用于内燃机的失火检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于内燃机的失火检测装置。失火检测装置的电子控制单元被构造成在连接状态下，基于旋转轴的检测角度信号和曲轴的曲柄信号计算第一时间序列数据，所述连接状态是其中所述旋转轴和所述曲轴连接的状态。电子控制单元被构造成在所述连接状态下，生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据通过从指示所述曲轴的旋转行为的时间序列数据中去除预定频率分量来获取。所述电子控制单元被构造成基于所述第一时间序列数据和所述第二时间序列数据、通过将所述第二时间序列数据与所述预定频率分量相组合来生成指示所述曲轴的所述旋转行为的第三时间序列数据。所述电子控制单元被构造成基于所述第三时间序列数据来确定内燃机中的失火的存在。

Misfire detection device for internal combustion engine

The invention relates to a misfire detection device for internal combustion engines. The electronic control unit of the fire detection device is configured to calculate the first time series data based on the detection angle signal of the rotating shaft and the crank signal of the crankshaft in a connecting state in which the rotating shaft and the crankshaft are connected. The electronic control unit is configured to generate a second time series data in the connection state, which is obtained by removing a predetermined frequency component from the time series data indicating the rotation behavior of the crankshaft. The electronic control unit is configured to generate the third time series data indicating the rotation behavior of the crankshaft by combining the second time series data with the predetermined frequency component based on the first time series data and the second time series data. The electronic control unit is configured to determine the presence of a misfire in an internal combustion engine based on the third time series data.

【技术实现步骤摘要】
用于内燃机的失火检测装置
本专利技术涉及一种用于内燃机的失火检测装置。失火检测装置被应用于其中变速装置被连接至曲轴的内燃机。
技术介绍
在例如日本未审专利申请公报第2008-248877号(JP2008-248877A)的公开中，能够改变驱动轮的旋转速度对曲轴的旋转速度之比的动力分配和集成机构(变速装置)通过减震器而被连接到内燃机的曲轴。JP2008-248877中公开的装置基于变速装置侧来自减震器的旋转速度与曲轴的旋转速度之差来执行计算由减震器的扭转引起的曲轴的旋转速度的共振分量，并且从曲轴的旋转速度去除共振分量的处理。通过从其中去除共振分量的旋转速度，装置计算被量化为表示一对气缸中的每一个气缸以压缩上止点时间序列顺序连续的压缩影响的旋转角度间隔的旋转行为的差的确定值J30(旋转改变值)，并且基于旋转改变值判断是否存在失火。由于利用包含共振分量的旋转速度不能准确地确定失火，所以去除共振分量。
技术实现思路
这种装置不仅使用曲轴的旋转速度，而且也使用变速装置侧上来自减震器的旋转轴的检测角度信号，以便计算从其中去除共振分量影响的旋转改变值。因此，旋转改变值的计算准确性不仅受曲柄的旋转角度的误差影响，而且也受所检测的角度信号的误差影响。因此，当在所检测的角度信号中发生误差时，所检测的角度信号中的误差影响失火检测的准确性。本专利技术提供一种用于内燃机的失火检测装置，以便抑制对失火检测的准确性施加的检测角度信号中的误差的影响。下文中，将描述本专利技术的一方面及其操作效果。[1]本专利技术的一方面涉及一种用于内燃机的失火检测装置，内燃机包括多个气缸以及被构造成连接至变速装置的旋转轴的曲轴。失火检测装置包括：旋转角度传感器，所述旋转角度传感器被构造成通过检测变速装置的旋转轴的旋转角度来输出旋转轴的检测角度信号；曲柄角度传感器，所述曲柄角度传感器被构造成通过检测内燃机曲轴的曲柄角度来输出曲柄信号；以及电子控制单元。电子控制单元被构造成在连接状态下，基于旋转轴的检测角度信号和曲轴的曲柄信号来计算第一时间序列数据，所述连接状态是旋转轴和曲轴彼此连接的状态。第一时间序列数据是通过从曲柄信号上所示的曲轴的旋转行为中去除由曲轴和旋转轴之间的扭转引起的分量而获得的时间序列数据中的预定频率分量的时间序列数据。电子控制单元被构造成在连接状态下，生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据通过从指示曲轴的旋转行为的时间序列数据中去除预定频率分量来获取。电子控制单元被构造成基于第一时间序列数据和第二时间序列数据生成指示曲轴的旋转行为的第三时间序列数据，并且通过将第二时间序列数据与预定频率分量相组合来获取第三时间序列数据。电子控制单元被构造成基于第三时间序列数据来确定内燃机中的失火的存在。在本专利技术的该方面中，在第三时间序列数据中，在不使用检测到的角度信号的情况下，计算除了预定频率分量之外的频率分量。因此，与使用检测到的角度信号计算出除了预定频率分量之外的频率分量相比，检测角度信号中的误差对第三时间序列数据的影响更小。通过使用第三时间序列数据确定失火的存在，能够抑制检测到的角度信号中的误差对失火检测准确性的影响。[2]在根据本专利技术的该方面的失火检测装置中，预定频率分量可以是包括内燃机和变速装置的驱动系统的共振频带中的分量。电子控制单元可以被构造成基于曲轴的旋转速度确定一个燃烧周期的整数倍频率是否落入共振频带中。电子控制单元可以被构造成当一个燃烧周期的整数倍频率落入共振频带中时生成第三时间序列数据。曲轴与旋转轴之间的扭转明显影响曲轴在共振频带中的旋转行为。当在至少一个气缸中发生重复失火时，在指示旋转行为的时间序列数据中，在一个燃烧周期的整数倍频率分量中示出失火的显著影响。因此，当一个燃烧周期的整数倍频率分量落入共振频带中时，共振显著地影响曲轴的旋转行为，并且失火检测的准确性可能降低。因此，在本专利技术的该方面中，当一个燃烧周期的整数倍频率分量落入谐振频带中时，通过执行频率确定处理来生成第三时间序列数据。[3]在根据本专利技术的该方面的失火检测装置中，电子控制单元可被构造成在连接状态下，基于指示曲轴的旋转行为的时间序列数据中除了预定频率分量之外的频率分量的振幅，计算指示曲轴的旋转行为的时间序列数据中的预定频率分量的振幅。电子控制单元可被构造成基于预定频率分量的振幅和与第一时间序列数据对应的预定频率分量的相位生成第四时间序列数据。电子控制单元可被构造成通过组合第四时间序列数据和第二时间序列数据来产生第三时间序列数据。在本专利技术的该方面中，在通过执行波形整形处理生成指示旋转行为的时间序列数据的预定频率分量时，使用与第一时间序列数据对应的预定频率分量的相位，但是不使用第一时间序列数据的振幅。在本专利技术的该方面中，考虑到除了预定频率分量之外的频率分量的振幅与预定频率分量的振幅之间的相关关系，基于除了预定频率分量之外的频率分量的振幅计算预定频率分量的振幅。因此，能够抑制检测角度信号中的误差对失火检测准确性的影响。[4]在根据本专利技术的该方面的失火检测装置中，第三时间序列数据可以是表示在压缩上止点的时间序列顺序中连续的一对气缸中的每一个的燃烧影响的旋转角度间隔中的旋转速度差的时间序列数据，或旋转角度间隔中的旋转时段的差的时间序列数据。电子控制单元可被构造成计算通过从曲轴的旋转速度或扭矩减去扭转引起的分量而获得的时间序列数据中的预定频率分量作为第一时间序列数据。电子控制单元可以被构造成调整第一时间序列数据的相位。电子控制单元可以被构造成基于对其调整相位的第一时间序列数据的预定频率分量的相位生成第二时间序列数据的预定频率分量。计算表示在压缩上止点的时间序列顺序上连续的各个气缸中的燃烧影响的旋转角度间隔中的旋转速度的差等的处理是一种滤波处理。预定分量计算处理是与滤波处理不同的滤波处理。因此，在这些处理之间可能会发生相位差。因此，在本专利技术的该方面中，通过执行相位调整处理，基于第一时间序列数据来计算旋转行为的时间序列数据中的预定频率分量的相位。在根据本专利技术的该方面的失火检测装置中，预定频率分量可为燃烧周期的一次频率分量、二次频率分量和三次频率分量这三个频率分量中的一个分量。电子控制单元可被构造成基于三个频率分量中的其余频率分量的振幅计算预定频率分量的振幅。一次周期频率分量的振幅、二次周期频率分量的振幅和三次周期频率分量的振幅趋向于具有相关关系。因此，在本专利技术的该方面中，基于相关关系计算预定频率分量的振幅。附图说明下面将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点和技术与工业意义，其中相同附图标记指示相同元件，并且其中：图1是示出失火检测装置和相关驱动系统的一个实施例的视图；图2是示出根据实施例的涉及共振时的失火检测的处理的方框图；图3是在上侧示出计算气缸特定旋转速度的处理和并且是中间和下侧示出计算旋转改变值的处理的视图；图4是示出旋转改变值与旋转改变值的特定频率分量的时间图；图5是示出根据实施例的扭转分量去除处理单元的处理所基于的模型的视图；图6是示出去除后扭矩和去除后扭矩的一次周期频率分量的时间图；图7是示出经调整扭矩Trqc和预定分量ΔNEF的时间序列数据的时间图；图8是示出根据实施例的失火确定处理的时间图；图9是示出根据实施例的失火检测处理的程序的流程图；图10A是示出实施例的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内燃机的失火检测装置，所述内燃机包括多个气缸以及曲轴，所述曲轴被构造成被连接至变速装置的旋转轴，所述失火检测装置的特征在于包括：旋转角度传感器，所述旋转角度传感器被构造成通过检测所述变速装置的旋转轴的旋转角度来输出所述旋转轴的检测到的角度信号；曲柄角度传感器，所述曲柄角度传感器被构造成通过检测所述内燃机的曲轴的曲柄角度来输出曲柄信号；以及电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：在连接状态下，基于所述旋转轴的检测到的角度信号和所述曲轴的曲柄信号来计算第一时间序列数据，所述连接状态是所述旋转轴和所述曲轴彼此连接的状态，所述第一时间序列数据是通过从所述曲柄信号上示出的所述曲轴的旋转行为去除由所述曲轴和所述旋转轴之间的扭转引起的分量而获取的时间序列数据中的预定频率分量的时间序列数据，在所述连接状态下，生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据通过从指示所述曲轴的旋转行为的时间序列数据去除所述预定频率分量来获取，基于所述第一时间序列数据和所述第二时间序列数据生成第三时间序列数据，所述第三时间序列数据指示所述曲轴的旋转行为，并且通过将所述第二时间序列数据与所述预定频率分量组合而获取，并且基于所述第三时间序列数据来确定所述内燃机中的失火的存在。...

【技术特征摘要】
2017.03.23 JP 2017-0579301.一种用于内燃机的失火检测装置，所述内燃机包括多个气缸以及曲轴，所述曲轴被构造成被连接至变速装置的旋转轴，所述失火检测装置的特征在于包括：旋转角度传感器，所述旋转角度传感器被构造成通过检测所述变速装置的旋转轴的旋转角度来输出所述旋转轴的检测到的角度信号；曲柄角度传感器，所述曲柄角度传感器被构造成通过检测所述内燃机的曲轴的曲柄角度来输出曲柄信号；以及电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：在连接状态下，基于所述旋转轴的检测到的角度信号和所述曲轴的曲柄信号来计算第一时间序列数据，所述连接状态是所述旋转轴和所述曲轴彼此连接的状态，所述第一时间序列数据是通过从所述曲柄信号上示出的所述曲轴的旋转行为去除由所述曲轴和所述旋转轴之间的扭转引起的分量而获取的时间序列数据中的预定频率分量的时间序列数据，在所述连接状态下，生成第二时间序列数据，所述第二时间序列数据通过从指示所述曲轴的旋转行为的时间序列数据去除所述预定频率分量来获取，基于所述第一时间序列数据和所述第二时间序列数据生成第三时间序列数据，所述第三时间序列数据指示所述曲轴的旋转行为，并且通过将所述第二时间序列数据与所述预定频率分量组合而获取，并且基于所述第三时间序列数据来确定所述内燃机中的失火的存在。2.根据权利要求1所述的失火检测装置，其特征在于：所述预定频率分量是包括所述内燃机和所述变速装置的驱动系统的共振频带中的分量；所述电子控制单元被构造成基于所述曲轴的旋转速度来确定一个燃烧周期的整数倍频率是否落入所述共振频带中；并且所述电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山章弘，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP