专利名称：内燃机的失火检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的失火检测装置， 其涉及根据表示内燃机转速的转速参数来判定有没有失火的的内燃机的失火检测装置。
背景技术：
在专利文献I中示出了一种根据表示内燃机的转速变动的旋转变动参数对内燃机的预热运转中的失火进行判定的装置。通过该装置，与各气缸的点火正时相对应地计算旋转变动，进而计算与曲轴角360度之前的旋转变动之间的差、即旋转变动差即Nxd360，以及与曲轴角720度之前的旋转变动之间的差、即旋转变动差Nxd720。并且，根据旋转变动差Nxd360以及Nxd720进行失火判定。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2006 - 266253号公报
发明内容
发明要解决的课题内燃机的转速包含随着内燃机的旋转而必然产生的速度变化成分、即惯性速度变动成分，该惯性速度变动成分与各气缸的活塞位置相对应地变化。在专利文献I所示的装置中，虽然与点火正时相对应地计算旋转变动，但是，此时没有考虑惯性速度变动成分。因此，会担心这样的情况在旋转变动的计算正时根据点火正时的变化而发生变化时，惯性速度变动成分的影响程度也会发生变化，计算出的旋转变动的精度降低。此外，专利文献I的装置对内燃机的预热运转中的失火进行判定，并没有考虑内燃机的加速运转状态或者减速运转状态。本发明着眼于上述问题而提出，提供一种能进行准确的失火判定而与内燃机运转状态的变化无关的内燃机的失火检测装置。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本发明提供一种内燃机的失火检测装置，该内燃机的失火检测装置具有检测表示内燃机的转速的转速参数(OMG)的转速参数检测单元，并根据所检测到的转速参数(OMG)检测所述内燃机的失火。该失火检测装置具有 第I校正单元，其计算所述转速参数(OMG)的第I预定期间(相当于曲轴角720度的期间)中的平均变化量(DELTA0MGTDCA / 4 Ji )以及与所述内燃机的旋转相伴的惯性速度变化成分(0MGI)，并通过根据该平均变化量以及惯性速度变化成分对所述转速参数(OMG)进行校正，来计算第I校正转速参数(OMGMA) ’第I相对速度参数计算单元，其根据第I基准值(0MGMATDC)和所述第I校正转速参数(OMGMA)之间的偏差(0MGREFA)计算第I相对速度参数(0MGREFMA)，其中，所述第I基准值是与在作为失火判定对象的气缸的活塞位于压缩上止点附近的基准正时(IGOFST)所检测到的所述转速参数对应的第I校正转速参数;第I判定参数计算单元，其通过在曲轴角度720 / N (N为所述内燃机的气缸数)度的累计期间对所述第I相对速度参数(OMGREFMA)进行累计，来计算第I判定参数(MFPARAMA);以及判定单元，其根据所述第I判定参数进行失火判定，其中，根据所述内燃机的点火正时(IGLOG)设定所述基准正时(IGOFST )以及所述累计期间的开始正时(IGOFST )。通过该结构，根据表示内燃机转速的转速参数的第I预定期间中的平均变化量以及惯性速度变化成分对转速参数进行校正，从而计算第I校正转速参数，并根据第I基准值和第I校正转速参数之间的偏差来计算第I相对速度参数，其中，所述第I基准值是与在作为失火判定对象的气缸的活塞位于压缩上止点附近的基准正时所检测到的转速参数对应的第I校正转速参数，通过在曲轴角度720 / N度的累计期间对第I相对速度参数进行累计，从而计算第I判定参数。并且，根据点火正时设定基准正时以及累计期间的开始正时。 当将基准正时以及累计期间的开始正时设为固定而与点火正时无关时，由于在点火正时变更到滞后方向时，失火发生时的第I判定参数的值接近正常燃烧时的值，因为容易进行错误判定。通过根据点火正时设定基准正时以及累计期间的开始正时，而能够与点火正时无关地进行准确的判定。优选还具有第2校正单元，其计算所述转速参数(OMG)的、比所述第I预定期间(相当于曲轴角720度的期间)长的第2预定期间(相当于曲轴角1440度的期间)中的平均变化量(DELTA0MGTDCB / 8 )以及与所述内燃机的旋转相伴的惯性速度变化成分(0MGI)，并通过根据该平均变化量以及惯性速度变化成分对所述转速参数(OMG)进行校正，来计算第
2校正转速参数(OMGMB);第2相对速度参数计算单元，其根据第2基准值(0MGMBTDC)和所述第2校正转速参数(OMGMB )之间的偏差(0MGREFB )来计算第2相对速度参数(0MGREFMB )，其中，所述第2基准值是与在所述基准正时(IGOFST)所检测到的所述转速参数对应的第2校正转速参数；以及第2判定参数计算单元，其通过在所述累计期间对所述第2相对速度参数(0MGREFMB)进行累计，来计算第2判定参数(MFPARAMB)，其中，所述判定单元在所述内燃机处于预定运转状态(FCSTA=I)时，根据所述第2判定参数(MFPARAMB)进行失火判定，并在所述内燃机处于所述预定运转状态以外的运转状态时，根据所述第I判定参数(MFPARAMA)进行失火判定。通过该结构，根据转速参数的、比第I预定期间长的第2预定期间中的平均变化量以及惯性速度变化成分，对转速参数进行校正，从而计算第2校正转速参数，并根据第2基准值和第2校正转速参数之间的偏差计算第2相对速度参数，其中，所述第2基准值是与在基准正时所检测到的转速参数对应的第2校正转速参数，通过在累计期间对第2相对速度参数进行累计，来计算第2判定参数。并且，在内燃机处于预定运转状态时根据第2判定参数进行失火判定，并在内燃机处于预定运转状态以外的运转状态时，根据第I判定参数进行失火判定。关于突然发生不完全燃烧(虽然不是失火，但是是与正常燃烧相比发生转矩较小的燃烧)的气缸以外的气缸，根据比较长的第2预定期间中的平均变化量校正的第2校正转速参数很难受到该不完全燃烧的影响，因此，能够通过使用第2判定参数，来在不容易发生不完全燃烧的运转状态(预定运转状态)中与不完全燃烧相区别地准确地判定失火。此夕卜，在预定运转状态以外的运转状态下，使用基于第I校正转速参数的第I判定参数进行判定，从而例如在内燃机的过度运转状态中也能够进行准确的失火判定，其中，该第I校正转速参数已根据通常的第I预定期间中的平均变化量来校正。
所述预定运转状态优选为所述内燃机刚进行冷起动之后的预热运转状态。通过该结构，能够在内燃机刚进行冷起动之后的预热怠速运转状态下，与不完全燃烧相区别地准确地对判定失火。
图I是示出本发明的一个实施方式的内燃机及其控制装置的结构的图。图2是示出失火气缸的燃烧行程中的相对转速(OMGREF)的推移的时间图。图3是用于说明本实施方式中的累计期间(TINTG)的时间图。图4是进行失火判定的处理的流程图。
图5是进行失火判定的处理的流程图。图6是用于说明图2以及图3的处理的时间图。图7是示出在图4的处理中参照的表的图。图8是用于说明对于点火正时的变更的改善效果的图。图9是用于说明对于突然发生的不完全燃烧的改善效果的时间图。图10是图5所示的处理的变形例的流程图。
具体实施例方式以下参照
本发明的实施方式。图I是示出本发明的一个实施方式的内燃机及其控制装置的结构的图。内燃机(以下，仅称为“发动机”)I例如具有6缸，并具有吸气管2以及排气管5。吸气管2中设置有节流阀3。此外，排气管5中设置有用于进行排气的净化的介质转换器6。燃料喷射阀4按照每个气缸设置于发动机I与节流阀3之间且吸气管2的未图示的吸气阀的稍靠上游侧，各喷射阀与未图示的燃料泵连接的同时，与电子控制单元(以下，称作“EOT”)20电连接，并通过来自E⑶20的控制信号控制燃料喷射阀4的开阀时间。发动机I的各气缸的火花塞7与E⑶20连接，通过来自E⑶20的点火信号控制点火正时。在节流阀3的正下游设置有检测吸气管2的进气压PBA的进气压传感器11，它的检测信号被供给到ECU20。用于检测发动机I的曲轴(未图示)的旋转角度的曲轴角度位置传感器12与ECU20连接，与曲轴的旋转角度相应的信号被供给到ECU20。曲轴角度位置传感器12由气缸判别传感器、TDC传感器以及CRK传感器构成，其中，该气缸判别传感器在发动机I的特定气缸的预定曲轴角度位置输出脉冲(以下，称作“CYL脉冲”)，该TDC传感器与各气缸的吸入行程开始时的上止点(TDC)相关，且在预定曲轴角度之前的曲轴角度位置(在6缸发动机中按照每曲轴角120度)输出TDC脉冲，该CRK传感器在比TDC脉冲短的固定曲轴角周期(例如6度周期)产生I脉冲(以下，称作“CRK脉冲”)，CYL脉冲、TDC脉冲以及CRK脉冲被供给到ECU20。这些脉冲用于燃料喷射正时、点火正时等各种定时控制、发动机转速(发动机旋转速度)NE的检测。此外，E⑶20根据CRK脉冲的产生时间间隔(以下，称作“时间参数”)CRME,进行发动机I中的失火的检测。CRK传感器固定于曲轴，并具有脉冲轮和拾取线圈，其中，该脉冲轮在外周部以固定角度间隔形成有齿，该拾取线圈与该脉冲轮相对配置。通过脉冲轮的旋转而在拾取线圈中产生交流信号，该交流信号转换成CRK脉冲后输出。E⑶20对来自各种传感器的输入信号波形进行整形，将电压电平修正为预定电平，并由具有将逻辑信号值转换成数字信号值等功能的输入电路、中央计算处理单元(以下，称作“CPU”)、存储由CPU执行的各种计算程序以及计算结果等的存储电路以及将控制信号供给到燃料喷射阀4等的输出电路等构成。ECU20的CPU执行以下进行说明的失火检测。本实施方式中的失火判定方法的基本结构与特开2007 - 198368号公报中所记载的相同，本实施方式根据点火正时IGLOG设定作为基准的发动机转速(基准值)的检测正时(基准正时)、与基准值和发动机转速的差分相符的相对速度参数的累计期间的开始正时。进而，在本实施方式中，通过2个方法计算用于进行失火判定的判定参数(第I以及第2判定参数MFPARAMA，MFPARAMB),并根据发动机的运转状态适当地选择2个判定参数中的一个，或者使用两者进行失火判定。 图2示出以压缩上止点中的发动机转速为基准值的相对转速OMGREF的失火发生时的推移的时间图(横轴为曲轴角度CA)。虚线LI与点火正时IGLOG没有滞后的状态对应，实线L2与点火正时IGLOG比压缩上止点滞后的状态对应。如图2所示，当点火正时滞后时，由于失火发生时的相对转速OMGREF增加，因此，尽管发生失火，但错误判定为正常燃烧的可能性变高。图3 (a)示出在点火正时滞后的状态下，在曲轴角度CA从120度到240度的期间作为燃烧行程的气缸中发生失火时的发动机转速OMG的推移。同图所示的OMGTDC为发动机转速的基准值，TINTG为累计期间，并设定为与各气缸的燃烧行程一致。示出了这样的情况通过使点火正时滞后，从而使在失火气缸的燃烧行程的最初的部分(CA=120 150deg)，转速OMG稍许增加。其中，在本实施方式中，将用于累计相对转速OMGREF (=OMG 一 OMGTDC)的累计期间的开始正时CAIS如图3 (b)所示地设定为CAISl (=CARTD), CAIS2 (=120 + CARTD),CAIS3 (=240 + CARTD)……，将转速基准值OMGTDC设定为开始正时CAIS中的转速(以下，称作“点火正时依存校正”)。该图所示的CARTD是与点火正时IGLOG的滞后量对应的校正角度。在本实施方式中，时间参数CRME由于按照每个曲轴角6度来检测，因此，实际上使用在角度6度离散化后的点火正时索引IGOFST进行点火正时依存校正。图4及图5是根据由CRK传感器检测的时间参数CRME进行失火判定的处理的流程图。该处理通过E⑶20的CPU与TDC脉冲同步地执行。另外，按照每个曲轴角度6度产生的CRK脉冲的产生时间间隔、即时间参数CRME (i)是将曲轴角度1440度部分的数据(i=0 240)以及用于与点火正时索引IGOFST对应的数据存储在存储电路内的闪存中。此外，设点火顺序的气缸识别号码为k (=1 6)，ITDC期间内的数据数为NTDC (在本实施方式中NTDC=20)，在一次本处理的执行中，进行索引参数i从(k - DNTDC到(kNTDC — I)的计算或者从{(k - I) NTDC + 120}到{(kNTDC - I) + 120}的计算。例如，此次的处理在进行对应于第I个气缸(k=l)的计算时，索引参数i取从0到19的值，或者从120到139的值，此次的处理在进行对应于第3个气缸(k=3)的计算时，索引参数i取从40到59的值，或者从160到179的值。在步骤Sll中，通过下述式(I)将时间参数CRME (i)转换成转速OMG (i) [rad/s]。OMG (i) =D 9 / CRME (i) (I)其中，D0为用于测量时间参数CRME的角度间隔，在本实施方式中为Ji/30[rad]。在步骤S12中，将对象气缸的活塞位于压缩上止点时的转速设为上止点转速OMGTDC0具体地说，上止点转速OMGTDC设定为OMG { (k_l) NTDC}或者OMG { (k — I)NTDC+120}。在步骤S13中，通过下述式(2)计算曲轴角度720度期间中的转速OMG (i)的变化量(以下，称作“第I变化量”)DELTA0MGTDCA。如图6所示地计算第I变化量DELTA0MGTDCA作为位于曲轴角1440度部分的数据的中心的720度期间的速度变化量。
DELTA0MGTDCA=0MG (180) — OMG (60) (2)在步骤S14中，通过下述式(3)计算曲轴角度1440度期间中的转速OMG (i)的变化量(以下，称作“第2变化量”)DELTA0MGTDCB (参照图6)。DELTA0MGTDCB=0MG (240) — OMG (0) (3)在步骤S15中，将上止点转速OMGTDC用于下述式(4)，计算惯性力转速OMGI (i)。惯性力转速OMGI (i)是表示因发动机I进行旋转而必然产生的速度变化成分的参数，并根据发动机I的往复运动部件(活塞以及连杆)的质量、连杆的长度、曲轴半径以及曲轴带轮、转矩转换器、锁止离合器等发动机I的负载侧的旋转部件的惯性力矩I进行计算。式(4)的K是设定为预定值的常数，按照发动机的规格预先计算出惯性力矩I。FCR (i)是用于排除外部干扰的影响的燃烧相关函数，在本实施方式中，通过下述式(5)给出。另外，在上述特开2007 — 198368号公报中示出了惯性力转速OMGI (i)的详细计算方法。式(5)的“N”是气缸数，在本实施方式中为“6”。OMGi (i) =kxomgtdcx (- 2) xfcr (i) / 31 (4)FCR ⑴={I — cos (N D 0 i / 2)} / 2 (5)在步骤S16中，根据点火正时IGLOG(以距离与压缩上止点对应的曲轴角度位置的超前量来定义)检索图7所示的IGOFST表，计算点火正时索引IG0FST。将IGOFST表设定为点火正时IGLOG越滞后(滞后量越增加)点火正时索引IGOFST越增加。在步骤S17中，通过下述式(6)执行720度过滤处理，同时，抵消惯性力转速OMGI(i)的影响，并计算第I校正转速OMGMA (i+IGOFST)。720度过滤处理为如下处理删除I循环期间中的线性变化量，提取周期比较短的变动。720度过滤处理用于除去从发动机I的负载侧施加到发动机I的转矩(从由发动机I驱动的车辆的轮胎和辅机施加的转矩或者由于发动机I的摆动部件的摩擦导致的转矩等)所引起的旋转变动成分。另外，在索引参数i为120以上时，通过下述式(6a)计算第I校正转速OMGMA (i+IGOFST)。OMGMA (i+IGOFST) =OMG (i+IGOFST)— DELTAOMGTDCAXD 0 Xi / 4 Ji- OMGI (i) (6)OMGMA (i+IGOFST) =OMG (i+IGOFST)- DELTAOMGTDCAXD 0 X (i - 120) / 4 n— OMGI (i) (6a)
在步骤S18中，通过下述式(7)执行1440度过滤处理，同时，抵消惯性力转速OMGI
(i)的影响，并计算第2校正转速OMGMB (i+IGOFST)。第2校正转速OMGMB (i+IGOFST)如后所述地适用于发动机I刚进行冷起动之后的预热怠速运转状态中的失火判定。OMGMB (i+IGOFST) =OMG (i+IGOFST)— DELTAOMGTDCBXD 0 Xi / 8 n — OMGI (i) (7)在步骤S19中，通过下述式(8)计算第I相对转速0MGREFA (i+IG0FST)。0MGREFA (i+IG0FST) =OMGMA (i+IGOFST) - OMGMATDC (8)
其中，OMGMATDC是第I基准转速，相当于判定对象的气缸的活塞位于压缩上止点(燃烧行程开始的上止点)附近的基准正时(=(k - DNTDC + IGOFST或者(k 一 DNTDC +120 + IGOFST)中的第I校正转速。在步骤S20中，通过下述式(9)计算第2相对转速0MGREFB (i+IG0FST)。0MGREFB (i+IG0FST) =OMGMB (i+IGOFST) - OMGMBTDC (9)其中，OMGMBTDC是第2基准转速，相当于判定对象的气缸的活塞位于压缩上止点(燃烧行程开始的上止点)附近的基准正时(=(k - DNTDC + IGOFST或者(k 一 DNTDC +120 + IGOFST)中的第2校正转速。在步骤S21中，将在步骤S19中计算出的第I相对转速OMGREFMA (i+IG0FST)以及燃烧相关函数FCR (i)(式(5))用于下述式(10)，计算第I修正相对转速OMGREFMA(i+IG0FST)。OMGREFMA (i+IGOFST) =0MGREFA (i+IGOFST) XFCR (i) (10)在步骤S22中，将在步骤S20中计算出的第2相对转速0MGREFMB (i+IG0FST)以及燃烧相关函数FCR (i)用于下述式(11)，计算第2修正相对转速0MGREFMB (i+IG0FST)。0MGREFMB (i+IG0FST) =0MGREFB (i+IGOFST) XFCR (i) (11)在步骤S23中将第I修正相对转速OMGREFMA (i+IG0FST)用于下述式(12)或者式(12a)，计算第I判定参数MFPARAMA (k)。通过式(12)以及式(12a)进行以下计算对与失火判定对象气缸的累计期间中检测出的转速OMG (i+IG0FST)对应的第I修正相对转速OMGREFMA (i+IG0FST)进行累计。在索引参数i取120以上的值时使用式(12a)。
kNTDC'—}MFPARAMA (A.) = ' ^OM(；REFMA{i + IGOl'ST)(12)
i={k-l)NTDC(k+N) NTDC-IMFPARAMA (k)=+ I(WST)(12a)
i^(k-l+N)NTDC在步骤S24中将第2修正相对转速0MGREFMB (i+IGOFST)用于下述式(13)或者式(13a)，计算第2判定参数MFPARAMB (k)。通过式(13)以及式(13a)进行以下计算对与失火判定对象气缸的累计期间中检测出的转速OMG (i+IG0FST)对应的第2修正相对转速0MGREFMB (i+IG0FST)进行累计。在索引参数i取120以上的值时使用式(13a)。
kNTDC—IMFPARAMB ik) =+ IGOl'ST)(I，)
i=(k-l)NTDC(k+N) NTDC-IMFPARAMB (k) = YjOMGRHI-MB{i + IGOIrST)(13a)
i=(k-UN)NTDC在接下来的步骤S31 (图3)中，判断第I判定参数MFPARAMA (k)是否比第I判定阀值MFJUDA (例如“0”)大。当答案是肯定(是)时，判定为进行了正常燃烧，将失火标志FMF (k)设定为“0”(步骤S35)。另一方面，第I判定参数MFPARAMA (k) ^ MFJUDA时，判断预热运转标志FCSTA是否为“I”(步骤S32)。在发动机I处于刚进行冷启动之后的预热怠速运转状态时，预热运转标志FCSTA设定为“ I ”。在步骤S32中，FCSTA=O且发动机I不处于预热怠速运转状态时，判断为在与气缸识别号码k对应的 气缸(在本实施方式中，k=l，2，3，4，5，以及6分别对应于# I气缸、# 5气缸、# 3气缸、# 6气缸、# 2气缸以及# 4气缸)中发生失火，将失火标志FMF (k)设定为“I”(步骤S34)。在步骤S32中，FCSTA=I且发动机I处于预热怠速运转状态时，判断第2判定参数MFPARAMB (k)是否比第2判定阀值MFJUDB大(步骤S33)。将第2判定阀值MFJUDB设定为比第I判定阀值MFJUDA小的值。在步骤S33的答案是肯定(是)时，判定为进行了正常燃烧或者不完全燃烧，进入所述步骤S35。另一方面，在MFPARAMB (k)f MFJUDB时，判定为在与气缸识别号码k对应的气缸中发生失火，进入所述步骤S34。在步骤S36中，判断气缸识别号码k是否与气缸数N相等，在其答案是否定(否)时，使气缸识别号码k增加“I”(步骤S38)。此外，在k=N时，使气缸识别号码k回到“I”(步骤 S37)。图8是示出在使点火正时IGLOG变更到滞后方向时的失火判定参数MFPARAMA的测量数据的图，图8 (a)与不进行基于点火正时索引IGOFST的点火正时依存校正的情况相对应，图8 (b)与进行点火正时依存校正的本实施方式相对应。在这些图中，白圈(〇)与正常燃烧(或者不完全燃烧)对应，黑圈( )与失火对应。虽然不进行点火正时依存校正时很难高精度地判定失火(图8(a))，但是，通过进行点火正时依存校正，能够确认可进行准确的点火判定(图8 (b))。如上所述，根据图4以及图5的处理，通过720度过滤处理计算第I校正转速OMGMA,并计算第I相对转速0MGREFA作为第I校正转速OMGMA和相当于基准正时中的第I校正转速的第I基准转速OMGMATDC之间的差。并且，通过将第I相对转速0MGREFA乘以燃烧相关函数FCR，来计算第I修正相对转速OMGREFMA，通过在累计期间TINTG对第I修正相对转速OMGREFMA进行累计，来计算第I判定参数MFPARAMA (k)，并根据第I判定参数MFPARAMA和第I判定阀值MFJUDA之间的比较结果进行失火判定。进而，由于对于基准正时以及累计期间TINTG的开始正时进行点火正时依存校正，因此，能够在点火正时变更到滞后方向时，防止失火发生时的第I判定参数MFPARAMA的值接近正常燃烧时的值，能够与点火正时无关地进行准确的判定。此外，通过1440度过滤处理计算第2校正转速0MGMB，并计算第2相对转速0MGREFB作为第2校正转速OMGMB与第2基准转速OMGMBTDC之间的差。进而，通过将第2相对转速0MGREFB乘以燃烧相关函数FCR，来计算第2修正相对转速0MGREFMB，通过在累计期间TINTG对第2修正相对转速OMGREFMB (i+IGOFST)进行累计，来计算第2判定参数MFPARAMB (k)。并且，在通过第I判定参数MFPARAMA (k)判定失火发生的可能性较高，且发动机I处于刚进行冷起动之后的预热怠速运转状态时，通过第2判定参数MFPARAMB (k)进行失火判定。使用比曲轴角720度的期间长的曲轴角1440度的期间中的第2变化量DELTA0MGTDCB计算出的平均变化量(DELTAOMGTDCB / 8 Ji )很难受到突然发生的不完全燃烧的影响，因此，对于突然发生不完全燃烧的气缸以外的气缸，第2校正转速OMGMB很难受到该不完全燃烧的影响。因此，通过使用第2判定参数MFPARAMB，能够在容易发生不完全燃烧的预热怠速运转状态下与不完全燃烧相区别地准确地判定失火。此外，在预热怠速运转状态以外的运转状态下，通过使用基于第I校正转速OMGMA (i+IGOFST)的第I判定参数MFPARAMA进行判定，从而例如即使在发动机I的过度运转状态中，也能够进行准确的失火判定，其中，所述第I校正转速OMGMA (i+IGOFST)已根据平均变化量(DELTA0MGTDCA / 4 Ji )来校正，该平均变化量(DELTA0MGTDCA / 4 Ji )采用通常的曲轴角720度的期间中的第I变化量DELTA0MGTDCA 来计算。此外，在本实施方式中，设第2预定期间(权利要求2)为与曲轴角度1440度对应的期间，使用通过对1440度的期间中的转速的变化量进行平均化而得到的平均变化量(DELTAOMGTDCB / 8 )计算第2校正转速0MGMB，但是，也可设第2预定期间为比1440度长的期间。但是，优选设为720度的整数倍的期间。图9 (a)是示出在随机发生不完全燃烧和失火的状态(例如，刚进行冷起动之后的运转状态)下，使用720度过滤处理计算出的第I判定参数MFPARAMA的推移的图，黑圈( )表示失火时的值，白圈(〇)表示发生不完全燃烧时的值。从该图中能够确认在720度过滤处理中很难对失火与不完全燃烧相区别地进行判定。图9 (b)示出与图9 (a)相同的运转状态下进行1440度过滤处理后计算出的第2判定参数MFPARAMB的推移，黑圈( )表示发生失火时的值，白圈(〇)表示发生不完全燃烧时的值。虽然仍存在发生失火时的值超过发生不完全燃烧时的值的情况，但是，能够确认与图9 Ca)所示的第I判定参数MFPARAMA相比，得到了相当大的改善。图9 (C)示出将第2预定期间进一步延长，设为2880度时的第2判定参数MFPARAMB’的推移。从该图可知，通过延长第2预定期间，能够更准确地判别失火与不完全燃烧。在本实施方式中，曲轴角度位置传感器12以及E⑶20构成转速参数检测单元，E⑶20构成第I校正单元、第2校正单元、第I相对速度参数计算单元、第2相对速度参数、第I判定参数计算单元、第2判定参数计算单元以及判定单元。具体地说，图2的步骤S13以及S17相当于第I校正单元，步骤S14以及S18相当于第2校正单元，步骤S19相当于第I相对速度参数计算单元，步骤S20相当于第2相对速度参数计算单元，步骤S23以及S24分别相当于第I判定参数计算单元以及第2判定参数计算单元，图3的步骤S31 S35相当于判定单元。另外，本发明不限于上述实施方式，也可进行各种变形。例如，虽然在上述实施方式中，将时间参数CRME转换为转速OMG后进行失火判定，但是，如特开2007 — 198368号公报所示，也可使用时间参数CRME本身作为转速参数来进行失火判定。此外，虽然在上述实施方式中，在发动机I刚进行冷起动之后的预热怠速运转状态下，使用第2判定参数MFPARAMB进行判定，但是，也可在进行稀薄混合气运转的运转状态下，使用第2判定参数MFPARAMB进行判定，其中，该稀薄混合气运转在发动机I的怠速运转状态下将空燃比设定在比理论空燃比稀的一侧。 此外，图5所示的处理也可如图10所示地进行变形。在图10中，首先，判断预热运转标志FCSTA是否为“I”(步骤S32)，在FCSTA=O时，通过第I判定参数MFPARAMA (k)进行判定(步骤S31)，在FCSTA=I时，通过第2判定参数MFPARAMB (k)进行判定(步骤S33)。此外，在上述的实施方式中，虽然对修正相对转速OMGREFMA，OMGREFMB进行累计后计算出判定参数MFPARAMA ,MFPARAMB，但是，也可对相对转速OMGREFA，0MGREFB进行累计后计算出判定参数MFPARAMA，MFPARAMB，其中，该修正相对转速OMGREFMA，OMGREFMB是利用燃烧相关函数FCR对相对转速OMGREFA，0MGREFB进行修正后得到的，该相对转速0MGREFA，0MGREFB没有进行基于燃烧相关函数FCR的修正。此时，将用于计算惯性力转速OMGI (i)的式(4)的FCR (i)设定为固定值(例如，“I”)。此外，在上述实施方式中，虽然示出了在6缸发动机中使用本发明的例子，但是本
发明可与气缸数无关地进行使用。此外，本发明也可用于直接将燃料喷射到燃烧室内的汽油发动机的失火判定。再者，本发明也可用于如以曲轴为垂直方向的船外机等的船舶推进机用发动机等的失火判定。标号说明I :内燃机；12 :曲轴角度位置传感器(转速参数检测单元)；20 电子控制单元(转速参数检测单元、第I校正单元、第2校正单元、第I相对速度参数计算单元、第2相对速度参数计算单元、第I判定参数计算单元、第2判定参数计算单元、判定单元)。
权利要求
1.一种内燃机的失火检测装置，其具有检测转速参数的转速参数检测单元，并根据所检测到的转速参数检测所述内燃机的失火，所述转速参数表示内燃机的转速， 其特征在于，该失火检测装置具有 第I校正单元，其计算所述转速参数的第I预定期间中的平均变化量以及与所述内燃机的旋转相伴的惯性速度变化成分，并通过根据该平均变化量以及惯性速度变化成分对所述转速参数进行校正，来计算第I校正转速参数； 第I相对速度参数计算单元，其根据第I基准值和所述第I校正转速参数之间的偏差，计算第I相对速度参数，所述第I基准值是与在作为失火判定对象的气缸的活塞位于压缩上止点附近的基准正时所检测到的所述转速参数对应的第I校正转速参数； 第I判定参数计算单元，其通过在曲轴角度720 / N (N为所述内燃机的气缸数)度的累计期间对所述第I相对速度参数进行累计，来计算第I判定参数；以及 判定单元，其根据所述第I判定参数进行失火判定， 根据所述内燃机的点火正时设定所述基准正时以及所述累计期间的开始正时。
2.根据权利要求I所述的失火检测装置，其中，该失火检测装置还具有 第2校正单元，其计算所述转速参数的比所述第I预定期间长的第2预定期间中的平均变化量以及所述惯性速度变化成分，并通过根据该平均变化量以及惯性速度变化成分对所述转速参数进行校正，来计算第2校正转速参数； 第2相对速度参数计算单元，其根据第2基准值和所述第2校正转速参数之间的偏差，计算第2相对速度参数，所述第2基准值是与在所述基准正时所检测到的所述转速参数对应的第2校正转速参数；以及 第2判定参数计算单元，其通过在所述累计期间对所述第2相对速度参数进行累计，来计算第2判定参数， 所述判定单元在所述内燃机处于预定运转状态时，根据所述第2判定参数进行失火判定，并在所述内燃机处于所述预定运转状态以外的运转状态时，根据所述第I判定参数进行失火判定。
3.根据权利要求2所述的失火检测装置，其中 所述预定运转状态为所述内燃机刚进行冷起动之后的预热怠速运转状态。
4.一种失火检测方法，检测表示内燃机的转速的转速参数，并根据所检测到的转速参数检测所述内燃机的失火，其特征在于， 该失火检测方法具有以下步骤 a)计算所述转速参数的第I预定期间中的平均变化量以及与所述内燃机的旋转相伴的惯性速度变化成分； b)通过根据该平均变化量以及惯性速度变化成分对所述转速参数进行校正，来计算第I校正转速参数； c)根据第I基准值和所述第I校正转速参数之间的偏差，计算第I相对速度参数，所述第I基准值是与在作为失火判定对象的气缸的活塞位于压缩上止点附近的基准正时所检测到的所述转速参数对应的第I校正转速参数； d)通过在曲轴角度720/ N (N为所述内燃机的气缸数)度的累计期间对所述第I相对速度参数进行累计，来计算第I判定参数；以及e)根据所述第I判定参数进行失火判定， 根据所述内燃机的点火正时设定所述基准正时以及所述累计期间的开始正时。
5.根据权利要求4所述的失火检测方法，其中，该失火检测方法还具有以下步骤 f)计算所述转速参数的比所述第I预定期间长的第2预定期间中的平均变化量以及所述惯性速度变化成分； g)通过根据该平均变化量以及惯性速度变化成分对所述转速参数进行校正，来计算第2校正转速参数； h)根据第2基准值和所述第2校正转速参数之间的偏差，计算第2相对速度参数，所述第2基准值是与在所述基准正时所检测到的所述转速参数对应的第2校正转速参数；以及 i)通过在所述累计期间对所述第2相对速度参数进行累计，来计算第2判定参数； 在所述内燃机处于预定运转状态时，根据所述第2判定参数进行失火判定，并在所述内燃机处于所述预定运转状态以外的运转状态时，根据所述第I判定参数进行失火判定。
6.根据权利要求5所述的失火检测方法，其中， 所述预定运转状态为所述内燃机刚进行冷起动之后的预热怠速运转状态。
全文摘要
本发明提供一种失火检测装置，其根据表示内燃机的转速的转速参数检测内燃机的失火。其中，计算转速参数的第1预定期间中的平均变化量以及与内燃机的旋转相伴的惯性速度变化成分，并通过根据该平均变化量以及惯性速度变化成分对转速参数进行校正，从而计算第1校正转速参数。根据第1基准值和第1校正转速参数之间的偏差计算第1相对速度参数，其中，第1基准值是与在作为失火判定的对象的气缸的活塞位于压缩上止点附近的基准正时所检测的转速参数对应的第1校正转速参数。通过在曲轴角度720／N(N为内燃机的气缸数)度的累计期间对第1相对速度参数进行累计，从而计算第1判定参数，并根据第1判定参数进行失火判定。根据内燃机的点火正时设定所述基准正时以及累计期间的开始正时。
文档编号F02D45/00GK102667122SQ201080057270
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年1月13日
发明者保泉知春, 松田阳也, 长岛正明 申请人:本田技研工业株式会社