JP2004293350A - Device for detecting combustion state of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】失火検出用プレートの位置が、クランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動,プレート製造誤差の影響を受け易い状況下でも、全回転領域に渡り、失火を的確に検出する。
【解決手段】時間信号計測手段により第一のクランク角度から第二のクランク角度までの所要時間を計測する。次に、実燃焼状態パラメータ演算手段により該所要時間から実燃焼状態パラメータ及び残存燃焼状態パラメータを演算する。該実燃焼状態パラメータと該残存燃焼状態パラメータから燃焼状態パラメータを演算し、燃焼状態判定手段で燃焼状態を判定する。
また、異常燃焼気筒判定は、該燃焼状態判定結果と該実燃焼状態パラメータと該残存燃焼状態パラメータと点火気筒信号から、異常燃焼気筒を判別する。
【選択図】 図1[PROBLEMS] To accurately detect a misfire over the entire rotation range even in a situation where the position of a misfire detection plate is easily affected by shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.) of a crankshaft, combustion fluctuation, and plate manufacturing error. .
A time signal measuring unit measures a required time from a first crank angle to a second crank angle. Next, the actual combustion state parameter and the remaining combustion state parameter are calculated from the required time by the actual combustion state parameter calculation means. A combustion state parameter is calculated from the actual combustion state parameter and the remaining combustion state parameter, and the combustion state is determined by combustion state determination means.
In the abnormal combustion cylinder determination, the abnormal combustion cylinder is determined from the combustion state determination result, the actual combustion state parameter, the remaining combustion state parameter, and the ignition cylinder signal.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃焼状態検出装置に関し、特に高回転領域における検出率を損なうことなく、全域失火診断を可能にした内燃機関の燃焼状態検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンの燃焼により発生するトルクと回転数の関係を利用して、回転数を計測することによって運転状態を検出し間接的に失火を検出する技術が知られている。この技術は、前回の点火から今回の点火までの1点火サイクル内の少なくとも2点火以上で内燃機関の回転速度を検出し、該回転速度の差により前記1点火サイクル内における前記内燃機関の回転速度変動値を求め、逐次求められた該回転速度変動値を統計的に演算処理し、該演算処理の結果を用いて内燃機関の燃焼状態の判定を行うものである(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭58−51243号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記診断方法は、比較的、低回転領域において、失火によるトルク変動を回転速度変動値として検出することができるが、一方で、失火検出用プレートの位置によって検出が困難になる場合がある。例えば、6気筒エンジンで、失火検出用プレートが、エンジンのフロント側に位置する場合、クランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動,プレート製造誤差の影響を受けやすい欠点がある。そのため、高回転領域では、失火による回転速度変動値が小さいこともあり、これらの外乱に失火信号がうずもれてしまい、失火を検出することが困難になる。
【0005】
