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JP2009293501A - Misfire detecting device for multicylinder internal combustion engine - Google Patents

Misfire detecting device for multicylinder internal combustion engine Download PDF

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JP2009293501A
JP2009293501A JP2008147531A JP2008147531A JP2009293501A JP 2009293501 A JP2009293501 A JP 2009293501A JP 2008147531 A JP2008147531 A JP 2008147531A JP 2008147531 A JP2008147531 A JP 2008147531A JP 2009293501 A JP2009293501 A JP 2009293501A
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JP
Japan
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cylinder
misfire
fluctuation amount
amount
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008147531A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kiyomura
章 清村
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Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a misfire detecting device for a multicylinder internal combustion device capable of accurately detecting misfire even if there is mechanical dispersion of a crank angle sensor or a swing back of rotational speed following misfire. <P>SOLUTION: A first fluctuation amount Δω1<SB>n</SB>being a fluctuation value of a difference of rotational speeds per cylinder between cylinders wherein cycles are shifted for just an integral multiple of one rotation of an output shaft of the internal combustion engine, is calculated as Δω1<SB>n</SB>=(ω<SB>n</SB>-ω<SB>n-2</SB>)-(ω<SB>n-1</SB>-ω<SB>n-3</SB>) in for example, a four cylinder internal combustion engine, and a second fluctuation amount Δω2<SB>n</SB>being a fluctuation amount of the first fluctuation amount Δω1<SB>n</SB>is calculated as Δω2<SB>n</SB>=Δω1<SB>n</SB>-Δω1<SB>n-1</SB>. If the second fluctuation amount Δω2<SB>n</SB>is smaller than a determination value -A, and a second fluctuation amount Δω2<SB>n-2</SB>being a value prior to the last value is larger than the determination value A, misfire occurrence is determined. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、多気筒内燃機関において失火を検出する失火検出装置に関する。   The present invention relates to a misfire detection device for detecting misfire in a multi-cylinder internal combustion engine.

特許文献1には、クランク軸の回転に応じた回転信号NEに基づいて気筒別クランク角速度変動量を求め、該気筒別クランク角速度変動量と所定の失火判定値とを比較して失火発生を検出する失火検出装置が開示されており、詳しくは、クランク角720deg或いは360deg或いは気筒間の行程位相差分のクランク角度の整数倍だけ離れた気筒の前記気筒別クランク角速度変動量の差分を演算し、該差分の演算結果を個々に失火判定値と比較することで、失火発生を検出するものである。
特開平10−054295号公報
In Patent Document 1, the crank angular speed fluctuation amount for each cylinder is obtained based on the rotation signal NE corresponding to the rotation of the crankshaft, and the misfire occurrence is detected by comparing the crank angular speed fluctuation amount for each cylinder with a predetermined misfire determination value. More specifically, a misfire detection device is disclosed, and more specifically, a difference in the crank angular speed fluctuation amount for each cylinder of a cylinder separated by an integer multiple of a crank angle of a crank angle of 720 deg or 360 deg or a stroke phase difference between cylinders is calculated, The occurrence of misfire is detected by individually comparing the difference calculation results with the misfire determination value.
JP-A-10-054295

ところで、上記のようにクランク軸の回転に応じた回転信号NEに基づいて失火発生を検出する場合には、失火に伴って回転速度の揺り戻しが発生するため、これらの影響を避けて失火を高精度に検出することが望まれる。
しかし、上記従来の失火検出装置では、低回転域において、失火に伴って発生する回転速度の揺り戻しによって失火を誤診断してしまうことがあった。
By the way, when the misfire occurrence is detected based on the rotation signal NE corresponding to the rotation of the crankshaft as described above, the rotational speed swings back along with the misfire. It is desired to detect with high accuracy.
However, in the conventional misfire detection device, misfire may be misdiagnosed in the low rotation speed region due to the reversal of the rotational speed that occurs with the misfire.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、失火に伴う回転速度の揺り戻しがあっても、失火を高精度に検出できる多気筒内燃機関の失火検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine that can detect misfire with high accuracy even when the rotational speed is swung back due to misfire. .

そのため、本発明に係る多気筒内燃機関の失火検出装置は、サイクルが多気筒内燃機関の出力軸の1回転の整数倍だけずれている気筒間における気筒別回転速度の変化を検出し、前記変化の変動量を第1変動量として算出し、更に、前記第1変動量の変動量を第2変動量として算出し、前記第2変動量に基づいて失火の有無を判定することを特徴とする。   For this reason, the misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention detects a change in the rotational speed of each cylinder between cylinders whose cycles are shifted by an integral multiple of one rotation of the output shaft of the multi-cylinder internal combustion engine. The variation amount of the first variation amount is calculated as the first variation amount, the variation amount of the first variation amount is calculated as the second variation amount, and the presence or absence of misfire is determined based on the second variation amount. .

上記発明によると、サイクルが多気筒内燃機関の出力軸の1回転の整数倍だけずれている気筒間における気筒別回転速度の変化を検出すれば、該変化は、気筒毎の発生トルクの差(燃焼の有無)による気筒別回転速度の差を高精度に示すことになる。
更に、前記変化の変動量を第1変動量として算出し、更に、前記第1変動量の変動量を第2変動量として算出すると、第2変動量は、第1変動量の変化を強調することになり、失火による回転速度の揺り戻しと区別しての失火検出が可能になる。
According to the above invention, if a change in the rotation speed of each cylinder between cylinders whose cycles are shifted by an integral multiple of one rotation of the output shaft of the multi-cylinder internal combustion engine is detected, the change is caused by a difference in torque generated by each cylinder ( The difference in the rotational speed for each cylinder due to the presence or absence of combustion) is indicated with high accuracy.
Further, when the variation amount of the change is calculated as the first variation amount, and further, the variation amount of the first variation amount is calculated as the second variation amount, the second variation amount emphasizes the change of the first variation amount. This makes it possible to detect misfire by distinguishing it from swinging back the rotational speed due to misfire.

従って、失火に伴う回転速度の揺り戻しがあっても、失火の発生を高精度に検出することができる。   Therefore, the occurrence of misfire can be detected with high accuracy even if the rotational speed swings back due to misfire.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本願発明に係る失火検出装置が適用される車両用の多気筒内燃機関のシステム図である。
図1に示す内燃機関101の吸気管102には、電子制御スロットル装置103が介装されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system diagram of a vehicular multi-cylinder internal combustion engine to which a misfire detection apparatus according to the present invention is applied.
An electronic control throttle device 103 is interposed in the intake pipe 102 of the internal combustion engine 101 shown in FIG.

前記電子制御スロットル装置103を通過した空気は、吸気バルブ104を介して、燃焼室105内に吸入される。
前記燃焼室105内の燃焼後のガス(排気ガス)は、排気バルブ106を介して排気管107に排出され、前記排気管107に介装されたフロント触媒コンバータ108及びリア触媒コンバータ109で浄化された後、大気中に放出される。
The air that has passed through the electronically controlled throttle device 103 is taken into the combustion chamber 105 through the intake valve 104.
Gas (exhaust gas) after combustion in the combustion chamber 105 is discharged to an exhaust pipe 107 through an exhaust valve 106 and purified by a front catalytic converter 108 and a rear catalytic converter 109 interposed in the exhaust pipe 107. And then released into the atmosphere.

前記吸気バルブ104及び排気バルブ106は、それぞれ、吸気カムシャフト110A,排気カムシャフト110Bによって開閉駆動される。
また、各気筒の吸気バルブ104上流側の吸気ポート111には、燃料噴射弁112が設けられる。
前記燃料噴射弁112は、エンジンコントロールユニット(以下、ECUと略す)113から出力される噴射パルス信号によって開弁駆動されると、燃料を吸気バルブ104に向けて噴射する。
The intake valve 104 and the exhaust valve 106 are opened and closed by an intake camshaft 110A and an exhaust camshaft 110B, respectively.
A fuel injection valve 112 is provided in the intake port 111 upstream of the intake valve 104 of each cylinder.
The fuel injection valve 112 injects fuel toward the intake valve 104 when driven to open by an injection pulse signal output from an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) 113.

尚、燃料噴射弁112が燃焼室105内に直接燃料を噴射する方式の筒内直接噴射式の内燃機関であっても良い。
燃焼室105内に空気と共に吸引された燃料は、点火プラグ114による火花点火によって着火燃焼する。
各点火プラグ114には、それぞれにパワートランジスタを内蔵したイグニッションコイル115が設けられており、前記ECU113は、前記パワートランジスタのオン・オフを制御することによって、イグニッションコイル115の通電開始・通電遮断タイミングを制御し、各気筒の点火時期(点火進角値)をそれぞれ独立に制御する。
The fuel injection valve 112 may be an in-cylinder direct injection internal combustion engine in which fuel is directly injected into the combustion chamber 105.
The fuel sucked into the combustion chamber 105 together with air is ignited and burned by spark ignition by the spark plug 114.
Each spark plug 114 is provided with an ignition coil 115 having a built-in power transistor, and the ECU 113 controls on / off of the power transistor to start energization start / energization timing of the ignition coil 115. And the ignition timing (ignition advance value) of each cylinder is independently controlled.

前記ECU113には、アクセル開度APSを検出するアクセルペダルセンサ116、内燃機関101の吸入空気流量QAを検出するエアフローセンサ115、ドライブプレートに取り付けたシグナルプレートに形成された突起部等の被検出部を検出することで、クランクシャフト121(出力軸)が単位クランク角度(例えば5〜10deg)だけ回転する毎にポジション信号POSを出力するクランク角センサ117、スロットルバルブ103bの開度TVOを検出するスロットルセンサ118、内燃機関101の冷却水温度Twを検出する水温センサ119、吸気カムシャフト110Aの回転に同期して気筒判別信号PHASEを出力するカムセンサ120、排気中の酸素濃度に基づいて空燃比AF(排気空燃比)を検出する空燃比センサ(又は酸素センサ)122などからの信号が入力される
前記クランク角センサ117において、クランク角で180deg間隔の2箇所で、前記単位クランク角に相当する角度の数倍(例えば3倍)の周期でポジション信号POSが出力されるように前記被検出部を設けてあり、前記ECU113は、前記ポジション信号POSの出力周期が長くなる部分を検出することで、クランク角180deg毎の基準クランク角位置REFを検出する。
The ECU 113 includes an accelerator pedal sensor 116 for detecting the accelerator opening APS, an air flow sensor 115 for detecting the intake air flow rate QA of the internal combustion engine 101, and a detected part such as a protrusion formed on a signal plate attached to the drive plate. Is detected, the crank angle sensor 117 that outputs a position signal POS every time the crankshaft 121 (output shaft) rotates by a unit crank angle (for example, 5 to 10 deg), and the throttle that detects the opening TVO of the throttle valve 103b. A sensor 118, a water temperature sensor 119 for detecting the coolant temperature Tw of the internal combustion engine 101, a cam sensor 120 for outputting a cylinder discrimination signal PHASE in synchronization with the rotation of the intake camshaft 110A, and an air-fuel ratio AF ( Air-fuel ratio sensor for detecting exhaust air-fuel ratio) In the crank angle sensor 117, the crank angle is positioned at two positions 180 ° apart from each other at a cycle several times (for example, three times) the angle corresponding to the unit crank angle. The detected portion is provided so that the signal POS is output, and the ECU 113 detects the reference crank angle position REF for every crank angle of 180 deg by detecting a portion where the output cycle of the position signal POS is long. To do.

前記内燃機関101は、直列4気筒であり、前記基準クランク角位置REFは、気筒間の行程位相差(燃料噴射間隔・点火間隔)である180deg毎に検出されることになり、前記基準クランク角位置REFを基準に、各気筒における燃料噴射タイミング,点火タイミングなどが検出される。
また、前記ECU113は、前記基準クランク角位置REFの周期を計測して、内燃機関101の回転速度NE(rpm)を算出する。
The internal combustion engine 101 is an in-line four cylinder, and the reference crank angle position REF is detected every 180 deg which is a stroke phase difference (fuel injection interval / ignition interval) between the cylinders. Based on the position REF, fuel injection timing, ignition timing, etc. in each cylinder are detected.
Further, the ECU 113 measures the period of the reference crank angle position REF and calculates the rotational speed NE (rpm) of the internal combustion engine 101.

