRT/Vを計算する。モータリング圧力補正部22は、上述のようにして予め求められているパラメータk0およびC0を用いて、基本モータリング圧力を補正する。このパラメータk0およびC0は、吸気管圧力またはエンジン回転するなどエンジンの負荷状態を表すパラメータに従って参照することができるテーブルとして用意されている。
The motoring
パラメータ同定部23は、圧縮行程においてモータリング圧力推定部20が算出するモータリング圧力推定値PMとセンサ出力補正部17が出力する筒内圧力センサ12に基づく筒内圧力PMとの誤差(PM-PS)が最小になるよう、最小二乗法によりセンサ出力を補正する補正式のパラメータk1およびC1を同定する。センサ出力検出部15は、たとえば10kHz分の1の周期で圧力センサの出力をサンプリングし、クランク角度に同期したタイミングでサンプル値の平均値をセンサ出力値PS(θ)として、パラメータ同定部23に渡す。パラメータ同定部23は、気筒の圧縮行程において補正式のパラメータを同定する演算を実行する。モータリング圧力補正部から得られるクランク角度に応じたモータリング圧力推定値PM(θ)と、同じクランク角度におけるセンサ出力値PS(θ)に補正式PS = PS(θ)k1 + C1 を適用した値PSとの差の二乗、すなわち(PM(θ) - PS(θ)k1 - C1)2 が最小になる k1 および C1を既知の最小二乗法により求める。
The
PMの離散値をy(i)で表し、筒内圧力センサから得られる筒内圧力PSのサンプル値(離散値)をx(i)で表すと、X(i)T=[x(0), x(1), …,x(n)]、Y(i)T=[y(0), y(1), …,y(n)]と表される。誤差の離散値の二乗の和は、次の式(5)で表される。サンプル値は、10kHz分の1の周期でとられ、iの値は、たとえば100までとする。
このFの値を最小にするkおよびCを求めるには、F(k,C)のkおよびCに関する偏微分が0となるkおよびCを求めればよい。これを数式で表すと、次のようになる。
この式を逆行列を使って変形すると、次のようになる。
ここで、右辺の逆行列は、次の式で表される。
センサ出力補正部17は、こうして同定されたパラメータを用いて燃焼行程においてセンサ出力を補正する。
The sensor
失火判定部27は、点火時点以後の期間b(図2)において、筒内圧力センサ12で検出されセンサ出力補正部17で補正された筒内圧力の値PS、および同じ時刻にモータリング圧力推定部20で算出されるモータリング圧力推定値PMに基づいて失火の有無を判定する。この実施例では、失火判定部27は、PS/PMが予め定めたしきい値αより小さいとき、失火が生じたと判定する。
The
図4を参照して、本実施形態のセンサ異常検知手法について説明する。図4は、モータリング圧力PM(点線1)と、燃料カット時の筒内圧力PS(実線9)を示すグラフである。グラフの横軸はクランク角度であり、縦軸は1燃焼サイクル内の最大圧力を100[%]とした圧力である。燃料カット時には気筒内への燃料噴射が中止されるので、膨張行程において爆発が発生しない。したがって筒内圧力はモータリング圧力に等しくなるはずである。つまり、最も容積が小さくなる上死点(クランク角度0度)の圧力が最大となり、クランク角度が増大して容積も増大するに連れて圧力は減少する。また、上述のセンサ出力補正手法により、センサ出力にドリフトがある場合も高精度に補正されており、特に圧縮行程においては補正パラメータの同定が行われることもあり両者の波形はほぼ同一になるように補正されている。つまり、圧力センサが正常に動作しているならば、燃料カット時のセンサ出力の挙動と、モータリング圧力の挙動は、ほぼ同一になる。
With reference to FIG. 4, the sensor abnormality detection method of this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a graph showing the motoring pressure PM (dotted line 1) and the in-cylinder pressure PS at the time of fuel cut (solid line 9). The horizontal axis of the graph is the crank angle, and the vertical axis is the pressure with the maximum pressure in one combustion cycle being 100 [%]. Since the fuel injection into the cylinder is stopped when the fuel is cut, no explosion occurs in the expansion stroke. Therefore, the in-cylinder pressure should be equal to the motoring pressure. That is, the pressure at the top dead center (crank
このように、モータリング圧力と、上述の補正手法によって補正された燃料カット時のセンサ検出圧力は、高い適合度を有するという特徴がある。そこで、本実施形態では、燃料カット時のセンサ出力とモータリング圧力の挙動を比較することにより、センサの異常の検知を行う。 As described above, the motoring pressure and the sensor detection pressure at the time of fuel cut corrected by the above-described correction method are characterized by having a high degree of fitness. Therefore, in this embodiment, the sensor abnormality is detected by comparing the behavior of the sensor output and the motoring pressure when the fuel is cut.
