JP5516481B2

JP5516481B2 - Misfire detection system

Info

Publication number: JP5516481B2
Application number: JP2011085236A
Authority: JP
Inventors: 琢也平井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: JP2012219688A

Description

本発明は、失火検出システムに関する。 The present invention relates to a misfire detection system.

失火判定中に発電機の発電負荷を、失火判定し易いように制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 A technique for controlling the power generation load of a generator so that it is easy to determine misfire during misfire determination is known (see, for example, Patent Document 1).

しかし、充電電圧の異なる複数のバッテリを備えている場合には、夫々のバッテリの残容量（ＳＯＣ）、電気負荷、発電電圧などによって、発電機の発電負荷が異なる。したがって、失火判定中に充電しているバッテリによっては、失火判定がし難くなる虞がある。 However, when a plurality of batteries having different charging voltages are provided, the power generation load of the generator varies depending on the remaining capacity (SOC), electric load, power generation voltage, and the like of each battery. Therefore, depending on the battery charged during the misfire determination, it may be difficult to determine the misfire.

特開２０００−３５２３３２号公報JP 2000-352332 A 特開２００１−２７１７０１号公報JP 2001-271701 A 特開２０１０−１０１１９７号公報JP 2010-101197 A 特開平１０−２５２４５３号公報JP-A-10-252453 特開２００６−１８３５３６号公報JP 2006-183536 A 特開２００６−２２６２０５号公報JP 2006-226205 A 特開２００４−３０８５８２号公報JP 2004-308582 A 特開２００４−２３９２１７号公報JP 2004-239217 A

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、失火検出をより正確に行うことにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to perform misfire detection more accurately.

上記課題を達成するために本発明による失火検出システムは、
内燃機関の運動エネルギを利用して作動し、発電電圧を変更可能な発電機と、
充電電圧が相違する複数のバッテリと、
前記複数のバッテリのそれぞれに接続される電気負荷と、
前記内燃機関の回転変動に基づいて失火を検出する検出手段と、
前記複数のバッテリのなかで、前記発電機を接続することで発電負荷が最も大きくなる一のバッテリを選択する選択手段と、
前記検出手段により失火を検出するときに、前記選択手段により選択される一のバッテリを発電機に接続すると共に、前記発電機の発電電圧を該一のバッテリの充電電圧に合わせて該発電機を作動させる制御手段と、
を備える。 In order to achieve the above object, a misfire detection system according to the present invention includes:
A generator that operates using the kinetic energy of the internal combustion engine and can change the generated voltage;
A plurality of batteries with different charging voltages;
An electrical load connected to each of the plurality of batteries;
Detecting means for detecting misfire based on rotational fluctuations of the internal combustion engine;
A selection means for selecting one battery having the largest generation load by connecting the generator among the plurality of batteries,
When the misfire is detected by the detecting means, the one battery selected by the selecting means is connected to the generator, and the generator is adjusted by adjusting the generated voltage of the generator to the charging voltage of the one battery. Control means to be activated;
Is provided.

ここで、内燃機関の低負荷領域では、燃焼ばらつきが大きくなる。このため、内燃機関の低負荷領域において回転変動を利用して失火を検出すると精度が低くなる虞がある。そこで、制御手段は、内燃機関の低負荷領域において失火の検出を行わないように、発電機の発電負荷を増加させることで、内燃機関の負荷を増加させている。これにより、燃焼ばらつきの小さくなる内燃機関の中、高負荷領域で失火の検出を行うことができるため、検出精度を高めることができる。 Here, in the low load region of the internal combustion engine, the combustion variation becomes large. For this reason, if misfire is detected using rotational fluctuation in the low load region of the internal combustion engine, the accuracy may be lowered. Therefore, the control means increases the load of the internal combustion engine by increasing the power generation load of the generator so as not to detect misfire in the low load region of the internal combustion engine. Thereby, since misfire can be detected in a high load region in an internal combustion engine in which combustion variation is reduced, detection accuracy can be increased.

そして、複数のバッテリの中から最も発電負荷の大きくなるバッテリを選択することで、より大きな負荷を内燃機関に与えることができるので、燃焼ばらつきをより小さくすることができる。したがって、失火の検出精度をより高めることができる。 Then, by selecting a battery having the largest power generation load from a plurality of batteries, a larger load can be applied to the internal combustion engine, so that the combustion variation can be further reduced. Therefore, the misfire detection accuracy can be further increased.

本発明においては、前記選択手段は、前記複数のバッテリの夫々の残容量及び前記複数のバッテリの夫々に接続される電気負荷の消費電力に基づいて、発電負荷を算出することができる。 In the present invention, the selection unit can calculate the power generation load based on the remaining capacity of each of the plurality of batteries and the power consumption of the electric load connected to each of the plurality of batteries.

ここで、バッテリの残容量（ＳＯＣ）によって発電負荷が変化する。また、発電機の発電電圧によっても発電負荷が変化する。そして、ＳＯＣが小さくなるほど、また、充電電圧が高いほど、バッテリの充電電力（バッテリの受入性）は大きくなるため、発電負荷が大きくなる。 Here, the power generation load varies depending on the remaining capacity (SOC) of the battery. Further, the power generation load varies depending on the power generation voltage of the generator. And, as the SOC becomes smaller and the charging voltage becomes higher, the charging power (battery acceptability) of the battery increases, so the power generation load increases.

また、充電時に使用している電気負荷によっても発電負荷が変化する。すなわち、消費電力が大きいほど発電負荷が大きくなる。 In addition, the power generation load varies depending on the electric load used during charging. That is, the power generation load increases as the power consumption increases.

以上より、バッテリごとに発電負荷を算出し、その中から最も大きな発電負荷となるバッテリを発電機に接続すれば、内燃機関の負荷を最も大きくすることができるため、失火の検出精度をより高めることができる。 From the above, calculating the power generation load for each battery, and connecting the battery that has the largest power generation load among them to the generator can maximize the load on the internal combustion engine, thereby further improving the misfire detection accuracy. be able to.

本発明においては、前記内燃機関の排気通路に設けられ、電力の供給により発熱する担体に触媒を担持させた電気加熱式触媒と、
前記検出手段により失火を検出するときに、前記電気加熱式触媒へ電力を供給する触媒制御手段と、
を備えることができる。 In the present invention, an electrically heated catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and having a catalyst supported on a carrier that generates heat by the supply of electric power;
Catalyst control means for supplying power to the electrically heated catalyst when detecting misfire by the detection means;
Can be provided.

ここで、失火を検出している最中にも燃焼が安定せずに失火が発生している場合がある。そして、失火が発生すると、内燃機関からＨＣが排出され、該ＨＣが触媒に付着する虞がある。その後、排気温度が上昇したときに、触媒に付着しているＨＣが一斉に燃焼すると、該触媒が過熱する虞がある。これに対し、失火を検出するときに電気加熱式触媒へ通電することにより、内燃機関から排出されるＨＣを該電気加熱式触媒にて随時燃焼させることができるので、多くのＨＣが一斉に燃焼することを抑制できる。また、電気加熱式触媒へ電力を供給することにより、発電機の発電負荷を大きくし得る。このため、内燃機関の負荷を増加させることができるので、失火の検出精度を高めることができる。また、バッテリに充電されることによりＳＯＣが大きくなると、発電負荷が減少するが、電気加熱式触媒へ電力を供給することにより、ＳＯＣが大きくなることを抑制できる。 Here, there may be a case where misfire is occurring because the combustion is not stabilized during misfire detection. When misfire occurs, HC is discharged from the internal combustion engine, and the HC may adhere to the catalyst. Thereafter, when the HC adhering to the catalyst burns all at once when the exhaust gas temperature rises, the catalyst may be overheated. On the other hand, by supplying electricity to the electrically heated catalyst when misfire is detected, HC discharged from the internal combustion engine can be burned at any time by the electrically heated catalyst. Can be suppressed. Moreover, the power generation load of the generator can be increased by supplying electric power to the electrically heated catalyst. For this reason, since the load of the internal combustion engine can be increased, the misfire detection accuracy can be increased. Further, when the SOC is increased by charging the battery, the power generation load is reduced. However, the increase in the SOC can be suppressed by supplying electric power to the electrically heated catalyst.