尚、クランク角180deg毎に基準クランク角信号REFを出力する基準クランク角センサを、前記ポジション信号POSを出力するクランク角センサ117と共に備えるようにすることができ、その場合、前記ポジション信号POSの出力周期はクランクシャフト121の1回転において全て均一とすることができる。
また、前記ECU113は、機関回転速度NEに基づいて失火を検出する機能をソフトウェア的に有しており、係る失火の検出機能を、図2のフローチャートに従って詳細に説明する。
A reference crank angle sensor that outputs a reference crank angle signal REF every 180 degrees of crank angle may be provided together with a crank angle sensor 117 that outputs the position signal POS. In this case, the output of the position signal POS All the cycles can be made uniform in one rotation of the crankshaft 121.
The ECU 113 has a function of detecting misfire based on the engine rotational speed NE in software, and the misfire detection function will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

図2のフローチャートに示すルーチンは、気筒別回転速度(気筒別の角速度)の検出周期毎(角速度が検出されるタイミング毎)に割り込み実行されるようになっている。
そして、まず、ステップS1001では、各気筒の膨張行程に影響されて変化する角速度ωnを燃焼毎(気筒別に)検出する(気筒別回転速度検出手段)。
前記角速度ωn(気筒別回転速度)は、各気筒の上死点後110deg(ATDC110deg)から上死点後170deg(ATDC170deg)までの60degだけ回転するのに要した時間Tを検出することで算出される。
The routine shown in the flowchart of FIG. 2 is interrupted and executed every detection cycle (every timing at which the angular velocity is detected) of the rotation speed by cylinder (angular velocity by cylinder).
First, in step S1001, the angular velocity ω n that is affected by the expansion stroke of each cylinder is detected for each combustion (for each cylinder) (rotational speed detecting means for each cylinder).
The angular speed ω n (rotational speed per cylinder) is calculated by detecting a time T required to rotate by 60 deg from 110 deg (ATDC 110 deg) after top dead center to 170 deg (ATDC 170 deg) after top dead center. Is done.

但し、前記角速度ωn(気筒別回転速度)を求める角度領域を、各気筒のATDC110deg〜ATDC170degに限定するものではなく、失火による角速度の変化を検出するのに最適な角度領域として適宜設定される。
本実施形態の4気筒機関101では、各気筒の1サイクル(排気行程→吸気行程→圧縮行程→膨張行程)がクランクシャフト121の2回転で完了し、点火順が#1→#3→#2→#4であって、各気筒の行程(サイクル)は相互に180degだけずれており、#1気筒の圧縮行程(ピストン下死点→ピストン上死点)が終わると#3気筒の圧縮行程が開始し、#3気筒の圧縮行程が終わると#2気筒の圧縮行程が開始し、#2気筒の圧縮行程が終わると#4気筒の圧縮行程が開始する。
However, the angular region for obtaining the angular velocity ω n (rotational speed for each cylinder) is not limited to ATDC 110 deg to ATDC 170 deg for each cylinder, but is appropriately set as an optimal angular region for detecting changes in angular velocity due to misfire. .
In the four-cylinder engine 101 of this embodiment, one cycle (exhaust stroke → intake stroke → compression stroke → expansion stroke) of each cylinder is completed by two rotations of the crankshaft 121, and the ignition order is # 1 → # 3 → # 2. → # 4, and the strokes (cycles) of the cylinders are shifted from each other by 180 deg. When the compression stroke of the # 1 cylinder (piston bottom dead center → piston top dead center) ends, the compression stroke of the # 3 cylinder When the # 3 cylinder compression stroke ends, the # 2 cylinder compression stroke starts. When the # 2 cylinder compression stroke ends, the # 4 cylinder compression stroke starts.

従って、#1気筒の各行程と#2気筒の各行程とは、クランクシャフト(出力軸)121の1回転分(360deg)だけずれており、同様に、#3気筒の各行程と#4気筒の各行程とは、クランクシャフト121の1回転分(360deg)だけずれている。
そして、前記クランク角センサ117のシグナルプレートにおいて、#1気筒の圧縮上死点後110degから170degまでに相当する角度領域Aと、#2気筒の圧縮上死点後110degから170degまでに相当する角度領域Aとは一致することになり、同様に、#3気筒の圧縮上死点後110degから170degまでに相当する角度領域Bと、#4気筒の圧縮上死点後110degから170degまでに相当する角度領域Bとは一致することになる(図3参照)。
Accordingly, each stroke of the # 1 cylinder and each stroke of the # 2 cylinder are shifted by one rotation (360 deg) of the crankshaft (output shaft) 121. Similarly, each stroke of the # 3 cylinder and # 4 cylinder These strokes are deviated by one rotation (360 deg) of the crankshaft 121.
In the signal plate of the crank angle sensor 117, an angle region A corresponding to 110 deg to 170 deg after the compression top dead center of the # 1 cylinder and an angle corresponding to 110 deg to 170 deg after the compression top dead center of the # 2 cylinder. This corresponds to the region A, and similarly corresponds to the angle region B corresponding to 110 deg to 170 deg after the compression top dead center of the # 3 cylinder and 110 deg to 170 deg after the compression top dead center of the # 4 cylinder. This corresponds to the angle region B (see FIG. 3).

前記ステップS1001における気筒別の角速度ωnの検出は、詳細には、図4,図5のフローチャートに示すようにして行われる。
まず、各気筒の上死点後110degの位置が、クランク角センサ117からのポジション信号POSに基づいて検出されると、図4のフローチャートに示すルーチンが割り込み実行され、ステップS1101において、そのときのフリーランカウンタの値が、上死点後110degの時点での値として記憶される。
The detection of the angular velocity ω n for each cylinder in step S1001 is performed in detail as shown in the flowcharts of FIGS.
First, when the position of 110 deg after top dead center of each cylinder is detected based on the position signal POS from the crank angle sensor 117, the routine shown in the flowchart of FIG. 4 is interrupted and executed in step S1101. The value of the free run counter is stored as a value at 110 deg after top dead center.

一方、各気筒の上死点後170degの位置が、クランク角センサ117からのポジション信号POSに基づいて検出されると、図5のフローチャートに示すルーチンが割り込み実行される。
そして、ステップS1201では、そのときのフリーランカウンタの値が、上死点後170degの時点での値として記憶される。
On the other hand, when the position of 170 deg after the top dead center of each cylinder is detected based on the position signal POS from the crank angle sensor 117, the routine shown in the flowchart of FIG.
In step S1201, the value of the free-run counter at that time is stored as a value at 170 deg after top dead center.

次のステップS1202では、前記上死点後110degでのフリーランカウンタの値と、上死点後170degでのフリーランカウンタの値との差として、上死点後110degの時点からクランク角で60degだけ回転して上死点後170degになるまでに要した時間Tを算出する。
ステップS1203では、前記クランク角で60degだけ回転するのに要した時間Tから角速度ωnを算出する。
In the next step S1202, as a difference between the value of the free run counter at 110 deg after the top dead center and the value of the free run counter at 170 deg after the top dead center, the crank angle is 60 deg from the time of 110 deg after the top dead center. The time T required to rotate and rotate to 170 deg after top dead center is calculated.
In step S1203, the angular velocity ω n is calculated from the time T required to rotate by 60 deg at the crank angle.

前記角速度ωnの算出結果は、算出順に(時系列に)複数記憶されるようになっており、最新の算出結果はωnであり、前回(180deg前)の算出結果はωn-1であり、前々回(360deg前)の算出結果はωn-2であり、該ωn-2よりも180deg前(540deg前)の算出結果はωn-3であり、新たに角速度ωnが算出される毎に、それまでの最新値ωnが前回値ωn-1として記憶され、それまでの前回値ωn-1が前々回値ωn-2として更新記憶されるようになっている。 A plurality of calculation results of the angular velocity ω n are stored in the calculation order (in time series), the latest calculation result is ω n , and the previous calculation result (before 180 deg) is ω n−1 . There, the calculation result of the time before last (360 deg ago) is omega n-2, calculation results than the omega n-2 180 deg before (540Deg ago) is omega n-3, a new angular velocity omega n is calculated each that it latest value omega n up is stored as the previous value omega n-1, the previous value omega n-1 until it is adapted to be updated and stored as the second preceding value omega n-2.

ステップS1001で角速度ωnを算出すると、ステップS1002(検出手段及び第1変動量算出手段)では、下式に従って、第1変動量Δω1nを算出する。
『Δω1n=(ωn−ωn-2)−(ωn-1−ωn-3)』
上式において、差分「ωn−ωn-2」は、最新値ωnと360deg前の値ωn-2との差であって、クランクシャフト121の1回転分だけずれた計測結果同士の差であり、双方は、クランク角センサ117のシグナルプレートの同じ角度範囲の周期を計測した結果に基づいて算出されるから、例えば、クランク角センサ117(シグナルプレート)の機械的ばらつきによって、ωn及びωn-2を求めたときの角度が60degからずれていたとしても、その影響は、ωn及びωn-2に等しく付加される。
When the angular velocity ω n is calculated in step S1001, in step S1002 (detection means and first fluctuation amount calculation means), the first fluctuation amount Δω1 n is calculated according to the following equation.
“Δω1 n = (ω n −ω n-2 ) − (ω n−1 −ω n-3 )”
In the above equation, the difference “ω n −ω n−2 ” is the difference between the latest value ω n and the value ω n−2 before 360 deg. Since both are calculated based on the result of measuring the period of the same angle range of the signal plate of the crank angle sensor 117, for example, ω n due to mechanical variation of the crank angle sensor 117 (signal plate). And ω n−2 , even if the angle is deviated from 60 °, the influence is equally added to ω n and ω n−2 .

従って、差分「ωn−ωn-2」は、クランク角センサ117(シグナルプレート)の機械的ばらつきの影響が排除され、実際の角速度ωnの違いを高精度に示すことになる。
同様に、差分「ωn-1−ωn-3」は、180deg前の値ωn-1と540deg前の値ωn-3との差であって、クランクシャフト121の1回転分だけずれた計測結果同士の差であり、双方は、クランク角センサ117のシグナルプレートの同じ角度範囲の経過時間を計測した結果である。
Therefore, the difference “ω n −ω n−2 ” eliminates the influence of mechanical variation of the crank angle sensor 117 (signal plate), and indicates the difference in actual angular velocity ω n with high accuracy.
Similarly, the difference “ω n-1 −ω n-3 ” is the difference between the value ω n-1 before 180 deg and the value ω n-3 before 540 deg, and is shifted by one rotation of the crankshaft 121. Both are the results of measuring the elapsed time in the same angular range of the signal plate of the crank angle sensor 117.

従って、差分「ωn-1−ωn-3」も、クランク角センサ117(シグナルプレート)の機械的ばらつきの影響が排除され、実際の角速度の違いを高精度に示すことになる。
前記第1変動量Δω1nは、クランクシャフト121の1回転分だけずれた気筒間における角速度(気筒別回転速度)の差分の変動量を示すが、前述のように、各差分は、クランク角センサ117(シグナルプレート)の機械的ばらつきの影響が排除されているから、第1変動量Δω1nもクランク角センサ117(シグナルプレート)の機械的ばらつきの影響を受けない値である。
Therefore, the difference “ω n-1 −ω n-3 ” also eliminates the influence of mechanical variations of the crank angle sensor 117 (signal plate), and shows the difference in actual angular velocity with high accuracy.
The first fluctuation amount Δω1 n indicates the fluctuation amount of the difference in angular velocity (rotational speed for each cylinder) between the cylinders shifted by one rotation of the crankshaft 121. As described above, each difference represents the crank angle sensor. Since the influence of the mechanical variation of 117 (signal plate) is eliminated, the first variation Δω1 n is also a value that is not affected by the mechanical variation of the crank angle sensor 117 (signal plate).

ステップS1002では、上記のように、サイクルがクランクシャフト121(出力軸)の1回転の整数倍だけずれている気筒間における気筒別回転速度の差分を算出し、該差分の変動量を第1変動量Δω1nとして算出しており、換言すれば、サイクルがクランクシャフト121(出力軸)の1回転の整数倍だけずれている気筒間における気筒別回転速度の変化を検出し、該変化の変動量を第1変動量Δω1nとして算出する。 In step S1002, as described above, the difference in the rotational speed of each cylinder between the cylinders whose cycles are shifted by an integral multiple of one rotation of the crankshaft 121 (output shaft) is calculated, and the variation amount of the difference is determined as the first variation. It is calculated as an amount Δω1 n , in other words, a change in the rotational speed of each cylinder between cylinders whose cycle is shifted by an integral multiple of one rotation of the crankshaft 121 (output shaft) is detected, and the amount of change in the change Is calculated as the first fluctuation amount Δω1 n .

前記第1変動量Δω1nを算出すると、次のステップS1003(第2変動量算出手段)では、下式に従って、第1変動量Δω1nの変動量である第2変動量Δω2nを算出する。
『Δω2n=Δω1n−Δω1n-1
上式で、第1変動量Δω1nは今回ステップS1002で算出された値であり、第1変動量Δω1n-1は前回ステップS1002の処理を実行したとき(180deg前)に算出された値である。
After calculating the first variation amount .DELTA..omega.1 n, the next step S1003 (second variation calculation means), according to the following equation to calculate a second variation amount ?? 2 n is the amount of variation in the first variation amount .DELTA..omega.1 n.
"Δω2 n = Δω1 n -Δω1 n- 1 "
In the above equation, the first fluctuation amount Δω1 n is a value calculated in step S1002 this time, and the first fluctuation amount Δω1 n-1 is a value calculated when the processing in step S1002 was executed last time (before 180 deg). is there.

ステップS1004では、今回ステップS1003で算出された第2変動量Δω2nが判定値−A(<0)よりも小さいか否かを判断する(Δω2n<−A又はΔω2n≦−Aであるか否かを判断する)。
そして、第2変動量Δω2nがマイナスの値でかつその絶対値がAよりも大きい場合には、ステップS1005へ進む。
In step S1004, it is determined whether or not the second fluctuation amount Δω2 n calculated in step S1003 is smaller than the determination value −A (<0) (whether Δω2 n <−A or Δω2 n ≦ −A). Judge whether or not).
If the second fluctuation amount Δω2 n is a negative value and the absolute value is larger than A, the process proceeds to step S1005.

前記判定値−Aは、予め記憶された一定値とすることができる他、そのときの機関運転条件(例えば機関負荷及び/又は機関回転速度など)に応じて可変に設定することができる。
前記第2変動量Δω2nは、失火がない場合には零近傍の値となり、失火が発生することで、マイナス方向とプラス方向とに振れることになるが、その振れ幅が、そのときの運転条件によって変化するので、失火発生に伴う第2変動量Δω2nの振れ幅が大きくなる運転条件であるときほど、前記判定値−Aの絶対値を大きくすれば、失火をより高精度に検出できることになる。
The determination value -A can be a constant value stored in advance, or can be variably set according to the engine operating conditions (for example, engine load and / or engine speed).
The second fluctuation amount Δω2 n becomes a value close to zero when there is no misfire, and when the misfire occurs, the second fluctuation amount Δω2 n swings in a minus direction and a plus direction. Since it varies depending on conditions, the misfire can be detected with higher accuracy by increasing the absolute value of the determination value -A as the operating condition increases the amplitude of the second fluctuation amount Δω2 n associated with the occurrence of misfire. become.

また、判定値−Aを機関運転条件(例えば機関負荷及び/又は機関回転速度)に応じて可変に設定する代わりに、前記差分「ωn−ωn-2」,「ωn-1−ωn-3」、第1変動量Δω1n、第2変動量Δω2nのうちの少なくとも1つを機関運転条件(例えば機関負荷及び/又は機関回転速度)に応じて補正し、一定の判定値−Aと、補正が加えられた第2変動量Δω2nとを比較させるようにすることができる。 Further, instead of variably setting the judgment value −A according to the engine operating conditions (for example, engine load and / or engine speed), the difference “ω n −ω n−2 ”, “ω n−1 −ω n-3 ”, at least one of the first variation Δω1 n and the second variation Δω2 n is corrected according to the engine operating condition (for example, the engine load and / or the engine speed), and a predetermined determination value − A can be compared with the corrected second variation Δω2 n .

ステップS1005では、前記第2変動量Δω2nの前々回値(360deg前の値)Δω2n-2が、判定値A(>0)よりも大きいか否かを判断する(Δω2n>A又はΔω2n≧Aであるか否かを判断する)。
そして、第2変動量Δω2n-2がプラスの値でかつその絶対値がAよりも大きい場合、即ち、第2変動量Δω2nが判定値−Aよりも小さく、かつ、第2変動量Δω2n-2が判定値Aよりも大きい場合には、ステップS1006へ進み、失火発生を判定し、更には、Δω2n-3を算出したタイミングで膨張行程(爆発行程)であった気筒を失火気筒として特定する。
In step S1005, the second preceding value (360 deg previous value) of the second variation amount ?? 2 n ?? 2 n-2 is, the determination value A (> 0) greater determines whether than (?? 2 n> A or ?? 2 n It is determined whether or not ≧ A).
When the second fluctuation amount Δω2 n−2 is a positive value and its absolute value is larger than A, that is, the second fluctuation amount Δω2 n is smaller than the determination value −A, and the second fluctuation amount Δω2 If n-2 is larger than the determination value A, the process proceeds to step S1006 to determine the occurrence of misfire, and further, the cylinder that was in the expansion stroke (explosion stroke) at the timing at which Δω2 n-3 is calculated is set to the misfire cylinder. As specified.

但し、失火の発生のみを判定し、失火気筒を特定しない構成とすることができる。
上記ステップS1004〜ステップS1006の部分が、失火判定手段としての機能を示す。
ここで、前記判定値Aは、前記判定値−Aと絶対値が同じプラスの値であり、前記判定値−Aが一定値であれば一定値とし、前記判定値−Aが機関運転状態に応じて可変に設定される構成であれば、同様に機関運転状態に応じて可変に設定させる。
However, it can be configured such that only the occurrence of misfire is determined and the misfire cylinder is not specified.
The above-described steps S1004 to S1006 indicate the function as misfire determination means.
Here, the determination value A is a positive value having the same absolute value as the determination value -A. If the determination value -A is a constant value, the determination value A is a constant value, and the determination value -A is in an engine operating state. If the configuration is variably set in response, the setting is similarly variably set in accordance with the engine operating state.

更に、第2変動量Δω2nと比較させる判定値(<0)と、第2変動量Δω2n-2と比較させる判定値(>0)とを、絶対値の異なる値に設定することができる。
ここで、前記第1変動量Δω1nは、図6に示すように、失火が発生することで、マイナス側に変化するが、失火に伴う回転速度の揺り戻しによっても、失火に基づくレベルと略同等レベルのマイナス値を示してしまう。
Further, the determination value to be compared with the second variation amount ?? 2 n (<0), the second variation amount ?? 2 n-2 and compared to determine value (> 0) can be set to different values of the absolute value .
Here, as shown in FIG. 6, the first fluctuation amount Δω1 n changes to the minus side due to the occurrence of misfire. However, the first fluctuation amount Δω1 n is substantially equal to the level based on misfire even when the rotational speed is swung back due to misfire. It shows a negative value of the same level.

このため、第1変動量Δω1nがマイナスの判定値を下回ったか否かに基づいて失火の有無を判定する構成とすると、失火と失火に伴う揺り戻しとを区別することができず、失火発生を誤って判定してしまう可能性がある。
これに対し、前記第2変動量Δω2nは、前記第1変動量Δω1nの変動量を示すから、第1変動量Δω1nが零を跨いでマイナスからプラスに変化する場合、及び、第1変動量Δω1nが零を跨いでプラスからマイナスに変化する場合に、該変化が強調され、より大きな変化幅を示すことになる。
For this reason, if it is set as the structure which determines the presence or absence of misfire based on whether the 1st variation | change_quantity ( DELTA) ( omega) 1n fell below the negative judgment value, it cannot distinguish between misfire and the rocking | fluctuation accompanying misfire, and misfire generation May be erroneously determined.
In contrast, the second variation amount ?? 2 n, since illustrates the variation of the first variation amount .DELTA..omega.1 n, if the first variation amount .DELTA..omega.1 n is changed from negative to positive across zero, and the first When the fluctuation amount Δω1 n changes from plus to minus across zero, the change is emphasized and shows a larger change range.

従って、失火によって回転速度が落ち込み、その反動で大きく回転上昇して再度回転速度が定常レベル付近に戻ることで、第2変動量Δω2nは、明確なプラス方向への変化とその直後のマイナス方向への変化を示すことになり、前記プラス方向への変化とその直後のマイナス方向への変化を判定すべく、前記判定値A,−Aを適合することで失火を検出できる。 Accordingly, the rotational speed decreases due to misfire, and the reaction speed greatly increases and the rotational speed again returns to the vicinity of the steady level, so that the second fluctuation amount Δω2 n is clearly changed in the positive direction and immediately after the negative direction. In order to determine the change in the positive direction and the change in the negative direction immediately thereafter, misfire can be detected by matching the determination values A and -A.

一方、失火に伴う反動で回転上昇して再度回転速度が定常レベル付近に戻り、定常レベルを行き過ぎて更に回転低下する場合、定常レベル付近からの更なる回転低下であるため、第1変動量Δω1nの変化量が比較的小さく、第2変動量Δω2nのマイナス方向への変化は、失火の反動で大きく回転上昇してから再度回転速度が定常レベル付近にまで低下するときとは、その変化量が明確に異なる。 On the other hand, when the rotational speed rises due to a reaction caused by misfire and the rotational speed returns to the vicinity of the steady level again, and further exceeds the steady level, and the rotational speed further decreases, the rotational speed further decreases from near the steady level, so the first fluctuation amount Δω1. The change amount of n is relatively small, and the change in the negative direction of the second fluctuation amount Δω2 n is a change when the rotation speed decreases to near the steady level again after a large increase in rotation due to the reaction of misfire. The amount is clearly different.

従って、前記第2変動量Δω2nに基づいて失火検出を行わせるようにすれば、クランク角センサ117の機械的ばらつきに影響されることなく、しかも、失火に伴う揺り戻しによって失火を誤って検出してしまうことがなく、失火発生を高精度に検出することができる。
失火に伴う揺り戻しを失火と誤判定すると、実際には失火していない気筒が失火気筒として判定されることで、正常に燃焼している気筒に対して燃料噴射を停止させるなどの無用なフェイルセーフ処理がなされたり、失火頻度が過大に算出されることで、不当に機関運転が制限されたり、更には、運転者などに、実情とは異なる診断情報を提供してしまうという問題が生じる。
Therefore, if misfire detection is performed on the basis of the second variation Δω2 n , the misfire is erroneously detected without being affected by the mechanical variation of the crank angle sensor 117 and by swinging back due to misfire. The occurrence of misfire can be detected with high accuracy.
If misfiring caused by misfire is misjudged as misfiring, a cylinder that has not actually misfired is judged as a misfiring cylinder, so that a useless failure such as stopping fuel injection to a normally burning cylinder When safe processing is performed or the misfire frequency is excessively calculated, engine operation is unduly restricted, and further, diagnostic information different from the actual situation is provided to the driver.

これに対し、上記実施形態では、失火と失火に伴う揺り戻しとを区別でき、揺り戻しが発生してもこれに基づいて失火気筒を誤判定することがないため、正常に燃焼している気筒に対して失火気筒に対するフェイルセーフ処理が適用されてしまうことがなく、また、不当に機関の運転が制限されることがなく、更に、運転者などに、信頼性の高い診断情報を提供できることになる。   On the other hand, in the above-described embodiment, misfire can be distinguished from shakeback due to misfire, and even if a shakeback occurs, a misfired cylinder is not erroneously determined based on this, so a cylinder that is burning normally Therefore, the fail-safe process for the misfired cylinder is not applied, the operation of the engine is not unduly restricted, and more reliable diagnostic information can be provided to the driver. Become.

ところで、上記の第2変動量Δω2nのみに基づく失火検出は、各気筒間における燃焼ばらつきが比較的少なく、かつ、不規則に失火が発生する場合に有効であるものの、気筒間における燃焼ばらつきが大きくなったり、単気筒が毎回失火したりすると、失火の揺り戻しを区別することが困難になって、失火の判定精度が低下する可能性がある。
そこで、気筒間における燃焼ばらつきが比較的大きく、また、単気筒が毎回失火しても、検出精度を維持できるようにした第2実施形態を、図7のフローチャートに従って説明する。
By the way, the misfire detection based only on the second variation Δω2 n is relatively small in the variation in combustion among the cylinders and is effective when misfires occur irregularly. If it becomes larger or the single cylinder misfires each time, it becomes difficult to distinguish the misfire swingback, and the misfire determination accuracy may be lowered.
Accordingly, a second embodiment will be described in accordance with the flowchart of FIG. 7 in which the combustion variation among the cylinders is relatively large and the detection accuracy can be maintained even if the single cylinder misfires each time.

図7のフローチャートにおいて、ステップS2001〜ステップS2003では、前記ステップS1001〜ステップS1003と同様にして、角速度ωn,第1変動量Δω1n,第2変動量Δω2nを算出する。
ステップS2004では、ステップS1004と同様に、第2変動量Δω2nが判定値−Aよりも小さいか否かを判断する(Δω2n<−A又はΔω2n≦−Aであるか否かを判断する)。
In the flowchart of FIG. 7, in steps S2001 to S2003, the angular velocity ω n , the first variation amount Δω1 n , and the second variation amount Δω2 n are calculated in the same manner as in steps S1001 to S1003.
In step S2004, as in step S1004, it is determined whether or not the second variation amount Δω2 n is smaller than the determination value −A (determines whether Δω2 n <−A or Δω2 n ≦ −A. ).

尚、前記判定値−Aの設定についても、前記ステップS1004と同様であるものとする。
ステップS2004において第2変動量Δω2nが判定値−Aよりも小さいと判断されると、ステップS2005へ進み、第1変動量Δω1n-1が判定値B(>0)よりも大きいか否かを判断する(Δω1n-1>B又はΔω1n-1≧Bであるか否かを判断する)。
Note that the determination value -A is set in the same manner as in step S1004.
If it is determined in step S2004 that the second variation amount Δω2 n is smaller than the determination value −A, the process proceeds to step S2005, and whether or not the first variation amount Δω1 n−1 is larger than the determination value B (> 0). (Determining whether Δω1 n-1 > B or Δω1 n-1 ≧ B).

