WO2007072725A1 - 内燃機関の失火判定装置およびこれを搭載する車両並びに失火判定方法 - Google Patents

内燃機関の失火判定装置およびこれを搭載する車両並びに失火判定方法 Download PDF

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WO2007072725A1
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combustion engine
misfire
unit
misfire determination
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Takashi Suzuki
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015—Engines misfires

Definitions

  • the present invention relates to a misfire determination device for an internal combustion engine, a vehicle equipped with the same, and a misfire determination method, and more specifically, determines a misfire of a multi-cylinder internal combustion engine whose output shaft is connected to a subsequent stage via a torsion element.
  • the present invention relates to a misfire determination device that performs misfire detection of a multi-cylinder internal combustion engine in which an internal combustion engine, a vehicle equipped with the misfire determination device, and an output shaft connected to a subsequent stage via a torsion element.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-65402
  • the misfire determination device for an internal combustion engine the vehicle equipped with the same, and the misfire determination method of the present invention are intended to accurately determine misfire of an internal combustion engine connected to a subsequent stage through a torsion element such as a damper.
  • a torsion element such as a damper.
  • An internal combustion engine misfire determination apparatus, a vehicle equipped with the same, and a misfire determination method according to the present invention employ the following sections in order to achieve at least a part of the above-described object.
  • a misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention includes:
  • a misfire determination apparatus for determining a misfire of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, the output shaft of which is connected to a subsequent stage via a torsion element,
  • a rotational position detector for detecting the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine
  • a unit rotation angle rotation number calculation unit for calculating a unit rotation angle rotation number that is a rotation number for each predetermined unit rotation angle of the output shaft of the internal combustion engine based on the detected rotation position; and an operating point of the internal combustion engine Is a sine wave component whose period is the time required to rotate the output shaft force S720 degrees of the internal combustion engine with respect to the calculated fluctuation of the unit rotational angle rotational speed. Based on fluctuations in the number of rotations after computation obtained by adding and subtracting
  • the gist of the invention includes a misfire determination unit that determines whether any of the cylinders of the internal combustion engine has misfired.
  • the unit rotation angle rotation speed that is the rotation speed for each predetermined unit rotation angle of the output shaft of the internal combustion engine is determined based on the rotation position of the output shaft of the internal combustion engine.
  • a sinusoidal wave whose period is the rotation time of the output shaft of the internal combustion engine by 720 degrees with respect to the calculated fluctuation of the unit rotation angle rotation speed Based on the fluctuations in the calculated rotational speed obtained by adding and subtracting the components! /, It is determined whether or not the internal combustion engine!
  • the influence of the subsequent resonance including the torsion element can be suppressed, and misfire can be determined more reliably and accurately.
  • the misfire determination unit includes the internal combustion engine
  • the determination unit may determine misfire by using a sine wave component having an amplitude based on the output torque from the combustion engine and the characteristics of the torsion element.
  • the misfire determination unit is configured to determine misfire by using a sine wave component having a phase whose minimum value matches the minimum value among the calculated fluctuations of the unit rotation angle in the cycle of the sine wave component. It can also be a part. In this way, misfire can be determined more clearly.
  • the misfire determination unit is a determination unit that determines misfire when the fluctuation in the calculated rotational speed is less than a threshold fluctuation. Say it with a word.
  • the misfire determination unit is configured to change the internal combustion engine based on the calculated fluctuation of the unit rotation angle when the operating point of the internal combustion engine does not belong to the resonance region. It may also be a determination unit that determines whether or not any cylinder of the engine has misfired. This makes it possible to more accurately and accurately determine misfire even when the operating point of the internal combustion engine does not belong to the subsequent resonance region including the torsional element.
  • a vehicle according to the present invention includes a multi-cylinder internal combustion engine whose output shaft is connected to a transmission mechanism via a damper serving as a torsion element, and the book according to any one of the above aspects for determining misfire of the internal combustion engine.
  • the gist is to mount the misfire determination device for an internal combustion engine of the invention. Therefore, the vehicle of the present invention has the effect exhibited by the misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention, for example, the effect of suppressing the influence of subsequent resonance including a torsion element and determining misfire more reliably and accurately. The same effects as those described above can be obtained.
  • a misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention includes:
  • a unit rotational angle rotational speed that is a rotational speed for each predetermined unit rotational angle of the output shaft of the internal combustion engine is calculated, and the operating point of the internal combustion engine includes the torsion element A post-computation rotational speed obtained by adding or subtracting a sine wave component with a period of 720 degree rotation of the output shaft of the internal combustion engine to the fluctuation of the computed unit rotational angular rotational speed when belonging to the subsequent resonance region
  • the internal combustion engine based on the fluctuation of Determining whether one of the cylinders misfired! /
  • the unit rotational angle rotational speed that is the rotational speed for each predetermined unit rotational angle of the output shaft of the internal combustion engine is calculated.
  • the calculated operation point of the internal combustion engine belongs to the subsequent resonance region including the torsion element, a sinusoidal wave whose period is the rotation time of the output shaft of the internal combustion engine by 720 degrees with respect to the calculated fluctuation of the unit rotation angle rotation speed
  • the misfire may be determined using a sine wave component having an amplitude based on the output torque of the internal combustion engine and the characteristics of the torsion element. it can. Further, the misfire is determined by using a sine wave component having a phase that matches the minimum value among the fluctuations of the calculated unit rotation angle rotation speed in the cycle of the sine wave component. You can also. This makes it possible to determine misfire more clearly.
  • V based on the calculated change in the unit rotation angle rotational speed is V. It can also be a determination unit that determines whether one of the cylinders misfires! In this way, misfire can be more reliably and accurately determined even when the operating point of the internal combustion engine does not belong to the subsequent resonance region including the torsion element.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 that is an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an engine 22.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of misfire determination processing executed by an engine ECU 24.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a normal misfire detection process.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of resonance region misfire detection processing.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a calculation process for a 30-degree rotation speed N30.
  • FIG. 22 is an explanatory view showing an example of a time change between a required rotation time T30 of 22 and a crank angle CA.
