內燃機的失火判定裝置、裝有該裝置的車輛及失火判定方法

2023-12-06 20:25:56 1

專利名稱：內燃機的失火判定裝置、裝有該裝置的車輛及失火判定方法
技術領域：
本發明涉及內燃機的失火(misfire,不點火)判定裝置、裝載有該裝 置的車輛以及失火判定方法，詳細地說，涉及對經由扭轉要素而將輸出軸 連接在後級(post-stage,後部，後段)上的多氣缸的內燃機的失火進行判 定的失火判定裝置以及裝載有內燃機和該失火判定裝置的車輛，以及對經失火判定方法'背景技術以往，作為這種內燃機的失火判定裝置，提出了如下所述的一種方案 對於在發動機的曲軸上安裝有能夠發電的電機的車輛，基於通過電機消除 發動機的扭矩變動的減震控制時的電機的扭矩補正量來判定發動機的失火 (例如，參照專利文獻1)。在該裝置中，在不執行由電機進行的減震控 制時或者雖然執行由電機進行的減震控制但發動機以高轉速高扭矩運行 時，基於使用曲軸轉角位置的旋轉變動來判定失火；在執行由電機進行的 減震控制、並且使發動機以低轉速運行或以低扭矩運行時，基於減震控制 時的電機的扭矩補正量來判定發動機的失火。專利文獻1:日本特開2001-65402號公報發明內容如上述裝置那樣，在執行由電機進行的減震控制時通過以往的失火判 定方法很難判定失火，但失火的判定變得困難的主要原因並不局限於該減 震控制。例如，在經由出於抑制發動機的扭矩變動的目的而使用的減震器機連接在變速器等上時，由於發動機的運行點，包含減 震器的變速器整體會產生共振，失火的判定變得困難。本發明的內燃機的失火判定裝置、裝栽有該裝置的車輛以及失火判定 方法，其目的之一在於更可靠地對經由減震器等扭轉要素而連接在後級上 的內燃機的失火進行判定。另外，本發明的內燃機的失火判定裝置、裝載 有該裝置的車輛以及失火判定方法，其目的之一在於更高精度地對經由減 震器等扭轉要素而連接在後級上的內燃機的失火進行判定。本發明的內燃機的失火判定裝置、裝載有該裝置的車輛以及失火判定 方法，為了實現上述目的的至少一部分，採用下面的方案。本發明的失火判定裝置，是對經由扭轉要素而將輸出軸連接在後級上的多氣缸的內燃才幾的失火進行判定的失火判定裝置，其特徵在於，包括 旋轉位置檢測部，其檢測所述內燃機的輸出軸的旋轉位置； 單位旋轉角轉速運算部，其基於所述檢測出的旋轉位置運算作為所述失火判定部，其在所述內燃機的運行點屬於包含所述扭轉要素的後級 的共振區域時，基於相對於所述運算出的單位旋轉角轉速的變動加上或減 去以所述內燃機的輸出軸旋轉720度的時間為周期的正弦波成分而得到的 運算後轉速的變動，判定所述內燃機的某一氣缸是否失火。在該本發明的內燃機的失火判定裝置中，基於內燃機的輸出軸的旋轉角轉速，在內燃機的運行點屬於包含扭轉要素的後級的共振區域時，基於720度的時間為周期的正弦波成分而得到的運算後轉速的變動，來判定內 燃機的某一氣缸是否失火。由此，能夠抑制包含扭轉要素的後級的共振的 影響，更可靠並且更高精度地判定失火。在這樣的本發明的內燃機的失火判定裝置中，也可以設置成所述失 火判定部，是使用基於來自所述內燃機的輸出扭矩和所述扭轉要素的特性 的振幅的正弦波成分來判定失火的判定部。另外，也可以設置成所述失火判定部，是使用相位的最小值與該正弦波成分的周期中的所述運算出來 的單位旋轉角轉速的變動的最小值一致的正弦波成分來判定失火的判定 部。這樣一來，能夠更明確地判定失火。另外，在本發明的內燃機的失火判定裝置中，也可以設置成所述失 火判定部，是在所述運算後轉速的變動量小於閾值變動量時判定為失火的 判定部。在本發明的內燃機的失火判定裝置中，也可以i殳置成所述失火判定 部，是在所述內燃機的運行點不屬於所述共振區域時、基於所述運算出的 單位旋轉角轉速的變動判定該內燃機的某一氣缸是否失火的判定部。