[go: up one dir, main page]

CN110494640B - 机动车及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置 - Google Patents

机动车及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110494640B
CN110494640B CN201780088872.XA CN201780088872A CN110494640B CN 110494640 B CN110494640 B CN 110494640B CN 201780088872 A CN201780088872 A CN 201780088872A CN 110494640 B CN110494640 B CN 110494640B
Authority
CN
China
Prior art keywords
angular velocity
error
engine
accumulated
crank angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780088872.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110494640A (zh
Inventor
岸信之
友田明彦
佐佐木富幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN110494640A publication Critical patent/CN110494640A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110494640B publication Critical patent/CN110494640B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2474—Characteristics of sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015—Engines misfires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/14—Timing of measurement, e.g. synchronisation of measurements to the engine cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明提供一种机动车辆及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差去除方法及装置，其在不等间隔点火发动机或单缸发动机中也能够将曲轴脉冲发生器转子的齿间误差从失火参数中去除以进行准确的失火判定。曲柄角速度测量部(5)检测各曲柄角的角速度。相对角速度计算部(7)计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度。累加角速度计算部(8)在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度。惯性转矩成分去除部(9)及抽吸转矩成分去除部(11)从累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度。齿间误差系数学习部(10)根据去除后累加角速度计算齿间误差系数并学习。齿间误差成分去除部(12)使用齿间误差系数计算各发动机转速的齿间误差成分，从去除后累加角速度中去除齿间误差成分。

Description

机动车及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置
技术领域
本发明涉及机动车辆以及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置，特别是，涉及机动车辆以及曲轴脉冲发生器转子的适合于不等间隔点火发动机或单缸发动机的齿间误差消除方法及装置。
背景技术
在四轮车辆中，已知基于根据曲轴脉冲的发生时间间隔(曲轴脉冲间时间)测量的曲柄角速度判定发动机失火的技术。其中，由于失火判定的参数(失火参数)中包含曲轴脉冲发生器转子的齿间误差，因此为了进行进行准确的失火判定，需要将曲轴脉冲发生器转子的齿间误差去除。
专利文献1中公开了在等间隔点火发动机中着眼于由惯性转矩引起的角速度成分以TDC脉冲的发生周期变化的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-111354号公报
发明内容
近年来，从提高修理性或环境保护的观点，正在研究在两轮摩托车中也采用失火判定技术。在两轮摩托车中，考虑针对发动机性能或特征的多样性要求，大多采用不等间隔点火发动机或单缸发动机。
但是，专利文献1的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法是使用等间隔点火发动机特性的技术，因此无法将其原理应用于不等间隔点火发动机或单缸发动机。
本发明的目的在于解决上述技术课题，提供过一种在不等间隔点火发动机或单缸发动机中，也能够将曲轴脉冲发生器转子的齿间误差从失火参数中去除，以实现准确的失火判定的机动车辆以及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置。
为了达成上述目的，本发明的机动车辆以及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置的特征在于具有以下各构成。