そこで、本発明は、失火検出用プレートの位置が、クランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動,プレート製造誤差の影響を受け易い位置に配置されていても、低回転から高回転領域,全域に渡り、失火を的確に検出できる内燃機関の燃焼状態検出装置を得ることを課題とした。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置は、基本的に、クランク軸が所定角度を回転する経過時間を測定した時間信号から内燃機関の燃焼状態を検出する検出装置において、実燃焼状態パラメータを演算する手段と、残存燃焼状態パラメータを演算する手段と、該実燃焼状態パラメータと該残存燃焼状態パラメータから燃焼状態パラメータを演算する燃焼状態パラメータ演算手段と、該燃焼状態パラメータ演算手段から燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、点火気筒信号を演算する手段と、該燃焼状態判定手段と該実燃焼状態パラメータ演算手段と該残存燃焼状態パラメータ演算手段と該点火気筒信号から異常燃焼気筒を判定する異常燃焼気筒判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
(実施例)
以下、実施例に基づき、本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置及びそれによる検出方法を詳細に説明する。図1に本発明のブロック図を示す。ブロック
101の時間信号計測手段より、所定角度間の時間信号を検出し、ブロック102の実燃焼状態パラメータ演算手段から実燃焼状態パラメータを演算する。またブロック103の残存燃焼状態パラメータ演算手段から残存燃焼状態パラメータを演算し、ブロック104の燃焼状態パラメータ演算手段で、燃焼状態パラメータを演算する。ブロック105の燃焼状態判定手段で、該燃焼状態パラメータから燃焼状態を判定する。一方、ブロック107の点火気筒信号演算手段で点火気筒信号を演算し、ブロック106の異常燃焼気筒判定手段で、該点火気筒信号と該実燃焼状態パラメータ,該残存燃焼状態パラメータ,該燃焼状態判定手段の結果から異常燃焼気筒を判定する。
【0008】
以上が、本発明の概要であり、以下本発明の対象となる内燃機関システムから説明する。
【0009】
図2に本発明の対象となる内燃機関システムを示す。内燃機関,吸気系,排気系からなり、該内燃機関には点火装置201,燃料噴射装置202および回転数検出手段203が取り付けられている。エアークリーナ200から流入される空気は、スロットルバルブ213で流量を調節された後、流量検出手段204で流量を計り、該燃料噴射装置202から所定の角度で噴射される燃料と混合されて各気筒214に供給される。また、該排気系には空燃比センサ205,三元触媒206が取り付けられており、排気ガスは該三元触媒206で浄化された後に、大気に排出される。内燃機関制御装置207は該流量検出手段204の出力信号Qaと該回転数検出手段203によってリングギアまたはプレート208の回転数Neを取り込み、燃料噴射量Tiを計算し、燃料噴射装置の噴射量を制御する。また、内燃機関制御装置207は、内燃機関内の空燃比を空燃比センサ205から検出し、該内燃機関内の空燃比を理論空燃比になるように燃料噴射量Tiを補正する空燃比フィードバック制御を行う。
【0010】
一方、燃料タンク209内の燃料は、燃料ポンプ210によって、吸引・加圧された後、プレッシャーレギュレータ211を備えた燃料管212を通って該燃料噴射装置202の燃料入口に導かれ、余分な燃料は、該燃料タンク209に戻される。なお、本実施例では6気筒エンジンを例にとって説明するが、この限りではない。
【0011】
図3にエンジンのクランク角度に対する回転数を示した。実線は#3気筒が失火した時の波形であり、破線は燃焼状態が正常時のものである。
【0012】
図3において、各気筒毎の回転数測定区間(以下ウインドウと呼ぶ)について説明する。基準信号REFにより各気筒のTDC(上死点)を検出する。該TDCから角度信号POSを用いて第一のクランク角度を求めウインドウ開始点Wsとする。ウインドウ開始点Wsから同じ角度信号POSを用いて第二のクランク角度を求め、第一のクランク角度から第二のクランク角度までをウインドウ幅Wとする。
【0013】
今、点火サイクルにある気筒のウインドウ通過時間をTw(i)とし、実燃焼状態パラメータD1A1を式(1)より求める。
【0014】
D1A1={Tw(i)−Tw(i−1)}/Tw3(i)×k …(1)
但し、
Tw(i):現在点火サイクルにある気筒のウインドウW通過時間
Tw(i−1):前回点火サイクルにある気筒のウインドウW通過時間
k:演算係数
D1A1:実燃焼状態パラメータ
式(1)はエンジンの燃焼状態が正常な時は、各気筒のウインドウ通過時間が等しいため燃焼状態パラメータD1A1は零を示す。エンジンが失火した時は失火気筒のトルク発生がなくなり回転数が低下するため、図4(a)に示すようにTwの値は大きくなる。この時、燃焼状態パラメータD1A1は図4(b)に示すように、ある正の値を示す。そこで、燃焼状態パラメータD1A1を予め設定した値と比較することによって、失火気筒の有無を検出することができる。
【0015】
上記の方法は、気筒数の少ないエンジン(4気筒以下)、または気筒数の多いエンジン(6気筒以上)の低回転領域(4000r/min 以下)では有効であるが、6気筒以上のエンジンの高回転領域では、失火検出用プレートがエンジンのフロント側に位置する場合、クランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動,プレート製造誤差の影響を受けやすい欠点がある。図5に6000r/min 時のウインドウ通過時間Twを示す。式(1)で失火の有無を判別するためには、図4(a)のように、失火気筒のTwと失火気筒の一つ前の気筒のTwに回転変動差が発生していなければならない。ところが、図5で、その条件を満たしている失火は、#3,#5気筒のみであり、他の失火は式(1)による検出はできない。この課題を解決する手段を本発明は記載する。
【0016】