這樣 一來，即使在所述內燃機的運行點不屬於包含扭轉要素的後級的共振區域 時，也能夠更可靠地高精度地判定失火。本發明的車輛，其特徵在於，裝載有經由作為扭轉要素的減震器而 將輸出軸連接在變速機構上的多氣釭的內燃機，和判定該內燃機的失火的 上面所述的任意一種方式的本發明的內燃機的失火判定裝置。因此，本發 明的車輛能夠起到與本發明的內燃機的失火判定裝置所起到效果、例如能 夠抑制包含扭轉要素的後級的共振的影響從而更可靠地高精度地判定失火 的效果相同的效果。本發明的內燃機的失火判定方法，是對經由扭轉要素而將輸出軸連接 在後級上的多氣缸的內燃機的失火進行判定的失火判定方法，其特徵在於基於內燃機的輸出軸的旋轉位置運算所述內燃機的輸出軸的每隔預定 的單位旋轉角的轉速即單位旋轉角轉速，在所述內燃機的運行點屬於包含 所述扭轉要素的後級的共振區域時,基於相對於所述運算出的單位旋轉角 轉速的變動加上或減去以所述內燃機的輸出軸旋轉720度的時間為周期的 正弦波成分而得到的運算後轉速的變動，判定所述內燃機的某一氣缸是否 失火。在該本發明的內燃機的失火判定方法中，基於內燃機的輸出軸的旋轉 角轉速，在內燃機的運行點屬於包含扭轉要素的後級的共振區域時，基於相對於運算出的單位旋轉角轉速的變動加上或減去以內燃機的輸出軸旋轉720度的時間為周期的正弦波成分而得到的運算後轉速的變動，判定內燃 機的某一氣釭是否失火。由此，能夠抑制包含扭轉要素的後級的共振的影 響，更可靠並且更高精度地判定失火。在這樣的本發明的內燃機的失火判定方法中，也可以i殳置成其特徵在正弦波成分來判定失火。另外，也可以設置成其特徵在於使用相位的最 小值與所述正弦波成分的周期中的所述運算出來的單位旋轉角轉速的變動 中的最小值一致的正弦波成分來判定失火。這樣一來，能夠更明確地判定 失火。另夕卜，在本發明的內燃機的失火判定方法中，也可以i丈置失火判定部， 所述失火判定部，在所述內燃機的運行點不屬於所述共振區域時，基於所 述運算出的單位旋轉角轉速的變動判定該內燃機的某一氣缸是否失火。這 樣一來，即使在所述內燃機的運行點不屬於包含扭轉要素的後級的共振區 域時，也能夠更可靠地高精度地判定失火。


圖1是表示作為本發明的 一個實施例的混合動力汽車20的結構的大概 的結構圖；圖2是表示發動機22的結構的大概的結構圖；圖3是表示由發動機ECU24執行的失火判定處理的一例的流程圖；圖4是表示通常時失火檢測處理的一例的流程圖；圖5是表示共振區域失火檢測處理的一例的流程圖；圖6是表示30度轉速N30的運算處理的一例的流程圖；圖7是表示在發動機22的運行狀態不處於共振區域時， 一個氣缸失火的發動機22的旋轉30度所需要時間T30和曲軸轉角CA的時間變化的一例的說明圖；圖8是表示在發動機22的運行狀態處於共振區域時， 一個氣缸失火的發動機22的旋轉30度所需要時間T30、曲軸轉角CA、 30度轉速N30、 減法正弦波和處理後轉速F (N30)的時間變化的一例的說明圖； 圖9是表示變形例的混合動力汽車120的結構的大概的結構圖； 圖IO是表示變形例的混合動力汽車220的結構的大概的結構圖。
具體實施方式
接下來，使用實施例對實施本發明的最佳方式進行說明。圖l是表示 混合動力汽車20的結構的大概的結構圖，其中所述混合動力汽車裝載有作 為本發明的一個實施例的內燃機的失火判定裝置。實施例的混合動力汽車 20如圖所示，包括發動機22,經由作為扭轉要素的減震器28連接在作 為發動機22的輸出軸的曲軸26上的3軸式動力分配集成才幾構30，連接在 動力分配集成機構30上的能夠發電的電機MG1，安裝在作為連接在動力 分配集成機構30上的驅動軸的齒圏軸32a上的減速器35，連接在該減速 器35上的電機MG2，和控制車輛整體的混合動力用電子控制單元70。