前記判定値Bも、判定値−Aと同様に一定値とすることができると共に、機関運転条件(例えば機関負荷及び/又は機関回転速度など)に応じて可変に設定することができる。
尚、判定値Aの絶対値と判定値Bの絶対値との大小関係は、内燃機関の種類や運転条件に応じて特定されるべきものであり、一義的に決められるものではない。
ステップS2005で第1変動量Δω1n-1が判定値Bよりも大きいと判断されると、ステップS2006へ進み、前記ステップS1005と同様に、第2変動量Δω2n-2が判定値Aよりも大きいか否かを判断する(Δω2n>A又はΔω2n≧Aであるか否かを判断する)。
The determination value B can be set to a constant value similarly to the determination value -A, and can be variably set according to engine operating conditions (for example, engine load and / or engine speed).
The magnitude relationship between the absolute value of the determination value A and the absolute value of the determination value B should be specified according to the type of the internal combustion engine and the operating conditions, and is not uniquely determined.
If it is determined in step S2005 that the first fluctuation amount Δω1 n-1 is larger than the determination value B, the process proceeds to step S2006, and the second fluctuation amount Δω2 n-2 is larger than the determination value A as in step S1005. It is determined whether or not it is large (determines whether or not Δω2 n > A or Δω2 n ≧ A).

尚、前記判定値Aの設定についても、前記ステップS1005と同様であるものとする。
ステップS2006で第2変動量Δω2n-2が判定値Aよりも大きいと判断されると、ステップS2007へ進み、第1変動量Δω1n-3が判定値−B(<0)よりも小さいか否かを判断する(Δω1n-3<−B又はΔω1n-3≦−Bであるか否かを判断する)。
The determination value A is set in the same manner as in step S1005.
If it is determined in step S2006 that the second variation amount Δω2 n−2 is larger than the determination value A, the process proceeds to step S2007, and whether the first variation amount Δω1 n−3 is smaller than the determination value −B (<0). (Δω1 n−3 <−B or Δω1 n−3 ≦ −B is determined).

前記判定値Bと判定値−Bとの関係は、前記判定値Aと判定値−Aとの関係と同様であるものとする。
即ち、判定値B及び判定値−Bは、一定値であるか又は機関運転条件に応じて可変に設定される値であり、判定値Bと判定値−Bとを絶対値の異なる値とすることができる。
ステップS2007で第1変動量Δω1n-3が判定値−Bよりも小さいと判断された場合、即ち、Δω2n<−A又はΔω2n≦−Aで、かつ、Δω1n-1>B又はΔω1n-1≧Bで、かつ、Δω2n>A又はΔω2n≧Aで、かつ、Δω1n-3<−B又はΔω1n-3≦−Bである場合には、ステップS2008へ進み、失火発生を判定し、更には、Δω1n-3(Δω2n-3)を算出したタイミングで膨張行程(爆発行程)であった気筒を失火気筒として特定する。
The relationship between the determination value B and the determination value -B is the same as the relationship between the determination value A and the determination value -A.
That is, the determination value B and the determination value −B are constant values or values that are variably set according to the engine operating conditions, and the determination value B and the determination value −B are different in absolute value. be able to.
When it is determined in step S2007 that the first fluctuation amount Δω1 n-3 is smaller than the determination value −B, that is, Δω2 n <−A or Δω2 n ≦ −A, and Δω1 n-1 > B or Δω1. If n−1 ≧ B, Δω2 n > A or Δω2 n ≧ A, and Δω1 n-3 <−B or Δω1 n-3 ≦ −B, the process proceeds to step S2008, and misfire occurs. Further, the cylinder that was in the expansion stroke (explosion stroke) at the timing at which Δω1 n-3 (Δω2 n-3 ) was calculated is specified as the misfiring cylinder.

第2実施形態では、ステップS2004〜ステップS2008の部分が失火判定手段としての機能を示す。
上記のように、第2実施形態は、第1変動量Δω1nと第2変動量Δω2nとから失火検出を行うものであり、第1実施形態における失火判定条件に、Δω1n-1>B又はΔω1n-1≧Bで、かつ、Δω1n-3<−B又はΔω1n-3≦−Bであることを付加しており、第1実施形態で失火判定がなされる状態であっても、更に、第1変動量Δω1が予め定めた条件を満たさないと、失火判定がなされないようになっている。
In 2nd Embodiment, the part of step S2004-step S2008 shows the function as a misfire determination means.
As described above, in the second embodiment, misfire detection is performed from the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n, and the condition for misfire determination in the first embodiment is Δω1 n−1 > B. Or Δω1 n−1 ≧ B and Δω1 n-3 <−B or Δω1 n-3 ≦ −B, and even in a state where misfire determination is made in the first embodiment. Furthermore, the misfire determination is not made unless the first variation Δω1 satisfies a predetermined condition.

付加した判定条件のうち、Δω1n-3<−B又はΔω1n-3≦−Bは、失火による角速度ωnの落ち込みを判断するものであり、Δω1n-1>B又はΔω1n-1≧Bは、失火に伴う回転の揺り戻しによる角速度ωnの増大変化を判断するものである。
即ち、第1変動量Δω1nと第2変動量Δω2nとの双方が失火時の変化パターンを示す場合に、失火判定を行うものであり、これにより、第2変動量Δω2nが気筒間の燃焼ばらつきに影響されて失火時と同様な変化パターンを示したとしても、失火が誤って検出されることを防止できる。
Among the added determination conditions, Δω1 n-3 <−B or Δω1 n-3 ≦ −B is used to determine a drop in the angular velocity ω n due to misfire, and Δω1 n-1 > B or Δω1 n-1 ≧ B is used to determine an increase in the angular velocity ω n due to the rotation swinging back due to misfire.
That is, when both the first variation amount Δω1 n and the second variation amount Δω2 n indicate a change pattern at the time of misfiring, the misfire determination is performed, whereby the second variation amount Δω2 n is changed between the cylinders. Even if a change pattern similar to that at the time of misfire is shown due to the variation in combustion, misfire can be prevented from being erroneously detected.

逆に、第1変動量Δω1nが燃焼ばらつきなどに影響されて失火時の変化パターンを示したとしても、第2変動量Δω2nが失火パターンに沿って変化しなければ、失火が誤って検出されることがない。
前記第2変動量Δω2nは、第1変動量Δω1nが零を跨いで変化する場合、その変化を強調する値となるため、例えば、Δω1n-1がΔω1n-1>B又はΔω1n-1≧Bの条件を満たしていないプラスの値であっても、Δω1nがマイナス側に大きく変化すると、Δω2n<−A又はΔω2n≦−Aの条件を満たすようになってしまう可能性がある。
Conversely, even if the first fluctuation amount Δω1 n is influenced by combustion variations and shows a change pattern at the time of misfire, if the second fluctuation amount Δω2 n does not change along the misfire pattern, misfire is detected erroneously. It will not be done.
When the first variation amount Δω1 n changes across zero, the second variation amount Δω2 n becomes a value that emphasizes the change. For example, Δω1 n−1 becomes Δω1 n−1 > B or Δω1 n. Even if it is a positive value that does not satisfy the condition of −1 ≧ B, if Δω1 n greatly changes to the negative side, the condition of Δω2 n <−A or Δω2 n ≦ −A may be satisfied. There is.

同様に、Δω1n-3がΔω1n-3<−B又はΔω1n-3≦−Bを満たしていないマイナスの値であっても、Δω1n-2がプラス側に大きく変化すると、Δω2n>A又はΔω2n≧Aの条件を満たすようになってしまう可能性がある。
このため、第2変動量Δω2nのみに基づく失火検出では、燃焼ばらつきによって失火が誤って診断される可能性がある。
Similarly, even if Δω1 n-3 is a negative value that does not satisfy Δω1 n-3 <−B or Δω1 n-3 ≦ −B, if Δω1 n-2 changes greatly to the plus side, Δω2 n > There is a possibility that the condition of A or Δω2 n ≧ A will be satisfied.
For this reason, in misfire detection based only on the second variation Δω2 n , misfire may be erroneously diagnosed due to combustion variations.

しかし、上記のように、Δω1n-1>B又はΔω1n-1≧Bで、かつ、Δω1n-3<−B又はΔω1n-3≦−Bであることを失火判定の条件として付加すれば、燃焼ばらつきによって、Δω2n<−A又はΔω2n≦−Aで、かつ、Δω2n>A又はΔω2n≧Aの条件を満たすようになっても、失火発生が誤って判定されてしまうことを回避できる。
また、燃焼ばらつきによって、失火時のパターンで第2変動量Δω2nが繰り返し変化する場合であっても、第1変動量Δω1nの変化パターンが失火時のパターンでなければ、失火を判定することがないので、毎回の単気筒失火と、燃焼ばらつきによる一定パターンでの角速度の変動とを区別でき、単気筒の毎回失火を高精度に検出できる。
However, as described above, Δω1 n-1 > B or Δω1 n-1 ≧ B and Δω1 n-3 <−B or Δω1 n-3 ≦ −B is added as a misfire determination condition. For example, even if Δω2 n <−A or Δω2 n ≦ −A and Δω2 n > A or Δω2 n ≧ A are satisfied due to combustion variations, the occurrence of misfire is erroneously determined. Can be avoided.
Further, even if the second fluctuation amount Δω2 n repeatedly changes in the misfire pattern due to combustion variations, if the change pattern of the first fluctuation amount Δω1 n is not the misfire pattern, the misfire is determined. Therefore, it is possible to distinguish between the single cylinder misfire every time and the fluctuation of the angular velocity in a constant pattern due to combustion variations, and it is possible to detect the misfire every time of the single cylinder with high accuracy.

ところで、本実施形態の4気筒機関101において、#1気筒及び#2気筒、又は、#3気筒及び#4気筒が毎回失火すると、差分「ωn−ωn-2」「ωn-1−ωn-3」の一方は失火気筒間での差分、他方は正常燃焼気筒間での差分を求めることになり、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nが変動しなくなり、実際には失火が発生しているのに、失火発生が判定されないことになってしまう。 By the way, in the 4-cylinder engine 101 of the present embodiment, if the # 1 cylinder and the # 2 cylinder, or the # 3 cylinder and the # 4 cylinder misfire each time, the difference “ω n −ω n−2 ” “ω n−1 − One of ω n-3 ”is obtained as a difference between misfiring cylinders, and the other is obtained as a difference between normal combustion cylinders. The first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n do not fluctuate. Although misfire has occurred, the occurrence of misfire is not determined.

即ち、差分「ωn−ωn-2」「ωn-1−ωn-3」は、相互にサイクル(行程)がクランクシャフト121の1回転分だけずれている気筒間での差分を求めるから、例えば、#1気筒及び#2気筒が毎回失火すると、差分「ωn−ωn-2」「ωn-1−ωn-3」の一方は、#1気筒と#2気筒との角速度の差になり、他方が#3気筒と#4気筒との角速度の差になり、失火気筒と正常燃焼気筒との間での角速度の差が求められなくなってしまう。 That is, the differences “ω n −ω n−2 ” and “ω n−1 −ω n-3 ” are obtained as the difference between the cylinders whose cycles (strokes) are shifted from each other by one rotation of the crankshaft 121. For example, if the # 1 cylinder and the # 2 cylinder misfire each time, one of the differences “ω n −ω n−2 ” and “ω n−1 −ω n-3 ” is the difference between the # 1 cylinder and the # 2 cylinder. The difference in angular velocities results in the difference in angular velocities between the # 3 and # 4 cylinders, and the difference in angular velocities between the misfire cylinder and the normal combustion cylinder cannot be obtained.

そこで、#1気筒及び#2気筒、又は、#3気筒及び#4気筒が毎回失火していることを検出できるようにした第3実施形態を、図8及び図9のフローチャートに従って説明する。
尚、以下では、#1気筒及び#2気筒、又は、#3気筒及び#4気筒のように、サイクル(行程)がクランクシャフト121の1回転分だけずれている2つの気筒の組み合わせを、表裏気筒と称するものとする。
Therefore, a third embodiment in which it is possible to detect that the # 1 cylinder and the # 2 cylinder or the # 3 cylinder and the # 4 cylinder are misfired each time will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
In the following, a combination of two cylinders whose cycles (strokes) are shifted by one rotation of the crankshaft 121, such as the # 1 cylinder and the # 2 cylinder, or the # 3 cylinder and the # 4 cylinder, will be described. It shall be called a cylinder.

図8のフローチャートにおいて、ステップS3001〜ステップS3008では、第2実施形態のステップS2001〜ステップS2008と同様な処理を行う。
但し、ステップS3001〜ステップS3008の部分を、第1実施形態のステップS1001〜ステップS1006の部分に置き換えることができる。即ち、第3実施形態の#1気筒及び#2気筒、又は、#3気筒及び#4気筒の毎回失火の検出は、第2変動量Δω2nのみから失火検出を行う構成と、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nから失火検出を行う構成との双方に適用できるものである。
In the flowchart of FIG. 8, in steps S3001 to S3008, processing similar to that in steps S2001 to S2008 of the second embodiment is performed.
However, the steps S3001 to S3008 can be replaced with the steps S1001 to S1006 of the first embodiment. That is, the detection of misfire every time of the # 1 cylinder and # 2 cylinder or the # 3 cylinder and # 4 cylinder of the third embodiment detects the misfire only from the second fluctuation amount Δω2 n , and the first fluctuation amount The present invention can be applied to both the configuration in which misfire detection is performed from Δω1 n and the second variation amount Δω2 n .

