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JP5843546B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、車両に搭載される内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine mounted on a vehicle.

内燃機関の回転速度を常時監視し、回転速度の変動から気筒内での失火を検出することが既知である(例えば、下記特許文献を参照)。図3に示すように、クランクシャフトが所定角度回転するのに要する時間を横軸にとり、その所要時間の出現頻度を縦軸にとると、失火せず正常に燃焼したケースでの所要時間の分布(実線で示す)と、失火したケースでの所要時間の分布(破線で示す)との間には差異が存在する。そこで、両分布の間に位置する判定値を設定しておき、クランクシャフトが所定角度回転するのに要した時間を実測してこの判定値と比較することで、失火したか否かの判定を行うことが可能である。   It is known to constantly monitor the rotational speed of an internal combustion engine and detect misfire in a cylinder from fluctuations in the rotational speed (see, for example, the following patent document). As shown in FIG. 3, when the time taken for the crankshaft to rotate by a predetermined angle is taken on the horizontal axis, and the frequency of appearance of the required time is taken on the vertical axis, the distribution of the required time in the case of normal combustion without misfire. There is a difference between (represented by a solid line) and the required time distribution in a misfired case (represented by a broken line). Therefore, a determination value located between both distributions is set, and the time required for the crankshaft to rotate by a predetermined angle is measured and compared with this determination value to determine whether or not a misfire has occurred. Is possible.

失火判定は、正常燃焼時と失火時とで機関の回転速度に差が生じないような状況では困難となる。従って、単位回転あたりの吸気量または燃料噴射量が所定閾値以下となる運転領域では失火判定を実施しないものとして、誤判定を予防している。   Misfire determination is difficult in a situation where there is no difference in engine speed between normal combustion and misfire. Accordingly, misjudgment is prevented by assuming that misfire determination is not performed in an operation region where the intake air amount or fuel injection amount per unit rotation is equal to or less than a predetermined threshold.

ある吸気量または燃料噴射量に対する機関の出力トルクは、燃料の性状によって異なる。例えば、CO2排出の削減を目的としてエタノールを20%配合したE20燃料は、通常の燃料と比較して酸素含有量が多く、その分出力も大きくなる。 The engine output torque for a certain intake air amount or fuel injection amount varies depending on the properties of the fuel. For example, an E20 fuel blended with 20% ethanol for the purpose of reducing CO 2 emissions has a higher oxygen content and a corresponding increase in output compared to a normal fuel.

しかしながら、現状、失火判定を行うか行わないかの条件となる上記の閾値は、燃料の性状によらず一定とされている。E20燃料のような高めの出力トルクを発生させる燃料に合わせて閾値を設定した場合に、通常の燃料が使用されると、失火しても回転速度に変動が見られないような低出力の運転領域において失火判定を実施してしまい、失火の有無を誤判定する機会が増えることとなる。   However, at present, the above threshold value, which is a condition for determining whether or not to make a misfire, is constant regardless of the properties of the fuel. When the threshold is set according to the fuel that generates a higher output torque such as E20 fuel, when normal fuel is used, the operation is low output so that the rotational speed does not fluctuate even if misfiring The misfire determination is performed in the region, and the chance of erroneous determination of the presence or absence of misfire increases.

特開平07−310586号公報JP 07-310586 A

本発明は、失火の有無の誤判定を減らすことを所期の目的としている。   An object of the present invention is to reduce misjudgment of the presence or absence of misfire.

本発明では、車載の内燃機関が失火したか否かを判定する制御装置において、単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量が閾値以上であることを条件として失火判定を行い、閾値未満では失火判定を行わないこととし、運転者によりアクセルペダルの踏み込みが緩められる減速時に、内燃機関と車軸との間のトルクの伝達が断たれている状態でスロットルバルブまたはアイドルスピードコントロールバルブを開き操作するとともに燃料を噴射して燃焼させ、そのときのエンジン回転の減速度が所定値以下となるような単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量並びにエンジン回転数を知得して、これに基づいて前記閾値を定めることとした。 In the present invention, in the control device that determines whether or not the in-vehicle internal combustion engine has misfired, the misfire determination is performed on the condition that the intake air amount or the fuel injection amount per unit rotation is equal to or greater than a threshold value. During deceleration, when the driver depresses the accelerator pedal , the throttle valve or idle speed control valve is opened and operated while the torque transmission between the internal combustion engine and the axle is cut off. The amount of intake air or the amount of fuel injection per unit revolution and the engine speed so that the deceleration of the engine speed at that time is less than or equal to a predetermined value is obtained, and the threshold value is determined based on this. It was decided.