在 這裡，作為實施例的內燃機的失火判定裝置，主要是控制發動機22的發動 機用電子控制單元24。發動機22,構成為能夠通過例如汽油或輕油等碳氬化合物類燃料輸出 動力的6缸內燃機，如圖2所示，經由節氣門124將由空氣淨化器122淨 化的空氣吸入，同時從設置在每個氣釭上的燃料噴射閥126噴射汽油，使 吸入的空氣與汽油混合，經由進氣門128將該混合氣體吸入燃料室，通過 由火花塞130產生的電火花使其爆炸燃燒,將由其能量向下推動的活塞132 的往復運動轉換為曲軸26的旋轉運動。來自發動機22的排氣，經由對一 氧化碳(CO)、碳氬化合物(HC)、氮的氧化物(NOx)等有害成分進 行淨化的淨化裝置(三元催化劑)134向大氣排出。發動機22,由發動機用電子控制單元(以下簡稱為發動機ECU) 24 控制。發動機ECU24由以CPU24a為中心的孩￡處理器構成，除CPU24a 之外還包括儲存處理程序的ROM24b、暫時儲存數據的RAM24c和未圖示 的輸入輸出埠以及通信埠。經由輸入埠向發動機ECU24輸入來自檢測發動機22的狀態的各種傳感器的信號；來自檢測曲軸26的旋轉位置 的曲軸位置傳感器140的曲軸位置；來自檢測發動機22的冷卻水的溫度的 水溫傳感器142的冷卻水溫；來自檢測凸輪軸的旋轉位置的凸輪位置傳感 器144的凸輪位置，所述凸輪軸使向燃燒室進行進氣排氣的進氣門128和 排氣門開閉；來自檢測節氣門124的位置的節氣門位置傳感器146的節氣 門位置；來自安裝在進氣管上的空氣流量計148的空氣流量信號AF;來自 同樣安裝在進氣管上的溫度傳感器149的進氣溫度；來自空燃比傳感器 135a的空燃比AF;來自氧氣傳感器135b的氧氣信號等。另外，從發動機 ECU24，經由輸出埠輸出用於驅動發動機22的各種控制信號，例如 給燃料噴射閥126的驅動信號，給調節節氣門124的位置的節氣門電機136 的驅動信號，給與點火器一體化的點火線圏138的控制信號，給能夠改變 進氣門128的開閉定時的可變氣門定時機構150的控制信號等。另外，發 動機ECU24與混合動力用電子控制單元70進行通信，通過來自混合動力 用電子控制單元70的控制信號來運行控制發動機22，同時根據需要輸出 與發動機22的運行狀態有關的數據。動力分配集成機構30，包括作為外齒輪的太陽輪31,配置在與該太 陽輪31同心的圓上的作為內齒輪的齒圏32,與太陽輪31嚙合同時與齒圈 32嚙合的多個小齒輪33，和將多個小齒輪33保持得可自轉以及公轉的行 星架34;以太陽輪31、齒圏32和行星架34為旋轉要素構成進行差動作用 的行星齒輪才幾構。動力分配集成機構30,在行星架34上連結有發動機22 的曲軸26，在太陽輪31上連結有電機MG1，在齒圏32上經由齒圏軸32a 連結有減速器35;在電機MG1作為發電機而工作時，將從行星架34輸入 的來自發動機22的動力根據其傳動比分配到太陽輪31側和齒圉32側；在 電機MG1作為電動機而工作時，將從行星架34輸入的來自發動機22的 動力和從太陽輪31輸入的來自電機MG1的動力集成，並向齒圏32側輸 出。向齒圏32輸出的動力，從齒圏軸32a經由齒輪機構60和差速器62， 最終向車輛的驅動輪63a、 63b輸出。電機MG1以及電機MG2，都由能夠作為發電機而驅動同時能夠作為電動機而驅動的周知的同步電動發電機構成，經由逆變器41、 42與電池 50進行電力的交換。連接逆變器41、 42與電池50的電力線54，由各逆變 器41、 42共用的正極母線和負極母線構成，電機MG1、 MG2之一發電的 電力能夠由另一電機消耗。因此，電池50通過電機MG1、 MG2之一發電 的電力或不足的電力而進行充放電。另外，在通過電機MG1、 MG2獲得 電力收支的平衡時，電池50不進行充放電。