上記問題を解決するために、まず、ウインドウ通過時間Twに着目する。図4(a)のウインドウ通過時間Twはウインドウ幅W=90°のものであり、6000r/min まで回転数を上昇させると、クランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動が失火信号を上回り、失火の有無を判別できないか、または失火の有無を判別できても失火気筒を誤判定してしまう。
【0017】
そこで、クランク軸の軸振動,燃焼変動の影響を平滑化する意味で、ウインドウ通過時間Twのウインドウ幅Wを可能な限り大きくする。本実施例は6気筒エンジンを対象としているため、ウインドウ幅Wは120°が限界となる。そこで、図6に4000r/min 時のウインドウ幅Wを120°にしたウインドウ通過時間Twを示す。図に示すように、失火による回転変動差が発生している一方、その後に失火による残存回転変動差が発生している。この場合、式(1)による失火の検出はかえってできないことになるが、式(2)を用いることにより、失火の有無を判別することができる。
【0018】
D1A2={Tw(i)−Tw(i−2)}/Tw3(i)×k …(2)
但し、
Tw(i):現在点火サイクルにある気筒のウインドウW通過時間
Tw(i−2):前々回点火サイクルにある気筒のウインドウW通過時間
k:演算係数
D1A2:残存燃焼状態パラメータ
次に図7に、6000r/min 時のウインドウ幅Wを120°にしたウインドウ通過時間Twを示す。図より、#1,#3,#4,#6気筒の失火は残存変動が支配的であるが、#2,#5の失火は実変動が支配的であることが分かる。つまり、ウインドウ幅Wを120°に変更しても、低回転から高回転領域まで一つの式で検出することはできないが、式(1),式(2)の両方の特徴をもつ式を用いれば、失火の検出は可能になる。ウインドウ幅Wを120°にすると、失火による残存回転変動値が、実際の失火による回転変動値よりも支配的になり、さらに運転領域(エンジン回転数,エンジン負荷)や、クランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動等の影響を受けにくくなる。定性的ではあるが、残存回転変動値は、実失火が発生してから遅れて発生する信号であり、この遅れ間に失火によるエネルギー変動がクランク軸に蓄えられ、次の点火タイミングで回転変動として検出されると考えられる。ここで、クランク軸に蓄えられるエネルギー変動は、クランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動等よりもはるかに大きいものと推察される。
【0019】
具体的には、式(1)と式(2)の大きい方を燃焼状態パラメータとして演算し、運転状態(エンジン回転数,エンジン負荷等)によって定まる所定の失火判定スライスレベルを超えた時、失火と判定する。また、失火気筒の判別は、基本的に該失火判定スライスレベルを超えた燃焼状態パラメータのピーク値の位相から判別するが、一方で式(1)と式(2)では、失火気筒の位相が異なることから、式(1)と式(2)の大小関係も含めて失火気筒を判別する。
【0020】
なお、オートマティックトランスミッションを有する車輛において、締結状態(ロックアップ)となった場合は、失火信号のピーク値が小さくなる傾向があるため、該失火判定レベルを締結状態の有無によって補正(上方/下方)する。
【0021】
図8に本発明のフローチャートを示す。処理は点火毎に実施する。ステップ
801でウインドウ通過時間Twを測定する。ここで測定するウインドウ通過時間Twのウインドウ幅Wは120°である。ステップ802で式(1)によって実燃焼状態パラメータD1A1を演算し、ステップ803で式(2)によって残存燃焼状態パラメータD1A2を演算する。ステップ804で、実燃焼状態パラメータD1A1と残存燃焼状態パラメータD1A2の大きい方を燃焼状態パラメータD1Aとする。ステップ805とステップ806で、該燃焼状態パラメータD1Aの前回値が失火判定スライスレベルを超え、かつ該前回値がピーク値であるかチェックする。ステップ805とステップ806で失火が有りと判別されたら、ステップ807で、該実燃焼状態パラメータD1A1と該残存燃焼状態パラメータD1A2を比較する。比較結果に基づき、ステップ808とステップ809で、失火気筒の特定を行い、失火気筒に対応した失火カウンタをインクリメントする。ステップ808では、実回転変動が支配的な場合であり、この時は、点火気筒信号(CYLNOs)の一点火前の気筒を失火気筒とする。また、ステップ809では、残存回転変動が支配的な場合であり、この時は、点火気筒信号
(CYLNOs)の二点火前の気筒を失火気筒とする。なお、本実施例では、点火順序は#1→#6→#5→#4→#3→#2の順である。
【0022】
最後に次回演算のために、ステップ810で、前回のウインドウ通過時間Twを前々回値とし、今回のウインドウ通過時間Twを前回値とする。また、今回の該燃焼状態パラメータD1Aを前回値とし、今回の該実燃焼状態パラメータD1A1を前回値、今回の該残存燃焼状態パラメータD1A2を前回値とする。
【0023】
図9に本発明の効果の一例を示す。領域条件は6000r/min であり、従来、この領域では、失火信号がノイズ(クランク軸振動,燃焼変動等)にうずもれて検出できないか、または失火信号が検出できても失火気筒を誤判定していた。図9(a)に#1気筒失火時の結果を示す。図より失火時に燃焼状態パラメータが大きくなり、失火を検出できていることが分かる。また、残存回転変動が支配的であり、ステップ809の条件が成立し、気筒誤判定なく#1気筒の失火カウンタがインクリメントされている(#3気筒,#4気筒,#6気筒も同様な動作を示す)。
【0024】
次に、#5気筒失火時の結果を図9(b)に示す。図9(a)と同様に失火時に燃焼状態パラメータが大きくなり、失火を検出できていることが分かる。また、#5気筒失火の場合は、ステップ808,ステップ809の条件が成立しており、結果として、気筒誤判定なく#5気筒のみ失火カウンタがインクリメントされている(#2気筒失火も同様な動作を示す)。