(1)本发明的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法为，根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度，基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度，从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度，根据所述去除后累加角速度计算齿间误差系数并学习，使用所述齿间误差系数计算各发动机转速的齿间误差成分，从去除后累加角速度中去除齿间误差成分。
(2)在实质上未产生燃烧转矩状态下检测角速度。
(3)将去除后累加角速度除以在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度以计算齿间误差系数。
(4)将在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度与齿间误差系数相乘，计算各发动机转速的齿间误差成分。
(5)从角速度的检测结果中去除由通过发动机驱动的车辆的轮胎或辅机施加的负荷转矩以及发动机的滑动部件的摩擦引起的角速度变化成分(第1角速度变化成分)，计算相对角速度。
(6)使装配有齿间误差实质上为零的理想曲轴脉冲发生器转子的标准车辆以底盘处实质上未产生燃烧转矩的状态稳定运转，检测各曲柄角的角速度，基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度，从所述累加角速度中去除惯性转矩成分以求出抽吸转矩成分，在ECU中进行数据设定并作为抽吸转矩成分使用。
(7)本发明的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置包括：根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度的机构；基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度的机构；在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度的机构；从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度的机构；根据所述去除后累加角速度计算齿间误差系数并学习的机构；使用所述齿间误差系数计算各发动机转速的齿间误差成分的机构；以及从去除后累加角速度中去除齿间误差成分的机构。
(8)本发明的机动车辆包括：根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度的机构；基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度的机构；在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度的机构；从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度的机构；根据所述去除后累加角速度计算齿间误差系数并学习的机构；使用所述齿间误差系数计算各发动机转速的齿间误差成分的机构；以及从去除后累加角速度中去除齿间误差成分的机构。
发明的效果
(1)本发明的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法为，根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度，基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度，从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度，根据所述去除后累加角速度计算齿间误差系数并学习，使用所述齿间误差系数计算各发动机转速的齿间误差成分，从去除后累加角速度中去除各发动机转速的齿间误差成分，因此，即使在不等间隔点火发动机或单缸发动机中，在将相对角速度的累加值用作失火参数时，也无需针对曲轴脉冲发生器转子的每个齿间计测误差，而能够从失火参数去除齿间误差，能够实现高精度的失火判定。
(2)由于在实质上未产生燃烧转矩状态下检测角速度，因此能够排除燃烧转矩的影响。
(3)将去除后累加角速度除以在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度以计算齿间误差系数，因此能够求出不依赖于发动机转速的齿间误差系数。
(4)将在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度与齿间误差系数相乘以计算齿间误差成分，因此能够计算任意发动机转速的齿间误差成分。
(5)从角速度的检测结果中去除第1角速度变化成分以计算相对角速度，因此能够排除第1角速度变化成分的影响。
(6)使装配有齿间误差实质上为零的理想曲轴脉冲发生器转子的标准车辆以底盘处实质上未产生燃烧转矩的状态稳定运转，检测各曲柄角的角速度，基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，在规定的曲柄角范围内对相对角速度进行累加以计算累加角速度，从累加角速度去除惯性转矩成分以求出抽吸转矩成分，在ECU中进行数据设定并作为抽吸转矩成分使用,因此能够从在销售车辆中检测到的相对角速度的累加值中去除抽吸转矩成分。
(7)本发明的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置包括：根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度的机构；基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度的机构；在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度的机构；从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度的机构；根据所述去除后累加角速度计算齿间误差系数并学习的机构；使用所述齿间误差系数计算各发动机转速的齿间误差成分的机构；以及从去除后累加角速度中去除各发动机转速的齿间误差成分的机构，因此，即使在不等间隔点火发动机或单缸发动机中，在将相对角速度的累加值用作失火参数时，也无需针对曲轴脉冲发生器转子的每个齿间计测误差，能够从失火参数去除齿间误差，能够实现高精度的失火判定。
(8)本发明的机动车辆包括：根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度的机构；基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度的机构；在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度的机构；从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度的机构；根据所述去除后累加角速度计算齿间误差系数并学习的机构；使用所述齿间误差系数计算各发动机转速的齿间误差成分的机构；以及从去除后累加角速度中去除各发动机转速的齿间误差成分的机构，因此，即使在不等间隔点火发动机或单缸发动机中，在将相对角速度的累加值用作失火参数时，也无需针对曲轴脉冲发生器转子的每个齿间计测误差，能够从失火参数去除齿间误差，能够实现高精度的失火判定。
附图说明
图1是应用本发明的两轮摩托车以及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置的功能框图。
图2是示出在底盘处以燃料中断状态稳定运转时的各曲柄角的角速度的例子的图。
图3是用于说明720度滤波处理部的功能的图。
图4是用于说明相对角速度计算部的功能的图。
图5是用于说明累加角速度计算部的功能的图。
图6是示出惯性转矩的理论计算结果的例子的图。
图7是用于说明惯性转矩成分去除部的功能的图。
图8是示出节气门全闭时的抽吸转矩成分的例子的图。
图9是用于说明齿间误差消除部的功能的图。
图10是示出根据每当发生曲轴脉冲时检测的角速度求出相对角速度并将其累加值设为失火参数的失火感测方法的例子的图(无失火)。
图11是示出根据每当发生曲轴脉冲时检测的角速度求出相对角速度并将其累加值设为失火参数的失火感测方法的例子的图(有失火)。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。在此，首先说明基于曲柄角速度的失火感测方法及本发明的概要，然后详细说明相应的实施方式。
图10、11是示出根据每当发生曲轴脉冲时检测的角速度求出相对角速度并将其累加值(累加角速度)设为失火参数的失火感测方法的例子的图。其中，相对角速度通过从每当发生曲轴脉冲时检测的角速度减去在发动机各气缸的压缩上死点附近检测的基准角速度而计算[各图的(a)]。
图10、11中的#1、#2是为了识别两个气缸而按照点火顺序标注的气缸识别符，图10示出#1、#2气缸均正常进行燃烧的情况，图11示出仅#1气缸发生失火的情况。
作为相对角速度，在发动机的压缩上死点后的燃烧行程中若正常进行燃烧则加速，若发生失火则减速[各图的(b)]。因此，将相对角速度在规定的曲柄角范围内累加得到的累加角速度在正常进行了燃烧的气缸中为正值，而在发生了失火的气缸中为负值，因此能够作为判定失火气缸的参数使用[各图的(c)]。
但是，所述累加角速度不仅是由燃烧转矩产生，还包含因噪声、负荷转矩、摩擦、惯性转矩以及抽吸转矩等而变化的角速度成分，其中，此处的噪声是由于曲轴脉冲发生器转子的齿间误差、传感器间隔的动态变化等而产生。因此，为了准确地进行失火检测，需要从所述累加角速度将以上变化成分全部去除。
关于以上变化成分中的噪声、负荷转矩、摩擦及惯性转矩，已知通过统计处理、发动机控制或理论计算等去除的方法，而关于抽吸转矩，尚未建立相应的有效去除方法。
在此，抽吸转矩是在发动机的进气、压缩、膨胀、排气各行程中通过活塞的泵动作而产生的转矩，是与表示在发动机的进气行程和排气工序中产生的能量损失的所谓泵送损失不同的指标。
由此，在本发明中，通过针对进行失火检测的每种车型预先准备具有齿间误差实质上为零的理想曲轴脉冲发生器转子的标准车辆 Mref，来准备排除掉齿间误差的环境。进而，通过使用该标准车辆 Mref以上述的适当方法将除了抽吸转矩以外的变化成分去除，从而求出以抽吸转矩成分为主导的累加角速度，提取作为相应车型固有的抽吸转矩成分，将其在各销售车辆的ECU中进行数据设定。
其结果，在各销售车辆中，噪声、负荷转矩、摩擦及惯性转矩能够以上述适当的方法去除，抽吸转矩能够基于ECU中设定的数据去除。也就是说，曲轴脉冲发生器转子的除了齿间误差以外的变化成分能够被去除。关于曲轴脉冲发生器转子的齿间误差，能够通过基于在预先将除了齿间误差以外的全部变化成分排除掉的状态下测量的累加角速度计算齿间误差系数并学习来去除。
下面参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是用于说明应用了本发明的机动车辆及其曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置的框图。在此，以搭载有4循环两缸的不等间隔点火发动机(点火间隔：180度540度)的两轮摩托车为例进行说明。
标准车辆Mref搭载不等间隔点火发动机E，在其曲轴2上装配有齿间误差实质上为零的理想曲轴脉冲发生器转子3ref，具有抽吸转矩成分提取装置100。
