JP2012021484A - 内燃機関の燃焼状態検出システム - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、内燃機関の発生トルクと相関するパラメータに基づいて燃焼状態の悪化を検出するシステムにおいて、燃焼状態の悪化によるトルク変動が小さい場合であっても、燃焼状態の悪化をより正確に検出することを課題とする。
【解決手段】本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関の発生トルクと相関するパラメータの1階差分値と2階差分値とを個別に設定される判定値と比較することにより、燃焼状態の悪化(失火)を検出する燃焼状態検出システムにおいて、それぞれの判定値が内燃機関の発生トルクの変化に対する1階差分値及び2階差分値のそれぞれの変化感度に応じて決定されるようにした。
【選択図】図3
【解決手段】本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関の発生トルクと相関するパラメータの1階差分値と2階差分値とを個別に設定される判定値と比較することにより、燃焼状態の悪化(失火)を検出する燃焼状態検出システムにおいて、それぞれの判定値が内燃機関の発生トルクの変化に対する1階差分値及び2階差分値のそれぞれの変化感度に応じて決定されるようにした。
【選択図】図3
Description
本発明は、内燃機関の燃焼状態を検出する技術に関する。
内燃機関の燃焼状態の悪化(失火)を判定する技術として、機関回転速度(機関回転数)の2回差分値を判定値と比較することにより、失火の発生を判定する技術が知られている(たとえば、特許文献1を参照)。
ところで、内燃機関が低負荷運転されている場合のように内燃機関の要求トルクが小さい場合は、機関回転速度の2回差分値が小さくなる。そのため、失火が発生しているにもかかわらず2回差分値が判定値より小さくなる可能性がある。
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の発生トルクと相関するパラメータに基づいて燃焼状態の悪化を検出するシステムにおいて、燃焼状態の悪化によるトルク変動が小さい場合であっても、燃焼状態の悪化をより正確に検出することにある。
本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関の発生トルクと相関するパラメータの1階差分値と2階差分値を個別に設定される判定値と比較することにより、燃焼状態の悪化(失火)を検出する燃焼状態検出システムにおいて、それぞれの判定値が内燃機関の発生トルクに対する1階差分値及び2階差分値のそれぞれの感度に応じて決定されるようにした。
詳細には、本発明に係わる内燃機関の燃焼状態検出システムは、
内燃機関の発生トルクに相関する物理量の1階差分値及び2階差分値を演算する演算部と、
前記演算部により算出された1階差分値が第1判定値より大きく、かつ2階差分値が第2判定値より大きいことを条件に失火の発生を検出する検出部と、
内燃機関の要求トルクと、内燃機関の要求トルクの変化に対する1階差分値及び2階差分値の変化の感度と、に応じて第1判定値及び第2判定値を決定する決定部と、
を備えるようにした。
内燃機関の発生トルクに相関する物理量の1階差分値及び2階差分値を演算する演算部と、
前記演算部により算出された1階差分値が第1判定値より大きく、かつ2階差分値が第2判定値より大きいことを条件に失火の発生を検出する検出部と、
内燃機関の要求トルクと、内燃機関の要求トルクの変化に対する1階差分値及び2階差分値の変化の感度と、に応じて第1判定値及び第2判定値を決定する決定部と、
を備えるようにした。
ここでいう「第1判定値」は、失火が発生していない正常燃焼時に1階差分値が取り得る最大値又はその最大値に所定のマージンを加算した値である。また、「第2判定値」は、正常燃焼時に2階差分値が取り得る最大値又は最大値に所定のマージンを加算した値である。
ところで、正常燃焼時において1階差分値及び2階差分値のそれぞれが取り得る最大値
は、内燃機関の要求トルク(言い換えると、失火が発生していない気筒の発生トルク)によって変化する。さらに、要求トルクの変化に対する1階差分値の変化感度と要求トルクの変化に対する2階差分値の変化感度とは相異する。たとえば、要求トルクの変化に対する2階差分値の変化の割合は、要求トルクの変化に対する1階差分値の変化の割合よりも大きくなる傾向がある。つまり、要求トルクの変化に対する感度は、1階差分値よりも2階差分値の方が高い。
は、内燃機関の要求トルク(言い換えると、失火が発生していない気筒の発生トルク)によって変化する。さらに、要求トルクの変化に対する1階差分値の変化感度と要求トルクの変化に対する2階差分値の変化感度とは相異する。たとえば、要求トルクの変化に対する2階差分値の変化の割合は、要求トルクの変化に対する1階差分値の変化の割合よりも大きくなる傾向がある。つまり、要求トルクの変化に対する感度は、1階差分値よりも2階差分値の方が高い。
そこで、本発明の内燃機関の燃焼状態検出システムは、要求トルクの変化に対する1階差分値及び2階差分値のそれぞれの変化感度に応じて第1判定値及び第2判定値を決定するようにした。そのため、要求トルクが小さい状況下で失火が発生した場合に、2階差分値が第2判定値以下となる事態、すなわち失火が発生しているにもかかわらず失火が発生していないと誤判定(誤検出)される事態を回避することができる。よって、内燃機関の失火をより正確に検出することができる。
本発明における決定部は、内燃機関の要求トルクが小さいときは大きいときに比べ、第1判定値と第2判定値の相対差が大きくなるように第1判定値及び第2判定値を決定してもよい。
正常燃焼時に1階差分値が取り得る最大値(以下、「第1最大値」と称する)は、要求トルクが大きいときより小さいときの方が小さくなる。同様に、正常燃焼時に2階差分値が取り得る最大値(以下、「第2最大値」と称する)は、要求トルクが大きいときより小さいときの方が小さくなる。ただし、要求トルクが大きいときと小さいときとの差は、第1最大値より第2最大値の方が大きくなる。言い換えると、第1最大値と第2最大値との相対差は、要求トルクが大きいときより小さいときの方が大きくなる。
よって、要求トルクが小さいときは大きいときに比べ、第1判定値と第2判定値の相対差が大きくされると、失火が発生したときに2階差分値が第2判定値以下となる事態をより確実に回避することができる。
また、本発明における決定部は、点火時期をMBT(Minimum spark advance for Best
Torque)より遅角させる点火遅角処理が実行されている場合において、点火時期の遅角
量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値と第2判定値との相対差が大きくなるように第1判定値及び第2判定値を決定してもよい。
Torque)より遅角させる点火遅角処理が実行されている場合において、点火時期の遅角
量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値と第2判定値との相対差が大きくなるように第1判定値及び第2判定値を決定してもよい。
点火遅角処理が実施されているときは、失火発生時の発生トルクと正常燃焼時の発生トルクとの差が小さくなる。その際の差は、点火時期の遅角量が少ないときより多いときの方が小さくなる。
よって、点火遅角処理が実行されている場合において、点火時期の遅角量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値と第2判定値との相対差が大きくされると、失火が発生しているにもかかわらず2階差分値が第2判定値以下となる事態をより確実に回避することができる。
また、本発明における決定部は、目標空燃比を理論空燃比より低下させるリッチ処理が実行されている場合において、目標空燃比が低いときは高いときに比べ、第1判定値と第2判定値との相対差が大きくなるように第1判定値及び第2判定値を決定してもよい。
リッチ処理が実施されているときは、失火発生時の発生トルクと正常燃焼時の発生トルクとの差が小さくなる。その際の差は、目標空燃比の低下量が少ないときより多いときの方が小さくなる。
よって、リッチ処理が実行されている場合において、目標空燃比の低下量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値と第2判定値との相対差が大きくされると、失火が発生しているにもかかわらず2階差分値が第2判定値以下となる事態をより確実に回避することができる。
なお、本発明における「内燃機関の発生トルクに相関する物理量」としては、膨張行程においてクランクシャフトが一定量回転するために要する時間、膨張行程又は膨張行程の一部の期間におけるクランクシャフトの回転速度、膨張行程又は膨張行程の一部の期間におけるクランクシャフトの角加速度、などを用いることができる。
本発明によれば、内燃機関のトルク変動と相関するパラメータに基づいて燃焼状態の悪化を検出するシステムにおいて、燃焼状態の悪化によるトルク変動が小さい場合であっても、燃焼状態の悪化をより正確に検出することができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<実施例1>
先ず、本発明の第1の実施例について図1乃至図4に基づいて説明する。図1は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒を有する4ストローク・サイクルの火花点火式内燃機関(ガソリンエンジン)である。なお、図1においては、4つの気筒のうち1つの気筒2のみが図示されている。
先ず、本発明の第1の実施例について図1乃至図4に基づいて説明する。図1は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒を有する4ストローク・サイクルの火花点火式内燃機関(ガソリンエンジン)である。なお、図1においては、4つの気筒のうち1つの気筒2のみが図示されている。
内燃機関1の各気筒2は、吸気ポート3を介して吸気通路30に接続されるとともに、排気ポート4を介して排気通路40に接続される。吸気ポート3には、気筒2内へ向かって燃料を噴射する燃料噴射弁5が設けられる。吸気通路30には、該吸気通路30内を流通する空気量を制御するスロットル弁6が設けられる。スロットル弁6より上流の吸気通路30には、該吸気通路30を流れる空気量を測定するエアフローメータ7が設けられる。
排気通路40には、排気浄化装置8が配置される。排気浄化装置8は、三元触媒や吸蔵還元型NOx触媒等を具備し、所定の活性温度域にあるときに排気を浄化する。排気浄化装置8より下流の排気通路40には、該排気通路40内を流れる排気の空燃比と相関する電気信号を出力する空燃比センサ9が配置される。
また、内燃機関1には、気筒2内に臨む吸気ポート3の開口端を開閉する吸気弁10と、気筒2内に臨む排気ポート4の開口端を開閉する排気弁11が設けられる。これら吸気弁10と排気弁11は、吸気側カムシャフト12と排気側カムシャフト13によりそれぞれ開閉駆動される。
気筒2の上部には、該気筒2内の混合気に点火する点火プラグ14が配置される。気筒2内には、ピストン15が摺動自在に挿入される。ピストン15は、コネクティングロッド16を介してクランクシャフト17と接続される。
クランクシャフト17近傍の内燃機関1には、クランクシャフト17の回転位置に相関する電気信号を出力するクランクポジションセンサ18が配置される。さらに、内燃機関1には、該内燃機関1を循環する冷却水の温度を測定する水温センサ19が取り付けられる。
このように構成された内燃機関1には、ECU20が併設される。ECU20は、CPU、ROM、RAM等を備えた電子制御ユニットである。ECU20は、前述したエアフローメータ7、空燃比センサ9、クランクポジションセンサ18、水温センサ19等の各種センサと電気的に接続され、各種センサの測定値を入力する。
ECU20は、前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁5、スロットル弁6、及び点火プラグ14を電気的に制御する。たとえば、ECU20は、内燃機関1の燃焼状態を検出するための燃焼状態検出処理を行う。
燃焼状態検出処理では、ECU20は、内燃機関1の発生トルクと相関するパラメータの1階差分値と2階差分値を判定値と比較することにより、燃焼状態の悪化(失火)を検出する。内燃機関1の発生トルクと相関するパラメータとしては、膨張行程においてクランクシャフト17が一定量回転するために要する時間、膨張行程又は膨張行程の一部の期間におけるクランクシャフト17の回転速度、膨張行程又は膨張行程の一部の期間におけるクランクシャフトの角加速度、などを用いることができる。本実施例では、上記したパラメータとして、クランクシャフト17が膨張行程上死点から一定角度回転するために要する時間Tを用いるものとする。
ECU20は、クランクポジションセンサ18の出力信号に基づいて、任意の気筒(以下、「第1気筒」と称する)の膨張行程上死点からクランクシャフト17が一定角度回転するために要する時間(以下、「第1所要時間」と称する)T(1)と、第1気筒の次に膨張行程を迎える気筒(以下、「第2気筒」と称する)の膨張行程上死点からクランクシャフト17が一定角度回転するために要する時間(以下、「第2所要時間」と称する)T(2)を演算する。
また、ECU20は、第1気筒より360度(CA)遅れて膨張行程を迎える気筒(以下、「第3気筒」と称する)の膨張行程上死点からクランクシャフト17が一定角度回転するために要する時間(以下、「第3所要時間」と称する)T(3)と、第2気筒より360度(CA)遅れて膨張行程を迎える気筒(以下、「第4気筒」と称する)の膨張行程上死点からクランクシャフト17が一定角度回転するために要する時間(以下、「第4所要時間」と称する)T(4)を演算する。
ECU20は、第1所要時間T(1)から第2所要時間T(2)を減算することにより、1階差分値ΔT1を演算する。また、ECU20は、第1所要時間T(1)と第2所要時間T(2)との差(=T(1)−T(2))から、第3所要時間T(3)と第4所要時間T(4)との差(=T(3)−T(4))を減算することにより、2階差分値ΔT2(={T(1)−T(2)}−{T(3)−T(4)})を演算する。
ECU20は、1階差分値ΔT1と第1判定値ΔT1stとを比較するとともに、2階差分値ΔT2と第2判定値ΔT2stとを比較する。なお、第1判定値ΔT1stは、失火が発生していない正常燃焼時に1階差分値が取り得る最大値又はその最大値に所定のマージンを加算した値である。第2判定値ΔT2stは、正常燃焼時に2階差分値が取り得る最大値又は最大値に所定のマージンを加算した値である。前記した所定のマージンは、たとえば、クランクポジションセンサ18の測定誤差に基づいて決定される値である。
ECU20は、1階差分値ΔT1が第1判定値ΔT1stより大きく(ΔT1>ΔT1st)、かつ2階差分値ΔT2がダイン判定値より大きい(ΔT2>ΔT2st)ことを条件に、第1気筒において失火が発生したと判定する。
ところで、正常燃焼時に1階差分値ΔT1及び2階差分値ΔT2のそれぞれが取り得る最大値は、内燃機関1の要求トルク(言い換えると、失火が発生していない気筒の発生トルク)によって変化する。その際、要求トルクの変化に対する1階差分値ΔT1の変化感度と要求トルクの変化に対する2階差分値ΔT2の変化感度とは相異する。
図2は、正常燃焼時における要求トルクと各差分値ΔT1,ΔT2の最大値との関係を示す図である。図2中の実線は1階差分値ΔT1の最大値(第1最大値)と示し、図2中の一点鎖線は2階差分値ΔT2の最大値(第2最大値)を示している。図2に示すように、要求トルクが小さいときは大きいときに比べ、各差分値ΔT1,ΔT2の最大値が小さくなる。ただし、要求トルクが小さいときと大きいときとの差は、第1最大値より第2最大値の方が大きくなる。つまり、要求トルクが小さいときは大きいときに比べ、第1最大値と第2最大値との相対差が大きくなる(第2最大値が第1最大値に対して一層小さくなる)。よって、要求トルクの変化に対する変化感度は、1階差分値ΔT1より2階差分値ΔT2の方が高いと言える。
ここで、上記したような変化感度を考慮せずに第1判定値や第2判定値が決定されると、内燃機関1の要求トルクが小さいときに、失火が発生しているにもかかわらず、失火が発生していないと誤判定される可能性がある。すなわち、内燃機関1の要求トルクが小さいときに失火が発生すると、2階差分値の値が第2判定値以下となる可能性があった。
これに対し、本実施例の燃焼状態検出処理においては、ECU20は、要求トルクの変化に対する1階差分値ΔT1及び2階差分値ΔT2のそれぞれの変化感度に応じて第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stを決定するようにした。具体的には、ECU20は、内燃機関1の要求トルクと図3に示すマップとに基づいて第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stを決定する。図3は、要求トルクと各判定値ΔT1st,ΔT2stとの関係を規定したマップである。図3に示す判定値ΔT1st,ΔT2stは、前述した図2に示した第1最大値、第2最大値に所定のマージンを加算したものである。
このように、要求トルクの変化に対する1階差分値ΔT1及び2階差分値ΔT2のそれぞれの変化感度に応じて第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stが決定されると、内燃機関1の要求トルクが小さいときは、それに応じて第2判定値ΔT2stも小さい値に設定されることになる。その結果、内燃機関1の要求トルクが小さいときに失火が発
生すると、2階差分値ΔT2が第2判定値ΔT2st以下となる事態を回避することが可能となる。したがって、内燃機関1の要求トルクが小さいときに、失火が発生しているにもかかわらず、失火が発生していないと誤判定される事態を回避することができる。
生すると、2階差分値ΔT2が第2判定値ΔT2st以下となる事態を回避することが可能となる。したがって、内燃機関1の要求トルクが小さいときに、失火が発生しているにもかかわらず、失火が発生していないと誤判定される事態を回避することができる。
以下、本実施例における燃焼状態検出処理の実行手順について図4に沿って説明する。図4は、燃焼状態検出処理ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、予めECU20のROMに記憶されているルーチンであり、一定周期(たとえば、クランクシャフト17の回転位置が各気筒2の膨張行程上死点と一致する都度)でECU20が実行するルーチンである。
燃焼状態検出処理ルーチンでは、ECU20は、先ずS101において各種データを取得する。たとえば、ECU20は、アクセル開度や機関回転数などをパラメータにして、内燃機関1の要求トルクを演算する。
S102では、ECU20は、1階差分値ΔT1及び2階差分値ΔT2を演算する。このように、ECU20がS102の処理を実行することにより、本発明に係わる演算部が実現される。
S103では、ECU20は、前記S101で取得された要求トルクと図3のマップとから第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stを演算する。このように、ECU20がS103の処理を実行することにより、本発明に係わる決定部が実現される。
S104では、ECU20は、前記S102で求められた1階差分値ΔT1が前記S103で求められた第1判定値ΔT1stより大きいか否かを判別する。S104において否定判定された場合(ΔT1≦ΔT1st)は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、S104において肯定判定された場合(ΔT1>ΔT1st)は、ECU20は、S105へ進む。
S105では、ECU20は、前記S102で求められた2階差分値ΔT2が前記S103で求められた第2判定値ΔT2stより大きいか否かを判別する。S105において否定判定された場合(ΔT2≦ΔT2st)は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、S105において肯定判定された場合(ΔT2>ΔT2st)は、ECU20は、S106へ進み、内燃機関1(第1気筒)で失火が発生したと判定する。
なお、ECU20がS104及びS105の処理を実行することにより、本発明に係わる検出部が実現される。
以上述べた実施例によれば、失火の発生によるトルク変動量が小さい場合であっても、失火の発生をより正確に判定(検出)することができる。
<実施例2>
次に、本発明の第2の実施例について図5,6に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
次に、本発明の第2の実施例について図5,6に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
前述した第1の実施例と本実施例との相違点は、点火プラグ14の作動時期(点火時期)をMBTより遅角させる点火遅角処理が実施されているときに、点火時期の遅角量に応じて各判定値ΔT1st,ΔT2stを補正する点にある。
点火遅角処理が実施されている場合は、失火発生時の発生トルクと正常燃焼時の発生トルクとの差が小さくなる。その際の差は、点火時期の遅角量が少ないときより多いときの
方が小さくなる。よって、点火時期の遅角量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stを小さい値に設定するとともに、第1判定値ΔT1stと第2判定値ΔT2stの相対差を大きくする必要がある。
方が小さくなる。よって、点火時期の遅角量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stを小さい値に設定するとともに、第1判定値ΔT1stと第2判定値ΔT2stの相対差を大きくする必要がある。
そこで、本実施例の燃焼状態検出処理では、ECU20は、点火時期の遅角量に基づいて各判定値ΔT1st,ΔT2stを補正するとともに、その際の補正量は点火時期の遅角量が多いときは少ないときに比べ第1判定値と第2判定値との相対差が大きくなるように定められるようにした。
図5は、各判定値ΔT1st,ΔT2stの補正値a1,a2と点火時期との関係を示す図である。図5中の実線は第1判定値ΔT1stの補正値(以下、「第1補正値」と称する)a1を示し、図5中の一点鎖線は第2判定値ΔT2stの補正値(以下、「第2補正値」と称する)a2を示す。
図5において、第1補正値a1と第2補正値a2は、点火時期がMBTと一致するときは1に設定され、点火時期がMBTより遅いときは1より小さい正数に設定される。さらに、点火時期がMBTより遅いときは、第1補正値a1より第2補正値a2の方が小さい値に設定される。その際、第1補正値a1と第2補正値a2との相対差は、点火時期が早いときより遅いときの方が大きくなるように設定される。
次に、ECU20は、内燃機関1の要求トルクと図3のマップとに基づいて決定された各判定値ΔT1st,ΔT2stを各補正値a1,a2により補正する。具体的には、ECU20は、第1判定値ΔT1stに第1補正値a1を乗算するとともに、第2判定値ΔT2stに第2補正値a2を乗算する。
このような方法により第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stが補正されると、点火遅角処理実行時においても失火の発生をより確実に検出することができる。
以下、本実施例における燃焼状態検出処理の実行手順について図6に沿って説明する。図6は、燃焼状態検出処理ルーチンを示すフローチャートである。図6において、前述した第1の実施例の燃焼状態検出処理ルーチン(図4を参照)と同等の処理には同一の符号が付されている。
本ルーチンと図4のルーチンとの相違点は、S103の処理とS104の処理との間にS201及びS202の処理が実行される点にある。すなわち、ECU20は、S103の処理を実行した後に、S201及びS202の処理を実行する。
S201では、ECU20は、目標点火時期と図5のマップとに基づいて第1補正値a1及び第2補正値a2を演算する。その際の目標点火時期は、ECU20が別途の点火時期制御ルーチンを実行することにより決定された目標点火時期を用いるものとする。
S202では、ECU20は、S103で算出された判定値ΔT1st,ΔT2stをS201で算出された補正値a1,a2により補正する。つまり、ECU20は、第1判定値ΔT1stに第1補正値a1を乗算するとともに、第2判定値ΔT2stに第2補正値a2を乗算する。
その後のS104,S105の処理は、前記S202で補正された判定値ΔT1st,ΔT2stを用いて実行されるものとする。
以上述べた実施例によれば、内燃機関1の要求トルクが小さい場合に加え、点火遅角処
理が実行されている場合においても、失火の発生をより正確に判定(検出)することができる。
理が実行されている場合においても、失火の発生をより正確に判定(検出)することができる。
<実施例3>
次に、本発明の第3の実施例について図7,8に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施例について図7,8に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
前述した第1の実施例と本実施例との相違点は、目標空燃比を理論空燃比より低下させるリッチ処理が実施されているときに、目標空燃比の低下量に応じて各判定値ΔT1st,ΔT2stを補正する点にある。
リッチ処理が実施されている場合は、失火発生時の発生トルクと正常燃焼時の発生トルクとの差が小さくなる。その際の差は、目標空燃比の低下量が少ないときより多いときの方が小さくなる。よって、目標空燃比の低下量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stを小さい値に設定するとともに、第1判定値ΔT1stと第2判定値ΔT2stの相対差を大きくする必要がある。
そこで、本実施例の燃焼状態検出処理では、ECU20は、目標空燃比の低下量に基づいて各判定値ΔT1st,ΔT2stを補正するとともに、その際の補正量は目標空燃比の低下量が多いときは少ないときに比べ第1判定値と第2判定値との相対差が大きくなるように定められるようにした。
図7は、各判定値ΔT1st,ΔT2stの補正値a3,a4と目標空燃比との関係を示す図である。図7中の実線は第1判定値ΔT1stの補正値(以下、「第3補正値」と称する)a3を示し、図7中の一点鎖線は第2判定値ΔT2stの補正値(以下、「第4補正値」と称する)a4を示す。
図7において、第3補正値a3と第4補正値a4は、目標空燃比が理論空燃比と一致するときは1に設定され、目標空燃比が理論空燃比より低いときは1より小さい正数に設定される。さらに、目標空燃比が理論空燃比より低いときは、第3補正値a3より第4補正値a4の方が小さい値に設定される。その際、第3補正値a3と第4補正値a4との相対差は、目標空燃比が高いときより低いときの方が大きくなるように設定される。
次に、ECU20は、内燃機関1の要求トルクと図3のマップとに基づいて決定された各判定値ΔT1st,ΔT2stを各補正値a3,a4により補正する。具体的には、ECU20は、第1判定値ΔT1stに第3補正値a3を乗算するとともに、第2判定値ΔT2stに第4補正値a4を乗算する。
このような方法により第1判定値ΔT1st及び第2判定値ΔT2stが補正されると、リッチ処理の実行時においても失火の発生をより確実に検出することができる。
以下、本実施例における燃焼状態検出処理の実行手順について図8に沿って説明する。図8は、燃焼状態検出処理ルーチンを示すフローチャートである。図8において、前述した第1の実施例の燃焼状態検出処理ルーチン(図4を参照)と同等の処理には同一の符号が付されている。
本ルーチンと図4のルーチンとの相違点は、S103の処理とS104の処理との間にS301及びS302の処理が実行される点にある。すなわち、ECU20は、S103の処理を実行した後に、S301及びS302の処理を実行する。
S301では、ECU20は、目標空燃比と図7のマップとに基づいて第3補正値a3及び第4補正値a4を演算する。その際の目標空燃比は、ECU20が別途の燃料噴射制御ルーチンを実行することにより決定された目標燃料噴射量とエアフローメータ7の出力信号(吸入空気量)とにより演算されてもよく、或いは空燃比センサ9の出力信号を用いてもよい。
S302では、ECU20は、S103で算出された判定値ΔT1st,ΔT2stをS301で算出された補正値a3,a4により補正する。つまり、ECU20は、第1判定値ΔT1stに第3補正値a3を乗算するとともに、第2判定値ΔT2stに第4補正値a4を乗算する。
その後のS104,S105の処理は、前記S302で補正された判定値ΔT1st,ΔT2stを用いて実行されるものとする。
以上述べた実施例によれば、内燃機関1の要求トルクが小さい場合に加え、リッチ処理が実行されている場合においても、失火の発生をより正確に判定(検出)することができる。なお、本実施例は、前述した第2の実施例と組み合わせることもできる。本実施例と第2の実施例とが組み合わされると、内燃機関1の要求トルクが小さい場合、点火遅角処理が実行されている場合、及びリッチ処理が実行されている場合において、失火の発生を正確に判定(検出)することが可能となる。
1 内燃機関
2 気筒
5 燃料噴射弁
7 エアフローメータ
9 空燃比センサ
14 点火プラグ
17 クランクシャフト
18 クランクポジションセンサ
20 ECU
2 気筒
5 燃料噴射弁
7 エアフローメータ
9 空燃比センサ
14 点火プラグ
17 クランクシャフト
18 クランクポジションセンサ
20 ECU
Claims (4)
- 内燃機関の発生トルクに相関する物理量の1階差分値及び2階差分値を演算する演算部と、
前記演算部により算出された1階差分値が第1判定値より大きく、且つ2階差分値が第2判定値より大きいことを条件に失火の発生を検出する検出部と、
内燃機関の要求トルクと、内燃機関の要求トルクの変化に対する1階差分値及び2階差分値の変化の感度と、に応じて第1判定値及び第2判定値を決定する決定部と、
を備える内燃機関の燃焼状態検出システム。 - 請求項1において、前記決定部は、内燃機関の要求トルクが小さいときは大きいときに比べ第1判定値と第2判定値の相対差が大きくなるように第1判定値及び第2判定値を決定する内燃機関の燃焼状態検出システム。
- 請求項1又は2において、前記決定部は、点火時期をMBTより遅角させる点火遅角処理が実行されている場合において、点火時期の遅角量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値と第2判定値との相対差が大きくなるように第1判定値及び第2判定値を決定する内燃機関の燃焼状態検出システム。
- 請求項1乃至3の何れか一項において、前記決定部は、目標空燃比を理論空燃比より低下させるリッチ処理が実行されている場合において、目標空燃比の低下量が多いときは少ないときに比べ、第1判定値と第2判定値との相対差が大きくなるように第1判定値及び第2判定値を決定する内燃機関の燃焼状態検出システム。
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