本発明によれば、失火の有無の誤判定を減らすことができる。   According to the present invention, misjudgment of the presence or absence of misfire can be reduced.

本発明の一実施形態における内燃機関の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the internal combustion engine in one Embodiment of this invention. 同実施形態における自動変速機の構成を示す図。The figure which shows the structure of the automatic transmission in the embodiment. 同実施形態の制御装置が実施する失火判定の手法について説明する図。The figure explaining the technique of misfire determination which the control apparatus of the embodiment implements. 同実施形態の制御装置が実施する失火判定の可否の判断に係る閾値の学習の手法について説明する図。The figure explaining the method of learning of the threshold value which concerns on the judgment of the propriety of misfire judgment which the control apparatus of the embodiment implements.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。この内燃機関は、筒内直接噴射式のものであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)と、各気筒1内に燃料を噴射するインジェクタ11と、各気筒1に吸気を供給するための吸気通路3と、各気筒1から排気を排出するための排気通路4と、吸気通路3を流通する吸気を過給する排気ターボ過給機5と、排気通路4から吸気通路3に向けてEGR(Exhaust Gas Recirculation)ガスを還流させる外部EGR装置2とを具備している。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. This internal combustion engine is of a direct injection type, and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1), an injector 11 for injecting fuel into each cylinder 1, An intake passage 3 for supplying intake air to the cylinder 1, an exhaust passage 4 for discharging exhaust from each cylinder 1, an exhaust turbocharger 5 for supercharging intake air flowing through the intake passage 3, and an exhaust passage And an external EGR device 2 that recirculates EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas from 4 to the intake passage 3.

吸気通路3は、外部から空気を取り入れて気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、過給機5のコンプレッサ51、インタクーラ32、電子スロットルバルブ33、サージタンク34、吸気マニホルド35を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 takes in air from the outside and guides it to the intake port of the cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, a compressor 51 of the supercharger 5, an intercooler 32, an electronic throttle valve 33, a surge tank 34, and an intake manifold 35 are arranged in this order from the upstream side.

排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42、過給機5の駆動タービン52及び三元触媒41を配置している。加えて、タービン52を迂回する排気バイパス通路43、及びこのバイパス通路43の入口を開閉するバイパスバルブであるウェイストゲートバルブ44を設けてある。ウェイストゲートバルブ44は、アクチュエータに制御信号lを入力することで開閉操作することが可能な電動ウェイストゲートバルブであり、そのアクチュエータとしてDCサーボモータを用いている。   The exhaust passage 4 guides exhaust generated as a result of burning fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of the cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42, a drive turbine 52 for the supercharger 5, and a three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4. In addition, an exhaust bypass passage 43 that bypasses the turbine 52 and a waste gate valve 44 that is a bypass valve that opens and closes the inlet of the bypass passage 43 are provided. The waste gate valve 44 is an electric waste gate valve that can be opened and closed by inputting a control signal l to the actuator, and a DC servo motor is used as the actuator.

排気ターボ過給機5は、駆動タービン52とコンプレッサ51とを同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、駆動タービン52を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサ51にポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒1に送り込む。   The exhaust turbocharger 5 is configured such that the drive turbine 52 and the compressor 51 are connected and linked in a coaxial manner. Then, the driving turbine 52 is rotationally driven by using the energy of the exhaust gas, and the compressor 51 is pumped by using the rotational force, whereby the intake air is pressurized and compressed (supercharged) and sent to the cylinder 1.

外部EGR装置2は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものである。外部EGR通路の入口は、排気通路4におけるタービン52の上流の所定箇所に接続している。外部EGR通路の出口は、吸気通路3におけるスロットルバルブ33の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク34に接続している。外部EGR通路上にも、EGRクーラ21及びEGRバルブ22を設けてある。   The external EGR device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR. The inlet of the external EGR passage is connected to a predetermined location upstream of the turbine 52 in the exhaust passage 4. The outlet of the external EGR passage is connected to a predetermined location downstream of the throttle valve 33 in the intake passage 3, specifically to a surge tank 34. An EGR cooler 21 and an EGR valve 22 are also provided on the external EGR passage.

図2に、車両用の自動変速機の一例を示す。この自動変速機は、トルクコンバータ7及びベルト式CVT9を具備する無段変速機である。内燃機関が出力する回転駆動力は、内燃機関のクランク軸からトルクコンバータ7の入力側のポンプインペラ71に入力され、出力側のタービンランナ72に伝達される。タービンランナ72の回転は、遊星歯車機構を用いた前後進切換装置8を介してCVT9の駆動軸94に伝わり、CVT9における変速を経て従動軸95を回転させる。従動軸95には出力ギヤ101を固設してあり、この出力ギヤ101はデファレンシャル装置のリングギヤ102と噛合して車軸及び駆動輪(図示せず)を回転させる。   FIG. 2 shows an example of an automatic transmission for a vehicle. This automatic transmission is a continuously variable transmission including a torque converter 7 and a belt type CVT 9. The rotational driving force output from the internal combustion engine is input from the crankshaft of the internal combustion engine to the pump impeller 71 on the input side of the torque converter 7 and transmitted to the turbine runner 72 on the output side. The rotation of the turbine runner 72 is transmitted to the drive shaft 94 of the CVT 9 via the forward / reverse switching device 8 using a planetary gear mechanism, and rotates the driven shaft 95 through a shift in the CVT 9. An output gear 101 is fixed to the driven shaft 95, and the output gear 101 meshes with a ring gear 102 of a differential device to rotate an axle and driving wheels (not shown).

トルクコンバータ7は、ロックアップ機構(図示せず)を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ7の入力側と出力側とをロックアップするロックアップクラッチと、ロックアップクラッチを断接切替駆動するための油圧を制御するロックアップソレノイドバルブとを要素とする。ロックアップ機構は、自動変速機による変速比の変更を伴わない状況においてロックアップクラッチを接続、入力側と出力側とを締結する。   The torque converter 7 includes a lockup mechanism (not shown). The lockup mechanism is known in this field, and includes a lockup clutch that locks up the input side and the output side of the torque converter 7, and a lockup solenoid that controls the hydraulic pressure for driving the lockup clutch to connect and disconnect. A valve is an element. The lockup mechanism connects the lockup clutch and fastens the input side and the output side in a situation that does not involve a change in the gear ratio by the automatic transmission.

前後進切換装置8は、そのサンギア81が入力軸73を介してタービンランナ72と連絡し、リングギア82が駆動軸94と連絡している。プラネタリギア831を支持するプラネタリキャリア83と変速機ケースとの間には、断接切換可能な油圧クラッチたるフォワードブレーキ84を介設している。また、プラネタリキャリア83とサンギア81(または、入力軸73)との間にも、断接切換可能な油圧クラッチたるリバースクラッチ85を介設している。   In the forward / reverse switching device 8, the sun gear 81 communicates with the turbine runner 72 via the input shaft 73, and the ring gear 82 communicates with the drive shaft 94. Between the planetary carrier 83 that supports the planetary gear 831 and the transmission case, a forward brake 84 that is a hydraulic clutch that can be connected and disconnected is interposed. Further, a reverse clutch 85, which is a hydraulic clutch capable of switching connection and disconnection, is also interposed between the planetary carrier 83 and the sun gear 81 (or the input shaft 73).

