JP7647665B2 - Hybrid vehicle engine misfire detection device - Google Patents
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Description
この発明は、ハイブリッド車両において、モータと共に駆動力源を構成しているエンジンでの失火を判定する装置に関し、特に失火の生じる気筒を特定する失火判定装置に関するものである。 This invention relates to a device for detecting misfires in an engine that, together with a motor, constitutes a driving force source in a hybrid vehicle, and in particular to a misfire detection device that identifies the cylinder in which a misfire occurs.
複数の気筒を有するエンジンにおいて、いずれかの気筒で失火が生じると、未燃焼の燃料が排ガス浄化触媒に送られて燃焼し、その結果、排ガス浄化触媒を劣化させ、あるいは損傷させる可能性がある。また、エンジンが出力するトルクの変動が大きくなって車両の騒音振動特性(NV特性)が悪化する可能性がある。失火に伴うこのような不都合を解消するための装置が特許文献1に記載されている。
In an engine with multiple cylinders, if a misfire occurs in any of the cylinders, unburned fuel is sent to the exhaust gas purification catalyst and combusted, which may result in deterioration or damage to the exhaust gas purification catalyst. In addition, the torque output by the engine may fluctuate greatly, which may worsen the noise and vibration characteristics (NV characteristics) of the vehicle. A device for eliminating such inconveniences associated with misfires is described in
特許文献1に記載された装置は、失火の有無を失火検知手段で検知するとともに、失火の生じている気筒を失火気筒判別手段で判別し、その失火気筒に対する対応気筒のフューエルカットを実行している。すなわち、いずれか一つの気筒で失火すると、燃焼間隔が乱れるので、燃焼間隔が等間隔となるようにフューエルカットを行う気筒を選択している。したがって、複数の気筒で燃焼を行わなくなるので、エンジントルクが低下する。これを補うように、特許文献1の装置では、モータによって駆動トルクを補完している。
The device described in
特許文献1に記載されている装置は、失火気筒を各気筒の膨張行程における回転数の変動などによって判別することができるとし、例えば#1気筒で失火が生じる場合には、対応気筒として#4気筒を選択し、その#4気筒でのフューエルカットを行い、また#2気筒で失火が生じる場合には、対応気筒として#3気筒を選択し、その#3気筒でのフューエルカットを行うこととしている。このような失火気筒の判定や対応気筒の選択は、いずれか一つの気筒で失火が生じる場合に可能であるが、例えばいずれか二つの気筒で失火が生じる場合には、失火気筒を判別することができない。
The device described in
すなわち、特許文献1に記載されているように、失火を要因としてフューエルカットを行う気筒の組み合わせは、#1気筒-#4気筒の組み合わせ、および#2気筒-#3気筒の組み合わせがあり、これらいずれの組み合わせであっても燃焼が等間隔になり、エンジンの動作状態として例えば回転変動を検出した場合、その検出結果がほぼ同じになる。すなわち、上記の組み合わせの各気筒で失火する場合、検出できるエンジンの動作状態がほぼ同じであるから、その検出結果によっては、いずれの二つの気筒で失火しているのかが判別できない。
That is, as described in
従来では、上記のように、二つもしくは複数の気筒で失火が生じた場合に、失火の生じる気筒を判定もしくは特定できないので、そのような異常に対する適切な対応を採ることが困難である。また、二つの気筒で失火が生じた場合に、その失火の生じた気筒を特定する診断機能を要求するOBD(オン・ボード・ダイアグノーシス)の法規制に適合できなくなるなどの可能性がある。 Conventionally, as described above, when a misfire occurs in two or more cylinders, it is not possible to determine or identify the cylinder in which the misfire occurred, making it difficult to take appropriate measures against such an abnormality. Furthermore, when a misfire occurs in two cylinders, there is a possibility that the system will not be able to comply with OBD (on-board diagnosis) regulations that require a diagnostic function to identify the cylinder in which the misfire occurred.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、複数気筒のエンジンで少なくとも二つの気筒で失火が生じる場合に、それら失火の生じる気筒を判別もしくは特定することの可能な装置を提供することを目的とするものである。 This invention was made with a focus on the above technical problem, and aims to provide a device that can identify or identify the cylinders in which misfires occur when misfires occur in at least two cylinders in a multi-cylinder engine.