  • FIG.8 Engine 22 in which the operating state of engine 22 belongs to the resonance region Time required to rotate 30 degrees of engine 22 T30, crank angle CA, 30-degree rotation speed N30, subtracted sine wave It is explanatory drawing which shows an example of the time change of rotation speed F (N30).
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 of a modified example.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an internal combustion engine misfire determination apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the hybrid vehicle 20 is a three-shaft power distribution integration connected to an engine 22 and a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28 as a torsion element.
  • It has a connected motor MG2 and a hybrid electronic control unit 70 that controls the entire vehicle.
  • the misfire determination device for the internal combustion engine of the embodiment mainly corresponds to the engine electronic control unit 24 for controlling the engine 22.
  • the engine 22 is configured as a 6-cylinder internal combustion engine that can output power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and is cleaned by an air cleaner 12 2 as shown in FIG.
  • Air is sucked through the throttle valve 124 and gasoline is injected from the fuel injection valve 126 provided for each cylinder to mix the sucked air and gasoline, and this mixture is supplied to the fuel chamber via the intake valve 128.
  • the piston 132 is caused to explode and burn by electric sparks generated by the spark plug 130, and the back-and-forth movement of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational movement of the crankshaft 26.
  • the exhaust from engine 22 is monoacid It is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbonized carbon (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx).
  • the engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24.
  • the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a.
  • the ROM 24b that stores processing programs
  • the RAM 24c that temporarily stores data
  • input / output ports and communication ports (not shown) are provided.
  • the engine ECU 24 has signals from various sensors that detect the state of the engine 22, a crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature sensor that detects the coolant temperature of the engine 22 and the coolant temperature of the engine 22.
  • the engine ECU 24 also provides various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, an igniter, A control signal to the integrated idling coil 138, a control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128, and the like are output via the output port.
  • the engine ECU 24 communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by the control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 as necessary. To do.
  • the power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, and a plurality of gears meshed with the sun gear 31 and meshed with the ring gear 3 2.
  • a planetary gear mechanism that includes a pinion gear 33 and a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 in a rotatable and revolving manner, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements.
  • Power distribution and integration mechanism 3 The carrier 34 is connected to the crankshaft 26 of the engine 22, the sun gear 31 is connected to the motor MG 1, and the ring gear 32 is connected to the reduction gear 35 via the ring gear shaft 32a.
  • the motor MG1 serves as the generator.
  • the engine 22 receives power from the engine 34 that is input from the carrier 34 according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and the motor MG1 functions as an electric motor.
  • the power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side.
  • the power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.
  • the motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as electric generators and can be driven as electric generators. Exchange.
  • the power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive and negative bus shared by the inverters 41 and 42, and other power generated by either the motor MG1 or MG2 is used. It can be consumed by the motor. Therefore, the battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of the motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by motors MG1 and MG2, battery 50 is not charged / discharged.
  • the motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as motor ECU) 40.
  • the motor ECU 40 includes signals necessary for driving and controlling the motors M Gl and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown).
  • the phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by the above is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40.
  • the motor ECU 40 communicates with the hybrid electronic control unit 70, and drives and controls the motors MG1 and MG2 according to the control signal from the hybrid electronic control unit 70 and operates the motors MG 1 and MG2 as necessary. Data on the state is output to the electronic control unit 70 for hybrids.
  • the notch 50 is controlled by a notch electronic control unit (hereinafter referred to as a notch ECU) 52. It is managed.
  • the notch ECU 52 is connected to a signal necessary for managing the notch 50, for example, a voltage between terminals of a voltage sensor (not shown) installed between the notch 50 terminals, and an output terminal of the notch 50.
  • the charging / discharging current from a current sensor (not shown) attached to the power line 54, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, etc. are input, and the state of the battery 50 is Is output to the hybrid electronic control unit 70 by communication.
  • the battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.
  • SOC remaining capacity
  • the hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72. In addition to the CPU 72, a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, and an input (not shown). An output port and a communication port are provided.
  • the hybrid electronic control unit 70 detects the idling signal from the idling switch 80, the shift position sensor 82 that detects the operating position of the shift lever 81, and the depression amount of the accelerator pedal 83 from the shift position sensor 82.
  • Accelerator pedal position sensor Accelerator opening Acc from brake sensor 84, Brake pedal position sensor to detect depression of brake pedal 85 Brake pedal position sensor from BP, BP from vehicle speed sensor 88, V speed from vehicle speed sensor 88, etc.
  • the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 are connected to various control signals and data. We are exchanging.
  • the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above is a request to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver.
  • Torque is calculated, and the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a.
  • Operation control of the engine 22 and motor MG1 and motor MG2 includes controlling the operation of the engine 22 so that the power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all the power output from the engine 22 is a power distribution integrated mechanism.
  • 30 and motor MG1 and motor MG2 are converted to torque and output to ring gear shaft 32a.
  • the engine 22 is operated and controlled so that the engine 22 outputs the power that matches the sum of the torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. All or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the Notter 50 is output to the ring gear shaft 32a with torque conversion by the power distribution and integration mechanism 30, motor MG1, and motor MG2. Charge / discharge operation mode for controlling the motor MG1 and motor MG2 and motor operation mode for controlling the operation to stop the operation of the engine 22 and output the power corresponding to the required power from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a. and so on.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of a misfire determination processing routine executed by the engine ECU 24. This routine is repeatedly executed every predetermined time.
  • the CPU 24a of the engine ECU 24 first inputs the rotational speed Ne and the torque Te of the engine 22 (step S100), and based on the input rotational speed Ne and the torque Te. ! / A process for determining whether or not the operating state of the engine 22 is in the resonance region of the rear stage (such as the power distribution and integration mechanism 30) including the damper 28 is executed (step S110).
  • the rotation speed Ne of the engine 22 is input by calculation based on the crank angle CA from the crank position sensor 140, and the torque command of the motor MG1 is input for the torque Te. It is assumed that the value calculated from Tml * and the engine speed Ne is input.
  • Whether the operating state of the engine 22 is in the subsequent resonance region including the damper 28 is determined in advance in the ROM 24b as the resonance operation range by obtaining the rotational speed Ne and the torque Te of the engine 22 that will be the resonance region through experiments and the like. The determination was made based on whether or not the input rotational speed Ne and torque Te of the engine 22 belong to the stored resonance operation range. Note that the resonance operation range can be obtained by experiments based on the characteristics of the engine 22 and the characteristics of the stage behind the damper 28 (power distribution and integration mechanism 30).
  • step S110 When it is determined in step S110 that the operating state of the engine 22 is not in the subsequent resonance region including the damper 28, any cylinder of the engine 22 is misfired by the normal misfire detection process illustrated in FIG. (Step S120) and engine 22 operation If it is determined that the state is in the subsequent resonance region including the damper 28, the misfire detection of whether or not one of the cylinders of the engine 22 has misfired by the resonance region misfire detection process illustrated in FIG. (Step S130), and the misfire determination process is terminated.
  • the crank angle CA detected by the crank position sensor 140 is input, and the crank angle CA calculated by the N30 calculation process illustrated in FIG. Enter the 30-degree rotation speed N30, which is the rotation speed (step S200), and calculate the 30-degree rotation time T30 required for the crankshaft 26 to rotate 30 degrees by taking the inverse of the input 30-degree rotation speed N30.
  • the 30-degree rotation speed N30 is input as the crank angle CA every 30 degrees from the reference crank angle (step S400), and the time required to rotate 30 degrees by 30 degrees By dividing by the above, the 30-degree rotation speed N30 is calculated (step S410).
  • the threshold value Tref is set so that the cylinder having a combustion stroke at the crank angle CA which is the reference for the 30 degree rotation required time T30 is not misfired, and the cylinder larger than the 30 degree rotation required time T30 is misfired. This is set to a value that is smaller than the time required for 30-degree rotation T30, and can be obtained through experiments.
  • a misfiring cylinder can be identified as a cylinder that becomes a combustion stroke at a crank angle CA that is a reference for a time required for 30-degree rotation T30 that exceeds the threshold Tref.
  • Fig. 7 shows an example of the time variation of the required time T30 and the crank angle CA of the engine 22 in which one cylinder misfires when the operating state of the engine 22 is not in the resonance region.
  • the crank angle CA is required to rotate 30 degrees at a rate of once every 720 degrees T30 exceeds the threshold Tref. If the time required for 30 ° rotation T30 is less than or equal to the threshold value Tref, it is determined that no misfire has occurred, and the normal misfire detection process is terminated.
  • the crank angle CA detected by the crank position sensor 140 is input, and the crank angle CA calculated by the N30 calculation process illustrated in FIG. Enter the 30-degree rotation speed N30, which is the rotation speed (step S30 0). Then, the effect of resonance at the latter stage including the damper 28 is removed from the 30-degree rotation speed N30.
  • a subtraction sine wave is set (step S310), and the set subtraction sine wave is subtracted with respect to the change in the 30 ° rotation speed N30 to obtain a post-processing rotation speed F (N30) (step S320). The reason why the subtracted sine wave is subtracted from the 30-degree rotational speed N30 is to remove the influence of the subsequent resonance including the damper 28 from the 30-degree rotational speed N30.
  • the period of the subtracted sine wave is the period of the resonance frequency when one cylinder is misfiring, the period of misfiring, that is, the period of time required for the crankshaft 26 to rotate 720 degrees (the rotation of the engine 22).
  • the amplitude h of the subtracted sine wave can be calculated as the torque fluctuation amplitude of the engine 22 multiplied by the torsional characteristics of the damper 28. .
  • the phase ⁇ of the subtracted sine wave can be obtained so that the minimum peak of 30 ° rotation speed ⁇ 30 coincides with the minimum value of the sine wave when the crank angle CA is 720 °.
  • the variation AF which is the difference between the valley and the peak in the change in the processed rotational speed F (N30)
  • the set threshold Fref the threshold value
  • the threshold Fref is misfired when the cylinder that is in the combustion stroke at the crank angle CA that is the reference of the 30-degree rotational speed N30 is not misfiring when the post-processing rotational speed F (N30) is smaller than the fluctuation.
  • misfire determination device for the internal combustion engine mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the operating state of the engine 22 belongs to the subsequent resonance region including the damper 28, it rotates 30 degrees. Since the change force of the number N30 is also determined by whether or not the variation ⁇ F of the processed rotation speed F (N30) obtained by subtracting the subtracted sine wave to remove the influence of resonance is less than the threshold Fref, misfire is determined. Even when belonging to the resonance region, misfires can be detected more reliably and accurately. Can be determined.
  • misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the operation state of the engine 22 does not belong to the subsequent resonance region including the damper 28, misfire is detected by the normal misfire detection process.
  • misfire is determined by a resonance region misfire detection process different from the normal misfire detection process. Whether or not it belongs to the subsequent resonance region, it is possible to determine misfire more accurately and accurately.
  • the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment when the operating state of the engine 22 does not belong to the subsequent resonance region including the damper 28, the required time T30 is the threshold value Tre; f
  • the process of determining misfire based on whether it is greater than normal is assumed to be misfire detection as normal misfire detection processing, but is not limited to misfire detection based on the time required for 30-degree rotation T30. As a misfire detection process, a misfire is judged.
  • the engine crankshaft is moved behind the damper as a torsion element.
  • the power of the motor MG2 is driven by the axle (with the drive wheels 63a and 63b connected to the ring gear shaft 32a).
  • the axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 9 may be used as a misfire determination device for the engine 22 or as shown in FIG.
  • the inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 via the damper 28 and the outer rotor connected to the drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b 234
  • a counter-rotor motor 230 that transmits a part of the motive power of the engine 22 to the drive shaft and converts the remaining motive power into electric power.
  • the present invention is not limited to the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on such a hybrid vehicle, but is incorporated in a non-moving dredging facility such as an internal combustion engine mounted on a moving body other than a vehicle or a construction facility. It can also be used as a misfire determination device for internal combustion engines. Moreover, it is good also as a form of the misfire determination method of an internal combustion engine.
  • the present invention can be used in an apparatus incorporating an internal combustion engine, an automobile manufacturing industry equipped with the internal combustion engine, and the like.

