JPH10231750A - 内燃機関の燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼状態検出装置Info
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- JPH10231750A JPH10231750A JP9034975A JP3497597A JPH10231750A JP H10231750 A JPH10231750 A JP H10231750A JP 9034975 A JP9034975 A JP 9034975A JP 3497597 A JP3497597 A JP 3497597A JP H10231750 A JPH10231750 A JP H10231750A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関のすべての運転領域で燃焼状態を検
出できると共に、特に、内燃機関の回転変動信号が車両
の振動と共振して二次振動する運転領域での燃焼状態の
検出を確実にして、内燃機関の失火診断の検出精度を向
上させる内燃機関の燃焼状態検出装置を提供する。 【解決手段】 クランク軸が所定角度を回転する時間信
号から計算される燃焼状態パラメータによって内燃機関
の燃焼状態を検出するものであって、前記燃焼状態パラ
メータを補償する手段と、該燃焼状態パラメータ補償手
段の実行を許可または禁止する燃焼状態パラメータ補償
許可条件判定手段とを備えてなる。
出できると共に、特に、内燃機関の回転変動信号が車両
の振動と共振して二次振動する運転領域での燃焼状態の
検出を確実にして、内燃機関の失火診断の検出精度を向
上させる内燃機関の燃焼状態検出装置を提供する。 【解決手段】 クランク軸が所定角度を回転する時間信
号から計算される燃焼状態パラメータによって内燃機関
の燃焼状態を検出するものであって、前記燃焼状態パラ
メータを補償する手段と、該燃焼状態パラメータ補償手
段の実行を許可または禁止する燃焼状態パラメータ補償
許可条件判定手段とを備えてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼状
態検出装置に係り、特に、失火が車体の固有振動数に共
振する運転領域で発生する場合であっても、失火検出を
確実にした内燃機関の燃焼状態検出装置に関する。
態検出装置に係り、特に、失火が車体の固有振動数に共
振する運転領域で発生する場合であっても、失火検出を
確実にした内燃機関の燃焼状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の燃焼により発生するト
ルクと回転数の関係を利用して、回転数を計測すること
によって運転状態を検出し、間接的に失火を検出する技
術が知られており、一例として特開昭５８−５１２４３
号公報記載の技術が挙げられる。この技術は、前回の点
火から今回の点火までの１点火サイクル内の少なくとも
２点火以上で内燃機関の回転速度を検出し、該回転速度
の差により前記１点火サイクル内における前記内燃機関
の回転速度変動値を求め、逐次求められた該回転速度変
動値を統計的に演算処理し、該演算処理の結果を用いて
内燃機関の燃焼状態の判定を行うものである。
ルクと回転数の関係を利用して、回転数を計測すること
によって運転状態を検出し、間接的に失火を検出する技
術が知られており、一例として特開昭５８−５１２４３
号公報記載の技術が挙げられる。この技術は、前回の点
火から今回の点火までの１点火サイクル内の少なくとも
２点火以上で内燃機関の回転速度を検出し、該回転速度
の差により前記１点火サイクル内における前記内燃機関
の回転速度変動値を求め、逐次求められた該回転速度変
動値を統計的に演算処理し、該演算処理の結果を用いて
内燃機関の燃焼状態の判定を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記技術
は、内燃機関が比較的低回転、低負荷における失火の検
出には有効であるが、内燃機関が低回転、高負荷状態に
ある場合には、内燃機関の失火時に発生する回転変動信
号が、車体の固有振動数に共振してしまい、二次振動を
起こしてしまう。該二次振動信号のオーバーシュート分
が失火を判定するレベルを超えた場合には、内燃機関が
失火したとみなされ、誤診断が発生するとの不具合が生
じる。
は、内燃機関が比較的低回転、低負荷における失火の検
出には有効であるが、内燃機関が低回転、高負荷状態に
ある場合には、内燃機関の失火時に発生する回転変動信
号が、車体の固有振動数に共振してしまい、二次振動を
起こしてしまう。該二次振動信号のオーバーシュート分
が失火を判定するレベルを超えた場合には、内燃機関が
失火したとみなされ、誤診断が発生するとの不具合が生
じる。
【０００４】一方、特開平７−１９０９０号公報には、
内燃機関の燃焼により発生するトルクと回転数の関係を
利用して、回転数を計測して内燃機関の燃焼状態を検出
する手段が記載されていると共に、車両のパワートレー
ンと内燃機関との共振が生じる低回転、高負荷状態域で
生じる内燃機関の燃焼状態変化とは無関係な回転信号の
変動に対する対策のための技術が記載されているが、該
技術は、前記内燃機関の燃焼状態変化とは無関係な前記
回転信号の変動があった場合に、特定の制御（空燃比の
フィードバック制御）を禁止するというものであって、
燃焼状態変化とは無関係な回転信号が含まれるような低
回転、高負荷状態域にあっても、真の内燃機関の燃焼状
態変化が検出される技術について開示したものではく、
前記低回転、高負荷状態域での検出に解決すべき課題を
残している。
内燃機関の燃焼により発生するトルクと回転数の関係を
利用して、回転数を計測して内燃機関の燃焼状態を検出
する手段が記載されていると共に、車両のパワートレー
ンと内燃機関との共振が生じる低回転、高負荷状態域で
生じる内燃機関の燃焼状態変化とは無関係な回転信号の
変動に対する対策のための技術が記載されているが、該
技術は、前記内燃機関の燃焼状態変化とは無関係な前記
回転信号の変動があった場合に、特定の制御（空燃比の
フィードバック制御）を禁止するというものであって、
燃焼状態変化とは無関係な回転信号が含まれるような低
回転、高負荷状態域にあっても、真の内燃機関の燃焼状
態変化が検出される技術について開示したものではく、
前記低回転、高負荷状態域での検出に解決すべき課題を
残している。
【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、内燃機関の
すべての運転領域で燃焼状態を検出できると共に、特
に、内燃機関の回転変動信号が車両の振動と共振して二
次振動する運転領域での燃焼状態の検出を確実にして、
内燃機関の失火診断の検出精度を向上させる内燃機関の
燃焼状態検出装置を提供することにある。
たものであって、その目的とするところは、内燃機関の
すべての運転領域で燃焼状態を検出できると共に、特
に、内燃機関の回転変動信号が車両の振動と共振して二
次振動する運転領域での燃焼状態の検出を確実にして、
内燃機関の失火診断の検出精度を向上させる内燃機関の
燃焼状態検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置は、基本的に
は、クランク軸が所定角度を回転する時間信号から計算
される燃焼状態パラメータによって内燃機関の燃焼状態
を検出するものであって、前記燃焼状態パラメータを補
償する手段と、該燃焼状態パラメータ補償手段の実行を
許可または禁止する燃焼状態パラメータ補償許可条件判
定手段とを備えたことを特徴としている。
本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置は、基本的に
は、クランク軸が所定角度を回転する時間信号から計算
される燃焼状態パラメータによって内燃機関の燃焼状態
を検出するものであって、前記燃焼状態パラメータを補
償する手段と、該燃焼状態パラメータ補償手段の実行を
許可または禁止する燃焼状態パラメータ補償許可条件判
定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】そして、本発明の内燃機関の燃焼状態検出
装置の好ましい具体的な形態としては、前記燃焼状態パ
ラメータ補償手段が、車体の固有振動数に共振するため
に発生する燃焼状態パラメータの振動を相殺する逆モデ
ルであり、燃焼状態パラメータの振動モデルを二次振動
系の伝達関数に近似させ、該伝達関数の零点で、該車体
振動伝達関数の極を相殺し、前記燃焼状態パラメータの
車体振動による共振を防止するものであることを特徴と
し、前記燃焼状態パラメータ補償手段が、バンドカット
フィルタであることを特徴している。
装置の好ましい具体的な形態としては、前記燃焼状態パ
ラメータ補償手段が、車体の固有振動数に共振するため
に発生する燃焼状態パラメータの振動を相殺する逆モデ
ルであり、燃焼状態パラメータの振動モデルを二次振動
系の伝達関数に近似させ、該伝達関数の零点で、該車体
振動伝達関数の極を相殺し、前記燃焼状態パラメータの
車体振動による共振を防止するものであることを特徴と
し、前記燃焼状態パラメータ補償手段が、バンドカット
フィルタであることを特徴している。
【０００８】また、本発明の前記燃焼状態パラメータ補
償許可条件判定手段は、運転状態パラメータから判定さ
れ、エンジン回転数と負荷との関数に基づいて判定する
ことを特徴としている。更に、本発明の内燃機関の燃焼
状態検出装置は、燃焼状態判定手段を備え、該燃焼状態
判定手段が、前記燃焼状態パラメータを特定の判定レベ
ルと比較することによって失火の検出を行うことを特徴
としている。
償許可条件判定手段は、運転状態パラメータから判定さ
れ、エンジン回転数と負荷との関数に基づいて判定する
ことを特徴としている。更に、本発明の内燃機関の燃焼
状態検出装置は、燃焼状態判定手段を備え、該燃焼状態
判定手段が、前記燃焼状態パラメータを特定の判定レベ
ルと比較することによって失火の検出を行うことを特徴
としている。
【０００９】前述の如く構成された本発明に係る内燃機
関の燃焼状態検出装置は、燃焼状態パラメータ補償許可
条件判定手段と燃焼状態パラメータ補償手段とを備えて
いるので、内燃機関の運転領域が燃焼状態変化とは無関
係な回転信号が含まれるような低回転、高負荷状態域で
あるか否かを判定し、前記領域である場合には、燃焼状
態パラメータを補償できる。
関の燃焼状態検出装置は、燃焼状態パラメータ補償許可
条件判定手段と燃焼状態パラメータ補償手段とを備えて
いるので、内燃機関の運転領域が燃焼状態変化とは無関
係な回転信号が含まれるような低回転、高負荷状態域で
あるか否かを判定し、前記領域である場合には、燃焼状
態パラメータを補償できる。
【００１０】また、前記燃焼状態パラメータ補償手段
は、回転信号が車体の固有振動数に共振する前記低回
転、高負荷状態領域において、その振動モードが二次振
動系に近似できるため、該二次振動モードを相殺する補
償を行い、内燃機関の燃焼状態変化とは無関係な回転信
号が含まれるような低回転、高負荷状態域にあっても、
真の内燃機関の燃焼状態変化を検出することができる。
は、回転信号が車体の固有振動数に共振する前記低回
転、高負荷状態領域において、その振動モードが二次振
動系に近似できるため、該二次振動モードを相殺する補
償を行い、内燃機関の燃焼状態変化とは無関係な回転信
号が含まれるような低回転、高負荷状態域にあっても、
真の内燃機関の燃焼状態変化を検出することができる。
【００１１】そして、前記結果として、補償された燃焼
状態パラメータを燃焼状態判定手段で、特定の判定レベ
ルと比較することによって、内燃機関の失火をすべての
運転領域で検出できる。
状態パラメータを燃焼状態判定手段で、特定の判定レベ
ルと比較することによって、内燃機関の失火をすべての
運転領域で検出できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明のエンジ
ン制御装置の一実施形態について説明する。図１は、本
発明の内燃機関１０の制御システムの全体構成を示した
ものである。内燃機関１０は、四気筒で、その各気筒１
１に各々吸気管１２と排気管１３とを接続しており、前
記気筒１１には点火装置２０１が取付られていると共
に、前記吸気管１２には燃料噴射装置２０２が配置され
ているとともに、その上流にはエアクリーナ（図示省
略）、及び、流量検出手段２０４が取り付けられてい
る。排気管１３には、空燃比センサ２０５、三元触媒２
０６が取り付けられている。
ン制御装置の一実施形態について説明する。図１は、本
発明の内燃機関１０の制御システムの全体構成を示した
ものである。内燃機関１０は、四気筒で、その各気筒１
１に各々吸気管１２と排気管１３とを接続しており、前
記気筒１１には点火装置２０１が取付られていると共
に、前記吸気管１２には燃料噴射装置２０２が配置され
ているとともに、その上流にはエアクリーナ（図示省
略）、及び、流量検出手段２０４が取り付けられてい
る。排気管１３には、空燃比センサ２０５、三元触媒２
０６が取り付けられている。
【００１３】内燃機関１０の制御装置２０７は、前記流
量検出手段２０４の出力信号Ｑａと、回転数検出手段２
０３によって検出されるリングギアまたはプレート２０
８（内燃機関）の回転数Ｎｅを取り込み、前記検出値に
基づいて燃料噴射量Ｔｉを計算し、燃料噴射装置２０２
の噴射量を制御する。また、前記内燃機関制御装置２０
７は、内燃機関１０内の空燃比を空燃比センサ２０５で
の検出に基づき、該内燃機関１０内の空燃比を、理論空
燃比になるように燃料噴射量Ｔｉを補正して制御する、
いわゆる、内燃機関１０の空燃比フィードバック制御を
行う。
量検出手段２０４の出力信号Ｑａと、回転数検出手段２
０３によって検出されるリングギアまたはプレート２０
８（内燃機関）の回転数Ｎｅを取り込み、前記検出値に