在抽吸转矩成分提取装置100中，曲柄角速度测量部5a由于在实质上未产生燃烧转矩的状态下测量角速度，因此在燃料中断状态下以曲轴脉冲发生器传感器4a测量理想曲轴脉冲发生器转子3ref的曲轴脉冲间时间，计算各曲柄角的角速度。对各曲柄角的角速度应用公知的移动平均化处理等以去除噪声成分。图2示出在底盘处以燃料中断状态稳定运转时的各曲柄角的角速度。
720度滤波处理部6a以角速度ω的计算结果为对象，消除1个循环期间的线性变化量，提取周期较短的变化成分。由此，能够将从通过发动机驱动的车辆的轮胎或辅机施加的负荷转矩或由发动机的滑动部件的摩擦引起的角速度变化成分去除。
图3示出在虽然产生了燃烧转矩但由于负荷转矩而减速了的循环中应用720度滤波器的例子。抽吸转矩成分的提取由于在底盘处的稳定运转中进行，因此1个循环期间的角速度的线性变化量几乎不存在。
通过上述滤波处理，在实质上没有燃烧转矩的状态下将所述变化成分去除，因此所获得的角速度ω中实质上仅包含由惯性转矩和抽吸转矩引起的变化成分。
相对角速度计算部7a如图4所示，将在第1气缸(#1)的压缩上死点(#1TDC：曲柄角0度)附近测量的角速度ω设为基准角速度ω1ref[该图的(a)]，求出在从该#1TDC起180度的曲柄角范围内的各曲柄角i处测量的角速度ω1_i与基准角速度ω1ref的差，作为第1 气缸相对角速度ωω1_i(＝ω1_i-ω1ref)[该图的(b)]。
同样地，将在第2气缸(#2)的压缩上死点(#2TDC：曲柄角180 度)附近测量的角速度ω设为基准角速度ω2ref，求出在从该#2TDC 起180度的曲柄角范围内的各曲柄角j处测量的角速度ω2_j与基准角速度ωref的差，作为第2气缸相对角速度ωω2_j(＝ω2_j-ω2ref)。
累加角速度计算部8a如图5所示，将所述第1及第2气缸相对角速度ωω1_i、ωω2_j分别进行累加，计算第1气缸累加角速度Σωω1_i 及第2气缸累加角速度Σωω2_j。
惯性转矩成分去除部9a从所述第1及第2气缸累加角速度Σωω1_i、Σωω2_j中去除通过理论计算求出的惯性转矩成分，计算第 1气缸去除后累加角速度Σωω1'_i及第2气缸去除后累加角速度Σωω2'_j。
单一气缸的惯性转矩Tq1如例如专利文献1所示，能够基于连杆长度L、曲柄半径R、偏移量e、曲柄轴的角速度ω、活塞及连杆的合计质量m求出。另一方面，在本实施方式中设想不等间隔点火的两缸发动机，使单一气缸的惯性转矩Tq1的相位偏移180度，将两个气缸相加求出的合成惯性转矩Tq如图6所示。
合成惯性转矩Tq能够将活塞、连杆、曲柄等的惯性质量设为I，以下式(1)的旋转运动方程式近似。
Tq＝I×(dω/dt)…(1)
其中，本实施方式中待求的是基于合成惯性转矩Tq的角速度变化dω，通过将上式(1)按照下式(2)的方式变换来求出。
dω＝Tq×(dt/I)…(2)
即，基于惯性转矩的角速度变化量dω能够使用某个发动机转速下产生的惯性转矩Tq、惯性质量I及该发动机转速时的单位角度旋转所需的需要时间dt求出，例如如图7的(a)所示。
并且，在本实施方式中，需要将以发动机的压缩上死点为基准的相对角速度累加的值，因此只要求出由惯性转矩引起的角速度变化量 dω的以压缩上死点的值为基准的相对值dω'的累加值即可。另外，关于所述角速度变化量dω'，需要进行与各曲柄角的角速度所应用的噪声去除方法相同的处理。各发动机转速时的惯性转矩成分通过以下方式求出：按单位转速求出所述角速度变化量dω'的累加值，在抽吸转矩提取装置100及各量产车辆的ECU中进行数据设定，将该值与基准角速度相乘。
在本实施方式中，若按照上述方式求出第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1'_i、Σωω2'_j，则这些值被提取作为各气缸#1、#2的抽吸转矩成分。图7的(b)例示从相对角速度的累加值(1)去除惯性转矩成分(2)以提取抽吸转矩成分(3)。
各气缸#1、#2的抽吸转矩成分依赖于发动机转速及节气门开度，节气门全闭时的抽吸转矩成分例如如图8所示。所述抽吸转矩成分的提取以发动机转速为参数，以例如基于发动机转速和进气歧管压力的映射形式求出。
对于按照上述方式求出的第1及第2气缸抽吸转矩Σωω1'_i、Σωω2'_j而言，若是同一车型则针对各车辆是共通的，因此将所述惯性转矩成分及抽吸转矩成分在车型相同的各量产车辆M的ECU中进行数据设定，用于失火参数的修正。
返回图1，各量产车辆M具有齿间误差系数学习装置200，以处于燃料中断状态为条件之一，计算用于求出齿间误差成分的齿间误差系数并学习。
在齿间误差系数学习装置200中，曲柄角速度测量部5b求出角速度ω。720度滤波处理部6b将由负荷转矩及摩擦引起的角速度变化成分去除。相对角速度计算部7b计算第1及第2气缸相对角速度ωω1_i、ωω2_j。累加角速度计算部8b计算第1及第2气缸累加角速度Σωω1_i、Σωω2_j。惯性转矩成分去除部9b计算惯性转矩成分去除后的第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1'_i、Σωω2'_j。
由于销售车辆M的曲轴脉冲发生器转子3包含齿间误差，因此所述第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1'_i、Σωω2'_j中不仅包含抽吸转矩成分，还包含齿间误差成分。
齿间误差系数学习部10b使用采用所述标准车辆Mref而登记在 ECU中的抽吸转矩成分的数据，从所述第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1'_i、Σωω2'_j中去除各气缸的抽吸转矩成分，从而求出第1 及第2气缸齿间误差成分Σωω1”_i、Σωω2”_j。图9示出从相对角速度的累加值(1)中去除惯性转矩成分(2)及抽吸转矩成分(3)以提取齿间误差成分(4)的例子。