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Abstract

エンジンの回転数ＮｅとトルクＴｅとからなる運転状態がエンジンのクランクシャフトに接続されたダンパを含む後段の共振領域に属するときには、共振による影響を取り除くための減算正弦波を計算し（Ｓ３１０）、クランクシャフトが３０度回転する毎の回転数である３０度回転数Ｎ３０の変化から計算した減算正弦波を減じて得られる処理後回転数Ｆ（Ｎ３０）の変動分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ未満であるか否かにより失火を判定する（Ｓ３２０，Ｓ３３０）。これにより、共振領域に属するときでも、より確実に精度よく失火を判定することができる。

Description

明 細 書
内燃機関の失火判定装置およびこれを搭載する車両並びに失火判定方 法
技術分野
[0001] 本発明は、内燃機関の失火判定装置およびこれを搭載する車両並びに失火判定 方法に関し、詳しくは、出力軸がねじれ要素を介して後段に接続された複数気筒の 内燃機関の失火を判定する失火判定装置および内燃機関とこの失火判定装置を搭 載する車両並びに出力軸がねじれ要素を介して後段に接続された複数気筒の内燃 機関の失火を判定する失火判定方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、この種の内燃機関の失火判定装置としては、エンジンのクランク軸に発電可 能なモータが取り付けられた車両において、エンジンのトルク変動をモータにより打ち 消す制振制御の際のモータのトルク補正量に基づいてエンジンの失火を判定するも のが提案されている（例えば、特許文献 1参照)。この装置では、モータによる制振制 御が実行されて ヽな 、ときやモータによる制振制御が実行されて ヽてもエンジンが高 回転高トルクで運転されて 、るときには、クランク角位置での回転変動に基づ!/、て失 火を判定し、モータによる制振制御が実行されており、且つ、エンジンが低回転で運 転されていたり低トルクで運転されているときには、制振制御の際のモータのトルク補 正量に基づ 、てエンジンの失火を判定して 、る。
特許文献 1 :特開 2001— 65402号公報
発明の開示
[0003] 上述の装置のようにモータによる制振制御を行なっているときには従来の失火判定 手法では失火を判定するのは困難となるが、失火の判定が困難となる要因としては、 こうした制振制御に限られない。例えば、エンジンのトルク変動を抑制する目的で用 いられるダンバなどのねじれ要素を介して変速機などにエンジンが接続されていると きには、エンジンの運転ポイントによってはダンパを含めた変速機全体が共振し、失 火の判定が困難となる。 [0004] 本発明の内燃機関の失火判定装置およびこれを搭載する車両並びに失火判定方 法は、ダンバなどのねじれ要素を介して後段に接続された内燃機関の失火をより確 実に判定することを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関の失火判定装置お よびこれを搭載する車両並びに失火判定方法は、ダンバなどのねじれ要素を介して 後段に接続された内燃機関の失火を精度よく判定することを目的の一つとする。
[0005] 本発明の内燃機関の失火判定装置およびこれを搭載する車両並びに失火判定方 法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の部を採った。
[0006] 本発明の内燃機関の失火判定装置は、
出力軸がねじれ要素を介して後段に接続された複数気筒の内燃機関の失火を判 定する失火判定装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関の出力軸の所定の単位回転角 毎の回転数である単位回転角回転数を演算する単位回転角回転数演算部と、 前記内燃機関の運転ポイントが前記ねじれ要素を含む後段の共振領域に属すると きには、前記演算された単位回転角回転数の変動に対して前記内燃機関の出力軸 力 S720度回転する時間を周期とする正弦波成分を加減算して得られる演算後回転 数の変動に基づいて前
記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する失火判定部と、 を備えることを要旨とする。
[0007] この本発明の内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の出力軸の回転位置に基 づいて内燃機関の出力軸の所定の単位回転角毎の回転数である単位回転角回転 数を演算し、内燃機関の運転ポイントがねじれ要素を含む後段の共振領域に属する ときには、演算した単位回転角回転数の変動に対して内燃機関の出力軸が 720度 回転する時間を周期とする正弦波成分を加減算して得られる演算後回転数の変動 に基づ!/、て内燃機関の!/、ずれかの気筒が失火して!/、るか否かを判定する。これによ り、ねじれ要素を含む後段の共振の影響を抑制し、失火をより確実に且つ精度よく判 定することができる。
[0008] こうした本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記失火判定部は、前記内 燃機関からの出力トルクと前記ねじれ要素の特性とに基づく振幅の正弦波成分を用 いて失火を判定する判定部であるものとすることもできる。また、前記失火判定部は、 最小値が該正弦波成分の周期における前記演算された単位回転角回転数の変動 のうちの最小値に一致する位相の正弦波成分を用いて失火を判定する判定部であ るものとすることもできる。こうすれば、より明確に失火を判定することができる。
[0009] また、本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記失火判定部は、前記演 算後回転数の変動分が閾値変動分未満のときに失火と判定する判定部であるものと することちでさる。
[0010] 本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記失火判定部は、前記内燃機関 の運転ポイントが前記共振領域に属しないときには前記演算された単位回転角回転 数の変動に基づいて該内燃機関のいずれかの気筒が失火している力否かを判定す る判定部であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転ポイントがねじれ 要素を含む後段の共振領域に属しないときにも失火をより確実に精度よく判定するこ とがでさる。
[0011] 本発明の車両は、出力軸がねじれ要素としてのダンバを介して変速機構に接続さ れた複数気筒の内燃機関と、該内燃機関の失火を判定する上述のいずれかの態様 の本発明の内燃機関の失火判定装置と、を搭載することを要旨とする。したがって、 本発明の車両は、本発明の内燃機関の失火判定装置が奏する効果、例えば、ねじ れ要素を含む後段の共振の影響を抑制して失火をより確実に精度よく判定すること ができる効果などと同様の効果を奏することができる。
[0012] 本発明の内燃機関の失火判定方法は、
出力軸がねじれ要素を介して後段に接続された複数気筒の内燃機関の失火を判 定する失火判定方法であって、
内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて前記内燃機関の出力軸の所定の単位 回転角毎の回転数である単位回転角回転数を演算し、前記内燃機関の運転ポイント が前記ねじれ要素を含む後段の共振領域に属するときには前記演算した単位回転 角回転数の変動に対して前記内燃機関の出力軸が 720度回転する時間を周期とす る正弦波成分を加減算して得られる演算後回転数の変動に基づいて前記内燃機関 の!、ずれかの気筒が失火して!/、るか否かを判定する、