基づいて燃料噴射量Ｔｉを計算し、燃料噴射装置２０２
の噴射量を制御する。また、前記内燃機関制御装置２０
７は、内燃機関１０内の空燃比を空燃比センサ２０５で
の検出に基づき、該内燃機関１０内の空燃比を、理論空
燃比になるように燃料噴射量Ｔｉを補正して制御する、
いわゆる、内燃機関１０の空燃比フィードバック制御を
行う。
【００１４】図２は、本実施形態の内燃機関１０の制御
装置２０７の燃焼状態検出の基本制御ブロック図を示し
たものである。該制御ブロック図において、回転数検出
手段２０３により回転数を検出し、ウインドウ通過時間
算出手段１０１で前記回転数の検出に基づきクランク軸
が所定角度回転するに要した時間（ウインドウ通過時間
ＴＤＡＴＡ）を検出する。燃焼状態検出手段１０２で
は、前記ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡに基づき燃焼状
態検出値（燃焼状態パラメータ）を算出し、該燃焼状態
検出値（燃焼状態パラメータ）から燃焼状態判定手段１
０５により燃焼状態（本実施形態においては失火の有
無）を判定する。
装置２０７の燃焼状態検出の基本制御ブロック図を示し
たものである。該制御ブロック図において、回転数検出
手段２０３により回転数を検出し、ウインドウ通過時間
算出手段１０１で前記回転数の検出に基づきクランク軸
が所定角度回転するに要した時間（ウインドウ通過時間
ＴＤＡＴＡ）を検出する。燃焼状態検出手段１０２で
は、前記ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡに基づき燃焼状
態検出値（燃焼状態パラメータ）を算出し、該燃焼状態
検出値（燃焼状態パラメータ）から燃焼状態判定手段１
０５により燃焼状態（本実施形態においては失火の有
無）を判定する。
【００１５】この時、補償許可条件判定手段１０３が、
内燃機関の回転数Ｎｅと負荷Ｌとから前記燃焼状態検出
値（燃焼状態パラメータ）の波形を補償するか否かを判
定し、補償を必要とする場合には、燃焼状態検出値補償
手段１０４で前記前記燃焼状態検出値（燃焼状態パラメ
ータ）を補償して前記燃焼状態判定手段１０５に出力す
る。前記燃焼状態検出値（燃焼状態パラメータ）の波形
を補償する必要がないと判定された場合は、前記燃焼状
態検出手段１０２からの前記燃焼状態検出値（燃焼状態
パラメータ）を直接前記燃焼状態判定手段１０５に出力
させる。
内燃機関の回転数Ｎｅと負荷Ｌとから前記燃焼状態検出
値（燃焼状態パラメータ）の波形を補償するか否かを判
定し、補償を必要とする場合には、燃焼状態検出値補償
手段１０４で前記前記燃焼状態検出値（燃焼状態パラメ
ータ）を補償して前記燃焼状態判定手段１０５に出力す
る。前記燃焼状態検出値（燃焼状態パラメータ）の波形
を補償する必要がないと判定された場合は、前記燃焼状
態検出手段１０２からの前記燃焼状態検出値（燃焼状態
パラメータ）を直接前記燃焼状態判定手段１０５に出力
させる。
【００１６】図３は、エンジンのクランク角度に対する
回転数を示したものである。実線は３気筒目が失火した
時の波形であり、破線は燃焼状態が正常時のものであ
る。図３における各気筒毎の回転数測定区間（以下ウイ
ンドウと呼ぶ）について説明する。基準信号ＲＥＦによ
り各気筒のＴＤＣ（上死点）を検出する。該ＴＤＣから
角度信号ＰＯＳを用いて第一のクランク角度を求めウイ
ンドウ開始点Ｗｓとする。ウインドウ開始点Ｗｓから同
じく角度信号ＰＯＳを用いて第二のクランク角度を求
め、第一のクランク角度から第二のクランク角度までを
ウインドウ幅Ｗとする。
回転数を示したものである。実線は３気筒目が失火した
時の波形であり、破線は燃焼状態が正常時のものであ
る。図３における各気筒毎の回転数測定区間（以下ウイ
ンドウと呼ぶ）について説明する。基準信号ＲＥＦによ
り各気筒のＴＤＣ（上死点）を検出する。該ＴＤＣから
角度信号ＰＯＳを用いて第一のクランク角度を求めウイ
ンドウ開始点Ｗｓとする。ウインドウ開始点Ｗｓから同
じく角度信号ＰＯＳを用いて第二のクランク角度を求
め、第一のクランク角度から第二のクランク角度までを
ウインドウ幅Ｗとする。
【００１７】今、点火サイクルにある気筒のウインドウ
通過時間をＴＤＡＴＡ（ｎ）とし、燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａを式（１）より求める。
通過時間をＴＤＡＴＡ（ｎ）とし、燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａを式（１）より求める。
【００１８】
