JP5305043B2 - Engine combustion state detection device - Google Patents

Engine combustion state detection device Download PDF

Info

Publication number
JP5305043B2
JP5305043B2 JP2010224808A JP2010224808A JP5305043B2 JP 5305043 B2 JP5305043 B2 JP 5305043B2 JP 2010224808 A JP2010224808 A JP 2010224808A JP 2010224808 A JP2010224808 A JP 2010224808A JP 5305043 B2 JP5305043 B2 JP 5305043B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
misfire
engine
determination
angular acceleration
engine speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010224808A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012077700A (en
Inventor
陽平 河内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2010224808A priority Critical patent/JP5305043B2/en
Publication of JP2012077700A publication Critical patent/JP2012077700A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5305043B2 publication Critical patent/JP5305043B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for detecting an engine combustion condition which can detect the combustion condition further accurately on the basis of a misfire by enhancing accuracy in a misfire determination and a swing-back determination. <P>SOLUTION: In performing failure determination based on the number of misfire counts (S9), the misfire determination is performed on the basis of an angular acceleration deviation A (S1), and the swing-back determination is performed on the basis of angular acceleration &alpha;(n) (S3). Further, the swing-back determination is performed on the basis of the connection condition of a lock-up clutch 14, i.e. the engine speed Ne according to direct connection or indirect connection between the engine 1 and an automatic transmission 4 (S5). If it is determined that there is a swing-back, an increase in the misfire counts is inhibited (S7). <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、エンジンの失火を検出し、当該失火検出に基づき燃焼状態を検出する燃焼状態検出装置に関する。   The present invention relates to a combustion state detection device that detects misfire of an engine and detects a combustion state based on the misfire detection.

エンジンの不完全燃焼は排ガス特性の悪化等の弊害につながるため、ＯＢＤ（On Board Diagnosis）の法規では不完全燃焼の要因である失火（ミスファイア）の発生に応じて運転者に報知する機能が要求されており、一方、失火検出はエンジンの燃焼悪化を回避する目的で種々の制御にも利用されていることから、的確に失火を検出することが要望されている。   Since incomplete combustion of the engine leads to adverse effects such as deterioration of exhaust gas characteristics, the OBD (On Board Diagnosis) regulation has a function to notify the driver in response to the occurrence of misfire that is a cause of incomplete combustion. On the other hand, misfire detection is also used in various controls for the purpose of avoiding deterioration of engine combustion, so that it is desired to accurately detect misfire.

失火検出方法としては、正常に燃焼が生起された場合と失火が生じた場合とでクランクシャフトの回転変動が変化することから、所定期間における回転変動量の変化量を算出し、当該回転変動量の変化量に基づき各気筒の失火を判定する方法がある（特許文献１参照）。
さらに、失火が生じるとエンジンの回転が落ち込み、クランクシャフト等の駆動系にねじれが生じて、その反動からさらなる回転変動の変化を生むという、いわゆる揺り戻し（揺り返し）現象が生じ、失火していないにも関わらず失火していると誤検出するという問題がある。 As a misfire detection method, the crankshaft rotational fluctuation changes between when combustion occurs normally and when misfiring occurs. There is a method of determining misfire of each cylinder based on the amount of change in the value (see Patent Document 1).
In addition, when misfire occurs, the engine rotation slows down, and the drive system such as the crankshaft twists, causing a further change in rotational fluctuation from the reaction, causing a so-called swaying phenomenon, causing a misfire. There is a problem of misdetecting that it has misfired even though it is not.

そこで、このような揺り戻しによる失火の誤検出を防ぐため、失火を検出した後の所定期間は失火検出を禁止する方法がある（特許文献１参照）。   Therefore, in order to prevent such misdetection of misfire due to rocking back, there is a method of prohibiting misfire detection for a predetermined period after detecting misfire (see Patent Document 1).

特許第３４０７３８０号公報Japanese Patent No. 3407380

上記特許文献１に開示された技術では、揺り戻しの判定を失火検出と同様に回転変動量の変化量に基づき行っている。しかしながら、このように同じパラメータで失火検出と揺り戻しとを判定すると、揺り戻し時の失火を正確に判定できない等の問題がある。
例えば、失火が生じた気筒は連続して失火する可能性があるのに対し、上記特許文献１の技術では揺り戻しと判定し失火検出を禁止している期間中に、同一気筒で失火が連続して失火している場合でも当該連続失火は検出されない。このように、揺り戻しによる失火検出の禁止が過度に適用されると失火検出率を悪化させ、正確に燃焼状態を検出できないという問題がある。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the swingback determination is performed based on the amount of change in the rotational fluctuation amount, similar to the misfire detection. However, if misfire detection and swingback are determined using the same parameters as described above, there is a problem that misfire during swingback cannot be accurately determined.
For example, while a cylinder in which misfire has occurred may misfire continuously, in the technique disclosed in Patent Document 1, misfire continues in the same cylinder during a period in which it is determined to swing back and misfire detection is prohibited. Therefore, even if misfire occurs, the continuous misfire is not detected. Thus, if prohibition of misfire detection by swinging back is excessively applied, there is a problem that the misfire detection rate is deteriorated and the combustion state cannot be detected accurately.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、失火判定及び揺り戻し判定の精度を向上させ、より正確に失火に基づき燃焼状態を検出することのできるエンジンの燃焼状態検出装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to improve the accuracy of misfire determination and swingback determination, and more accurately detect the combustion state based on misfire. An object of the present invention is to provide an engine combustion state detection device.

上記した目的を達成するために、請求項１のエンジンの燃焼状態検出装置では、エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段と、前記クランク角検出手段により検出されたクランク角に基づき、各気筒の角加速度を算出する角加速度算出手段と、前記角加速度算出手段により算出された角加速度に基づき、所定期間における角加速度の偏差を算出する角加速度偏差算出手段と、前記角加速度偏差算出手段により算出された角加速度偏差に基づき、各気筒の失火判定を行う失火判定手段と、前記失火判定手段により失火と判定された場合に、失火カウント数を増加させる失火カウント手段と、前記角加速度算出手段により算出された角加速度が運転状態に応じて設定される揺り戻し判定値よりも大であるときに揺り戻し状態と判定する揺り戻し判定手段と、前記揺り戻し判定手段により揺り戻し状態と判定された場合に、所定の禁止期間、前記失火カウント手段による失火カウントの増加を禁止する失火判定禁止手段と、前記失火カウント手段によりカウントされた失火カウント数に基づき前記エンジンの燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, in the combustion state detecting device for an engine according to claim 1, a crank angle detecting means for detecting a crank angle of the engine, and each cylinder based on the crank angle detected by the crank angle detecting means. An angular acceleration calculating means for calculating an angular acceleration of the angular acceleration, an angular acceleration deviation calculating means for calculating a deviation of angular acceleration in a predetermined period based on the angular acceleration calculated by the angular acceleration calculating means, and the angular acceleration deviation calculating means Misfire determination means for performing misfire determination for each cylinder based on the calculated angular acceleration deviation, misfire count means for increasing the misfire count number when the misfire determination means determines that misfire has occurred, and the angular acceleration calculation means When the angular acceleration calculated by the above is larger than the swingback determination value set according to the driving state, it is determined as the swingback state. A return determination means, a misfire determination prohibiting means for prohibiting an increase in the misfire count by the misfire counting means for a predetermined prohibition period, and the misfire counting means when the swing return determination means determines that the swingback state is established. Combustion state determination means for determining the combustion state of the engine based on the counted misfire count number.

請求項２のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項１において、前記エンジンは流体継手を介して自動変速機と接続されており、当該流体継手に前記エンジン及び前記自動変速機との直結及び非直結とを切り替えるロックアップクラッチを有しており、前記クランク角検出手段により検出されるクランク角に基づきエンジン回転数を算出するエンジン回転数算出手段を備え、前記揺り戻し判定手段は、前記エンジン及び前記自動変速機の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、前記エンジン回転数算出手段により算出されたエンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、前記失火判定禁止手段による失火カウントの増加の禁止を行うことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a combustion state detecting device for an engine according to the first aspect, wherein the engine is connected to an automatic transmission via a fluid coupling, and the engine and the automatic transmission are connected to the fluid coupling directly or not. A lockup clutch that switches between direct connection and engine speed calculation means for calculating an engine speed based on a crank angle detected by the crank angle detection means; and the swingback determination means includes the engine and A predetermined engine speed threshold value that is switched according to whether the automatic transmission is directly connected or not directly connected is set, and only when the engine speed calculated by the engine speed calculating means is smaller than the engine speed threshold value, The increase in misfire count is prohibited by the misfire determination prohibiting means.

請求項３のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項２記載において、前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時より直結時の方が高く設定されていることを特徴としている。
請求項４のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項３記載において、前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時は０に設定されることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the engine combustion state detecting device according to the second aspect, wherein the engine speed threshold value is set higher when the engine and the automatic transmission are not directly connected than when the engine and the automatic transmission are not directly connected. It is said.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the engine combustion state detecting device according to the third aspect, wherein the engine speed threshold value is set to 0 when the engine and the automatic transmission are not directly connected.

請求項５のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項１から４のいずれかにおいて、前記失火カウント手段は、前記禁止期間内である場合でも、前記失火判定手段により同一気筒で連続した失火が判定された場合には、当該失火についての失火カウントの増加を行うことを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an engine combustion state detecting apparatus as defined in any one of the first to fourth aspects, wherein the misfire counting means determines whether a misfire continues in the same cylinder even when the misfire counting means is within the prohibited period. If it is, the misfire count for the misfire is increased.

上記手段を用いる本発明の請求項１のエンジンの燃焼状態検出装置によれば、失火カウント数に基づき燃焼状態を検出する上で、失火判定を各気筒の角加速度偏差に基づき行う。一方で、揺り戻し判定は、揺り戻しが失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生し角加速度が一時的に大幅に増加することに着目し、角加速度に基づき行うこととする。そして、失火と判定された後、揺り戻し状態と判定された場合には所定の禁止期間失火カウントを禁止する。   According to the engine combustion state detection apparatus of the first aspect of the present invention using the above means, the misfire determination is performed based on the angular acceleration deviation of each cylinder in detecting the combustion state based on the misfire count. On the other hand, the swingback determination is performed based on the angular acceleration, paying attention to the fact that the swingback occurs due to torsion of the drive system based on misfire and the angular acceleration temporarily increases significantly. Then, after it is determined that the misfire has occurred, the misfire count is prohibited for a predetermined prohibition period if it is determined that the swingback state has occurred.

このように、揺り戻し判定を角加速度に基づき判定することで、揺り戻しを容易に且つ正確に検出することができる。
また、失火判定は角加速度偏差に基づき行うことで、失火判定及び揺り戻し判定で用いるパラメータが異なることとなり、それぞれ独立した判定を行うことができ、精度が向上する。 Thus, by determining the swingback determination based on the angular acceleration, the swingback can be easily and accurately detected.
Further, the misfire determination is performed based on the angular acceleration deviation, so that the parameters used in the misfire determination and the swingback determination are different, and independent determination can be performed, and the accuracy is improved.

このように、失火判定は角加速度偏差、揺り戻し判定は角加速度とそれぞれの判定に適したパラメータにより判定を行うことで、当該失火判定及び揺り戻し判定の精度を向上させることができ、より正確に失火に基づき燃焼状態を検出することができる。
請求項２〜４のエンジンの燃焼状態検出装置によれば、エンジンと自動変速機とが流体継手により接続されており、当該流体継手のロックアップクラッチによりエンジンと自動変速機との直結及び非直結を切り替え可能な構成であり、揺り戻し判定手段はエンジン及び自動変速機の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、失火判定禁止手段による失火カウントの禁止を行う。 In this way, the accuracy of misfire determination and swingback determination can be improved by making determinations based on the angular acceleration deviation for the misfire determination, and the angular acceleration and the parameters suitable for each determination for the swingback determination. The combustion state can be detected based on misfire.
According to the combustion state detecting device for an engine of claims 2 to 4, the engine and the automatic transmission are connected by a fluid coupling, and the engine and the automatic transmission are directly or non-directly connected by a lockup clutch of the fluid coupling. The swing-back determination means sets a predetermined engine speed threshold value that switches according to whether the engine and the automatic transmission are directly connected or not connected, and the engine speed is smaller than the engine speed threshold value. Only at that time, the misfire count is prohibited by the misfire determination prohibiting means.

つまり、揺り戻しは失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生するため、ロックアップクラッチが接続状態でエンジンと自動変速機とが直結状態であるときには、揺り戻しの影響が大きく、遮断状態でエンジンと自動変速機とが非直結状態であるときには流体継手により当該ねじれが吸収され揺り戻しの影響が小さい。そこで、直結時及び非直結時に対応したエンジン回転数閾値を設け、クランクシャフトの回転による慣性力が小さくねじれが大きくなるような、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに揺り戻しによる失火カウントの禁止を行うことで、揺り戻し判定の精度を向上させることができる。   In other words, since swingback occurs due to the twist of the drive system due to misfire, when the lockup clutch is in the connected state and the engine and the automatic transmission are in the directly connected state, the influence of the swingback is large and the When the engine and the automatic transmission are not directly connected, the torsion is absorbed by the fluid coupling and the influence of the swing back is small. Therefore, an engine speed threshold value corresponding to direct connection and non-direct connection is provided, and only when the engine speed is smaller than the engine speed threshold, the inertial force due to the rotation of the crankshaft is small and the torsion becomes large. By prohibiting the misfire count by returning, the accuracy of the swingback determination can be improved.

特に直結時の方が揺り戻しの影響が大きいことから、エンジン回転数閾値は非直結時より直結時の方を高く設定するのが好ましい。
そして、非直結時のエンジン回転数閾値を０に設定することで、実質的に非直結時には揺り戻し判定を行わないこととなり、制御を簡略化することができる。
請求項５のエンジンの燃焼状態検出装置によれば、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内であっても、同一気筒にて連続して失火を検出した場合には、当該連続失火については失火カウントの禁止を解除し、失火をカウントする。 In particular, since the influence of swinging back is greater at the time of direct connection, it is preferable to set the engine speed threshold value higher at the time of direct connection than at the time of non-direct connection.
Then, by setting the engine speed threshold value at the time of non-direct connection to 0, the swing-back determination is not substantially performed at the time of non-direct connection, and the control can be simplified.
According to the combustion state detecting device for an engine of claim 5, if misfire is detected continuously in the same cylinder even during the misfire count prohibition period due to swinging back, the misfire count for the continuous misfire is detected. Remove the ban and count misfires.

一度失火が生じた気筒は、連続して失火する可能性があり、揺り戻し判定に基づく失火判定禁止期間内であっても、同一気筒が連続して失火している場合には、当該失火については失火カウントの禁止を解除して当該失火をカウントすることで、より正確に失火をカウントすることができる。   Once a cylinder has misfired, there is a possibility that it will continue to misfire.If the same cylinder continues to misfire even within the misfire judgment prohibition period based on the swingback judgment, Cancels the misfire count prohibition and counts the misfire, so that misfire can be counted more accurately.

本発明のエンジンの燃焼状態検出装置に係る一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment which concerns on the combustion state detection apparatus of the engine of this invention. 本発明の一実施形態におけるＥＣＵが実行する燃焼状態検出制御に関する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure regarding the combustion state detection control which ECU in one Embodiment of this invention performs. 本発明の一実施形態におけるＥＣＵが実行する燃焼状態検出制御に関する制御ルーチンを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control routine regarding the combustion state detection control which ECU in one Embodiment of this invention performs. 本発明の一実施形態においてエンジン及び自動変速機の直結時及び非直結時における揺り戻し判定の一例を示したタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of swingback determination when the engine and the automatic transmission are directly connected and not directly connected in the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態において揺り戻しによる失火カウント禁止期間中に同一気筒で連続失火した場合の失火判定の一例を示したタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an example of misfire determination when the same cylinder continuously misfires during a misfire count prohibition period due to rocking in an embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置の一実施形態を示す概略構成図が示されており、以下同図に基づき本発明の構成について説明する。
図１に示すように、エンジン本体（内燃機関であって、以下、単にエンジンという）１は、流体継手２（例えばトルクコンバータ）を介して自動変速機４に接続されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an engine combustion state detection apparatus according to the present invention. The configuration of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, an engine body (an internal combustion engine, hereinafter simply referred to as an engine) 1 is connected to an automatic transmission 4 via a fluid coupling 2 (for example, a torque converter).

