WO2007086192A1 - 内燃機関の失火判定装置および失火判定方法 - Google Patents

内燃機関の失火判定装置および失火判定方法 Download PDF

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internal combustion
combustion engine
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Hikokazu Akimoto
Takahiro Nishigaki
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness

Definitions

  • the present invention relates to a misfire determination device and a misfire determination method for an internal combustion engine. More specifically, the present invention relates to a hybrid system including a multi-cylinder internal combustion engine to which an exhaust system is attached. The present invention relates to a misfire determination device for an internal combustion engine that determines misfire of the internal combustion engine and a misfire determination method for such an internal combustion engine.
  • this type of misfire determination apparatus for an internal combustion engine includes an engine, a planetary gear mechanism in which a carrier is connected to the crankshaft of the engine and a ring gear is connected to the axle side, and a sun gear of the planetary gear mechanism.
  • Has been proposed which detects engine misfire in a vehicle having a first motor generator connected to the vehicle and a second motor generator connected to the axle side based on an output torque command value of the first motor generator. (For example, see Patent Document 1).
  • This device varies the output torque of the first motor generator in synchronization with the explosion timing of the engine in order to suppress the vibration caused by the torque pulsation of the engine. When it falls, it is judged that it has misfired.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-240501
  • the purifier that purifies the exhaust of the engine power is not warmed up and functions sufficiently.
  • control different from normal engine control such as retarding the ignition timing to warm up the purifier, can be performed.
  • the torque pulsation of the engine is different from the normal time, so if the vibration suppression control by the first motor generator is also different, the engine misfire is properly determined depending on the output torque command value of the first motor generator. If you can't, a case arises.
  • a misfire determination device and a misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention purify exhaust in an exhaust system. It is an object of the present invention to determine the misfire of the internal combustion engine more accurately even when the internal combustion engine to which the purification apparatus is attached is promoting warming up of the purification apparatus or when warming up is completed. I will.
  • the misfire determination apparatus and misfire determination method for an internal combustion engine according to the present invention can accelerate the warming-up of the internal combustion engine in which the exhaust system is attached to the exhaust system.
  • One of the objectives is to determine the misfire of the internal combustion engine more accurately, including the type of misfire, even when the warm-up is complete.
  • the misfire determination device and misfire determination method of the internal combustion engine of the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
  • a misfire determination device for an internal combustion engine determines the misfire of the internal combustion engine in a hybrid system including a multi-cylinder internal combustion engine in which a purification device for purifying exhaust gas is attached to an exhaust system.
  • a determination device for detecting a rotational position of an output shaft of the internal combustion engine; and for rotating the output shaft of the internal combustion engine at a predetermined unit rotational angle based on the detected rotational position.
  • Unit rotation angle required time calculating means for calculating a required unit rotation angle required time and when the warm-up promotion control for promoting warm-up of the purification device is performed for the internal combustion engine.
  • the plurality of misfire patterns are divided into at least two groups using the calculated unit rotation angle required time, the plurality of misfire patterns are determined, and the warm-up promotion control is not performed.
  • a misfire determination means for determining the plurality of misfire patterns by dividing the plurality of misfire patterns into a group different from the group using the calculated unit rotation angle required time. To do.
  • misfire determination device for an internal combustion engine warming-up of the cleanup device is promoted with respect to the multi-cylinder internal combustion engine in which the cleanup device for purifying the exhaust gas is attached to the exhaust system.
  • the warm-up promotion control When the warm-up promotion control is being performed, the time required for the rotation of the output shaft of the internal combustion engine calculated for each predetermined unit rotation angle is calculated based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine.
  • a plurality of misfire patterns are divided into at least two groups using time to determine the plurality of misfire patterns, and warm-up promotion control is performed.
  • the misfire pattern is divided into groups different from those grouped when warm-up promotion control is performed, and multiple misfire patterns are Determine the screen. Thereby, it is possible to determine the misfire of the internal combustion engine with higher accuracy regardless of whether the warming-up of the purifier is promoted or not.
  • the misfire determination means includes, as the plurality of misfire patterns, a single misfire pattern in which only one cylinder of the plurality of cylinders misfires, It is a means for determining a continuous misfire pattern in which two consecutive cylinders of a plurality of cylinders are misfiring and a missing fire notch while two cylinders sandwiching one combustion cylinder among the plurality of cylinders are misfiring. It can also be.
  • the misfire determination means uses the calculated unit rotation angle required time when the warm-up acceleration control is being performed, and the group of the single misfire pattern and the intermediate misfire pattern, and the continuous misfire pattern.
  • the plurality of misfire patterns are determined by dividing into groups, and when the warm-up promotion control is not performed, the single misfire pattern and the continuous misfire pattern are calculated using the calculated unit rotation angle required time.
  • the plurality of misfire patterns may be determined by dividing into a group and a group of the intermediate deletion fire not turn. This makes it possible to more accurately detect misfires in internal combustion engines, including the types of misfires, regardless of whether or not warming-up of the purification equipment is promoted. Can be determined.
  • the group of the single misfire pattern and the intermittent fire pattern is divided using the unit rotation angle required time when the warm-up promotion control is performed.
  • the misfire determination means determines the group of the continuous misfire pattern when the calculated unit rotation angle required time exceeds a first time when the warm-up promotion control is being performed, and When the unit rotation angle required time does not exceed the first time but exceeds the second time shorter than the first time, it is determined as a group of the single misfire pattern and the intermediate deletion fire pattern, and the warm When the machine acceleration control is not performed, when the calculated unit rotation angle required time exceeds the third time, it is determined as a group of the missing fire pattern, and the calculated unit rotation angle required It may be a means for determining a group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern when the interval does not exceed the third time but exceeds the fourth time shorter than the third time. it can. From these facts, the warming up of the purification equipment is promoted. It is possible to more accurately determine the
  • the misfire determination means classifies the group of the single misfire pattern and the intermediate misfire pattern, and then, based on a predetermined angle difference of the calculated unit rotation angle required time.
  • the single misfire pattern and the intermittent fire pattern may be classified and determined.
  • the misfire determination means determines the calculated unit rotation angle required time after dividing the group of the single misfire pattern and the intermediate misfire pattern when the warm-up promotion control is being performed.
  • the unit of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern is divided using the unit rotation angle required time when the warm-up promotion control is not performed.
  • the misfire determination means is based on a predetermined angle difference of the calculated unit rotation angle required time after dividing the group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern when the warm-up promotion control is not performed.
  • the single misfire pattern and the continuous misfire pattern may be classified and determined.
  • the misfire determination means determines when the calculated unit rotation angle required time is obtained after dividing the group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern when the warm-up promotion control is not performed.
  • the single loss based on 360 degree difference or 120 degree difference can also be means for determining a fire pattern and the continuous misfire pattern.
  • the misfire determination means after dividing the group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern when the warm-up promotion control is not performed, The single misfire pattern is determined based on a pattern at a difference of 360 degrees and a pattern at a difference of 120 degrees.
  • the simple misfire pattern is determined. It can also be a means for determining the continuous misfire pattern when the misfire pattern is not determined.
  • the misfire determination means divides a plurality of misfire patterns into at least two groups using the calculated unit rotation angle required time, and It may be a means for judging misfire in the group divided based on a predetermined angle difference of the calculated unit rotation angle required time.
  • the predetermined angle difference may be a 360 degree difference or a 120 degree difference.
  • the misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention determines misfire of the internal combustion engine in a hybrid system including a multi-cylinder internal combustion engine in which an exhaust system is attached to an exhaust system.
  • a misfire determination method for an internal combustion engine based on a rotational position of an output shaft of the internal combustion engine when warm-up promotion control for promoting warm-up of the purification device is performed on the internal combustion engine. And calculating a unit rotation angle required time which is a time required for rotation of the output shaft of the internal combustion engine for each predetermined unit rotation angle, and using the calculated unit rotation angle required time, at least two misfire patterns are calculated.
  • the plurality of misfire patterns are determined in a group and the warm-up promotion control is performed. In this case, the unit rotation angle required time is calculated and the calculated unit rotation angle is calculated. Determining the plurality of misfiring pattern is divided into different groups and the group of the plurality of misfiring pattern using the inter-time, characterized in that.
  • a purification apparatus that purifies exhaust gas into an exhaust system.
  • the warm-up promotion control for promoting the warm-up of the purifier is performed on the multi-cylinder internal combustion engine to which the engine is attached, the output of the internal combustion engine is based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine.
  • the unit rotation angle required time which is the time required for rotation for each predetermined unit rotation angle of the shaft, is calculated, and a plurality of misfire patterns are divided into at least two groups using the calculated unit rotation angle required time.