この発明は、上記の目的を達成するために、エンジンの出力トルクの低下を補うモータを備え、前記エンジンにおける気筒での失火および前記失火の生じた気筒を判定する、ハイブリッド車両の失火判定装置であって、前記エンジンにおける複数の気筒での失火を検出する複数失火検出手段と、前記複数失火検出手段によって前記複数の気筒での失火が検出された場合に、失火の生じている気筒を判定する失火気筒判定手段とを備え、前記失火気筒判定手段は、燃料の供給を停止する前記気筒を順に切り替え、前記燃料の供給の停止に応じて前記モータによるトルクアシストを行い、前記燃料の供給停止および前記モータによるトルクアシストを行って前記エンジンを運転することにより得られる前記エンジンの回転数変動パターンと前記複数の気筒での失火が生じた場合の前記エンジンの回転数変動パターンとを比較し、その比較の結果およびその比較の結果を得た際に前記燃料の供給を停止した気筒に基づいて失火の生じている気筒を判定するように構成されていることを特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention provides a misfire determination device for a hybrid vehicle that is equipped with a motor that compensates for a decrease in engine output torque and that determines misfires in cylinders in the engine and the cylinder in which the misfire has occurred, and is equipped with a multiple misfire detection means that detects misfires in multiple cylinders in the engine, and a misfiring cylinder determination means that determines the cylinder in which the misfire has occurred when a misfire in the multiple cylinders is detected by the multiple misfire detection means. The misfiring cylinder determination means is configured to sequentially switch the cylinders to which fuel supply is stopped, perform torque assist by the motor in response to the stop of the fuel supply, compare the engine speed fluctuation pattern obtained by operating the engine with the stop of the fuel supply and the torque assist by the motor with the engine speed fluctuation pattern when a misfire has occurred in the multiple cylinders, and determine the cylinder in which the misfire has occurred based on the result of the comparison and the cylinder to which the fuel supply has been stopped when the comparison result is obtained.
この発明によれば、複数の気筒で失火が検出される。その判定は、例えば、エンジン回転数の変動パターンに基づいて行うことができる。すなわち、複数の気筒で失火が生じた場合、エンジンの回転数変動パターンが失火の生じていない場合とは異なり、かつ失火の気筒の数に応じた特有のパターンになるので、エンジンの回転数変動パターンに基づいて複数の気筒での失火を判定することができる。気筒での失火は、当該気筒で混合気の燃焼が生じない状態であるから、当該気筒に燃料を供給しない状態と同様である。したがって燃料の供給を停止する気筒が、失火の生じている気筒であれば、燃料の供給を停止しかつモータでトルクのアシストを行ってエンジンを運転した場合の回転数変動パターンが、失火を生じかつ燃料の供給を停止していない状態でのパターンと同じになる。 According to this invention, misfires are detected in multiple cylinders. The determination can be made, for example, based on the engine speed fluctuation pattern. That is, when misfires occur in multiple cylinders, the engine speed fluctuation pattern is different from when no misfire occurs and is a unique pattern according to the number of misfiring cylinders, so misfires in multiple cylinders can be determined based on the engine speed fluctuation pattern. A misfire in a cylinder is a state in which no combustion of the mixture occurs in that cylinder, and is therefore similar to a state in which no fuel is supplied to that cylinder. Therefore, if the cylinder to which fuel supply is stopped is the cylinder in which the misfire occurs, the rotation speed fluctuation pattern when the engine is operated with fuel supply stopped and torque assisted by the motor will be the same as the pattern in a state in which a misfire occurs and fuel supply is not stopped.
この発明の装置では、このように回転数変動パターンが同じになる燃料供給停止気筒を、各気筒について燃料の供給を順に停止してエンジンを運転することにより見つけ出して失火気筒を検出もしくは特定するので、複数の気筒で失火が生じた場合、失火の生じる気筒を特定することができる。また、特定した結果をデータとして保持することにより、OBDによる失火診断が可能になる。 The device of this invention detects or identifies misfiring cylinders by running the engine while stopping the fuel supply to each cylinder in turn to find cylinders with the same rotation speed fluctuation pattern. Therefore, if misfires occur in multiple cylinders, it is possible to identify the cylinder in which the misfire occurred. In addition, by storing the identified results as data, misfire diagnosis by OBD becomes possible.
つぎに、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を実施した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely one example of how the present invention can be implemented, and is not intended to limit the present invention.
この発明の実施形態における車両は、エンジンの出力トルクの低下をモータによってアシストできるハイブリッド車両であり、そのハイブリッド駆動装置の一例を図1に模式的に示してある。エンジン1は、4気筒あるいは6気筒などの複数の気筒を有するガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、その出力側にダンパ2およひクラッチ3を介して動力分割機構4が連結されている。ここに示す例では、動力分割機構4はシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、したがって動力分割機構4は、反力要素としてのサンギヤSと、出力要素としてのリングギヤRと、サンギヤSおよびリングギヤRに噛み合っているピニオンギヤを保持している入力要素としてのキャリヤCとを有している。
The vehicle in this embodiment of the invention is a hybrid vehicle in which a motor can assist in reducing the output torque of the engine, and an example of such a hybrid drive system is shown diagrammatically in FIG. 1. The
そのキャリヤCにエンジン1からのトルクが入力されるようになっている。なお、キャリヤCの回転を選択的に止めるブレーキ11が設けられている。また、サンギヤSに第1モータ(MG1)5が連結されている。さらに、リングギヤRは出力軸6を介して終減速機であるデファレンシャルギヤ7に連結され、このデファレンシャルギヤ7から左右の駆動輪8に駆動トルクを伝達するように構成されている。そして、リングギヤRもしくは出力軸6に第2モータ(MG2)9が連結されている。前述した第1モータ5および第2モータ9は、駆動トルクを出力するモータとしての機能と電力を発生する発電機としての機能を備えたモータ・ジェネレータによって構成されており、これらのモータ5,9は図示しないインバータや蓄電装置を介して相互に電気的に接続され、例えば第1モータ5で発電した電力を第2モータ9に送って第2モータ9から駆動トルクを出力させるように構成されている。
Torque from the
図1に示すハイブリッド駆動装置の動作状態を、動力分割機構4の動作状態によって説明すると、図2は動力分割機構4を構成している遊星歯車機構についての共線図であり、直線HVがハイブリッドモードでの動作状態を示し、直線EVが電動走行モードでの動作状態を示している。共線図は、遊星歯車機構における各回転要素を互いに平行でかつギヤ比(サンギヤSの歯数とリングギヤRの歯数との比率)に応じた間隔をあけた直線で示し、これらの直線に直交する基線からの寸法が回転数もしくはトルクを示すように構成した線図である。図2に示す共線図では、最も左側の線がサンギヤSならびにこれに連結されている第1モータ(MG1)を示し、中央の線がキャリヤCならびにこれに連結されているエンジン1を示し、最も右側の線がリングギヤRならびにこれに連結されている第2モータ(MG2)9を示している。
The operating state of the hybrid drive system shown in FIG. 1 will be explained in terms of the operating state of the
ハイブリッドモードでは、エンジン1が図2の上向きのトルクを出力し、その回転方向がいわゆる正方向である。リングギヤRには走行抵抗が図2の下向きに作用するので、これに打ち勝つようにトルクを出力する必要があり、したがって第1モータ5は正方向に回転しつつ図2の下向きにトルクを出力する。すなわち第1モータ5は発電機として機能する。また、リングギヤRに連結されている第2モータ9は、正方向に回転しつつ図2の上向きにトルクを出力する。すなわち第2モータ9はモータとして機能し、その電力は第1モータ5で発電した電力を使用する。このようにハイブリッドモードでは、エンジン1が出力した動力の一部を動力分割機構4から出力軸6に直接出力するとともに、他の一部を一旦電力に変換した後、第2モータ9から出力軸6に出力する。その過程で、第1モータ5によってエンジン1の回転数が、燃費もしくはエネルギ効率が良好になる回転数に制御される。
In the hybrid mode, the
これに対して電動走行モードでは、エンジン1を停止して各モータ5,9のトルクで走行する。すなわち、第1モータ5は、図2の下向きに回転しかつトルクを出力し、その反力がリングギヤRに正方向のトルクとして作用する。すなわち、第1モータ5はモータとして機能する。この場合、図2から知られるようにキャリヤCもしくはこれに連結されているエンジン1が支点となって反力を支えることになるので、例えば前述したブレーキ11によってキャリヤCを固定することが好ましい。また、第2モータ9は、図2の上向きに回転しつつ上向きのトルクを出力する。すなわち、第2モータ9はモータとして機能する。このように電動走行モードでは、各モータ5,9をモータとして機能させることになるので、図示しない蓄電装置からこれらのモータ5,9に給電する。
In contrast, in the electric drive mode, the
上記のハイブリッド駆動装置では、各モータ5,9のトルクをエンジン1が出力したトルクに加減することができるので、エンジントルクが脈動する場合、その位相とは反対の位相のトルクを出力トルクに加えることにより、駆動トルクの脈動を抑制し、滑らかな走行が可能になる。また、エンジントルクでは不足し、あるいは何らかの要因で低下した場合に、そのトルクの低下をいずれかのモータ5,9のトルクで補い、いわゆるトルクアシストを行うことができる。
In the above hybrid drive system, the torque of each
エンジン1は、燃料の供給および停止、供給量、点火時期などを電気的に制御できるように構成されている。また、各モータ5,9のトルクや回転方向などの動作状態は電気的に制御可能である。これらの制御を行うことのできる電子制御装置(コントローラ)10が設けられている。コントローラ10は、いわゆるマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータを使用して演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。特に、この発明の実施形態におけるコントローラ10は、エンジン1のいずれかの気筒における失火の検出、失火に伴う出力トルクのモータ5,9による補償、失火の生じた気筒の判別もしくは特定を行うように構成されている。したがって、コントローラ10は、機能的構成として、複数の気筒で失火が生じたことを検出する複数気筒失火検出手段10aと、失火気筒判定手段10bとを備えている。
The
エンジン1において複数の気筒で失火が生じた場合に、失火の生じた気筒を判別(特定)する制御の一例を次に説明する。図3はその制御の一例を説明するためのフローチャートを示しており、ここに示す制御は上述したコントローラ10によって実行され、検出事項に応じて適宜にコードを出力することによりOBDとしての機能をも果たすようになっている。
Next, an example of a control for identifying (specifying) the cylinder in which a misfire has occurred when a misfire occurs in multiple cylinders in the
図3に示す例では、先ず、失火が検出された否かを判断する(ステップS1)。この判断は、例えばエンジン1の回転変動パターンに基づいて行うことができる。図4の(A)は、6気筒エンジンにおいて全ての気筒で正常に燃焼が生じている場合のエンジン発生トルク、回転変動を示すパターン、第1モータ5によるアシストトルクを示している。失火の生じていないいわゆる正常な運転状態では、エンジン回転数の変動パターン(以下、回転数変動パターンと記すことがある。)は、周期および振幅がほぼ一定の波形になるが、いずれかの気筒で失火が生じると、その回転数変動パターンが正常な運転状態の場合とは異なるものとなる。したがって、失火が生じているか否かは検出した回転数変動パターンに基づいて判断することができる。
In the example shown in FIG. 3, first, it is determined whether a misfire has been detected (step S1). This determination can be made, for example, based on the rotational fluctuation pattern of the
このステップS1で否定的に判断された場合、すなわち失火が生じていない場合には、特に制御を行うことなくリターンする。これとは反対にステップS1で肯定的に判断された場合には、複数の気筒で失火が生じているか否かを判断する(ステップS2)。このステップS2を実行する機能的手段が、この発明における複数失火検出手段に相当する。前述したようにいずれかの気筒で失火が生じると、回転数変動パターンが正常な運転の場合とは異なり、またその回転数変動パターンは失火の生じている気筒やその数などに応じたものとなるので、回転数変動パターンに基づいてステップS2の判断を行うことができる。 If the answer to step S1 is negative, i.e., if no misfire has occurred, the process returns without performing any particular control. On the other hand, if the answer to step S1 is positive, a determination is made as to whether or not misfire has occurred in multiple cylinders (step S2). The functional means for executing step S2 corresponds to the multiple misfire detection means in this invention. As described above, if a misfire occurs in any cylinder, the rotation speed fluctuation pattern differs from that in normal operation, and the rotation speed fluctuation pattern depends on the cylinders in which misfires have occurred and the number of cylinders, etc., so the determination in step S2 can be made based on the rotation speed fluctuation pattern.
図4の(B)は、適宜に付された燃焼順序での第2番目の気筒(以下、#2気筒と記す。)と第4番目の気筒(以下、#4気筒と記す。)で失火が生じた場合のエンジン発生トルク、回転変動を示すパターン、第1モータ5によるアシストトルクを示している。この図4の(B)から知られるように、失火が生じている気筒の次の気筒で燃焼が生じるまでの間の回転変動が、図4の(A)に示す正常な運転の場合と比較して大きくなるから、このような回転変動のパターンの相違によって複数気筒での失火を判断することができる。
Figure 4(B) shows the torque generated by the engine, the pattern of rotational fluctuations, and the assist torque by the
このステップS2で否定的に判断された場合、すなわち単一の気筒で失火が生じている場合には、その失火コード(単一気筒失火コード)を出力し(ステップS3)、またその失火が生じている気筒に対する燃料の供給停止(フュエールカット:F/C)の指示を行い(ステップS4)、リターンする。なお、単一気筒での失火の場合、回転変動あるいは出力トルクの変動とクランク角度とに基づいて失火の生じている気筒を特定できる。ステップS4ではその失火が特定された気筒についてのフューエルカットを指示する。 If the result of step S2 is negative, i.e., if a misfire is occurring in a single cylinder, the misfire code (single cylinder misfire code) is output (step S3), and an instruction to stop the supply of fuel (fuel cut: F/C) to the cylinder in which the misfire is occurring is issued (step S4), and the process returns. In the case of a misfire in a single cylinder, the cylinder in which the misfire is occurring can be identified based on the rotational fluctuation or output torque fluctuation and the crank angle. In step S4, an instruction to cut fuel for the cylinder in which the misfire is identified is issued.
一方、複数の気筒で失火が生じていることによりステップS2で肯定的に判断された場合には、その失火コード(複数気筒失火コード)を出力する(ステップS5)。ついで、失火の生じている気筒の特定が完了しているか否かを判断する(ステップS6)。複数の気筒で失火が生じ、かつ失火の生じている気筒が特定されていない場合には、フェールセーフ制御としてトルク制限を実行するので、そのフェールセーフトルク制限の実行中か否かによってステップS6の判断を行うことができる。このステップS6で否定的に判断された場合、すなわち失火気筒が特定されている場合には、前述したステップS4に進んで失火が生じている気筒に対するフューエルカットの指示を行う。 On the other hand, if the result of step S2 is affirmative because multiple cylinders are misfiring, the misfire code (multiple cylinder misfire code) is output (step S5). Next, it is determined whether the cylinder in which the misfire is occurring has been identified (step S6). If multiple cylinders are misfiring and the cylinder in which the misfire is occurring has not been identified, torque limitation is executed as a fail-safe control, so the determination of step S6 can be made depending on whether the fail-safe torque limitation is being executed. If the result of step S6 is negative, that is, if the misfiring cylinder has been identified, the process proceeds to the above-mentioned step S4, and a fuel cut command is issued to the cylinder in which the misfire is occurring.
エンジン1の運転開始後、初めて複数気筒での失火が検出された場合には、失火気筒の特定を完了していないのでステップS6で肯定的に判断される。その場合には、複数の気筒に適宜に付した順序における第1番目の気筒(以下、#1気筒と記す。)についての失火の有無を判定する失火気筒特定アクティブ制御を実行する(ステップS7-1)。この失火気筒特定アクティブ制御は後述するように、失火が生じている気筒が特定されるまで、各気筒について順に実行される制御であり、その制御の内容は以下のとおりである。
If misfires are detected in multiple cylinders for the first time after
先ず、#1気筒についてのアクティブ検出が未完了か否かが判断される(ステップS71)。この判断は、フラグもしくは制御スイッチがONか否かによって判断することができる。ステップS71で肯定的に判断された場合、#1気筒に対するフューエルカットと第1モータ(MG1)5によるトルク置換(トルクアシスト)との制御を実行し、その制御が完了しているか否かを判断する(ステップS72)。
First, it is determined whether active detection for