電機MG1、 MG2都由電機用 電子控制單元(以下稱作電機ECU) 40驅動控制。向電機ECU40中，輸 入驅動控制電機MG1、 MG2所必須的信號，例如來自檢測電機MG1、 MG2的轉子的旋轉位置的旋轉位置檢測傳感器43、 44的信號或者由未圖 示的電流傳感器檢測出的、施加到電機MG1、 MG2上的相電流等，從電 才幾ECU40輸出給逆變器41、 42的開關控制信號。電機ECU40與混合動 力用電子控制單元70進行通信，才艮據來自混合動力用電子控制單元70的 控制信號驅動控制電機MG1、 MG2，同時，根據需要將與電機MG1、 MG2的運行狀態有關的數據向混合動力用電子控制單元70輸出。電池50由電池用電子控制單元(以下稱作電池ECU) 52管理。向電 池ECU52中，輸入管理電池50所必須的信號，例如來自設置在電池50 的端子間的未圖示的電壓傳感器的端子間電壓、來自安裝在與電池50的輸 出端子連接的電力線54上的未圖示的電流傳感器的充放電電流、來自安裝 在電池50上的溫度傳感器51的電池溫度Tb等，並根據需要，通過通信 將與電池50的狀態有關的數據向混合動力用電子控制單元70輸出。另夕卜， 為了管理電池50,電源ECU52還基於由電流傳感器檢測出的充放電電流 的累計值運算殘餘容量(SOC，充電狀態)。混合動力用電子控制單元70由以CPU72為中心的^:處理器構成，除 CPU72之外還包括儲存處理例程的ROM74、暫時儲存數據的RAM76、 未圖示的輸入輸出埠以及通信埠 。通過輸入埠向混合動力用電子控 制單元70輸入有來自點火開關80的點火信號，來自檢測變速杆81的操 作位置的變速位置傳感器82的變速位置SP，來自檢測加速踏板83的踩下 量的加速踏板位置傳感器84的加速器開度Acc，來自檢測制動踏板85的踩下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP，和來自車速傳感器 88的車速V等。如上所述，混合動力用電子控制單元70,通過通信埠 與發動機ECU24、電機ECU40和電池ECU52連接在一起，與發動機 ECU24、電機ECU40和電池ECU52進行各種控制信號、數據的交換。這樣構成的實施例的混合動力汽車20，基於與駕駛者對加速踏板83 的踩下量相對應的加速器開度Acc和車速V,計算應當向作為驅動軸的齒 圏軸32a輸出的要求扭矩，並以將與該要求扭矩相對應的要求動力向齒圏 軸32a輸出的方式，對發動機22、電機MG1和電機MG2進行運行控制。 作為發動機22、電機MG1和電機MG2的運行控制，有扭矩轉換模式制，同時以通過動力分配集成機構30、電機MG1和電機MG2對從發動 機22輸出的動力的全部進行扭矩轉換後向齒圏軸32a輸出的方式對電機 MG1、電機MG2驅動控制；充放電運行模式其中以從發動機22輸出與 要求動力和電池50的充放電所必需的電力的和相當的動力的方式對發動 機22運行控制，同時伴隨著電池50的充放電，以隨著從發動機22輸出的 動力的全部或者一部分由動力分配集成機構30、電機MG1和電機MG2 進行的扭矩轉換，從而將要求動力向齒圏軸32a輸出的方式，對電機MG1、 電機MG2驅動控制；以及電;t/Ut行模式，其中以使發動機22的運行停止， 向齒圏軸32a輸出來自電機MG2的與要求動力相當的動力的方式進行運 行控制。接下來，對於對發動機22的任意一個氣缸是否失火進行判定時的動作 進行說明，其中所述發動機22裝載在這樣構成的實施例的混合動力汽車 20上。圖3是表示由發動機ECU24執行的失火判定處理例程的一個實例 的流程圖。該例程每隔規定時間反覆執行。在執行失火判定處理時，發動機ECU24的CPU24a首先輸A^動機 22的轉速Ne和扭矩Te (步驟S100 );基於所輸入的轉速Ne和扭矩Te， 執行對發動機22的運行狀態是否處於包含減震器28的後級(動力分配集 成機構30等)的共振區域進行判定的處理(步驟S110)。在這裡，在實施例中，對於發動機22的轉速Ne，將基於來自曲軸位置傳感器140的曲 軸轉角CA而通過運算求出的值設為要輸入的值；對於扭矩Te，將從電機 MG1的扭矩指令Tm"和發動機22的轉速Ne求出的值設為要輸入的值。 對於發動機22的運行狀態是否處於包含減震器28的後級的共振區域，預 先通過實驗等求出作為共振區域的發動機22的轉速Ne和扭矩Te，作為共 ^i^行範圍而儲存在ROM24b中，通過所輸入的發動機22的轉速Ne和 扭矩Te是否屬於所儲存的共振運行範圍來判定。另外，共振運行範圍可 以通過實驗，由發動機22的特性、從減震器28之後的後級(動力分配集 成機構30 )等的特性來求得。在通過步驟S100判定為發動機22的運行狀態不處於包含減震器28 的後級的共振區域內時，通過圖4所例示的通常失火檢測處理進行發動才幾 22的某一氣缸是否失火的失火檢測(步驟S120),在判定為發動機22的 運行狀態處於包含減震器28的後級的共振區域內時，通過圖5所例示的共 振區域失火檢測處理進行發動機22的某一氣釭是否失火的失火檢測(步驟 S130),然後結束失火檢測處理。在圖4的通常失火檢測處理中，首先輸入由曲軸位置傳感器140檢測 出的曲軸轉角CA,同時輸入通過圖6所例示的N30運算處理所運算出的 曲軸轉角CA每隔30度的轉速即30度轉速N30 (步驟S200 )，取所輸入 的30度轉速N30的倒數從而計算曲軸26旋轉30度所需要的30度旋轉所 需要時間T30 (步驟S210 )。在這裡，30度轉速N30,如N30運算處理 所示，可以通過輸入從作為基準的曲軸轉角開始每隔30度的曲軸轉角CA (步驟S400 )、通過用旋轉30度所需要的時間除30度來計算30度轉速 N30 (步驟S410)來求得。接下來，判定30度旋轉所需要時間T30是否 大於閾值Tref (步驟S220 ),在30度旋轉所需要時間T30大於閾值Tref 時，判定為失火，基於所輸入的曲軸轉角CA確定失火的氣缸(步驟S230 )， 結束通常失火檢測處理。在這裡，閾值Tref，被設定為比氣缸沒有失火時 的30度旋轉所需要時間T30大、比該氣釭失火時的30度旋轉所需要時間 T30小的值，可以通過實驗等求得，所述氣缸是在作為30度旋轉所需要時間T30的基準的曲軸轉角CA時處於燃燒4亍程的氣缸。失火的氣缸可以確 定為超過了閾值Tref的、在作為30度旋轉所需要時間T30的基準的曲軸 轉角CA時處於燃燒行程的氣釭。在圖7中表示在發動機22的運行狀態不 處於共振區域內時、一個氣釭失火的發動機22的30度旋轉所需要時間T30 和曲軸轉角CA的時間變化的一例。如圖所示，以曲軸轉角CA每720度 一次的頻率(比例)，30度旋轉所需要時間T30超過闊值Tref。另外，在 30度旋轉所需要時間T30小於等於閾值Tref時，判定為沒有失火，然後 結束通常失火檢測處理。在圖5的共振區域失火檢測處理中，首先，輸入由曲軸位置傳感器140 檢測出的曲軸轉角CA,同時輸入通過圖6所例示的N30運算處理所運算 出的曲軸轉角CA每隔30度的轉速即30度轉速N30 (步驟S300 )。然後 設定用於從30度轉速N30去除由包含減震器28的後級的共振產生的影響 的減法正弦波(步驟S310),相對於30度轉速N30的變化減去所設定的 減法正弦波從而得到處理後轉速F (N30)(步驟S320)。從30度轉速 N30減去減法正弦波，是為了從30度轉速N30去除由包含減震器28的後 級的共振產生的影響。