JPH08312445A - 燃焼中の失火識別方法 - Google Patents
燃焼中の失火識別方法Info
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- JPH08312445A JPH08312445A JP8088601A JP8860196A JPH08312445A JP H08312445 A JPH08312445 A JP H08312445A JP 8088601 A JP8088601 A JP 8088601A JP 8860196 A JP8860196 A JP 8860196A JP H08312445 A JPH08312445 A JP H08312445A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気筒数の多い内燃機関においても、高い回転
数のもとでも、あるいは小さな負荷の下でも失火検出の
確実性がより高められる方法を提供すること。 【解決手段】 内燃機関の各点火サイクル毎に、内燃機
関のクランク軸が所定の回転角度範囲をスイープしてい
る期間を検出し、内燃機関の各点火サイクル毎に検出さ
れた少なくとも１つの期間ｔｓに基づいて内燃機関の不
安定動作状態に対する尺度量を算出し、各点火サイクル
毎のベクトル成分としての少なくとも２つの尺度量を用
いて、少なくとも２つの尺度量からベクトル量を形成
し、前記ベクトルと、少なくとも１つの所定の基準ベク
トルとの間の間隔を算出し、２つのベクトルの間の間隔
が所定の条件を満たしている場合に燃焼中の失火を識別
する。
数のもとでも、あるいは小さな負荷の下でも失火検出の
確実性がより高められる方法を提供すること。 【解決手段】 内燃機関の各点火サイクル毎に、内燃機
関のクランク軸が所定の回転角度範囲をスイープしてい
る期間を検出し、内燃機関の各点火サイクル毎に検出さ
れた少なくとも１つの期間ｔｓに基づいて内燃機関の不
安定動作状態に対する尺度量を算出し、各点火サイクル
毎のベクトル成分としての少なくとも２つの尺度量を用
いて、少なくとも２つの尺度量からベクトル量を形成
し、前記ベクトルと、少なくとも１つの所定の基準ベク
トルとの間の間隔を算出し、２つのベクトルの間の間隔
が所定の条件を満たしている場合に燃焼中の失火を識別
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の駆
動に用いられる多気筒内燃機関における燃焼中の失火識
別方法に関する。
動に用いられる多気筒内燃機関における燃焼中の失火識
別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼中の失火は、内燃機関の動作中に放
出される有害物質の増加に結び付きさらに機関の排気系
における触媒の損傷にも結び付く。排気ガスに係わる機
能のオンボード上での監視のための立法上の要求を満た
すためには、全ての回転数領域と負荷領域において燃焼
中の失火を識別することが必要である。この関係におい
ては、燃焼中の失火を共なう動作の時には、燃焼中の失
火を伴わない通常動作に比べて特徴的な変化が内燃機関
の回転数の経過に生じる。これらの回転数の経過を比較
することによって、燃焼中の失火を伴わない通常動作と
燃焼中の失火を共なっている動作との間で区別がつけら
れる。
出される有害物質の増加に結び付きさらに機関の排気系
における触媒の損傷にも結び付く。排気ガスに係わる機
能のオンボード上での監視のための立法上の要求を満た
すためには、全ての回転数領域と負荷領域において燃焼
中の失火を識別することが必要である。この関係におい
ては、燃焼中の失火を共なう動作の時には、燃焼中の失
火を伴わない通常動作に比べて特徴的な変化が内燃機関
の回転数の経過に生じる。これらの回転数の経過を比較
することによって、燃焼中の失火を伴わない通常動作と
燃焼中の失火を共なっている動作との間で区別がつけら
れる。
【０００３】このことをベースに処理される方法は、既
にドイツ連邦共和国特許公開第４１３８７６５号公報か
ら公知である。この公知の方法によれば、セグメントと
称されるクランク軸角度範囲が各シリンダに割り当てら
れている。このセグメントの期間（すなわちクランク軸
がこの角度範囲をスイープする期間）は、とりわけ燃焼
サイクル中に変換されるエネルギに依存する。失火は、
点火に同期して検出されるセグメント期間の増加につな
がる。公知の手法によればセグメント期間の差分からエ
ンジンの不安定動作に対する尺度量が算出され、例えば
車両の加速の際のエンジン回転数の上昇が計算により補
償される。このようにして各点火毎に算出される不安定
動作値が点火に同期して所定の閾値と比較される。（場
合によっては負荷や回転数等の動作パラメータに依存す
る）この閾値を上回った場合には失火としての評価が下
される。
にドイツ連邦共和国特許公開第４１３８７６５号公報か
ら公知である。この公知の方法によれば、セグメントと
称されるクランク軸角度範囲が各シリンダに割り当てら
れている。このセグメントの期間（すなわちクランク軸
がこの角度範囲をスイープする期間）は、とりわけ燃焼
サイクル中に変換されるエネルギに依存する。失火は、
点火に同期して検出されるセグメント期間の増加につな
がる。公知の手法によればセグメント期間の差分からエ
ンジンの不安定動作に対する尺度量が算出され、例えば
車両の加速の際のエンジン回転数の上昇が計算により補
償される。このようにして各点火毎に算出される不安定
動作値が点火に同期して所定の閾値と比較される。（場