このフューエルカット制御とトルク置換制御とについて図4の(C)を参照して説明すると、図4の(C)は#2気筒と#4気筒で失火が生じている状態で#1気筒でフューエルカットを行った場合を示しており、#1気筒でフューエルカットを行うことにより、#1気筒で燃焼を行うタイミングでフューエルカットによるトルクの低下が生じるので、エンジン1に対する負トルクを低下させるために第1モータ5による負トルクを所定量低下させる(正方向には増大させる)。その状態では、#1気筒での膨張行程ではトルクを出力しないから、回転数変動が大きくなる傾向が継続してその回転数変動パターンは図4の(C)に示すように増大したままになり、第3番目の気筒(以下、#3気筒と記す。)で燃焼が生じるまで継続する。
The fuel cut control and torque replacement control will be explained with reference to FIG. 4(C). FIG. 4(C) shows the case where fuel is cut in
このように失火とフューエルカットとを伴うエンジン1の運転を所定の回転数(例えば200rpm)でかつ所定の期間(例えば3期間)継続することにより、フューエルカットを行った場合の回転数変動パターンを得ることができる。また、この場合の回転数変動パターンが、図4の(B)に示す#2気筒と#4気筒とで失火が生じている場合の回転数変動パターンと異なったものとなるので、#1気筒では失火が生じていなかったことの判定が成立する。
In this way, by continuing to operate
ステップS72では、上述した#1気筒でのフューエルカットとそれに伴う第1モータ5のトルク制御を実行し、それに伴う#1気筒についての失火判定が完了していないか否かを判断している。そのような失火判定には上述した所定の期間、エンジン1を運転する必要があるので、その期間が経過していない場合にはステップS72で肯定的に判断される。その場合には、トルク制限要求を継続するフラグもしくは制御スイッチをONにし(ステップS8)、一旦、リターンする。
In step S72, the fuel cut in
一方、上述した所定の期間が経過して、#1気筒についての失火の判定が完了した場合には、ステップS72で肯定的に判断される。その場合は、その判定結果である#1気筒の失火の有無すなわち#1気筒が失火気筒であるか否かが判断される(ステップS73)。上述したように#1気筒のフューエルカットを実行してエンジン1を運転した場合の回転数変動パターンが、#2気筒および#4気筒で失火が生じている場合の回転数変動パターンとは異なったものとなれば、#1気筒は失火気筒ではないと判定され、ステップS73では否定的に判断される。その場合、#1気筒についてのポジティブ判定制御の完了を示すフラグもしくは制御スイッチをONにする(ステップS74)。その後、失火の有無の特定(判定)を完了した気筒の数を示す気筒特定カウンタの値が「2気筒」より少ないか否か、言い換えれば「2気筒」に達していないか否かを判断する(ステップS76)。
On the other hand, if the above-mentioned predetermined period has elapsed and the misfire judgment for
上述したように#1気筒についてのみ失火気筒特定アクティブ制御を行った段階では、ステップS76で否定的に判断される。その場合は、上述したステップS8に進んだ後にリターンして他の気筒についての失火気筒特定アクティブ制御を行う。
As described above, when misfire cylinder identification active control has been performed only on
一方、#2気筒の失火について後に説明するように、フューエルカットを行ってエンジン1を運転した場合の回転数変動パターンが、フューエルカットを行わない場合と同様であれば、そのフューエルカットを行った気筒では、元々、燃焼が生じていないことになる。すなわち、フューエルカットを行った気筒で失火が生じていることになる。万が一、#1気筒で失火が生じていれば、#1気筒でフューエルカットを行った場合の回転数変動パターンが、#1気筒でフューエルカットを行わなかった場合と同様になるので、その場合は、ステップS73で肯定的に判断される。そして、ステップS75に進む。
On the other hand, as will be explained later regarding misfire in
ステップS75では、#1気筒が失火の生じる失火気筒であることを示す気筒失火コードを出力する。ついで、失火の生じる気筒を特定したことをカウントする特定気筒カウンタのカウント値を「1」、増大させる(ステップS76)。すなわち、カウンタをインクリメント(カウントアップ)する。さらに、前述したステップS74に進んで、#1気筒についてのアクティブ判定の完了を示すフラグもしくは制御スイッチをONにする。その後、上述したステップS76に進む。
In step S75, a cylinder misfire code is output, which indicates that
上述したステップS71,S72,S73,S74,S75,S76を順に行う制御が、#1気筒についての失火気筒特定アクティブ制御であり、その制御が完了する都度、気筒特定カウンタがカウンタアップされる。#1気筒についての失火の有無が判定された段階では、気筒特定カウンタの値が「2気筒」には到っていないので、図3のルーチンではリターンする。その場合、複数の気筒で失火が生じていることが、既にステップS2で判定されているが、リターンした後は上述したステップS1,S2,S5,S6が前述したのと同様に順に実行され、その後、ステップS71の判断が行われる。その場合、#1気筒についての特定(判定)が完了しているので、リターン後のステップS71では、否定的に判断される。
The control that performs the above-mentioned steps S71, S72, S73, S74, S75, and S76 in order is the misfire cylinder identification active control for
リターン後のステップS71で否定的に判断された場合、すなわち、#1気筒についてのアクティブ検出が完了している場合には、#2気筒についての失火気筒特定アクティブ制御を実行する(ステップS7-2)。その制御の内容は、上述した#1気筒についての失火気筒特定アクティブ制御と同様である。したがって、#2気筒についてアクティブ検出が完了しているか否かが判断され、完了していない状態では、#2気筒に対するフューエルカットと第1モータ(MG1)5によるトルク置換(トルクアシスト)との制御を実行し、その制御が完了していない場合にはステップS8に進んでトルク制限要求を継続するフラグもしくは制御スイッチをONにする。
If the answer to the question in step S71 after the return is negative, i.e., if active detection for
#2気筒のフューエルカット制御とトルク置換制御とについて図4の(D)を参照して説明すると、図4の(D)は#2気筒と#4気筒で失火が生じている状態で#2気筒でフューエルカットを行った場合を示しており、#2気筒でフューエルカットを行うことにより、#2気筒で燃焼を行うタイミングでフューエルカットによるトルクの低下が生じるので、エンジン1に対する負トルクを低下させるために第1モータ5による負トルクを所定量低下させる(正方向には増大させる)。この場合、#2気筒では元々、失火が生じているので、回転数変動パターンはフューエルカットを行わない場合すなわち図4の(B)に示すパターンとほぼ同じになる。したがって、検出された回転数変動パターンに基づいて、#2気筒で失火が生じていることが特定(判定)される。なお、図4の(D)は#2気筒でも失火が生じている場合の例であるが、これとは異なり#2気筒で失火が生じていない場合には、フューエルカットを行ってエンジン1を運転した場合の回転数変動パターンは、前述した図4の(B)に示すようになり、したがって#2気筒について失火気筒ではないとの特定(判定)が行われる。
The fuel cut control and torque replacement control for the #2 cylinder will be explained with reference to FIG. 4(D). FIG. 4(D) shows the case where fuel is cut in the #2 cylinder when misfires occur in the #2 and #4 cylinders. By cutting fuel in the #2 cylinder, torque is reduced due to the fuel cut at the timing of combustion in the #2 cylinder, so the negative torque by the
こうして#2気筒について失火の有無の特定(判定)が行われると、前述した#1気筒についての場合と同様に、気筒特定カウンタがカウントアップされ、あるいはカウントアップされず、また#2気筒についてのアクティブ判定完了のフラグもしくは制御スイッチがONにされ、その後、前述したステップS9の判断を行う。#2気筒についての失火の有無を判定した段階では、気筒特定カウンタの値が「2気筒」に達していないから、ステップS9で肯定的に判断され、前述したのと同様に、ステップS8に進んだ後、リターンする。
When the presence or absence of misfire is identified (determined) for
#2気筒についての失火気筒特定アクティブ制御(ステップS7-2)が完了した後にリターンすると、前述した#1気筒についての失火気筒特定アクティブ制御(ステップS7-1)におけるアクティブ検出未完了の判断(ステップS71)で否定的に判断されるとともに、それに伴う#2気筒についての失火気筒特定アクティブ制御(ステップS7-2)におけるアクティブ検出未完了の判断で否定的に判断される。この場合は、#3気筒についての失火気筒特定アクティブ制御を実行する(ステップS7-3)。その制御の内容は、上述した#1気筒や#2気筒についての失火気筒特定アクティブ制御と同様である。以降、同様に、ステップS9で否定的に判断されるまで、すなわち失火の生じていることの判定が成立した気筒の数が「2気筒」に達するまで、#4気筒以降の各気筒について、失火気筒特定アクティブ制御を実行する(ステップS7-4~S7-6)。
When the misfire cylinder identification active control for cylinder #2 (step S7-2) is completed and the misfire cylinder identification active control for cylinder #1 (step S7-1) returns a negative result in the determination of whether active detection is not yet complete (step S71), and the misfire cylinder identification active control for cylinder #2 (step S7-2) returns a negative result. In this case, the misfire cylinder identification active control for
図4に示す例は、#2気筒と#4気筒とで失火が生じている例であるから、#4気筒についての失火気筒特定アクティブ制御が完了した段階でステップS9で否定的に判断される。こうしてステップS9で否定的に判断された場合、すなわち、2気筒で失火が生じていること、およびその失火の生じている気筒の特定が完了した場合には、前述したステップS4に進んで失火が生じている気筒に対するフューエルカットの指示を行い、リターンする。したがって上述したステップS7-1~S7-6を実行する機能的手段が、この発明における失火気筒判定手段に相当する。
In the example shown in FIG. 4, misfires occur in
以上説明したように、この発明の実施形態では、複数の気筒で失火が生じていることが検出された場合、各気筒について順にフューエルカットを行い、フューエルカットを行った場合の回転数変動パターンとフューエルカットを行わなかった場合の回転数変動パターンとが同じになる気筒を検出するので、失火気筒を確実に特定(判定)することができる。そして、その判定の結果をコードとして出力することによりOBDによる失火診断が可能になる。 As described above, in this embodiment of the invention, when misfires are detected in multiple cylinders, fuel is cut off for each cylinder in turn, and the cylinder whose rotation speed fluctuation pattern when fuel is cut is the same as when fuel is not cut is detected, so that the misfiring cylinder can be identified (determined) reliably. Then, the result of this determination is output as a code, making it possible to diagnose misfires using OBD.
なお、この発明は上述した実施形態に限定されないのであって、この発明で対象とするエンジンは複数の気筒を有するエンジンであればよく、6気筒エンジン以外のエンジンであってもよい。また、この発明で対象とするハイブリッド車両は、図1に示す構成のハイブリッド駆動装置を備えた車両に限定されないのであり、要は、駆動トルクをモータによってアシストすることのできる構成のハイブリッド駆動装置を備えたハイブリッド車両であればよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the engine that is the subject of the present invention may be any engine having multiple cylinders, and may be an engine other than a six-cylinder engine. Furthermore, the hybrid vehicle that is the subject of the present invention is not limited to a vehicle equipped with a hybrid drive unit having the configuration shown in FIG. 1, and may be any hybrid vehicle equipped with a hybrid drive unit configured to assist the drive torque by a motor.
1 エンジン
2 ダンパ
3 クラッチ
4 動力分割機構
5 第1モータ(MG1)
6 出力軸
7 デファレンシャルギヤ
8 駆動輪
9 第2モータ(MG2)
10 コントローラ
10a 複数気筒失火検出手段
10b 失火気筒判定手段
11 ブレーキ
C キャリヤ
R リングギヤ
S サンギヤ
REFERENCE SIGNS
6
REFERENCE SIGNS
Claims (1)
前記エンジンにおける複数の気筒での失火を検出する複数失火検出手段と、
前記複数失火検出手段によって前記複数の気筒での失火が検出された場合に、失火の生じている気筒を判定する失火気筒判定手段とを備え、
前記失火気筒判定手段は、
燃料の供給を停止する前記気筒を順に切り替え、
前記燃料の供給の停止に応じて前記モータによるトルクアシストを行い、
前記燃料の供給停止および前記モータによるトルクアシストを行って前記エンジンを運転することにより得られる前記エンジンの回転数変動パターンと前記複数の気筒での失火が生じた場合の前記エンジンの回転数変動パターンとを比較し、
その比較の結果およびその比較の結果を得た際に前記燃料の供給を停止した気筒に基づいて失火の生じている気筒を判定するように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン失火判定装置。 A misfire determination device for a hybrid vehicle, comprising: a motor that compensates for a decrease in an output torque of an engine; and the device determines whether a misfire has occurred in a cylinder of the engine and which cylinder has the misfire,
a multiple misfire detection means for detecting misfires in multiple cylinders of the engine;
a misfire cylinder determination means for determining a cylinder in which a misfire is occurring when the misfire is detected in the plurality of cylinders by the plurality of misfire detection means,
The misfire cylinder determination means
Switching the cylinders to which fuel supply is to be stopped in sequence;
performing torque assist by the motor in response to the stop of the supply of the fuel;
comparing a rotation speed fluctuation pattern of the engine obtained by operating the engine by stopping the supply of fuel and performing torque assist by the motor with a rotation speed fluctuation pattern of the engine when a misfire occurs in the plurality of cylinders;
The engine misfire detection device for a hybrid vehicle is configured to determine which cylinder is misfiring based on the result of the comparison and the cylinder to which the fuel supply is stopped when the result of the comparison is obtained.
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2022
- 2022-04-15 JP JP2022067686A patent/JP7647665B2/en active Active
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