  • the unit rotation angle required time is calculated in the same manner, and the calculated unit rotation angle required time is used to perform a plurality of misfire patterns.
  • a plurality of misfire patterns are determined by dividing into groups different from the group that was classified when they were made. Thereby, it is possible to determine the misfire of the internal combustion engine with higher accuracy regardless of whether the warming-up of the purifier is promoted or not.
  • misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention as the plurality of misfire patterns, a single misfire pattern in which only one cylinder of the plurality of cylinders misfires, and the plurality of cylinders A continuous misfire pattern in which two consecutive cylinders misfire, and a missing fire pattern in which two cylinders sandwiching one combustion cylinder among the plurality of cylinders are misfiring, and the warm-up promotion control is performed.
  • the plurality of misfire patterns are determined by classifying the single misfire pattern, the intermediate misfire pattern, and the continuous misfire pattern group using the calculated unit rotation angle required time, When the warm-up promotion control is performed, sometimes using the calculated unit rotation angle required time, the group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern, and the missing fire pattern Can others and to Rukoto, characterized in that it is divided into a down of a group to determine the plurality of misfiring patterns. By doing so, the misfire of the internal combustion engine, including the type of misfire, can be more accurately determined regardless of whether the warming up of the purifier is promoted or not. be able to.
  • the misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention in which the group of the single misfire pattern and the intermittent fire pattern is divided using the unit rotation angle required time when the warm-up promotion control is performed.
  • the warm-up promotion control when the calculated unit rotation angle required time exceeds the first time, it is determined that the group is the continuous misfire pattern group, and the calculated unit rotation angle required time is The first time is not exceeded, but the first When the second time shorter than the first time is exceeded, it is determined that the single misfire pattern and the shortage fire pattern are grouped.
  • the misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention in which the group of the single misfire notch and the intermittent fire pattern is classified using the unit rotation angle required time when the warm-up promotion control is performed.
  • the single misfire pattern and the single misfire pattern are classified based on a predetermined angle difference in the calculated unit rotation angle required time after dividing the group of the single misfire pattern and the intermediate misfire pattern.
  • the determination may be made by distinguishing and determining the interleaved deletion pattern.
  • the difference in 360 degree of the calculated unit rotation angle required time or 120 A single misfire pattern and an intercalation fire pattern may be determined based on the degree difference. Furthermore, in this case, after the warm-up promotion control is performed, after the group of the single misfire pattern and the intermediate misfire pattern is divided, the 360 ° difference is within 720 ° and the first determination value is 1 A single misfire pattern is determined when the 120 degree difference is within 720 degrees and the second judgment value is exceeded only once, and the 360 degree difference is within 720 degrees and the first judgment value is twice.
  • the intermittent fire pattern is determined. From these facts, it is possible to more accurately determine the misfire of the internal combustion engine including the type of misfire when promoting the warm-up of the purification device.
  • the unit of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern is divided using the unit rotation angle required time when the warm-up promotion control is not performed.
  • the group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern is divided and then based on a predetermined angle difference of the calculated unit rotation angle required time.
  • the single misfire pattern and the continuous misfire pattern may be distinguished and determined.
  • the warm-up promotion control is performed, and sometimes after the group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern is divided, the calculated unit rotation angle required time difference of 360 degrees or The single misfire pattern and the continuous misfire pattern may be determined based on a 120 degree difference.
  • the warm-up promotion control is performed, and sometimes after dividing the group of the single misfire pattern and the continuous misfire pattern, the pattern in the 360 degree difference of the calculated unit rotation angle required time
  • the single misfire pattern is determined on the basis of the difference in the 120 degree difference and the pattern in the 360 degree difference in the calculated unit rotation angle required time and the pattern in the 120 degree difference.
  • the continuous misfire pattern is determined. By doing so, it is possible to more accurately determine the misfire of the internal combustion engine when the warm-up of the purifier is not promoted, including the type of misfire.
  • the calculated unit rotation angle required time after the plurality of misfire patterns are divided into at least two groups using the calculated unit rotation angle required time. It is also possible to determine misfire within a group classified based on a predetermined angle difference. In this way, it is possible to determine the misfire of the internal combustion engine more accurately including the type of misfire.
  • the predetermined angle difference may be a 360-degree difference or a 120-degree difference.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the 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 T30 calculation processing.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of single misfire continuous misfire determination processing.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a change in 360-degree difference ⁇ 360 of 720 degrees of crank angle CA.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of a single misfire deletion fire determination process.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a 360-degree difference ⁇ 360 and a crank angle CA and a relationship between a 120-degree difference ⁇ 120 and a crank angle CA in the case of a gap fire.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 of a modified example.
  • FIG. 11 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 capable of outputting 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 a throttle valve 124 and gasoline is injected from a fuel injection valve 126 provided for each cylinder to mix the sucked air and gasoline. The piston 132 is sucked into the fuel chamber, exploded and burned by an electric spark from the spark plug 130, and pushed down by the energy. The reverse motion is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. The exhaust from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). .
  • a purification device three-way catalyst
  • 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. It has a pinion gear 33 and a carrier 34 that holds a plurality of the pinion gears 33 so as to rotate and revolve.
  • the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 need to be rotated. It is configured as a planetary gear mechanism that performs a differential action as an element.
  • the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34
  • the motor MG 1 is connected to the sun gear 31
  • the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32 a.
  • the power from engine 22 input from carrier 34 is distributed according to the gear ratio between sun gear 31 and ring gear 32, and when motor MG1 functions as a motor 34
  • the power from the engine 22 input from the engine and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are combined 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.
  • Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as a generator as well as a generator, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. Do.
  • 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 battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52.
  • 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.
  • 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 Acc, accelerator pedal position Acc, brake pedal 85 depressing amount brake pedal position sensor 86 brake pedal position BP, vehicle speed sensor 88 vehicle speed V, etc. via the input port Have been entered.
  • 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, the battery ECU 52, and 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.
  • Torque conversion by MG1 and motor MG2 is converted to torque and output to ring gear shaft 32a.
  • Torque conversion operation mode for driving and controlling motor MG1 and motor MG2 and the sum of required power and electric power required for charging / discharging battery 50 The engine 22 is operated and controlled so that the power suitable for the engine 22 is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 due to charging / discharging of the battery 50 is part of the power distribution and integration mechanism 30 and the motor.
  • Charge / discharge operation mode in which motor MG1 and motor MG2 are driven and controlled so that required power is output to ring gear shaft 32a with torque conversion between MG1 and motor MG2, and request from motor MG2 by stopping operation of engine 22
  • motor operation mode in which operation is controlled so that power suitable for the power is output to the ring gear shaft 32a.
  • 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 firstly calculates the time required for the crankshaft 26 to rotate 30 degrees, the time required for 30 degrees T30, and the purifier.
  • a process of inputting a catalyst warm-up control flag F indicating whether or not the catalyst warm-up promotion control for promoting the warm-up of the catalyst 134 is executed (step S100).
  • the value calculated by the T30 calculation process illustrated in Fig. 4 is input.
  • the time required for 30 degrees T30 is inputted with the time at which the crank angle CA rotates 30 degrees based on the crank angle CA from the crank position sensor 140 (step S200).
  • step S 210 Calculating the difference from the current time when the crank angle CA was rotated 30 degrees the previous time (step S 210).
  • the hybrid electronic control unit 70 does not complete the catalyst warm-up of the purifier 134, and control for promoting the warm-up of the catalyst is permitted.
  • the value 1 is set when the catalyst is warmed up, and the value 0 is set when the catalyst warm-up is complete, or when control to promote catalyst warm-up is not permitted even if the catalyst warm-up is not complete. It is assumed that the received information is input from the electronic control unit 70 for noise via communication. [0031] Subsequently, the input catalyst warm-up control flag F is checked (step S110).
  • the catalyst warm-up control flag F When the catalyst warm-up control flag F is 0, that is, when the catalyst warm-up promotion control is not performed, it is input.
  • the 30-degree required time T30 is compared with thresholds Trefl and Tref 2 (steps SI 20, S130).
  • the threshold value Trefl is a value larger than the threshold value Tref2
  • the threshold value Tref2 is a value indicating that the catalyst warm-up acceleration control is executed!
  • Both the threshold value Trefl and the threshold value Tref 2 can be determined experimentally. If the required time T30 for 30 degrees is larger than the threshold value Trefl, it is determined that a short fire has occurred (step S140), and the misfire determination process is terminated. On the other hand, if the time required for 30 degrees T30 is equal to or less than the threshold Trefl but greater than the threshold Tref2, it is determined that a single misfire or a continuous misfire has occurred, and single misfire and continuous misfire are determined. The judgment process is executed (step S150), and the misfire judgment process is terminated.
  • the 30-degree required time T30 is input (step S30 0), and the 360-degree difference ⁇ 360 of the input 30-degree required time T30 is calculated (step S310), 36 0
  • the peak of the degree difference ⁇ 360 is set as the misfire cylinder PI (step S320).
  • the crank angle CA explodes and burns every 120 degrees CA.
  • the 30 degree required time T30 (large value for the misfired cylinder)
  • the time required for 30 ° C for small cylinders that are misfired are small values compared to the differences between non-fired cylinders.
  • the 360 degree difference ⁇ 360 indicating the peak is for the cylinder that has misfired.
  • this cylinder is the misfire cylinder P1 ( ⁇ 360).
  • Fig. 6 shows how the crank angle CA is changed by a 360 ° difference ⁇ 360 for 720 °.
  • the cylinder corresponding to the peak 360-degree difference ⁇ 360 is represented by the misfire cylinder P1
  • the cylinder that explodes and burns immediately before this misfire cylinder P1 is represented by the pre-misfire cylinder ⁇ 0.
  • the cylinder that explodes and burns after P1 is represented by cylinder ⁇ 2 after misfire.
  • the 120-degree difference ⁇ 120 of the input 30-degree required time ⁇ 30 is calculated (step S330), and the 120-degree difference ⁇ 120 peak is misfired as in the case of the 360-degree difference ⁇ 360.
  • Set as PI step S340.
  • the crank angle CA explodes and burns every 120 ° CA. Therefore, even if the 120 ° difference in the 30 ° required time T30 is 120 °, the 30 ° required time T30 ( The difference between the large value) and the 30-degree required time for a cylinder that has not misfired ⁇ 30 (small value) is larger than the difference between the cylinders that misfired! /.
  • this cylinder is the misfire cylinder P1 ( ⁇ 120).
  • the change of the 120 ° difference ⁇ 120 of the 720 ° crank angle CA is the same as in Fig. 6.
  • Step S350 the ratio of the 360 degree difference ⁇ 360 (P2) of the cylinder P2 burned immediately after the misfire cylinder to the 360 degree difference ⁇ 360 (P1) of the misfire cylinder P1 [360 (P2) / 360 (P1)], Ratio of 120 degree difference of cylinder P1 ⁇ 120 (P1) to 120 degree difference of cylinder P0 burned immediately before the misfire cylinder P 120 (P1) [120 (PO) / 120 (P1) ] (Step S350), and the calculated judgment indices Jal, Ja2, Ja3 are the ranges set by the thresholds Al l, A12, the ranges set by the thresholds A21, A22, and the ranges set by the thresholds A31, A32, respectively.
  • the thresholds Al l and A12 are the 360 degree difference ⁇ 360 (P0) of the cylinder P0 burned immediately before the misfire cylinder with respect to the 360 degree difference ⁇ 360 (P1) of the misfire cylinder P1 when the single misfire occurs.
  • the ratio [360 (P0) / 360 (P1)] is the lower and upper limits of the range, and the thresholds A21 and A22 are the 360-degree difference ⁇ 360 (P
  • the ratio of the 360 degree difference ⁇ 360 (P2) of the cylinder P2 burned immediately after the misfiring cylinder with respect to 1) is the lower and upper limits of the range [360 (P2) Z360 (P1)], and thresholds A31 and A32 are single misfires.
  • the ratio of the 120 ° difference ⁇ 120 ( ⁇ 0) of the cylinder ⁇ 0 burned immediately before the misfire cylinder to the 120 ° difference ⁇ 120 ( ⁇ 1) of the misfire cylinder P1 when running [120 (PO) / 120 ( ⁇ 1) ] Are the lower and upper limits of the range, which can be obtained by experimentation. Therefore, the determination in step S360 is a determination as to whether or not a single misfire has occurred.
  • the single misfire continuous misfire determination process is terminated, and one of the judgment indicators Jal, Ja2, Ja3 is set by threshold values Al l, A12, the range set by thresholds A21, A22, threshold A31, If it is determined that it is not within the range set by A32, it is determined that it is not a single misfire and a continuous misfire is determined (step S380), and the single misfire continuous misfire determination process is terminated.
  • step S110 When the catalyst warm-up control flag F is 1 in step S110, that is, when it is determined that the catalyst warm-up promotion control is being performed, the same as when the catalyst warm-up promotion control is not being executed. Then, the inputted 30 degree required time T30 is compared with threshold values Tref3 and Tref4 (steps SI 60 and S 170).
  • the threshold value Tref3 is larger than the threshold value Tref4, and is used to determine a continuous misfire in which two consecutive cylinders of the six cylinders of the engine 22 are misfiring when the catalyst warm-up promotion control is being executed.
  • the threshold Tref4 is a group of a single misfire that only one cylinder of the six cylinders of the engine 22 misfires and a group that also has a missing fire and power while two cylinders that sandwich one combustion cylinder misfire. This is a threshold value for determination.
  • the threshold value Tref3 and the threshold value Tref4 can both be determined by experiments or the like, and the same value as the threshold value Trefl and the threshold value Tref2 described above can be used, or different values can be used.
  • step S190 the misfire judgment process is terminated.
  • the 30-degree required time T30 is input (step S40 0), and the 360-degree difference ⁇ 360 of the input 30-degree required time T30 is calculated (step S410).
  • the number of peaks (number of peaks) N360 that exceed the threshold B1 of the 360 ° difference ⁇ 360 within 720 ° of the angle CA is counted (step S420).
  • the peak number N360 is the number of misfired cylinders among the 6 cylinders.
  • the threshold B1 is a value smaller than the 360 degree difference ⁇ 360 corresponding to the misfiring cylinder when there is a single misfire and when there is a misfiring, and is intermittent when there is a single misfire! / Misfire, when misfire, is set as a value larger than 360 degrees difference ⁇ 360 corresponding to the cylinder, such as experiments It can ask for.
  • the 120-degree difference ⁇ 120 of the input 30-degree required time T30 is calculated (step S430), and the number of peaks exceeding the threshold B2 of the 120-degree difference ⁇ 120 within 720 degrees of the crank angle CA (pi) Count) N120 is counted (step S440).
  • the 120-degree difference ⁇ 120 with respect to the misfired cylinder is a large value, so the peak number N 120 is misfired among the 6 cylinders as is the case with the peak number N360. It becomes the number of cylinders.
  • the threshold B2 is a value smaller than the 120 ° difference ⁇ 120 corresponding to the misfiring cylinder when a single misfire is occurring and when a misfiring fire is performed! It is set as a value larger than the 120-degree difference ⁇ 120 corresponding to the cylinder that is not misfiring when there is a missing fire, and can be obtained by experiments or the like.
  • step S450 it is determined whether or not the number of peaks N360 for the 360-degree difference ⁇ 360 is a value 1 and whether the number of peaks N120 for the 120-degree difference ⁇ 120 is a value 1 (step S450).
  • step S460 it is determined that there is a single misfire
  • step S470 it is determined that there is a short fire (step S470), and the single misfire short fire determination process is terminated.
  • Fig. 8 shows the relationship between 360 ° difference ⁇ 360 and crank angle CA for simple misfire and 120 ° difference ⁇ 120 to crank angle CA.
  • Figure 9 shows the relationship between CA and the 120-degree difference ⁇ 120 and the crank angle CA. As shown in the figure, the peak number N360 and the peak number N120 are both 1 for single misfire, and the peak number N360 and the peak number N120 are both 2 for intermittent misfire.
  • the misfire determination device of the internal combustion engine mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above it took time for the crankshaft 26 to rotate 30 degrees when the catalyst warm-up promotion control was not performed.
  • the misfire is judged by classifying the intermediate misfire and single misfire and continuous misfire groups, and catalyst warm-up promotion control is performed.
  • the 30-degree required time T30 is compared with the thresholds Tref3 and Tref4.
  • the misfire determination device for an internal combustion engine mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment when the catalyst warm-up promotion control is not performed, the intermediate misfire and the single misfire and the continuous misfire groups are classified, Judgment indicators Jal, Ja2, Ja3 are judged whether they are in the range set by thresholds Al l, A12, the range set by thresholds A21, A22, and the range set by thresholds A31, A32, respectively.
  • Judgment indicators Jal, Ja2, Ja3 are judged whether they are in the range set by thresholds Al l, A12, the range set by thresholds A21, A22, and the range set by thresholds A31, A32, respectively.
  • it is possible to judge single misfire and continuous misfire by one judgment index without using any one of judgment indices Jal, Ja2, Ja3.
  • the number of peaks for the 360 ° difference ⁇ 360 within 720 ° of the crank angle CA is N360.
  • the number of peaks for 120 ° difference ⁇ 120 N 120 and single misfire were determined, but 360 ° difference within 720 ° of crank angle CA was based only on the number of peaks N360 for ⁇ 360.