在這裡，減法正弦波的周期，是一個氣缸失火時的 共振頻率的周期，可以通過失火的周期、即曲軸26旋轉720度所需要的時 間周期(與發動機22的轉速Ne的一半的頻率相當的周期)來計算；減法 正弦波的振幅h，可以通過在發動機22的扭矩變動的振幅上乘以減震器28的扭轉特性所得的值來計算。另外，減法正弦波的相位7T，可以以在曲軸轉角CA為720度的範圍內30度轉速N30的最小"^值與正弦波的最小值 一致的方式求得。接下來，判斷處理後轉速F(N30)的變化中的波谷與波峰的差即變動 量AF是否小於所設定的閾值Fref (步驟S330)，在變動量AF小於閾值 Fref時，判定為失火，基於所輸入的曲軸轉角CA確定失火的氣釭(步驟 S340)，結束共振區域失火檢測處理。在這裡，閾值Fref，被設定為比氣 缸沒有失火時的處理後轉速F(N30)的變動量小、比該氣釭失火時的處理 後轉速F (N30)的變動量大的值，可以通過實驗等求得，所述氣缸是在作為30度轉速N30的基準的曲軸轉角CA下處於燃燒行程的氣缸。在圖8 中表示在發動機22的運行狀態屬於共振區域時、 一個氣缸失火的發動機 22的30度旋轉所需要時間T30、曲軸轉角CA、 30度轉速N30、減法正弦 波和處理後轉速F (N30)的時間變化的一例。如圖所示，處理後轉速F (N30)除去了由共振產生的影響，從而良好地檢測出失火。另外，在處 理後轉速F (N30)的變動量AF小於等於閾值Fref時，判定為沒有失火， 結束共振區域失火檢測處理。根據以上所說明的實施例的混合動力汽車20所裝載的內燃機的失火 判定裝置，在發動機22的運行狀態屬於包含減震器28的後級的共振區域 時，通過處理後轉速F (N30)的變動量AF是否小於閾值Fref來判定失振的影響的減法正弦波而得到的，所以即使屬於共振區域，也能更可靠地 高精度地判定失火。另外，根據實施例的混合動力汽車20所裝載的內燃機的失火判定裝 置，在發動機22的運行狀態不屬於包含減震器28的後級的共振區域時， 通過通常失火檢測處理判定失火，在發動機22的運行狀態屬於包含減震器 28的後級的共振區域時，通過與通常失火檢測處理不同的共振區域失火檢 測處理判定失火，所以不管發動機22的運行狀態是否屬於包含減震器28 的後級的共振區域，都能更可靠地高精度地判定失火。在實施例的混合動力汽車20所裝載的內燃機的失火判定裝置中，在發 動機22的運行狀態不屬於包含減震器28的後級的共振區域時，將通過30 度旋轉所需要時間T30是否大於閾值Tref來判定失火的處理作為通常時失 火檢測處理來判定失火，但並不局限於基於30度旋轉所需要時間T30的 失火檢測，也可以將其他的失火檢測處理作為通常時失火檢測處理來判定 失火。在實施例的混合動力汽車20中，列舉了在包括動力分配集成機構30 和經由減速器35連接在齒圈軸32a上的電機MG2的裝置中的發動機22 的失火判定裝置，其中所述動力分配集成機構30經由作為扭轉要素的減震為驅動軸的齒圏軸32a上；但只要是經由作為扭轉要素的減震器將發動機 的曲軸連接在後級上的裝置即可，所以如圖9的變形例的混合動力汽車120 所示，也可以是將電機MG2的動力連接到與連接有齒圏軸32a的車軸(連 接有驅動輪63a、 63b的車軸)不同的車軸(連接有圖9中的輪64a、 64b 的車軸)上的類型的發動機22的失火判定裝置；或者如圖10的變形例的 混合動力汽車220所示，也可以是包括雙轉子電動機230的類型的發動機 22的失火判定裝置，所述雙轉子電動機230具有經由減震器28連接在發 動機22的曲軸26上的內轉子232和連接在向驅動輪63a、 63b輸出動力的 驅動軸上的外轉子234，將發動機22的動力的一部分傳遞給驅動軸並將剩 餘的動力轉換成電力。另外，並不局限於這樣的混合動力汽車上所裝載的內燃4幾的失火判定 裝置，也可以作為裝栽在汽車以外的移動體等上的內燃機或者組裝在建築 設備等不移動的設備上的內燃機的失火判定裝置。另外，也可以作為內燃 機的失火判定方法的方式。上面，使用實施例對用於實施本發明的最佳形態進行了說明，但本發 明並不限於所述的實施例，在不脫離本發明主旨的範圍內，當然能夠以各 種形態來實施。本發明能夠應用於組裝在內燃機上的裝置或裝載有內燃機的汽車的制 造工業等中。
權利要求
1.一種內燃機的失火判定裝置，它是對經由扭轉要素而將輸出軸連接在後級上的多氣缸的內燃機的失火進行判定的失火判定裝置，其特徵在於，包括旋轉位置檢測部，其檢測所述內燃機的輸出軸的旋轉位置；單位旋轉角轉速運算部，其基於所述檢測出的旋轉位置運算作為所述內燃機的輸出軸的每隔預定的單位旋轉角的轉速的單位旋轉角轉速；和失火判定部，其在所述內燃機的運行點屬於包含所述扭轉要素的後級的共振區域時，基於運算後轉速的變動，判定所述內燃機的某一氣缸是否失火，所述運算後轉速的變動是相對於所述運算出的單位旋轉角轉速的變動，加上或減去以所述內燃機的輸出軸旋轉720度的時間為周期的正弦波成分而得到的。
2. 根據權利要求l所述的失火判定裝置，其特徵在於所述失火判幅的正弦波成分來判定失火的判定部。
3. 根據權利要求l所述的失火判定裝置，其特徵在於所述失火判 定部，是使用相位的最小值與該正弦波成分的周期中的所述運算出來的單 位旋轉角轉速的變動中的最小值一致的正弦波成分來判定失火的判定部。
4. 根據權利要求l所述的失火判定裝置，其特徵在於所述失火判 定部，是在所述運算後轉速的變動量小於閾值變動量時判定為失火的判定 部。
5. 根據權利要求l所述的失火判定裝置，其特徵在於所述失火判 定部，是在所述內燃機的運行點不屬於所述共振區域時、基於所述運算出 的單位旋轉角轉速的變動判定該內燃機的某一氣缸是否失火的判定部。
6. —種車輛，其特徵在於，裝載有經由作為扭轉要素的減震器而 將輸出軸連接在變速機構上的多氣釭的內燃機，和判定該內燃機的失火的 根據權利要求1 ~5中的任意一項所述的失火判定裝置，
7. —種失火判定方法，它是對經由扭轉要素而將輸出軸連接在後級 上的多氣缸的內燃機的失火進行判定的失火判定方法，其特徵在於基於內燃機的輸出軸的旋轉位置運算所述內燃機的輸出軸的每隔預定 的單位旋轉角的轉速即單位旋轉角轉速，在所述內燃機的運行點屬於包含 所述扭轉要素的後級的共振區域時，基於相對於所述運算出的單位旋轉角 轉速的變動加上或減去以所述內燃機的輸出軸旋轉720度的時間為周期的 正弦波成分而得到的運算後轉速的變動，來判定所述內燃;f幾的某一氣缸是 否失火。
8. 根據權利要求7所述的失火判定方法，其特徵在於使用基於來定失火。
9. 根據權利要求7所述的失火判定方法，其特徵在於使用相位的動中的最小值一致的正弦波成分來判定失火。
10. 根據權利要求7所述的失火判定方法，其特徵在於在所述內燃 機的運行點不屬於所述共振區域時，基於所述運算出的單位旋轉角轉速的 變動判定該內燃才幾的某一氣釭是否失火。
全文摘要
在發動機的由轉速Ne和扭矩Te構成的運行狀態屬於包含連接在發動機的曲軸上的減震器的後級的共振區域時，計算用於去除由共振產生的影響的減法正弦波(S310)，通過處理後轉速F(N30)的變動量ΔF是否小於閾值Fref來判定失火(S320、S330)，其中所述處理後轉速F(N30)是從曲軸每旋轉30度的轉速即30度轉速N30的變化減去所計算出的減法正弦波而得到的。由此，即使在屬於共振區域時，也能夠更可靠地高精度地判定失火。
文檔編號F02D45/00GK101331306SQ200680047680
公開日2008年12月24日 申請日期2006年12月14日 優先權日2005年12月21日
發明者鈴木孝 申請人:豐田自動車株式會社