【数１】 Ｄ1Ａ＝（ＴＤＡＴＡ(n)−ＴＤＡＴＡ(n-1）)／ＴＤＡＴＡ(n-1)3 …式（１） 但し、 ＴＤＡＴＡ(n) ：現在点火サイクルにある気筒のウイン
ドウＷ通過時間 ＴＤＡＴＡ(n-1)：前回点火サイクルにある気筒のウイ
ンドウＷ通過時間 Ｄ1Ａ ：燃焼状態パラメータ
ドウＷ通過時間 ＴＤＡＴＡ(n-1)：前回点火サイクルにある気筒のウイ
ンドウＷ通過時間 Ｄ1Ａ ：燃焼状態パラメータ
【００１９】式（１）は、内燃機関１０の燃焼状態が正
常な時は、各気筒１１のウインドウ通過時間が等しいた
め燃焼状態パラメータＤ１Ａは零を示す。内燃機関１０
が失火した時は、失火気筒のトルク発生がなくなり回転
数が低下するために、ＴＤＡＴＡの値は大きくなり燃焼
状態パラメータＤ１Ａはある正の値を持つ。そこで、燃
焼状態パラメータＤ１Ａを予め設定した値と比較するこ
とによって、失火気筒の有無を検出することができる
（図４参照）。
常な時は、各気筒１１のウインドウ通過時間が等しいた
め燃焼状態パラメータＤ１Ａは零を示す。内燃機関１０
が失火した時は、失火気筒のトルク発生がなくなり回転
数が低下するために、ＴＤＡＴＡの値は大きくなり燃焼
状態パラメータＤ１Ａはある正の値を持つ。そこで、燃
焼状態パラメータＤ１Ａを予め設定した値と比較するこ
とによって、失火気筒の有無を検出することができる
（図４参照）。
【００２０】前記手段は、比較的、低回転、低負荷にお
ける検出には有効であるが、低回転、高負荷では、失火
時に発生する回転変動信号が、車体の固有振動数に共振
し、二次振動を起こす。二次振動信号のオーバーシュー
ト分が失火判定レベルを超えた場合は、失火とみなさ
れ、誤診断が発生することがある。この様子を図５に示
す。燃焼状態パラメータの波形が、失火判定レベルを超
えた場合には、正規の失火と判定する。しかし、燃焼状
態パラメータの波形が、二次振動を起こす領域では、ト
リガとなる実際の失火（失火判定レベルを超える信号）
以降に、失火判定レベルを超える信号が発生する場合が
あり、該信号は二次振動に基づくオーバーシュート分と
考えられるので、前記信号を失火とカウントしてはなら
ない。
ける検出には有効であるが、低回転、高負荷では、失火
時に発生する回転変動信号が、車体の固有振動数に共振
し、二次振動を起こす。二次振動信号のオーバーシュー
ト分が失火判定レベルを超えた場合は、失火とみなさ
れ、誤診断が発生することがある。この様子を図５に示
す。燃焼状態パラメータの波形が、失火判定レベルを超
えた場合には、正規の失火と判定する。しかし、燃焼状
態パラメータの波形が、二次振動を起こす領域では、ト
リガとなる実際の失火（失火判定レベルを超える信号）
以降に、失火判定レベルを超える信号が発生する場合が
あり、該信号は二次振動に基づくオーバーシュート分と
考えられるので、前記信号を失火とカウントしてはなら
ない。
【００２１】図６は、燃焼状態パラメータに二次振動を
抑制する補償手段を備えた本実施形態の内燃機関の燃焼
状態検出装置の具体的な制御ブロック図であり、燃焼状
態パラメータが二次振動を起こす領域（回転数と負荷か
ら選定可能）で燃焼状態パラメータに二次振動を抑制す
るような補償をかけるものである。図６において、ウイ
ンドウ通過時間算出手段６０１で算出されたウインドウ
通過時間信号ＴＤＡＴＡは、低回転、低負荷では、GAIN
がほぼ１の伝達関数となるが、低回転、高負荷では車体
の固有振動数に共振した二次振動系の伝達関数（車体振
動モデル）６０１ａとなる。前記時間信号ＴＤＡＴＡ
は、燃焼状態検出手段６０２で前記式（１）により、燃
焼状態パラメータＤ１Ａが計算される。
抑制する補償手段を備えた本実施形態の内燃機関の燃焼
状態検出装置の具体的な制御ブロック図であり、燃焼状
態パラメータが二次振動を起こす領域（回転数と負荷か
ら選定可能）で燃焼状態パラメータに二次振動を抑制す
るような補償をかけるものである。図６において、ウイ
ンドウ通過時間算出手段６０１で算出されたウインドウ
通過時間信号ＴＤＡＴＡは、低回転、低負荷では、GAIN
がほぼ１の伝達関数となるが、低回転、高負荷では車体
の固有振動数に共振した二次振動系の伝達関数（車体振
動モデル）６０１ａとなる。前記時間信号ＴＤＡＴＡ
は、燃焼状態検出手段６０２で前記式（１）により、燃
焼状態パラメータＤ１Ａが計算される。
【００２２】そして、補償許可条件判定手段６０３で、
回転数検出手段２０３と負荷検出手段６０７とで測定さ
れた回転数Ｎｅと負荷Ｌとに基づいて二次振動を起こす
領域と判定された場合は、燃焼状態パラメータ補償手段
（補償器）６０４に入力し、該燃焼状態パラメータ補償
手段６０４で、前記伝達関数６０１ａを相殺するよう
な、補償をかける。即ち、補償は、車体振動時の前記伝
達関数６０１ａの極（分母＝Φと置いた時のＳの値）を
前記補償手段（補償器）６０４の伝達関数６０４ａの零
点（分子＝０と置いた時のＳの値）で相殺するようにか
ける。
回転数検出手段２０３と負荷検出手段６０７とで測定さ
れた回転数Ｎｅと負荷Ｌとに基づいて二次振動を起こす
領域と判定された場合は、燃焼状態パラメータ補償手段
（補償器）６０４に入力し、該燃焼状態パラメータ補償
手段６０４で、前記伝達関数６０１ａを相殺するよう
な、補償をかける。即ち、補償は、車体振動時の前記伝
達関数６０１ａの極（分母＝Φと置いた時のＳの値）を
前記補償手段（補償器）６０４の伝達関数６０４ａの零
点（分子＝０と置いた時のＳの値）で相殺するようにか
ける。
【００２３】本実施形態では、車体振動モデルのζ=
０。０９、ωn＝１１［ｒａｄ／ｓ］とし、補償器のα
＝０．０１、β＝０．１、γ＝１とした。燃焼状態パラ
メータ補償手段６０４で補償された燃焼状態パラメータ
は、失火レベル検索手段６０６で回転数Ｎｅと負荷Ｌと
のマップから検索した失火判定レベルと燃焼状態判定手
段６０５で比較され、前記失火判定レベルより大きけれ
ば、失火と判定される。
０。０９、ωn＝１１［ｒａｄ／ｓ］とし、補償器のα
＝０．０１、β＝０．１、γ＝１とした。燃焼状態パラ
メータ補償手段６０４で補償された燃焼状態パラメータ
は、失火レベル検索手段６０６で回転数Ｎｅと負荷Ｌと
のマップから検索した失火判定レベルと燃焼状態判定手
段６０５で比較され、前記失火判定レベルより大きけれ
ば、失火と判定される。
【００２４】また、前記補償手段６０４を別の観点から
見ると、一種のハンドカットフィルタと解することがで
きる。本実施形態では、図７に示すような周波数特性と
なる。制御処理が点火毎に行われるため、周波数は回転
数の関数（ｆ＝Ｎｅ／１２０、ｆ：周波数、Ｎｅ：エン
ジン回転数）となることに注意する必要がある。図８
は、前記燃焼状態検出値補償手段６０４によって補償さ
れた、二次振動発生領域の燃焼状態パラメータを示すも
のである。図５と比較すれば理解されるように、トリガ
となる実際の失火信号（失火判定レベルを超える信号）
以降に失火判定レベルを超える信号が発生しておらず、
失火の誤検出を防止できる。
見ると、一種のハンドカットフィルタと解することがで
きる。本実施形態では、図７に示すような周波数特性と
なる。制御処理が点火毎に行われるため、周波数は回転
数の関数（ｆ＝Ｎｅ／１２０、ｆ：周波数、Ｎｅ：エン
ジン回転数）となることに注意する必要がある。図８
は、前記燃焼状態検出値補償手段６０４によって補償さ
れた、二次振動発生領域の燃焼状態パラメータを示すも
のである。図５と比較すれば理解されるように、トリガ
となる実際の失火信号（失火判定レベルを超える信号）
以降に失火判定レベルを超える信号が発生しておらず、
失火の誤検出を防止できる。
【００２５】図９は、前記のような処理手段を備えた本
実施形態の内燃機関の燃焼状態検出装置の失火診断ＰＡ
Ｄ図であって、該検出の制御フローを示したものであ
る。処理は点火毎に行い、ステップ８０１で、ウインド
ウ通過時間ＴＤＡＴＡを測定し、ステップ８０２で、前
記式（１）より燃焼状態パラメータＤ１Ａを計算する。
ステップ８０３で、回転数と負荷を測定し、ステップ８
０４で、前記回転数と負荷とから二次振動発生領域にあ
るか判定する。二次振動発生領域にあれば、ステップ８
０５で、燃焼状態パラメータＤ１Ａを補償する。
実施形態の内燃機関の燃焼状態検出装置の失火診断ＰＡ
Ｄ図であって、該検出の制御フローを示したものであ
る。処理は点火毎に行い、ステップ８０１で、ウインド
ウ通過時間ＴＤＡＴＡを測定し、ステップ８０２で、前
記式（１）より燃焼状態パラメータＤ１Ａを計算する。
ステップ８０３で、回転数と負荷を測定し、ステップ８
０４で、前記回転数と負荷とから二次振動発生領域にあ
るか判定する。二次振動発生領域にあれば、ステップ８
０５で、燃焼状態パラメータＤ１Ａを補償する。
【００２６】該補償は、図６の燃焼状態パラメータ補償
手段６０４で示した伝達関数の処理であり、本処理から
補償燃焼状態パラメータｙを算出する。本実施形態で
は、定数ａ＝80.143、ｂ＝79.714、ｃ＝68.714、ｄ＝0.
85714、ｅ＝0.42857、ｆ＝0.01428とした。また、二次
振動発生領域でない場合は、ステップ８０６にて、燃焼
状態パラメータＤ１Ａを補償燃焼状態パラメータｙとす
る。
手段６０４で示した伝達関数の処理であり、本処理から
補償燃焼状態パラメータｙを算出する。本実施形態で
は、定数ａ＝80.143、ｂ＝79.714、ｃ＝68.714、ｄ＝0.