合によっては負荷や回転数等の動作パラメータに依存す
る）この閾値を上回った場合には失火としての評価が下
される。
【０００４】この方法によって識別される失火の確実性
は、クランク軸の回転数に作用する個々の失火が少なけ
れば少ないほど当然低くなる。それ故にこの確実性は、
内燃機関の気筒数が増えるほど低下し、さらに回転数が
増して負荷が減るほど低下する。
は、クランク軸の回転数に作用する個々の失火が少なけ
れば少ないほど当然低くなる。それ故にこの確実性は、
内燃機関の気筒数が増えるほど低下し、さらに回転数が
増して負荷が減るほど低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題は
前記問題に鑑み、気筒数の多い内燃機関においても、高
い回転数のもとでも、あるいは小さな負荷の下でも失火
検出の確実性がより高められる方法を提供することであ
る。
前記問題に鑑み、気筒数の多い内燃機関においても、高
い回転数のもとでも、あるいは小さな負荷の下でも失火
検出の確実性がより高められる方法を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、内燃機関の各点火サイクル毎に、内燃機関のクラン
ク軸が所定の回転角度範囲をスイープしている期間を検
出し、内燃機関の各点火サイクル毎に検出された少なく
とも１つの期間ｔｓに基づいて内燃機関の不安定動作状
態に対する尺度量を算出し、各点火サイクル毎のベクト
ル成分としての少なくとも２つの尺度量を用い、少なく
とも２つの尺度量からベクトル量を形成し、前記ベクト
ルと、少なくとも１つの所定の基準ベクトルとの間の間
隔を算出し、２つのベクトルの間の間隔が所定の条件を
満たしている場合に燃焼中の失火を識別するようにして
解決される。
り、内燃機関の各点火サイクル毎に、内燃機関のクラン
ク軸が所定の回転角度範囲をスイープしている期間を検
出し、内燃機関の各点火サイクル毎に検出された少なく
とも１つの期間ｔｓに基づいて内燃機関の不安定動作状
態に対する尺度量を算出し、各点火サイクル毎のベクト
ル成分としての少なくとも２つの尺度量を用い、少なく
とも２つの尺度量からベクトル量を形成し、前記ベクト
ルと、少なくとも１つの所定の基準ベクトルとの間の間
隔を算出し、２つのベクトルの間の間隔が所定の条件を
満たしている場合に燃焼中の失火を識別するようにして
解決される。
【０００７】前記解決手法の要旨は不安定動作検査特性
量としてベクトル量を使用することにある。つまり２つ
の値の単純な比較の代わりに、２つ又はそれ以上の多次
元ベクトルの比較を行うことである。この場合１つ１つ
のベクトルは、それぞれ各点火毎に実際に測定されたセ
グメント期間から形成される。このベクトルは、少なく
とも１つの基準ベクトルと比較される。この基準ベクト
ルは、例えば失火を伴った動作状態か又は正常な通常動
作状態を特徴付けるものである。この基準ベクトルは経
験的に様々な動作点で求められ、特性マップにファイル
される。これにより、不安定動作検査特性量と閾値との
一次元的な比較が多次元的比較に広げられる。この多次
元への拡張は、いずれにせよ基準ベクトルが実際の負荷
と回転数によって規定される動作点に良好にマッチング
している場合にのみ、クリティカルな負荷／回転数領域
における失火識別の確実性を高める。プラスの加速の下
でもマイナスの加速の下でも発生する全ての負荷/回転
数の組に対して多数の基準ベクトルを回避するために、
不安定動作検査特性量のベクトル形成が個々のベクトル
成分の動的補償と組み合わされる。すなわち緩慢な動的
過程、例えば車両加速時のエンジン回転数の上昇が、不
安定動作ベクトルの個々の成分の形成の際に計算によっ
て補償される。それにより、定常的条件に対して形成さ
れた概算数の基準ベクトルを用いて非定常的な動作条件
における失火識別も実施することが可能となる。
量としてベクトル量を使用することにある。つまり２つ
の値の単純な比較の代わりに、２つ又はそれ以上の多次
元ベクトルの比較を行うことである。この場合１つ１つ
のベクトルは、それぞれ各点火毎に実際に測定されたセ
グメント期間から形成される。このベクトルは、少なく
とも１つの基準ベクトルと比較される。この基準ベクト
ルは、例えば失火を伴った動作状態か又は正常な通常動
作状態を特徴付けるものである。この基準ベクトルは経
験的に様々な動作点で求められ、特性マップにファイル
される。これにより、不安定動作検査特性量と閾値との
一次元的な比較が多次元的比較に広げられる。この多次
元への拡張は、いずれにせよ基準ベクトルが実際の負荷
と回転数によって規定される動作点に良好にマッチング
している場合にのみ、クリティカルな負荷／回転数領域
における失火識別の確実性を高める。プラスの加速の下
でもマイナスの加速の下でも発生する全ての負荷/回転
数の組に対して多数の基準ベクトルを回避するために、
不安定動作検査特性量のベクトル形成が個々のベクトル
成分の動的補償と組み合わされる。すなわち緩慢な動的
過程、例えば車両加速時のエンジン回転数の上昇が、不
安定動作ベクトルの個々の成分の形成の際に計算によっ
て補償される。それにより、定常的条件に対して形成さ
れた概算数の基準ベクトルを用いて非定常的な動作条件
における失火識別も実施することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【０００９】図１には内燃機関１が示されている。この
内燃機関１はマーキング３を備えた角度センサディスク
２と、角度センサ４と、制御装置５を有している。内燃
機関のクランク軸と結合した角度センサディスクの回転
移動は、誘導センサとして構成された角度センサ４を用
いて電気的信号に変換される。この信号の周期性は、角
度センサ４におけるマーキング３の周期的な通過の結果
を示す。それ故に信号レベルの立ち上がりとたち下がり
の間の持続時間は、クランク軸が１つのマーキングの範
囲に相応する角度範囲に亘って回転された間の期間に相
応する。この持続時間は、計算装置として構成された制
御装置５において内燃機関の不安定動作状態に対する尺
度量ＬＵＴに対して継続処理される。この内燃機関の不
安定動作状態に対する尺度量ＬＵＴの計算例は後で説明
する。それに使用する計算機は例えば図２に示されてい
るように構成されてもよい。これによれば、入力ブロッ
ク２.２と出力ブロック２.３の間で計算ユニット２.１
がメモリ２.４内にファイルされているプログラムとデ
ータを使用するもとで介在接続されている。
内燃機関１はマーキング３を備えた角度センサディスク
２と、角度センサ４と、制御装置５を有している。内燃
機関のクランク軸と結合した角度センサディスクの回転
移動は、誘導センサとして構成された角度センサ４を用
いて電気的信号に変換される。この信号の周期性は、角
度センサ４におけるマーキング３の周期的な通過の結果
を示す。それ故に信号レベルの立ち上がりとたち下がり
の間の持続時間は、クランク軸が１つのマーキングの範
囲に相応する角度範囲に亘って回転された間の期間に相
応する。この持続時間は、計算装置として構成された制
御装置５において内燃機関の不安定動作状態に対する尺
度量ＬＵＴに対して継続処理される。この内燃機関の不
安定動作状態に対する尺度量ＬＵＴの計算例は後で説明
する。それに使用する計算機は例えば図２に示されてい
るように構成されてもよい。これによれば、入力ブロッ
ク２.２と出力ブロック２.３の間で計算ユニット２.１
がメモリ２.４内にファイルされているプログラムとデ
ータを使用するもとで介在接続されている。
【００１０】図３のａには角度センサディスクが４つの
セグメントに分割されている例が示されている。この場
合各セグメントは所定数のマーキングを有している。マ
ーキングＯＴｋは、この例では８気筒内燃機関の燃焼サ
イクルにあるｋ番目のシリンダのピストン移動の上死点
に対応している。この上死点を中心に角度範囲φｋが定
められている。この角度範囲φｋは、この例では角度セ
ンサディスクのマーキング群の１/４に亘っている。同
じようにその他のシリンダの燃焼サイクルにも角度範囲
φ１〜φ８が割り当てられる。この場合ここではクラン
ク軸が１つの完全な動作サイクルに対して２回転する４
サイクル原理に基づいている。そのため例えば第１シリ
ンダの角度範囲φ１は、第５シリンダの角度範囲φ５に
相応している。クランク軸の１回転に属する、順次連続
する又は重畳する角度範囲は相互に分離してもよい。１
回目の場合にはマーキングに角度範囲が割り当てられ
ず、２回目の場合に各マーキングに正確な１つの角度範
囲が割り当てられ、３回目の場合にはそれぞれの同じマ
ーキングに異なる角度範囲が割り当てられようにしても
よい。それにより角度範囲の位置と長さに任意のものが
考えられる。
セグメントに分割されている例が示されている。この場
合各セグメントは所定数のマーキングを有している。マ
ーキングＯＴｋは、この例では８気筒内燃機関の燃焼サ
イクルにあるｋ番目のシリンダのピストン移動の上死点
に対応している。この上死点を中心に角度範囲φｋが定
められている。この角度範囲φｋは、この例では角度セ
ンサディスクのマーキング群の１/４に亘っている。同
じようにその他のシリンダの燃焼サイクルにも角度範囲
φ１〜φ８が割り当てられる。この場合ここではクラン
ク軸が１つの完全な動作サイクルに対して２回転する４
サイクル原理に基づいている。そのため例えば第１シリ
ンダの角度範囲φ１は、第５シリンダの角度範囲φ５に
相応している。クランク軸の１回転に属する、順次連続
する又は重畳する角度範囲は相互に分離してもよい。１
回目の場合にはマーキングに角度範囲が割り当てられ
ず、２回目の場合に各マーキングに正確な１つの角度範
囲が割り当てられ、３回目の場合にはそれぞれの同じマ
ーキングに異なる角度範囲が割り当てられようにしても
よい。それにより角度範囲の位置と長さに任意のものが
考えられる。
【００１１】図３ｂには、クランク軸の回転移動によっ
て角度範囲がスイープされる時間ｔｓがプロットされて
いる。この場合シリンダｋにおける失火が認められる。
失火に伴う回転トルクの欠落は対応する期間ｔｓの増加
に結び付く。それによって期間ｔｓは、既に不安定動作
状態に対する尺度量を表す。この尺度量は失火の識別に
基本的に適している。期間ｔｓの適切な処理、例えば隣
接する期間の差分を形成しこの差分をインデックスｉの
付される点火サイクルに対する期間ｔｓ（ｉ）の第３の
力へ規格化することによって、不安定動作値が加速の次
元を加えられ、経験的に明らかなように改善されたＳ/
Ｎ比を有する。
て角度範囲がスイープされる時間ｔｓがプロットされて
いる。この場合シリンダｋにおける失火が認められる。
失火に伴う回転トルクの欠落は対応する期間ｔｓの増加
に結び付く。それによって期間ｔｓは、既に不安定動作
状態に対する尺度量を表す。この尺度量は失火の識別に
基本的に適している。期間ｔｓの適切な処理、例えば隣
接する期間の差分を形成しこの差分をインデックスｉの
付される点火サイクルに対する期間ｔｓ（ｉ）の第３の
力へ規格化することによって、不安定動作値が加速の次
元を加えられ、経験的に明らかなように改善されたＳ/
Ｎ比を有する。
【００１２】図４には、期間ｔｓの検出に対する回転数
変動の影響が示されている。この場合自動車のエンジン
ブレーキ動作状態において典型的に発生する回転数低下
のケースが示されている。この検出された期間ｔｓの比
較的同じ形状での延長において示される影響の補償のた
めに、例えば補正係数Ｋを形成して不安定動作値の算出
の際に延長作用の補償を考慮することが公知である。
変動の影響が示されている。この場合自動車のエンジン
ブレーキ動作状態において典型的に発生する回転数低下
のケースが示されている。この検出された期間ｔｓの比
較的同じ形状での延長において示される影響の補償のた
めに、例えば補正係数Ｋを形成して不安定動作値の算出
の際に延長作用の補償を考慮することが公知である。
【００１３】図５には本発明による方法の実施例が示さ
れている。ステップＳ１でセグメント期間ｔｓ（ｉ）の
検出の後で、ステップ２において不安定動作値Ｌｕｔ
（ｉ）が検出されたセグメント期間の関数として形成さ
れる。この場合インデックスｉは所定の点火サイクルを
表す。それにより不安定動作値は点火に同期して実際化
される。本発明による方法の枠内では、個々の不安定動
作値が不安定動作状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣の成分と
して表される。順次連続する不安定動作値Ｌｕｔ
（ｉ）,Ｌｕｔ（ｉ+１）,…からはステップＳ３におい
て不安定動作状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣が形成され
る。この不安定動作状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣は８気
筒内燃機関に関する実施例においてはインデックスｉの
付される１つの点火サイクルに対して以下の式で示され
る形態を有する。
れている。ステップＳ１でセグメント期間ｔｓ（ｉ）の
検出の後で、ステップ２において不安定動作値Ｌｕｔ
（ｉ）が検出されたセグメント期間の関数として形成さ
れる。この場合インデックスｉは所定の点火サイクルを
表す。それにより不安定動作値は点火に同期して実際化
される。本発明による方法の枠内では、個々の不安定動
作値が不安定動作状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣の成分と
して表される。順次連続する不安定動作値Ｌｕｔ
（ｉ）,Ｌｕｔ（ｉ+１）,…からはステップＳ３におい
て不安定動作状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣が形成され
る。この不安定動作状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣は８気
筒内燃機関に関する実施例においてはインデックスｉの
付される１つの点火サイクルに対して以下の式で示され
る形態を有する。
【００１４】
【数６】
【００１５】言い換えれば、ここではｚ気筒内燃機関に
対してｚ次元のベクトルが形成される。この場合動作行
程期間中ないしカム軸回転期間中に形成された不安定動
作値はそのつど考慮されている。点火サイクルｉの時点
で実際化された動作パラメータ（例えば負荷及び回転
数）の実際値を用いてステップＳ４では、特性マップが
アドレス指定される。この特性マップには種々の動作点
での基準ベクトルがファイルされている。例えば負荷と
回転数に関する４×４の特性マップが考えられる。この
特性マップには基準ベクトルＲｎ￣＝（Ｒｎ（ｉ）,Ｒ
ｎ（ｉ+１）,…Ｒｎ（ｉ+７））がファイルされてい
る。これらの基準ベクトルＲｎ￣は失火のない通常の動
作状態に対して特徴付けられたものである。そのような
特性マップは図７に示されている。
対してｚ次元のベクトルが形成される。この場合動作行
程期間中ないしカム軸回転期間中に形成された不安定動
作値はそのつど考慮されている。点火サイクルｉの時点
で実際化された動作パラメータ（例えば負荷及び回転
数）の実際値を用いてステップＳ４では、特性マップが
アドレス指定される。この特性マップには種々の動作点
での基準ベクトルがファイルされている。例えば負荷と
回転数に関する４×４の特性マップが考えられる。この
特性マップには基準ベクトルＲｎ￣＝（Ｒｎ（ｉ）,Ｒ
ｎ（ｉ+１）,…Ｒｎ（ｉ+７））がファイルされてい
る。これらの基準ベクトルＲｎ￣は失火のない通常の動
作状態に対して特徴付けられたものである。そのような
特性マップは図７に示されている。
【００１６】引き続きステップＳ５では実際の不安定動
作状態ベクトルと基準ベクトルＲｎ￣との間の間隔尺度
量が求められる。これは例えば以下の式で表されるユー
クリッド間隔Ａｅであってもよい。
作状態ベクトルと基準ベクトルＲｎ￣との間の間隔尺度
量が求められる。これは例えば以下の式で表されるユー
クリッド間隔Ａｅであってもよい。
【００１７】
【数７】
【００１８】選択的にその他の任意の別の間隔尺度量も
考えられる。ステップＳ６においてこの間隔Ａｅが所定
の閾値ＳＡを上回った場合には、これが失火の発生とし
て評価され、ステップＳ７において例えばエラーカウン
タが増分されて例えば変数Ｆがカウントアップされる。
エラー変数Ｆ又は失火の生じた時間単位毎のエラー数に
等しい頻度値が所定の値ＦＳを上回った場合には（これ
はステップＳ８において検査される）、このことが例え
ば自動車のドライバにエラーランプの投入接続によって
ステップＳ９にて表示され得る。
考えられる。ステップＳ６においてこの間隔Ａｅが所定
の閾値ＳＡを上回った場合には、これが失火の発生とし
て評価され、ステップＳ７において例えばエラーカウン
タが増分されて例えば変数Ｆがカウントアップされる。
エラー変数Ｆ又は失火の生じた時間単位毎のエラー数に
等しい頻度値が所定の値ＦＳを上回った場合には（これ
はステップＳ８において検査される）、このことが例え
ば自動車のドライバにエラーランプの投入接続によって
ステップＳ９にて表示され得る。
【００１９】ステップＳ２におけるインデックスｉの付
される１つの点火サイクルに対する個々の不安定動作値
Ｌｕｔ（ｉ）の算出（この計算では緩慢な動的影響から
の補償が行われる）はたとえば以下の式で表されるよう
に行われてもよい。
される１つの点火サイクルに対する個々の不安定動作値
Ｌｕｔ（ｉ）の算出（この計算では緩慢な動的影響から
の補償が行われる）はたとえば以下の式で表されるよう
に行われてもよい。
【００２０】Ｌｕｔ（ｉ）＝（基準項）−（動的補償に
対する補正項Ｋ）
対する補正項Ｋ）
【００２１】
【数８】
【００２２】内燃機関の気筒数を符号ｚで一般化して相
応の式で表せば以下の通りとなる。
応の式で表せば以下の通りとなる。
【００２３】
【数９】
【００２４】ステップＳ３における不安定動作状態ベク
トルＬＵＴ（ｉ）￣の形成は、次のように行われる。す
なわちインデックスｉ,ｉ+１,ｉ+２,…の付される点火
サイクル毎の、順次連続する不安定動作値を不安定動作
状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣の成分としてみなすことに
よって行われる。つまり個々のベクトル成分Ｌｕｔ
（ｉ）から本発明により、８気筒内燃機関に関する実施
例の場合では、インデックスｉの付される点火サイクル
毎に、以下の式で表されるようにベクトルが形成され
る。
トルＬＵＴ（ｉ）￣の形成は、次のように行われる。す
なわちインデックスｉ,ｉ+１,ｉ+２,…の付される点火
サイクル毎の、順次連続する不安定動作値を不安定動作
状態ベクトルＬＵＴ（ｉ）￣の成分としてみなすことに
よって行われる。つまり個々のベクトル成分Ｌｕｔ
（ｉ）から本発明により、８気筒内燃機関に関する実施
例の場合では、インデックスｉの付される点火サイクル
毎に、以下の式で表されるようにベクトルが形成され
る。
【００２５】
【数１０】
【００２６】気筒数を符号ｚで一般化すれば以下のよう
になる。
になる。
【００２７】
【数１１】
【００２８】このベクトル形成に対しては選択的に次の
ことも可能である。すなわちセグメントｔｓ（ｉ）を不
安定動作状態に対する尺度量として直接みなし、不安定
動作状態ベクトルを以下の式で表されるように形成する
ことも可能である。
ことも可能である。すなわちセグメントｔｓ（ｉ）を不
安定動作状態に対する尺度量として直接みなし、不安定
動作状態ベクトルを以下の式で表されるように形成する
ことも可能である。
【００２９】
【数１２】
【００３０】また以下の式で表されるように、不安定動
作状態ベクトルをセグメント期間の差分から検出するこ
とも可能である。
作状態ベクトルをセグメント期間の差分から検出するこ
とも可能である。
【００３１】
【数１３】
【００３２】さらに以下の式で表されるように、不安定
動作状態ベクトルを例えば基準ベクトルＢ￣と動的補正
ベクトルＫ￣の差分として表すことも可能である。
動作状態ベクトルを例えば基準ベクトルＢ￣と動的補正
ベクトルＫ￣の差分として表すことも可能である。
【００３３】
【数１４】
【００３４】この場合前記（ｚ）は内燃機関の気筒数で
あり、前記（ｐ）は固定値である。
あり、前記（ｐ）は固定値である。
【００３５】前記２つの実施例においては差分ｔｓ（ｉ
+ｊ）−ｔｓ（ｉ+ｊ−１）の代わりに（ｊ＝１,２,…,
ｚ）、期間ｔｓ（ｉ）を規格化した期間（ｔｓ（ｉ+
ｊ））/（ｔｓ（ｉ））を用いてもよい。
+ｊ）−ｔｓ（ｉ+ｊ−１）の代わりに（ｊ＝１,２,…,
ｚ）、期間ｔｓ（ｉ）を規格化した期間（ｔｓ（ｉ+
ｊ））/（ｔｓ（ｉ））を用いてもよい。
【００３６】ステップＳ５における、実際の不安定動作
状態ベクトルと基準ベクトルＲｎ￣との間の間隔尺度量
の形成に対しては例えば以下のようなユークリッド間隔
Ａｅが適用可能である。
状態ベクトルと基準ベクトルＲｎ￣との間の間隔尺度量
の形成に対しては例えば以下のようなユークリッド間隔
Ａｅが適用可能である。
【００３７】
【数１５】
【００３８】この値Ａｅは、図６において不安定動作状
態ベクトルＬＵＴ￣と基準ベクトルＲｎ￣と共に示され
ている。図５に示されているステップＳ４,Ｓ５,Ｓ６に
対して選択的にそれぞれ１つの負荷回転数領域毎に１つ
の基準ベクトルＲａ￣を予め定めてもよい。この基準ベ
クトルＲａ￣は失火の伴っている動作状態に対して特徴
付けられたものである。この場合には、１つの点火サイ
クルｉに対して形成されたベクトルＬＵＴ（ｉ）￣と所
属の基準ベクトルＲａ￣との間の間隔が所定の閾値を下
回っている場合に失火が識別される。
態ベクトルＬＵＴ￣と基準ベクトルＲｎ￣と共に示され
ている。図５に示されているステップＳ４,Ｓ５,Ｓ６に
対して選択的にそれぞれ１つの負荷回転数領域毎に１つ
の基準ベクトルＲａ￣を予め定めてもよい。この基準ベ
クトルＲａ￣は失火の伴っている動作状態に対して特徴
付けられたものである。この場合には、１つの点火サイ
クルｉに対して形成されたベクトルＬＵＴ（ｉ）￣と所
属の基準ベクトルＲａ￣との間の間隔が所定の閾値を下
回っている場合に失火が識別される。
【００３９】さらなる選択事項としては２つの基準ベク
トルＲａ￣とＲｎ￣の比較が挙げられる。この選択事項
によれば、それぞれ１つの負荷回転数領域毎に少なくと
も２つの基準ベクトルＲｎ￣,Ｒａ￣が予め定められ、
前記基準ベクトルＲｎ￣は失火のない通常動作状態に対
して定められており、前記基準ベクトルＲａ￣は失火の
伴った動作状態に対して定められており、１つの点火サ
イクルｉ毎に形成されるベクトルＬＵＴ（ｉ）￣と基準
ベクトル（Ｒｎ￣）に対する間隔が、基準ベクトル（Ｒ
ａ￣）に対する間隔よりも大きい場合に失火が識別され
る。
トルＲａ￣とＲｎ￣の比較が挙げられる。この選択事項
によれば、それぞれ１つの負荷回転数領域毎に少なくと
も２つの基準ベクトルＲｎ￣,Ｒａ￣が予め定められ、
前記基準ベクトルＲｎ￣は失火のない通常動作状態に対
して定められており、前記基準ベクトルＲａ￣は失火の
伴った動作状態に対して定められており、１つの点火サ
イクルｉ毎に形成されるベクトルＬＵＴ（ｉ）￣と基準
ベクトル（Ｒｎ￣）に対する間隔が、基準ベクトル（Ｒ
ａ￣）に対する間隔よりも大きい場合に失火が識別され
る。
【００４０】
【数１６】
【図１】本発明の技術的領域を示した図である。
【図２】本発明による方法を実施するのに適した計算装
置を示した図である。
置を示した図である。
【図３】セグメント期間を形成する公知の基本原理を回
転数測定に基づいた不安定動作状態に対する尺度量をベ
ースとして説明するための図である。
転数測定に基づいた不安定動作状態に対する尺度量をベ
ースとして説明するための図である。
【図４】セグメント期間の測定に対する加速の影響を示
した図である。
した図である。
【図５】本発明による方法の実施例をフローチャートで
示した図である。
示した図である。
【図６】本発明による失火識別のためのベクトル量の比
較を示した図である。
較を示した図である。
【図７】内燃機関の負荷と回転数に関する４×４−特性
マップによる個々の動作点毎の基準ベクトルの総体図で
ある。
マップによる個々の動作点毎の基準ベクトルの総体図で
ある。
１ 内燃機関 ２ 角度センサディスク ３ マーキング ４ 角度センサ ５ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アスムス フォルカルト ドイツ連邦共和国 ビーティヒハイム−ビ ッシンゲン タンネンヴェーク １ (72)発明者 クラウス リース−ミュラー ドイツ連邦共和国 バート ラッペナウ ハインスハイマー シュトラーセ 47 (72)発明者 ライナー フランク ドイツ連邦共和国 ザクセンハイム アン デア シュタイゲ 36 (72)発明者 ズィークリト ハフナー ドイツ連邦共和国 シュツットガルト ロ ーゼンベルクシュトラーセ 144
Claims (14)
- 【請求項１】 多気筒内燃機関における燃焼中の失火識
別方法において、 内燃機関の各点火サイクル（ｉ）毎に、内燃機関のクラ
ンク軸が所定の回転角度範囲（φ）をスイープしている
期間ｔｓ（ｉ）を検出し、 内燃機関の各点火サイクル（ｉ）毎に検出された少なく
とも１つの期間ｔｓ（ｉ）に基づいて内燃機関の不安定
動作状態に対する尺度量（Ｌｕｔ（ｉ））を算出し、 各点火サイクル（ｉ）毎のベクトル成分としての少なく
とも２つの尺度量を用い、少なくとも２つの尺度量（Ｌ
ｕｔ（ｉ）,Ｌｕｔ（ｊ））からベクトル量（ＬＵＴ
（ｉ）￣）を形成し、 前記ベクトル（ＬＵＴ（ｉ）￣）と、少なくとも１つの
所定の基準ベクトル（Ｒｎ￣）又は（Ｒａ￣）との間の
間隔を算出し、 ２つのベクトルの間の間隔が所定の条件を満たしている
場合に、燃焼中の失火を識別することを特徴とする、燃
焼中の失火識別方法。 - 【請求項２】 各点火サイクル（ｉ）の個々のベクトル
成分（Ｌｕｔ）の算出の際に、前記検出された期間（ｔ
ｓ（ｉ））への影響の補償のために内燃機関の平均回転
数の変更の影響に対する補正量（Ｋ）を形成し、個々の
ベクトル成分の算出の際に考慮する、請求項１記載の燃
焼中の失火識別方法。 - 【請求項３】 内燃機関の種々の負荷/回転数領域毎に
異なる基準ベクトルを使用する、請求項１又は２記載の
燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項４】 それぞれ１つの負荷回転数領域毎に、失
火のない通常動作状態を特徴付ける１つの基準ベクトル
（Ｒｎ￣）を予め定め、 １つの点火サイクル（ｉ）毎に形成されるベクトル（Ｌ
ＵＴ（ｉ）￣）と、所属の基準ベクトル（Ｒｎ￣）との
間の間隔が所定の閾値を上回っている場合に失火を識別
する、請求項３記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項５】 それぞれ１つの負荷回転数領域毎に、失
火の伴った動作状態を特徴付ける１つの基準ベクトル
（Ｒａ￣）を予め定め、 １つの点火サイクル（ｉ）毎に形成されるベクトル（Ｌ
ＵＴ（ｉ）￣）と、所属の基準ベクトル（Ｒａ￣）との
間の間隔が所定の閾値を下回っている場合に失火を識別
する、請求項３記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項６】 それぞれ１つの負荷回転数領域毎に少な
くとも２つの基準ベクトル（Ｒｎ￣）（Ｒａ￣）を予め
定め、前記基準ベクトル（Ｒｎ￣）は失火のない通常動
作状態に対して定められており、前記基準ベクトル（Ｒ
ａ￣）は失火の伴う動作状態に対して定められており、 １つの点火サイクル（ｉ）毎に形成されるベクトル（Ｌ
ＵＴ（ｉ）￣）と基準ベクトル（Ｒｎ￣）に対する間隔
が、基準ベクトル（Ｒａ￣）に対する間隔よりも大きい
場合に失火を識別する、請求項３記載の燃焼中の失火識
別方法。 - 【請求項７】 点火サイクル（ｉ）の個々のベクトル成
分（Ｌｕｔ）の算出に対して、基準項（Ｂ）から補正量
（Ｋ）を減算し、前記基準項（Ｂ）と補正量（Ｋ）はそ
れぞれ個別に割り当てられる期間（ｔｓ（ｉ−ｊ））,
…,（ｔｓ（ｉ））,…,（ｔｓ（ｉ+ｊ））から形成され
る、請求項２記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項８】 点火サイクル（ｉ）の個々のベクトル成
分（Ｌｕｔ）は以下の式、 【数１】 に従って求められ、この場合前記（ｚ）は内燃機関の気
筒数である、請求項７記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項９】 点火サイクル（ｉ）のベクトル成分（Ｌ
ｕｔ ）のベクトルは以下の式、 【数２】 に従って形成され、この場合前記（ｚ）は内燃機関の気
筒数である、請求項１記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項１０】 前記検出された期間（ｔｓ（ｉ））が
不安定動作状態に対する尺度量を直接表し、 点火サイクル（ｉ）のベクトル成分（Ｌｕｔ ）のベク
トルが以下の式、 【数３】 に従って形成され、この場合前記（ｚ）は内燃機関の気
筒数である、請求項１記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項１１】 不安定動作状態に対する尺度量（Ｌｕ
ｔ）として期間（ｔｓ（ｉ））の差分が形成され、 ベクトル（Ｌｕｔ（ｉ）￣）は以下の式、 【数４】 に従って形成され、この場合前記（ｚ）は内燃機関の気
筒数である、請求項１記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項１２】 点火サイクル（ｉ）のベクトル成分
（Ｌｕｔ）のベクトルは以下の式、 【数５】 に従って形成され、この場合前記（ｚ）は内燃機関の気
筒数であり、前記（ｐ）は固定値である、請求項７記載
の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項１３】 差分（ｔｓ（ｉ+ｊ）−ｔｓ（ｉ+ｊ−
１））の代わりに、期間（ｔｓ（ｉ））を規格化する期
間（ｔｓ（ｉ+ｊ）/ｔｓ（ｉ））が用いられ、この場合
前記（ｊ）は１,２,…ｚである 、請求項１１又は１２
記載の燃焼中の失火識別方法。 - 【請求項１４】 前記回転角度範囲は任意の位置と長さ
をとる、請求項１記載の燃焼中の失火識別方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19518411.4 | 1995-05-19 | ||
| DE19518411A DE19518411A1 (de) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Verbrennungsaussetzererkennungsverfahren |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08312445A true JPH08312445A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=7762350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8088601A Pending JPH08312445A (ja) | 1995-05-19 | 1996-04-10 | 燃焼中の失火識別方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5726352A (ja) |
| JP (1) | JPH08312445A (ja) |
| KR (1) | KR960041689A (ja) |
| CN (1) | CN1136133A (ja) |
| DE (1) | DE19518411A1 (ja) |
| FR (1) | FR2734326B1 (ja) |
| IT (1) | IT1282569B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3986603B2 (ja) * | 1996-02-02 | 2007-10-03 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 燃焼ミスファイヤの検出方法 |
| DE19610215A1 (de) * | 1996-03-15 | 1997-09-18 | Bosch Gmbh Robert | Verbrennungsaussetzererkennungsverfahren |
| DE19756761A1 (de) * | 1997-12-19 | 1999-06-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern |
| US6006154A (en) * | 1998-03-02 | 1999-12-21 | Cummins Engine Company, Inc. | System and method for cylinder power imbalance prognostics and diagnostics |
| DE10319331B3 (de) * | 2003-04-29 | 2004-10-21 | Siemens Ag | Statistisches Auswerteverfahren für die Laufunruhe eines Verbrennungsmotors |
| KR100579926B1 (ko) * | 2004-06-30 | 2006-05-15 | 현대자동차주식회사 | 내연기관의 실화 판정 방법 및 시스템 |
| JP6497312B2 (ja) * | 2015-12-11 | 2019-04-10 | 株式会社デンソー | 失火検出装置 |
| DE102016014855A1 (de) | 2016-12-14 | 2017-07-13 | Daimler Ag | Verfahren zur Laufunruheerkennung bei einem mehrzylindrigen Verbrennungsmotor |
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|---|---|---|---|---|
| US4936277A (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Motorola, Inc. | System for monitoring and/or controlling multiple cylinder engine performance |
| US5200899A (en) * | 1990-04-20 | 1993-04-06 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing angular velocity fluctuations |
| US5239473A (en) * | 1990-04-20 | 1993-08-24 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing angular velocity fluctuations |
| US5278760A (en) * | 1990-04-20 | 1994-01-11 | Hitachi America, Ltd. | Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing engine torque nonuniformity |
| DE4138765C2 (de) * | 1991-01-10 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Laufunruhewertes einer Brennkraftmaschine |
| FR2689934B1 (fr) * | 1992-04-10 | 1994-06-17 | Siemens Automotive Sa | Procede et dispositif de detection des irregularites de combustion d'un moteur en particulier a moyen et haut regimes, application a un systeme de controle d'un moteur a injection. |
| DE4333698A1 (de) * | 1993-10-02 | 1995-04-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Aussetzererkennung in einem Verbrennungsmotor |
| US5495415A (en) * | 1993-11-18 | 1996-02-27 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting a misfire of a reciprocating internal combustion engine |
| US5576963A (en) * | 1994-10-18 | 1996-11-19 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of a reciprocating internal combustion engine utilizing a misfire index model |
-
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- 1995-05-19 DE DE19518411A patent/DE19518411A1/de not_active Withdrawn
-
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- 1996-04-19 FR FR9604926A patent/FR2734326B1/fr not_active Expired - Fee Related
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- 1996-05-17 US US08/649,170 patent/US5726352A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-18 KR KR1019960016806A patent/KR960041689A/ko not_active Ceased
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