ことを特徴とする。
[0013] この本発明の内燃機関の失火判定方法では、内燃機関の出力軸の回転位置に基 づいて内燃機関の出力軸の所定の単位回転角毎の回転数である単位回転角回転 数を演算し、内燃機関の運転ポイントがねじれ要素を含む後段の共振領域に属する ときには、演算した単位回転角回転数の変動に対して内燃機関の出力軸が 720度 回転する時間を周期とする正弦波
成分を加減算して得られる演算後回転数の変動に基づいて内燃機関のいずれかの 気筒が失火しているか否かを判定する。これにより、ねじれ要素を含む後段の共振の 影響を抑制し、失火をより確実に且つ精度よく判定することができる。
[0014] こうした本発明の内燃機関の失火判定方法において、前記内燃機関力もの出力ト ルクと前記ねじれ要素の特性とに基づく振幅の正弦波成分を用いて失火を判定する ことを特徴することもできる。また、最小値が前記正弦波成分の周期における前記演 算された単位回転角回転数の変動のうちの最小値に一致する位相の正弦波成分を 用いて失火を判定することを特徴とすることもできる。こうすれば、より明確に失火を判 定することができる。
[0015] また、本発明の内燃機関の失火判定方法において、前記内燃機関の運転ポイント が前記共振領域に属しないときには前記演算した単位回転角回転数の変動に基づ V、て該内燃機関の 、ずれかの気筒が失火して!/、る力否かを判定する判定部であるも のとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転ポイントがねじれ要素を含む後段 の共振領域に属しないときにも失火をより確実に精度よく判定することができる。 図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明の一実施例であるハイブリッド自動車 20の構成の概略を示す構成図で ある。
[図 2]エンジン 22の構成の概略を示す構成図である。
[図 3]エンジン ECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートで ある。
[図 4]通常時失火検出処理の一例を示すフローチャートである。 [図 5]共振領域失火検出処理の一例を示すフローチャートである。
[図 6]30度回転数 N30の演算処理の一例を示すフローチャートである。
[図 7]エンジン 22の運転状態が共振領域にないときに 1気筒が失火しているエンジン
22の 30度回転所要時間 T30とクランク角 CAとの時間変化の一例を示す説明図で ある。
[図 8]エンジン 22の運転状態が共振領域に属するときに 1気筒が失火しているェンジ ン 22の 30度回転所要時間 T30とクランク角 CAと 30度回転数 N30と減算正弦波と 処理後回転数 F (N30)の時間変化の一例を示す説明図である。
[図 9]変形例のハイブリッド自動車 120の構成の概略を示す構成図である。
[図 10]変形例のハイブリッド自動車 220の構成の概略を示す構成図である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。図 1は、本 発明の一実施例である内燃機関の失火判定装置を搭載したハイブリッド自動車 20 の構成の概略を示す構成図である。実施例のノ、イブリツド自動車 20は、図示するよう に、エンジン 22と、エンジン 22の出力軸としてのクランクシャフト 26にねじれ要素とし てのダンバ 28を介して接続された 3軸式の動力分配統合機構 30と、動力分配統合 機構 30に接続された発電可能なモータ MG1と、動力分配統合機構 30に接続され た駆動軸としてのリングギヤ軸 32aに取り付けられた減速ギヤ 35と、この減速ギヤ 35 に接続されたモータ MG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ュ ニット 70とを備える。ここで、実施例の内燃機関の失火判定装置としては、主としてェ ンジン 22を制御するエンジン用電子制御ユニット 24が該当する。
[0018] エンジン 22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出 力可能な 6気筒の内燃機関として構成されており、図 2に示すように、エアクリーナ 12 2により清浄された空気をスロットルバルブ 124を介して吸入する共に気筒毎に設け られた燃料噴射弁 126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、 この混合気を吸気バルブ 128を介して燃料室に吸入し、点火プラグ 130による電気 火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン 132の往 復運動をクランクシャフト 26の回転運動に変換する。エンジン 22からの排気は、一酸 化炭素 (CO)や炭化水素 (HC) ,窒素酸化物 (NOx)の有害成分を浄化する浄化装 置 (三元触媒) 134を介して外気へ排出される。
[0019] エンジン 22は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジン ECUという） 24により 制御されている。エンジン ECU24は、 CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとし て構成されており、 CPU24aの他に処理プログラムを記憶する ROM24bと、データ を一時的に記憶する RAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備 える。エンジン ECU24には、エンジン 22の状態を検出する種々のセンサからの信号 、クランクシャフト 26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ 140からのクラン クポジションやエンジン 22の冷却水の温度を検出する水温センサ 142からの冷却水 温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ 128や排気バルブを開閉するカムシャフト の回転位置を検出するカムポジションセンサ 144からのカムポジション，スロットルバ ルブ 124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ 146からのスロット ルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ 148からのエアフローメータ 信号 AF,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ 149からの吸気温，空燃比セン サ 135aからの空燃比 AF,酸素センサ 135bからの酸素信号などが入力ポートを介し て入力されている。また、エンジン ECU24からは、エンジン 22を駆動するための種 々の制御信号、例えば、燃料噴射弁 126への駆動信号や、スロットルバルブ 124の ポジションを調節するスロットルモータ 136への駆動信号、ィグナイタと一体ィ匕された イダ-ッシヨンコイル 138への制御信号、吸気バルブ 128の開閉タイミングの変更可 能な可変ノ レブタイミング機構 150への制御信号などが出力ポートを介して出力さ れている。なお、エンジン ECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット 70と通信して おり、ハイブリッド用電子制御ユニット 70からの制御信号によりエンジン 22を運転制 御すると共に必要に応じてエンジン 22の運転状態に関するデータを出力する。