【0025】
上述のように、実際の失火による回転変動値を求める他に、失火による残存回転変動値を求める。また、失火による残存回転変動値が、実際の失火による回転変動値より大きくなるように、該時間信号を計測するためのクランク軸の該所定角度を設定する。失火による残存回転変動値は、実際の失火による回転変動値よりも、運転領域(エンジン回転数,エンジン負荷等)や、クランク軸の軸振動
(ねじれ,偏心等),燃焼変動等の影響を受け難い特性をもつ。但し、失火気筒によっては、該時間信号を計測するためのクランク軸の該所定角度を可能な限り変更しても、失火による残存回転変動値を、実際の失火による回転変動値よりも大きくすることができない場合もある。この場合は、実際の失火による回転変動値から失火を検出する。また、失火気筒の特定は、失火による残存回転変動値によって失火検出された場合と、実際の失火による回転変動値によって失火検出された場合で、失火気筒の位相がずれる。そのため、実際の失火による回転変動値と失火による残存回転変動値の偏差に基づいて、失火気筒の識別を行うものである。
【0026】
以上のように、本発明によれば、失火検出用プレートの位置がクランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動,プレート製造誤差の影響を受け易い位置に配置されていても、低回転から高回転領域,全域に渡り、失火を的確に検出できる。
【0027】
【発明の効果】
失火検出用プレートの位置がクランク軸の軸振動(ねじれ,偏心等),燃焼変動,プレート製造誤差の影響を受け易い位置に配置されていても、低回転から高回転領域,全域に渡り、失火を的確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブロック図である。
【図2】本発明の対象となる内燃機関システムの一例である。
【図3】失火した時の回転数の変動である。
【図4】失火時のウインドウ通過時間Twと実燃焼状態パラメータD1A1(ウインドウ幅=90°,4000r/min )である。
【図5】6000r/min のウインドウ通過時間Tw(ウインドウ幅=90°)である。
【図6】4000r/min の#1気筒失火時ウインドウ通過時間Tw(ウインドウ幅=120°)である。
【図7】6000r/min のウインドウ通過時間Tw(ウインドウ幅=120°)である。
【図8】本発明のフローチャートである。
【図9】本発明による効果の一例である。
【符号の説明】
101…時間信号測定手段、102…実燃焼状態パラメータ演算手段、103…残存燃焼状態パラメータ演算手段、104…燃焼状態パラメータ演算手段、
105…燃焼状態判定手段、106…異常燃焼気筒判定手段、107…点火気筒信号演算手段、200…エアークリーナ、201…点火装置、202…燃料噴射装置、203…回転数検出手段、204…流量検出手段、205…空燃比センサ、206…触媒、207…内燃機関制御装置、208…プレートまたはリングギア、209…燃料タンク、210…燃料ポンプ、211…プレッシャーレギュレータ、212…燃料管、213…スロットルバルブ、214…気筒。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion state detection device for an internal combustion engine, and more particularly to a combustion state detection device for an internal combustion engine that can perform a full range misfire diagnosis without impairing a detection rate in a high rotation region.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a technique for detecting an operating state by measuring a rotation speed by using a relationship between a torque generated by combustion of an engine and a rotation speed, and indirectly detecting a misfire. This technology detects the rotation speed of the internal combustion engine at least at least two ignitions in one ignition cycle from the previous ignition to the current ignition, and determines the rotation speed of the internal combustion engine in the one ignition cycle based on a difference between the rotation speeds. A variation value is obtained, the rotational speed variation value obtained sequentially is statistically calculated, and the combustion state of the internal combustion engine is determined using the result of the calculation process (for example, see Patent Document 1). .