85714、ｅ＝0.42857、ｆ＝0.01428とした。また、二次
振動発生領域でない場合は、ステップ８０６にて、燃焼
状態パラメータＤ１Ａを補償燃焼状態パラメータｙとす
る。
【００２７】そして、ステップ８０７で、該補償燃焼状
態パラメータｙが、判定レベル以上と判定した場合、失
火と判定し、ステップ８０８で失火カウントを行う。最
後に、ステップ８０９で、次回の燃焼状態パラメータＤ
１Ａの計算のために、ＴＤＡＴＡ、ｘ１、ｘ２を１サン
プリングずらしてバックアップする。以上、本発明の一
実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され
た本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々
の変更ができるものである。
態パラメータｙが、判定レベル以上と判定した場合、失
火と判定し、ステップ８０８で失火カウントを行う。最
後に、ステップ８０９で、次回の燃焼状態パラメータＤ
１Ａの計算のために、ＴＤＡＴＡ、ｘ１、ｘ２を１サン
プリングずらしてバックアップする。以上、本発明の一
実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され
た本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々
の変更ができるものである。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の内燃機関の燃焼状態検出装置は、内燃機関の運転領
域が燃焼状態変化とは無関係な回転信号が含まれるよう
な低回転、高負荷状態域を含む全運転領域で、内燃機関
の燃焼状態を判定することができる即ち、内燃機関の回
転信号が車体の固有振動数に共振する前記低回転、高負
荷状態領域では、その振動モードが二次振動系に近似で
きるため、該二次振動モードを相殺するように燃焼状態
パラメータの補償を行い、内燃機関が低回転、高負荷状
態域にあっても、真の内燃機関の燃焼状態変化を検出す
ることができる。
明の内燃機関の燃焼状態検出装置は、内燃機関の運転領
域が燃焼状態変化とは無関係な回転信号が含まれるよう
な低回転、高負荷状態域を含む全運転領域で、内燃機関
の燃焼状態を判定することができる即ち、内燃機関の回
転信号が車体の固有振動数に共振する前記低回転、高負
荷状態領域では、その振動モードが二次振動系に近似で
きるため、該二次振動モードを相殺するように燃焼状態
パラメータの補償を行い、内燃機関が低回転、高負荷状
態域にあっても、真の内燃機関の燃焼状態変化を検出す
ることができる。
【００２９】前記結果として、補償された燃焼状態パラ
メータを焼状態判定手段で、特定の判定レベルと比較す
ることによって、内燃機関の失火をすべての運転領域で
検出できる。
メータを焼状態判定手段で、特定の判定レベルと比較す
ることによって、内燃機関の失火をすべての運転領域で
検出できる。
【図１】本発明の一実施形態の内燃機関の燃焼状態検出
装置の全体構成図。
装置の全体構成図。
【図２】図１の燃焼状態検出装置の基本的制御ブロック
図。
図。
【図３】内燃機関が失火した時の回転数の変化を示す
図。
図。
【図４】内燃機関の失火時のウインドウ通過時間ＴＤＡ
ＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
ＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
【図５】二次振動発生領域の燃焼状態パラメータＤ１Ａ
の状態を示す図。
の状態を示す図。
【図６】図１の燃焼状態検出装置の補償手段によって二
次振動を抑制する具体的な制御ブロック図。
次振動を抑制する具体的な制御ブロック図。
【図７】図１の燃焼状態検出装置の補償手段の周波数特
性を示す図。
性を示す図。
【図８】補償手段によって二次振動を抑制した燃焼状態
パラメータＤＩＡの状態図。
パラメータＤＩＡの状態図。
【図９】図１の燃焼状態検出装置の失火診断ＰＡＤの制
御フロー図。
御フロー図。
１０１、６０１：ウインドウ通過時間算出手段、 １０２、６０２：燃焼状態検出手段 １０３、６０３：補償許可条件判定手段、 １０４、６０４：燃焼状態検出値補償手段（燃焼状態パ
ラメータ補償手段） １０５、６０５：燃焼状態判定手段 ２０３ ：回転数検出手段 ２０７ ：制御装置 ６０６ ：失火判定レベル検索手段 ６０７ ：負荷検出手段
ラメータ補償手段） １０５、６０５：燃焼状態判定手段 ２０３ ：回転数検出手段 ２０７ ：制御装置 ６０６ ：失火判定レベル検索手段 ６０７ ：負荷検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市原 隆信 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内
Claims (7)
- 【請求項１】 クランク軸が所定角度を回転する時間信
号から計算される燃焼状態パラメータによって内燃機関
の燃焼状態を検出する装置において、 前記燃焼状態パラメータを補償する手段と、該燃焼状態
パラメータ補償手段の実行を許可または禁止する燃焼状
態パラメータ補償許可条件判定手段と、を備えたことを
特徴とする内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項２】 前記燃焼状態パラメータ補償手段は、車
体の固有振動数に共振するために発生する燃焼状態パラ
メータの振動を相殺する逆モデルであることを特徴とす
る請求項１記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項３】 前記燃焼状態パラメータ補償手段は、該
燃焼状態パラメータの振動モデルを二次振動系の伝達関
数に近似させ、該伝達関数の零点で、該車体振動伝達関
数の極を相殺し、前記燃焼状態パラメータの車体振動に
よる共振を防止することを特徴とする請求項１又は２に
記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項４】 前記燃焼状態パラメータ補償手段は、バ
ンドカットフィルタであることを特徴する請求項１又は
２に記載の燃焼状態検出装置。 - 【請求項５】 前記燃焼状態パラメータ補償許可条件判
定手段は、運転状態パラメータから判定することを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関
の燃焼状態検出装置。 - 【請求項６】 前記燃焼状態パラメータ補償許可条件判
定手段は、エンジン回転数と負荷との関数に基づいて判
定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項
に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項７】 燃焼状態判定手段を備え、該燃焼状態判
定手段は、燃焼状態パラメータを判定レベルと比較する
ことにより、失火の検出を行うことを特徴する請求項１
乃至６のいずれか一項に記載の内燃機関の燃焼状態検出
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9034975A JPH10231750A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
| EP98102702A EP0860599A3 (en) | 1997-02-19 | 1998-02-17 | Combustion state detection system for internal combustion engine |
| US09/025,700 US6474145B1 (en) | 1997-02-19 | 1998-02-18 | Combustion state detection system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9034975A JPH10231750A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10231750A true JPH10231750A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12429155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9034975A Pending JPH10231750A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6474145B1 (ja) |
| EP (1) | EP0860599A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10231750A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007303310A (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関装置および内燃機関の失火判定方法 |
