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技術 車両状態検出装置及び検出方法

出願人 株式会社日立製作所日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社
発明者 白石隆根本守鹿志村祐一石井俊夫
出願日 1993年10月5日 (27年9ヶ月経過) 出願番号 1993-249179
公開日 1995年4月18日 (26年2ヶ月経過) 公開番号 1995-103057
状態 特許登録済
技術分野 内燃機関の複合的制御 内燃機関の複合的制御
主要キーワード 擬似状態 車両制御信号 変動レベル 加速度センサ信号 回転速度検出センサ エンジン負荷変動 車両状態検出装置 変動状況
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年4月18日)のものです。
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図面 (12)

目的

車両状態の変動を的確にとらえ、しかも特殊なセンサを必要としない車両状態検出装置及び検出方法を提供する。

構成

車両の運転状態を擬似的に検出する擬似状態検出手段810と、外的要因変動に伴う影響を、車両の駆動軸からトルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段820と、外的要因検出手段の検出出力に応じて、擬似状態検出手段による検出を真正状態として判定する真正状態判定手段830とを備えたことを特徴とする車両状態検出装置。

効果

悪路やスリップなどの外的要因による車両状態の変動、例えば、エンジン回転数の変動の発生を的確に把握することが可能となり、車両状態の診断領域最大限に広げることが可能となる。また、特別なセンサを必要としない、安価で正確な診断を実現する。

概要

背景

従来、車両の状態、例えば、エンジン失火を検出する方法としては、特開平4−209950号公報に記載のように、エンジンの回転変動を精密に検出し、各気筒における、点火後の回転上昇より特定気筒の失火を検出する方法があり、悪路などエンジン失火以外の外的要因のよる回転変動を取り除くために、各車輪速情報を用いたり、車体に取り付けた加速度センサ信号から失火判定を停止する手段が用いられてきた。

概要

車両状態の変動を的確にとらえ、しかも特殊なセンサを必要としない車両状態検出装置及び検出方法を提供する。

車両の運転状態を擬似的に検出する擬似状態検出手段810と、外的要因変動に伴う影響を、車両の駆動軸からトルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段820と、外的要因検出手段の検出出力に応じて、擬似状態検出手段による検出を真正状態として判定する真正状態判定手段830とを備えたことを特徴とする車両状態検出装置。

悪路やスリップなどの外的要因による車両状態の変動、例えば、エンジン回転数の変動の発生を的確に把握することが可能となり、車両状態の診断領域最大限に広げることが可能となる。また、特別なセンサを必要としない、安価で正確な診断を実現する。

目的

本発明の目的は、内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、車両状態の変動を的確にとらえ、しかも特殊なセンサを必要としない車両状態検出装置及び検出方法を提供する。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、車両の運転状態を擬似的に検出する擬似状態検出手段と、前記車両の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記擬似状態検出手段で擬似的に検出された前記車両の運転状態を真正状態であると判定する真正状態判定手段とを備えたことを特徴とする車両状態検出装置。

請求項2

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出装置において、内燃機関の失火状態疑似的に検出する擬似失火検出手段と、前記内燃機関の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記擬似失火検出手段で擬似的に検出された前記内燃機関の失火状態を失火として判定する失火判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。

請求項3

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出装置において、内燃機関の失火状態を疑似的に検出する擬似失火検出手段と、前記内燃機関の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出された信号として入力し、該入力信号から所定時間毎に前記内燃機関の負荷変動を算出し、算出された前記負荷変動情報と前記擬似失火検出手段から入力された擬似失火信号とから失火の判定を行う失火判定演算手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。

請求項4

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出装置において、前記内燃機関の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータに与え、トルクコンバータ特性から変速機入力軸トルクを算出してエンジン負荷変動推定し、該負荷変動情報に基づいて失火判定を停止または休止する手段を備えたことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。

請求項5

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出方法において、エンジン回転数とトルクコンバータの回転数から回転数比を求め、求めた前記回転数比からタービントルクを算出し、算出した前記タービントルクの変化によってエンジン回転変動を判定し、この判定結果に基づいて失火判定の停止または休止を行うことを特徴とする内燃機関の失火検出方法。