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-58-51243
[Problems to be solved by the invention]
The diagnostic method described above can detect a torque fluctuation due to a misfire as a rotational speed fluctuation value in a relatively low rotational speed range, but it may be difficult to detect the torque fluctuation depending on the position of a misfire detection plate. For example, in the case of a six-cylinder engine, when the misfire detection plate is located on the front side of the engine, there is a disadvantage that it is easily affected by shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.) of the crankshaft, combustion fluctuation, and plate manufacturing error. For this reason, in a high rotation region, a rotation speed fluctuation value due to misfire may be small, and a misfire signal is swallowed by these disturbances, making it difficult to detect misfire.
[0005]
Therefore, the present invention provides a method for controlling a misfire detection plate from a low rotation to a high rotation even if the position of the misfire detection plate is easily affected by shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.) of the crankshaft, combustion fluctuation, and plate manufacturing error. An object of the present invention is to provide a combustion state detection device for an internal combustion engine that can accurately detect misfires over an entire region and an entire region.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A combustion state detection device for an internal combustion engine according to the present invention for solving the above problems is basically a detection device for detecting a combustion state of an internal combustion engine from a time signal obtained by measuring an elapsed time during which a crankshaft rotates a predetermined angle. Means for calculating an actual combustion state parameter; means for calculating a remaining combustion state parameter; combustion state parameter calculation means for calculating a combustion state parameter from the actual combustion state parameter and the remaining combustion state parameter; Means for calculating the combustion state from the calculation means, means for calculating the ignition cylinder signal, means for calculating the combustion state signal, means for calculating the actual combustion state parameter, means for calculating the remaining combustion state parameter, and means for calculating the ignition cylinder signal. Abnormal combustion cylinder determining means for determining an abnormal combustion cylinder.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Example)
Hereinafter, a combustion state detection device and a detection method thereof according to the present invention will be described in detail based on embodiments. FIG. 1 shows a block diagram of the present invention. A time signal for a predetermined angle is detected by the time signal measuring means of the
[0008]
The above is the outline of the present invention. Hereinafter, the internal combustion engine system to which the present invention is applied will be described.
[0009]
FIG. 2 shows an internal combustion engine system to which the present invention is applied. The engine comprises an internal combustion engine, an intake system, and an exhaust system. The internal combustion engine is provided with an
[0010]
On the other hand, the fuel in the
[0011]
FIG. 3 shows the rotation speed with respect to the crank angle of the engine. The solid line shows the waveform when the # 3 cylinder misfires, and the broken line shows the waveform when the combustion state is normal.
[0012]
In FIG. 3, a rotation speed measurement section (hereinafter, referred to as a window) for each cylinder will be described. The TDC (top dead center) of each cylinder is detected based on the reference signal REF. The first crank angle is obtained from the TDC using the angle signal POS and is set as the window start point Ws. The second crank angle is obtained from the window start point Ws using the same angle signal POS, and the window width W from the first crank angle to the second crank angle is determined.
[0013]
Now, let the window passage time of the cylinder in the ignition cycle be Tw (i), and obtain the actual combustion state parameter D1A1 from equation (1).
[0014]
D1A1 = {Tw (i) −Tw (i−1)} / Tw 3 (i) × k (1)
However,
Tw (i): Window W passage time of the cylinder currently in the ignition cycle Tw (i-1): Window W passage time k of the cylinder in the previous ignition cycle: Operation coefficient D1A1: Actual combustion state parameter Equation (1) is the engine When the combustion state is normal, the combustion state parameter D1A1 indicates zero because the window passage times of the cylinders are equal. When the engine misfires, no torque is generated in the misfiring cylinder and the number of rotations decreases, so that the value of Tw increases as shown in FIG. At this time, the combustion state parameter D1A1 shows a certain positive value as shown in FIG. Therefore, the presence or absence of a misfiring cylinder can be detected by comparing the combustion state parameter D1A1 with a preset value.
[0015]
The above method is effective in a low-rotation region (4000 r / min or less) of an engine having a small number of cylinders (4 cylinders or less) or an engine of a large number of cylinders (6 cylinders or more). In the rotation region, when the misfire detection plate is located on the front side of the engine, there is a drawback that the crankshaft is easily affected by shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.), combustion fluctuation, and plate manufacturing error. FIG. 5 shows the window passing time Tw at 6000 r / min. In order to determine the presence or absence of a misfire by equation (1), a rotation fluctuation difference must occur between Tw of the misfire cylinder and Tw of the immediately preceding cylinder as shown in FIG. . However, in FIG. 5, misfires satisfying the condition are only the # 3 and # 5 cylinders, and other misfires cannot be detected by the equation (1). The present invention describes means for solving this problem.
[0016]
In order to solve the above problem, first, attention is paid to the window passing time Tw. The window passing time Tw in FIG. 4A is for a window width W = 90 °, and when the rotation speed is increased to 6000 r / min, the shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.) of the crankshaft and the combustion fluctuation cause a misfire signal. And misfires cannot be determined, or misfire cylinders are erroneously determined even if misfires can be determined.
[0017]
Therefore, the window width W of the window passage time Tw is made as large as possible in order to smooth the influence of the shaft vibration of the crankshaft and the combustion fluctuation. In the present embodiment, since a six-cylinder engine is targeted, the window width W is limited to 120 °. FIG. 6 shows a window passing time Tw when the window width W at 4000 r / min is set to 120 °. As shown in the figure, while a rotational fluctuation difference due to misfire has occurred, a residual rotational fluctuation difference due to misfire has occurred thereafter. In this case, the misfire cannot be detected by the equation (1), but the presence or absence of the misfire can be determined by using the equation (2).
[0018]
D1A2 = {Tw (i) −Tw (i−2)} / Tw 3 (i) × k (2)
However,
Tw (i): Window W passage time of the cylinder in the current ignition cycle Tw (i-2): Window W passage time k of the cylinder in the second preceding ignition cycle k: Operation coefficient D1A2: Residual combustion state parameter Next, FIG. The window passing time Tw when the window width W at 6000 r / min is 120 ° is shown. From the figure, it can be seen that the residual fluctuation is dominant in the misfires of the # 1, # 3, # 4, and # 6 cylinders, but the actual fluctuation is dominant in the misfires of the # 2 and # 5 cylinders. That is, even if the window width W is changed to 120 °, it is not possible to detect from a low rotation to a high rotation region by one expression, but an expression having both characteristics of Expressions (1) and (2) is used. If it is, a misfire can be detected. When the window width W is set to 120 °, the remaining rotation fluctuation value due to the misfire becomes more dominant than the actual rotation fluctuation value due to the misfire, and furthermore, the operating range (engine speed, engine load) and the shaft vibration of the crankshaft ( (Torsion, eccentricity, etc.), and fluctuation of combustion. Although qualitative, the remaining rotation fluctuation value is a signal that is generated after the actual misfire occurs, and during this delay, the energy fluctuation due to the misfire is stored in the crankshaft, and as the rotation fluctuation at the next ignition timing It is considered to be detected. Here, it is assumed that the energy fluctuation stored in the crankshaft is much larger than the shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.), combustion fluctuation, etc. of the crankshaft.
[0019]
Specifically, the larger of Equations (1) and (2) is calculated as a combustion state parameter, and when a predetermined misfire determination slice level determined by an operating state (engine speed, engine load, etc.) is exceeded, misfire occurs. Is determined. In addition, the misfire cylinder is basically discriminated from the phase of the peak value of the combustion state parameter exceeding the misfire determination slice level. On the other hand, in the equations (1) and (2), the phase of the misfire cylinder is determined. Because of the difference, the misfiring cylinder is determined including the magnitude relation between the equations (1) and (2).