再び図1を参照すると、センサ異常検知部29は、センサ出力補正部17から補正されたセンサ出力PSを、モータリング圧力計算部20からモータリング圧力PMを受け取る。またセンサ異常検知部29は、対象の気筒が燃料カット状態かどうかを示す燃料カットフラグも併せて受け取る。一般に、燃料カットは、主に燃費向上を目的として燃料の噴射を停止する処理のことである。具体的にはエンジンの高回転時、スロットル弁の全閉時、吸気管内圧力の低下時、またはトラクションコントロールの実行時などに行われる。燃料カットフラグによって燃料カット状態であると判断されるとき、センサ異常検出部29は、センサ出力PSおよびモータリング圧力PMの誤差積分値S_DPを次式により計算する。
ここで、θはクランク角度であり、PS(θ)およびPM(θ)はクランク角度θにおけるセンサ出力およびモータリング圧力である。Dθはサンプル角度であり、クランク回転数によって変動する。例えば4000rpmまでは0.5度毎にサンプリングされ、4000rpm以上では1度毎にサンプリングされる。積分範囲はエンジンの1サイクル中の任意の範囲であれば良く、本実施形態では例えば圧縮行程から燃焼行程にまたがって設定される。ここで、圧縮行程とは、吸排気弁が閉じられてピストンが上昇する行程である。また、燃焼行程とは、ガソリンエンジンではプラグによる点火後の行程であり、ディーゼルエンジンでは燃料噴射後の行程である。本実施形態では、例えばクランク角度θが−70度から90度の範囲で積分が行われる。 Here, θ is the crank angle, and PS (θ) and PM (θ) are the sensor output and the motoring pressure at the crank angle θ. Dθ is a sample angle and varies depending on the number of crank rotations. For example, sampling is performed every 0.5 degrees up to 4000 rpm, and sampling is performed every 1 degree above 4000 rpm. The integration range may be an arbitrary range in one cycle of the engine. In the present embodiment, for example, the integration range is set from the compression stroke to the combustion stroke. Here, the compression stroke is a stroke in which the intake / exhaust valve is closed and the piston rises. The combustion stroke is a stroke after ignition by a plug in a gasoline engine, and a stroke after fuel injection in a diesel engine. In the present embodiment, for example, the integration is performed when the crank angle θ is in the range of −70 degrees to 90 degrees.
引き続きセンサ異常検知部29は、算出された誤差積分値S_DPを用いてセンサ異常判定を行う。誤差積分値S_DPが大きいことは、センサ出力PSおよびモータリング圧力PMの波形に誤差が多いことを示す。そこで所定のしきい値を設定しておき、S_DPがしきい値以上であれば、センサが異常であると判定する。
Subsequently, the sensor
さらに、センサ異常検知部29は、センサ出力PSが最大となるクランク角度θ_PSmaxを検出する。モータリング圧力PMは筒内の容積が最小となるときに最大値となるので、クランク角度が0度で最大圧力となる。燃料カット時のセンサ出力PSもクランク角度0度周辺で最大値をとると考えられる。したがって、クランク角度0度をはさんで許容範囲を設定し、θ_PSmaxがこの範囲から外れていれば、センサが異常であると判定する。
Further, the sensor
図5は、センサ異常検知部29における処理の流れを表すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing in the sensor
ステップS101において、センサ異常フラグが1になっているかどうかを点検する。センサ異常フラグが1であることは、既にセンサ異常の検知が行われていることを示す。フラグが1でなければステップS103に進む。既にセンサ異常フラグが1ならば処理を終了する。 In step S101, it is checked whether or not the sensor abnormality flag is 1. A sensor abnormality flag of 1 indicates that a sensor abnormality has already been detected. If the flag is not 1, the process proceeds to step S103. If the sensor abnormality flag is already 1, the process is terminated.
ステップS103において、クランク回転数が所定値以上であるかどうかを点検する。クランク回転数が所定値以上ならばステップS105に進む。クランク回転数が所定値以下ならば処理を終了する。 In step S103, it is checked whether the crank rotation speed is equal to or greater than a predetermined value. If the crank rotational speed is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S105. If the crank rotational speed is less than or equal to a predetermined value, the process is terminated.
ステップS105において、対象の気筒が燃料カット中であるかどうかを点検する。燃料カット時には気筒内で爆発が起きないので、正常に動作しているセンサの検出圧力の波形はモータリング圧力の波形と一致するはずである。本発明によるセンサ異常検知手法は、この特徴を利用しており、燃料カット時に適用可能である。燃料カット中であるならばステップS107に進む。燃料カット中でなければ処理を終了する。 In step S105, it is checked whether or not the target cylinder is under fuel cut. Since no explosion occurs in the cylinder when the fuel is cut, the detected pressure waveform of the normally operating sensor should match the motoring pressure waveform. The sensor abnormality detection method according to the present invention utilizes this feature and can be applied when fuel is cut. If the fuel is being cut, the process proceeds to step S107. If the fuel is not being cut, the process is terminated.
ステップS107において、補正式 PS = PS(θ)k1 + C1により補正されたセンサ出力PSと、モータリング圧力PMとの間の偏差積分値S_DPが、式(11)によって算出される。積分区間は例えばクランク角度−70度から90度の範囲である。積分間隔はクランク回転数によって変化させることができる。例えば、4000rpmまでの積分間隔は0.5度毎であり、4000rpm以上の積分間隔は1度毎である。 In step S107, the deviation integrated value S_DP between the sensor output PS corrected by the correction equation PS = PS (θ) k 1 + C 1 and the motoring pressure PM is calculated by the equation (11). The integration interval is, for example, a crank angle range of −70 degrees to 90 degrees. The integration interval can be changed according to the crank rotation speed. For example, the integration interval up to 4000 rpm is every 0.5 degrees, and the integration interval above 4000 rpm is every 1 degree.
ステップS109において、偏差積分値S_DPが所定値より大きいかどうかを点検する。偏差積分値S_DPが所定値より大きいならば、センサ出力PSの波形とモータリング圧力PMの波形との間に許容範囲を超えた誤差があり、センサに何らかの異常があると判定されステップS117に進む。偏差積分値S_DPが所定値以下ならば、ステップS111に進む。 In step S109, it is checked whether the deviation integral value S_DP is larger than a predetermined value. If the deviation integrated value S_DP is larger than the predetermined value, it is determined that there is an error exceeding the allowable range between the waveform of the sensor output PS and the waveform of the motoring pressure PM, and it is determined that there is some abnormality in the sensor, and the process proceeds to step S117. . If the deviation integral value S_DP is less than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step S111.
ステップS111およびS113において、センサ出力PSの波形が最大値を示すクランク角度θ_PSmaxを求め、所定範囲外にあるかどうかを点検する。正常に動作しているセンサの場合、燃料カット時の最大圧力はクランク角度が約0度の位置となる。クランク角度が0度とは、圧縮行程から膨張行程へ変化するタイミングである。従って、ステップS111の所定の上限値およびステップS113の所定の下限値は、クランク角度0度を挟んで設定される。センサ出力PSの波形が最大値を示すクランク角度θ_PSmaxが所定範囲外であるならば、センサに何らかの異常があると判定されステップS117以降の異常検知処理に進む。センサ出力PSの波形が最大値を示すクランク角度θ_PSmaxが所定範囲内であるならば、センサ異常がないと判定されステップS115に進む。 In steps S111 and S113, the crank angle θ_PSmax at which the waveform of the sensor output PS shows the maximum value is obtained, and it is checked whether it is outside the predetermined range. In the case of a normally operating sensor, the maximum pressure when the fuel is cut is at a position where the crank angle is about 0 degrees. The crank angle of 0 degrees is the timing when the compression stroke changes to the expansion stroke. Accordingly, the predetermined upper limit value in step S111 and the predetermined lower limit value in step S113 are set with a crank angle of 0 degrees. If the crank angle θ_PSmax at which the waveform of the sensor output PS shows the maximum value is outside the predetermined range, it is determined that there is some abnormality in the sensor, and the process proceeds to the abnormality detection process after step S117. If the crank angle θ_PSmax at which the waveform of the sensor output PS shows the maximum value is within the predetermined range, it is determined that there is no sensor abnormality, and the process proceeds to step S115.
以下、ステップS117以降の異常検知処理について説明する。 Hereinafter, the abnormality detection process after step S117 will be described.
ステップS117において、異常検知カウンターが1つデクリメントされる。突発的なセンサの誤動作による誤った異常検知を避けるため、異常検知カウンターの初期値は1より大きい整数に設定されている。このため複数回異常検知されないとセンサ異常と検知されない。 In step S117, one abnormality detection counter is decremented. The initial value of the abnormality detection counter is set to an integer larger than 1 in order to avoid erroneous abnormality detection due to a sudden sensor malfunction. For this reason, sensor abnormality is not detected unless abnormality is detected a plurality of times.
ステップS119において、異常検知カウンターが0かどうかを点検する。異常検知カウンターが0であることは、カウンターの初期値で設定した所定回数だけセンサ異常判定が行われたことを示す。異常検知カウンターが0ならば、ステップS121に進む。異常検知カウンターが0でないならば、そのまま処理を終了する。 In step S119, it is checked whether or not the abnormality detection counter is zero. The fact that the abnormality detection counter is 0 indicates that the sensor abnormality determination has been performed a predetermined number of times set by the initial value of the counter. If the abnormality detection counter is 0, the process proceeds to step S121. If the abnormality detection counter is not 0, the process is terminated as it is.
ステップS121において、圧力センサに何らかの異常があることが確定したので、センサ異常フラグが1にセットされ、処理を終了する。 In step S121, since it is determined that there is some abnormality in the pressure sensor, the sensor abnormality flag is set to 1, and the process is terminated.
一方、ステップS109、S111、およびS113の処理の結果、センサ計測信号PSがモータリング信号PMと合致するので圧力センサに異常がないと判断されると、ステップS115に進む。ステップS115において、異常検知カウンターが初期値にリセットされ、処理を終了する。 On the other hand, as a result of the processing in steps S109, S111, and S113, if the sensor measurement signal PS matches the motoring signal PM and it is determined that there is no abnormality in the pressure sensor, the process proceeds to step S115. In step S115, the abnormality detection counter is reset to the initial value, and the process ends.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。また、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンのいずれに対しても使用することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment. Moreover, it can be used for both gasoline engines and diesel engines.
10 電子制御ユニット
12 筒内圧力センサ
15 センサ出力検出部
17 センサ出力補正部
19 燃焼室(シリンダ)容積計算部
20 モータリング圧力推定部
21 基本モータリング圧力計算部
22 モータリング圧力補正部
23 パラメータ同定部
29 センサ異常検知部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
前記クランク角度検出手段で検出されるクランク角度に基づいて燃焼室の容積を算出する算出手段と、
前記算出された容積を含む演算式により前記内燃機関のモータリング圧力を推定する推定手段と、
前記内燃機関の圧縮行程において、前記圧力検出手段で検出される圧力と、前記推定手段で推定される前記モータリング圧力との偏差に基づいて、該偏差を最小とするための補正パラメータを同定する同定手段と、
燃料カット時に、前記モータリング圧力と前記補正パラメータにより補正された検出圧力とを比較することによって、前記検出手段の異常を検知する異常検知手段とを備え、
前記異常検知手段は、前記内燃機関の1サイクル中の所定範囲において、前記モータリング圧力と前記補正された検出圧力との偏差の積分値を求め、該積分値が所定値より大きい場合に異常と判定する、圧力検出手段の異常検知装置。 Pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the combustion chamber of the internal combustion engine;
Crank angle detecting means for detecting a crank angle of the internal combustion engine;
Calculating means for calculating the volume of the combustion chamber based on the crank angle detected by the crank angle detecting means;
Estimating means for estimating a motoring pressure of the internal combustion engine by an arithmetic expression including the calculated volume;
In the compression stroke of the internal combustion engine, a correction parameter for minimizing the deviation is identified based on the deviation between the pressure detected by the pressure detecting means and the motoring pressure estimated by the estimating means. An identification means;
An abnormality detection means for detecting an abnormality of the detection means by comparing the motoring pressure and the detected pressure corrected by the correction parameter at the time of fuel cut ;
The abnormality detecting means obtains an integrated value of a deviation between the motoring pressure and the corrected detected pressure in a predetermined range in one cycle of the internal combustion engine, and if the integrated value is larger than a predetermined value, the abnormality is detected. An abnormality detection device for pressure detection means for determining .
前記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
前記クランク角度検出手段で検出されるクランク角度に基づいて燃焼室の容積を算出する算出手段と、
前記算出された容積を含む演算式により前記内燃機関のモータリング圧力を推定する推定手段と、
前記内燃機関の圧縮行程において、前記圧力検出手段で検出される圧力と、前記推定手段で推定される前記モータリング圧力との偏差に基づいて、該偏差を最小とするための補正パラメータを同定する同定手段と、
燃料カット時に、前記モータリング圧力と前記補正パラメータにより補正された検出圧力とを比較することによって、前記検出手段の異常を検知する異常検知手段とを備え、
前記異常検知手段は、前記補正された検出圧力が最大となるクランク角度を記憶し、該クランク角度が所定範囲外のときに異常と判定する、圧力検出手段の異常検知装置。 Pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the combustion chamber of the internal combustion engine;
Crank angle detecting means for detecting a crank angle of the internal combustion engine;
Calculating means for calculating the volume of the combustion chamber based on the crank angle detected by the crank angle detecting means;
Estimating means for estimating a motoring pressure of the internal combustion engine by an arithmetic expression including the calculated volume;
In the compression stroke of the internal combustion engine, a correction parameter for minimizing the deviation is identified based on the deviation between the pressure detected by the pressure detecting means and the motoring pressure estimated by the estimating means. An identification means;
An abnormality detection means for detecting an abnormality of the detection means by comparing the motoring pressure and the detected pressure corrected by the correction parameter at the time of fuel cut;
The abnormality detection device of the pressure detection means, wherein the abnormality detection means stores a crank angle at which the corrected detected pressure is maximum, and determines that an abnormality occurs when the crank angle is outside a predetermined range .
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