并且，通过将第1及第2气缸齿间误差成分Σωω1”_i、Σωω2”_j 分别除以第1气缸基准角速度ωref1及第2气缸基准角速度ωref2，从而计算出第1齿间误差系数Kpul1及第2齿间误差系数Kpul2，将这些齿间误差系数作为齿间误差系数Kpul的学习结果存储在ECU 中。
返回图1，各销售车辆M具有失火判定装置300，在实际行驶时计算失火参数以判定有无失火发生。
在失火判定装置300中，曲柄角速度测量部5b求出角速度ω。 720度滤波处理部6b去除由负荷转矩及摩擦引起的角速度变化成分。相对角速度计算部7b计算第1及第2气缸相对角速度ωω1_i、ωω2_j。累加角速度计算部8b计算第1及第2气缸累加角速度Σωω1_i、Σωω2_j。惯性转矩成分去除部9b将惯性转矩成分去除，计算第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1'_i、Σωω2'_j。
抽吸转矩成分去除部11b使用采用所述标准车辆Mref而在ECU 中设定的抽吸转矩成分的数据，从所述第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1'_i、Σωω2'_j中去除抽吸转矩成分，计算出第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1”_i、Σωω2”_j。
齿间误差成分去除部12b将由所述齿间误差系数学习装置200学习并存储在ECU中的第1及第2气缸齿间误差系数Kpul1、Kpul2分别乘以第1气缸基准角速度ωref1及第2气缸基准角速度ωref2，计算第1及第2气缸齿间误差成分。并且，通过将所述第1及第2气缸齿间误差成分从所述第1及第2气缸去除后累加角速度Σωω1”_i、Σωω2”_j中减掉，针对各气缸计算失火参数。失火判定部13b基于失火参数来判定有无失火。
根据本实施方式，在不等间隔点火发动机或单缸发动机中，无需针对脉冲转子的每个齿间计测误差就能够从失火参数中去除齿间误差，能够实现基于失火参数的高精度失火判定。
需要说明的是，在上述实施方式中，说明了从累加角速度中去除惯性转矩成分的情况，但本发明不仅限定于此，只要最终能够从累加角速度中去除惯性转矩成分，也可以预先求出预先曲柄角与由惯性转矩引起的角速度成分间的关系，从累加前的角速度中去除与相应曲柄角对应的惯性转矩成分。
另外，在上述实施方式中，说明了基于基准角速度求出相对角速度及其累加角速度，将去除后累加角速度除以在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度而求出齿间误差系数的情况。但本发明不仅限定于此，也可以求出评价失火的循环的平均角速度、发动机转速或基于与之相应的值求出相对角速度及其累加角速度，再除以前述平均角速度或发动机转速等。
附图标记说明
2…曲轴，3…曲轴脉冲发生器转子，3ref…理想曲轴脉冲发生器转子，4…曲轴脉冲发生器传感器，5a、5b…曲柄角速度测量部，6a、 6b…720度滤波处理部，7a、7b…相对角速度计算部，8a、8b…累加角速度计算部，9a、9b…惯性转矩成分去除部，10b…齿间误差系数学习部，11b…抽吸转矩成分去除部，12b…齿间误差成分去除部， 13b…失火判定部，100…抽吸转矩成分提取装置，200…齿间误差系数学习装置，300…失火判定装置。

Claims (16)

1.一种曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置，其特征在于，包括：
在实质上未产生燃烧转矩的状态下根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度的机构(4b、5b)；
基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度的机构(7b)；
在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度的机构(8b)；
从所述累加角速度或累加前的角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度的机构(9b、11b)；
将所述去除后累加角速度除以所述基准角速度以计算齿间误差系数并学习的机构(10b)；
将所述齿间误差系数乘以其学习后检测到的基准角速度来计算齿间误差成分的机构(12b)；以及
从所述去除后累加角速度中去除所述齿间误差成分的机构(12b)。
2.根据权利要求1所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置，其特征在于，
检测所述角速度的机构在燃料中断状态下检测角速度。
3.根据权利要求1所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置，其特征在于，
具有从所述角速度的检测结果中去除第1角速度变化成分的机构(6b)，其中，所述第1角速度变化成分是由从通过发动机驱动的车辆的轮胎或辅机施加的负荷转矩以及发动机的滑动部件的摩擦引起的、车载发动机可能产生的角速度变化成分，
计算所述相对角速度的机构以将所述第1角速度变化成分去除后的角速度为对象，计算相对角速度。
4.根据权利要求2所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置，其特征在于，
具有从所述角速度的检测结果中去除第1角速度变化成分的机构(6b)，其中，所述第1角速度变化成分是由从通过发动机驱动的车辆的轮胎或辅机施加的负荷转矩以及发动机的滑动部件的摩擦引起的、车载发动机可能产生的角速度变化成分，
计算所述相对角速度的机构以将所述第1角速度变化成分去除后的角速度为对象，计算相对角速度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置，其特征在于，