[0020] 動力分配統合機構 30は、外歯歯車のサンギヤ 31と、このサンギヤ 31と同心円上 に配置された内歯歯車のリングギヤ 32と、サンギヤ 31に嚙合すると共にリングギヤ 3 2に嚙合する複数のピ-オンギヤ 33と、複数のピ-オンギヤ 33を自転かつ公転自在 に保持するキャリア 34とを備え、サンギヤ 31とリングギヤ 32とキャリア 34とを回転要 素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構 3 0は、キャリア 34にはエンジン 22のクランクシャフト 26が、サンギヤ 31にはモータ MG 1が、リングギヤ 32にはリングギヤ軸 32aを介して減速ギヤ 35がそれぞれ連結されて おり、モータ MG1が発電機として機能するときにはキャリア 34から入力されるェンジ ン 22からの動力をサンギヤ 31側とリングギヤ 32側にそのギヤ比に応じて分配し、モ ータ MG1が電動機として機能するときにはキャリア 34から入力されるエンジン 22から の動力とサンギヤ 31から入力されるモータ MG1からの動力を統合してリングギヤ 32 側に出力する。リングギヤ 32に出力された動力は、リングギヤ軸 32aからギヤ機構 60 およびデフアレンシャルギヤ 62を介して、最終的には車両の駆動輪 63a, 63bに出 力される。
[0021] モータ MG1およびモータ MG2は、いずれも発電機として駆動することができると共 に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ 41, 42を介してノ ッテリ 50と電力のやりとりを行なう。インノータ 41, 42とノ ッテリ 50 とを接続する電力ライン 54は、各インバータ 41, 42が共用する正極母線および負極 母線として構成されており、モータ MG1, MG2のいずれかで発電される電力を他の モータで消費することができるようになつている。したがって、バッテリ 50は、モータ M Gl, MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる 。なお、モータ MG1, MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ 5 0は充放電されない。モータ MG1, MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以 下、モータ ECUという） 40により駆動制御されている。モータ ECU40には、モータ M Gl, MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ MG1, MG2の回転子 の回転位置を検出する回転位置検出センサ 43, 44からの信号や図示しない電流セ ンサにより検出されるモータ MG1, MG2に印加される相電流などが入力されており 、モータ ECU40からは、インバータ 41, 42へのスイッチング制御信号が出力されて いる。モータ ECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット 70と通信しており、ノヽイブリ ッド用電子制御ユニット 70からの制御信号によってモータ MG1, MG2を駆動制御 すると共に必要に応じてモータ MG 1 , MG2の運転状態に関するデータをノ、イブリッ ド用電子制御ユニット 70に出力する。
[0022] ノ ッテリ 50は、ノ ッテリ用電子制御ユニット（以下、ノ ッテリ ECUという） 52によって 管理されている。ノ ッテリ ECU52には、ノ ッテリ 50を管理するのに必要な信号、例え ば、ノ ッテリ 50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，ノ ッテリ 50の出力端子に接続された電力ライン 54に取り付けられた図示しない電流セ ンサからの充放電電流，ノ ッテリ 50に取り付けられた温度センサ 51からの電池温度 Tbなどが入力されており、必要に応じてノ ッテリ 50の状態に関するデータを通信に よりハイブリッド用電子制御ユニット 70に出力する。なお、ノ ッテリ ECU52では、バッ テリ 50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づい て残容量 (SOC)も演算して 、る。
[0023] ハイブリッド用電子制御ユニット 70は、 CPU72を中心とするマイクロプロセッサとし て構成されており、 CPU72の他に処理プログラムを記憶する ROM74と、データを 一時的に記憶する RAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える 。ハイブリッド用電子制御ユニット 70には、イダ-ッシヨンスィッチ 80からのイダ-ッシ ヨン信号，シフトレバー 81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ 82からのシ フトポジション SP,アクセルペダル 83の踏み込み量を検出するアクセルペダル ポジションセンサ 84からのアクセル開度 Acc,ブレーキペダル 85の踏み込み量を検 出するブレーキペダルポジションセンサ 86からのブレーキペダルポジション BP,車 速センサ 88からの車速 Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電 子制御ユニット 70は、前述したように、エンジン ECU24やモータ ECU40,バッテリ E CU52と通信ポートを介して接続されており、エンジン ECU24やモータ ECU40, ノ ッテリ ECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
[0024] こうして構成された実施例のハイブリッド自動車 20は、運転者によるアクセルペダル 83の踏み込み量に対応するアクセル開度 Accと車速 Vとに基づいて駆動軸としての リングギヤ軸 32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求 動力がリングギヤ軸 32aに出力されるように、エンジン 22とモータ MG1とモータ MG2 とが運転制御される。エンジン 22とモータ MG1とモータ MG2の運転制御としては、 要求動力に見合う動力がエンジン 22から出力されるようにエンジン 22を運転制御す ると共にエンジン 22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構 30とモータ MG1とモータ MG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸 32aに出力されるようモ ータ MG1およびモータ MG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバ ッテリ 50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン 22から出力されるよう にエンジン 22を運転制御すると共にノ ッテリ 50の充放電を伴ってエンジン 22から出 力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構 30とモータ MG1とモータ MG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸 32aに出力されるようモー タ MG1およびモータ MG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン 22の運転を 停止してモータ MG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸 32aに出力するよ う運転制御するモータ運転モードなどがある。
[0025] 次に、こうして構成された実施例のノ、イブリツド自動車 20に搭載されたエンジン 22 の 、ずれかの気筒が失火して 、るか否かを判定する際の動作にっ 、て説明する。図 3は、エンジン ECU24により実行される失火判定処理ルーチンの一例を示すフロー チャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
[0026] 失火判定処理が実行されると、エンジン ECU24の CPU24aは、まず、エンジン 22 の回転数 Neとトルク Teとを入力し (ステップ S100)、入力した回転数 Neとトルク Teと に基づ!/、てエンジン 22の運転状態がダンバ 28を含む後段 (動力分配統合機構 30 など）の共振領域にあるか否かを判定する処理を実行する (ステップ S110)。ここで、 実施例では、エンジン 22の回転数 Neについては、クランクポジションセンサ 140から のクランク角 CAに基づいて演算により求められたものを入力するものとし、トルク Te については、モータ MG1のトルク指令 Tml *とエンジン 22の回転数 Neから計算さ れたものを入力するものとした。エンジン 22の運転状態がダンバ 28を含む後段の共 振領域にある力否かについては、予め実験などにより共振領域となるエンジン 22の 回転数 Neとトルク Teとを求めて共振運転範囲として ROM24bに記憶しておき、入力 したエンジン 22の回転数 Neとトルク Teが記憶した共振運転範囲に属するか否かに より判定するものとした。なお、共振運転範囲は、エンジン 22の特性やダンバ 28より 後段 (動力分配統合機構 30)などの特性によって実験により求めることができる。
[0027] ステップ S 110でエンジン 22の運転状態がダンバ 28を含む後段の共振領域にはな いと判定されると、図 4に例示する通常失火検出処理によりエンジン 22のいずれかの 気筒が失火している否かの失火検出を行ない (ステップ S120)、エンジン 22の運転 状態がダンバ 28を含む後段の共振領域にあると判定されると図 5に例示する共振領 域失火検出処理によりエンジン 22の 、ずれかの気筒が失火して 、る否かの失火検 出を行なって (ステップ S 130)、失火判定処理を終了する。
[0028] 図 4の通常失火検出処理では、まず、クランクポジションセンサ 140により検出され るクランク角 CAを入力すると共に図 6に例示する N30演算処理により演算されるクラ ンク角 CAが 30度ごとの回転数である 30度回転数 N30を入力し (ステップ S 200)、 入力した 30度回転数 N30の逆数をとつてクランクシャフト 26が 30度回転するのに要 する 30度回転所要時間 T30を計算する (ステップ S210)。ここで、 30度回転数 N30 は、 N30演算処理に示すように、基準となるクランク角から 30度毎のクランク角 CAを 入力し (ステップ S400)、 30度を 30度回転するのに要する時間によって除することに より 30度回転数 N30を計算する (ステップ S410)、ことにより求めることができる。次 に、 30度回転所要時間 T30が閾値 Tre;fより大きいか否かを判定し (ステップ S220) 、 30度回転所要時間 T30が閾値 Trofより大きいときには、失火していると判定し、入 力したクランク角 CAに基づいて失火している気筒を特定して (ステップ S230)、通常 失火検出処理を終了する。ここで、閾値 Trefは、 30度回転所要時間 T30の基準とな るクランク角 CAで燃焼行程となる気筒が失火していないときの 30度回転所要時間 T 30より大きぐその気筒が失火しているときの 30度回転所要時間 T30より小さな値と して設定されており、実験などにより求めることができる。失火している気筒は、閾値 T refを超えた 30度回転所要時間 T30の基準となるクランク角 CAで燃焼行程となる気 筒として特定することができる。エンジン 22の運転状態が共振領域にないときに 1気 筒が失火しているエンジン 22の 30度回転所要時間 T30とクランク角 CAとの時間変 化の一例を図 7に示す。図示するように、クランク角 CAが 720度に 1回の割合で 30 度回転所要時間 T30が閾値 Trefを超えている。なお、 30度回転所要時間 T30が閾 値 Tref以下のときには、失火していないと判定して通常失火検出処理を終了する。
[0029] 図 5の共振領域失火検出処理では、まず、クランクポジションセンサ 140により検出 されるクランク角 CAを入力すると共に図 6に例示する N30演算処理により演算される クランク角 CAが 30度ごとの回転数である 30度回転数 N30を入力する (ステップ S30 0)。そして、 30度回転数 N30からダンバ 28を含む後段の共振による影響を取り除く ための減算正弦波を設定し (ステップ S310)、 30度回転数 N30の変化に対して設定 した減算正弦波を減じて処理後回転数 F (N30)を得る (ステップ S320)。 30度回転 数 N30から減算正弦波を減じるのは 30度回転数 N30からダンバ 28を含む後段の共 振による影響を取り除くためである。ここで、減算正弦波の周期は、 1気筒が失火して いるときの共振周波数の周期であり、失火の周期、即ちクランクシャフト 26が 720度 回転するのに要する時間の周期（エンジン 22の回転数 Neの半分の周波数に相当す る周期）として計算することができ、減算正弦波の振幅 hは、エンジン 22のトルク変動 の振幅にダンバ 28のねじれ特性を乗じたものとして計算することができる。また、減 算正弦波の位相 πは、クランク角 CAが 720度の範囲で 30度回転数 Ν30の最小ピ ークが正弦波の最小値に一致するように求めることができる。
[0030] 続いて、処理後回転数 F (N30)の変化における谷と山の差である変動分 A Fが設 定した閾値 Fref未満である力否かを判定し (ステップ S330)、変動分 Δ Fが閾値 Fre f未満のときには、失火していると判定し、入力したクランク角 CAに基づいて失火して いる気筒を特定して (ステップ S340)、共振領域失火検出処理を終了する。ここで、 閾値 Frefは、 30度回転数 N30の基準となるクランク角 CAで燃焼行程となる気筒が 失火していないときの処理後回転数 F (N30)の変動分より小さぐその気筒が失火し ているときの処理後回転数 F (N30)の変動分より大きな値として設定されるものであ り、実験などにより求めることができる。エンジン 22の運転状態が共振領域に属すると きに 1気筒が失火して 、るエンジン 22の 30度回転所要時間 T30とクランク角 CAと 3 0度回転数 N30と減算正弦波と処理後回転数 F (N30)の時間変化の一例を図 8に 示す。図示するように、処理後回転数 F (N30)は共振による影響が除かれて、 良好に失火を検出している。なお、処理後回転数 F (N30)の変動分 A Fが閾値 Fref 以下のときには、失火していないと判定して共振領域失火検出処理を終了する。
[0031] 以上説明した実施例のハイブリッド自動車 20が搭載する内燃機関の失火判定装 置によれば、エンジン 22の運転状態がダンバ 28を含む後段の共振領域に属すると きには、 30度回転数 N30の変化力も共振による影響を取り除くための減算正弦波を 減じて得られる処理後回転数 F (N30)の変動分 Δ Fが閾値 Fref未満であるカゝ否か により失火を判定するから、共振領域に属するときでも、より確実に精度よく失火を判 定することができる。
[0032] また、実施例のハイブリッド自動車 20が搭載する内燃機関の失火判定装置によれ ば、エンジン 22の運転状態がダンバ 28を含む後段の共振領域に属しないときには 通常時失火検出処理により失火を判定し、エンジン 22の運転状態がダンバ 28を含 む後段の共振領域に属するときには通常時失火検出処理とは異なる共振領域失火 検出処理により失火を判定するから、エンジン 22の運転状態がダンバ 28を含む後段 の共振領域に属しないときでも属するときでも、より確実に精度よく失火を判定するこ とがでさる。
[0033] 実施例のハイブリッド自動車 20が搭載する内燃機関の失火判定装置では、ェンジ ン 22の運転状態がダンバ 28を含む後段の共振領域に属しないときには 30度回転 所要時間 T30が閾値 Tre;fより大きいか否かにより失火を判定する処理を通常時失火 検出処理として失火を判定するものとしたが、 30度回転所要時間 T30に基づく失火 検出に限定されず、他の失火検出処理を通常時失火検出処理として失火を判定す るちのとしてちょい。
[0034] 実施例のハイブリッド自動車 20では、エンジン 22のクランクシャフト 26にねじれ要 素としてのダンバ 28を介して接続されると共にモータ MG1の回転軸や駆動軸として のリングギヤ軸 32aに接続される動力分配統合機構 30とリングギヤ軸 32aに減速ギ ャ 35を介して接続されるモータ MG2とを備える装置におけるエンジン 22の失火判 定装置とした力 エンジンのクランクシャフトがねじれ要素としてのダンパを介して後 段に接続されているものであればよいから、図 9の変形例のノ、イブリツド自動車 120 に例示するように、モータ MG2の動力をリングギヤ軸 32aが接続された車軸 (駆動輪 63a, 63bが接続された車軸）とは異なる車軸（図 9における車輪 64a, 64bに接続さ れた車軸）に接続するもののエンジン 22の失火判定装置としてもよいし、図 10の変 形例のハイブリッド自動車 220に例示するように、エンジン 22のクランクシャフト 26に ダンバ 28を介して接続されたインナーロータ 232と駆動輪 63a, 63bに動力を出力 する駆動軸に接続されたアウターロータ 234とを有し、エンジン 22の動力の一部を駆 動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機 230を備えるも ののエンジン 22の失火判定装置としてもよ!/、。 [0035] また、こうしたハイブリッド自動車に搭載された内燃機関の失火判定装置に限定さ れるものではなぐ自動車以外の移動体などに搭載された内燃機関や建設設備など の移動しな ヽ設備に組み込まれた内燃機関の失火判定装置としても構わな ヽ。また 、内燃機関の失火判定方法の形態としてもよい。
[0036] 以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、 本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない 範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
産業上の利用可能性
[0037] 本発明は、内燃機関を組み込んだ装置や内燃機関を搭載する自動車の製造産業 などに利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 出力軸がねじれ要素を介して後段に接続された複数気筒の内燃機関の失火を判 定する失火判定装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関の出力軸の所定の単位回転角 毎の回転数である単位回転角回転数を演算する単位回転角回転数演算部と、 前記内燃機関の運転ポイントが前記ねじれ要素を含む後段の共振領域に属すると きには、前記演算された単位回転角回転数の変動に対して前記内燃機関の出力軸 力 S720度回転する時間を周期とする正弦波成分を加減算して得られる演算後回転 数の変動に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が失火している力否かを判定 する失火判定部と、
を備える失火判定装置。
[2] 前記失火判定部は、前記内燃機関からの出力トルクと前記ねじれ要素の特性とに 基づく振幅の正弦波成分を用いて失火を判定する判定部である請求項 1記載の失 火判定装置。
[3] 前記失火判定部は、最小値が該正弦波成分の周期における前記演算された単位 回転角回転数の変動のうちの最小値に一致する位相の正弦波成分を用いて失火を 判定する判定部である請求項 1記載の失火判定装置。
[4] 前記失火判定部は、前記演算後回転数の変動分が閾値変動分未満のときに失火 と判定する判定部である請求項 1記載の失火判定装置。
[5] 前記失火判定部は、前記内燃機関の運転ポイントが前記共振領域に属しないとき には前記演算された単位回転角回転数の変動に基づいて該内燃機関のいずれか の気筒が失火している力否かを判定する判定部である請求項 1記載の失火判定装 置。
[6] 出力軸がねじれ要素としてのダンバを介して変速機構に接続された複数気筒の内 燃機関と、該内燃機関の失火を判定する請求項 1ないし 5いずれか記載の失火判定 装置と、を搭載する車両。
[7] 出力軸がねじれ要素を介して後段に接続された複数気筒の内燃機関の失火を判 定する失火判定方法であって、
内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて前記内燃機関の出力軸の所定の単位 回転角毎の回転数である単位回転角回転数を演算し、前記内燃機関の運転ポイント が前記ねじれ要素を含む後段の共振領域に属するときには前記演算した単位回転 角回転数の変動に対して前記内燃機関の出力軸が 720度回転する時間を周期とす る正弦波成分を加減算して得られる演算後回転数の変動に基づいて前記内燃機関 の!、ずれかの気筒が失火して!/、るか否かを判定する、
ことを特徴とする失火判定方法。
[8] 前記内燃機関力もの出力トルクと前記ねじれ要素の特性とに基づく振幅の正弦波 成分を用いて失火を判定することを特徴とする請求項 7記載の失火判定方法。
[9] 最小値が前記正弦波成分の周期における前記演算した単位回転角回転数の変動 のうちの最小値に一致する位相の正弦波成分を用いて失火を判定することを特徴と する請求項 7記載の失火判定方法。
[10] 前記内燃機関の運転ポイントが前記共振領域に属しないときには前記演算した単 位回転角回転数の変動に基づいて該内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか 否かを判定することを特徴とする請求項 7記載の失火判定方法。
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