  • the number of peaks for 360-degree difference ⁇ 360 within 720 degrees of crank angle CA and the number of peaks for N360 and 120-degree difference ⁇ 120 are different from N120. .
  • the hybrid vehicle 20 of the embodiment it is connected to the crankshaft 26 of the engine 22.
  • a misfire determination of the engine 22 in a device comprising the power distribution and integration mechanism 30 connected to the rotation shaft of the motor MG1 and the ring gear shaft 32a as the drive shaft and the motor MG2 connected to the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35.
  • Force as device As illustrated in the hybrid automobile 120 of the modification of FIG. 10, the power of the motor MG2 is different from the axle to which the ring gear shaft 32a is connected (the axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected). (The axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG.
  • crank of the engine 22 may be used as illustrated in the hybrid vehicle 220 of the modification of FIG. It has an inner rotor 232 connected to the shaft 26 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b, and transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft.
  • it has a counter-rotor motor 230 that converts the remaining power into electric power, but it can also be used as a misfire determination device for the engine 22! /.
  • 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.

Abstract

 触媒暖機促進制御を行なっていないときには、クランクシャフトが３０度回転するのに要した時間として演算された３０度所要時間Ｔ３０と閾値Ｔｒｅｆ１，Ｔｒｅｆ２との比較により、間欠失火と、単失火および連続失火のグループとを区分けして失火を判定し（Ｓ１２０～１５０）、触媒暖機促進制御を行なっているときには、クランクシャフト２６が３０度回転するのに要した時間として演算された３０度所要時間Ｔ３０と閾値Ｔｒｅｆ３，Ｔｒｅｆ４との比較により、連続失火と、単失火および間欠失火のグループとを区分けして失火を判定する（Ｓ１６０～Ｓ１９０）。これにより、触媒暖機促進制御の実行の有無に拘わらずエンジンの失火をより精度よく判定することができる。

Description

内燃機関の失火判定装置および失火判定方法
技術分野
[0001] 本発明は、内燃機関の失火判定装置および失火判定方法に関し、詳しくは、排気 系に排気を浄ィ匕する浄ィ匕装置が取り付けられた複数気筒の内燃機関を備えるハイブ リツドシステムにおける該内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置およ びこうした内燃機関の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、エンジンと、エンジンのクランク シャフトにキャリアが接続されると共に車軸側にリングギヤが接続される遊星歯車機 構と、遊星歯車機構のサンギヤに接続された第 1のモータジェネレータと、車軸側に 接続された第 2のモータジェネレータとを備える車両におけるエンジンの失火を第 1 のモータジェネレータの出力トルク指令値に基づいて検出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、エンジンのトルク脈動によって生じる振 動を抑制するためにエンジンの爆発タイミングに同期して第 1のモータジェネレータ の出力トルクを変動させ、この際の出力トルク指令値が前回に対して大きく落ち込む ときに失火して 、ると判定して 、る。
特許文献 1：特開 2000— 240501号公報
発明の開示
[0003] 上述の車両では、第 2のモータジェネレータからの動力により走行が可能となるた め、エンジン力 の排気を浄ィ匕する浄ィ匕装置が暖機されておらず、十分に機能して いないときには浄ィ匕装置の暖機を行なうために点火時期を遅角するなど通常のェン ジン制御とは異なる制御を行なうことができる。このとき、エンジンのトルク脈動は通常 時とは異なるため、第 1のモータジェネレータによる制振制御も異なるものとすると、 第 1のモータジェネレータの出力トルク指令値によっては適正にエンジンの失火を判 定することができな 、場合が生じる。
[0004] 本発明の内燃機関の失火判定装置および失火判定方法は、排気系に排気を浄化 する浄ィ匕装置が取り付けられた内燃機関を浄ィ匕装置の暖機を促進しているときでも 暖機が完了しているときでも内燃機関の失火をより精度よく判定することを目的の一 つとする。本発明の内燃機関の失火判定装置および失火判定方法は、排気系に排 気を浄ィ匕する浄ィ匕装置が取り付けられた内燃機関を浄ィ匕装置の暖機を促進している ときでも暖機が完了しているときでも内燃機関の失火を失火の種類を含めてより精度 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手段を採った。
[0006] 本発明の内燃機関の失火判定装置は、排気系に排気を浄化する浄化装置が取り 付けられた複数気筒の内燃機関を備えるハイブリッドシステムにおける該内燃機関の 失火を判定する内燃機関の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手段と、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に要する時間である単位回転角所 要時間を演算する単位回転角所要時間演算手段と、前記内燃機関に対して前記浄 化装置の暖機を促進するための暖機促進制御が行なわれているときには前記演算 された単位回転角所要時間を用いて複数の失火パターンを少なくとも二つのグルー プに区分けして該複数の失火パターンを判定し、前記暖機促進制御が行なわれて いないときには前記演算された単位回転角所要時間を用いて前記複数の失火バタ ーンを前記グループとは異なるグループに区分けして該複数の失火パターンを判定 する失火判定手段と、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、排気系に排気を浄ィ匕する浄ィ匕装置 が取り付けられた複数気筒の内燃機関に対して浄ィ匕装置の暖機を促進するための 暖機促進制御が行なわれているときには、内燃機関の出力軸の回転位置に基づい て演算された内燃機関の出力軸の所定の単位回転角毎の回転に要する時間である 単位回転角所要時間を用いて複数の失火パターンを少なくとも二つのグループに区 分けして該複数の失火パターンを判定し、暖機促進制御が行なわれて 、な 、ときに は単位回転角所要時間を用いて複数の失火パターンを暖機促進制御が行なわれて いるときに区分けされたグループとは異なるグループに区分けして複数の失火パタ ーンを判定する。これにより、浄ィ匕装置の暖機を促進しているときや暖機を促進して いないときに拘わらず、内燃機関の失火をより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、前記失火判定手段は、前記 複数の失火パターンとして、前記複数の気筒のうちの 1気筒だけが失火している単失 火パターンと、前記複数の気筒のうち連続する 2気筒が失火している連続失火パター ンと、前記複数の気筒のうち一つの燃焼気筒を挟む 2気筒が失火している間欠失火 ノターンと、を判定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記失火判定 手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときには前記演算された単位回転角 所要時間を用いて前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとのグループと前記 連続失火パターンのグループとに区分けして前記複数の失火パターンを判定し、前 記暖機促進制御が行なわれていないときには前記演算された単位回転角所要時間 を用いて前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループと前記間欠失火 ノターンのグループとに区分けして前記複数の失火パターンを判定する手段である ものとすることもできる。これらのよう〖こすること〖こより、浄ィ匕装置の暖機を促進している ときや暖機を促進していないときに拘わらず、内燃機関の失火を失火の種類を含め てより精度よく判定することができる。
[0009] 暖機促進制御が行なわれているときに単位回転角所要時間を用いて単失火バタ ーンと間欠失火パターンとのグループを区分けする態様の本発明の内燃機関の失 火判定装置において、前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれている ときには、前記演算された単位回転角所要時間が第 1の時間を超えるときに前記連 続失火パターンのグループと判定し、前記演算された単位回転角所要時間が前記 第 1の時間は超えないが該第 1の時間より短い第 2の時間を超えるときに前記単失火 パターンと前記間欠失火パターンとのグループと判定し、前記暖機促進制御が行な われていないときには、前記演算された単位回転角所要時間が第 3の時間を超える ときに前記間欠失火パターンのグループと判定し、前記演算された単位回転角所要 時間が前記第 3の時間は超えないが該第 3の時間より短い第 4の時間を超えるときに 前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループと判定する手段であるも のとすることもできる。これらのよう〖こすること〖こより、浄ィ匕装置の暖機を促進していると きの内燃機関の失火を失火の種類を含めてより精度よく判定することができる。
[0010] また、暖機促進制御が行なわれているときに単位回転角所要時間を用いて単失火 ノターンと間欠失火パターンとのグループを区分けする態様の本発明の内燃機関の 失火判定装置において、前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれてい るときには、前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした 後に前記演算された単位回転角所要時間の所定角度差に基づいて前記単失火パ ターンと前記間欠失火パターンとを分別して判定する手段であるものとすることもでき る。この場合、前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときに前 記単失火パターンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした後は、前記演 算された単位回転角所要時間の 360度差または 120度差とに基づいて単失火バタ ーンと間欠失火パターンとを判定する手段であるものとすることもできる。更にこの場 合、前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときに前記単失火 ノターンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした後は、前記 360度差が 7 20度内で第 1の判定値を 1回のみ超えると共に前記 120度差が 720度内で第 2の判 定値を 1回のみ超えるときに単失火パターンを判定し、前記 360度差が 720度内で 前記第 1の判定値を 2回超えると共に前記 120度差が 720度内で前記第 2の判定値 を 2回超えるときに間欠失火パターンを判定する手段であるものとすることもできる。こ れらのようにすることにより、浄ィ匕装置の暖機を促進しているときの内燃機関の失火を 失火の種類を含めてより精度よく判定することができる。
[0011] 暖機促進制御が行なわれていないときに単位回転角所要時間を用いて単失火パ ターンと連続失火パターンとのグループを区分けする態様の本発明の内燃機関の失 火判定装置において、前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれていな いときには、前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループを区分けした 後に前記演算された単位回転角所要時間の所定角度差に基づいて前記単失火パ ターンと前記連続失火パターンとを分別して判定する手段であるものとすることもでき る。この場合、前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれていないとき〖こ 前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループを区分けした後は、前記 演算された単位回転角所要時間の 360度差または 120度差とに基づいて前記単失 火パターンと前記連続失火パターンとを判定する手段であるものとすることもできる。 更にこの場合、前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれていないときに 前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループを区分けした後は、前記 演算された単位回転角所要時間の 360度差におけるパターンと 120度差におけるパ ターンとに基づいて前記単失火パターンを判定し、前記演算された単位回転角所要 時間の 360度差におけるパターンと 120度差におけるパターンとによっては前記単 失火パターンが判定されないときに前記連続失火パターンと判定する手段であるも のとすることもできる。これらのよう〖こすること〖こより、浄化装置の暖機を促進していな いときの内燃機関の失火を失火の種類を含めてより精度よく判定することができる。
[0012] また、本発明の内燃機関の失火判定装置において、前記失火判定手段は、前記 演算された単位回転角所要時間を用いて複数の失火パターンを少なくとも二つのグ ループに区分けした後に、前記演算された単位回転角所要時間の所定角度差に基 づ 、て区分けしたグループ内の失火を判定する手段であるものとすることもできる。こ うすれば、内燃機関の失火を失火の種類を含めてより精度よく判定することができる 。この場合、前記所定角度差は、 360度差または 120度差であるものとすることもでき る。
[0013] 本発明の内燃機関の失火判定方法は、排気系に排気を浄ィ匕する浄ィ匕装置が取り 付けられた複数気筒の内燃機関を備えるハイブリッドシステムにおける該内燃機関の 失火を判定する内燃機関の失火判定方法であって、前記内燃機関に対して前記浄 化装置の暖機を促進するための暖機促進制御が行なわれているときには、前記内燃 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 毎の回転に要する時間である単位回転角所要時間を演算すると共に該演算した単 位回転角所要時間を用いて複数の失火パターンを少なくとも二つのグループに区分 けして該複数の失火パターンを判定し、前記暖機促進制御が行なわれて 、な 、とき には、前記単位回転角所要時間を演算すると共に前記演算した単位回転角所要時 間を用いて前記複数の失火パターンを前記グループとは異なるグループに区分けし て該複数の失火パターンを判定する、ことを特徴とする。
[0014] この本発明の内燃機関の失火判定方法では、排気系に排気を浄ィ匕する浄ィ匕装置 が取り付けられた複数気筒の内燃機関に対して浄ィ匕装置の暖機を促進するための 暖機促進制御が行なわれているときには、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に要する時間である単位回転 角所要時間を演算すると共に演算した単位回転角所要時間を用いて複数の失火パ ターンを少なくとも二つのグループに区分けして複数の失火パターンを判定し、暖機 促進制御が行なわれていないときには、同様に単位回転角所要時間を演算すると共 に演算した単位回転角所要時間を用いて複数の失火パターンを暖機促進制御が行 なわれているときに区分けされたグループとは異なるグループに区分けして複数の失 火パターンを判定する。これにより、浄ィ匕装置の暖機を促進しているときや暖機を促 進していないときに拘わらず、内燃機関の失火をより精度よく判定することができる。
[0015] こうした本発明の内燃機関の失火判定方法において、前記複数の失火パターンと して、前記複数の気筒のうちの 1気筒だけが失火している単失火パターンと、前記複 数の気筒のうち連続する 2気筒が失火している連続失火パターンと、前記複数の気 筒のうち一つの燃焼気筒を挟む 2気筒が失火している間欠失火パターンと、を含み、 前記暖機促進制御が行なわれているときには前記演算した単位回転角所要時間を 用いて前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとのグループと前記連続失火パ ターンのグループとに区分けして前記複数の失火パターンを判定し、前記暖機促進 制御が行なわれて 、な 、ときには前記演算した単位回転角所要時間を用いて前記 単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループと前記間欠失火パターンのグ ループとに区分けして前記複数の失火パターンを判定することを特徴とするものとす ることもできる。これらのようにすることにより、浄ィ匕装置の暖機を促進しているときや 暖機を促進していないときに拘わらず、内燃機関の失火を失火の種類を含めてより 精度よく判定することができる。
[0016] 暖機促進制御が行なわれているときに単位回転角所要時間を用いて単失火バタ ーンと間欠失火パターンとのグループを区分けする態様の本発明の内燃機関の失 火判定方法において、前記暖機促進制御が行なわれているときには、前記演算した 単位回転角所要時間が第 1の時間を超えるときに前記連続失火パターンのグループ と判定し、前記演算した単位回転角所要時間が前記第 1の時間は超えないが該第 1 の時間より短い第 2の時間を超えるときに前記単失火パターンと前記間欠失火バタ ーンとのグループと判定し、前記暖機促進制御が行なわれていないときには、前記 演算した単位回転角所要時間が第 3の時間を超えるときに前記間欠失火パターンの グループと判定し、前記演算した単位回転角所要時間が前記第 3の時間は超えない が該第 3の時間より短い第 4の時間を超えるときに前記単失火パターンと前記連続失 火パターンとのグループと判定することを特徴とするものとすることもできる。これらの ようにすることにより、浄ィ匕装置の暖機を促進しているときの内燃機関の失火を失火 の種類を含めてより精度よく判定することができる。
[0017] また、暖機促進制御が行なわれているときに単位回転角所要時間を用いて単失火 ノターンと間欠失火パターンとのグループを区分けする態様の本発明の内燃機関の 失火判定方法において、前記暖機促進制御が行なわれているときには、前記単失 火パターンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした後に前記演算した単 位回転角所要時間の所定角度差に基づいて前記単失火パターンと前記間欠失火 ノターンとを分別して判定することを特徴とするものとすることもできる。この場合、前 記暖機促進制御が行なわれているときに前記単失火パターンと前記間欠失火バタ ーンとのグループを区分けした後は、前記演算した単位回転角所要時間の 360度差 または 120度差とに基づいて単失火パターンと間欠失火パターンとを判定することを 特徴とするものとすることもできる。更にこの場合、前記暖機促進制御が行なわれて いるときに前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした 後は、前記 360度差が 720度内で第 1の判定値を 1回のみ超えると共に前記 120度 差が 720度内で第 2の判定値を 1回のみ超えるときに単失火パターンを判定し、前記 360度差が 720度内で前記第 1の判定値を 2回超えると共に前記 120度差が 720度 内で前記第 2の判定値を 2回超えるときに間欠失火パターンを判定することを特徴と するものとすることもできる。これらのよう〖こすること〖こより、浄化装置の暖機を促進し ているときの内燃機関の失火を失火の種類を含めてより精度よく判定することができ る。
[0018] 暖機促進制御が行なわれていないときに単位回転角所要時間を用いて単失火パ ターンと連続失火パターンとのグループを区分けする態様の本発明の内燃機関の失 火判定方法において、前記暖機促進制御が行なわれていないときには、前記単失 火パターンと前記連続失火パターンとのグループを区分けした後に前記演算した単 位回転角所要時間の所定角度差に基づいて前記単失火パターンと前記連続失火 ノターンとを分別して判定することを特徴とするものとすることもできる。この場合、前 記暖機促進制御が行なわれて 、な 、ときに前記単失火パターンと前記連続失火パ ターンとのグループを区分けした後は、前記演算した単位回転角所要時間の 360度 差または 120度差とに基づいて前記単失火パターンと前記連続失火パターンとを判 定することを特徴とするものとすることもできる。更にこの場合、前記暖機促進制御が 行なわれて 、な 、ときに前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループ を区分けした後は、前記演算した単位回転角所要時間の 360度差におけるパターン と 120度差におけるパターンとに基づいて前記単失火パターンを判定し、前記演算 された単位回転角所要時間の 360度差におけるパターンと 120度差におけるパター ンとによっては前記単失火パターンが判定されないときに前記連続失火パターンと 判定することを特徴とするものとすることもできる。これらのようにすることにより、浄ィ匕 装置の暖機を促進していないときの内燃機関の失火を失火の種類を含めてより精度 よく半 U定することができる。
[0019] また、本発明の内燃機関の失火判定方法において、前記演算した単位回転角所 要時間を用いて複数の失火パターンを少なくとも二つのグループに区分けした後に 、前記演算した単位回転角所要時間の所定角度差に基づいて区分けしたグループ 内の失火を判定することを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、内燃機関 の失火を失火の種類を含めてより精度よく判定することができる。この場合、前記所 定角度差は、 360度差または 120度差であるものとすることもできる。
図面の簡単な説明
[0020] [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]T30演算処理の一例を示すフローチャートである。
[図 5]単失火連続失火判定処理の一例を示すフローチャートである。
[図 6]クランク角 CAの 720度分の 360度差分 Δ 360の変化の様子の一例を示す説 明図である。
[図 7]単失火間欠失火判定処理の一例を示すフローチャートである。
[図 8]単失火のときの 360度差分 Δ 360とクランク角 CAとの関係および 120度差分
Δ 120とクランク角 CAとの関係の一例を示す説明図である。
[図 9]間欠失火のときの 360度差分 Δ 360とクランク角 CAとの関係および 120度差 分 Δ 120とクランク角 CAとの関係の一例を示す説明図である。
[図 10]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 11]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
[0021] 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。
[0022] 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を介して吸入すると共に気筒毎に設 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 、この混合気を吸気ノ レブ 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。
[0023] 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。
[0024] 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。
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。 [0026] 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。
[0027] 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 シヨンセンサ 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 ECU 52と通信ポートを介して接続されており、エンジン ECU24ゃモータECU40,バッテ 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。
[0028] 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。
[0029] 次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車 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。
[0030] 失火判定処理ルーチンが実行されると、エンジン ECU24の CPU24aは、まず、ク ランクシャフト 26が 30度回転するのに要した時間として演算された 30度所要時間 T3 0と浄ィ匕装置 134の触媒の暖機を促進するための触媒暖機促進制御を実行している か否かを示す触媒暖機制御フラグ Fとを入力する処理を実行する (ステップ S 100)。 ここで、 30度所要時間 T30については、図 4に例示する T30演算処理により演算さ れたものを入力するものとした。 30度所要時間 T30は、図 4の T30演算処理では、ク ランクポジションセンサ 140からのクランク角 CAに基づいてクランク角 CAが 30度回 転する毎にそのときの時刻を入力すると共に (ステップ S200)、今回の時刻から前回 クランク角 C Aが 30度回転したときに入力した時刻との差を計算する (ステップ S 210) こと〖こより演算することができる。また、触媒暖機制御フラグ Fについては、ハイブリツ ド用電子制御ユニット 70により、浄ィ匕装置 134の触媒の暖機が完了しておらず、触 媒の暖機を促進する制御が許可されているときに値 1が設定され、触媒の暖機が完 了したときや、触媒の暖機が完了していなくても触媒の暖機を促進する制御が許可さ れていないときには値 0が設定された、ものをノヽイブリツド用電子制御ユニット 70から 通信により入力するものとした。 [0031] 続いて、入力した触媒暖機制御フラグ Fを調べ (ステップ S110)、触媒暖機制御フ ラグ Fが値 0のとき、即ち、触媒暖機促進制御が行なわれていないときには、入力した 30度所要時間 T30を閾値 Trefl, Tref 2と比較する（ステップ SI 20, S130)。ここで 、閾値 Treflは、閾値 Tref2より大きな値であり、触媒暖機促進制御が実行されてい ないときにエンジン 22の 6気筒のうち一つの燃焼気筒を挟む 2気筒が失火している間 欠失火を判定するための閾値であり、閾値 Tref2は、触媒暖機促進制御が実行され て!、な 、ときにエンジン 22の 6気筒のうちの 1気筒だけが失火して 、る単失火と連続 する 2気筒が失火している連続失火とからなるグループを判定するための閾値である 。閾値 Treflと閾値 Tref 2は、共に実験などにより定めることができる。 30度所要時 間 T30が閾値 Treflより大きいときには、間欠失火が生じていると判定して (ステップ S 140)、失火判定処理を終了する。一方、 30度所要時間 T30が閾値 Trefl以下で あるが閾値 Tref2より大きいときには、単失火か連続失火が生じていると判定し、単 失火と連続失火を判定する図 5に例示する単失火連続失火判定処理を実行して (ス テツプ S150)、失火判定処理を終了する。
[0032] 単失火連続失火判定処理では、まず、 30度所要時間 T30を入力し (ステップ S30 0)、入力した 30度所要時間 T30の 360度差分 Δ 360を計算し (ステップ S310)、 36 0度差分 Δ 360のピークを失火気筒 PIとして設定する (ステップ S320)。 6気筒ェン ジンの場合、クランク角 CAが 120度 CAごとに爆発燃焼するから、 30度所要時間 T3 0の 360度差分 Δ 360では、失火している気筒に対する 30度所要時間 T30 (大きな 値)と失火して ヽな ヽ気筒に対する 30度所要時間 Τ30 (小さな値)との差分は失火し ていない気筒同士の差分に比して大きな値となる。このため、ピークを示す 360度差 分 Δ 360は失火している気筒に対するものとなる。実施例では、この気筒を失火気筒 P1 ( Δ 360)とするのである。クランク角 CAの 720度分の 360度差分 Δ 360の変ィ匕の 様子を図 6に示す。図中、ピークとなる 360度差分 Δ 360に対応する気筒が失火気 筒 P1で表わされ、この失火気筒 P1の一つ前に爆発燃焼する気筒を失火前気筒 Ρ0 で表わされ、失火気筒 P1の一つ後に爆発燃焼する気筒が失火後気筒 Ρ2で表わさ れている。次に、入力した 30度所要時間 Τ30の 120度差分 Δ 120を計算し (ステツ プ S330)、 360度差分 Δ 360のときと同様に 120度差分 Δ 120のピークを失火気筒 PIとして設定する (ステップ S 340)。 6気筒エンジンの場合、前述したようにクランク 角 CAが 120度 CAごとに爆発燃焼するから、 30度所要時間 T30の 120度差分 Δ 12 0でも、失火している気筒に対する 30度所要時間 T30 (大きな値）と失火していない 気筒に対する 30度所要時間 Τ30 (小さな値)との差分は、失火して!/、な 、気筒同士 の差分に比して大きな値となる。このため、 120度差分 Δ 120でもピークは失火して いる気筒に対するものとなる。実施例では、この気筒を失火気筒 P1 ( Δ 120)とする のである。クランク角 CAの 720度分の 120度差分 Δ 120の変化の様子も図 6と同様 である。
次に、判定指標 Jal, Ja2, Ja3として、失火気筒 PIの 360度差分 Δ 360 (PI)に対 する失火気筒より一つ前に燃焼した気筒 P0の 360度差分 Δ 360 (P0)の比 [360 (P
0) /360 (P1) ] ,失火気筒 P1の 360度差分 Δ 360 (P1)に対する失火気筒より一つ 後に燃焼した気筒 P2の 360度差分 Δ 360 (P2)の比 [360 (P2) /360 (P1) ] ,失火 気筒 P1の 120度差分 Δ 120 (P1)に対する失火気筒より一つ前に燃焼した気筒 P0 の 120度差分 Δ 120 (P0)の比 [ 120 (PO) /120 (P1) ]を計算し (ステップ S350)、 計算した判定指標 Jal, Ja2, Ja3がそれぞれ閾値 Al l, A12により設定される範囲， 閾値 A21, A22により設定される範囲，閾値 A31, A32により設定される範囲にある か否かを判定する（ステップ S360)。ここで、閾値 Al l, A12は単失火しているときの 失火気筒 P1の 360度差分 Δ 360 (P1)に対する失火気筒より一つ前に燃焼した気 筒 P0の 360度差分 Δ 360 (P0)の比 [360 (P0) /360 (P1) ]の範囲の下限と上限 であり、閾値 A21, A22は単失火しているときの失火気筒 P1の 360度差分 Δ 360 (P
1)に対する失火気筒より一つ後に燃焼した気筒 P2の 360度差分 Δ 360 (P2)の比 [ 360 (P2) Z360 (P1) ]の範囲の下限と上限であり、閾値 A31, A32は単失火してい るときの失火気筒 P1の 120度差分 Δ 120 (Ρ1)に対する失火気筒より一つ前に燃焼 した気筒 Ρ0の 120度差分 Δ 120 (Ρ0)の比 [ 120 (PO) /120 (Ρ1) ]の範囲の下限と 上限であり、それぞれ実験などにより求めることができる。したがって、ステップ S360 の判定は、単失火であるか否かの判定となる。判定指標 Jal, Ja2, Ja3がそれぞれ閾 値 Al l, A12により設定される範囲，閾値 A21, A22により設定される範囲，閾値 A 31, A32により設定される範囲にあると判定されたときには、単失火と判定して (ステ ップ S370)、単失火連続失火判定処理を終了し、判定指標 Jal, Ja2, Ja3のいずれ かが閾値 Al l, A12により設定される範囲，閾値 A21, A22により設定される範囲， 閾値 A31, A32により設定される範囲にないと判定されたときには、単失火ではない として連続失火と判定して (ステップ S380)、単失火連続失火判定処理を終了する。
[0034] ステップ S110で触媒暖機制御フラグ Fが値 1のとき、即ち、触媒暖機促進制御が行 なわれていると判定されたときには、触媒暖機促進制御を実行していないときと同様 に、入力した 30度所要時間 T30を閾値 Tref3, Tref 4と比較する（ステップ SI 60, S 170)。ここで、閾値 Tref3は、閾値 Tref 4より大きな値であり、触媒暖機促進制御が 実行されているときにエンジン 22の 6気筒のうち連続する 2気筒が失火している連続 失火を判定するための閾値であり、閾値 Tref4は、エンジン 22の 6気筒のうちの 1気 筒だけが失火している単失火と一つの燃焼気筒を挟む 2気筒が失火している間欠失 火と力もなるグループを判定するための閾値である。閾値 Tref3と閾値 Tref4は、共 に実験などにより定めることができ、前述した閾値 Treflと閾値 Tref2と同一の値を用 いることもできるし、異なる値を用いることもできる。 30度所要時間 T30が閾値 Tref 3 より大きいときには、連続失火が生じていると判定して (ステップ S 180)、失火判定処 理を終了する。一方、 30度所要時間 T30が閾値 Tref3以下であるが閾値 Tref4より 大きいときには、単失火か間欠失火が生じていると判定し、単失火と間欠失火を判定 する図 7に例示する単失火間欠失火判定処理を実行して (ステップ S190)、失火判 定処理を終了する。
[0035] 単失火間欠失火判定処理では、まず、 30度所要時間 T30を入力し (ステップ S40 0)、入力した 30度所要時間 T30の 360度差分 Δ 360を計算し (ステップ S410)、ク ランク角 CAの 720度内で 360度差分 Δ 360の閾値 B1を超えるピークの数（ピーク数 ) N360をカウントする (ステップ S420)。前述したように、 6気筒エンジンの場合、失 火している気筒に対する 360度差分 Δ 360は大きな値となるから、ピーク数 N360は 、 6気筒のうち失火している気筒数となる。ここで、閾値 B1は、単失火しているときと間 欠失火しているときの失火気筒に対応する 360度差分 Δ 360より小さな値で、且つ、 単失火して!/、るときと間欠失火して 、るときの失火して 、な 、気筒に対応する 360度 差分 Δ 360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。
[0036] 続いて、入力した 30度所要時間 T30の 120度差分 Δ 120を計算し (ステップ S430 )、クランク角 CAの 720度内で 120度差分 Δ 120の閾値 B2を超えるピークの数（ピ ーク数) N120をカウントする（ステップ S440)。前述したように、 6気筒エンジンの場 合、失火している気筒に対する 120度差分 Δ 120は大きな値となるから、ピーク数 N 120も、ピーク数 N360と同様に 6気筒のうち失火している気筒数となる。ここで、閾値 B2は、単失火して ヽるときと間欠失火して!/ヽるときの失火気筒に対応する 120度差 分 Δ 120より小さな値で、且つ、単失火しているときと間欠失火しているときの失火し ていない気筒に対応する 120度差分 Δ 120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。
[0037] そして、 360度差分 Δ 360に対するピーク数 N360が値 1であるか否かと 120度差 分 Δ 120に対するピーク数 N120が値 1であるか否かとを判定し (ステップ S450)、ピ ーク数 N360もピーク数 N120も共に値 1のときに単失火と判定して (ステップ S460) 、単失火間欠失火判定処理を終了し、ピーク数 N360もピーク数 N120も共に値 1で ないときに間欠失火と判定して (ステップ S470)、単失火間欠失火判定処理を終了 する。単失火のときの 360度差分 Δ 360とクランク角 CAとの関係および 120度差分 Δ 120とクランク角 CAとの関係を図 8に示し、間欠火のときの 360度差分 Δ 360とク ランク角 CAとの関係および 120度差分 Δ 120とクランク角 CAとの関係を図 9に示す 。図示するように、単失火ではピーク数 N360もピーク数 N120も共に値 1となり、間欠 失火ではピーク数 N360もピーク数 N120も共に値 2となる。
[0038] 以上説明した実施例のハイブリッド自動車 20に搭載された内燃機関の失火判定装 置によれば、触媒暖機促進制御を行なっていないときには、クランクシャフト 26が 30 度回転するのに要した時間として演算された 30度所要時間 T30と閾値 Trefl, Tref 2との比較により、間欠失火と、単失火および連続失火のグループとを区分けして失 火を判定し、触媒暖機促進制御を行なっているときには、クランクシャフト 26が 30度 回転するのに要した時間として演算された 30度所要時間 T30と閾値 Tref 3, Tref4 との比較により、連続失火と、単失火および間欠失火のグループとを区分けして失火 を判定することにより、触媒暖機促進制御を行なっていないときでも触媒暖機促進制 御を行なっているときでも、エンジン 22の失火をより精度よく判定することができる。し 力も、触媒暖機促進制御を行なっていないときには、 30度所要時間 T30の 360度差 分 Δ 360と 120度差分 Δ 120とにより単失火と連続失火とを判定し、触媒暖機促進 制御を行なっているときには 30度所要時間 T30の 360度差分 Δ 360と 120度差分 Δ 120とにより単失火と間欠失火とを判定するから、触媒暖機促進制御を行なってい な!、ときでも触媒暖機促進制御を行なって 、るときでも、失火の種類を含めてェンジ ン 22の失火をより精度よく判定することができる。
[0039] 実施例のハイブリッド自動車 20に搭載された内燃機関の失火判定装置では、触媒 暖機促進制御を行なっていないときには、間欠失火と、単失火および連続失火のグ ループとを区分けした後に、判定指標 Jal, Ja2, Ja3がそれぞれ閾値 Al l, A12によ り設定される範囲，閾値 A21, A22により設定される範囲，閾値 A31, A32により設 定される範囲にあるか否かを判定することにより単失火と連続失火とを判定するもの としたが、判定指標 Jal, Ja2, Ja3のいずれか一つを用いず、二つの判定指標により 単失火と連続失火とを判定するものとしても構わないし、判定指標 Jal, Ja2, Ja3のい ずれか二つを用いず、一つの判定指標により単失火と連続失火とを判定するものと しても構わない。また、判定指標 Jal, Ja2, Ja3とは異なる判定指標を用いて単失火と 連続失火とを判定するものとしてもょ ヽ。
[0040] 実施例のハイブリッド自動車 20に搭載された内燃機関の失火判定装置では、触媒 暖機促進制御を行なっているときには、クランク角 CAの 720度内の 360度差分 Δ 36 0に対するピーク数 N360と 120度差分 Δ 120に対するピーク数 N 120とに基づいて 単失火と間欠失火とを判定するものとしたが、クランク角 CAの 720度内の 360度差 分 Δ 360に対するピーク数 N360だけに基づいて単失火と間欠失火とを判定するも のとしてもよいし、クランク角 CAの 720度内の 120度差分 Δ 120に対するピーク数 N 120だけに基づいて単失火と間欠失火とを判定するものとしてもよい。また、クランク 角 CAの 720度内の 360度差分 Δ 360に対するピーク数 N360や 120度差分 Δ 120 に対するピーク数 N120とは異なる判定指標を用いて単失火と間欠失火とを判定す るちのとしてちょい。
[0041] 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に減速ギヤ 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 図 10の変形例のハイプリ ッド自動車 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 10における車輪 64 a, 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 11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!/、。
[0042] 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。
[0043] 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
[0044] 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] 排気系に排気を浄ィ匕する浄ィ匕装置が取り付けられた複数気筒の内燃機関を備える ノ、イブリツドシステムにおける該内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装 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手段と、
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 毎の回転に要する時間である単位回転角所要時間を演算する単位回転角所要時間 演算手段と、
前記内燃機関に対して前記浄ィヒ装置の暖機を促進するための暖機促進制御が行 なわれているときには前記演算された単位回転角所要時間を用いて複数の失火パ ターンを少なくとも二つのグループに区分けして該複数の失火パターンを判定し、前 記暖機促進制御が行なわれていないときには前記演算された単位回転角所要時間 を用いて前記複数の失火パターンを前記グループとは異なるグループに区分けして 該複数の失火パターンを判定する失火判定手段と、
を備える内燃機関の失火判定装置。
[2] 請求項 1記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記複数の失火パターンとして、前記複数の気筒のうちの 1 気筒だけが失火している単失火パターンと、前記複数の気筒のうち連続する 2気筒 が失火している連続失火パターンと、前記複数の気筒のうち一つの燃焼気筒を挟む 2気筒が失火している間欠失火パターンと、を判定する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[3] 請求項 2記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときには前記演算され た単位回転角所要時間を用いて前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとの グループと前記連続失火パターンのグループとに区分けして前記複数の失火パター ンを判定し、前記暖機促進制御が行なわれて ヽな ヽときには前記演算された単位回 転角所要時間を用いて前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループと 前記間欠失火パターンのグループとに区分けして前記複数の失火パターンを判定 する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[4] 請求項 3記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときには、前記演算さ れた単位回転角所要時間が第 1の時間を超えるときに前記連続失火パターンのダル ープと判定し、前記演算された単位回転角所要時間が前記第 1の時間は超えないが 該第 1の時間より短い第 2の時間を超えるときに前記単失火パターンと前記間欠失火 ノターンとのグループと判定し、前記暖機促進制御が行なわれていないときには、前 記演算された単位回転角所要時間が第 3の時間を超えるときに前記間欠失火パター ンのグループと判定し、前記演算された単位回転角所要時間が前記第 3の時間は超 えないが該第 3の時間より短い第 4の時間を超えるときに前記単失火パターンと前記 連続失火パターンとのグループと判定する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[5] 請求項 3記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときには、前記単失火 ノターンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした後に前記演算された単 位回転角所要時間の所定角度差に基づいて前記単失火パターンと前記間欠失火 パターンとを分別して判定する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[6] 請求項 5記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときに前記単失火バタ ーンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした後は、前記演算された単位 回転角所要時間の 360度差または 120度差とに基づいて単失火パターンと間欠失 火パターンとを判定する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[7] 請求項 6記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれているときに前記単失火バタ ーンと前記間欠失火パターンとのグループを区分けした後は、前記 360度差が 720 度内で第 1の判定値を 1回のみ超えると共に前記 120度差が 720度内で第 2の判定 値を 1回のみ超えるときに単失火パターンを判定し、前記 360度差が 720度内で前 記第 1の判定値を 2回超えると共に前記 120度差が 720度内で前記第 2の判定値を 2回超えるときに間欠失火パターンを判定する手段である
内燃機関の失火判定装置。
[8] 請求項 3記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれていないときには、前記単失 火パターンと前記連続失火パターンとのグループを区分けした後に前記演算された 単位回転角所要時間の所定角度差に基づいて前記単失火パターンと前記連続失 火パターンとを分別して判定する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[9] 請求項 8記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれていないときに前記単失火 ノターンと前記連続失火パターンとのグループを区分けした後は、前記演算された 単位回転角所要時間の 360度差または 120度差とに基づいて前記単失火パターン と前記連続失火パターンとを判定する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[10] 請求項 9記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記暖機促進制御が行なわれていないときに前記単失火 ノターンと前記連続失火パターンとのグループを区分けした後は、前記演算された 単位回転角所要時間の 360度差におけるパターンと 120度差におけるパターンとに 基づいて前記単失火パターンを判定し、前記演算された単位回転角所要時間の 36 0度差におけるパターンと 120度差におけるパターンとによっては前記単失火パター ンが判定されないときに前記連続失火パターンと判定する手段である、
内燃機関の失火判定装置。
[11] 請求項 1記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記失火判定手段は、前記演算された単位回転角所要時間を用いて複数の失火 パターンを少なくとも二つのグループに区分けした後に、前記演算された単位回転 角所要時間の所定角度差に基づいて区分けしたグループ内の失火を判定する手段 である、
内燃機関の失火判定装置。
[12] 請求項 11記載の内燃機関の失火判定装置であって、
前記所定角度差は、 360度差または 120度差である、
内燃機関の失火判定装置。
[13] 排気系に排気を浄ィ匕する浄ィ匕装置が取り付けられた複数気筒の内燃機関を備える ノ、イブリツドシステムにおける該内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定方 法であって、
前記内燃機関に対して前記浄ィヒ装置の暖機を促進するための暖機促進制御が行 なわれているときには、前記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に要する時間である単位回転角所要時 間を演算すると共に該演算した単位回転角所要時間を用いて複数の失火パターン を少なくとも二つのグループに区分けして該複数の失火パターンを判定し、前記暖 機促進制御が行なわれていないときには、前記単位回転角所要時間を演算すると共 に前記演算した単位回転角所要時間を用いて前記複数の失火パターンを前記ダル 一プとは異なるグループに区分けして該複数の失火パターンを判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[14] 請求項 13記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記複数の失火パターンとして、前記複数の気筒のうちの 1気筒だけが失火してい る単失火パターンと、前記複数の気筒のうち連続する 2気筒が失火している連続失 火パターンと、前記複数の気筒のうち一つの燃焼気筒を挟む 2気筒が失火している 間欠失火パターンと、を含み、
前記暖機促進制御が行なわれているときには前記演算した単位回転角所要時間 を用いて前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとのグループと前記連続失火 ノ ターンのグループとに区分けして前記複数の失火パターンを判定し、前記暖機促 進制御が行なわれて 、な 、ときには前記演算した単位回転角所要時間を用いて前 記単失火パターンと前記連続失火パターンとのグループと前記間欠失火パターンの グループとに区分けして前記複数の失火パターンを判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定装置。
[15] 請求項 14記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記暖機促進制御が行なわれているときには、前記演算した単位回転角所要時間 が第 1の時間を超えるときに前記連続失火パターンのグループと判定し、前記演算し た単位回転角所要時間が前記第 1の時間は超えないが該第 1の時間より短い第 2の 時間を超えるときに前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとのグループと判 定し、前記暖機促進制御が行なわれていないときには、前記演算した単位回転角所 要時間が第 3の時間を超えるときに前記間欠失火パターンのグループと判定し、前 記演算した単位回転角所要時間が前記第 3の時間は超えないが該第 3の時間より短 い第 4の時間を超えるときに前記単失火パターンと前記連続失火パターンとのダル ープと判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[16] 請求項 14記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記暖機促進制御が行なわれているときには、前記単失火パターンと前記間欠失 火パターンとのグループを区分けした後に前記演算された単位回転角所要時間の 所定角度差に基づいて前記単失火パターンと前記間欠失火パターンとを分別して 判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[17] 請求項 16記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記暖機促進制御が行なわれているときに前記単失火パターンと前記間欠失火パ ターンとのグループを区分けした後は、前記演算された単位回転角所要時間の 360 度差または 120度差とに基づいて単失火パターンと間欠失火パターンとを判定する ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[18] 請求項 17記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記暖機促進制御が行なわれているときに前記単失火パターンと前記間欠失火パ ターンとのグループを区分けした後は、前記 360度差が 720度内で第 1の判定値を 1 回のみ超えると共に前記 120度差が 720度内で第 2の判定値を 1回のみ超えるとき に単失火パターンを判定し、前記 360度差が 720度内で前記第 1の判定値を 2回超 えると共に前記 120度差が 720度内で前記第 2の判定値を 2回超えるときに間欠失 火パターンを判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[19] 請求項 14記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記暖機促進制御が行なわれていないときには、前記単失火パターンと前記連続 失火パターンとのグループを区分けした後に前記演算された単位回転角所要時間 の所定角度差に基づいて前記単失火パターンと前記連続失火パターンとを分別して 判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[20] 請求項 19記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記暖機促進制御が行なわれて 、な 、ときに前記単失火パターンと前記連続失火 ノ ターンとのグループを区分けした後は、前記演算された単位回転角所要時間の 3 60度差または 120度差とに基づいて前記単失火パターンと前記連続失火パターン とを判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[21] 請求項 20記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記暖機促進制御が行なわれて 、な 、ときに前記単失火パターンと前記連続失火 ノ ターンとのグループを区分けした後は、前記演算された単位回転角所要時間の 3 60度差におけるパターンと 120度差におけるパターンとに基づいて前記単失火パタ ーンを判定し、前記演算された単位回転角所要時間の 360度差におけるパターンと 120度差におけるパターンとによっては前記単失火パターンが判定されないときに前 記連続失火パターンと判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
[22] 請求項 13記載の内燃機関の失火判定方法であって、
前記演算した単位回転角所要時間を用いて複数の失火パターンを少なくとも二つ のグループに区分けした後に、前記演算した単位回転角所要時間の所定角度差に 基づいて区分けしたグループ内の失火を判定する、 ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。
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