| JP2007315204A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関装置および内燃機関の失火判定方法 |
| WO2008026365A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif et procédé d'évaluation d'un raté d'allumage d'un moteur à combustion interne, et véhicule associé |
| US7849733B2 (en) | 2005-12-21 | 2010-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Misfire judging device of internal combustion engine, vehicle mounted with it and misfire judging method |
| KR101022392B1 (ko) * | 2005-12-21 | 2011-03-16 | 도요타 지도샤（주） | 내연기관의 실화판정장치와 그것을 탑재한 차량 및실화판정방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112007003038B4 (de) * | 2007-01-05 | 2019-11-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Antriebsstrang |
| US8527908B2 (en) * | 2008-09-26 | 2013-09-03 | Apple Inc. | Computer user interface system and methods |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2259450B1 (ja) * | 1974-01-25 | 1979-07-06 | Cit Alcatel | |
| JPS5851243A (ja) | 1981-09-24 | 1983-03-25 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態検出方法 |
| US5099681A (en) * | 1989-01-03 | 1992-03-31 | Luxtron Corporation | Knock detector using optical fiber thermometer |
| US5076098A (en) * | 1990-02-21 | 1991-12-31 | Nissan Motor Company, Limited | System for detecting combustion state in internal combustion engine |
| US5263453A (en) * | 1990-11-01 | 1993-11-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus for detecting misfire in internal combustion engines for vehicles |
| JPH04314965A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-11-06 | Nippondenso Co Ltd | 点火時期制御装置 |
| DE4202407C2 (de) * | 1992-01-29 | 1994-02-03 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Dämpfung von Fahrlängsschwingungen |
| JP3479090B2 (ja) * | 1992-06-03 | 2003-12-15 | 株式会社日立製作所 | 多気筒エンジンの燃焼状態診断装置 |
| US5447061A (en) * | 1992-10-08 | 1995-09-05 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Misfire detection method for engine |
| JP2924576B2 (ja) | 1993-06-30 | 1999-07-26 | 日産自動車株式会社 | エンジンの安定度制御装置 |
| US5377537A (en) * | 1993-09-01 | 1995-01-03 | Ford Motor Company | System and method to compensate for torsional disturbances in measured crankshaft velocities for engine misfire detection |
-
1997
- 1997-02-19 JP JP9034975A patent/JPH10231750A/ja active Pending
-
1998
- 1998-02-17 EP EP98102702A patent/EP0860599A3/en not_active Withdrawn
- 1998-02-18 US US09/025,700 patent/US6474145B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7849733B2 (en) | 2005-12-21 | 2010-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Misfire judging device of internal combustion engine, vehicle mounted with it and misfire judging method |
| KR101022392B1 (ko) * | 2005-12-21 | 2011-03-16 | 도요타 지도샤（주） | 내연기관의 실화판정장치와 그것을 탑재한 차량 및실화판정방법 |
| KR101046712B1 (ko) * | 2005-12-21 | 2011-07-05 | 도요타 지도샤（주） | 내연기관의 실화판정장치, 그것을 탑재한 차량 및실화판정방법 |
| US8855888B2 (en) | 2005-12-21 | 2014-10-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine misfire identification device for internal combustion engine, vehicle equipped with the same and method of engine misfire identification |
| JP2007303310A (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関装置および内燃機関の失火判定方法 |
| JP2007315204A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関装置および内燃機関の失火判定方法 |
| JP4650342B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2011-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関装置および内燃機関の失火判定方法 |
| WO2008026365A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif et procédé d'évaluation d'un raté d'allumage d'un moteur à combustion interne, et véhicule associé |
| US8001832B2 (en) | 2006-09-01 | 2011-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Misfire determination device and misfire determination method for internal combustion engine and vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0860599A2 (en) | 1998-08-26 |
| US6474145B1 (en) | 2002-11-05 |
| EP0860599A3 (en) | 2000-03-15 |
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