請求項6

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出方法において、前記内燃機関の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータに与えられた状態下で次式で表されるエンジン回転数n1を算出し、

請求項

ID=000003HE=010 WI=102 LX=0540 LY=1800ただし、n1 :入力回転数(エンジン回転数)n2 :出力回転数タービン回転数)t :トルク比T2/T1T1 :入力トルクエンジントルク)T2 :出力トルク(タービントルク)CP :容量係数T1/n12CP':逆容量係数T2/n22n1の変動判定により失火検出を停止または休止することを特徴とする内燃機関の失火検出方法。

請求項7

内燃機関の各気筒燃焼状態を検出するシステムにおいて、クランク角センサエアフローセンサスロットルセンサからの信号を入力し、各気筒のインジェクタ噴射信号を出力するエンジン制御部と、該エンジン制御部との間で制御信号の入力/出力を行い、変速機油圧回路を介して、前記変速機内のトルクコンバータと連結されたギアトレインギア切換えるための信号を出力する変速機制御部とを備え、前記トルクコンバータに設けられたタービンセンサと前記エンジン制御部は、前記タービンセンサからの出力と前記トルクコンバータの特性に基づく入力軸出力とからエンジン回転変動を求め、該エンジン回転変動信号から失火判定信号を出力するものであることを特徴とする内燃機関の燃焼状態検出システム

請求項8

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、前記車両の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記車両の外的要因変動に伴う影響を悪路と判定する悪路判定手段とを有することを特徴とする車両状態検出装置。

請求項9

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、内燃機関の失火状態を疑似的に検出する擬似失火検出手段と、前記車両の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記擬似失火検出手段で擬似的に検出された前記失火状態を失火と判定する失火判定手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記車両の外的要因変動に伴う影響を悪路と判定をする悪路判定手段とを備えたことを特徴とする車両状態検出装置。

請求項10

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置であって、車両の運転状態を擬似的に検出する擬似状態検出手段と、前記車両の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記擬似状態検出手段で擬似的に検出された前記車両の運転状態を真正状態であると判定する真正状態判定手段と、前記真正状態判定手段で真正状態であると判定すると車両制御信号を発生する信号発生手段とを備えたことを特徴とする車両状態検出装置。

請求項11

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出処理装置において、内燃機関の失火状態を疑似的に検出する擬似失火検出手段と、前記内燃機関の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記擬似失火検出手段で擬似的に検出された前記内燃機関の失火状態を失火として判定する失火判定手段と、前記失火判定手段において失火であると判定すると前記擬似失火検出手段の検出結果を処理する処理手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の失火検出処理装置。

請求項12

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出処理装置において、内燃機関の失火状態を疑似的に検出する擬似失火検出手段と、前記内燃機関の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出された信号として入力し、該入力信号から所定時間毎に内燃機関の負荷変動を算出し、算出された前記負荷変動情報と前記擬似失火検出手段から入力された擬似失火信号とから失火の判定を行う失火判定演算手段と、失火であると判別すると失火を知らせる警告手段とを有することを特徴とする内燃機関の失火検出処理装置。

請求項13

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出処理装置において、前記内燃機関のの外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータに与え、トルクコンバータ特性から変速機入力軸トルクを算出してエンジン負荷変動を推定し、この負荷変動情報に基づいて失火処理を行う失火処理手段を備えたことを特徴とする内燃機関の失火検出処理装置。

請求項14

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出処理方法において、エンジン回転数とトルクコンバータの回転数から回転数比を求め、求めた前記回転数比からタービントルクを算出し、算出した前記タービントルクの相対的変化によってエンジン回転変動を判定し、この判定結果に基づいて失火処理を行うことを特徴とする内燃機関の失火検出処理方法。

請求項15

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出方法において、前記内燃機関の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータに与えられた状態下で次式で表されるエンジン回転数n1を算出し、

請求項

ID=000004HE=010 WI=102 LX=0540 LY=2100ただし、n1 :入力回転数(エンジン回転数)n2 :出力回転数(タービン回転数)t :トルク比T2/T1T1 :入力トルク(エンジントルク)T2 :出力トルク(タービントルク)CP :容量係数T1/n12CP':逆容量係数T2/n22n1の変動判定結果に基づいて失火処理を行うことを特徴とする内燃機関の失火検出処理方法。

請求項16

内燃機関の各気筒の燃焼状態を検出するシステムにおいて、クランク角センサ、エアフローセンサ、スロットルセンサからの信号を入力し、各気筒のインジェクタに噴射信号を出力するエンジン制御部と、該エンジン制御部との間で制御信号の入力/出力を行い、変速機の油圧回路を介して、前記変速機内のトルクコンバータと連結されたギアトレインのギアを切換えるための信号を出力する変速機制御部とを備え、前記トルクコンバータに設けられたタービンセンサと前記エンジン制御部は、前記タービンセンサからの出力と前記トルクコンバータの特性に基づく入力軸出力とからエンジン回転変動を求め、該エンジン回転変動信号に基づいて前記エンジン制御部に失火処理信号を出力することを特徴とする内燃機関の燃焼状態検出処理システム。

請求項17

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、前記車両の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記車両の外的要因変動に伴う影響を悪路と判定する悪路判定手段と、前記判定結果に基づいて前記車両の上下動を抑制するサスペンション制御信号を発生する信号発生手段とを備えたことを特徴とする車両状態検出処理装置。

請求項18

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、前記車両の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記車両の外的要因変動に伴う影響を悪路と判定する悪路判定手段と、前記判定結果に基づいて前記車両のエンジントルクを下げエンジントルク制御手段とを備えたことを特徴とする車両状態検出処理装置。

請求項19

内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置でおいて、内燃機関の失火状態を疑似的に検出する擬似失火検出手段と、前記車両の外的要因変動に伴う影響を、前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記擬似失火検出手段で擬似的に検出された前記失火状態を失火と判定する失火判定手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記車両の外的要因変動に伴う影響を悪路と判定をする悪路判定手段と、前記失火判定手段の判定結果に基づいて失火処理信号を発生する信号発生手段と、前記悪路判定手段の判定結果に基づいて悪路制御信号を発生する信号発生手段とを備えたことを特徴とする車両状態検出装置。

請求項20

内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段の信号を入力して失火を検出する失火検出手段とを有する内燃機関の失火検出装置において、車両の駆動輪が結合する駆動軸の負荷変動から、エンジンの負荷変動を推定し、該推定したエンジンの負荷変動情報に基づいて失火判定を停止または休止する手段を備えたことを特徴とする失火検出装置。

請求項21

内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段の信号を入力して失火を検出する失火検出手段とを有する内燃機関の失火検出装置において、変速機のトルクコンバータ出力軸回転変動から、エンジンの回転変動を推定し、該推定したエンジンの回転変動情報に基づいて失火判定を停止または休止する手段を備えたことを特徴とする失火検出装置。

技術分野

0001

本発明は、車両状態検出装置及び検出方法に関し、特に、内燃機関の出力が変速機トルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置及び検出方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、車両の状態、例えば、エンジン失火を検出する方法としては、特開平4−209950号公報に記載のように、エンジンの回転変動を精密に検出し、各気筒における、点火後の回転上昇より特定気筒の失火を検出する方法があり、悪路などエンジン失火以外の外的要因のよる回転変動を取り除くために、各車輪速情報を用いたり、車体に取り付けた加速度センサ信号から失火判定を停止する手段が用いられてきた。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、車輪速情報入手するためには、各車輪回転速度検出センサを取り付ける必要があり、また車輪速変動レベルエンジン回転変動発生の相関を取ることは難しかった。一方、加速度センサにより、悪路で車体に発生する振動をとらえて失火判定を停止させる方式においては、加速度センサを必要とする点、上記と同様にエンジン回転変動開始点加速度の相関を取りずらく、この制御データの設定に相当の時間を費やしていた。また、トルクコンバータを使用した変速機の場合、悪路等による車輪負荷変動がエンジン負荷変動に到達するまでの時間や、変動量を的確にとらえることは難しいという問題があった。

0004

本発明の目的は、内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、車両状態の変動を的確にとらえ、しかも特殊なセンサを必要としない車両状態検出装置及び検出方法を提供する。

課題を解決するための手段

0005

前記目的を解決するために、本発明の車両状態検出装置は、内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の状態を検出する車両状態検出装置において、車両の運転状態を擬似的に検出する擬似状態検出手段と、外的要因変動に伴う影響を前記駆動軸から前記トルクコンバータを経て検出される状態変化としてとらえる外的要因検出手段と、前記外的要因検出手段の検出出力に応じて、前記擬似状態検出手段による検出を真正状態として判定する真正状態判定手段とを備えたことを特徴とする。

0006

また、本発明の他の特徴は、内燃機関の出力がトルクコンバータを介して駆動軸に伝達される車両の内燃機関の失火検出方法において、エンジン回転数とトルクコンバータの回転数から回転数比を求め、求めた回転数比からタービントルクを算出し、求めたタービントルクの変化によってエンジン回転変動を判定し、この判定結果に基づいて失火判定を行うことを特徴とする内燃機関の失火検出方法にある。

0007

エンジン回転数とトルクコンバータの回転数から速度比を求め、トルクコンバータ特性に従い、求めた速度比からタービントルクを算出する。求めたこのタービントルクと定常時のタービントルクとの変化をとらえてエンジン回転変動が発生するか否かを判定し、失火検出判定の停止または休止を判定する。すなわち、変速機のトルクコンバータ特性を利用して変速機入力軸トルクを算出し、エンジン負荷変動を間接的に推定し、負荷変動情報により失火判定を行なう。これにより、車両状態の変動、例えば、エンジン回転変動の発生を的確に予測でき、かつ、特殊なセンサを使用することなく車両状態の制御が可能である。

0008

以下、本発明に係る各種実施例について図面を用いて説明する。なお、各種実施例を説明するにつき、同一部位については、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

0009

図1は、本発明の一実施例に係る失火検出装置のシステム全体の構成を示す。図1に示すように、本実施例の失火検出装置はエンジン制御部8の一機能として設定される。エンジン制御部8は、エンジン1のエアクリ−ナ9からの吸入空気量を計測するエアフロ−センサ10、スロットル制御器11でスロットル開度を計測するスロットルセンサ18と、燃料を供給するインジェクタ13と、エンジンのアイドリング時の回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ19等の入出力信号が接続されており、さらにエンジン回転を計測するクランク角センサ22、変速機2内に設定されたトルクコンバ−タ14の出力軸回転数を検出するタ−ビンセンサ21、駆動輪5の回転数を計測する車輪速センサ24の信号が入力される。変速機制御部7は、駆動軸3の回転を検出するミッション出力軸回転検出センサ17と、エンジン制御部8を介して与えられるスロットルセンサ18の情報により、変速すべき時を算出し、油圧制御切換え電磁弁20を駆動することにより変速機油圧回路を切換えてギアトレイン15内に設けられたギア切り換える。なお、変速機制御部7は、変速中であることを示す情報としてエンジン制御部8へ変速中フラグ情報を与え、エンジン制御部8は変速中フラグ情報に基き、かつ、エンジン状態に応じてエンジントルクを変更する。

0010

エンジン制御部8は、燃料噴射量算出部8a、点火時期算出部8b、失火検出判定部8cの制御ブロックにより構成されている。燃料噴射量算出部8aは、エアフロ−センサ10、スロットルセンサ18、クランク角センサ22の情報より燃料噴射量を算出する。点火時期算出部8bは、エアフロ−センサ10、スロットルセンサ18、クランク角センサ22の情報から点火時期を算出する。失火検出判定部8cは、エアフロ−センサ10、スロットルセンサ18、タ−ビンセンサ21、クランク角センサ22、車輪速センサ24の各信号により失火検出、失火判定を行う。

0011

図2は、図1のエンジン制御部8の失火検出判定部8cの制御ブロックの詳細を示す。失火検出判定部8cは、クランク角センサ22の出力信号を入力して、車両の運転状態を疑似的に検出する疑似状態検出手段810と、クランク角センサ22、タービンセンサ21、スロットルセンサ18、車輪速センサ24、エアフローセンサ10の出力信号により、車両の駆動輪5側からの外的要因変動の有無を検出する外的要因検出手段820と、この外的要因検出手段820の検出出力に応じて、疑似状態検出手段810による検出結果を真正状態として判定する真正状態判定手段830と、真正状態判定手段830で真正状態であると判定すると車両を制御処理する処理手段840とで構成される。

0012

疑似状態検出手段810は、クランク角センサ22の出力信号によりエンジンの回転数変動を算出する回転数変動算出手段812と、算出結果に基いてエンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段813とからなる内燃機関の失火状態を疑似的に検出する疑似失火検出手段811を備えている。

0013

外的要因検出手段820は、回転数変動情報検出手段821と負荷変動情報検出手段825を備えている。回転数変動情報検出手段821は、クランク角センサ22、タービンセンサ21の出力信号により、トルクコンバータ特性の容量係数を算出する容量係数算出手段822と、変速機入力軸の回転数を算出する入力軸回転数算出手段823と、入力軸の回転変動を推定する入力軸回転変動推定手段824とからなり、車両の駆動輪5側からの回転数変動情報の有無を検出する。負荷変動情報検出手段825は、クランク角センサ22、タービンセンサ21、スロットルセンサ18、車輪速センサ24、エアフローセンサ10の出力信号により、トルクコンバータ特性の容量係数を算出する容量係数算出手段826と、変速機入力軸からの入力負荷を算出する入力負荷算出手段827と、入力負荷の変動を推定する入力負荷変動推定手段828とからなり、車両の駆動輪5側からの負荷変動情報の有無を検出する。

0014

真正状態判定手段830は、失火判定手段831と、失火判定演算手段832と、悪路判定手段833を備えている。失火判定停止/休止手段を含む失火判定手段831と、失火判定演算手段832は、回転数変動情報検出手段821と負荷変動情報検出手段825の検出情報に基いて、疑似失火判定検出手段811による検出結果を失火と判定する。悪路判定手段833は、回転数変動情報検出手段821と負荷変動情報検出手段825の検出情報に基いて、外的要因変動に伴う影響を悪路と判定する。

0015

処理手段840は、信号発生手段841と、警告手段842と、エンジントルク制御手段843を備えている。信号発生手段841は、失火判定手段831と失火判定演算手段832で失火であると判定すると、失火を制御する信号を発生する。また、信号発生手段841は、悪路判定手段833で悪路と判定するとサスペンション制御信号を発生し、車両の上下動を抑制する。エンジントルク制御手段843は、悪路判定手段833で悪路と判定すると、エンジントルクを下げる。このように車両の上下動を抑制し、エンジントルクを下げることにより悪路での安定した滑らかな走行を実現する。警告手段842は、失火判定手段831と失火判定演算手段832で失火であると判定すると、失火を知らせる警告を出す。

0016

ANDゲ−ト回路850は、エアフロ−センサ10の出力が所定範囲内で、かつ、ミッション出力軸回転検出センサ17の出力が所定範囲内で、かつ、外的要因検出手段820の出力が外的要因が存在しないという状態にあるときに真正状態判定手段830へ真正信号を出力する。真正状態判定手段830はANDゲ−ト回路850の出力が真正であるときに失火判定を許可し、真正でないときは失火判定を禁止する。

0017

図3は、図2の失火検出判定部8cにおいて内燃機関の失火状態を擬似的に検出する擬似検出手段811の具体的動作を示す。(a)は、擬似失火検出手段811の回転数変動算出手段812の入力に相当し、失火状態及び外的要因変動状態(悪路、ギアチェンジロックアップ等)のエンジン回転数の変動状況を示す。失火時にエンジン回転数が低下するのは当然であるが、外的要因変動時(悪路、ギアチェンジ、ロックアップ時)もエンジン回転数が極所的に低下する。(b)、(c)、(d)は、燃焼状態検出手段813の動作を示す。(b)は、エンジン回転数の変動時の燃焼状態パラメ−タD(cyl)を示し、エンジン回転数が低下すると燃焼状態パラメ−タD(cyl)が大きな値を示すようにしてあり、失火判定スライルベルDthより大きくなる場合がある。失火判定スライルレベルDthより大きくなると(c)、(d)の失火検出結果も、(c)の失火時と同じように(d)の外的要因変動時(悪路、ギアチェンジ、ロックアップ時)も失火有と擬似的に検出する。

0018

図4は、図2の失火検出判定部8cを実現するハ−ドウェア構成図である。失火検出判定部8cを実現するハ−ドウェア860は、入力インタ−フェ−ス回路861と、各種演算を実行するCPU862と、各種デ−タやプログラムを記憶するROM863およびRAM864と、出力インタ−フェ−ス回路865とから構成されている。失火検出、失火判定などの演算命令を実行する失火判定プログラム8100やデ−タはROM863に記憶されている。CPU862が、入力インタ−フェ−ス回路861からのデ−タと、ROM863からのデ−タを用いて適宜演算途中デ−タをRAM864に出し入れしながら、ROM863の演算プログラムに従って演算を実行する。その結果を出力インタ−フェ−ス回路865を介してインジェクタ13、アイドルスピードコントロールバルブ19、変速機制御部7に出力することで失火検出、失火判定の機能が達成される。なお、変速機制御部7はハ−ドウェア860に取り込まれてもよい。

0019

次に本発明の一実施例の失火検出装置の動作について図3図9で説明する。図5図4の失火判定プログラム8100のフロ−チャ−トを示す。なお、本フロ−チャ−トは所定時間毎に作動する。まずステップ8102でエンジンの回転数を計算する。次に燃焼状態パラメータ補正係数PK検索し(8104)、前回計算したエンジン回転数N(cyl−1)と、前回と今回との回転数差と、補正係数KPKとから燃焼状態パラメ−タD(cy1)を計算する(8106)。次に外的要因の変動状態を確認する(8107)(詳細は後述する)。すなわち、図3(a)に示すように、失火なのか、外的要因、例えば、悪路、ギアチェンジ、ロックアップなのかを判別する。次に外的要因の変動が有ると判断された場合は(8108)、失火フラグが立っているか否かを算出する(8116)。外的要因の変動が無い場合は(8108)、図3(b)で示すような失火判定用スライスレベルDthを検索する(8110)。次に燃焼状態パラメ−タD(cyl)が失火判定用スライスレベルDthより小さいか否かを算出する(8112)。スライスレベルDthより小さいときは失火判定可能状態であると判断し、概当cyl気筒の失火フラグを立て(8114)、次へ進む。スライスレベルDth以上と判断された場合(8112)、失火フラグが立っているか否かを算出する(8116)。失火フラグが立っている場合は正常検出(図3(c))とし、失火の警告灯点灯する(8120)。フラグが立っていない場合は誤検出(図3(d))とし、警告灯を消灯させる(8118)。

0020

図6は、図5のフロ−チャ−トにおける外的要因変動状態処理(8107)の詳細なフロ−チャ−トを示す。なお、本フローチャートは所定時間毎に作動する。まず、ステップ8211で、エンジン回転数n1(n)を算出する。エンジンの回転数は図3(a)で示すように、失火の他に外的要因で変化するため、図4のROM863に記憶されている図9のトルクコンバ−タ特性を用いて外的要因によるエンジン回転数変動を推定する。トルクコンバ−タ14は、周知のごとくポンプとタ−ビンの間に滑りが生じる事によりトルクを増幅する作用があるので、入出力回転数比トルク増幅率から現在の変速機入力軸に発生するトルクを逆算する事ができる。一般に、トルクコンバ−タの特性は、図9に示すように横軸入出力回転比e=n2/n1として、入出力間トルク比t=T2/T1、及び容量係数Cp=T1/n12で表される。ここで、n1:入力回転数(エンジン回転数)、n2:出力回転数(タ−ビン回転数)、T1:入力トルク(エンジントルク)、T2:出力トルク(タ−ビントルク)である。入力容量係数Cpは、トルクコンバ−タの特性を表すもので、大きさ、構造により決まる特性である。回転数比eはエンジン回転数とタ−ビン回転数からもとめられ、これよりトルク比tと入力軸容量係数Cpが決定する。そこで、現在のエンジントルクをT1とし、現在のエンジン回転数をn1とすると、数3を用いて現在のエンジントルクT1が求められる。

0021

T1=Cp/n12 …数3
また、逆入力容量係数Cp’はタ−ビン回転をn2、現在のタ−ビントルクをT2とすると、その関係を数4に表すと、
Cp’=T2×n22=tCp/e2 …数4
そこで数3、数4の2式からn1を算出すると

0022

0023

となる。

0024

なお、ここでは、トルクコンバ−タオイルの温度等の因子について、考慮を払っていないが、実際の制御においてはオイルの温度変化によるトルクコンバ−タ特性の変動を補正するためにATF温度センサ23の信号を利用することが望ましい。

0025

次に前回算出したエンジン回転数n1(n−1)との差Δn1を算出する(8212)。次にΔn1の絶対値が所定値αより大きいか否かを算出し(8213)、所定値αより大きいときは、車両が悪路またはスリップ路にさしかかっており、エンジン回転変動が発生したと判断し、直ちに、外的要因変動フラグFMFMSK=1にセットし(8217)、失火判定の停止または休止の処理をする。所定値α以下と判断された場合は(8213)、今回と前回のタ−ビン回転数差Δn2を算出する(8214)。次にΔn2の絶対値が所定値βより大きい場合には(8215)、タ−ビン回転が何らかの影響で低下していると判断され、エンジン回転変動がいずれ発生すると考えられるので、外的要因変動フラグをFMFMSK=1にセットし(8217)、失火判定の停止または休止の処理をする。Δn2が所定値β以下である場合は(8215)、失火判定可能状態であると判断し、外的要因変動フラグをFMFMSK=0にセットし(8219)、失火判定を許可する。

0026

また、外的要因変動状態はエンジントルクから求める方法は、図6代り図7を用いることにより実現される。まずエンジントルクを求めるがその計算方法は数4とトルク比t〓T2/T1を用いて
CP’〓t×T1×n22 …数6
これをT1についての数式になおして
T1=CP’/t×n22 …数7
ここで求められたT1について図7のフローチャートを用いて判定する。

0027

まず、ステップ8311で数7によりエンジントルクT1(n)を算出する。ここでnは10ms毎の算出データを示している。そして前回算出したエンジントルクT1(n−1)との差△T1を算出する(8312)。次に△T1の絶対値が所定値γより大きいか否かを算出する(8313)。所定値γより大きいときは悪路やスリップ路にさしかかったり、縁石キャッツアイなどの段差を踏んだ場合などの外的要因が考えられるので、外的要因変動フラグをFMFSK=1にセットし(8317)、失火判定の停止または休止の処理をする。所定値γ以下であるときは外的要因変動フラグをFMFSK=0にセットし(8319)、失火判定を許可する。ここで求められたフラグに従い図5を実行することにより外的要因を排除し確実な失火判定を実現することが出来る。

0028

図6のフロ−チャ−トのステップ8211,8212で数式を用いてn1(n)とΔn1を算出処理しているが、ギアチェンジ、ロックアップ時、駆動軸3の回転は一定で、変速機2の変速ギアが変化するとタ−ビン回転数n2が急降し、

0029

前記

0030

ギアチェンジのシフトダウンの場合はシフトアップとは逆にn2が急上昇し、t×Cpが少なくなるのでn1が増加する。図8(b)は図8(a)の回転数変動の差Δn1の絶対値を表わしており、所定値αの設定を変えることにより回転数変動を検出できる。したがって、ギアチェンジ、ロックアップの場合にも、悪路と同じように、n1、n2の変化を検出できるので図6のフロ−チャ−トに基づいての処理ができる。

0031

図10は、本発明の他の実施例の失火判定プログラム8100のフロ−チャ−トを示す。なお、本フローチャートは所定時間ごとに作動する。ハ−ドウエアは図4に示すものと同じである。

0032

ステップ8102でエンジンの回転数N(cyl)を計算する。次に燃焼状態パラメ−タの補正係数KPKを検索し(8104)、外的要因の変動状態を確認する(8107)。次に外的要因の変動が無いと判断された場合は(8108)、次へ進む。外的要因の変動が有ると判断された場合(8108)、図11に示すように(a)の外的要因の燃焼状態パラメ−タD(cyl)レベルを(b)のように失火判定スライスレベルDth以下になるように補正係数KPKにさらにゲイン(感度)を下げる係数kをかけて(8109)、失火と判定させないレベルにする。次に前回計算したエンジン回転数N(cyl−1)と、前回と今回との回転数差と補正係数KPK′とから燃焼状態パラメ−タD(cyl)を計算する(8105)。次に失火判定用スライスレベルDthを検索し(8110)、燃焼状態パラメ−タD(cyl)が失火判定用スライスレベルDthより小さいか否かを算出する(8112)。スライスレベルDthより小さいときは失火判定可能状態であると判断し、概当cyl気筒の失火フラグを立て(8114)、次へ進む。スライスレベルDth以上と判断された場合(8112)、失火フラグが立っているか否かを算出する(8116)。失火フラグが立っている場合は、失火の警告灯を点灯し(8120)、立っていない場合は警告灯を消灯させる(8118)。

発明の効果

0033

本発明によれば、トルクコンバータ付の変速機を備えた車両において、悪路やスリップなどの外的要因による車両状態の変動、例えば、エンジン回転数の変動の発生を的確に把握することが可能となり、車両状態の診断領域最大限に広げることが可能となる。また、本発明は特別なセンサを必要としない、安価で正確な診断を実現することができる。

図面の簡単な説明

0034

図1本発明の一実施例を示すシステム構成図である。
図2図1のエンジン制御部の失火検出判定部の制御ブロックの詳細図である。
図3図2の失火検出判定部の動作説明図である。
図4図2の失火検出判定部を実現するハードウェア構成図である。
図5図4の失火判定プログラムのフローチャート図である。
図6図5のフローチャートにおける外的要因変動状態処理の詳細を示すフローチャート図である。
図7図5のフローチャートにおける外的要因変動状態処理の他の例を示すフローチャート図である。
図8図6のフローチャートにおけるn1(n)と△n1算出処理のギアチェンジ、ロックアップの動作説明図である。
図9トルクコンバータの特性図である。
図10本発明の他の実施例の失火判定プログラムのフローチャート図である。
図11図10のフローチャートにおける悪路の燃焼状態パラメータレベルのゲインを下げた状態図である。

--

0035

1…エンジン、2…変速機、3…駆動軸、5…駆動輪、6…変速機油圧回路、7…変速機制御部、8…エンジン制御部、9…エアクリーナ、10…エアフローセンサ、11…スロットル制御器、13…インジェクタ、14…トルクコンバータ、15…ギアトレイン、17…ミション出力軸回転検出センサ、18…スロットルセンサ、19…アイドルスピードコントロールバルブ、20…油圧制御切換え電磁弁、21…タービンセンサ、22…クランク角センサ、23…ATF温度センサ、24…車輪速センサ、810…擬似状態検出手段、811…擬似失火検出手段、820…外的要因検出手段、821…回転数変動情報検出手段、825…負荷変動情報検出手段、830…真正状態判定手段、831…失火判定手段、832…失火判定演算手段、833…悪路判定手段、840…処理手段、841…信号発生手段、842…警告手段、843…エンジントルク制御手段、850…ANDゲート回路

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