[0020]
In a vehicle having an automatic transmission, when the vehicle is engaged (locked up), the peak value of the misfire signal tends to be small. Therefore, the misfire determination level is corrected depending on the presence or absence of the engaged state (up / down). I do.
[0021]
FIG. 8 shows a flowchart of the present invention. The process is performed for each ignition. In
[0022]
Finally, for the next calculation, in
[0023]
FIG. 9 shows an example of the effect of the present invention. Conventionally, the region condition is 6000 r / min. In this region, conventionally, in this region, a misfire signal cannot be detected due to noise (crankshaft vibration, combustion fluctuation, etc.) or a misfire cylinder is erroneously determined even if a misfire signal can be detected. Was. FIG. 9A shows the result when the # 1 cylinder misfires. From the figure, it can be seen that the combustion state parameter becomes large at the time of misfire and misfire can be detected. Further, the remaining rotation fluctuation is dominant, the condition of
[0024]
Next, FIG. 9B shows the result when the # 5 cylinder misfires. As in FIG. 9A, it can be seen that the combustion state parameter becomes large at the time of misfire and misfire can be detected. Further, in the case of # 5 cylinder misfire, the conditions of
[0025]
As described above, in addition to obtaining the rotation fluctuation value due to the actual misfire, the remaining rotation fluctuation value due to the misfire is obtained. Further, the predetermined angle of the crankshaft for measuring the time signal is set such that the remaining rotation fluctuation value due to the misfire becomes larger than the actual rotation fluctuation value due to the misfire. The remaining rotation fluctuation value due to a misfire is more affected by the operating range (engine speed, engine load, etc.), crankshaft shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.), combustion fluctuation, etc. than the rotation fluctuation value due to an actual misfire. Has difficult characteristics. However, depending on the misfiring cylinder, even if the predetermined angle of the crankshaft for measuring the time signal is changed as much as possible, the remaining rotational fluctuation value due to the misfire should be larger than the actual rotational fluctuation value due to the misfire. May not be possible. In this case, the misfire is detected from the rotation fluctuation value due to the actual misfire. Further, the misfire cylinder is specified by a misfire when the misfire is detected based on the remaining rotational fluctuation value due to the misfire and when the misfire is detected due to the actual rotational fluctuation value due to the misfire. Therefore, the misfiring cylinder is identified based on the deviation between the rotation fluctuation value due to the actual misfire and the remaining rotation fluctuation value due to the misfire.
[0026]
As described above, according to the present invention, even if the position of the misfire detection plate is located at a position that is easily affected by the shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.) of the crankshaft, the combustion fluctuation, and the plate manufacturing error, A misfire can be accurately detected from the rotation to the high rotation region and the entire region.
[0027]
【The invention's effect】
Even if the misfire detection plate is located at a position that is easily affected by crankshaft shaft vibration (torsion, eccentricity, etc.), combustion fluctuations, and plate manufacturing errors, misfires can occur over the entire range from low rotation to high rotation. Can be accurately detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of the present invention.
FIG. 2 is an example of an internal combustion engine system to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a graph showing a change in rotation speed when a misfire occurs.
FIG. 4 shows a window passage time Tw at the time of misfire and an actual combustion state parameter D1A1 (window width = 90 °, 4000 r / min).
FIG. 5 shows a window passing time Tw (window width = 90 °) of 6000 r / min.
FIG. 6 is a window passing time Tw (window width = 120 °) at the time of misfire of # 1 cylinder of 4000 r / min.
FIG. 7 shows a window passage time Tw (window width = 120 °) of 6000 r / min.
FIG. 8 is a flowchart of the present invention.
FIG. 9 is an example of the effect of the present invention.
[Explanation of symbols]
101: time signal measuring means, 102: actual combustion state parameter calculating means, 103: residual combustion state parameter calculating means, 104: combustion state parameter calculating means,
105: combustion state determination means, 106: abnormal combustion cylinder determination means, 107: ignition cylinder signal calculation means, 200: air cleaner, 201: ignition device, 202: fuel injection device, 203: rotation speed detection means, 204: flow rate detection Means 205 Air-
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