詳しくは、エンジン１のクランクシャフト６が流体継手２のポンプ８と連結されており、流体継手２のタービン１０が自動変速機４の入力軸１２に連結されている。また当該流体継手２にはロックアップクラッチ１４が設けられており、当該ロックアップクラッチ１４は油圧ユニット１６からの油圧に応じて接続及び遮断が切り替えられる。当該ロックアップクラッチ１４が接続されることでエンジン１と自動変速機４は直結状態となり、エンジン１からの動力はクランクシャフト６から自動変速機４の入力軸１２に直接伝達される。一方、ロックアップクラッチ１４が遮断されることでエンジン１と自動変速機４は非直結状態となり、エンジン１からの動力は流体継手４内の流体を介して自動変速機４に伝達される。   Specifically, the crankshaft 6 of the engine 1 is connected to the pump 8 of the fluid coupling 2, and the turbine 10 of the fluid coupling 2 is connected to the input shaft 12 of the automatic transmission 4. Further, the fluid coupling 2 is provided with a lock-up clutch 14, and the lock-up clutch 14 is switched between connection and disconnection according to the hydraulic pressure from the hydraulic unit 16. When the lockup clutch 14 is connected, the engine 1 and the automatic transmission 4 are directly connected, and the power from the engine 1 is directly transmitted from the crankshaft 6 to the input shaft 12 of the automatic transmission 4. On the other hand, when the lockup clutch 14 is disconnected, the engine 1 and the automatic transmission 4 are in a non-direct connection state, and the power from the engine 1 is transmitted to the automatic transmission 4 through the fluid in the fluid coupling 4.

エンジン１は、例えば吸気管噴射型Ｖ型６気筒ガソリンエンジンであり、エンジン１には２つのバンクが形成され、それぞれのバンクのシリンダヘッド２０には３つの気筒が形成されている。なお、図１では、一方のバンクに形成された第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３が図示されており、図示しない他方のバンクには第４気筒＃４、第５気筒＃５、第６気筒＃６が形成されている。   The engine 1 is, for example, an intake pipe injection type V-type six-cylinder gasoline engine. The engine 1 has two banks, and the cylinder head 20 of each bank has three cylinders. In FIG. 1, the first cylinder # 1, the second cylinder # 2, and the third cylinder # 3 formed in one bank are illustrated, and the other cylinder (not illustrated) includes the fourth cylinder # 4 and the fourth cylinder # 4. Five cylinders # 5 and sixth cylinder # 6 are formed.

各気筒（＃１、＃３、＃５、及び＃２、＃４、＃６）は、吸気ポートを介して吸気マニホールド２２と連通しており、当該吸気マニホールド２２には吸気管２４が接続されている。吸気管２４には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ２６が設けられている。
吸気マニホールド２２の各分岐通路には、それぞれ電磁式の燃料噴射弁２８が設けられており、燃料噴射弁２８には、燃料パイプ３０を介して燃料供給ユニット（図示せず）が接続されており、当該燃料パイプ３０を介して燃料が供給される。 Each cylinder (# 1, # 3, # 5, and # 2, # 4, # 6) communicates with an intake manifold 22 via an intake port, and an intake pipe 24 is connected to the intake manifold 22. ing. The intake pipe 24 is provided with a throttle valve 26 that adjusts the amount of intake air.
Each branch passage of the intake manifold 22 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 28, and a fuel supply unit (not shown) is connected to the fuel injection valve 28 via a fuel pipe 30. The fuel is supplied through the fuel pipe 30.

また、各気筒は排気ポートを介して排気マニホールド３２に連通しており、当該排気マニホールド３２には排気管３４が接続されている。当該排気管３２には、図示しない三元触媒、ＨＣトラップ触媒等の排気浄化装置が介装されている。
さらに、シリンダヘッド２０には、各気筒毎に燃焼室に臨んで点火プラグ３６が配設されており、各点火プラグ３６は点火コイル３８を介してバッテリ（図示せず）に接続されている。 Each cylinder communicates with an exhaust manifold 32 through an exhaust port, and an exhaust pipe 34 is connected to the exhaust manifold 32. The exhaust pipe 32 is provided with an exhaust purification device such as a three-way catalyst or an HC trap catalyst (not shown).
Furthermore, the cylinder head 20 is provided with a spark plug 36 facing each combustion chamber for each cylinder, and each spark plug 36 is connected to a battery (not shown) via an ignition coil 38.

なお、シリンダヘッド２０には、吸気ポート、排気ポートと燃焼室との連通と遮断を行う吸気弁及び排気弁の他、種々の動弁機構が設けられているが、ここでは説明を省略する。
また、エンジン１には、クランクシャフト６の回転を監視することでクランク角を検出するクランク角センサ４０（クランク角検出手段）が設けられている。さらにエンジン１には、図示しないがその他にもアクセルペダルの操作量（要求負荷）を検出するアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）、冷却水温度を検出する水温センサ等、エンジン１の運転状態等を検出する各種センサ類が設けられている。 The cylinder head 20 is provided with various valve mechanisms in addition to an intake port and an exhaust valve that connect and shut off the intake port, the exhaust port, and the combustion chamber, but the description thereof is omitted here.
Further, the engine 1 is provided with a crank angle sensor 40 (crank angle detecting means) that detects the crank angle by monitoring the rotation of the crankshaft 6. Further, although not shown, the engine 1 detects the operating state of the engine 1 such as an accelerator position sensor (APS) that detects an operation amount (required load) of an accelerator pedal, a water temperature sensor that detects a cooling water temperature, and the like. Various sensors are provided.

これら各種センサ類等は、車両に搭載されたＥＣＵ（電子コントロールユニット）４２に電気的に接続されており、各種センサ類により検出された情報はＥＣＵ４２に送られる。ＥＣＵ４２の出力側には、上述の油圧ユニット１６、スロットルバルブ２６、燃料噴射弁２８、点火コイル３６等の各種デバイス類が接続されている。ＥＣＵ４２は、各種センサ類からの検出情報に基づき、油圧ユニット１６を介してのロックアップクラッチ１４の断接、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等の各種制御を実行する。   These various sensors and the like are electrically connected to an ECU (Electronic Control Unit) 42 mounted on the vehicle, and information detected by the various sensors is sent to the ECU 42. Various devices such as the hydraulic unit 16, the throttle valve 26, the fuel injection valve 28, and the ignition coil 36 are connected to the output side of the ECU 42. The ECU 42 performs various controls such as connection / disconnection of the lockup clutch 14 via the hydraulic unit 16, fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, etc. based on detection information from various sensors.

また、ＥＣＵ４２はエンジン１の各気筒における失火を検出し、当該失火に基づく燃焼状態が所定の故障条件を満たした場合には警告灯４４等の報知手段を用いて運転者へ警告を行う故障検出制御を行う。
詳しくは、図２に当該ＥＣＵ４２が実行する故障検出制御に関する構成を概念的に示したブロック図が示されており、以下同図に基づき説明する。 Further, the ECU 42 detects a misfire in each cylinder of the engine 1 and detects a failure using a notification means such as a warning light 44 when the combustion state based on the misfire satisfies a predetermined failure condition. Take control.
Specifically, FIG. 2 is a block diagram conceptually showing a configuration relating to failure detection control executed by the ECU 42, and will be described below with reference to FIG.

図２に示すように、クランク角センサ４０により検出されるクランク角情報は、ＥＣＵ４２の角加速度算出部５０（角加速度算出手段）及びエンジン回転数算出部５２（エンジン回転数算出手段）に入力される。
角加速度算出部５０では、入力されるクランク角情報に基づき、各気筒が所定行程にあるときの角加速度を算出する。例えば、圧縮行程における第１のクランク角度から第２のクランク角度に到達するのに要する時間の逆数から角加速度を算出する。 As shown in FIG. 2, the crank angle information detected by the crank angle sensor 40 is input to an angular acceleration calculation unit 50 (angular acceleration calculation unit) and an engine rotation number calculation unit 52 (engine rotation number calculation unit) of the ECU 42. The
The angular acceleration calculation unit 50 calculates the angular acceleration when each cylinder is in a predetermined stroke based on the input crank angle information. For example, the angular acceleration is calculated from the reciprocal of the time required to reach the second crank angle from the first crank angle in the compression stroke.

当該角加速度算出部５０により算出された角加速度情報は角加速度偏差算出部５４（角加速度偏差算出手段）に入力され、当該角加速度偏差算出部５４では、予め定められた所定期間における角加速度の偏差を算出する。例えば、燃焼行程を終えた直後のｎ番目の気筒（気筒ｎ）の角加速度をα（ｎ）とした場合、当該気筒ｎの角加速度α（ｎ）と１つ前に燃焼行程を終えた気筒（ｎ−１）の角加速度α（ｎ−１）との偏差Ａ１＝｛α（ｎ）−α（ｎ−１）｝や、１つ前に燃焼行程であった気筒（ｎ−１）と３つ前に燃焼行程であった気筒（ｎ−３）との角加速度の偏差Ａ２＝｛α（ｎ−１）−α（ｎ−３）｝、直近３気筒の角加速度偏差の積算Ａ３＝｛α（ｎ−１）−α（ｎ−２）−α（ｎ−３）｝等を算出する。   The angular acceleration information calculated by the angular acceleration calculation unit 50 is input to the angular acceleration deviation calculation unit 54 (angular acceleration deviation calculation means), and the angular acceleration deviation calculation unit 54 calculates the angular acceleration during a predetermined period. Calculate the deviation. For example, when the angular acceleration of the n-th cylinder (cylinder n) immediately after the combustion stroke is α (n), the cylinder whose combustion stroke has been completed immediately before the angular acceleration α (n) of the cylinder n. Deviation A1 = {α (n) −α (n−1)} from the angular acceleration α (n−1) of (n−1) and the cylinder (n−1) that was the previous combustion stroke Deviation of angular acceleration A2 = {α (n−1) −α (n−3)} with the cylinder (n−3) which was the combustion stroke three times before, A3 = accumulation of angular acceleration deviation of the latest three cylinders {Α (n−1) −α (n−2) −α (n−3)} and the like are calculated.

角加速度偏差算出部５４により算出された角加速度偏差情報は失火判定部５６（失火判定手段）に入力され、当該失火判定部５６では当該角加速度偏差に基づき失火判定を行う。当該失火判定は、例えば、入力された角加速度偏差Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して予め設定された失火判定値Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３と比較し、角加速度偏差Ａ１、Ａ２、Ａ３が大である場合｛Ａ１＞Ｂ１、Ａ２＞Ｂ２、Ａ３＞Ｂ３｝には、エンジン１に失火による回転変動が生じておりｎ番目の気筒で失火が生じたと判定する。   The angular acceleration deviation information calculated by the angular acceleration deviation calculation unit 54 is input to the misfire determination unit 56 (misfire determination unit), and the misfire determination unit 56 performs misfire determination based on the angular acceleration deviation. In the misfire determination, for example, the angular acceleration deviations A1, A2, and A3 are larger than the misfire determination values B1, B2, and B3 set in advance corresponding to the input angular acceleration deviations A1, A2, and A3. In the case {A1> B1, A2> B2, A3> B3}, it is determined that the engine 1 has undergone rotational fluctuation due to misfire, and misfire has occurred in the nth cylinder.

当該失火判定部５６における失火判定結果は失火カウント部５８（失火カウント手段）に入力され、当該失火カウント部５８では失火と判定される毎に失火カウント数を増加させる。
また、上記角加速度算出部５０において算出された角加速度は揺り戻し判定部６０（揺り戻し判定手段）にも入力され、当該揺り戻し判定部６０では当該角加速度に基づき揺り戻し判定を行う。当該揺り戻し判定は、例えば、失火後の揺り戻しが生じうる所定期間において、入力された角加速度α（ｎ）とエンジン１の運転状態に応じて設定される揺り戻し判定値βとを比較して、角加速度α（ｎ）が揺り戻し判定値βより大である場合｛α（ｎ）＞β｝に揺り戻しが生じていると判定する。なお、当該揺り戻し判定値βは、例えばエンジン回転数及びエンジン負荷に基づくマップを用いて設定される。 The misfire determination result in the misfire determination unit 56 is input to the misfire count unit 58 (misfire count means), and the misfire count unit 58 increases the misfire count number every time it is determined that misfire has occurred.
The angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation unit 50 is also input to a swingback determination unit 60 (shakeback determination means), and the swingback determination unit 60 performs swingback determination based on the angular acceleration. The swingback determination is performed by, for example, comparing the input angular acceleration α (n) with the swingback determination value β set according to the operating state of the engine 1 during a predetermined period in which the swingback after the misfire may occur. When the angular acceleration α (n) is larger than the swingback determination value β, it is determined that the swingback has occurred in {α (n)> β}. The swing-back determination value β is set using a map based on the engine speed and the engine load, for example.

当該揺り戻し判定部６０における判定結果は上記失火カウント部５８に入力され、失火カウント部５８では、揺り戻しが生じていると判定された場合には、失火カウントの増加を所定の禁止期間の間禁止する。
一方、上記エンジン回転数算出部５２では、入力されたクランク角情報に基づき、エンジン回転数を算出する。当該エンジン回転数算出部５２において算出されたエンジン回転数は、上記揺り戻し判定部６０に入力される。 The determination result in the swing-back determination unit 60 is input to the misfire counting unit 58. When the misfire counting unit 58 determines that the swingback has occurred, the misfire count is increased during a predetermined prohibition period. Ban.
On the other hand, the engine speed calculation unit 52 calculates the engine speed based on the input crank angle information. The engine speed calculated by the engine speed calculation unit 52 is input to the swing-back determination unit 60.

さらに、ロックアップクラッチ１４の断接情報はＥＣＵ４２のロックアップ判定部６２に入力され、当該ロックアップ判定部６２では、ロックアップクラッチ１４の断接状態、つまりエンジン１と自動変速機４とが直結状態であるか非直結状態であるかの判定を行う。そして、当該判定結果は上記揺り戻し判定部６０に入力される。
揺り戻し判定部６０は、角加速度に基づく揺り戻し判定に加えて、ロックアップ判定部６２の判定結果に応じてエンジン回転数算出部５２において算出されたエンジン回転数に基づく揺り戻し判定も行う。 Further, the connection / disconnection information of the lockup clutch 14 is input to the lockup determination unit 62 of the ECU 42, and the lockup determination unit 62 directly connects or disconnects the lockup clutch 14, that is, the engine 1 and the automatic transmission 4 are directly connected. It is determined whether it is in a state or a non-directly connected state. Then, the determination result is input to the swing-back determination unit 60.
In addition to the swingback determination based on the angular acceleration, the swingback determination unit 60 also performs a swingback determination based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 52 according to the determination result of the lockup determination unit 62.

詳しくは、揺り戻し判定部６０は、エンジン１及び前記自動変速機４の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、角加速度に基づく揺り戻し判定結果に応じた失火カウントの禁止を行うものとする。
より具体的には、ロックアップ判定部６２においてエンジン１と自動変速機４とが直結状態と判定された場合には、エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であるときのみに、非直結状態と判定された場合には第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２より小であるときのみに、上記角加速度に基づく揺り戻し判定結果に応じた失火カウントの禁止を行う。ここで、直結時の第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１は非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２よりも高いことが好ましい。特に第２のエンジン回転数閾値を０ｒｐｍに設定することで、ロックアップクラッチ１４が遮断されエンジン１及び自動変速機４が非直結状態となった場合、実質的に揺り戻しによる失火カウントの禁止を解除することとなる。 Specifically, the swing-back determination unit 60 sets a predetermined engine speed threshold that switches according to whether the engine 1 and the automatic transmission 4 are directly connected or not, and the engine speed is smaller than the engine speed threshold. Only when the misfire count is prohibited according to the result of the swingback determination based on the angular acceleration.
More specifically, when the lockup determination unit 62 determines that the engine 1 and the automatic transmission 4 are in the directly connected state, only when the engine speed Ne is smaller than the first engine speed threshold value Ne1. In addition, when it is determined that the state is not directly connected, the misfire count is prohibited according to the swing-back determination result based on the angular acceleration only when it is smaller than the second engine speed threshold value Ne2. Here, the first engine speed threshold value Ne1 at the time of direct connection is preferably higher than the second engine speed threshold value Ne2 at the time of non-direct connection. In particular, by setting the second engine speed threshold value to 0 rpm, when the lockup clutch 14 is disengaged and the engine 1 and the automatic transmission 4 are in a non-directly connected state, the misfire count is substantially prohibited by swinging back. It will be canceled.

失火カウント部５８は、上述のように、通常は失火判定部５６にて失火が判定される毎に失火カウントを増加し、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間の間は当該失火カウントの増加を禁止する。ただし、当該失火カウント部５８は、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内である場合でも、失火判定部５６における判定結果が同一気筒で連続した失火を示している場合には、当該連続失火についての失火カウントの増加は行うものとする。   As described above, the misfire count unit 58 normally increases the misfire count every time the misfire determination unit 56 determines misfire, and prohibits the misfire count from increasing during the misfire count prohibition period due to the swingback. To do. However, even if the misfire counting unit 58 is within the misfire count prohibition period due to swinging back, if the determination result in the misfire determination unit 56 indicates continuous misfire in the same cylinder, the misfire counting unit 58 The misfire count shall be increased.

当該失火カウント部５８においてカウントされた失火カウント数は故障判定部６４（燃焼状態判定手段）に入力され、当該故障判定部６４では、失火カウント数に基づきエンジン１の故障判定を行う。当該故障判定としては、ＯＢＤ法規の要求に応じた触媒損傷故障判定や排ガス故障判定等に対応して所定のサンプリング期間における所定カウント数（所定失火率）を設定し、失火カウント数（失火率）が当該所定カウント数に達した場合に故障と判定するものである。   The misfire count number counted by the misfire count unit 58 is input to the failure determination unit 64 (combustion state determination means), and the failure determination unit 64 determines the failure of the engine 1 based on the misfire count number. As the failure determination, a predetermined count number (predetermined misfire rate) in a predetermined sampling period is set in response to a catalyst damage failure determination or exhaust gas failure determination in accordance with a request of the OBD law, and a misfire count number (misfire rate) Is determined as a failure when the predetermined count number is reached.

故障判定部６４は警告灯４４と接続されており、当該故障判定部６４において故障と判定された場合には、ＥＣＵ４２は警告灯４４を点灯させるよう制御する。
以下、このように構成された本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置の故障検出制御について詳しく説明する。
図３を参照すると、本実施形態におけるＥＣＵ４２が実行する故障検出制御に関する制御ルーチンを示したフローチャートが示されており、以下当該フローチャートに沿って説明する。 The failure determination unit 64 is connected to the warning light 44, and when the failure determination unit 64 determines that a failure has occurred, the ECU 42 controls the warning light 44 to be lit.
Hereinafter, the failure detection control of the engine combustion state detection apparatus according to the present invention configured as described above will be described in detail.
Referring to FIG. 3, there is shown a flowchart showing a control routine related to the failure detection control executed by the ECU 42 in the present embodiment, which will be described along the flowchart.

まず、ＥＣＵ４２はステップＳ１として、上記角加速度算出部５０、角加速度偏差算出部５４、エンジン回転数算出部５２において、角加速度α（ｎ）、角加速度偏差Ａ、エンジン回転数Ｎｅを算出する。
続くステップＳ２では、失火判定部５６において、角加速度偏差Ａに基づき、燃焼行程直後の気筒ｎで失火が生じたか否かの失火判定を行う。なお、上述の失火判定部５６では、３つの角加速度偏差Ａ１〜Ａ３を算出しているがここでは説明を簡略化するため１つの角加速度偏差Ａに基づき失火判定するものとする。 First, in step S1, the ECU 42 calculates the angular acceleration α (n), the angular acceleration deviation A, and the engine rotational speed Ne in the angular acceleration calculating section 50, the angular acceleration deviation calculating section 54, and the engine rotational speed calculating section 52.
In subsequent step S2, the misfire determination unit 56 performs misfire determination as to whether or not misfire has occurred in the cylinder n immediately after the combustion stroke, based on the angular acceleration deviation A. In the misfire determination unit 56 described above, three angular acceleration deviations A1 to A3 are calculated. However, in order to simplify the description, the misfire determination is performed based on one angular acceleration deviation A.

ステップＳ２において、角加速度偏差Ａが所定の失火判定値Ｂ以下で、正常に燃焼が生起されていると判定された場合には、判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ７に進み失火カウント数の増加は行われない。一方、角加速度偏差Ａが失火判定値Ｂより大であり、失火があると判定された場合は、当該判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、次のステップＳ３に進む。   If it is determined in step S2 that the angular acceleration deviation A is equal to or less than the predetermined misfire determination value B and combustion is occurring normally, the determination result is false (No), and the process proceeds to step S7 and the misfire count number is reached. Is not increased. On the other hand, if the angular acceleration deviation A is greater than the misfire determination value B and it is determined that there is a misfire, the determination result is true (Yes), and the process proceeds to the next step S3.

ステップＳ３では、上記揺り戻し判定部６０において、角加速度α（ｎ）に基づき揺り戻し現象が生じているか否か、または揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内であるか否かを判定する。上記失火後の揺り戻しが生じうる期間内でない場合や、角加速度α（ｎ）が揺り戻し判定値β以下であり且つ揺り戻しによる失火カウント禁止期間内でない場合、当該判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ８に進み失火カウント数を増加させる。一方、失火後の揺り戻しが生じうる期間内であり、角加速度α（ｎ）が揺り戻し判定値βより大である場合、または失火カウントの禁止期間内である場合には当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、次のステップＳ４に進む。   In step S3, the swing-back determination unit 60 determines whether or not a swing-back phenomenon has occurred based on the angular acceleration α (n), or whether or not the misfire count due to the swing-back is within the prohibition period. The determination result is false (No) when it is not within the period during which the swingback after the misfire can occur or when the angular acceleration α (n) is equal to or less than the swingback determination value β and not within the misfire count prohibition period due to the swingback. In step S8, the misfire count is increased. On the other hand, if the angular acceleration α (n) is larger than the swingback determination value β or within the misfire count prohibition period, the determination result is true. (Yes), and proceeds to the next step S4.

ステップＳ４では、上記ロックアップ判定部６２において、ロックアップクラッチ１４が接続されているか否か、即ちエンジン１と自動変速機４が直結状態であるか否かを判別する。ロックアップクラッチ１４が遮断されており、非直結状態である場合には、失火によるクランクシャフト６のねじれは流体継手２にて揺り戻しは十分吸収されることから失火カウントの禁止をする必要はなく、判別結果は偽（Ｎｏ）となりステップＳ８に進み失火カウント数を増加させる。なお、本フローチャートでは、非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２を０ｒｐｍに設定しており、当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合に非直結時の第２のエンジン回転数Ｎｅ２に基づく揺り戻し判定は省略している。ここで第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２を０ｒｐｍより大に設定した場合は下記ステップＳ５と同様にエンジン回転数Ｎｅと第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２との比較を行うものとする。   In step S4, the lockup determination unit 62 determines whether or not the lockup clutch 14 is connected, that is, whether or not the engine 1 and the automatic transmission 4 are in a directly connected state. When the lockup clutch 14 is disconnected and is not directly connected, the twist of the crankshaft 6 due to misfire is sufficiently absorbed by the fluid coupling 2 so that it is not necessary to prohibit misfire counting. The determination result is false (No), and the process proceeds to step S8 to increase the misfire count. In this flowchart, the second engine speed threshold value Ne2 at the time of non-direct connection is set to 0 rpm, and when the determination result is false (No), the second engine speed value Ne2 at the time of non-direct connection is set to The swingback determination based on this is omitted. Here, when the second engine speed threshold value Ne2 is set to be greater than 0 rpm, the engine speed Ne and the second engine speed threshold value Ne2 are compared as in step S5 below.

ステップＳ４の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちロックアップクラッチ１４が接続状態にあり、エンジン１と自動変速機４とが直結状態にある場合は、次のステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、上記揺り戻し判定部６０において、エンジン回転数Ｎｅが直結時における第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であるか否かを判別する。エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１以上の中高回転時には、揺り戻しの影響は少なくなることから当該判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ８に進み失火カウント数を増加させる。一方、エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小である場合は、当該判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、次のステップＳ６に進む。 If the determination result in step S4 is true (Yes), that is, if the lockup clutch 14 is in the connected state and the engine 1 and the automatic transmission 4 are in the directly connected state, the process proceeds to the next step S5.
In step S5, the swing-back determination unit 60 determines whether or not the engine speed Ne is smaller than the first engine speed threshold value Ne1 at the time of direct connection. When the engine speed Ne is medium to high, which is greater than or equal to the first engine speed threshold value Ne1, the influence of swinging back is reduced, so the determination result is false (No), and the process proceeds to step S8 to increase the misfire count number. On the other hand, if the engine speed Ne is smaller than the first engine speed threshold value Ne1, the determination result is true (Yes), and the process proceeds to the next step S6.

ステップＳ６では、ステップＳ２で失火と判定された気筒が連続して失火しているか否かを判別する。同一気筒における連続失火である場合には、判別結果は偽（Ｎｏ）となりステップＳ８に進み失火カウント禁止期間内で場合でも失火カウントを増加させる。一方、同一気筒の連続失火でない場合は揺り戻しに基づき失火カウントを禁止することから、判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ７に進み失火カウント数の増加は行わない。   In step S6, it is determined whether or not the cylinder determined to be misfired in step S2 has continuously misfired. In the case of continuous misfire in the same cylinder, the determination result is false (No), and the process proceeds to step S8 to increase the misfire count even within the misfire count prohibition period. On the other hand, if it is not continuous misfire of the same cylinder, misfire count is prohibited based on swingback, so the determination result is true (Yes), and the process proceeds to step S7 and the misfire count number is not increased.

ステップＳ７またはステップＳ８を経た後のステップＳ９では、上記故障判定部６４において、所定のサンプリング期間における失火カウント数が所定カウント数より大であるか否かを判定する。失火カウント数が所定カウント数以下である場合は、当該判別結果が偽（Ｎｏ）となり、当該ルーチンをリターンする。一方、失火カウント数が所定カウント数より大である場合は、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ１０に進む。   In step S9 after step S7 or step S8, the failure determination unit 64 determines whether or not the misfire count number in the predetermined sampling period is greater than the predetermined count number. If the misfire count is less than or equal to the predetermined count, the determination result is false (No), and the routine returns. On the other hand, if the misfire count is greater than the predetermined count, the determination result is true (Yes), and the process proceeds to step S10.

ステップＳ１０では失火に基づく故障を運転者に報知するため警告灯４４を点灯し、当該ルーチンをリターンする。
以上の制御ルーチンを繰り返すことで故障検出制御が行われる。
ここで、図４、５には本発明に係る故障検出制御実行時の各運転状態の一例を示したタイミングチャートが示されており、これらの図に基づき故障検出制御についてより詳しく説明する。 In step S10, the warning lamp 44 is turned on to notify the driver of a malfunction due to misfire, and the routine returns.
Failure detection control is performed by repeating the above control routine.
Here, FIGS. 4 and 5 are timing charts showing an example of each operation state when executing the failure detection control according to the present invention. The failure detection control will be described in more detail based on these drawings.

まず、図４では、揺り戻し判定に関する動作が示されている。なお、当該図４では説明の簡略化のため、揺り戻しと判定した後の禁止期間は考慮していない。
図４では、ａ時点以前は、角加速度αが揺り戻し判定値βより大であるが、エンジン回転数Ｎｅがロックアップクラッチ１４接続時においても直結時のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より大であることから揺り戻しによる失火カウントの禁止は行わず、通常通り失火がカウントされる。 First, FIG. 4 shows an operation related to the swingback determination. In FIG. 4, for the sake of simplification of description, the prohibition period after the determination of the swingback is not taken into consideration.
In FIG. 4, the angular acceleration α is greater than the swingback determination value β before the time point a, but the engine speed Ne is greater than the engine speed threshold value Ne1 at the time of direct connection even when the lockup clutch 14 is connected. The misfire count by swinging back is not prohibited, and misfire is counted as usual.

ａ時点からｂ時点の期間は、角加速度αが揺り戻し判定値βより大であり、且つロックアップクラッチ１４は接続されており、エンジン回転数Ｎｅが直結時の第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であることから揺り戻しによる失火カウントの禁止が行われる。したがって、この期間は同一気筒の連続失火以外は失火カウントは増加しない。
ｂ時点からｃ時点の期間は、角加速度αが低下し大部分が揺り戻し判定値β以下となっている。一部角加速度αが揺り戻し判定値βより大となっているが、ロックアップクラッチ１４が遮断されており、エンジン回転数Ｎｅは非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２（０ｒｐｍ）より大であるため、揺り戻しによる失火カウントの禁止は行われず、通常通り失火がカウントされる。 During the period from the time point a to the time point b, the angular acceleration α is greater than the swingback determination value β, the lockup clutch 14 is connected, and the first engine speed threshold value Ne1 when the engine speed Ne is directly connected. Since it is smaller, the misfire count is prohibited by swinging back. Therefore, during this period, the misfire count does not increase except for the continuous misfire of the same cylinder.
During the period from the time point b to the time point c, the angular acceleration α decreases, and the majority is equal to or less than the swingback determination value β. Although the partial angular acceleration α is larger than the swing-back determination value β, the lockup clutch 14 is disengaged and the engine speed Ne is based on the second engine speed threshold value Ne2 (0 rpm) when not directly connected. Since it is large, the misfire count is not prohibited by swinging back, and misfire is counted as usual.

ｃ時点からｄ時点の期間は、運転状態の変化により揺り戻し判定値βが低下し、角加速度αが揺り戻し判定値βを上回り、且つロックアップクラッチ１４が接続され、エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であることから揺り戻しによる失火カウントの禁止が行われる。
ｄ時点以降は、ロックアップクラッチ１４が遮断され、エンジン回転数Ｎｅは非直結時の第２のエンジン回転数Ｎｅ２より大であるため揺り戻しによる失火カウントの禁止は行われない。 During the period from time point c to time point d, the swingback determination value β decreases due to a change in the driving state, the angular acceleration α exceeds the swingback determination value β, the lockup clutch 14 is connected, and the engine speed Ne is the first. Since the engine speed threshold value Ne1 is smaller than 1, the misfire count is prohibited by swinging back.
After the time point d, the lockup clutch 14 is disengaged, and the engine speed Ne is greater than the second engine speed Ne2 at the time of non-direct connection, so that the misfire count by swinging back is not prohibited.

次に図５を参照すると、揺り戻しによる失火カウント禁止期間内における同一気筒の連続失火時の失火カウントについての動作が示されている。なお、当該図５では、説明の簡略化のため揺り戻し判定値βは一定値としている。
図５に示すａ時点において、第１気筒＃１で失火が生じ、その後ｂ時点において第３気筒＃３の角加速度αが揺り戻し判定値βを上回り、揺り戻しによる失火カウントの禁止が開始されている。当該失火カウントの禁止期間は各気筒における燃料噴射毎に減算される所定の禁止カウンタ（例えば３０イグニッション）が０になるまで継続される。この禁止期間中は、角加速度偏差Ａに基づき失火と判定された場合であっても、原則として失火カウント数の増加は行わない。 Next, referring to FIG. 5, there is shown an operation for misfire count at the time of continuous misfire of the same cylinder within the misfire count prohibition period due to rocking back. In FIG. 5, the swing-back determination value β is a constant value for the sake of simplicity.
At time “a” shown in FIG. 5, misfire occurs in the first cylinder # 1, and thereafter, at time “b”, the angular acceleration α of the third cylinder # 3 exceeds the swingback determination value β, and prohibition of misfire count due to swingback is started. ing. The misfire count prohibition period is continued until a predetermined prohibition counter (for example, 30 ignition) subtracted for each fuel injection in each cylinder becomes zero. During this prohibition period, even if a misfire is determined based on the angular acceleration deviation A, the misfire count number is not increased in principle.

なお、この禁止期間中にエンジン回転数Ｎｅが第１エンジン回転数閾値Ｎｅ１またはＮｅ２以上となった場合には、直ちに失火カウントの禁止は解除され、失火カウントが再開される。
一方、当該失火カウント禁止期間中であっても同一気筒の連続失火は失火カウントされる。図５ではｃ時点において失火カウント禁止開始後１回目の失火が第１気筒＃１で生じており、ｄ時点において同一気筒である第１気筒＃１において連続して２回目の失火が生じたため、当該２回目以降の第１気筒＃１の失火は同一気筒の連続失火として失火カウントされる。また、第１気筒＃１における連続失火による失火カウント後に再度第３気筒＃３において角加速度αが揺り戻し判定値βを上回っていることから揺り戻しによる禁止カウンタが再度初期値（３０イグニッション）に設定されている。以降これらの動作が繰り返されており、失火カウント禁止期間が継続する中で第１気筒＃１の連続失火はカウントされている。 When the engine speed Ne becomes equal to or higher than the first engine speed threshold value Ne1 or Ne2 during this prohibition period, the misfire count prohibition is immediately released and the misfire count is restarted.
On the other hand, even during the misfire count prohibition period, consecutive misfires of the same cylinder are counted as misfires. In FIG. 5, the first misfire has occurred in the first cylinder # 1 after the misfire count prohibition start at the time point c, and the second misfire has occurred continuously in the first cylinder # 1 that is the same cylinder at the time point d. The second and subsequent misfires of the first cylinder # 1 are counted as misfires as continuous misfires of the same cylinder. In addition, after the misfire count due to the continuous misfire in the first cylinder # 1, the angular acceleration α again exceeds the swing-back determination value β in the third cylinder # 3. Therefore, the prohibition counter due to the swing-back again becomes the initial value (30 ignition). Is set. Thereafter, these operations are repeated, and the continuous misfire of the first cylinder # 1 is counted while the misfire count prohibition period continues.

以上のように本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置では、失火カウント数に基づき故障判定を行う上で、失火判定を各気筒の角加速度偏差に基づき行う。一方で、揺り戻し判定は、揺り戻しが失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生し角速度が一時的に大幅に増加することに着目し、角加速度に基づき行うこととする。そして、失火と判定された後、揺り戻し状態と判定された場合には所定の禁止期間失火カウントを禁止する。   As described above, in the engine combustion state detection apparatus according to the present invention, when performing failure determination based on the misfire count, the misfire determination is performed based on the angular acceleration deviation of each cylinder. On the other hand, the swingback determination is performed based on the angular acceleration, paying attention to the fact that the swingback occurs due to torsion of the drive system due to misfire and the angular velocity temporarily increases significantly. Then, after it is determined that the misfire has occurred, the misfire count is prohibited for a predetermined prohibition period if it is determined that the swingback state has occurred.

このように、揺り戻し判定を角加速度に基づき判定することで、揺り戻しを容易に且つ正確に検出することができる。
また、失火判定は角加速度偏差に基づき行うことで、失火判定及び揺り戻し判定で用いるパラメータが異なることとなり、それぞれ独立した判定を行うことができ、精度が向上する。 Thus, by determining the swingback determination based on the angular acceleration, the swingback can be easily and accurately detected.
Further, the misfire determination is performed based on the angular acceleration deviation, so that the parameters used in the misfire determination and the swingback determination are different, and independent determination can be performed, and the accuracy is improved.

このように、失火判定は角加速度偏差、揺り戻し判定は角加速度とそれぞれの判定に適したパラメータにより判定を行うことで、当該失火判定及び揺り戻し判定の精度を向上させることができ、より正確に失火に基づく故障を検出することができる。
また、エンジン１と自動変速機４とが流体継手２により接続されており、当該流体継手２のロックアップクラッチ１４によりエンジン１と自動変速機４との直結及び非直結が切り替え可能な構成であり、エンジン１及び自動変速機４の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、エンジン回転数に基づく揺り戻し判定を行う。そして、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、失火カウントの禁止を行う。 In this way, the accuracy of misfire determination and swingback determination can be improved by making determinations based on the angular acceleration deviation for the misfire determination, and the angular acceleration and the parameters suitable for each determination for the swingback determination. Faults based on misfire can be detected.
In addition, the engine 1 and the automatic transmission 4 are connected by a fluid coupling 2, and a direct connection and a non-direct connection between the engine 1 and the automatic transmission 4 can be switched by a lockup clutch 14 of the fluid coupling 2. A predetermined engine speed threshold value that is switched according to whether the engine 1 and the automatic transmission 4 are directly connected or not connected is set, and a swingback determination based on the engine speed is performed. Only when the engine speed is smaller than the engine speed threshold is the misfire count prohibited.

つまり、揺り戻しは失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生するが、ロックアップクラッチ１４が接続状態でエンジン１と自動変速機４とが非直結状態であるときには、揺り戻しの影響が大きく、遮断状態でエンジン１と自動変速機４とが非直結状態であるときには流体継手２により当該ねじれが吸収され揺り戻しの影響が少ない。そこで、直結時と非直結時に対応したエンジン回転数閾値Ｎｅ１、Ｎｅ２を設け、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値Ｎｅ１、Ｎｅ２より小であるときのみに揺り戻しによる失火カウントの禁止を行うことで、揺り戻し判定の精度を向上させることができる。つまり、クランクシャフトの回転による慣性力が小さく、失火によるクランクシャフトのねじれが大きくなるような比較的低回転数域では揺り戻しによる失火カウントの禁止を行い、回転数が上がりクランクシャフトの回転による慣性力が増しクランクシャフトのねじれが小さくなる場合には失火カウントの禁止を解除する。   That is, the swingback occurs due to the twist of the drive system due to misfire, but when the lockup clutch 14 is in the connected state and the engine 1 and the automatic transmission 4 are in the non-directly connected state, the influence of the swingback is large. When the engine 1 and the automatic transmission 4 are in the non-direct connection state in the shut-off state, the twist is absorbed by the fluid coupling 2 and the influence of the swing back is small. Therefore, by providing engine speed threshold values Ne1 and Ne2 corresponding to direct connection and non-direct connection, the misfire count by swinging back is prohibited only when the engine speed is smaller than the engine speed thresholds Ne1 and Ne2. The accuracy of the swingback determination can be improved. In other words, in a relatively low rotational speed range where the inertial force due to crankshaft rotation is small and crankshaft torsion due to misfire increases, the misfire counting by swinging back is prohibited, and the rotational speed increases and inertia due to crankshaft rotation When the force increases and the twist of the crankshaft decreases, the misfire count prohibition is lifted.

そして特に直結時の方が揺り戻しの影響が大きいことから、エンジン回転数閾値は非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２より直結時の第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１の方を高く設定するのが好ましい。さらに、非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２を０ｒｐｍに設定することで、実質的に非直結時には揺り戻し判定を行わないこととなり、制御を簡略化することができる。   In particular, since the influence of swinging back is greater in the direct connection, the engine speed threshold is set higher than the second engine speed threshold Ne2 in the non-direct connection. It is preferable to do this. Further, by setting the second engine speed threshold value Ne2 at the time of non-direct connection to 0 rpm, the swing-back determination is not substantially performed at the time of non-direct connection, and the control can be simplified.

また、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内であっても、同一気筒にて連続して失火を検出した場合には、当該連続失火については失火カウントの禁止を解除し、失火をカウントする。
一度失火が生じた気筒は、連続して失火する可能性があり、揺り戻し判定に基づく失火判定禁止期間内であっても、同一気筒が連続して失火している場合には、当該失火については失火カウントの禁止を解除して当該失火をカウントすることで、より正確に失火をカウントすることができる。 Further, even if the misfire count is prohibited during the swing-back period, if misfire is detected continuously in the same cylinder, the misfire count prohibition is canceled for the continuous misfire and the misfire is counted.
Once a cylinder has misfired, there is a possibility that it will continue to misfire.If the same cylinder continues to misfire even within the misfire judgment prohibition period based on the swingback judgment, Cancels the misfire count prohibition and counts the misfire, so that misfire can be counted more accurately.

以上で本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、エンジン１は吸気管噴射型Ｖ型６気筒ガソリンエンジンであるが、エンジンの種別はこれに限られるものではなく、筒内噴射型エンジンに適用したり、エンジンの気筒配列を変更したりしてもよい。 The description of the embodiment of the combustion state detecting device for an engine according to the present invention is finished as above, but the embodiment is not limited to the above embodiment.
For example, in the above-described embodiment, the engine 1 is an intake pipe injection type V-6 cylinder gasoline engine, but the type of engine is not limited to this, and it is applicable to an in-cylinder injection type engine. May be changed.

また、上記実施形態では、エンジン１は流体継手２を介して自動変速機４と連結されているが、当該自動変速機を無段変速機（ＣＶＴ）に置き換えても構わない。
また、上記実施形態では、故障判定としてＯＢＤ法規の要求に応じた触媒損傷故障判定や排ガス故障判定を挙げているが、故障判定はこれに限られるものでなく、失火カウントに基づく故障判定であれば他の故障判定の基準を設けても構わない。 Moreover, in the said embodiment, although the engine 1 is connected with the automatic transmission 4 via the fluid coupling 2, you may replace the said automatic transmission with a continuously variable transmission (CVT).
In the above embodiment, catalyst failure failure determination and exhaust gas failure determination according to the requirements of the OBD law are cited as failure determination, but failure determination is not limited to this, and failure determination based on misfire count may be used. For example, other failure determination criteria may be provided.

また、上記実施形態では、揺り戻し判定を失火後の揺り戻しが生じうる所定期間に行っているが、当該揺り戻し判定はこの期間に限られるものではなく、揺り戻し判定自体は失火判定前や失火判定と同時に行っても構わない。   Further, in the above embodiment, the swingback determination is performed in a predetermined period during which the swingback after misfire can occur, but the swingback determination is not limited to this period, and the swingback determination itself is performed before the misfire determination or It may be performed simultaneously with the misfire determination.

１ エンジン
２ 流体継手
４ 自動変速機
６ クランクシャフト
８ ポンプ
１０ タービン
１２ 入力軸
１４ ロックアップクラッチ
１６ 油圧ユニット
４０ クランク角センサ（クランク角検出手段）
４２ ＥＣＵ
４４ 警告灯
５０ 角加速度算出部（角加速度算出手段）
５２ エンジン回転数算出部（エンジン回転数算出手段）
５４ 角加速度偏差算出部（角加速度偏差算出手段）
５６ 失火判定部（失火判定手段）
５８ 失火カウント部（失火カウント手段）
６０ 揺り戻し判定部（揺り戻し判定手段）
６２ ロックアップ判定部
６４ 故障判定部（燃焼状態判定手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Fluid coupling 4 Automatic transmission 6 Crankshaft 8 Pump 10 Turbine 12 Input shaft 14 Lockup clutch 16 Hydraulic unit 40 Crank angle sensor (crank angle detection means)
42 ECU
44 Warning light 50 Angular acceleration calculation unit (angular acceleration calculation means)
52 engine speed calculation unit (engine speed calculation means)
54 Angular acceleration deviation calculation unit (angular acceleration deviation calculation means)
56 Misfire determination unit (misfire determination means)
58 Misfire counting unit (Misfire counting means)
60 Rebound determination unit (rebound determination means)
62 Lockup determination unit 64 Failure determination unit (combustion state determination means)

Claims (5)

エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段と、
前記クランク角検出手段により検出されたクランク角に基づき、各気筒の角加速度を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度算出手段により算出された角加速度に基づき、所定期間における角加速度の偏差を算出する角加速度偏差算出手段と、
前記角加速度偏差算出手段により算出された角加速度偏差に基づき、各気筒の失火判定を行う失火判定手段と、
前記失火判定手段により失火と判定された場合に、失火カウント数を増加させる失火カウント手段と、
前記角加速度算出手段により算出された角加速度が運転状態に応じて設定される揺り戻し判定値よりも大であるときに揺り戻し状態と判定する揺り戻し判定手段と、
前記揺り戻し判定手段により揺り戻し状態と判定された場合に、所定の禁止期間、前記失火カウント手段による失火カウントの増加を禁止する失火判定禁止手段と、
前記失火カウント手段によりカウントされた失火カウント数に基づき前記エンジンの燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。 Crank angle detecting means for detecting the crank angle of the engine;
Angular acceleration calculating means for calculating the angular acceleration of each cylinder based on the crank angle detected by the crank angle detecting means;
Angular acceleration deviation calculating means for calculating a deviation of angular acceleration in a predetermined period based on the angular acceleration calculated by the angular acceleration calculating means;
Misfire determination means for performing misfire determination of each cylinder based on the angular acceleration deviation calculated by the angular acceleration deviation calculation means;
A misfire counting means for increasing the misfire count when the misfire judgment means determines that a misfire has occurred;
A swingback determination means for determining a swingback state when the angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation means is greater than a swingback determination value set according to the driving state;
A misfire determination prohibiting means for prohibiting an increase in the misfire count by the misfire counting means for a predetermined prohibition period when it is determined that the swingback state is determined by the swingback determination means;
Combustion state determining means for determining the combustion state of the engine based on the misfire count number counted by the misfire counting means;
An engine combustion state detection device comprising: 前記エンジンは流体継手を介して自動変速機と接続されており、当該流体継手に前記エンジン及び前記自動変速機との直結及び非直結とを切り替えるロックアップクラッチを有しており、
前記クランク角検出手段により検出されるクランク角に基づきエンジン回転数を算出するエンジン回転数算出手段を備え、
前記揺り戻し判定手段は、前記エンジン及び前記自動変速機の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、前記エンジン回転数算出手段により算出されたエンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、前記失火判定禁止手段による失火カウントの増加の禁止を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジンの燃焼状態検出装置。 The engine is connected to an automatic transmission via a fluid coupling, and has a lockup clutch that switches between direct coupling and non-direct coupling between the engine and the automatic transmission to the fluid coupling,
Engine speed calculation means for calculating the engine speed based on the crank angle detected by the crank angle detection means,
The swing-back determination means sets a predetermined engine speed threshold value that switches according to whether the engine and the automatic transmission are directly connected or not, and the engine speed calculated by the engine speed calculating means is the engine speed. 2. The engine combustion state detection apparatus according to claim 1, wherein the misfire count prohibiting means prohibits an increase in misfire count only when the number is smaller than a threshold value. 3. 前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時より直結時の方が高く設定されていることを特徴とする請求項２記載のエンジンの燃焼状態検出装置。   3. The engine combustion state detection device according to claim 2, wherein the engine speed threshold value is set higher when the engine and the automatic transmission are not directly connected than when the engine and the automatic transmission are not directly connected. 前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時は０に設定されることを特徴とする請求項３記載のエンジンの燃焼状態検出装置。   4. The engine combustion state detection device according to claim 3, wherein the engine speed threshold value is set to 0 when the engine and the automatic transmission are not directly connected. 前記失火カウント手段は、前記禁止期間内である場合でも、前記失火判定手段により同一気筒で連続した失火が判定された場合には、当該失火についての失火カウントの増加を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のエンジンの燃焼状態検出装置。   The misfire counting means increases the misfire count for the misfire when the misfire determination means determines consecutive misfires in the same cylinder even when the misfire is within the prohibited period. Item 5. The engine combustion state detection device according to any one of Items 1 to 4.
JP2010224808A 2010-10-04 2010-10-04 Engine combustion state detection device Active JP5305043B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010224808A JP5305043B2 (en) 2010-10-04 2010-10-04 Engine combustion state detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010224808A JP5305043B2 (en) 2010-10-04 2010-10-04 Engine combustion state detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012077700A JP2012077700A (en) 2012-04-19
JP5305043B2 true JP5305043B2 (en) 2013-10-02

Family

ID=46238224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010224808A Active JP5305043B2 (en) 2010-10-04 2010-10-04 Engine combustion state detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5305043B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110608097B (en) * 2018-06-15 2022-01-18 联合汽车电子有限公司 Engine misfire detection method
JP7139514B2 (en) * 2019-03-13 2022-09-20 ヤマハ発動機株式会社 Straddled vehicle engine unit and straddled vehicle
JP2021017094A (en) * 2019-07-18 2021-02-15 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle
CN116220903B (en) * 2023-02-02 2024-04-19 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 Engine fire fault diagnosis method, device, server side and storage medium

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3407380B2 (en) * 1993-07-28 2003-05-19 株式会社デンソー Misfire detection device for internal combustion engine
JP2006152971A (en) * 2004-12-01 2006-06-15 Toyota Motor Corp Misfire judging device of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012077700A (en) 2012-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4946889B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP4353130B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
US8281650B2 (en) Misfire determination device and misfire determination method for internal combustion engine
US7188023B1 (en) Misfire detection system for displacement on demand (DOD) engine
WO2006120760A1 (en) Start controller of internal combustion engine
JP6020722B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP5985499B2 (en) Knock sensor failure diagnosis apparatus and failure diagnosis method
JP5305043B2 (en) Engine combustion state detection device
US20120255531A1 (en) Inter-cylinder air/fuel ratio imbalance abnormality detection apparatus and inter-cylinder air/fuel ratio imbalance abnormality detection method for multicylinder internal combustion engine
JP2002122037A (en) Abnormal cylinder detecting device for multi-cylinder internal combustion engine
JP2015129483A (en) Engine accidental fire diagnostic apparatus
JP4572965B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP4120614B2 (en) Start control device for internal combustion engine
US10597038B2 (en) Control method and control device for engine
JP2011157852A (en) Control device of internal combustion engine
JP4577423B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP4872971B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP2007107458A (en) Control device of internal combustion engine
JP4949491B2 (en) Misfire detection device for internal combustion engine
JP5591371B1 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP5790594B2 (en) Rough idle detection device for internal combustion engine
JP2013117206A (en) Device for controlling internal combustion engine for vehicle
JP2010052460A (en) Control device for vehicle
JP6506661B2 (en) Engine control device
JP6088209B2 (en) Control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130529

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130531

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130611

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5305043

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350