ステップS3001〜ステップS3008の処理で失火が検出されなかった場合には、ステップS3009の表裏気筒の失火判定(複数気筒失火判定手段)に進む。
前記ステップS3009における処理の詳細は、図9のフローチャートに示してある。
まず、ステップS3101では、前記第1変動量Δω1nが零近傍の値(−D<Δω1n<D:D<<A,B)であるか否かを判別する。
If no misfire is detected in the processes of steps S3001 to S3008, the process proceeds to step S3009 for determining whether the front and back cylinders are misfired (multi-cylinder misfire determination means).
Details of the processing in step S3009 are shown in the flowchart of FIG.
First, in step S3101, it is determined whether or not the first variation Δω1 n is a value near zero (−D <Δω1 n <D: D << A, B).

そして、前記第1変動量Δω1nが零近傍の値であれば、ステップS3102へ進み、第2変動量Δω2nが零近傍の値(−D<Δω1n<+α:D<<A,B)であるか否かを判別する。
尚、上記の零近傍の値とは、気筒間での微小な燃焼ばらつきなどによる第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nの変動があっても、角速度ωnは安定していると見なすものである。
If the first fluctuation amount Δω1 n is a value near zero, the process proceeds to step S3102, and the second fluctuation amount Δω2 n is a value near zero (−D <Δω1 n << + α: D << A, B). It is determined whether or not.
The above-mentioned value near zero means that the angular velocity ω n is stable even if there are fluctuations in the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n due to minute combustion variations between cylinders. It is what you see.

前記第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nが零近傍の値である場合には、更に、ステップS3103へ進み、内燃機関101のベース空燃比が目標空燃比よりもリーン側に偏っているか否かを判断する。
前記ベース空燃比とは、空燃比センサ122で検出される実際の空燃比を目標に近づけるための燃料噴射量のフィードバック制御を行わない状態での空燃比を示すものであり、前記フィードバック制御中であれば、フィードバック補正値からリーン側への偏りを判断でき、また、前記フィードバック制御のオープン制御状態であれば、空燃比センサ122で検出される空燃比から判断できる。
If the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n are values near zero, the process further proceeds to step S3103, where the base air-fuel ratio of the internal combustion engine 101 is biased to the lean side with respect to the target air-fuel ratio. Determine whether or not.
The base air-fuel ratio indicates an air-fuel ratio in a state where feedback control of the fuel injection amount for making the actual air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 122 close to the target is not performed. If there is, the deviation from the feedback correction value to the lean side can be determined, and if the feedback control is in the open control state, it can be determined from the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 122.

また、ベース空燃比のリーン側への偏りは、4気筒中2気筒が失火している場合に見込まれる空燃比のリーン側へのずれが発生しているか否かを判断するものであり、フィードバック補正値が所定値以上に燃料噴射量の増大補正側にシフトしているか、空燃比センサ122で検出される空燃比が所定以上にリーンである場合に、ベース空燃比がリーン側に偏っていると判断する。   Further, the leaning of the base air-fuel ratio toward the lean side determines whether or not the deviation of the air-fuel ratio to the lean side, which is expected when two of the four cylinders are misfiring, has occurred. The base air-fuel ratio is biased toward the lean side when the correction value is shifted to the fuel injection amount increase correction side above the predetermined value or when the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 122 is leaner than the predetermined value. Judge.

内燃機関101のベース空燃比がリーン側に偏っていると判断されると、ステップS3104へ進み、ベース空燃比の変動(前回値と今回値との差)が所定値以下でベース空燃比がリーン側に安定しているか否かを判断する。
リーン側で安定している場合には、ステップS3105へ進み、ステップS3101〜ステップS3104の各条件が全て成立している状態が、判定時間以上継続しているか否かを判断する。
If it is determined that the base air-fuel ratio of the internal combustion engine 101 is biased toward the lean side, the process proceeds to step S3104, where the base air-fuel ratio is less than a predetermined value when the fluctuation of the base air-fuel ratio (difference between the previous value and the current value) is less than the predetermined value. Judge whether it is stable to the side.
If it is stable on the lean side, the process proceeds to step S3105, and it is determined whether or not the state where all the conditions in steps S3101 to S3104 are satisfied continues for the determination time or more.

そして、ステップS3101〜ステップS3104の各条件が全て成立している状態が、判定時間以上継続している場合には、ステップS3106へ進み、表裏気筒(#1気筒及び#2気筒、又は、#3気筒及び#4気筒)の毎回失火を推定する。
表裏気筒が毎回失火している場合には、前記第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nが零近傍に安定し、ステップS3001〜ステップS3008の処理では、失火が判定されないが、2つの気筒が継続して失火し、失火気筒を通過した空気(酸素)が排気系にそのまま流れて排気中の酸素濃度を増大させることから、排気空燃比が安定してリーン側に偏ることになるため、上記のステップS3101〜ステップS3105での判別に基づいて、表裏気筒の毎回失火の発生を推定することができる。
If all the conditions in steps S3101 to S3104 are satisfied for the determination time or longer, the process proceeds to step S3106, and the front and back cylinders (# 1 cylinder and # 2 cylinder, or # 3 Cylinder and # 4 cylinder) are estimated each time.
When the front and back cylinders misfire each time, the first variation Δω1 n and the second variation Δω2 n are stabilized near zero, and in the processes in steps S3001 to S3008, misfire is not determined. Because the cylinder continues to misfire, and the air (oxygen) that has passed through the misfired cylinder flows directly into the exhaust system and increases the oxygen concentration in the exhaust, so the exhaust air-fuel ratio is stable and tends to lean Based on the determination in steps S3101 to S3105, it is possible to estimate the occurrence of misfire in the front and back cylinders each time.

但し、失火以外の原因で空燃比がリーン側に偏っている可能性があり、また、上記の推定では、失火気筒を特定することができないため、ステップS3107以降では、毎回失火している(点火毎に失火している)表裏気筒を確定するための処理を行う。
ステップS3107では、図10に示すように、燃料噴射の順に従って噴射毎に燃料噴射量を前回値よりも増大させ、燃料噴射量を段階的に増大変化させ(空燃比を段階的にリッチ方向に段階的に変化させ)、4気筒すべてについて増量した燃料噴射量での噴射を行わせると、今度は、燃料噴射量を噴射毎に段階的に減じて通常値にまで戻す処理を行うか、及び/又は、点火順に従って点火毎に前回値よりも点火時期を進角補正して、点火時期を段階的に進角変化させ、4気筒すべてについて進角補正した点火時期での点火を行わせると、点火時期を点火毎に段階的に遅角変化させ通常値にまで戻す処理を行う。
However, there is a possibility that the air-fuel ratio is biased to the lean side due to a cause other than misfire, and in the above estimation, the misfire cylinder cannot be specified. Therefore, after step S3107, misfire occurs every time (ignition) Process to determine the front and back cylinders that misfire each time.
In step S3107, as shown in FIG. 10, the fuel injection amount is increased from the previous value for each injection in the order of fuel injection, and the fuel injection amount is increased and changed stepwise (the air-fuel ratio is gradually increased in the rich direction). If the fuel injection amount is increased for all four cylinders, the fuel injection amount is decreased step by step for each injection and returned to the normal value. / Or if the ignition timing is corrected to advance from the previous value for each ignition in accordance with the ignition sequence, and the ignition timing is changed in stages, and ignition is performed at the ignition timing corrected for all four cylinders. Then, the ignition timing is changed stepwise for each ignition to return to the normal value.

ここで、燃料噴射量や点火時期の補正は、気筒毎の発生トルクを変化させる補正であって、燃料噴射量の増量及び/又は点火時期の進角を段階的に進めることで、前回の燃焼気筒よりも今回の燃焼気筒における気筒別回転速度(角速度ωn)が微増変化することになり、逆に燃料噴射量の減量及び/又は点火時期の遅角を段階的に進めることで、前回の燃焼気筒よりも今回の燃焼気筒における気筒別回転速度(角速度ωn)が微減変化することになる。 Here, the correction of the fuel injection amount and the ignition timing is a correction for changing the generated torque for each cylinder, and by increasing the fuel injection amount and / or the advance angle of the ignition timing step by step, The rotational speed per cylinder (angular velocity ω n ) in the combustion cylinder of this time slightly changes from that of the cylinder, and conversely, by reducing the fuel injection amount and / or retarding the ignition timing step by step, The rotational speed (angular velocity ω n ) of each cylinder in the current combustion cylinder is slightly smaller than that of the combustion cylinder.

尚、ステップS3107は、気筒別の回転速度を強制的に変化させる処理であるから、燃料噴射量・点火時期の補正に代えて、若しくは、燃料噴射量及び/又は点火時期の補正と共に、各気筒の吸入空気量を個別に微小変化させるようにすることができる。
各気筒の吸入空気量を個別に微小変化させる方法としては、気筒別にスロットルバルブを設け、その開度を気筒別に補正する方法や、気筒別に吸気バルブの開特性(バルブリフト量、バルブ作動角、開閉タイミング)を変化させる方法などがある。
Since step S3107 is a process for forcibly changing the rotational speed of each cylinder, each cylinder is replaced with the correction of the fuel injection amount / ignition timing or together with the correction of the fuel injection amount and / or the ignition timing. The intake air amount can be changed minutely individually.
As a method of minutely changing the intake air amount of each cylinder individually, a throttle valve is provided for each cylinder and the opening degree is corrected for each cylinder, or the opening characteristics of the intake valve (valve lift amount, valve operating angle, There is a method of changing the opening / closing timing.

ステップS3108では、前記補正処理が行われている間において順次算出した差分Δωn=ωn−ωn-2に基づいて、毎回失火している表裏気筒の特定を行う。
例えば、#1気筒と#2気筒とが共に毎回失火している場合に、ステップS3107における補正処理を行うと、図10に示すように、差分Δωnが変化することになる。
図10に示す例は、#1気筒と#2気筒とが毎回失火している場合を示すから、最初に#1気筒について燃料噴射量や点火時期の補正を行っても、補正の結果は、#1気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)を増減変化させることにはならず、補正開始前に点火された#2気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)に対する差異が生じることはなく、前記差分Δωnは略零に算出されることになる。
In step S3108, the front and back cylinders that misfire each time are identified based on the difference Δω n = ω n −ω n−2 that is sequentially calculated during the correction process.
For example, when both the # 1 cylinder and the # 2 cylinder misfire each time, if the correction process in step S3107 is performed, the difference Δω n changes as shown in FIG.
Since the example shown in FIG. 10 shows a case where the # 1 cylinder and the # 2 cylinder are misfired every time, even if the fuel injection amount and the ignition timing are first corrected for the # 1 cylinder, the correction result is The cylinder-specific rotation speed (angular speed ω n ) of the # 1 cylinder is not increased or decreased, and there is no difference with respect to the cylinder-specific rotation speed (angular speed ω n ) of the # 2 cylinder ignited before the correction is started. The difference Δω n is calculated to be substantially zero.

一方、点火順で次の#3気筒は、正常に着火燃焼している気筒であるから、燃料噴射量及び/又は点火時期を補正すると、補正開始前の#4気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)との対比において気筒別回転速度(角速度ωn)が微増するので、前記差分Δωnは前回における略零の状態からプラス側に増大変化することになる。
更に、次の#2気筒は、毎回失火気筒であるから、燃料噴射量や点火時期の補正を行っても、気筒別回転速度(角速度ωn)は変化せず、前記差分Δωnにおける比較対象である補正開始後の#1気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)も、補正に呼応する変化を示さなかった値であるから、前記差分Δωnは略零に算出されることになる。
On the other hand, since the next # 3 cylinder in the ignition order is a cylinder that is normally ignited and burned, if the fuel injection amount and / or the ignition timing are corrected, the rotational speed (angular speed) of the # 4 cylinder before the correction start Since the rotational speed per cylinder (angular speed ω n ) slightly increases in comparison with ω n ), the difference Δω n increases from the previous substantially zero state to the plus side.
Further, since the next cylinder # 2 is a misfire cylinder every time, even if the fuel injection amount and the ignition timing are corrected, the rotational speed (angular speed ω n ) for each cylinder does not change, and the difference Δω n is compared. Since the cylinder specific rotation speed (angular velocity ω n ) of the # 1 cylinder after the start of correction is also a value that does not show a change corresponding to the correction, the difference Δω n is calculated to be substantially zero.

また、次の#4気筒については、正常に着火燃焼している気筒であり、しかも、前々回の#3気筒のときよりも、燃料噴射量の増量及び/又は点火時期の進角がより大きくなっているから、前記差分Δωnにおける比較対象である#3気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)よりも、#4気筒での気筒別回転速度(角速度ωn)がより大きくなり、前記差分Δωnは前回における略零の状態からプラス側に増大変化することになる。 Further, the next # 4 cylinder is a cylinder that is normally ignited and burned, and moreover, the fuel injection amount increase and / or the ignition timing advance angle is larger than in the previous # 3 cylinder. Therefore, the cylinder-specific rotational speed (angular speed ω n ) of the # 4 cylinder is larger than the cylinder-specific rotational speed (angular speed ω n ) of the # 3 cylinder to be compared in the difference Δω n , and the difference Δω n is increased and changed from the previous substantially zero state to the plus side.