本発明においては、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、電力の供給により過給を行うターボチャージャと、
前記内燃機関の吸気通路に設けられ、電力の供給により発熱して前記内燃機関の吸気の温度を上昇させる吸気ヒータと、
前記検出手段により失火が検出される頻度に応じて、前記ターボチャージャまたは前記吸気ヒータに電力を供給する供給手段と、
を備えることができる。 In the present invention, a turbocharger that is provided in the intake passage of the internal combustion engine and performs supercharging by supplying power;
An intake heater that is provided in the intake passage of the internal combustion engine and generates heat by the supply of electric power to raise the temperature of the intake air of the internal combustion engine;
Supply means for supplying power to the turbocharger or the intake heater according to the frequency with which misfire is detected by the detection means;
Can be provided.

すなわち、失火が発生する頻度に応じて内燃機関の吸入空気の温度を上昇させれば、吸入空気の温度を上昇させ過ぎることもないため、失火の発生を効率よく抑制できる。また、発電機の発電負荷を増加させることで、内燃機関の負荷を増加させることができるため、失火の発生を抑制することができる。 That is, if the temperature of the intake air of the internal combustion engine is raised according to the frequency of misfire, the intake air temperature will not be raised too much, and the occurrence of misfire can be efficiently suppressed. Moreover, since the load of the internal combustion engine can be increased by increasing the power generation load of the generator, the occurrence of misfire can be suppressed.

本発明によれば、失火検出をより正確に行うことができる。 According to the present invention, misfire detection can be performed more accurately.

実施例に係る車両の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the vehicle which concerns on an Example. 電気系回路の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an electric system circuit. 機関トルクと、失火シグナルとノイズとの比（失火シグナル／ノイズ）であるＳ／Ｎ比と、の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between engine torque and S / N ratio which is a ratio (misfire signal / noise) of a misfire signal and noise. バッテリの充電電圧とバッテリの充電電力との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the charging voltage of a battery, and the charging power of a battery. 失火頻度に対して作動させる高電圧負荷を示した図である。It is the figure which showed the high voltage load operated with respect to misfire frequency. 筒内圧力と筒内温度と着火限界との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between cylinder pressure, cylinder temperature, and an ignition limit. 失火を抑制するときの各装置の作動状態を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the operating state of each apparatus when suppressing misfire.

以下、本発明に係る失火検出システムの具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of a misfire detection system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る車両の概略構成を示す図である。図１において、車両には、原動機としての内燃機関１が搭載されている。内燃機関１の出力軸はトランスミッション２の入力軸に連結されている。トランスミッション２の出力軸はプロペラシャフト３を介してデファレンシャルギア４に連結されている。デファレンシャルギア４には、二本のドライブシャフト５が接続され、ドライブシャフト５は左右の駆動輪６にそれぞれ接続されている。前記したトランスミッション２としては、トルクコンバータまたはクラッチ機構と、変速比を段階的または無段階に変更する変速機構と、を組み合わせたものを例示することができる。 <Example 1>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle according to the present embodiment. In FIG. 1, the vehicle is equipped with an internal combustion engine 1 as a prime mover. The output shaft of the internal combustion engine 1 is connected to the input shaft of the transmission 2. An output shaft of the transmission 2 is connected to a differential gear 4 via a propeller shaft 3. Two drive shafts 5 are connected to the differential gear 4, and the drive shafts 5 are connected to the left and right drive wheels 6, respectively. Examples of the transmission 2 described above include a combination of a torque converter or a clutch mechanism and a speed change mechanism that changes the speed ratio stepwise or steplessly.

内燃機関１から出力された動力（出力軸の回転トルク）は、トランスミッション２により速度変換された後にプロペラシャフト３に伝達され、次いでデファレンシャルギア４により減速された後にドライブシャフト５及び駆動輪６に伝達される。 The power (rotational torque of the output shaft) output from the internal combustion engine 1 is transmitted to the propeller shaft 3 after being converted in speed by the transmission 2, and then transmitted to the drive shaft 5 and the drive wheels 6 after being decelerated by the differential gear 4. Is done.

内燃機関１には、電気系回路１００が併設されている。図２は、電気系回路１００の概略構成を示す図である。電気系回路１００は、図２に示すように、発電ユニット１０１、高電圧系回路１０２、低電圧系回路１０３を備えている。 The internal combustion engine 1 is provided with an electric circuit 100. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the electric circuit 100. As shown in FIG. 2, the electric circuit 100 includes a power generation unit 101, a high voltage system circuit 102, and a low voltage system circuit 103.

発電ユニット１０１は、オルタネータ１１０と切替スイッチ１２０を備えている。なお、本実施例ではオルタネータ１１０が、本発明における発電機に相当する。 The power generation unit 101 includes an alternator 110 and a changeover switch 120. In the present embodiment, the alternator 110 corresponds to the generator in the present invention.

オルタネータ１１０は、内燃機関１の出力軸（または、該出力に連動して回転する部材）とプーリやベルトなどを介して連結され、出力軸の運動エネルギ（回転エネルギ）を電気エネルギに変換する発電機である。詳細には、オルタネータ１１０は、三相の捲線を有するステータコイルと、ロータに巻回されたフィールドコイルと、ステータコイルに発生した交流電流を直流電流に整流する整流器と、フィールドコイルに対する界磁電流（フィールド電流）の通電（オン）と非通電（オフ）を切り換えるレギュレータ１１０ａと、を具備する三相交流発電機である。このように構成されたオルタネータ１１０は、フィールドコイルに界磁電流（フィールド電流）が通電されたときに、ステータコイルに誘起電流（三相交流電流）を発生させ、発生した三相交流電流を直流電流に整流して出力する。 The alternator 110 is connected to the output shaft of the internal combustion engine 1 (or a member that rotates in conjunction with the output) via a pulley, a belt, or the like, and generates power that converts the kinetic energy (rotational energy) of the output shaft into electrical energy. Machine. Specifically, the alternator 110 includes a stator coil having a three-phase winding, a field coil wound around the rotor, a rectifier that rectifies an alternating current generated in the stator coil into a direct current, and a field current for the field coil. This is a three-phase AC generator including a regulator 110a that switches between energization (on) and non-energization (off) of (field current). The alternator 110 configured as described above generates an induced current (three-phase AC current) in the stator coil when a field current (field current) is supplied to the field coil, and the generated three-phase AC current is converted to DC. Rectified into current and output.

切替スイッチ１２０は、オルタネータ１１０の出力を低電圧系回路１０３又は高電圧系回路１０２の何れか一方に入力させるための機器である。切替スイッチ１２０は、一つの
入力端子１２０ａと二つの出力端子１２０ｂ，１２０ｃを具備し、２つの出力端子１２０ｂ，１２０ｃの何れか一方を入力端子１２０ａと導通させる。入力端子１２０ａには、オルタネータ１１０の出力が入力されるようになっている。２つの出力端子１２０ｂ，１２０ｃの一方の出力端子（以下、「第１出力端子」と称する）１２０ｂは、高電圧系回路１０２に接続されている。二つの出力端子１２０ｂ，１２０ｃの他方（以下、「第２出力端子」と称する）１２０ｃは、低電圧系回路１０３に接続されている。なお、切替スイッチ１２０としては、有接点スイッチを利用することもできるが、無接点スイッチを利用することが望ましい。 The changeover switch 120 is a device for causing the output of the alternator 110 to be input to either the low voltage system circuit 103 or the high voltage system circuit 102. The changeover switch 120 includes one input terminal 120a and two output terminals 120b and 120c, and electrically connects one of the two output terminals 120b and 120c to the input terminal 120a. The output of the alternator 110 is input to the input terminal 120a. One output terminal (hereinafter referred to as “first output terminal”) 120 b of the two output terminals 120 b and 120 c is connected to the high voltage system circuit 102. The other of the two output terminals 120 b and 120 c (hereinafter referred to as “second output terminal”) 120 c is connected to the low voltage system circuit 103. As the changeover switch 120, a contact switch can be used, but a contactless switch is preferably used.

高電圧系回路１０２は、高電圧Ｖｈ（たとえば、４３．５Ｖ程度）の電気を入出力可能な回路であり、高電圧バッテリ１０２ａや高電圧負荷１０２ｂが並列に接続された回路である。高電圧負荷１０２ｂは、たとえば、内燃機関１の潤滑油を加熱するためのオイルヒータ、内燃機関１の冷却水を加熱するための冷却水ヒータ、電気加熱式触媒、内燃機関１の吸気を加熱するための吸気ヒータ、内燃機関１の燃料または吸気を加熱するグロープラグ、或いはモータアシスト式のターボチャージャ（以下、モータアシストターボという。）などである。オイルヒータは、電力を供給することで発熱して潤滑油の温度を上昇させる。冷却水ヒータは、電力を供給することで発熱して冷却水の温度を上昇させる。吸気ヒータは、電力を供給することで発熱して吸気の温度を上昇させる。また、グロープラグは、電力を供給することで発熱して吸気または燃料の温度を上昇させる。また、モータアシストターボは、電力を供給することで過給を行う。 The high voltage system circuit 102 is a circuit that can input and output electricity of a high voltage Vh (for example, about 43.5 V), and is a circuit in which a high voltage battery 102a and a high voltage load 102b are connected in parallel. The high voltage load 102b heats, for example, an oil heater for heating the lubricating oil of the internal combustion engine 1, a cooling water heater for heating the cooling water of the internal combustion engine 1, an electrically heated catalyst, and the intake air of the internal combustion engine 1. For example, a glow plug for heating the fuel or intake air of the internal combustion engine 1 or a motor-assisted turbocharger (hereinafter referred to as a motor-assisted turbo). The oil heater generates heat by supplying electric power and raises the temperature of the lubricating oil. The cooling water heater generates heat by supplying electric power and raises the temperature of the cooling water. The intake heater generates heat by supplying electric power and raises the temperature of the intake air. The glow plug generates heat by supplying electric power and raises the temperature of intake air or fuel. Further, the motor assist turbo is supercharged by supplying electric power.

そして、電気加熱式触媒は、内燃機関１の排気通路に設けられる。電気加熱式触媒は、電気抵抗となって、通電により発熱する材質の触媒担体に、酸化機能を有する触媒が担持されている。触媒担体は、排気の流れる方向に伸び且つ排気の流れる方向と垂直な断面がハニカム状をなす複数の通路を有している。この通路を排気が流通する。また、触媒は、たとえば酸化触媒、三元触媒、吸蔵還元型ＮＯx触媒、選択還元型ＮＯx触媒などを挙げることができる。なお、通電により発熱する発熱体よりも下流側に触媒を備えることで電気加熱式触媒としてもよい。 The electrically heated catalyst is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine 1. In an electrically heated catalyst, a catalyst having an oxidation function is supported on a catalyst carrier made of a material that becomes electric resistance and generates heat when energized. The catalyst carrier has a plurality of passages that extend in the direction in which the exhaust flows and whose cross section perpendicular to the direction in which the exhaust flows forms a honeycomb. Exhaust gas flows through this passage. Examples of the catalyst include an oxidation catalyst, a three-way catalyst, an occlusion reduction type NOx catalyst, and a selective reduction type NOx catalyst. In addition, it is good also as an electric heating type catalyst by providing a catalyst in the downstream rather than the heat generating body which generate | occur | produces by electricity supply.

一方、低電圧系回路１０３は、低電圧Ｖｌ（たとえば、１４．５Ｖ程度）の電気を入出力可能な回路であり、低電圧バッテリ１０３ａや低電圧負荷１０３ｂが並列に接続された回路である。低電圧負荷１０３ｂは、たとえば、各種のアクチュエータやラジエータ用ファンなどである。 On the other hand, the low voltage system circuit 103 is a circuit that can input and output electricity of a low voltage Vl (for example, about 14.5 V), and is a circuit in which a low voltage battery 103a and a low voltage load 103b are connected in parallel. The low voltage load 103b is, for example, various actuators or a radiator fan.

ここで図１に戻り、車両には、内燃機関１、トランスミッション２、及び電気系回路１００を電気的に制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。なお、図１においては、ＥＣＵ２０は一つであるが、内燃機関１を制御するためのＥＣＵとトランスミッション２を制御するためのＥＣＵと電気系回路１００を制御するためのＥＣＵとに分割されていてもよい。 Returning to FIG. 1, the vehicle is provided with an electronic control unit (ECU) 20 for electrically controlling the internal combustion engine 1, the transmission 2, and the electric system circuit 100. In FIG. 1, there is only one ECU 20, but the ECU 20 is divided into an ECU for controlling the internal combustion engine 1, an ECU for controlling the transmission 2, and an ECU for controlling the electric circuit 100. Also good.

ＥＣＵ２０には、アクセルポジションセンサ２１、シフトポジションセンサ２２、ブレーキセンサ２３、クランクポジションセンサ２４、車速センサ２５等の各種センサの出力信号が入力されるようになっている。また、ＥＣＵ２０には、高電圧バッテリ１０２ａおよび低電圧バッテリ１０３ａの放電電圧も入力されるようになっている。 The ECU 20 is supplied with output signals from various sensors such as an accelerator position sensor 21, a shift position sensor 22, a brake sensor 23, a crank position sensor 24, and a vehicle speed sensor 25. Moreover, the discharge voltage of the high voltage battery 102a and the low voltage battery 103a is also input to the ECU 20.

アクセルポジションセンサ２１は、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）に応じた電気信号を出力するセンサである。シフトポジションセンサ２２は、シフトレバーの操作位置に応じた電気信号を出力するセンサである。ブレーキセンサ２３は、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じた電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ２４は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に応じた電気信号を出
力するセンサである。車速センサ２５は、車両の走行速度に応じた電気信号を出力するセンサである。 The accelerator position sensor 21 is a sensor that outputs an electrical signal corresponding to the operation amount (depression amount) of the accelerator pedal. The shift position sensor 22 is a sensor that outputs an electrical signal corresponding to the operation position of the shift lever. The brake sensor 23 is a sensor that outputs an electrical signal corresponding to the operation amount (depression amount) of the brake pedal. The crank position sensor 24 is a sensor that outputs an electrical signal corresponding to the rotational position of the output shaft (crankshaft) of the internal combustion engine 1. The vehicle speed sensor 25 is a sensor that outputs an electrical signal corresponding to the traveling speed of the vehicle.

