JP6567140B1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記角度センサの出力信号に基づいて、前記クランク軸角度を検出すると共に、前記クランク軸角度の検出毎に前記クランク軸角度の検出周期を検出する角度情報検出部と、
前記クランク軸角度の検出値及び前記検出周期に基づいて、圧縮行程の上死点を含む予め設定されたクランク軸角度区間である基準角度区間内で検出された前記検出周期を、基準検出周期として算出する基準周期算出部と、
前記基準検出周期と前記検出周期のそれぞれとの偏差である周期偏差を算出する周期偏差算出部と、
前記上死点前の吸気行程及び圧縮行程の範囲内に予め設定されたクランク軸角度区間である前角度区間内の前記周期偏差を積算して、前周期偏差積算値を算出する前周期偏差積算部と、
前記上死点後の燃焼行程及び排気行程の範囲内に予め設定されたクランク軸角度区間である後角度区間内の前記周期偏差を積算して、後周期偏差積算値を算出する後周期偏差積算部と、
前記前周期偏差積算値と前記後周期偏差積算値との比を算出し、前記比に基づいて、前記上死点後の燃焼行程における失火の有無を判定する失火判定部と、
を備えたものである。
実施の形態1に係る内燃機関の制御装置121(以下、単に制御装置121と称す)及び内燃機関の制御方法について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る内燃機関100及び制御装置121の概略構成図である。内燃機関100及び制御装置121は、2輪車両に搭載され、内燃機関100は、車輪の駆動力源となる。
内燃機関100は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程の4サイクルを1燃焼サイクルとして行う4サイクル機関とされている。内燃機関100は、ガソリン内燃機関である。内燃機関100は、空気と燃料の混合気を燃焼する燃焼室105を有している。燃焼室105を、気筒とも称す。燃焼室105は、シリンダ及びピストン113により構成されている。シリンダは、シリンダの壁面を構成するシリンダブロック122と、シリンダの頂部を構成するシリンダヘッド123とにより構成されている。本実施の形態では、内燃機関100は、V型の2気筒エンジンとされている。なお、図1には、第1気筒を代表して示しており、以下では第1気筒を代表して説明する。
制御装置121は、内燃機関100を制御対象とする制御装置である。図2に示すように、制御装置121は、角度情報検出部51、基準周期算出部52、周期偏差算出部53、前周期偏差積算部54、後周期偏差積算部55、失火判定部56、及び失火報知部57等の制御部を備えている。制御装置121の各制御部51〜57等は、制御装置121が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置121は、図3に示すように、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置90(コンピュータ)、演算処理装置90とデータのやり取りをする記憶装置91、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、及び演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93等を備えている。
角度情報検出部51は、クランク角センサ118の出力信号に基づいて、クランク軸角度を検出すると共に、クランク軸角度の検出毎にクランク軸角度の検出周期TR(以下、角度検出周期TRと称す)を検出する。本実施の形態では、角度情報検出部51は、クランク角センサ118の出力信号(矩形波)の立下りエッジ(又は立上りエッジ)を検出した時のクランク軸角度を判定する。また、角度情報検出部51は、立下りエッジを検出した時に、前回の立下りエッジの検出時点から、今回の立下りエッジの検出時点までの時間間隔を測定し、角度検出周期TRとして算出する。
TR(CN)=T(CN)−T(CN−1) ・・・(1)
次に、図4に示すフローチャートに従って、失火検出処理を説明する。図4に示す処理は、クランク番号CN(立下りエッジ)を検出する毎に、繰り返し実行される。失火検出処理は、気筒毎に行われるが、以下では、第1気筒を代表して説明する。
ステップS12で、基準周期算出部52は、クランク軸角度の検出値(本例では、クランク番号CN)及び角度検出周期TRに基づいて、第1気筒の圧縮行程の上死点を含む予め設定されたクランク軸角度区間である基準角度区間内で検出された角度検出周期TRを、基準検出周期Tkiとして算出する。基準周期算出部52は、基準検出周期TkiをRAM等の記憶装置91に記憶する。なお、圧縮行程の上死点は、圧縮行程と燃焼行程との間のピストンの上死点であり、燃焼行程の上死点と表現することもできる。また、本願において、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、及び排気行程の各行程は、ピストンの上死点と下死点との間の期間に対応しているものとする。
Tki={TR(30)+TR(31)+TR(32)}/3 ・・・(2)
次に、ステップS13で、周期偏差算出部53は、今回のクランク番号CNが、予め設定された第1気筒の最終演算時点Pendであるか否かを判定する。本例では、第1気筒の最終演算時点Pendは、第1気筒の4サイクルの終了時点であるCN=6(排気行程の上死点前5度)に設定されている。周期偏差算出部53は、第1気筒の最終演算時点Pendであると判定した場合(ステップS13:Yes)は、ステップS14に進み、第1気筒の最終演算時点Pendでないと判定した場合(ステップS13:No)は、処理を終了する。
Tdiff(CN)=Tki−TR(CN) ・・・(3)
CN:0〜21、24〜45
Tdiff(0)=Tki−TR(0)/3
Tdiff(24)=Tki−TR(24)/3 ・・・(4)
次に、ステップS15で、前周期偏差積算部54は、第1気筒の圧縮行程の上死点前の吸気行程及び圧縮行程の範囲内に予め設定されたクランク軸角度区間である前角度区間内の周期偏差Tdiffを積算して、前周期偏差積算値TBintを算出する。
次に、ステップS16で、後周期偏差積算部55は、上死点後の燃焼行程及び排気行程の範囲内に予め設定されたクランク軸角度区間である後角度区間内の周期偏差Tdiffを積算して、後周期偏差積算値TAintを算出する。
そして、ステップS17で、失火判定部56は、前周期偏差積算値TBintと後周期偏差積算値TAintとに基づいて、第1気筒の上死点後の燃焼行程における失火の有無を判定する。
MFjdg=1−TAint/TBint ・・・(7)
次に、ステップS18で、失火報知部57は、失火判定部56による失火の判定結果を、報知装置126を介してユーザに報知する。例えば、失火報知部57は、失火の発生頻度が、予め設定された頻度判定値よりも高い場合は、報知装置126としての故障警告灯を点灯させる。また、失火報知部57は、メーターパネルに設けられた、報知装置126としての表示画面に、失火の判定結果の情報を表示させる。失火報知部57は、失火の判定結果を、OBD(On Board Diagnostic)の故障情報の1つとして、車両に接続された報知装置126としての車両診断装置に伝達する。
最後に、本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
Claims (3)
- クランク軸と同期して回転する回転部材に、予め定められた複数のクランク軸角度に対応して設けられた複数の被検出部と、非回転部材に固定され、前記被検出部を検出する角度センサと、を備えた内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記角度センサの出力信号に基づいて、前記クランク軸角度を検出すると共に、前記クランク軸角度の検出毎に前記クランク軸角度の検出周期を検出する角度情報検出部と、
前記クランク軸角度の検出値及び前記検出周期に基づいて、圧縮行程の上死点を含む予め設定されたクランク軸角度区間である基準角度区間内で検出された前記検出周期を、基準検出周期として算出する基準周期算出部と、
前記基準検出周期と前記検出周期のそれぞれとの偏差である周期偏差を算出する周期偏差算出部と、
前記上死点前の吸気行程及び圧縮行程の範囲内に予め設定されたクランク軸角度区間である前角度区間内の前記周期偏差を積算して、前周期偏差積算値を算出する前周期偏差積算部と、
前記上死点後の燃焼行程及び排気行程の範囲内に予め設定されたクランク軸角度区間である後角度区間内の前記周期偏差を積算して、後周期偏差積算値を算出する後周期偏差積算部と、
前記前周期偏差積算値と前記後周期偏差積算値との比を算出し、前記比に基づいて、前記上死点後の燃焼行程における失火の有無を判定する失火判定部と、
を備える内燃機関の制御装置。 - 前記基準周期算出部は、前記基準角度区間内で検出された複数の前記検出周期の平均値を、前記基準検出周期として算出する請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記前角度区間は、少なくとも前記上死点前の圧縮行程の範囲内の区間を含むように設定されており、
前記後角度区間は、少なくとも前記上死点後の燃焼行程の範囲内の区間を含むように設定されている請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
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