更に、次の#1気筒からは、燃料噴射量の減量補正及び/又は点火時期の遅角補正が開始されるが、#1気筒は毎回失火気筒であるから、燃料噴射量の増量補正及び/又は点火時期の進角補正を行っていたときと同様に、前記差分Δωnは略零に算出されることになる。
一方、減量・遅角補正開始後の#3気筒については、前々回の#4気筒のときよりも、燃料噴射量の増量分及び/又は点火時期の進角分が減っているために、前々回の#4気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)よりも、気筒別回転速度(角速度ωn)がより小さくなり、前記差分Δωnは前回における略零の状態からマイナス側に減少変化することになる。
Further, from the next cylinder # 1, the fuel injection amount decrease correction and / or the ignition timing retard correction is started, but since the # 1 cylinder is a misfire cylinder every time, the fuel injection amount increase correction and / or Alternatively, the difference Δω n is calculated to be substantially zero as in the case where the ignition timing advance angle correction is performed.
On the other hand, for the # 3 cylinder after the start of the reduction / retarding correction, the amount of increase in the fuel injection amount and / or the advance of the ignition timing is reduced compared to the case of the # 4 cylinder before the previous time. The rotational speed for each cylinder (angular speed ω n ) is smaller than the rotational speed for each cylinder (angular speed ω n ) of # 4 cylinder, and the difference Δω n decreases from the previous substantially zero state to the minus side. Become.

減量・遅角補正開始後の#2気筒については、毎回失火気筒であるから、燃料噴射量の増量補正及び/又は点火時期の進角補正を行っていたときと同様に、前記差分Δωnは略零に算出されることになる。
そして、次の#4気筒では、燃料噴射量の減量補正及び/又は点火時期の遅角補正を、増量補正及び/又は進角補正時と同じステップ幅で段階的に進めた結果、燃料噴射量及び点火時期が通常値に戻ることになる。
Since the # 2 cylinder after the start of the reduction / retarding correction is a misfiring cylinder every time, the difference Δω n is the same as when the fuel injection amount increase correction and / or the ignition timing advance correction is performed. It is calculated to be substantially zero.
In the next cylinder # 4, the fuel injection amount reduction correction and / or the ignition timing retardation correction are advanced step by step with the same step width as that during the increase correction and / or advance correction. In addition, the ignition timing returns to the normal value.

ここで、前記差分Δωnにおける比較対象である#3気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)は、増量分及び/又は進角補正分が残っていた状態での値であるため、燃料噴射量及び点火時期が通常値に戻った状態での#4気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)よりも、#3気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)は高く、前記差分Δωnは前回における略零の状態からマイナス側に減少変化することになる。 Here, the cylinder-specific rotational speed (angular speed ω n ) of the # 3 cylinder to be compared in the difference Δω n is a value in a state in which the increase amount and / or the advance angle correction amount remain, so that the fuel injection the amount and than cylinder rotational speed of the fourth cylinder in a state where the ignition timing is returned to a normal value (angular velocity omega n), cylinder rotational speed of the cylinder # 3 (the angular velocity omega n) is high, the difference [Delta] [omega n is It will decrease from the previous substantially zero state to the minus side.

以上のように、燃料噴射量及び/又は点火時期の補正を行っても、毎回失火している表裏気筒間で求められる差分Δωnは略零を保持することになる。
一方で、正常に燃焼している表裏気筒間で求められる差分Δωnは、燃料噴射量の増量補正及び/又は点火時期の進角補正を行っている間は、増量補正及び/又は進角補正のステップ幅(該ステップ幅に対応する気筒別回転速度(角速度ωn)の微増変化分)に応じたプラスの値を示し、燃料噴射量の減量補正及び/又は点火時期の遅角補正を行っている間は、減量補正及び/又は遅角補正のステップ幅(該ステップ幅に対応する気筒別回転速度(角速度ωn)の微減変化分)に応じたマイナスの値を示す。
As described above, even when the fuel injection amount and / or the ignition timing are corrected, the difference Δω n obtained between the front and back cylinders misfiring each time is kept substantially zero.
On the other hand, the difference Δω n obtained between the normally burning front and back cylinders is increased and / or advanced while the fuel injection amount is increased and / or the ignition timing is advanced. Indicates a positive value corresponding to the step width (a slight increase change in the rotational speed (angular velocity ω n ) for each cylinder corresponding to the step width), and the fuel injection amount reduction correction and / or the ignition timing retardation correction are performed. In the meantime, a negative value corresponding to the step width of the reduction correction and / or the retard correction (a slight decrease change in the rotational speed (angular velocity ω n ) corresponding to the step width) is shown.

従って、上記特性と実際の差分Δωnの変化とを対比することで、毎回失火している表裏気筒を特定することが可能であり、図10に示すように、#1気筒から補正を開始し、全気筒について角速度を増大させる補正を行った後、全気筒について角速度を減少させる補正を行って、#4気筒で元の状態に戻すようにした場合における具体的な判定条件を以下に示す。 Therefore, by comparing the above characteristics with the actual change in the difference Δω n , it is possible to identify the front and back cylinders that misfire each time. As shown in FIG. 10, correction is started from the # 1 cylinder. Specific correction conditions in the case where the correction is made to increase the angular velocity for all cylinders and then the correction is made to decrease the angular velocity for all cylinders to restore the original state to the # 4 cylinder will be shown below.

以下の条件(a)〜(h)が全て成立したときには、#1気筒及び#2気筒の毎回失火を判定する。但し、以下の条件に示す判定値C,Dは、C>>Dである。
(a):「Δωn<(≦)−C」
(b):「−D<(≦)Δωn-1<(≦)D」
(c):「Δωn-2<(≦)−C」
(d):「−D<(≦)Δωn-3<(≦)D」
(e):「Δωn-4>(≧)C」
(f):「−D<(≦)Δωn-5<(≦)D」
(g):「Δωn-6>(≧)C」
(h):「−D<(≦)Δωn-7<(≦)D」
上記判定条件のうち、差分Δωnが、判定値−Dと判定値Dとで挟まれる領域の値であるか否かの判断は、差分Δωnが略零であるか否かを判断するものであり、また、判定値−Cを下回るマイナスの値であるか、判定値Cを上回るプラスの値であるかの判断は、燃料噴射量及び/又は点火時期の補正に見合った角速度ωnの変化が発生したか否かを判断するものである。
When all of the following conditions (a) to (h) are satisfied, misfire is determined every time for the # 1 cylinder and the # 2 cylinder. However, the determination values C and D shown in the following conditions are C >> D.
(A): “Δω n <(≦) −C”
(B): “−D <(≦) Δω n−1 <(≦) D”
(C): “Δω n-2 <(≦) −C”
(D): “−D <(≦) Δω n−3 <(≦) D”
(E): “Δω n-4 > (≧) C”
(F): “−D <(≦) Δω n−5 <(≦) D”
(G): “Δω n-6 > (≧) C”
(H): “−D <(≦) Δω n−7 <(≦) D”
Of the above determination condition, that the difference [Delta] [omega n is determined whether the value of the region sandwiched between the judged value D and the determination value -D is the difference [Delta] [omega n is equal to or substantially zero Further, the determination of whether the value is a negative value lower than the determination value −C or a positive value higher than the determination value C is determined by the angular velocity ω n corresponding to the correction of the fuel injection amount and / or the ignition timing. It is determined whether or not a change has occurred.

従って、前記判定値Dの絶対値は微小値であり、また、判定値Cの大きさは、燃料噴射量及び/又は点火時期の補正に見合う角速度の変化幅に基づいて設定される。
また、以下の条件(i)〜(p)が全て成立したときには、#3気筒及び#4気筒の毎回失火を判定する。
(i):「−D<(≦)Δωn<(≦)D」
(j):「Δωn-1<(≦)−C」
(k):「−D<(≦)Δωn-2<(≦)D」
(l):「Δωn-3<(≦)−C」
(m):「−D<(≦)Δωn-4<(≦)D」
(n):「Δωn-5>(≧)C」
(o):「−D<(≦)Δωn-6<(≦)D」
(p):「Δωn-7>(≧)C」
上記の第3実施形態によると、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nに基づいて判定できない、表裏気筒の毎回失火を判定することができ、失火検出の信頼性・検出精度を向上させることができる。
Therefore, the absolute value of the judgment value D is a minute value, and the magnitude of the judgment value C is set based on the change rate of the angular velocity commensurate with the correction of the fuel injection amount and / or the ignition timing.
Further, when all of the following conditions (i) to (p) are satisfied, misfire is determined every time for the # 3 cylinder and the # 4 cylinder.
(I): “−D <(≦) Δω n <(≦) D”
(J): “Δω n-1 <(≦) −C”
(K): “−D <(≦) Δω n−2 <(≦) D”
(L): “Δω n-3 <(≦) −C”
(M): “−D <(≦) Δω n−4 <(≦) D”
(N): “Δω n-5 > (≧) C”
(O): “−D <(≦) Δω n-6 <(≦) D”
(P): “Δω n-7 > (≧) C”
According to the third embodiment, it is possible to determine misfiring of the front and back cylinders that cannot be determined on the basis of the first variation amount Δω1 n and the second variation amount Δω2 n , thereby improving the reliability and detection accuracy of misfire detection. Can be made.

また、第3実施形態では、燃料噴射量や点火時期の補正に伴う気筒別回転速度(角速度ωn)の微小変化に基づいて表裏気筒の毎回失火を判定するので、アイドルを含む内燃機関101の低回転領域において、運転者に違和感を与えずに、表裏気筒の特定を行うことができる。
尚、上記条件(a)〜(h)が全て成立したときには、#1気筒及び#2気筒の毎回失火を判定し、上記条件(a)〜(h)のうち成立しない条件があった場合に、#3気筒及び#4気筒の毎回失火を判定させることができ、逆に、上記条件(i)〜(p)が全て成立したときには、#3気筒及び#4気筒の毎回失火を判定し、上記条件(i)〜(p)のうち成立しない条件があった場合に、#1気筒及び#2気筒の毎回失火を判定させることができる。
Further, in the third embodiment, misfire is determined each time in the front and back cylinders based on a minute change in the rotational speed (angular speed ω n ) for each cylinder accompanying the correction of the fuel injection amount and the ignition timing. In the low speed range, the front and back cylinders can be identified without causing the driver to feel uncomfortable.
When all of the above conditions (a) to (h) are satisfied, the misfire is determined every time for the # 1 cylinder and the # 2 cylinder, and when there is a condition that is not satisfied among the above conditions (a) to (h). , # 3 cylinder and # 4 cylinder can be determined each time misfire, conversely, when all of the above conditions (i) to (p) is satisfied, # 3 cylinder and # 4 cylinder each time misfire is determined, When there is a condition that does not hold among the above conditions (i) to (p), it is possible to determine misfire of the # 1 cylinder and the # 2 cylinder every time.

また、燃料噴射量や点火時期の補正を#1気筒から開始させる必要はなく、また、補正度合いを点火順に従って順次増大又は減少させる必要もなく、更に、燃料噴射量や点火時期の補正を行ったときの第1変動量Δω1n及び/又は第2変動量Δω2nから毎回失火している表裏気筒を特定することが可能である。
即ち、燃料噴射量や点火時期の補正に見合った気筒別回転速度(角速度)の変化を示すか否かで、毎回失火している表裏気筒を特定することができるものであり、具体的な特定方法は適宜設定できる。
In addition, it is not necessary to start correction of the fuel injection amount and the ignition timing from the # 1 cylinder, and it is not necessary to increase or decrease the correction degree sequentially in accordance with the ignition order. Further, the fuel injection amount and the ignition timing are corrected. It is possible to specify the front and back cylinders misfiring each time from the first variation amount Δω1 n and / or the second variation amount Δω2 n .
That is, the front and back cylinders misfiring each time can be specified by whether or not the change in the rotational speed (angular speed) for each cylinder in accordance with the correction of the fuel injection amount and the ignition timing is indicated. The method can be set as appropriate.

次に、別の方法で、毎回失火している表裏気筒を特定する第4実施形態を、図11のフローチャートに従って説明する。
前記図11のフローチャートにおいて、ステップS4101〜ステップS4106では、前記ステップS3101〜ステップS3106と同様に、表裏気筒(#1気筒及び#2気筒、又は、#3気筒及び#4気筒)の毎回失火が推定される状態であるか否かの判断を行う。
Next, a fourth embodiment for identifying the front and back cylinders misfiring each time by another method will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the flowchart of FIG. 11, in steps S4101 to S4106, each time a misfire of the front and back cylinders (# 1 cylinder and # 2 cylinder, or # 3 cylinder and # 4 cylinder) is estimated as in steps S3101 to S3106. Judgment is made as to whether or not it is in a state to be performed.