ＥＣＵ２０は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、内燃機関１、トランスミッション２、電気系回路１００などを制御する。以下、電気系回路１００の制御方法について述べる。 The ECU 20 controls the internal combustion engine 1, the transmission 2, the electric system circuit 100, and the like based on the output signals of the various sensors described above. Hereinafter, a method for controlling the electric circuit 100 will be described.

ＥＣＵ２０は、レギュレータ１１０ａのオン／オフをデューティ制御することにより、オルタネータ１１０の発電電圧を変更する。たとえば、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１１０の発電電圧を高める場合は、レギュレータ１１０ａのオン時間が長く（オフ時間が短く）なるようにデューティ比を決定する。オルタネータ１１０の発電電圧を低める場合は、ＥＣＵ２０は、レギュレータ１１０ａのオン時間が短く（オフ時間が長く）なるようにデューティ比を決定する。ＥＣＵ２０は、オルタネータ１１０の実際の発電電圧をセンシングし、実際の発電電圧と目標発電電圧との差に応じてデューティ比のフィードバック制御も行う。 The ECU 20 changes the generated voltage of the alternator 110 by duty-controlling on / off of the regulator 110a. For example, when increasing the power generation voltage of the alternator 110, the ECU 20 determines the duty ratio so that the on time of the regulator 110a is long (off time is short). When reducing the power generation voltage of the alternator 110, the ECU 20 determines the duty ratio so that the ON time of the regulator 110a is short (off time is long). The ECU 20 senses the actual generated voltage of the alternator 110, and also performs feedback control of the duty ratio according to the difference between the actual generated voltage and the target generated voltage.

高電圧系回路１０２に電気を供給するときは、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１１０の発電電圧圧を高電圧系回路１０２に適した電圧（高電圧）Ｖｈと一致するようにレギュレータ１１０ａをデューティ制御するとともに、入力端子１２０ａと第１出力端子１２０ｂとが接続されるように切替スイッチ１２０を制御する。 When supplying electricity to the high voltage system circuit 102, the ECU 20 controls the duty of the regulator 110a so that the generated voltage of the alternator 110 matches the voltage (high voltage) Vh suitable for the high voltage system circuit 102, and The changeover switch 120 is controlled so that the input terminal 120a and the first output terminal 120b are connected.

低電圧系回路１０３に電気を供給するときは、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１１０の発電電圧を低電圧系回路１０３に適した電圧（低電圧）Ｖｌと一致するようにレギュレータ１１０ａをデューティ制御するとともに、入力端子１２０ａと第２出力端子１２０ｃとが接続されるように切替スイッチ１２０を制御する。 When supplying electricity to the low voltage system circuit 103, the ECU 20 controls the duty of the regulator 110a so that the power generation voltage of the alternator 110 matches the voltage (low voltage) Vl suitable for the low voltage system circuit 103, and inputs The changeover switch 120 is controlled so that the terminal 120a and the second output terminal 120c are connected.

また、車両が減速走行状態にあるとき、たとえば、車速が零より大きく且つアクセルペダルの操作量が零であるときは、駆動輪６の運動エネルギがドライブシャフト５、デファレンシャルギア４、プロペラシャフト３、トランスミッション２、及び内燃機関１を介してオルタネータ１１０へ伝達される。つまり、オルタネータ１１０のロータが駆動輪６に連動して回転する。その際、オルタネータ１１０にフィールド電流が印加されれば、駆動輪６の運動エネルギを電気エネルギに変換（回生）することができる。 Further, when the vehicle is in a decelerating running state, for example, when the vehicle speed is greater than zero and the amount of operation of the accelerator pedal is zero, the kinetic energy of the drive wheels 6 is the drive shaft 5, the differential gear 4, the propeller shaft 3, It is transmitted to the alternator 110 via the transmission 2 and the internal combustion engine 1. That is, the rotor of the alternator 110 rotates in conjunction with the drive wheels 6. At this time, if a field current is applied to the alternator 110, the kinetic energy of the drive wheels 6 can be converted (regenerated) into electric energy.

また、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の失火を検出する。ここで、ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ２４の出力信号に基づいて内燃機関１の回転変動を検出することで、該内燃機関１に失火が発生している否か判定する。なお、本実施例では、内燃機関１の回転変動に基づいて失火検出を行えばよく、その手法については限定しない。なお、本実施例においては失火を検出するＥＣＵ２０が、本発明における検出手段に相当する。 Further, the ECU 20 detects misfire of the internal combustion engine 1. Here, the ECU 20 detects whether or not misfire has occurred in the internal combustion engine 1 by detecting the rotational fluctuation of the internal combustion engine 1 based on the output signal of the crank position sensor 24. In the present embodiment, misfire detection may be performed based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine 1, and the method is not limited. In this embodiment, the ECU 20 that detects misfire corresponds to the detection means in the present invention.

例えば、１０ＣＡ（クランクアングル）回転するのに要する時間を検出し、この時間を３０ＣＡ回転するのに要する時間に変換する。この時間に基づいて、クランク角速度ω_ｎを算出する。さらに、１１回前のクランク角速度ω_ｎ−１１から最新のクランク角速度ω_ｎまでの移動平均Ｓ_ｎを算出する。この移動平均Ｓ_ｎは、クランク軸１回転に対応する平均値である。次に、コムフィルタ処理によりコムフィルタ値Ｃ_ｎを算出する。コムフィルタ値Ｃ_ｎは、最新の移動平均Ｓ_ｎからクランクアングル１８０度前に算出された移動平均Ｓ_ｎ−６を減算することにより得る。本実施例では、クランク軸が１８０度回転する毎に何れかの気筒で膨張行程となる。したがって、移動平均Ｓ_ｎ−６は、１つ前の燃焼サイクルで算出された平均値に相当する。このコムフィルタ値Ｃ_ｎを基にして、気筒平均処理により気筒平均処理値Ｍ_ｎを算出する。気筒平均処理値Ｍ_ｎは、５回前のコムフィルタ値Ｃ_ｎ−５から最新のコムフィルタ値Ｃ_ｎまでの平均値である。すなわち、クランクアングル
で１８０度の期間におけるコムフィルタ値Ｃ_ｎの平均値に相当する。そして、最新の気筒平均処理値Ｍ_ｎから１回前の気筒平均処理値Ｍ_ｎ−１を減算することで、気筒間差分ΔＭ_ｎを算出する。次いで、３回前から最新までの気筒間差分ΔＭ_ｎの平均値を算出する。この平均値から気筒間差分ΔＭ_ｎの減算を、３回前の気筒間差分ΔＭ_ｎ−３から最新の気筒間差分ΔＭ_ｎまで行い、これら４回分の算出結果の絶対値の総和を失火インデックスＭＳとする。この失火インデックスＭＳは、失火の発生に応じて値が大きくなる。 For example, the time required for 10 CA (crank angle) rotation is detected, and this time is converted into the time required for 30 CA rotation. Based on this time, the crank angular velocity ω _n is calculated. Further calculates a moving average _{S n} to the most recent of the crank angular velocity omega _n crank angular speed omega _n-11 of the previous 11 times. This moving average _Sn is an average value corresponding to one rotation of the crankshaft. Next, a comb filter value C _n is calculated by comb filter processing. The comb filter value C _n is obtained by subtracting the moving average S _n−6 calculated 180 degrees before the crank angle from the latest moving average S _n . In the present embodiment, every time the crankshaft rotates 180 degrees, an expansion stroke occurs in any cylinder. Therefore, the moving average S _n-6 corresponds to the average value calculated in the previous combustion cycle. Based on the comb filter value C _n , a cylinder average processing value M _n is calculated by cylinder average processing. The cylinder average processing value M _n is an average value from the comb filter value C _n−5 five times before to the latest comb filter value C _n . That corresponds to the mean value of the comb filter value C _n in the period of 180 degrees crank angle. Then, the inter-cylinder difference ΔM _n is calculated by subtracting the previous cylinder average processing value M _n−1 from the latest cylinder average processing value M _n . Next, an average value of the inter-cylinder difference ΔM _n from the previous three times to the latest is calculated. Subtraction of the inter-cylinder difference ΔM _n from this average value is performed from the previous inter-cylinder difference ΔM _n−3 to the latest inter-cylinder difference ΔM _n , and the sum of the absolute values of the four calculation results is misfired index MS And The misfire index MS increases in value according to the occurrence of misfire.

そして、失火インデックスＭＳと閾値とを比較し、該失火インデックスＭＳが閾値以上であれば失火が発生したと判定され、閾値未満であれば失火は発生していないと判定される。また、所定期間において失火が発生した回数に応じて失火の頻度を検出することもできる。なお、失火インデックスＭＳが閾値未満となる頻度を該頻度の閾値と比較し、この頻度が閾値以上であったときに失火していると確定してもよい。そして、失火が検出されるか、または、失火の頻度が所定値以上であれば、たとえばＥＧＲガスの供給量を減少させることで失火の発生を抑制してもよい。 Then, the misfire index MS is compared with a threshold value. If the misfire index MS is equal to or greater than the threshold value, it is determined that a misfire has occurred. If the misfire index MS is less than the threshold value, it is determined that no misfire has occurred. In addition, the frequency of misfiring can be detected according to the number of times misfiring has occurred in a predetermined period. The frequency at which the misfire index MS is less than the threshold value may be compared with the threshold value of the frequency, and it may be determined that the misfire has occurred when the frequency is equal to or greater than the threshold value. And if misfire is detected or the frequency of misfire is more than a predetermined value, generation | occurrence | production of misfire may be suppressed by reducing the supply amount of EGR gas, for example.

このようにクランクアングルを使用して失火の検出を行う場合には、高回転、低負荷において失火の検出精度が低くなる。 When misfire detection is performed using the crank angle as described above, the misfire detection accuracy becomes low at high rotation and low load.

ここで、図３は、機関トルクと、失火シグナルとノイズとの比（失火シグナル／ノイズ）であるＳ／Ｎ比と、の関係を示した図である。図３に示されるように、機関トルクが高いほど、Ｓ／Ｎ比が高くなり、失火を検出し易くなる（一点鎖線参照）。一方、低トルクでは、燃焼ばらつきが元々大きいため、失火との切り分けが困難となる。 Here, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the engine torque and the S / N ratio that is the ratio of misfire signal to noise (misfire signal / noise). As shown in FIG. 3, the higher the engine torque, the higher the S / N ratio and the easier it is to detect misfire (see the dashed line). On the other hand, at low torque, combustion variation is inherently large, making it difficult to distinguish from misfire.

そこで本実施例では、低負荷時において失火の検出が行われないようにする。このため、失火の検出を行うときには、オルタネータ１１０の発電負荷を増加させることで、内燃機関１の負荷を増加させる。 Therefore, in this embodiment, misfire detection is not performed at low load. For this reason, when detecting misfire, the load of the internal combustion engine 1 is increased by increasing the power generation load of the alternator 110.

ところで、本実施例のように高電圧系回路１０２と低電圧系回路１０３とを備えている場合には、どちらの回路に対して発電を行うのかにより、発電負荷が異なる。このため、より発電負荷の大きな方を選択することにより、内燃機関１の負荷をより大きくすることができる。この選択はＥＣＵ２０により行われる。なお、本実施例においてはこのような選択を行うＥＣＵ２０が、本発明における選択手段に相当する。 By the way, when the high voltage system circuit 102 and the low voltage system circuit 103 are provided as in the present embodiment, the power generation load differs depending on which circuit generates power. For this reason, the load of the internal combustion engine 1 can be made larger by selecting the one with the larger power generation load. This selection is performed by the ECU 20. In this embodiment, the ECU 20 that performs such selection corresponds to the selection means in the present invention.

ここで、高電圧バッテリ１０２ａ及び低電圧バッテリ１０３ａの残容量（ＳＯＣ）に応じてオルタネータ１１０の発電負荷が変わる。また、高電圧負荷１０２ｂ及び低電圧負荷１０３ｂの作動状況に応じてもオルタネータ１１０の発電負荷が変わる。さらに、発電電圧によってオルタネータ１１０の発電効率が変わる。これらを考慮すれば、何れの回路に対して発電を行えば、発電負荷が大きくなるか判断できる。 Here, the power generation load of the alternator 110 changes according to the remaining capacity (SOC) of the high voltage battery 102a and the low voltage battery 103a. Further, the power generation load of the alternator 110 also changes depending on the operating conditions of the high voltage load 102b and the low voltage load 103b. Furthermore, the power generation efficiency of the alternator 110 varies depending on the power generation voltage. If these are taken into consideration, it can be determined whether the power generation load increases when power is generated for which circuit.

ここで、図４は、バッテリの充電電圧とバッテリの充電電力との関係を示した図である。充電電圧が３６Ｖのバッテリは高電圧バッテリ１０２ａに相当し、充電電圧が１２Ｖのバッテリは低電圧バッテリ１０３ａに相当する。夫々のバッテリにおいては充電電圧に幅があり、夫々のバッテリにおいて充電電圧が大きくなるほど、充電電力が大きくなる。また、バッテリの充電電力（バッテリ受入性）は、バッテリのＳＯＣが低いほど、また、充電電圧が大きいほど、大きくなる。そして、バッテリの充電電力が大きいほど、オルタネータ１１０の発電負荷が大きくなり、内燃機関１の負荷を大きくすることができる。 Here, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the charging voltage of the battery and the charging power of the battery. A battery having a charging voltage of 36V corresponds to the high voltage battery 102a, and a battery having a charging voltage of 12V corresponds to the low voltage battery 103a. Each battery has a wide range of charging voltage, and the charging power increases as the charging voltage increases in each battery. Further, the charging power (battery acceptability) of the battery increases as the battery SOC decreases and as the charging voltage increases. And the power generation load of the alternator 110 increases as the charging power of the battery increases, and the load of the internal combustion engine 1 can be increased.

また、高電圧負荷１０２ｂ及び低電圧負荷１０３ｂにおいては、電気負荷が大きくなるほど、オルタネータ１１０の発電負荷が大きくなる。なお、本実施例においては高電圧負荷１０２ｂ及び低電圧負荷１０３ｂが、本発明における電気負荷に相当する。 Further, in the high voltage load 102b and the low voltage load 103b, the power generation load of the alternator 110 increases as the electric load increases. In the present embodiment, the high voltage load 102b and the low voltage load 103b correspond to the electric load in the present invention.

そこで、本実施例では、各バッテリの充電状態と各バッテリに接続された電気負荷の消費電力とをパラメータとして各回路の電気負荷を夫々演算し、高電圧バッテリ１０２ａ及び低電圧バッテリ１０３ａのうち、電気負荷が大きい方の回路へオルタネータ１１０から電力を供給する。 Therefore, in this embodiment, the electric load of each circuit is calculated using the charging state of each battery and the power consumption of the electric load connected to each battery as parameters, and among the high voltage battery 102a and the low voltage battery 103a, Electric power is supplied from the alternator 110 to the circuit with the larger electrical load.

ここで、各回路に接続したときにオルタネータ１１０が発生させる電力Ｗは、以下の数式（１）により演算することができる。
Ｗ＝（Ｖａｌｔ^２−Ｖｂａ＊Ｖａｌｔ）／｛Ｒ１＋（Ｒ２＊Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３）｝・・・（１） Here, the electric power W generated by the alternator 110 when connected to each circuit can be calculated by the following formula (1).
W = (Valt ² −Vba * Valt) / {R1 + (R2 * R3) / (R2 + R3)} (1)

上記した式中のＶａｌｔはオルタネータ１１０の発電電圧を示し、Ｖｂａは各バッテリの定格電圧を示し、Ｒ１はオルタネータ１１０から各バッテリに至る電気配線の抵抗の大きさを示し、Ｒ２は各バッテリのＳＯＣをパラメータとして特定される内部抵抗の大きさを示し、Ｒ３は各電気負荷の消費電力を抵抗値に換算した値を示す。 In the above formula, Valt indicates the generated voltage of the alternator 110, Vba indicates the rated voltage of each battery, R1 indicates the magnitude of the resistance of the electrical wiring from the alternator 110 to each battery, and R2 indicates the SOC of each battery. , And R3 indicates a value obtained by converting the power consumption of each electric load into a resistance value.

ＥＣＵ２０は、高電圧系回路１０２と低電圧系回路１０３とのそれぞれについて発生電力Ｗを演算する。なお、以下では、高電圧系回路１０２の発生電力をＷｈと記し、低電圧系回路１０３の発生電力をＷｌと記すものとする。 The ECU 20 calculates the generated power W for each of the high voltage system circuit 102 and the low voltage system circuit 103. In the following, the generated power of the high voltage system circuit 102 is denoted as Wh, and the generated power of the low voltage system circuit 103 is denoted as Wl.

そして、ＥＣＵ２０は、高電圧系回路１０２の発生電力Ｗｈと、低電圧系回路１０３の発生電力Ｗｌとを比較し、発生電力Ｗが大きい方の回路に電力が供給されるように、オルタネータ１１０及び切替スイッチ１２０を制御する。なお、本実施例においてはこのようにオルタネータ１１０及び切替スイッチ１２０を制御するＥＣＵ２０が、本発明における制御手段に相当する。 Then, the ECU 20 compares the generated power Wh of the high voltage system circuit 102 with the generated power Wl of the low voltage system circuit 103 so that power is supplied to the circuit with the larger generated power W. The changeover switch 120 is controlled. In this embodiment, the ECU 20 that controls the alternator 110 and the changeover switch 120 corresponds to the control means in the present invention.

また、発電効率は発電電圧によって大きく異なるため、上記数式（１）により得られる発生電力Ｗに発電効率を乗算した値を発電電力Ｗとしてもよい。 Moreover, since the power generation efficiency varies greatly depending on the power generation voltage, a value obtained by multiplying the generated power W obtained by the above equation (1) by the power generation efficiency may be used as the generated power W.

ところで、失火が発生しているか否かを判断する処理を行っている最中に、失火が発生することもあり得る。そして、失火が発生すると、内燃機関１からＨＣが排出される。このＨＣが触媒へ付着すると、失火検出後に正常な燃焼状態となり排気の温度が上昇したときに、該ＨＣが急激に燃焼して該触媒が過熱する虞がある。 Incidentally, misfire may occur during the process of determining whether misfire has occurred. When misfire occurs, HC is discharged from the internal combustion engine 1. If this HC adheres to the catalyst, there is a risk that when the misfire is detected and a normal combustion state occurs and the temperature of the exhaust gas rises, the HC burns rapidly and the catalyst overheats.

そこで、失火を検出する処理の最中には、高電圧負荷１０２ｂの一つである電気加熱式触媒に電力を供給する。これにより、内燃機関１から排出されたＨＣを電気加熱式触媒にて燃焼させることができる。すなわち、ＨＣが電気加熱式触媒へ到達すると該ＨＣがすぐに燃焼されるため、触媒にＨＣが多く付着した状態で一斉に燃焼することを抑制できる。これにより、電気加熱式触媒およびその下流側の触媒の過熱を抑制できる。 Therefore, during the process of detecting misfire, electric power is supplied to the electrically heated catalyst which is one of the high voltage loads 102b. Thereby, HC discharged | emitted from the internal combustion engine 1 can be burned with an electrically heated catalyst. That is, when HC reaches the electrically heated catalyst, the HC is immediately combusted, so that it is possible to suppress the simultaneous combustion with a large amount of HC adhering to the catalyst. Thereby, overheating of the electrically heated catalyst and the downstream catalyst can be suppressed.

また、電気加熱式触媒に電力を供給することで、オルタネータ１１０の電気負荷を増加させることができる。ここで、失火が発生しているか否かを判断する処理の最中にバッテリへの充電が進んでＳＯＣが高くなると、発電負荷が減少してしまう。これに対し、電気加熱式触媒に電力を供給することで、ＳＯＣが高くなることを抑制できる。これにより、発電負荷の減少を抑制できる。なお、本実施例においては失火検出中に電気加熱式触媒へ通電するＥＣＵ２０が、本発明における触媒制御手段に相当する。 Moreover, the electric load of the alternator 110 can be increased by supplying electric power to the electrically heated catalyst. Here, if the battery is charged and the SOC increases during the process of determining whether or not misfire has occurred, the power generation load decreases. On the other hand, it can suppress that SOC becomes high by supplying electric power to an electrically heated catalyst. Thereby, the reduction | decrease in electric power generation load can be suppressed. In this embodiment, the ECU 20 that energizes the electrically heated catalyst during misfire detection corresponds to the catalyst control means in the present invention.

ここで、本実施例では、高電圧負荷１０２ｂとして、モータアシストターボ、吸気ヒータ、グロープラグ等を備えている。これらの高電圧負荷１０２ｂを作動させることで燃焼状態を改善して失火を抑制できる。また、これらの高電圧負荷１０２ｂを作動させると、
高電圧バッテリ１０２ａのＳＯＣが低下する虞がある。これに対し、高電圧負荷１０２ｂを作動させると同時に、オルタネータ１１０による発電を行うことにより、電気負荷を大きくしつつ、失火を抑制できる。 In this embodiment, the high voltage load 102b includes a motor assist turbo, an intake heater, a glow plug, and the like. By operating these high voltage loads 102b, the combustion state can be improved and misfire can be suppressed. When these high voltage loads 102b are operated,
There is a risk that the SOC of the high-voltage battery 102a is lowered. In contrast, by operating the high voltage load 102b and simultaneously generating power by the alternator 110, it is possible to suppress misfire while increasing the electrical load.

なお、失火の頻度に基づいて、作動させる高電圧負荷１０２ｂを選択してもよい。ここで、図５は、失火頻度に対して作動させる高電圧負荷を示した図である。失火頻度は、所定サイクル中に失火が発生した回数に応じて３段階に分けられる。 Note that the high voltage load 102b to be operated may be selected based on the frequency of misfires. Here, FIG. 5 is a diagram showing a high voltage load that is operated with respect to the misfire frequency. The misfire frequency is divided into three stages according to the number of times misfire has occurred during a predetermined cycle.

失火が多く発生する場合を「多」、失火の発生頻度が中程度の場合を「中」、失火の発生が少ない場合を「少」としている。また、図５中で示される「発電」は、オルタネータ１１０による発電を示し、ＯＮのときに発電が行われ、ＯＦＦのときに発電が停止される。「ＥＧＲ」は、ＥＧＲガスの供給を示し、「低減」は、ＥＧＲガスの供給量を内燃機関１の運転状態に応じて決定されるＥＧＲガスの供給量を低減させることを示している。内燃機関１の運転状態に応じて決定されるＥＧＲガスの供給量、及び、失火頻度に応じて決定されるＥＧＲガスの供給量は予め実験等により最適値を求めておく。「噴射時期」は、気筒内への燃料噴射の時期を示している。「進角」とは、内燃機関１の運転状態に応じて決定される噴射時期よりも進角させることを示している。内燃機関１の運転状態に応じて決定される噴射時期、及び、失火頻度に応じて決定される噴射時期は予め実験等により最適値を求めておく。「モータアシストターボ」及び「吸気ヒータ」は、夫々「ＯＮ」のときに作動し、「ＯＦＦ」のときに停止される。 The case where many misfires occur is “many”, the case where the frequency of misfires is medium is “medium”, and the case where the misfires occur little is “low”. “Power generation” shown in FIG. 5 indicates power generation by the alternator 110. Power generation is performed when the power is ON, and power generation is stopped when the power is OFF. “EGR” indicates supply of EGR gas, and “reduction” indicates that the supply amount of EGR gas determined according to the operating state of the internal combustion engine 1 is reduced. The EGR gas supply amount determined in accordance with the operating state of the internal combustion engine 1 and the EGR gas supply amount determined in accordance with the misfire frequency are determined in advance through experiments or the like. “Injection timing” indicates the timing of fuel injection into the cylinder. The “advance angle” indicates that the advance is made with respect to the injection timing determined according to the operating state of the internal combustion engine 1. Optimum values for the injection timing determined according to the operating state of the internal combustion engine 1 and the injection timing determined according to the misfire frequency are obtained in advance through experiments or the like. The “motor assist turbo” and the “intake heater” are activated when they are “ON” and stopped when they are “OFF”.

失火頻度が「多」のときには、燃焼状態を速やかに改善させるため、ＥＧＲガスの供給量を低減させ、且つ、噴射時期を進角させる。また、オルタネータ１１０で発電を行いつつ、モータアシストターボ及び吸気ヒータを作動させる。 When the misfire frequency is “many”, the supply amount of EGR gas is reduced and the injection timing is advanced in order to quickly improve the combustion state. In addition, the motor assist turbo and the intake heater are operated while the alternator 110 generates power.

失火頻度が「中」のときには、モータアシストターボまたは吸気ヒータの何れか一方で、より効果が大きな方を選択して作動させる。例えば、吸気温度、吸気圧力等から筒内圧力及び筒内温度を推定する。そして、着火限界まで圧力または温度を上昇させるために、圧力または温度のどちらがより低い電力で上昇可能なのか演算を行う。そして、低電力で着火限界に達することができる方を作動させる。 When the misfire frequency is “medium”, either the motor-assisted turbo or the intake heater is selected and operated, whichever is more effective. For example, the in-cylinder pressure and the in-cylinder temperature are estimated from the intake air temperature, the intake pressure, and the like. Then, in order to increase the pressure or temperature to the ignition limit, it is calculated which of the pressure and temperature can be increased with lower power. Then, the one that can reach the ignition limit with low power is operated.

ここで、図６は、筒内圧力と筒内温度と着火限界との関係を示した図である。着火限界を示す実線よりも筒内圧力及び筒内温度が高くなければ着火しない。現時点における筒内圧力がＡで示され、現時点における筒内温度がＣで示される。モータアシストターボにより筒内圧力を上昇させて着火限界に到達させるためには、筒内圧力をＣで示される値まで上昇させなければならない。一方、吸気ヒータにより筒内温度を上昇させて着火限界に到達させるためには、筒内温度をＤで示される値まで上昇させなければならない。なお、筒内温度の上昇量および筒内圧力の上昇量と、モータアシストターボ及び吸気ヒータの夫々の電力消費量と、の関係を予め実験等により求めてＥＣＵ２０に記憶させておく。 Here, FIG. 6 is a diagram showing the relationship among the in-cylinder pressure, the in-cylinder temperature, and the ignition limit. If the in-cylinder pressure and the in-cylinder temperature are not higher than the solid line indicating the ignition limit, ignition does not occur. The current in-cylinder pressure is indicated by A, and the current in-cylinder temperature is indicated by C. In order to increase the in-cylinder pressure by the motor-assisted turbo and reach the ignition limit, the in-cylinder pressure must be increased to a value indicated by C. On the other hand, in order to increase the in-cylinder temperature by the intake heater to reach the ignition limit, the in-cylinder temperature must be increased to a value indicated by D. Note that the relationship between the amount of increase in the in-cylinder temperature and the amount of increase in the in-cylinder pressure and the power consumption amounts of the motor-assisted turbo and the intake heater is obtained in advance through experiments or the like and stored in the ECU 20.

なお、失火頻度が「多」のときのほうが、「中」のときよりも、ＥＧＲ率をより高くし、噴射時期の進角量をより大きくする。これにより、失火頻度に応じたＥＧＲ率の設定及び噴射時期の設定が可能となる。 When the misfire frequency is “many”, the EGR rate is made higher and the advance amount of the injection timing is made larger than when it is “medium”. As a result, it is possible to set the EGR rate and the injection timing according to the misfire frequency.

また、失火頻度が「少」のときには、ＥＧＲ率及び噴射時期をマップを用いて設定する。このマップは予め実験等により求めておく。なお、失火頻度が高いほど、ＥＧＲ率を低くしてもよく、または、噴射時期を進角させてもよい。また、失火頻度が「少」のときには、モータアシストターボ及び吸気ヒータを停止させる。なお、本実施例においてはモータアシストターボおよび吸気ヒータに電力を供給するＥＣＵ２０が、本発明における供給手段に相当する。 Further, when the misfire frequency is “low”, the EGR rate and the injection timing are set using a map. This map is obtained in advance by experiments or the like. Note that the higher the misfire frequency, the lower the EGR rate, or the advance the injection timing. When the misfire frequency is “low”, the motor assist turbo and the intake heater are stopped. In this embodiment, the ECU 20 that supplies electric power to the motor-assisted turbo and the intake heater corresponds to the supply means in the present invention.

このように、失火頻度に応じて失火を抑制することで、短時間且つ低電力で失火を抑制できる。 Thus, by suppressing misfire according to the misfire frequency, misfire can be suppressed in a short time and with low power.

図７は、失火を抑制するときの各装置の作動状態を示したタイムチャートである。横軸は時間であり、始点において内燃機関１が始動される。 FIG. 7 is a time chart showing an operating state of each device when misfire is suppressed. The horizontal axis is time, and the internal combustion engine 1 is started at the starting point.

機関回転数は始動と共に上昇し、アイドル回転数で略一定となる。機関回転数が一定となると、失火検出が行われる。失火検出が行われているときには、失火検出中フラグがＯＮとなる。そして、失火頻度が算出される。なお、図７では、失火検出中フラグがＯＮからＯＦＦとなるときに、失火頻度が「中」と判定されたものとする。 The engine speed increases with start-up and becomes substantially constant at the idle speed. When the engine speed becomes constant, misfire detection is performed. When misfire detection is performed, the misfire detection flag is turned ON. Then, the misfire frequency is calculated. In FIG. 7, it is assumed that the misfire frequency is determined to be “medium” when the misfire detection flag changes from ON to OFF.

図７中の「発電」は、オルタネータ１１０により発電が行われている時期を示している。ＯＮのときに発電が行われる、ＯＦＦのときに発電が停止されている。オルタネータ１１０による発電は、機関回転数が一定となってから開始される。 “Power generation” in FIG. 7 indicates the time when power is being generated by the alternator 110. Power generation is performed when ON, and power generation is stopped when OFF. The power generation by the alternator 110 is started after the engine speed becomes constant.

また、図７中の「ＥＨＣ」は、電気加熱式触媒へ通電が行われる時期を示している。ＯＮのときに通電され、ＯＦＦのときに通電が停止される。電気加熱式触媒への通電は、機関回転数が一定となってから行われる。電気加熱式触媒への通電は、失火の発生時に内燃機関１から排出される未燃燃料を酸化させるためにＯＮとされるので、失火頻度が十分に少なくなるとＯＦＦとされる。 In addition, “EHC” in FIG. 7 indicates a time when electricity is supplied to the electrically heated catalyst. Energization is performed when ON, and energization is stopped when OFF. Energization of the electrically heated catalyst is performed after the engine speed is constant. Energization of the electrically heated catalyst is turned on to oxidize the unburned fuel discharged from the internal combustion engine 1 when a misfire occurs, and is turned off when the misfire frequency is sufficiently reduced.

「オイルヒータ」は、オイルヒータへ通電が行われる時期を示している。ＯＮのときに通電され、ＯＦＦのときに通電が停止される。そして、オイルヒータは、内燃機関１の始動時に通電される。しかし、失火を抑制する必要がある場合には、他の失火を抑制し得る高電圧負荷１０２ｂに電力を供給するため、オイルヒータへの通電はＯＦＦとされる。 “Oil heater” indicates a time when the oil heater is energized. Energization is performed when ON, and energization is stopped when OFF. The oil heater is energized when the internal combustion engine 1 is started. However, when it is necessary to suppress misfire, power is supplied to the high voltage load 102b that can suppress other misfires, so that the energization to the oil heater is turned off.

モータアシストターボと、吸気ヒータとは、たとえば吸気ヒータが選択されて通電させる。そして、吸気ヒータへの通電のみでは失火を抑制することができない場合には、さらにモータアシストターボを作動させる。また、失火頻度が「中」のときには、ＥＧＲ率が比較的低くされる。 As the motor assist turbo and the intake heater, for example, an intake heater is selected and energized. If misfire cannot be suppressed only by energizing the intake heater, the motor assist turbo is further operated. Further, when the misfire frequency is “medium”, the EGR rate is relatively low.

以上説明したように本実施例によれば、失火の検出を行うときには、オルタネータ１１０の発電負荷を増加させることで、内燃機関１の負荷を増加させることができるため、失火検出をより正確に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, when misfire is detected, the load on the internal combustion engine 1 can be increased by increasing the power generation load of the alternator 110, so that misfire detection is performed more accurately. be able to.

１内燃機関
２トランスミッション
３プロペラシャフト
４デファレンシャルギア
５ドライブシャフト
６駆動輪
２０ＥＣＵ
２１アクセルポジションセンサ
２２シフトポジションセンサ
２３ブレーキセンサ
２４クランクポジションセンサ
２５車速センサ
１００電気系回路
１０１発電ユニット
１０２高電圧系回路
１０２ａ高電圧バッテリ
１０２ｂ高電圧負荷
１０３低電圧系回路
１０３ａ低電圧バッテリ
１０３ｂ低電圧負荷
１１０オルタネータ
１２０切替スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Transmission 3 Propeller shaft 4 Differential gear 5 Drive shaft 6 Drive wheel 20 ECU
21 Accelerator position sensor 22 Shift position sensor 23 Brake sensor 24 Crank position sensor 25 Vehicle speed sensor 100 Electrical system circuit 101 Power generation unit 102 High voltage system circuit 102a High voltage battery 102b High voltage load 103 Low voltage system circuit 103a Low voltage battery 103b Low voltage Load 110 Alternator 120 selector switch

Claims

内燃機関の運動エネルギを利用して作動し、発電電圧を変更可能な発電機と、
充電電圧が相違する複数のバッテリと、
前記複数のバッテリのそれぞれに接続される電気負荷と、
前記内燃機関の回転変動に基づいて失火を検出する検出手段と、
前記複数のバッテリのなかで、前記発電機を接続することで発電負荷が最も大きくなる一のバッテリを選択する選択手段と、
前記検出手段により失火を検出するときに、前記選択手段により選択される一のバッテリを発電機に接続すると共に、前記発電機の発電電圧を該一のバッテリの充電電圧に合わせて該発電機を作動させる制御手段と、
を備える失火検出システム。 A generator that operates using the kinetic energy of the internal combustion engine and can change the generated voltage;
A plurality of batteries with different charging voltages;
An electrical load connected to each of the plurality of batteries;
Detecting means for detecting misfire based on rotational fluctuations of the internal combustion engine;
A selection means for selecting one battery having the largest generation load by connecting the generator among the plurality of batteries,
When the misfire is detected by the detecting means, the one battery selected by the selecting means is connected to the generator, and the generator is adjusted by adjusting the generated voltage of the generator to the charging voltage of the one battery. Control means to be activated;
Misfire detection system comprising.

前記選択手段は、前記複数のバッテリの夫々の残容量及び前記複数のバッテリの夫々に接続される電気負荷の消費電力に基づいて、発電負荷を算出する請求項１に記載の失火検出システム。 2. The misfire detection system according to claim 1, wherein the selection unit calculates a power generation load based on a remaining capacity of each of the plurality of batteries and a power consumption of an electric load connected to each of the plurality of batteries.

前記内燃機関の排気通路に設けられ、電力の供給により発熱する担体に触媒を担持させた電気加熱式触媒と、
前記検出手段により失火を検出するときに、前記電気加熱式触媒へ電力を供給する触媒制御手段と、
を備える請求項１または２に記載の失火検出システム。 An electrically heated catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and having a catalyst supported on a carrier that generates heat by supplying power;
Catalyst control means for supplying power to the electrically heated catalyst when detecting misfire by the detection means;
A misfire detection system according to claim 1 or 2.

前記内燃機関の吸気通路に設けられ、電力の供給により過給を行うターボチャージャと、
前記内燃機関の吸気通路に設けられ、電力の供給により発熱して前記内燃機関の吸気の温度を上昇させる吸気ヒータと、
前記検出手段により失火が検出される頻度に応じて、前記ターボチャージャまたは前記吸気ヒータに電力を供給する供給手段と、
を備える請求項１から３の何れか１項に記載の失火検出システム。 A turbocharger that is provided in the intake passage of the internal combustion engine and performs supercharging by supplying power;
An intake heater that is provided in the intake passage of the internal combustion engine and generates heat by the supply of electric power to raise the temperature of the intake air of the internal combustion engine;
Supply means for supplying power to the turbocharger or the intake heater according to the frequency with which misfire is detected by the detection means;
A misfire detection system according to any one of claims 1 to 3.