走行レンジのうちのDレンジでは、フォワードブレーキ84を締結し、リバースクラッチ85を切断する。これにより、入力軸73の回転が逆転されかつ減速されて駆動軸94に伝達され、前進走行となる。翻って、Rレンジでは、リバースクラッチ85を締結し、フォワードブレーキ84を切断する。これにより、サンギア81とプラネタリキャリア83とが一体的に回転し、入力軸73と駆動軸94とが直結して後進走行となる。非走行レンジであるNレンジ、Pレンジでは、リバースクラッチ84、フォワードブレーキ85をともに切断し、内燃機関と車軸との間のトルクの伝達を遮断する。なお、燃費の向上その他の目的で、Dレンジであっても、リバースクラッチ84及びフォワードブレーキ85を極短時間ではあるが切断することがある。   In the D range of the traveling range, the forward brake 84 is engaged and the reverse clutch 85 is disconnected. As a result, the rotation of the input shaft 73 is reversed and decelerated and transmitted to the drive shaft 94 for forward travel. In turn, in the R range, the reverse clutch 85 is engaged and the forward brake 84 is disconnected. As a result, the sun gear 81 and the planetary carrier 83 rotate integrally, and the input shaft 73 and the drive shaft 94 are directly connected to perform reverse travel. In the N range and P range, which are non-traveling ranges, the reverse clutch 84 and the forward brake 85 are both disconnected, and transmission of torque between the internal combustion engine and the axle is cut off. Note that the reverse clutch 84 and the forward brake 85 may be disconnected for an extremely short time even in the D range for the purpose of improving fuel efficiency and other purposes.

CVT9は、駆動プーリ91及び従動プーリ92と、両プーリ91、92に巻き掛けられたベルト93とを要素とする。駆動プーリ91は、駆動軸94に固定した固定シーブ911と、駆動軸91上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ912と、可動シーブ912の後背に配設された液圧サーボ913とを有しており、液圧サーボ913を操作し可動シーブ912を変位させることを通じて変速比を無段階に変更できる。並びに、従動プーリ92は、従動軸95に固設した固定シーブ921と、従動軸95上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ922と、可動シーブ922の後背に配設された液圧サーボ923とを有しており、液圧サーボ923を操作し可動シーブ922を変位させることを通じてトルク伝達に必要なベルト推力を与える。   The CVT 9 includes a driving pulley 91 and a driven pulley 92, and a belt 93 wound around the pulleys 91 and 92 as elements. The drive pulley 91 is disposed behind the movable sheave 912, a fixed sheave 911 fixed to the drive shaft 94, a movable sheave 912 supported on the drive shaft 91 via a roller spline so as to be displaceable in the axial direction. A hydraulic servo 913 is provided, and the gear ratio can be changed steplessly by operating the hydraulic servo 913 and displacing the movable sheave 912. The driven pulley 92 is disposed on the back of the movable sheave 922, a fixed sheave 921 fixed to the driven shaft 95, a movable sheave 922 supported on the driven shaft 95 via a roller spline so as to be axially displaceable. A hydraulic servo 923 is provided, and a belt thrust necessary for torque transmission is applied by operating the hydraulic servo 923 and displacing the movable sheave 922.

内燃機関及びCVT9の運転制御を司るECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   An ECU (Electronic Control Unit) 0 that controls operation of the internal combustion engine and the CVT 9 is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるエンジン回転信号b、アクセルペダルの踏込量(または、スロットルバルブ33の開度)を要求負荷として検出するアクセル開度センサから出力されるアクセル開度信号c、吸気通路3(特に、サージタンク34)内の吸気温及び吸気圧(または、過給圧)を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温信号及び吸気圧信号d、シフトレバーの位置(シフトレンジ)を検出するシフトポジションスイッチから出力されるシフトポジション信号e、内燃機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、吸気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力される排気カム信号g等が入力される。エンジン回転センサは、10°CA(クランク角度)毎にパルス信号bを発する。カム角センサは、720°CAを気筒数で割った角度、三気筒エンジンであれば240°CA毎にパルス信号gを発する。   The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed, an engine rotation signal b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle and engine speed of the crankshaft, and an accelerator pedal depression amount (or , The opening degree of the throttle valve 33) as a required load, the accelerator opening degree signal c output from the accelerator opening degree sensor, the intake air temperature and the intake pressure (or supercharging) in the intake passage 3 (especially the surge tank 34). Intake temperature signal and intake pressure signal d output from the temperature / pressure sensor for detecting the pressure), shift position signal e output from the shift position switch for detecting the position (shift range) of the shift lever, and coolant temperature of the internal combustion engine The cooling water temperature signal f output from the water temperature sensor that detects the intake air, and the plurality of cam angles of the intake camshaft Exhaust cam signal g such that is output from the beam angle sensor is input. The engine rotation sensor generates a pulse signal b every 10 ° CA (crank angle). The cam angle sensor generates a pulse signal g at an angle obtained by dividing 720 ° CA by the number of cylinders, or every 240 ° CA for a three-cylinder engine.

出力インタフェースからは、インジェクタ11に対して燃料噴射信号h、点火プラグ(のイグニッションコイル)に対して点火信号i、EGRバルブ22に対して開度操作信号j、スロットルバルブ33に対して開度操作信号k、ウェイストゲートバルブ44に対して開度操作信号l、CVT9に対して変速比信号m等を出力する。   From the output interface, the fuel injection signal h for the injector 11, the ignition signal i for the ignition plug (ignition coil thereof), the opening operation signal j for the EGR valve 22, and the opening operation for the throttle valve 33. An opening operation signal l is output to the signal k and the waste gate valve 44, and a gear ratio signal m and the like are output to the CVT 9.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、gを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、EGR率(または、EGR量)及びEGRバルブ22の開度、CVT9の変速比といった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能であるので説明を割愛する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号h、i、j、k、l、mを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, and g necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and fills the cylinder 1 with the intake air amount. Is estimated. Based on the engine speed and intake air amount, the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, EGR rate (or EGR amount) And various operating parameters such as the opening degree of the EGR valve 22 and the gear ratio of the CVT 9 are determined. As the operation parameter determination method itself, a known method can be adopted, and the description thereof will be omitted. The ECU 0 applies various control signals h, i, j, k, l, and m corresponding to the operation parameters via the output interface.

本実施形態の制御装置たるECU0は、内燃機関の回転速度を恒常的に監視し、その回転速度の変動から気筒1内での失火を検出する。既に述べた通り、クランクシャフトが所定角度回転するのに要する時間を横軸にとり、その所要時間の出現頻度を縦軸にとると、失火せず正常に燃焼したケースでの所要時間の分布(図3中実線で示す)と、失火したケースでの所要時間の分布(図3中破線で示す)との間には差異が存在する。両分布の間に位置する判定値を設定しておき、クランクシャフトが所定角度回転するのに要した時間を実測してこの判定値と比較すれば、失火したか否かの判定を行うことが可能である。   The ECU 0 as the control device of the present embodiment constantly monitors the rotational speed of the internal combustion engine, and detects misfire in the cylinder 1 from fluctuations in the rotational speed. As described above, the time taken for the crankshaft to rotate by a predetermined angle is plotted on the horizontal axis, and the frequency of occurrence of the required time is plotted on the vertical axis. The distribution of the required time in the case of normal combustion without misfiring (Fig. There is a difference between the required time distribution in the case of misfire (shown by the broken line in FIG. 3). It is possible to determine whether or not a misfire has occurred by setting a judgment value located between the two distributions, measuring the time required for the crankshaft to rotate by a predetermined angle and comparing it with this judgment value. Is possible.

ECU0は、クランクシャフトが所定角度(例えば、30°CA)回転するのに要する時間を、エンジン回転センサから出力される信号bを参照して反復的に計測し、その計測した所要時間を判定値と比較して、所要時間が判定値よりも大きくなったとき、つまりは回転速度が判定値以下に低下したときに、失火が発生したものと判定する。   The ECU 0 repeatedly measures the time required for the crankshaft to rotate by a predetermined angle (for example, 30 ° CA) with reference to the signal b output from the engine rotation sensor, and determines the measured required time as a determination value. When the required time becomes larger than the determination value, that is, when the rotational speed decreases below the determination value, it is determined that misfire has occurred.

但し、上記の失火判定は、クランクシャフトの単位回転(例えば、一回転)あたりの吸気量若しくは燃料噴射量が閾値以下である場合には行わない。吸気量ひいては燃料噴射量が少ない状況では、燃料の燃焼により発生する機関の出力トルクが小さく、失火を起こしたとしても機関の回転速度に有意な変化が現れないからである。   However, the misfire determination is not performed when the intake air amount or the fuel injection amount per unit rotation (for example, one rotation) of the crankshaft is equal to or less than the threshold value. This is because when the amount of intake air and therefore the amount of fuel injection is small, the output torque of the engine generated by the combustion of fuel is small, and even if misfire occurs, no significant change appears in the engine speed.

図4に、失火判定の実施の条件となる閾値の特性を示す。横軸は一定時間あたりのエンジン回転数、縦軸は単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量である。機関の出力トルクが比較的低くなる性状の燃料が使用されているケース(図4中実線で示す)では、出力トルクが比較的高くなる性状の燃料が使用されているケース(図4中破線で示す)に比して、閾値を高く設定することが望ましい。なお、燃料の性状如何にかかわらず、中回転から高回転の運転領域では、エンジン回転数が高いほど閾値を大きくする。これは、エンジン回転数が高くなると吸気抵抗等が増大することによる。   FIG. 4 shows the characteristics of the threshold value, which is a condition for carrying out the misfire determination. The horizontal axis represents the engine speed per fixed time, and the vertical axis represents the intake air amount or fuel injection amount per unit rotation. In the case where the fuel with the property that the output torque of the engine is relatively low is used (indicated by the solid line in FIG. 4), the fuel that has the property that the output torque is relatively high is used (as indicated by the broken line in FIG. 4). It is desirable to set the threshold value higher than that shown. Regardless of the nature of the fuel, the threshold value is increased as the engine speed increases in the operation range from medium to high. This is because the intake resistance and the like increase as the engine speed increases.

その上で、ECU0は、内燃機関と車軸との間のトルクの伝達が断たれている状態で、スロットルバルブ33を開き操作するとともに燃料を噴射して燃焼させ、そのときのエンジン回転数並びに吸気量若しくは燃料噴射量を計測して、それらに基づいて燃料の性状に合致する閾値を学習し、閾値を更新する。因みに、吸気量の計測は、吸気圧及びエンジン回転数等から推算する形で間接的に行う。   In addition, the ECU 0 opens the throttle valve 33 and injects and burns fuel while the transmission of torque between the internal combustion engine and the axle is cut off. The amount or fuel injection amount is measured, and the threshold value that matches the fuel property is learned based on the measured amount or the fuel injection amount, and the threshold value is updated. Incidentally, the intake air amount is indirectly measured by estimating from the intake air pressure and the engine speed.

閾値の学習に関して詳述すると、ECU0は、運転者によりアクセルペダルの踏み込みが緩められる減速時に、閾値の学習を実行する。Dレンジでの減速であれば、内燃機関のクランクシャフトと車軸とを繋ぐクラッチであるリバースクラッチ84及びフォワードブレーキ85を一時的に切断する。他方、Nレンジでの減速であれば、元よりクラッチ84、85が切れている。そして、クラッチ84、85を切断した状態で、スロットルバルブ33を少なくとも一度開き、インジェクタ11から燃料を噴射して気筒1内で燃焼させるとともに、機関の回転速度の変動をモニタリングする。   The threshold value learning will be described in detail. The ECU 0 performs threshold value learning at the time of deceleration at which the driver depresses the accelerator pedal. In the case of deceleration in the D range, the reverse clutch 84 and the forward brake 85 that are clutches that connect the crankshaft and the axle of the internal combustion engine are temporarily disconnected. On the other hand, if the deceleration is in the N range, the clutches 84 and 85 are disengaged. Then, with the clutches 84 and 85 disconnected, the throttle valve 33 is opened at least once, fuel is injected from the injector 11 and burned in the cylinder 1, and fluctuations in the rotational speed of the engine are monitored.

エンジン回転数がある程度(燃料カット許可回転数)以上高い状況で運転者の足がアクセルペダルから離れたときには、燃料供給を停止する燃料カットを実行することが通例であるが、その燃料カットの期間中であったとしても、閾値の学習を実行するものとし、敢えて一旦スロットルバルブ33を開いて燃料を噴射、点火して燃焼させる。   When the engine speed is higher than a certain level (fuel cut permission speed) or more, when the driver's foot leaves the accelerator pedal, it is customary to perform a fuel cut that stops the fuel supply. Even if it is in the middle, the threshold value learning is executed, and the throttle valve 33 is once opened to inject fuel, ignite and burn.

新たな閾値を得るために必要となるのは、燃料を燃焼させた結果、燃料を燃焼させない場合(換言すれば、失火した場合)と比較して機関の回転速度の低下が遅れる、または回転速度が上昇するような最小の吸気量若しくは燃料噴射量である。そのために、ECU0は、クランクシャフトが所定角度(例えば、30°CA)回転する所要時間を、当該所定角度毎に反復的に計測し続ける。そして、計測した所要時間の時系列を参照し、所定の時間またはCAあたりの回転速度の変化量即ち減速度が所定値以下であるときに、そのときの単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量、並びに一定時間あたりのエンジン回転数を学習値としてメモリに記憶する。   What is needed to obtain a new threshold is that the engine speed is slowed down compared to the case where the fuel is not combusted (in other words, misfiring) as a result of burning the fuel, or the rotational speed Is the minimum intake air amount or fuel injection amount that increases. For this purpose, the ECU 0 continues to repeatedly measure the time required for the crankshaft to rotate at a predetermined angle (for example, 30 ° CA) for each predetermined angle. Then, referring to the time series of the measured required time, when the amount of change in the rotational speed per CA for a predetermined time or CA, that is, the deceleration is equal to or less than a predetermined value, the intake amount or fuel injection amount per unit rotation at that time In addition, the engine speed per fixed time is stored in the memory as a learning value.

減速度が所定値を上回るときには、内燃機関の出力トルクが不足して減速していることになるから、スロットルバルブ33の開度及び燃料噴射量を増大させた上で再度の燃焼を行い、減速度が所定値以下となるような単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量並びにエンジン回転数を知得する。あるいは、スロットルバルブ33の開度を徐々に縮小し、かつ燃料噴射量を徐々に減少させながら複数回の燃焼を行い、減速度が所定値を上回らない最小の吸気量若しくは燃料噴射量並びにエンジン回転数を知得してもよい。   When the deceleration exceeds a predetermined value, the output torque of the internal combustion engine is insufficient and the vehicle is decelerating. Therefore, after increasing the opening degree of the throttle valve 33 and the fuel injection amount, combustion is performed again to reduce the deceleration. The intake air amount or fuel injection amount per unit rotation and the engine speed so that the speed becomes a predetermined value or less are obtained. Alternatively, the throttle valve 33 is gradually reduced in opening and the fuel injection amount is gradually reduced, and combustion is performed a plurality of times, and the minimum intake amount or fuel injection amount and the engine speed at which the deceleration does not exceed a predetermined value. You may know the number.

しかして、学習した吸気量若しくは燃料噴射量並びにエンジン回転数から、失火判定を行うか否かに係わる判断の条件となる閾値を更新することができる。つまり、図4に示すように、閾値のライン(図4中鎖線で示す)を、学習した吸気量若しくは燃料噴射量並びにエンジン回転数のプロット点(図4中黒丸で示す)を通るレベルに位置づける。以後、ECU0は、このライン上の閾値を判断基準として、失火判定を行うか否かを決定する。   Therefore, the threshold value, which is a condition for determining whether to perform misfire determination, can be updated from the learned intake air amount or fuel injection amount and engine speed. That is, as shown in FIG. 4, the threshold line (shown by a chain line in FIG. 4) is positioned at a level that passes through the learned intake air amount or fuel injection amount and the plot point of the engine speed (shown by a black circle in FIG. 4). . Thereafter, the ECU 0 determines whether or not to make a misfire determination using the threshold on the line as a determination criterion.

スロットルバルブ33の開弁、燃料噴射及び燃焼を伴う閾値の学習は、運転者によりアクセルペダルの踏み込みが緩められる減速の開始直後に実行することが好ましい。減速開始初期であれば、閾値の学習を目的とした燃焼を行っても運転者に違和感を与えにくく、燃焼騒音の上昇も目立たないからである。   It is preferable that the learning of the threshold value associated with the opening of the throttle valve 33, the fuel injection, and the combustion is performed immediately after the start of deceleration at which the driver depresses the accelerator pedal. This is because at the beginning of deceleration, it is difficult for the driver to feel uncomfortable even if combustion is performed for the purpose of threshold learning, and the increase in combustion noise is not noticeable.

本実施形態によれば、車載の内燃機関の回転速度の変動から失火したか否かを判定する制御装置0において、単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量が閾値以上であることを条件として失火判定を行い、閾値未満では失火判定を行わないこととし、内燃機関と車軸との間のトルクの伝達が断たれている状態でスロットルバルブ33を開き操作するとともに燃料を噴射して燃焼させ、そのときのエンジン回転数並びに吸気量若しくは燃料噴射量に基づいて前記閾値を定める学習を実行することとしたため、燃料の性状及び潤滑油の劣化、機関の経時変化等の影響を加味して閾値を設定することが可能となり、失火しても回転速度に変動が見られないような低出力の運転領域において失火判定を実施することを回避できる。従って、失火の有無を誤判定する機会が減少し、失火判定精度が向上する。   According to the present embodiment, in the control device 0 that determines whether or not a misfire has occurred based on fluctuations in the rotational speed of the in-vehicle internal combustion engine, misfire is performed on condition that the intake amount or fuel injection amount per unit rotation is equal to or greater than a threshold value. If the threshold is less than the threshold value, the misfire determination is not performed. In a state where the transmission of torque between the internal combustion engine and the axle is cut off, the throttle valve 33 is opened and fuel is injected and burned. Since the learning to determine the threshold value is executed based on the engine speed and the intake air amount or the fuel injection amount, the threshold value is set in consideration of the effects of fuel properties, lubricant deterioration, engine aging, etc. Therefore, it is possible to avoid performing the misfire determination in the low output operation region where the rotation speed does not change even if the misfire occurs. Therefore, the chance of misjudgment of the presence or absence of misfire is reduced, and the misfire judgment accuracy is improved.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。閾値の学習に際し、上記実施形態では、制御装置たるECU0が電子スロットルバルブ33を開き操作していたが、アイドルスピードコントロールバルブを実装している内燃機関においては、このアイドルスピードコントロールバルブを開き操作することとしてもよい。周知の通り、アイドルスピードコントロールバルブは、吸気通路におけるスロットルバルブの上流側と下流側とを連通するバイパス通路を開閉する流量制御弁である。   The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In learning the threshold value, in the above embodiment, the ECU 0 as the control device opens the electronic throttle valve 33. However, in an internal combustion engine equipped with an idle speed control valve, the idle speed control valve is opened. It is good as well. As is well known, the idle speed control valve is a flow control valve that opens and closes a bypass passage that communicates the upstream side and the downstream side of the throttle valve in the intake passage.

失火判定手法は、機関の回転速度の変動を参照するものには限定されず、その他の手法、例えばイオン電流を検知してこれに基づく失火判定を行うものや、回転変動とイオン電流とを併用するもの等であっても構わない。   The misfire determination method is not limited to the method that refers to fluctuations in the rotational speed of the engine, but other methods, such as those that detect ion current and perform misfire determination based on this, or use both rotation fluctuation and ion current together It does not matter if they are

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両に搭載される内燃機関の制御に利用できる。   The present invention can be used to control an internal combustion engine mounted on a vehicle.

0…制御装置(ECU)
1…気筒
33…スロットルバルブ
0 ... Control unit (ECU)
1 ... Cylinder 33 ... Throttle valve

Claims (1)

車載の内燃機関が失火したか否かを判定する制御装置において、
単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量が閾値以上であることを条件として失火判定を行い、閾値未満では失火判定を行わないこととし、
運転者によりアクセルペダルの踏み込みが緩められる減速時に、内燃機関と車軸との間のトルクの伝達が断たれている状態でスロットルバルブまたはアイドルスピードコントロールバルブを開き操作するとともに燃料を噴射して燃焼させ、そのときのエンジン回転の減速度が所定値以下となるような単位回転あたりの吸気量若しくは燃料噴射量並びにエンジン回転数を知得して、これに基づいて前記閾値を定める
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
In a control device for determining whether or not an in-vehicle internal combustion engine has misfired,
A misfire determination is made on condition that the intake air amount or fuel injection amount per unit rotation is equal to or greater than a threshold, and the misfire determination is not performed below the threshold,
During deceleration when the driver depresses the accelerator pedal , the throttle valve or idle speed control valve is opened and fuel is injected and burned while torque transmission between the internal combustion engine and the axle is cut off. In addition, the intake air amount or fuel injection amount per unit rotation and the engine speed so that the deceleration of the engine rotation at that time is less than or equal to a predetermined value are obtained, and the threshold value is determined based on this. Control device for internal combustion engine.
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