そして、ステップS4106で表裏気筒の毎回失火を推定すると、ステップS4107へ進み、特定1気筒の1噴射だけ停止させる処理を行って、その後に算出される第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nを記憶させる。
次いで、ステップS4107では、燃料カット後に算出された第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nに基づいて、毎回失火している表裏気筒を特定する。
Then, if misfire is estimated each time in the front and back cylinders in step S4106, the process proceeds to step S4107, where a process of stopping only one injection of the specific cylinder is performed, and then the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 calculated thereafter are performed. Remember n .
Then, in step S4107, on the basis of the first variation amount .DELTA..omega.1 n and the second variation amount ?? 2 n, which is calculated after the fuel cut, it identifies the front and back a misfired cylinder and a each time.

例えば、#3気筒及び#4気筒が毎回失火している場合を例とすると、係る状態で#1気筒の燃料噴射を1噴射だけ停止させると(#1気筒について燃料カットを1噴射分だけ実行すると)、#1気筒については失火した場合と同様に、気筒別回転速度(角速度ωn)が落ち込むことになる(図12参照)。
ここで、#1気筒に対してサイクルがクランクシャフトの1回転分だけずれている#2気筒については、正常燃焼状態が継続するので、#1気筒と#2気筒との間で気筒別回転速度(角速度ωn)に差が生じ、結果、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nに変動が生じることになる。
For example, in the case where the # 3 cylinder and the # 4 cylinder are misfired every time, when the fuel injection of the # 1 cylinder is stopped only by one injection in such a state (the fuel cut is performed for one injection for the # 1 cylinder) Then, as for the # 1 cylinder, the rotational speed (angular speed ω n ) for each cylinder drops as in the case of misfire (see FIG. 12).
Here, since the normal combustion state continues for the # 2 cylinder whose cycle is shifted by one crankshaft rotation with respect to the # 1 cylinder, the rotation speed for each cylinder between the # 1 and # 2 cylinders. A difference occurs in (angular velocity ω n ), and as a result, fluctuation occurs in the first fluctuation amount Δω 1 n and the second fluctuation amount Δω 2 n .

上記第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nの変動は、#1気筒に代えて#2気筒について燃料カットを実行した場合にも同様に生じることになる。
一方、毎回失火している表裏気筒の一方について、燃料噴射を1噴射だけ停止させても、元々失火している気筒であるから、燃料噴射の停止は、気筒別回転速度(角速度ωn)に影響を与えず、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nに変動は生じない。
The fluctuations in the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n occur similarly when a fuel cut is executed for the # 2 cylinder instead of the # 1 cylinder.
On the other hand, for one of the front and back cylinders that misfires each time, even if the fuel injection is stopped only by one injection, it is the cylinder that originally misfired. Therefore, the fuel injection is stopped at the rotational speed for each cylinder (angular velocity ω n ). There is no effect, and the first variation amount Δω1 n and the second variation amount Δω2 n do not vary.

従って、簡易には、燃料カットを実行した1つの気筒の気筒別回転速度(角速度ωn)が落ち込んだか否かを判別し、回転の落ち込みが発生した場合には、当該気筒を含まない表裏気筒が毎回失火していることになり、回転の落ち込みが発生しなかった場合には、当該気筒を含む表裏気筒が毎回失火していると判断できる。
更に、燃料カットに伴う第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nの変動から、より高精度に毎回失火している表裏気筒を判別するには、以下のような条件を判断させる。
Therefore, simply, it is determined whether or not the cylinder-by-cylinder rotation speed (angular velocity ω n ) of one cylinder that has performed fuel cut has dropped, and if a drop in rotation occurs, the front and back cylinders that do not include the cylinder Therefore, it can be determined that the front and back cylinders including the cylinder are misfired each time if the rotation is not reduced.
Further, in order to discriminate front and back cylinders misfiring each time with higher accuracy from the fluctuations of the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n caused by the fuel cut, the following conditions are determined.

まず、#1気筒(又は#2気筒)について1噴射だけ停止させ、その4点火後に(時系列的な4つのデータをサンプリングしてから)、以下の条件(X)が成立しているか否かを判断する。
(X):「Δω2n<(≦)−A、かつ、Δω1n-1>(≧B)、かつ、Δω2n>(≧)A、かつ、Δω1n-3<(≦)−B」
尚、上記条件(X)は、前記ステップS2004〜ステップS2007の判断と一致するものである。
First, only one injection is stopped for the # 1 cylinder (or # 2 cylinder), and after the four ignitions (after sampling time-series four data), whether or not the following condition (X) is satisfied: Judging.
(X): “Δω2 n <(≦) −A, Δω1 n−1 > (≧ B), Δω2 n > (≧) A, and Δω1 n-3 <(≦) −B”
Note that the condition (X) is the same as the determination in steps S2004 to S2007.

#1気筒(又は#2気筒)について1噴射だけ停止させた結果、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nの変動が単気筒失火時の挙動を示し、前記条件(X)が成立すると判断した場合には、その時点で#3,#4気筒の毎回失火を特定しても良いが、更に、失火気筒の特定を確実なものとするために、条件(X)が成立すると判断した時点から回転変動が収束するのに充分な時間だけ経過してから、今度は、#3気筒(又は#4気筒)について1噴射だけ停止させる。 As a result of stopping only one injection for the # 1 cylinder (or # 2 cylinder), the fluctuation of the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n shows the behavior at the time of single cylinder misfire, and the condition (X) is satisfied If it is determined that the misfire may be specified every time for the # 3 and # 4 cylinders at that time, it is further determined that the condition (X) is satisfied in order to ensure the specification of the misfiring cylinder. After a sufficient time has passed for the rotational fluctuations to converge from this point, this time, only one injection is stopped for the # 3 cylinder (or # 4 cylinder).

そして、#3気筒(又は#4気筒)について1噴射だけ停止させてから、4点火後に以下の条件(Y)が成立しているか否かを判断する。
(Y):「−D<(≦)Δω1n<(≦)D、かつ、−D<(≦)Δωn-1<(≦)D、かつ、−D<(≦)Δωn-2<(≦)D、かつ、−D<(≦)Δωn-3<(≦)D」
ここで、前記条件(Y)は、第1変動量Δω1nが継続して零近傍に安定しているか否かを判断するものであり、毎回失火している表裏気筒が#3気筒及び#4気筒であれば、燃料カットは角速度ωnに影響せず、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nは、零近傍の値を保持することになるから、条件(Y)の成立は、条件(X)の成立と整合することになり、前記(X),(Y)の両条件の成立から、毎回失火している表裏気筒が#3気筒及び#4気筒であると確定することができる。
Then, after stopping only one injection for the # 3 cylinder (or # 4 cylinder), it is determined whether or not the following condition (Y) is satisfied after four ignitions.
(Y): “−D <(≦) Δω1 n <(≦) D, −D <(≦) Δω n−1 <(≦) D, and −D <(≦) Δω n−2 < (≦) D and −D <(≦) Δω n−3 <(≦) D ”
Here, the condition (Y) is used to determine whether or not the first variation Δω1 n continues and is stable near zero. The front and back cylinders that misfire each time are the # 3 cylinder and the # 4 cylinder. In the case of a cylinder, the fuel cut does not affect the angular velocity ω n , and the first variation amount Δω 1 n and the second variation amount Δω 2 n hold values close to zero. This is consistent with the establishment of the condition (X), and from the establishment of both the conditions (X) and (Y), it is determined that the front and back cylinders misfiring each time are the # 3 cylinder and the # 4 cylinder. Can do.

但し、#1又は#2気筒について燃料カットに基づく前記(X)の条件を判断することなく、上記(Y)の条件が成立していることのみで、#3気筒及び#4気筒の表裏気筒が毎回失火していると判断させることができる。
また、最初に条件(Y)が成立するか否かを判断し、その後、条件(X)の成立を判定することができる。
However, for the # 1 or # 2 cylinders, the front and back cylinders of the # 3 and # 4 cylinders can be obtained only by satisfying the above condition (Y) without determining the above condition (X) based on the fuel cut. Can be determined to have misfired each time.
In addition, it is first determined whether or not the condition (Y) is satisfied, and then it can be determined whether or not the condition (X) is satisfied.

一方、毎回失火の表裏気筒が#1気筒及び#2気筒であるか否かの判断は、以下のようにして行う。
まず、#1気筒(又は#2気筒)について1噴射だけ停止させ、その4点火後に以下の条件(α)が成立しているか否かを判断する。
(α):「−D<(≦)Δω1n<(≦)D、かつ、−D<(≦)Δωn-1<(≦)D、かつ、−D<(≦)Δωn-2<(≦)D、かつ、−D<(≦)Δωn-3<(≦)D」
#1気筒及び#2気筒が毎回失火している表裏気筒であるとすれば、燃料カットによって気筒別回転速度(角速度ωn)は影響を受けず、第1変動量Δω1nが継続して零近傍の値を保持するはずであり、上記条件(α)が成立する場合には、#1気筒及び#2気筒が毎回失火している表裏気筒であるものと判断できる。
On the other hand, whether or not the misfiring front and back cylinders are the # 1 cylinder and the # 2 cylinder is determined as follows.
First, for the # 1 cylinder (or # 2 cylinder), only one injection is stopped, and after the four ignitions, it is determined whether or not the following condition (α) is satisfied.
(Α): “−D <(≦) Δω1 n <(≦) D, −D <(≦) Δω n−1 <(≦) D, and −D <(≦) Δω n−2 < (≦) D and −D <(≦) Δω n−3 <(≦) D ”
If the # 1 and # 2 cylinders are front and back cylinders that misfire each time, the fuel-cutting speed (angular velocity ω n ) is not affected by the fuel cut, and the first fluctuation amount Δω 1 n continues to be zero. If the condition (α) is satisfied, it can be determined that the # 1 and # 2 cylinders are front and back cylinders that misfire each time.

次に、#1気筒及び#2気筒が毎回失火している表裏気筒であるとの判断を裏付けるために、上記条件(α)の成立を判断してから、回転変動が収束するのに充分な時間だけ待ってから、今度は、#3気筒(又は#4気筒)について1噴射だけ停止させ、その4点火後に以下の条件(β)が成立しているか否かを判断する。
(β):「Δω2n<(≦)−A、かつ、Δω1n-1>(≧B)、かつ、Δω2n>(≧)A、かつ、Δω1n-3<(≦)−B」
#3気筒(又は#4気筒)について1噴射だけ停止させた結果、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nの変動が単気筒失火時の挙動を示し、前記条件(β)が成立すると、#1気筒及び#2気筒が毎回失火している表裏気筒であるものと確定される。
Next, in order to support the determination that the # 1 and # 2 cylinders are the front and back cylinders misfiring each time, it is sufficient for the rotational fluctuations to converge after the above condition (α) is determined. After waiting for the time, this time, for the # 3 cylinder (or # 4 cylinder), only one injection is stopped, and it is determined whether or not the following condition (β) is satisfied after the fourth ignition.
(Β): “Δω2 n <(≦) −A, Δω1 n−1 > (≧ B), Δω2 n > (≧) A, and Δω1 n-3 <(≦) −B”
As a result of stopping only one injection for the # 3 cylinder (or # 4 cylinder), the fluctuation of the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n shows the behavior at the time of single cylinder misfire, and the condition (β) is satisfied. Then, it is determined that the # 1 cylinder and the # 2 cylinder are front and back cylinders misfiring each time.

ここでも、条件(α),(β)のうちの一方の成立に基づいて、毎回失火の表裏気筒を#1気筒及び#2気筒であると確定させることができ、更に、条件(α),(β)の判断順を逆にすることができる。
上記のように、燃料カットを行って、それに見合う角速度ωnの変化が発生したか否かに基づいて、毎回失火の表裏気筒を確定する構成であれば、第3実施例のように、燃料噴射量や点火時期を補正する場合に比べて、正常に着火燃焼している気筒での角速度変化が、より明確に発生するので、回転変動が現れ難い高回転時であっても、毎回失火している表裏気筒を高精度に特定することができる。
Again, based on the establishment of one of the conditions (α) and (β), the front and back cylinders misfiring each time can be determined to be the # 1 cylinder and the # 2 cylinder, and the conditions (α), The determination order of (β) can be reversed.
As described above, if the fuel cut is performed and the misfiring front and back cylinders are determined each time based on whether or not a change in the angular velocity ω n corresponding to the fuel cut occurs, as in the third embodiment, the fuel Compared to correcting the injection amount and ignition timing, the angular velocity change in a normally ignited cylinder is more clearly generated, so misfires occur every time even at high revolutions, where rotation fluctuations are unlikely to occur. The front and back cylinders can be identified with high accuracy.

また、高回転時であれば、表裏気筒が毎回失火していて更に燃料カットを行っても、内燃機関101が停止してしまうことを回避できるため、第4実施形態の燃料カットに基づく失火表裏気筒の特定を、内燃機関101の高回転領域に限定して実行させることができる。
従って、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nが零近傍の値を保持し、かつ、空燃比がリーン側に安定していて、表裏気筒の毎回失火の発生が推定されるときに、機関回転速度が低回転領域であれば、図9のフローチャートに示す処理で毎回失火している表裏気筒を特定させ、機関回転速度が高回転領域であれば、図11のフローチャートに示す処理で毎回失火している表裏気筒を特定させる構成とすることができる。
Further, during high revolution, the front and back cylinders are misfired every time, and even if fuel cut is performed, it is possible to avoid the internal combustion engine 101 from being stopped. Therefore, the misfire front and back based on the fuel cut according to the fourth embodiment. The cylinder specification can be executed only in the high rotation region of the internal combustion engine 101.
Accordingly, when the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n hold values close to zero, the air-fuel ratio is stable on the lean side, and the occurrence of misfiring in each of the front and back cylinders is estimated. If the engine rotation speed is in the low rotation range, the front and back cylinders misfiring each time are specified by the processing shown in the flowchart of FIG. 9, and if the engine rotation speed is in the high rotation range, the processing shown in the flowchart of FIG. The front and back cylinders misfiring each time can be specified.

また、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nが零近傍の値を保持し、かつ、空燃比がリーン側に安定していることに基づく、表裏気筒の毎回失火の推定を省略し、第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nに基づいて失火が検出されていない状態で、図9又は図11のフローチャートに示す処理を実行し、表裏気筒が毎回失火しているか否かを判断させることができる。 In addition, the estimation of misfire for each of the front and back cylinders based on the fact that the first fluctuation amount Δω1 n and the second fluctuation amount Δω2 n hold values close to zero and the air-fuel ratio is stable on the lean side is omitted. Whether or not the front and back cylinders misfire each time by executing the processing shown in the flowchart of FIG. 9 or 11 in a state where no misfire is detected based on the first variation Δω1 n and the second variation Δω2 n . Can be judged.

上記各実施形態で、失火の発生を検出した場合、毎回失火であれば、当該気筒に対する燃料噴射を停止させる処理を行い、また、許容レベルを超える頻度で失火が発生する場合には、運転者に警告したり、内燃機関101の運転領域を低回転・低負荷側に制限したり、失火発生を故障履歴として記憶したりすることが好ましい。
また、本実施形態では、内燃機関101を4気筒機関としたが、6気筒や8気筒機関などにも、本発明に係る失火検出装置を適用することが可能であり、例えば、気筒間の行程位相差がクランク角で120degである6気筒機関においては、120deg毎に気筒別回転速度(角速度ωn)を求め、前記第1変動量Δω1nを、Δω1n=(ωn−ωn-3)−(ωn-1−ωn-4)として算出する。
In each of the above embodiments, when the occurrence of misfire is detected, if misfire occurs every time, the fuel injection to the cylinder is stopped, and if misfire occurs at a frequency exceeding the allowable level, the driver It is preferable to warn the user, limit the operation region of the internal combustion engine 101 to the low rotation / low load side, or store the misfire occurrence as a failure history.
In the present embodiment, the internal combustion engine 101 is a four-cylinder engine. However, the misfire detection apparatus according to the present invention can be applied to a six-cylinder engine, an eight-cylinder engine, and the like. in a six-cylinder engine phase difference is 120 deg in crank angle determines the cylinder rotation speed (angular velocity omega n) for each 120 deg, the first variation amount Δω1 n, Δω1 n = (ω n -ω n-3 ) − (Ω n−1 −ω n-4 ).

前記第1変動量Δω1nの計算式において、「ωn−ωn-3」及び「ωn-1−ωn-4」は、いずれも、クランクシャフトの1回転分だけサイクルがずれている気筒間における気筒別回転速度(角速度ωn)の差を求めることになり、4気筒の場合と同様に、クランク角センサ117の機械的ばらつきの影響を排除して、失火気筒を検出させることができる。
また、気筒間の行程位相差がクランク角で90degである8気筒機関においては、90deg毎に気筒別回転速度(角速度ωn)を求め、前記第1変動量Δω1nを、Δω1n=(ωn−ωn-4)−(ωn-1−ωn-5)として算出する。
In the calculation formula of the first variation Δω1 n , “ω n −ω n-3 ” and “ω n−1 −ω n-4 ” are both out of cycle by one rotation of the crankshaft. The difference in the rotational speed of each cylinder (angular speed ω n ) between the cylinders is obtained, and as in the case of the four cylinders, the influence of mechanical variation of the crank angle sensor 117 can be eliminated and the misfire cylinder can be detected. it can.
Further, in an 8-cylinder engine in which the stroke phase difference between cylinders is 90 deg in crank angle, the rotation speed (angular velocity ω n ) for each cylinder is obtained every 90 deg, and the first variation Δω1 n is calculated as Δω1 n = (ω n ω n−4 ) − (ω n−1 −ω n−5 ).

この場合も、「ωn−ωn-4」及び「ωn-1−ωn-5」は、いずれも、クランクシャフトの1回転分だけサイクルがずれている気筒間における気筒別回転速度(角速度ωn)の差を求めることになり、4気筒の場合と同様に、クランク角センサ117の機械的ばらつきの影響を排除して、失火気筒を検出させることができる。
更に、上記気筒別回転速度(角速度ωn)の差を、クランクシャフトの1回転分だけずれて検出された値の間での差として算出させる代わりに、クランクシャフトの1回転の整数n(≧2)倍だけずれて検出された値の間での差として算出させることができる。
Also in this case, both “ω n −ω n-4 ” and “ω n−1 −ω n-5 ” are the rotation speeds for each cylinder between cylinders whose cycles are shifted by one rotation of the crankshaft ( The difference in the angular velocity ω n ) is obtained, and as in the case of the four cylinders, the influence of the mechanical variation of the crank angle sensor 117 can be eliminated and the misfired cylinder can be detected.
Further, instead of calculating the difference between the rotational speeds per cylinder (angular speed ω n ) as a difference between the values detected by being shifted by one revolution of the crankshaft, an integer n (≧≧ 2) It can be calculated as the difference between the values detected by shifting by a factor of two.

本発明の実施形態における内燃機関のシステム図。1 is a system diagram of an internal combustion engine in an embodiment of the present invention. 本発明に係る失火検出の第1実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of the misfire detection which concerns on this invention. 本発明の実施形態における角速度の検出領域を示す図。The figure which shows the detection area | region of the angular velocity in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における角速度の検出処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the detection process of the angular velocity in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における角速度の検出処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the detection process of the angular velocity in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における失火時における角速度ωn,第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nの変化を示すタイムチャート。Angular velocity omega n, the first variation amount .DELTA..omega.1 n and the second variation amount ?? 2 n time chart showing change in time of a misfire in the embodiment of the present invention. 本発明に係る失火検出の第2実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of the misfire detection which concerns on this invention. 本発明に係る失火検出の第3実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of the misfire detection which concerns on this invention. 前記第3実施形態における表裏気筒の失火検出の詳細を示すフローチャート。The flowchart which shows the detail of the misfire detection of the front and back cylinder in the said 3rd Embodiment. 前記第3実施形態における燃料噴射量及び点火時期の補正状態の変化と、差分Δωnの変化との相関を示すタイムチャート。The time chart which shows the correlation with the change of the correction state of the fuel injection amount and ignition timing in the said 3rd Embodiment, and the change of difference (DELTA) omega n . 本発明に係る失火検出の第4実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 4th Embodiment of the misfire detection which concerns on this invention. 前記第4実施形態における燃料カットに伴う第1変動量Δω1n及び第2変動量Δω2nの変化を示すタイムチャート。The fourth timing chart showing a variation of the first variation amount .DELTA..omega.1 n and the second variation amount ?? 2 n accompanying fuel cut in the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

101…内燃機関、103…電子制御スロットル装置、112…燃料噴射弁、113…エンジンコントロールユニット(ECU)、114…点火プラグ、115…イグニッションコイル、117…クランク角センサ、121…クランクシャフト(出力軸)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Internal combustion engine, 103 ... Electronically controlled throttle device, 112 ... Fuel injection valve, 113 ... Engine control unit (ECU), 114 ... Spark plug, 115 ... Ignition coil, 117 ... Crank angle sensor, 121 ... Crankshaft (output shaft) )

Claims (5)

多気筒内燃機関の出力軸の気筒別回転速度を検出する気筒別回転速度検出手段と、
サイクルが前記出力軸の1回転の整数倍だけずれている気筒間における気筒別回転速度の変化を検出する検出手段と、
前記変化の変動量を第1変動量として算出する第1変動量算出手段と、
前記第1変動量の変動量を第2変動量として算出する第2変動量算出手段と、
前記第2変動量に基づいて失火の有無を判定する失火判定手段と、
を含んで構成された多気筒内燃機関の失火検出装置。
Cylinder-specific rotation speed detecting means for detecting the cylinder-specific rotation speed of the output shaft of the multi-cylinder internal combustion engine;
Detecting means for detecting a change in the rotational speed of each cylinder between cylinders whose cycle is shifted by an integral multiple of one rotation of the output shaft;
First fluctuation amount calculating means for calculating the fluctuation amount of the change as a first fluctuation amount;
Second fluctuation amount calculating means for calculating the fluctuation amount of the first fluctuation amount as a second fluctuation amount;
Misfire determination means for determining the presence or absence of misfire based on the second variation amount;
A misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine, comprising:
多気筒内燃機関の出力軸の気筒別回転速度を検出する気筒別回転速度検出手段と、
サイクルが前記出力軸の1回転の整数倍だけずれている気筒間における気筒別回転速度の変化を検出する検出手段と、
前記変化の変動量を第1変動量として算出する第1変動量算出手段と、
前記第1変動量の変動量を第2変動量として算出する第2変動量算出手段と、
前記第1変動量及び前記第2変動量に基づいて失火の有無を判定する失火判定手段と、
を含んで構成された多気筒内燃機関の失火検出装置。
Cylinder-specific rotation speed detecting means for detecting the cylinder-specific rotation speed of the output shaft of the multi-cylinder internal combustion engine;
Detecting means for detecting a change in the rotational speed of each cylinder between cylinders whose cycle is shifted by an integral multiple of one rotation of the output shaft;
First fluctuation amount calculating means for calculating the fluctuation amount of the change as a first fluctuation amount;
Second fluctuation amount calculating means for calculating the fluctuation amount of the first fluctuation amount as a second fluctuation amount;
Misfire determination means for determining the presence or absence of misfire based on the first variation amount and the second variation amount;
A misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine, comprising:
多気筒内燃機関の出力軸の気筒別回転速度を検出する気筒別回転速度検出手段と、
サイクルが前記出力軸の1回転の整数倍だけずれている気筒間における気筒別回転速度の変化を検出する検出手段と、
前記変化の変動量を第1変動量として算出する第1変動量算出手段と、
前記第1変動量の変動量を第2変動量として算出する第2変動量算出手段と、
前記第2変動量に基づいて失火の有無を判定する失火判定手段と、
前記失火判定手段によって失火の発生が判定されていない状態で、前記多気筒内燃機関の空燃比がリーン側に偏っている場合に、複数気筒における毎回失火を判定する複数気筒失火判定手段と、
を含んで構成された多気筒内燃機関の失火検出装置。
Cylinder-specific rotation speed detecting means for detecting the cylinder-specific rotation speed of the output shaft of the multi-cylinder internal combustion engine;
Detecting means for detecting a change in the rotational speed of each cylinder between cylinders whose cycle is shifted by an integral multiple of one rotation of the output shaft;
First fluctuation amount calculating means for calculating the fluctuation amount of the change as a first fluctuation amount;
Second fluctuation amount calculating means for calculating the fluctuation amount of the first fluctuation amount as a second fluctuation amount;
Misfire determination means for determining the presence or absence of misfire based on the second variation amount;
A plurality of cylinder misfire determination means for determining misfire each time in a plurality of cylinders when the misfire is not determined by the misfire determination means and the air-fuel ratio of the multi-cylinder internal combustion engine is biased to the lean side;
A misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine, comprising:
前記複数気筒失火判定手段が、気筒別に燃料噴射量及び/又は点火時期を補正し、該補正に伴って発生した前記気筒別回転速度の変動に基づいて、複数の失火気筒を特定することを特徴とする請求項3記載の多気筒内燃機関の失火検出装置。   The multi-cylinder misfire determination means corrects a fuel injection amount and / or ignition timing for each cylinder, and identifies a plurality of misfire cylinders based on fluctuations in the rotation speed for each cylinder generated as a result of the correction. The misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 3. 前記複数気筒失火判定手段が、一部気筒において一時的に燃料カットを行い、該燃料カットに伴って発生した前記気筒別回転速度の変動に基づいて、複数の失火気筒を特定することを特徴とする請求項3記載の多気筒内燃機関の失火検出装置。   The multi-cylinder misfire determination means performs a fuel cut temporarily in a part of the cylinders, and identifies a plurality of misfire cylinders on the basis of fluctuations in the rotation speed for each cylinder generated in association with the fuel cut. The misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 3.
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