所述发动机是不等间隔点火发动机。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除装置，其特征在于，
所述发动机是单缸发动机。
7.一种曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
在量产车辆中实质上未产生燃烧转矩的状态下，根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角处的角速度，
基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，
在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度，
从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度，
将所述去除后累加角速度除以所述基准角速度以计算齿间误差系数并学习，
将所述齿间误差系数乘以其学习后检测到的基准角速度来计算齿间误差成分，
从所述去除后累加角速度中去除所述齿间误差成分。
8.根据权利要求7所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
在燃料中断状态下检测角速度。
9.根据权利要求7所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
从所述角速度的检测结果中去除第1角速度变化成分，以去除该第1角速度变化成分后的角速度为对象，计算相对角速度，其中，所述第1角速度变化成分是由从通过发动机驱动的车辆的轮胎或辅机施加的负荷转矩以及发动机的滑动部件的摩擦引起的、车载发动机可能产生的角速度变化成分。
10.根据权利要求8所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
从所述角速度的检测结果中去除第1角速度变化成分，以去除该第1角速度变化成分后的角速度为对象，计算相对角速度，其中，所述第1角速度变化成分是由从通过发动机驱动的车辆的轮胎或辅机施加的负荷转矩以及发动机的滑动部件的摩擦引起的、车载发动机可能产生的角速度变化成分。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
所述发动机是不等间隔点火发动机。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
所述发动机是单缸发动机。
13.根据权利要求7至10中任一项所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
在装配有齿间误差实质上为零的理想曲轴脉冲发生器转子的标准车辆中，在燃料中断状态下检测各曲柄角处的角速度，
基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，
在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度，
从所述累加角速度中去除惯性转矩成分以求出抽吸转矩成分，
将在所述标准车辆中求出的抽吸转矩成分设定于所述量产车辆的ECU，并从在该量产车辆中计算出的累加角速度中去除该抽吸转矩成分。
14.根据权利要求11所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
在装配有齿间误差实质上为零的理想曲轴脉冲发生器转子的标准车辆中，在燃料中断状态下检测各曲柄角处的角速度，
基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，
在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度，
从所述累加角速度中去除惯性转矩成分以求出抽吸转矩成分，
将在所述标准车辆中求出的抽吸转矩成分设定于所述量产车辆的ECU，并从在该量产车辆中计算出的累加角速度中去除该抽吸转矩成分。
15.根据权利要求12所述的曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法，其特征在于，
在装配有齿间误差实质上为零的理想曲轴脉冲发生器转子的标准车辆中，在燃料中断状态下检测各曲柄角处的角速度，
基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度，
在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度，
从所述累加角速度中去除惯性转矩成分以求出抽吸转矩成分，
将在所述标准车辆中求出的抽吸转矩成分设定于所述量产车辆的ECU，并从在该量产车辆中计算出的累加角速度中去除该抽吸转矩成分。
16.一种机动车辆，其特征在于，包括：
在实质上未产生燃烧转矩的状态下根据曲轴脉冲间时间检测各曲柄角的角速度的机构；
基于各曲柄角的角速度计算各曲柄角处的相对于在发动机的压缩上死点附近检测到的基准角速度的相对角速度的机构；
在规定的曲柄角范围内对所述相对角速度进行累加以计算累加角速度的机构；
从所述累加角速度中去除惯性转矩成分及抽吸转矩成分以计算去除后累加角速度的机构；
将所述去除后累加角速度除以所述基准角速度来计算齿间误差系数并学习的机构；
将所述齿间误差系数乘以其学习后检测到的基准角速度来计算齿间误差成分的机构；以及
从所述去除后累加角速度中去除所述齿间误差成分来计算失火参数的机构，
基于所述失火参数进行失火判定。
