JPH10503844A - 制御点火式内燃機関におけるミスファイアを検出する方法および装置 - Google Patents
制御点火式内燃機関におけるミスファイアを検出する方法および装置Info
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- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 制御点火式内燃機関のミスファイア検出方法であって、 a)エンジンの夫々のシリンダにおける夫々の燃焼/膨脹行程に対し、燃焼に よりそれぞれのシリンダに生じたガストルクの値(Cg)を表す信号を定式化す るステップ(6)と、 b)エンジンの回転速度(N)を測定し(1)、当該シリンダにおける燃焼/ 膨脹行程に先行する少なくとも吸入行程における速度を表す信号を定式化するス テップ(4)と、 c)当該シリンダの吸入容積を表すパラメータを測定し(10)、前記シリン ダにおける同じエンジンサイクルの間に燃焼/膨脹行程に先行するところの少な くとも吸入行程の吸入容積を表す信号を定式化するステップと、 d)速度(N)と吸入容積を表す信号とを基準理論ガストルク線図(15)の アドレスとして入力し、それにより基準トルク(Cref)を表す信号を導き出 すステップとを有するミスファイア検出方法にさらに加えて、 e)ガストルク(Cg)の値を表す信号と基準トルク(Cref)の値を表す 信号のうちの少なくとも一つに対して、ガストルクの値(Cg)と基準トルク( Cref)に夫々比例するところの信号を得るように当該シリンダの各乗算補正 率(KM)を割り当て(17)、更に、少なくとも前記比例する信号に対して、 エンジンの過渡期運転中に加法補正率(KA)を割り当て、それにより、基準ト ルク(Cref)に比例する信号に基づく期待理論トルク(Cex)を表す信号 と、ガストルク(Cg)の値に比例する信号に基づく算出ガストルク(Cgc) を表す信号を導き出すステップと、 f) 算出ガストルク(Cgc)を表す信号の期待理論トルク(Cex) を表す信号に対する比を計算し、この比が与えられた閾値比(S2)より高い時 はミスファイアがあると判断するステップを有する制御点火式内燃機関のミスフ ァイア検出方法。 2. 所定の閾値比(S2)がエンジンの回転速度(N)とエンジンのシリ ンダの吸入容積を表すパラメタとの関数として作成された線図から得られるもの であることを特徴とする請求項1記載の方法。 3. シリンダの空気吸入枝管での圧力Pimをエンジンのシリンダの吸入 容積を表すパラメタとして、採用することを特徴とする請求項1または2に記載 の方法。 4. 乗算補正率(KM)のみを基準トルク(Cref)を表す信号に割り 当て、エンジンが過渡期モードで運転される時は加法補正率(KA)のみを対応 する比例信号に割り当てることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記 載の方法。 5. 前記算式化(6)に対して、エンジン角度位置信号に基づく算出ガス トルク(Cgc)を表す信号を追加しするステップを有することを特徴とする請 求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。 6. エンジンの夫々のシリンダの燃焼/膨脹行程に夫々対応するエンジン の回転の夫々の角度セクターに対するガストルク(Cg)を計算し、 かつ少なくとも低アイドルに近い速度よりは高い所定のエンジン速度で燃料噴射 が打ち切れられた一つ以上のエンジンサイクルについても計算し、総ての角度セ クターについてもガストルク(Cg)の平均を計算し、各セクタータイムに対す る、トルクの平均とガストルクの平均との差の積に等しい補償項を定め、1に等 しい比例係数、またはエンジンの負荷および/または速度(N)の関数を定め、 各セクターに対し、燃料噴射が打ち切られた速度を含む一つ以上の速度範囲につ いてこのセクターの燃料噴射行程中に得られたガストルク(Cg)に対する対前 記応補償項を加えるステップからなることを特徴とする請求項5に記載の方法。 7. 4−ストローク4−シリンダエンジンに対し、燃料噴射が打ち切られ た少なくとも2つ以上の継続せるエンジンの半回転夫々に対するガストルク(C g)の計算と、一つのエンジン半回転から次のエンジンにもたらされたトルク変 動の半分の計算と、前記補償項がトルク変動の半分比例係数との積に等しいこと 定義付けと、燃料噴射が打ち切られた間の最低ガストルク値を示すところのエン ジン半回転に対する燃料噴射行程の間に得られたガストルク値(Cg)への前記 補償項の加算と、あるいは、前記速度範囲を超えているとき、燃料噴射が打ち切 られた行程における最高のガストルク(Cg)を示すエンジンの半回転の燃料噴 射行程得られたガストルク値(Cg)から前記補償項を除去スルステップを有す ることを特徴とする請求項6記載の方法。 8. 前記基準トルク信号が、同一種類のエンジンに有効であり、エンジン の総てのシリンダに対しての全体的トルク線図(15)を有し、この線図はエン ジンの安定化速度について予め定められ、理論基準ガストルクを変数とし一方に エンジン速度(N)、他方には吸入マニフォルドにおける圧力(Pim)を最適 の基準トルク(Cref)の計算が内挿方によって可能なよう配した2値入力の 表が蓄積されている線図で、前記基準トルク信号(Cref)がこの線図から導 き出されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。 9. エンジンの夫々の燃焼/膨脹行程に対する乗算補正率が目的の燃焼/ 膨脹行程に対応する所定数の最新の連続せるCg/Crefの平均(KM)に等 しくする計算(16)を行うステップを有することを特徴とする請求項1乃至8 のいずれか1項に記載の方法。 10.加法補正率(KA)は、シリンダとは独立して、算出ガストルク(C gc)を表す信号と安定化速度での期待理論トルク(Cex)を表す信号の差の 一次フィルターリングに等しいことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項 に記載の方法。 11. エンジンが安定化運転か過渡期モードであるかを、計算された基準 トルク(Cref)の二つの値、その一つは目的の燃焼/膨脹行程に対するもの 、と他の一つは終りの一つ前の一つの燃焼/膨脹行程に対するものの、好ましく は絶対値の差の関数として決め(21)、この差が与えられた数の連続せるエン ジンサイクルからの閾値(S1)より高いとモードは過渡期とし、仮にこの差が 前述の閾値(S1)より低いと安定化運転と判断するステップを有することを特 徴とする請求項1乃至10のいずれか1項 に記載の方法。 12.基準トルク(Cref)に対するガストルク(Cg)の比の最新の連 続する与えられた数および補正率(KM,KA)を計算するに必要である加法補 正率(KA)の最新の値をメモリ(19、23、24)に蓄積し、ミスファイア がこの(Cg)で検出(22)されると、このガストルク(Cg)の値の代わり に期待トルク(Cex)の対応値を記憶するステップを有することを特徴とする 請求項9または10に記載の方法。 13.接触コンバーターを装備せるエンジンに、さらに N1とN2のエンジン回転、例えば200と1、000回転のウインドウの間 に検出されたミスファイアの数あるいはレベルを測定(32、33)し、 この夫々の測定結果を夫々のウインドウに特定の一つ以上の閾値(S6,S7 )と比較するステップ(34、35)と、 N1−回転ウインドウ(32)に特定された閾値(S6)を超過した結果の接 触コンバーターの危機的状態に対応する警告信号(36)を発するステップと、 および/または N2−回転ウインドウ(33)に特定された閾値(S7)を超えた場合に排気 ガス中の有害成分の発散の閾値を超過したことを発するステップとからなるステ ップを追加して有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載 の方法。 14.燃料噴射が打ち切られた状態、および/またはエンジンが運転し始め られた状態、すなわち後者の行程は吸い込み枝管の圧力(Pim)がエンジンの 回転速度(N)の関数である圧力閾値より下回る時、および/または期待トルク (Cex)が限界トルク、例えばエンジンの同じ回転速度(N)のゼロ有効トル クに対する算出ガストルクより低い時に検出されると、ミスファイアの検出を不 活動にするステップを有することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項 に記載の方法。 15.アドレスとして速度信号(N)をエンジン速度(N)の異なる値に対 する限界トルクの値を表す単一入力表(15)に入力することにより、内挿入法 、好ましくは直線内挿入法により期待理論トルク(Cex)が限界トルク(Cl im)を超えるか未満であるかによってエンジンが運転中であるか運転し始めで あるかを推論するための期待理論トルク(Cex)と比較される限界トルク(C lim)を表す信号を導き出すステップを有することを特徴とする請求項14記 載の方法。 16.期待トルク(Cex)が限界トルク(Clim)に1未満であるか1 に等しい係数を掛けた積に未満であればミスファイアの検出を不活動(22、2 4)するステップを有することを特徴とする請求項15記載の方法。 17.オーダ n と n−2 の燃焼/膨脹行程に対する基準トルク(C ref)間の差が閾値(S5)の上であればミスファイアの検出を不活動する( 26,28)ステップを有することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1 項に記載の方法。 18.算出ガストルク(Cgc)および理論ガストルク(Cpr)夫々を表 す信号が相互に過剰なドリフトがあるとミスファイアの検出を不活動にするステ ップを有することを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の方法。 19.所定数の最新の燃焼/膨脹行程について計算された比 (Cgc−Cex)/Cgc の平均値が目盛閾値(S4)を超える時は過剰ドリフトがあったと判断し、前記 平均値が較正閾値(S4)を下回るや否やミスファイアの検出を再活性化するス テップを有することを特徴とする請求項18記載の方法。 20.燃料噴射が打ち切られた時のトルクの変動の補償に対する少なくとも 一つの項目の定義も無い限りはミスファイアの検出を不活動にするステップを有 することを特徴とする請求項6に従属しての請求項8乃至20のいずれか1項に 記載の方法。 21.空気の流量に対するあるいは空気の供給を調整あるいは制御する蝶型 弁の開口度のごとき、エンジンのシリンダの吸入容積を表すいかなる他の信号を も信号(Pim)に対し代替することを含むことを特徴とする請求項8乃至請求 項20のいずれか1項に記載の方法。 22.前述の請求項1乃至請求項21に従う方法の実施のために、制御点火 式内燃機関のミスファイアを検出するための: 速度信号(N)を伝達する、エンジンの回転速度を感知する一つ以上のセンサ (1)と、 空気吸入枝管の圧力を感知するセンサ、空気吸入流量計あるいは蝶型弁角度を 感知するセンサ、のごときエンジンのシリンダの吸入容積を表すパラメタを感知 し、このパラメタを表すする信号を伝達する少なくとも1つのセンサ(!0)と 、 エンジン速度信号(N)に基づき、ガストルク(Cg)を計算する手段(6) と、 線図と閾値を記憶する記録手段(15、22、23、24)と、基準トルク( Cref)、期待トルク(Cex),計算ガストルク(Cgc),乗法および加 法補正率(KM,KA)およびCex/Cgc比の各数値を計算および/あるい は記憶することを可能とし,それらをミスファイアの存在を決める(22、29 )ために閾値(S1,S2,S3,S4,S5)と比較する比較手段(21、2 2)とからなることを特徴とする装置。
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