CN201780088872.XA 2017-03-31 2017-03-31 机动车及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置 Active CN110494640B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/013611 WO2018179340A1 (ja) 2017-03-31 2017-03-31 エンジン車両ならびにクランクパルサロータの歯間誤差除去方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110494640A CN110494640A (zh) 2019-11-22
CN110494640B true CN110494640B (zh) 2022-03-08

Family

ID=63674537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780088872.XA Active CN110494640B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 机动车及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3604779B1 (zh)
JP (1) JP6818127B2 (zh)
CN (1) CN110494640B (zh)
WO (1) WO2018179340A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7208710B2 (ja) * 2017-11-02 2023-01-19 株式会社デンソー エンジン用失火判定装置及び車両
CN109991438B (zh) * 2019-03-26 2021-12-07 武汉理工大学 一种汽车齿圈角速度测量误差消除方法与装置
KR102213233B1 (ko) * 2019-11-28 2021-02-08 주식회사 현대케피코 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법
EP3916398B1 (en) * 2020-05-29 2023-10-18 Honda Motor Co., Ltd. Crank angular velocity measuring device and misfire detection device
JP7567518B2 (ja) * 2021-02-01 2024-10-16 セイコーエプソン株式会社 減速機の角度伝達誤差補正方法およびロボットシステム
JP7566825B2 (ja) 2022-07-21 2024-10-15 ヤマハ発動機株式会社 独立スロットル型の２－４気筒エンジンユニット

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001077692A2 (de) * 2000-04-06 2001-10-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur kompensation der drehunförmigkeit bei der drehzahlerfassung
JP2004536993A (ja) * 2001-07-23 2004-12-09 インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー エンジントルク計算
CN101059106A (zh) * 2005-12-27 2007-10-24 本田技研工业株式会社 内燃机的失火检测装置
CN102374061A (zh) * 2010-08-13 2012-03-14 阿尔特(中国)汽车技术有限公司 发动机曲轴齿形误差学习方法
JP2016070255A (ja) * 2014-10-01 2016-05-09 川崎重工業株式会社 失火判定装置
JP2016217148A (ja) * 2015-05-14 2016-12-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の失火判定装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0583495B1 (de) * 1992-08-14 1996-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erkennung und Korrektur von Fehlern bei der Zeitmessung an sich drehenden Wellen
JP3675049B2 (ja) * 1996-08-09 2005-07-27 株式会社デンソー 内燃機関の失火検出装置
DE19540674C2 (de) * 1995-10-31 1999-01-28 Siemens Ag Adaptionsverfahren zur Korrektur von Toleranzen eines Geberrades
JP3262003B2 (ja) * 1996-12-17 2002-03-04 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の出力変動検出方法
JP3303732B2 (ja) * 1996-12-19 2002-07-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4339347B2 (ja) 2006-10-30 2009-10-07 本田技研工業株式会社 内燃機関のクランク角速度検出装置
DE102010003561A1 (de) * 2010-03-31 2011-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur systematischen Behandlung von Fehlern
JP6068234B2 (ja) * 2013-03-29 2017-01-25 本田技研工業株式会社 エンジン制御装置
DE102014220509A1 (de) * 2014-10-09 2016-04-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Lage des Zylinderkolbens anhand eines hochaufgelösten Körperschallsignals oder Drehzahlsignals

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001077692A2 (de) * 2000-04-06 2001-10-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur kompensation der drehunförmigkeit bei der drehzahlerfassung
JP2004536993A (ja) * 2001-07-23 2004-12-09 インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー エンジントルク計算
CN101059106A (zh) * 2005-12-27 2007-10-24 本田技研工业株式会社 内燃机的失火检测装置
CN102374061A (zh) * 2010-08-13 2012-03-14 阿尔特(中国)汽车技术有限公司 发动机曲轴齿形误差学习方法
JP2016070255A (ja) * 2014-10-01 2016-05-09 川崎重工業株式会社 失火判定装置
JP2016217148A (ja) * 2015-05-14 2016-12-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の失火判定装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3604779B1 (en) 2021-04-14
EP3604779A1 (en) 2020-02-05
JPWO2018179340A1 (ja) 2019-12-12
CN110494640A (zh) 2019-11-22
WO2018179340A1 (ja) 2018-10-04
JP6818127B2 (ja) 2021-01-20
EP3604779A4 (en) 2020-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110494640B (zh) 机动车及曲轴脉冲发生器转子的齿间误差消除方法及装置
JP3479090B2 (ja) 多気筒エンジンの燃焼状態診断装置
JP4312762B2 (ja) 内燃機関におけるミスファイアの検出
EP1918688B1 (en) Misfire detecting apparatus for internal combustion engine
JP5099258B2 (ja) 内燃機関のトルク推定装置
CN100436795C (zh) 内燃机的失火检测装置
US20160334305A1 (en) Misfire determination apparatus for internal combustion engine
US7540185B2 (en) System and method for detecting engine misfires
US10788397B2 (en) Engine misfire determination device and vehicle
EP3480445B1 (en) Unequal interval combustion engine misfire determination device and vehicle
WO2018179341A1 (ja) 単気筒エンジンの失火検知装置および方法ならびに車両
CN110529278B (zh) 发动机的失火检测方法、装置和系统
CN110671203B (zh) 失火缸确定方法、装置、设备及计算机可读存储介质
KR102202723B1 (ko) 다기통 엔진의 실화 진단 방법 및 장치
EP2641073B1 (fr) Procede de detection des defauts de combustion d'un moteur a combustion interne
US20060142929A1 (en) Device and method for estimation of an engine torque
JPH06503167A (ja) 内燃機関のシリンダにおける燃焼異常状態検出方法
CN113740556B (zh) 曲柄角速度测定装置以及失火判定装置
Chen et al. Estimation of engine rotational dynamics using Kalman filter based on a kinematic model
KR102554010B1 (ko) 엔진의 실화 진단 방법 및 장치
KR102261486B1 (ko) 엔진 실화 진단 방법 및 장치
KR102119852B1 (ko) 단기통 4행정 엔진의 실화 진단 방법 및 장치
FR2950655A1 (fr) Procede d'evaluation des couples instantanes des cylindres d'un moteur a combustion interne.
KR20230103464A (ko) 엔진의 실화 진단 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant