УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОПУСКОВ ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОПУСКОВ ЗАЖИГАНИЯ В ДВИГАТЕЛЕ
DEVICE TO DEFINE ICE COMBUSTION MISS AND METHOD TO THIS END

Настоящее изобретение относится к устройству для определения пропусков зажигания для двигателя внутреннего сгорания и соответствующему способу определения пропусков зажигания. В частности, настоящее изобретение относится к устройству для определения пропусков зажигания, которое определяет пропуски зажигания в многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, а также к соответствующему способу определения пропусков зажигания, который определяет пропуски зажигания в таком двигателе внутреннего сгорания.
В одном из предложенных устройств для определения пропусков зажигания использован специфический уровень критерия, который ниже стандартного уровня критерия для определения пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания во время прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов для каталитической конверсии выхлопных газов, выпускаемых из двигателя внутреннего сгорания (см., например, Бюллетень выложенных заявок на патент Японии №2002-4936). Предложенное устройство определяет пропуски зажигания в двигателе внутреннего сгорания во время прогрева катализатора, когда среднее отклонение скорости вращения двигателя внутреннего сгорания превышает специфический уровень, который ниже стандартного уровня критерия.
Согласно первому объекту настоящего изобретения создано устройство для определения пропусков зажигания, определяющее пропуски зажигания в двигателе внутреннего сгорания с несколькими цилиндрами с изменяющимся опережением зажигания и содержащее блок определения углового положения, который определяет угловое положение коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания; модуль для вычисления флуктуаций вращения, который последовательно вычисляет флуктуаций вращения при углах поворота кривошипов, соответствующих распределению зажигания для нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, на основании определенных угловых положений коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания; модуль для вычисления разности флуктуаций вращения, который вычисляет первую разность флуктуаций вращения и вторую разность флуктуаций вращения, при этом первая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипа, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный первый угол, а вторая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный второй угол, который отличается от заданного первого угла; и модуль определения пропусков зажигания двигателя, который определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания на основании первой разности флуктуаций вращения и второй разности флуктуаций вращения, вычисленных модулем для вычисления разности флуктуаций вращения, в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до выполнения заданного условия.
Предпочтительно, заданное условие представляет собой завершение прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.
Предпочтительно, двигатель внутреннего сгорания приводится в действие с задержкой зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.
Предпочтительно, модуль для определения пропусков зажигания двигателя определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины, которая отличается от заданной первой величины.
Предпочтительно, заданная первая величина меньше заданной второй величины.
Предпочтительно, модуль для определения пропусков зажигания двигателя определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда соотношение первой объектной разности флуктуаций вращения, которая выбрана как первая разность флуктуаций вращения, составляющая не меньше заданной первой величины, и другой первой разности флуктуаций вращения, иной, чем первая объектная разность флуктуаций вращения, находится в заданном первом интервале соотношений идентификации пропусков зажигания, и когда соотношение второй объектной разности флуктуаций вращения, которая выбрана как вторая разность флуктуаций вращения, составляющая не меньше заданной второй величины, и другой разности флуктуаций вращения, иной, чем вторая объектная разность флуктуаций вращения, находится в заданном втором интервале соотношений идентификации пропусков зажигания, отличающемся от заданного первого интервала соотношений идентификации пропусков зажигания.
Предпочтительно, другая первая разность флуктуаций вращения является одной из следующих разностей флуктуаций: третьей предшествующей первой разностью флуктуаций, являющейся третьей перед первой объектной разностью флуктуаций вращения, непосредственно предшествующей первой разностью флуктуаций вращения непосредственно перед первой объектной разностью флуктуаций вращения и непосредственно последующей первой разностью флуктуаций вращения непосредственно после первой объектной разности флуктуаций вращения, и другая вторая разность флуктуаций вращения является одной из следующих разностей флуктуаций: третьей предшествующей второй разностью флуктуаций, являющейся третьей перед второй объектной разностью флуктуаций вращения, непосредственно предшествующей второй разностью флуктуаций вращения непосредственно перед второй объектной разностью флуктуаций вращения и непосредственно последующей второй разностью флуктуаций вращения непосредственно после второй объектной разности флуктуаций вращения.
Предпочтительно, модуль для определения пропусков зажигания двигателя определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания при условии, что промежуточная разность флуктуаций вращения меньше заданной промежуточной опорной величины, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины, при этом промежуточная разность флуктуаций вращения представляет собой разность между флуктуацией вращения при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на фазовый угол, соответствующий фазе нескольких цилиндров, и флуктуацией вращения при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на величину, полученную умножением данного фазового угла на, по меньшей мере, одно численное значение, выбранное из числа цилиндров, этого числа минус 1 и этого числа минус 2.
Предпочтительно, модуль для определения пропусков зажигания двигателя определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания в случае, когда все промежуточные разности флуктуаций вращения, которые даны как разность флуктуаций вращения при углах поворота кривошипов перед умножением фазового угла на указанное число, это число минус 1 и это число минус 2, меньше заданной промежуточной опорной величины.
Предпочтительно, заданный первый угол составляет 360 градусов, а заданный второй угол составляет 720 градусов.
Предпочтительно, модуль для вычисления флуктуаций вращения рассчитывает угловую скорость вращения при каждом заданном угле поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и вычисляет флуктуацию вращения как разность между угловой скоростью вращения в соответствии с установкой зажигания для каждого из нескольких цилиндров двигателя внутреннего сгорания и угловой скоростью вращения при предшествующей установке опережения зажигания перед заданным углом расположения кривошипов.
Предпочтительно, модуль для вычисления флуктуаций вращения рассчитывает угловое ускорение вращения, соответствующее установке зажигания для каждого из нескольких цилиндров двигателя внутреннего сгорания, как флуктуацию вращения при угле поворота кривошипов, соответствующем зажиганию.
Предпочтительно, двигатель внутреннего сгорания установлен на гибридном автомобиле и функционирует в момент приведения в действие, независимо от условий эксплуатации гибридного автомобиля.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создан способ определения пропусков зажигания, который определяет пропуски зажигания в двигателе внутреннего сгорания с несколькими цилиндрами с изменяющимся опережением зажигания, при котором: (а) последовательно вычисляют флуктуаций вращения при углах поворота кривошипов, соответствующих распределению зажигания для нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, основанном на опознанных угловых положениях коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания; (b) вычисляют первую разность флуктуаций вращения и вторую разность флуктуаций вращения, при этом первая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипа, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный первый угол, а вторая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный второй угол, который отличается от заданного первого угла; и (с) определяют пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания на основании вычисленной первой разности флуктуаций вращения и вычисленной второй разности флуктуаций вращения в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до выполнения заданного условия.
Предпочтительно, на этапе (с) определяют пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до завершения прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.
Предпочтительно, на этапе (с) определяют пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины, которая отличается от заданной первой величины.
Предпочтительно, определяют пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, который приводится в действие при запуске с задержкой зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.
Таким образом, устройство для определения пропусков зажигания, являющееся прототипом, использует более низкий уровень критерия во время прогрева катализатора. Поэтому может иметь место отказ в определении пропусков зажигания. В особенности, если двигатель внутреннего сгорания установлен на гибридном автомобиле с возможностью привода от электродвигателя, то он может функционировать с установкой позднего зажигания для ускорения прогрева катализатора. В этом случае двигатель внутреннего сгорания обладает более замедленным сгоранием. Простое уменьшение уровня критерия может соответственно привести к неадекватному или неточному определению пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания.
Устройство для определения пропусков зажигания и соответствующий способ определения пропусков зажигания согласно изобретению в соответствии с этим направлены на обеспечение адекватного определения пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания перед завершением прогрева. Устройство для определения пропусков зажигания и соответствующий способ определения пропусков зажигания согласно изобретению также направлены на обеспечение точного определения пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания даже во время работы двигателя внутреннего сгорания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов для каталитической конверсии выхлопных газов, выпускаемых из двигателя внутреннего сгорания.
Для достижения, по меньшей мере, части из указанной выше и других связанных с ней целей устройство для определения пропусков зажигания и соответствующий способ определения пропусков зажигания согласно данному изобретению имеют состав, который был описан ранее.
Данное изобретение направлено на устройство для определения пропусков зажигания, которое определяет пропуски зажигания в многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания с возможностью изменения угла опережения зажигания. Такое устройство для определения пропусков зажигания включает в себя: блок определения углового положения, который определяет угловое положение коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания; модуль для вычисления флуктуаций вращения, который последовательно вычисляет флуктуаций вращения при углах поворота кривошипов, соответствующих распределению зажигания для нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, на основании определенных угловых положений коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания; модуль для вычисления разности флуктуаций вращения, который последовательно вычисляет первую разность флуктуаций вращения и вторую разность флуктуаций вращения, при этом первая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипа, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный первый угол, а вторая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный второй угол, который отличается от заданного первого угла; и модуль определения пропусков зажигания двигателя, который определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания на основании первой разности флуктуаций вращения и второй разности флуктуаций вращения, вычисленными указанным модулем для вычисления разности флуктуаций вращения, в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до выполнения заданного условия.
Устройство для определения пропусков зажигания согласно изобретению последовательно рассчитывает флуктуаций вращения при углах поворота кривошипов, соответствующих распределению зажигания для нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, на основании угловых положений коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Устройство для определения пропусков зажигания затем рассчитывает первую разность флуктуаций вращения и вторую разность флуктуаций вращения. Первая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный первый угол. Вторая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный второй угол, который отличается от заданного первого угла. Устройство для определения пропусков зажигания определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания на основании вычисленной первой разности флуктуаций вращения и вычисленной второй разности флуктуаций вращения в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до выполнения заданного условия. А именно, устройство для определения пропусков зажигания использует разности флуктуаций вращения, определенные для флуктуаций вращения при разных предшествующих углах поворота кривошипов. Такое устройство обеспечивает адекватное определение пропусков зажигания двигателя внутреннего сгорания в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до выполнения заданного условия. «Заданное условие» может быть завершением прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Это устройство обеспечивает адекватное и точное определение пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания даже во время работы двигателя внутреннего сгорания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов. «Двигатель внутреннего сгорания» может приводиться в действие при запуске с установкой позднего зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Это устройство обеспечивает адекватное и точное определение пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания даже во время работы двигателя внутреннего сгорания с установкой позднего зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов.
В устройстве для определения пропусков зажигания согласно изобретению, например, модуль для определения пропусков зажигания двигателя может определять пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины, которая отличается от заданной первой величины. В этом случае заданная первая величина может быть меньше заданной второй величины.
В устройстве для определения пропусков зажигания согласно изобретению, которое определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины, модуль для определения пропусков зажигания двигателя может определять пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда соотношение первой объектной разности флуктуаций вращения, которая выбрана как первая разность флуктуаций вращения, составляющая не меньше заданной первой величины, и другой первой разности флуктуаций вращения, иной, чем первая объектная разность флуктуаций вращения, находится в заданном первом интервале соотношений идентификации пропусков зажигания, и когда соотношение второй объектной разности флуктуаций вращения, которая выбрана как вторая разность флуктуаций вращения, составляющая не меньше заданной второй величины, и другой разности флуктуаций вращения, иной, чем вторая объектная разность флуктуаций вращения, находится в заданном втором интервале соотношений идентификации пропусков зажигания, отличающемся от заданного первого интервала соотношений идентификации пропусков зажигания. В этом случае другая первая разность флуктуаций вращения может быть одной из следующих разностей флуктуаций: третьей предшествующей первой разностью флуктуаций перед первой объектной разностью флуктуаций вращения, непосредственно предшествующей первой разностью флуктуаций вращения непосредственно перед первой объектной разностью флуктуаций вращения и непосредственно последующей первой разностью флуктуаций вращения непосредственно после первой объектной разности флуктуаций вращения. И другая вторая разность флуктуаций вращения может быть одной из следующих разностей флуктуаций: третьей предшествующей второй разностью флуктуаций перед второй объектной разностью флуктуаций вращения, непосредственно предшествующей второй разностью флуктуаций вращения непосредственно перед второй объектной разностью флуктуаций вращения и непосредственно последующей второй разностью флуктуаций вращения непосредственно после второй объектной разности флуктуаций вращения. Это устройство обеспечивает адекватное и точное определение пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления устройства для определения пропусков зажигания согласно изобретению, которое определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины, модуль для определения пропусков зажигания двигателя может определять пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания при условии, что промежуточная разность флуктуаций вращения меньше заданной промежуточной опорной величины, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины. Промежуточная разность флуктуаций вращения представляет собой разность между флуктуацией вращения при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на фазовый угол, соответствующий фазе нескольких цилиндров, и флуктуацией вращения при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на величину, полученную умножением данного фазового угла на, по меньшей мере, одно численное значение, выбранное из числа цилиндров, этого числа минус 1 и этого числа минус 2. Это устройство обеспечивает адекватное определение пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания. В этом случае модуль для определения пропусков зажигания двигателя может также определять пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания в случае, когда все промежуточные разности флуктуаций вращения, которые даны как разность флуктуаций вращения при углах поворота кривошипов перед умножением фазового угла на указанное число, это число минус 1 и это число минус 2, меньше заданной промежуточной опорной величины. Это устройство обеспечивает более адекватное определение пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания.
В устройстве для определения пропусков зажигания согласно изобретению заданный первый угол и заданный второй угол могут составлять 360 градусов и 720 градусов, соответственно. Однако первый угол и второй угол не ограничены этими величинами и могут быть установлены произвольным образом.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления устройства для определения пропусков зажигания согласно изобретению модуль для вычисления флуктуаций вращения может рассчитывать угловую скорость вращения при каждом заданном угле поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и вычислять флуктуацию вращения как разность между угловой скоростью вращения в соответствии с установкой зажигания для каждого из нескольких цилиндров двигателя внутреннего сгорания и угловой скоростью вращения при предшествующей установке зажигания перед заданным углом расположения кривошипов. Кроме того, модуль для вычисления флуктуаций вращения может рассчитывать угловое ускорение вращения, соответствующее установке зажигания для каждого из нескольких цилиндров двигателя внутреннего сгорания, как флуктуацию вращения при угле расположения кривошипов, соответствующем зажиганию.
Устройство для определения пропусков зажигания согласно изобретению может быть использовано для определения пропусков зажигания двигателя внутреннего сгорания, который установлен на гибридном автомобиле и функционирует в момент приведения в действие, независимо от условий эксплуатации гибридного автомобиля.
В способе определения пропусков зажигания согласно изобретению последовательно рассчитывают флуктуаций вращения при углах поворота кривошипов, соответствующих распределению зажигания для нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, основанном на угловых положениях коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. В способе определения пропусков зажигания затем рассчитывают первую разность флуктуаций вращения и вторую разность флуктуаций вращения. Первая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный первый угол. Вторая разность флуктуаций вращения представляет собой разность между каждой из флуктуаций вращения, последовательно вычисленных при соответствующих углах поворота кривошипов, и флуктуацией вращения, вычисленной при угле поворота кривошипов, предшествующем каждому из соответствующих углов поворота кривошипов на заданный второй угол, который отличается от заданного первого угла. Способ определения пропусков зажигания определяет пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания на основании вычисленной первой разности флуктуаций вращения и вычисленной второй разности флуктуаций вращения в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до выполнения заданного условия. А именно, способ определения пропусков зажигания использует разности флуктуаций вращения, определенные для флуктуаций вращения при разных предшествующих углах поворота кривошипов. Такой способ обеспечивает адекватное определение пропусков зажигания двигателя внутреннего сгорания в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до выполнения заданного условия. «Заданное условие» может быть завершением прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Этот способ обеспечивает адекватное и точное определение пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания даже во время работы двигателя внутреннего сгорания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов. «Двигатель внутреннего сгорания» может приводиться в действие при запуске с установкой позднего зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Это устройство обеспечивает адекватное и точное определение пропусков зажигания в двигателе внутреннего сгорания даже во время работы двигателя внутреннего сгорания с установкой позднего зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления способа определения пропусков зажигания согласно изобретению на этапе (с) определяют пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания в течение периода времени от запуска двигателя внутреннего сгорания до завершения прогрева катализатора, включенного в блок контроля выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. В другом предпочтительном варианте осуществления способа определения пропусков зажигания согласно изобретению на этапе (с) определяют пропуски зажигания двигателя внутреннего сгорания, когда первая разность флуктуаций вращения не меньше заданной первой величины и когда вторая разность флуктуаций вращения не меньше заданной второй величины, которая отличается от заданной первой величины. Заданная первая величина может быть меньше заданной второй величины.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 схематически иллюстрирует конфигурацию гибридного автомобиля 20, снабженного устройством для определения пропусков зажигания для двигателя внутреннего сгорания согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг.2 схематически иллюстрирует структуру электронного блока 24 управления двигателем, функционирующего в качестве устройства для определения пропусков зажигания, и двигатель 22, приводимый в действие и управляемый данным электронным блоком 24 управления двигателем;
Фиг.3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева, выполняемую электронным блоком 24 управления двигателем в данном варианте осуществления;
Фиг.4 представляет собой график изменения со временем разности флуктуаций вращения Nxd360 в случае пропусков зажигания;
Фиг.5 представляет собой график изменения со временем разности флуктуаций вращения Nxd720 в случае пропусков зажигания;
Фиг.6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева, выполняемую электронным блоком 24 управления двигателем в другом варианте осуществления изобретения; и
Фиг.7 представляет собой график изменения со временем флуктуаций вращения Nxd(n) в случае пропусков зажигания.
Некоторые варианты осуществления данного изобретения описаны ниже в качестве предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг.1 схематически иллюстрирует конфигурацию гибридного автомобиля 20, снабженного устройством для определения пропусков зажигания для двигателя внутреннего сгорания согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Фиг.2 схематически иллюстрирует структуру электронного блока 24 управления двигателем, функционирующего в качестве устройства для определения пропусков зажигания, и двигатель 22, приводимый в действие и управляемый данным электронным блоком 24 управления двигателем. Как представлено на фиг.1, гибридный автомобиль 20 согласно данному варианту осуществления включает в себя двигатель 22, который приводится в действие и управляется электронным блоком 24 управления двигателем (изображенным на чертеже как электронный блок управления (ECU) двигателем), планетарный зубчатый механизм 30, которые имеет водило, соединенное с коленчатым валом 26 или выходным валом двигателя 22 и коронной шестерней, соединенной с ведущим валом, который связан с мостом ведущих колес 69а и 69b, электродвигатель MG1, который соединен с солнечной шестерней планетарного зубчатого механизма 30 и приводится в действие и управляется электронным блоком 40 управления электродвигателями (изображенным на чертеже как электронный блок управления (ECU) электродвигателями) через инвертор 41, электродвигатель MG2, который соединен с ведущим валом, связанным с мостом ведущих колес 69а и 69b, и приводится в действие и управляется электронным блоком 40 управления электродвигателями через инвертор 42, аккумулятор 50, который выполнен с возможностью ввода и вывода электрической мощности от электродвигателей MG1 и MG2 и к ним через инверторы 41 и 42, и электронную систему 70 управления гибридным автомобилем, которая в целом управляет функционированием гибридного автомобиля 20. Электронная система 70 управления гибридным автомобилем сконструирована в виде микропроцессора, включающего в себя центральный процессор (ЦП) 72, ПЗУ 74, в котором записана программа для обработки данных, ОЗУ 76, которое временно сохраняет данные, порты ввода и вывода (не показаны) и коммуникационный порт (не показан). Электронная система 70 управления гибридным автомобилем принимает через свой порт ввода данные о положении механизма переключения передач SP или о положении рычага 81 переключения передач в данный момент от датчика 82 положения механизма переключения передач, степени открытия дроссельной заслонки Acc или о степени нажатия водителем педали 83 акселератора от датчика 84 положения педали акселератора, положении тормозной педали ВР или о степени нажатия водителем тормозной педали 85 от датчика 86 положения тормозной педали и о скорости V автомобиля от датчика 88 скорости автомобиля. Электронная система 70 управления гибридным автомобилем соединена с электронным блоком 24 управления двигателем и электронным блоком 40 управления электродвигателями через коммуникационный порт для передачи различных сигналов управления и данных в электронный блок 24 управления двигателем и электронный блок 40 управления электродвигателями и от этих блоков.
Двигатель 22 является двигателем внутреннего сгорания с однорядным расположением шести цилиндров, который потребляет углеводородное топливо, такое как бензин или дизельное топливо, для выдачи мощности. Как показано на фиг.2, воздух, очищенный воздушным фильтром 122 и поступивший через дроссельный клапан 124, смешивается с тонко распыленным топливом, инжектированным через клапан 126 для инжекции топлива, с образованием топливно-воздушной смеси. Топливно-воздушная смесь вводится в камеру сгорания посредством впускного клапана 128. Введенную топливно-воздушную смесь поджигают искрой, создаваемой свечой зажигания 130, для сгорания мгновенным образом. Возвратно-поступательное перемещение поршня 132 под действием энергии сгорания преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 26. Выхлопные газы из двигателя 22 проходят через блок контроля выпуска выхлопных газов 134 (заполненный трехкомпонентным катализатором) для преобразования токсичных компонентов, содержащихся в выхлопных газах, а именно монооксида углерода (СО), углеводородов (НС) и оксидов азота (NOx), в безвредные компоненты и затем выпускаются во внешнюю атмосферу. В двигателе 22 согласно данному варианту осуществления поршни 122 соответствующих шести цилиндров присоединены к коленчатому валу 26 таким образом, чтобы сместить установку опережения зажигания в соответствующих цилиндрах в соответствии с углами поворота СА кривошипов на 120 градусов.
Электронный блок 24 управления двигателем, который управляет двигателем 22, сконструирован в виде микропроцессора, включающего в себя центральный процессор (ЦП) 24а, ПЗУ 24b, в котором записана программа для обработки данных, ОЗУ 24с, которое временно сохраняет данные, флэш-память (не показана), порты ввода и вывода (не показаны) и коммуникационный порт (не показан). Электронный блок 24 управления двигателем принимает через свой порт ввода сигналы от различных датчиков, которые измеряют и определяют условия функционирования двигателя 22. Сигналы, поступающие в электронный блок 24 управления двигателем, включают в себя угол поворота СА кривошипов от датчика 140 угла поворота кривошипов, определяемый как угол поворота коленчатого вала 26, температуру Tw охлаждающей воды от датчика 142 температуры воды, измеренную как температура охлаждающей воды в двигателе 22, положение кулачка от датчика 144 положения кулачка, определяемое как угловое положение распределительного вала, открывающего и закрывающего впускной клапан 128 и выпускной клапан для впуска и выпуска газа в камеру сгорания и из нее, положение дроссельного клапана от датчика 146 положения дроссельного клапана, определяемое как степень открытия или положение дроссельного клапана 124, поток всасываемого воздуха Ga от датчика 148 вакуума, измеряемый как нагрузка двигателя 22, отношение AF количества воздуха к количеству топлива от датчика 135а отношения количества воздуха к количеству топлива, размещенного до блока контроля выпуска выхлопных газов 134 по направлению протекания потока, и концентрацию кислорода от датчика 135b кислорода, размещенного после блока контроля выпуска выхлопных газов 134 по направлению протекания потока. Датчик 40 угла поворота кривошипа представляет собой магниторезистивный датчик вращения, имеющий магниторезистивные элементы (MRE), которые расположены в позициях, обращенных к магнитным роторам (не показаны), установленным на коленчатом валу 26. Датчик 140 угла поворота кривошипа выдает импульс при каждом заданном угловом положении (например, при угле СА поворота кривошипа через каждые 10 градусов). В данном варианте осуществления устройства электронный блок 24 управления двигателем использует импульсы с выхода датчика 140 угла поворота кривошипов для определения угла СА поворота кривошипов и расчета скорости N вращения двигателя 22. От электронного блока 24 управления двигателем поступают через порт вывода различные управляющие сигналы и приводные сигналы для привода двигателя 22 и управления им, например, приводные сигналы на клапан 126 для инжекции топлива, приводные сигналы на двигатель 136 дроссельного клапана для регулирования положения дроссельного клапана 124, управляющие сигналы на катушку 138 зажигания, объединенную с воспламенителем, и управляющие сигналы на механизм 150 регулирования газораспределения для изменения моментов открытия и закрытия впускного клапана 128. Как указано выше, электронный блок 24 управления двигателем соединен с электронной системой 70 управления гибридным автомобилем. Электронный блок 24 управления двигателем принимает управляющие сигналы от электронной системы 70 управления гибридным автомобилем для приведения в действие и управления двигателя 22 при одновременном выводе данных, относящихся к условиям работы двигателя 22, и подаче их в электронную систему 70 управления гибридным автомобилем в соответствии с требованиями.
Данное описание рассматривает операции для гибридного автомобиля 20 согласно варианту осуществления, имеющему вышеуказанную конфигурацию, главным образом серии операций для определения пропусков зажигания двигателя 22 электронным блоком 24 управления двигателем во время прогрева катализатора в блоке контроля выпуска выхлопных газов 134 после запуска двигателя 22.
Фиг.3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева, выполняемую электронным блоком 24 управления двигателем. Гибридный автомобиль 20 согласно данному варианту обладает возможностью движения в режиме привода от электродвигателя, в котором выходная мощность поступает только от электродвигателя MG2, в соответствии с состоянием заряда (SOC) аккумулятора 50 и мощности, требующейся от привода. Двигатель 22 соответственно приводится в действие со значительной задержкой зажигания сразу после запуска для ускорения прогрева катализатора, включенного в блок 134 контроля выпуска выхлопных газов.
Во время выполнения процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева центральный процессор 24а электронного блока 24 управления двигателем вначале принимает данные, требующиеся для определения пропусков зажигания двигателя, например, угол СА поворота кривошипов от датчика 140 угла поворота кривошипа (этап S100), и рассчитывает скорость N вращения коленчатого вала 26 при каждом угле СА поворота кривошипов на 60 градусов на основании ввода угла СА поворота кривошипов (этап S110). Скорость N вращения при каждом угле СА поворота кривошипов на 60 градусов рассчитывают из интервала между импульсом при определенном угле СА поворота кривошипов и импульсом при положении на 10 градусов перед углом СА поворота кривошипов. Центральный процессор 24а затем рассчитывает флуктуацию Nxd вращения при угле СА поворота кривошипов на каждые 120 градусов в соответствии с установкой опережения зажигания для каждого из шести цилиндров двигателя 22 как разность скорости N вращения при угле СА поворота кривошипов на каждые 60 градусов (этап S120). Центральный процессор 24а затем рассчитывает разность между вычисленной флуктуацией Nxd вращения при определенном угле СА поворота кривошипов и вычисленной флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 360 градусов угле СА поворота кривошипов в качестве разности флуктуаций вращения Nxd360 (этап S130) и разность между вычисленной флуктуацией Nxd вращения при определенном угле СА поворота кривошипов и вычисленной флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 720 градусов угле СА поворота кривошипов в качестве разности флуктуаций Nxd720 вращения (этап 3140). Флуктуацию Nxd вращения рассчитывают при угле СА поворота кривошипов каждые 120 градусов. Флуктуация Nxd вращения при предшествующем на 360 градусов угле СА поворота кривошипов является соответственно флуктуацией вращения при третьем предшествующем угле СА поворота кривошипов, а флуктуация Nxd вращения при предшествующем на 720 градусов угле СА поворота кривошипов является флуктуацией вращения при шестом предшествующем угле СА поворота кривошипов. На блок-схеме фиг.3 данные флуктуаций вращения выражены как Nxd(n), Nxd(n-3), и Nxd(n-6).
Вычисленную разность Nxd360 флуктуаций вращения сравнивают с заданной первой опорной величиной А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов (этап S150), в то время как вычисленную разность Nxd720 флуктуаций вращения сравнивают с заданной первой опорной величиной В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов (этап S160). Первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов и первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов определяют экспериментально или иным образом так, чтобы они были меньше разностей Nxd360 и Nxd720 флуктуаций вращения, соответствующих установке опережения зажигания цилиндра с пропуском зажигания, однако, больше разностей Nxd360 и Nxd720 флуктуаций вращения, соответствующих установке опережения зажигания цилиндра с зажиганием, в случае пропусков зажигания во время работы двигателя 22 со значительной задержкой зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок 134 контроля выпуска выхлопных газов. В двигателе 22 согласно данному варианту осуществления первая опорная величина А1 пропусков зажигания для 360 градусов немного меньше первой опорной величины В1 пропусков зажигания для 720 градусов. Если вычисленная разность Nxd360 флуктуаций вращения не превышает заданную первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов или если вычисленная разность Nxd720 флуктуаций вращения не превышает заданную первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, то центральный процессор 24а идентифицирует это как отсутствие пропусков зажигания и выходит из процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева.
Если вычисленная разность Nxd360 флуктуаций вращения превышает заданную первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов и если вычисленная разность Nxd720 флуктуаций вращения превышает заданную первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, то цилиндр, имеющий чрезмерные разности Nxd360 и Nxd720 флуктуаций вращения, определяется как цилиндр с пропусками зажигания, имеющий третий порядковый номер зажигания (этап S170). Центральный процессор 24а затем рассчитывает соотношения Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения (этап S180). Соотношение Nja2 разностей флуктуаций вращения получают делением третьей предшествующей разности Nxd360(0) флуктуаций вращения для цилиндра, являющегося третьим перед цилиндром с пропусками зажигания, на разность Nxd360(3) флуктуаций вращения для цилиндра с пропусками зажигания. Соотношение Nja3 разностей флуктуаций вращения получают делением непосредственно предшествующей разности Nxd360(2) флуктуаций вращения для цилиндра, расположенного непосредственно перед цилиндром с пропусками зажигания, на разность Nxd360(3) флуктуаций вращения для цилиндра с пропусками зажигания. Соотношение Nja4 разностей флуктуаций вращения получают делением следующей разности Nxd360(4) флуктуаций вращения для цилиндра, расположенного сразу после цилиндра с пропусками зажигания, на разность Nxd360(3) флуктуаций вращения для цилиндра с пропусками зажигания. Центральный процессор 24а также рассчитывает соотношения Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения (этап S190). Соотношение Njb2 разностей флуктуаций вращения получают делением третьей предшествующей разности Nxd720(0) флуктуаций вращения для цилиндра, являющегося третьим перед цилиндром с пропусками зажигания, на разность Nxd720(3) флуктуаций вращения для цилиндра с пропусками зажигания. Соотношение Njb3 разностей флуктуаций вращения получают делением непосредственно предшествующей разности Nxd720(2) флуктуаций вращения для цилиндра, расположенного непосредственно перед цилиндром с пропусками зажигания, на разность Nxd720(3) флуктуаций вращения для цилиндра с пропусками зажигания. Соотношение Njb4 разностей флуктуаций вращения получают делением следующей разности Nxd720(4) флуктуаций вращения для цилиндра, расположенного сразу после цилиндра с пропусками зажигания, на разность Nxd720(3) флуктуаций вращения для цилиндра с пропусками зажигания.
Центральный процессор 24а последовательно определяет, находится ли рассчитанное соотношение Nja2 разностей флуктуаций вращения в интервале между заданными вторыми опорными величинами А21 и А22 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, находится ли рассчитанное соотношение Nja3 разностей флуктуаций вращения в интервале между заданными третьими опорными величинами А31 и А32 для определения пропусков зажигания для 360 градусов и находится ли рассчитанное соотношение Nja4 разностей флуктуаций вращения в интервале между заданными четвертыми опорными величинами А41 и А42 для определения пропусков зажигания для 360 градусов (этап S200). Центральный процессор 24а также последовательно определяет, находится ли рассчитанное соотношение Njb2 разностей флуктуаций вращения в интервале между заданными вторыми опорными величинами В21 и В22 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, находится ли рассчитанное соотношение Njb3 разностей флуктуаций вращения в интервале между заданными третьими опорными величинами В31 и В32 для определения пропусков зажигания для 720 градусов и находится ли рассчитанное соотношение Njb4 разностей флуктуаций вращения в интервале между заданными четвертыми опорными величинами В41 и В42 для определения пропусков зажигания для 720 градусов (этап S210). Заданные вторые опорные величины А21 и А22 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, заданные третьи опорные величины А31 и А32 для определения пропусков зажигания для 360 градусов и заданные четвертые опорные величины А41 и А42 для определения пропусков зажигания для 360 градусов устанавливают экспериментальным или иным образом, чтобы они были соответственно меньше и больше соотношения Nja2 разностей флуктуаций вращения, были соответственно меньше и больше соотношения Nja3 разностей флуктуаций вращения и были соответственно меньше и больше соотношения Nja4 разностей флуктуаций вращения в случае пропусков зажигания во время работы двигателя 22 со значительной задержкой зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок 134 контроля выпуска выхлопных газов. Заданные вторые опорные величины В21 и В22 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, заданные третьи опорные величины В31 и В32 для определения пропусков зажигания для 720 градусов и заданные четвертые опорные величины В41 и В42 для определения пропусков зажигания для 720 градусов устанавливают экспериментальным или иным образом, чтобы они были соответственно меньше и больше соотношения Njb2 разностей флуктуаций вращения, были соответственно меньше и больше соотношения Njb3 разностей флуктуаций вращения и были соответственно меньше и больше соотношения Njb4 разностей флуктуаций вращения в случае пропусков зажигания во время работы двигателя 22 со значительной задержкой зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок 134 контроля выпуска выхлопных газов. Если соотношение Nja2 разностей флуктуаций вращения находится в интервале между заданными вторыми опорными величинами А21 и А22 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, соотношение Nja3 разностей флуктуаций вращения находится в интервале между заданными третьими опорными величинами А31 и А32 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, и соотношение Nja4 разностей флуктуаций вращения находится в интервале между заданными четвертыми опорными величинами А41 и А42 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, и если соотношение Njb2 разностей флуктуаций вращения находится в интервале между заданными вторыми опорными величинами В21 и В22 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, соотношение Njb3 разностей флуктуаций вращения находится в интервале между заданными третьими опорными величинами В31 и В32 для определения пропусков зажигания для 720 градусов и соотношение Njb4 разностей флуктуаций вращения находится в интервале между заданными четвертыми опорными величинами В41 и В42 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, то центральный процессор 24а выдает сигнал о наличии пропусков зажигания (этап S220) и выходит из процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева. Если любое из соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения находится вне интервала между заданными вторыми опорными величинами А21 и А22 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, вне интервала между заданными третьи опорными величинами А31 и А32 для определения пропусков зажигания для 360 градусов или вне интервала между заданными четвертыми опорными величинами А41 и А42 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, или если любое из соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения находится вне интервала между заданными вторыми опорными величинами В21 и В22 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, вне интервала между заданными третьими опорными величинами В31 и В32 для определения пропусков зажигания для 720 градусов или вне интервала между заданными четвертыми опорными величинами В41 и В42 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, то центральный процессор 24а идентифицирует это как отсутствие пропусков зажигания и выходит из процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева.
Фиг.4 представляет собой график изменения со временем разности Nxd360 флуктуаций вращения в случае пропусков зажигания. Фиг.5 представляет собой график изменения со временем разности Nxd720 флуктуаций вращения в случае пропусков зажигания. Сравнительно замедленное сгорание при работе двигателя 22 со значительной задержкой зажигания для прогрева катализатора, включенного в блок 134 контроля выпуска выхлопных газов, вызывает изменение во флуктуаций вращения и изменяющийся профиль разности флуктуаций вращения. Может иметь место, соответственно, небольшое различие между разностью Nxd360 флуктуаций вращения и разностью Nxd720 флуктуаций вращения. Однако независимо от небольшого различия между разностью Nxd360 флуктуаций вращения и разностью Nxd720 флуктуаций вращения разность флуктуаций вращения цилиндра с пропусками зажигания значительно больше разности флуктуаций вращения цилиндра с наличием зажигания. Как показано на чертежах, в случае пропусков зажигания разность Nxd360 флуктуаций вращения в лишь одном определенном цилиндре в одном цикле отчетливо превышает первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, в то время как разность Nxd720 флуктуаций вращения в данном определенном цилиндре отчетливо превышает первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов. Для устранения возможности неправильного определения, процедура согласно данному варианту осуществления определяет пропуски зажигания двигателя на основании соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd360 флуктуаций вращения и соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd720 флуктуаций вращения, в дополнение к результатам сравнения, в которых разность Nxd360 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, и разность Nxd720 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов. Способ определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева согласно данному варианту осуществления обеспечивает адекватное и точное определение пропусков зажигания двигателя во время прогрева катализатора в блоке 134 контроля выпуска выхлопных газов со значительной задержкой зажигания в двигателе 22.
Как описано выше, устройство для определения пропусков зажигания согласно данному варианту осуществления, установленное на гибридном автомобиле 20, определяет пропуски зажигания двигателя на основании удовлетворения заданным условиям в отношении разности Nxd360 флуктуаций вращения, вычисленной как разность по сравнению с флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 360 градусов угле СА поворота кривошипов, и в отношении разности Nxd720 флуктуаций вращения, вычисленной как разность по сравнению с флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 720 градусов угле СА поворота кривошипов. Это устройство обеспечивает более адекватное и точное определение пропусков зажигания двигателя во время прогрева катализатора, включенного в блок 134 контроля выпуска выхлопных газов, со значительной задержкой зажигания в двигателе 22 по сравнению с определением пропусков зажигания двигателя на основе лишь разности Nxd360 флуктуаций вращения или с определением пропусков зажигания двигателя на основе лишь разности Nxd.720 флуктуаций вращения. Устройство для определения пропусков зажигания согласно данному варианту осуществления определяет пропуски зажигания двигателя на основании соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения для разности флуктуаций вращения Nxd.360 и соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd.720 флуктуаций вращения, в дополнение к результатам сравнения, в которых разность Nxd360 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, и разность Nxd720 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов. Эта система способствует улучшению адекватности и точности определения пропусков зажигания двигателя.
Устройство для определения пропусков зажигания согласно данному варианту осуществления, установленное на гибридном автомобиле 20, определяет пропуски зажигания двигателя на основании как соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd360 флуктуаций вращения, так и соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd720 флуктуаций вращения, в дополнение к результатам сравнения, в которых разность Nxd360 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, и разность Nxd720 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов. Одна из возможных модификаций может определять пропуски зажигания двигателя на основании соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd360 флуктуаций вращения и соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd720 флуктуаций вращения, в дополнение к результатам сравнения, в которых разность Nxd360 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, и разность Nxd720 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов. Другая возможная модификация может определять пропуски зажигания двигателя на основании только таких результатов сравнения, в которых разность Nxd360 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, и разность Nxd720 флуктуаций вращения в определенном цилиндре превышает первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов. Обязательными являются не все из соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd360 флуктуаций вращения, и может быть использована лишь часть таких соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения в качестве части базиса для определения пропусков зажигания двигателя. Аналогичным образом, обязательными являются не все из соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd720 флуктуаций вращения, и может быть использована лишь часть таких соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения в качестве части базиса для определения пропусков зажигания двигателя. В качестве части базиса для определения пропусков зажигания двигателя соотношения Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd360 флуктуаций вращения и соотношения Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd720 флуктуаций вращения могут быть заменены другими соотношениями разностей флуктуаций вращения для разности Nxd360 флуктуаций вращения и другими соотношениями разностей флуктуаций вращения для разности Nxd720 флуктуаций вращения.
Устройство для определения пропусков зажигания согласно данному варианту осуществления, установленное на гибридном автомобиле 20, определяет пропуски зажигания двигателя во время прогрева катализатора в блоке 134 контроля выпуска выхлопных газов со значительной задержкой зажигания в двигателе 22 на основании удовлетворения заданным условиям в отношении разности Nxd360 флуктуаций вращения, вычисленной как разность по сравнению с флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 360 градусов угле СА поворота кривошипов, и в отношении разности Nxd720 флуктуаций вращения, вычисленной как разность по сравнению с флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 720 градусов угле поворота СА кривошипов. Однако разности Nxd360 и Nxd720 флуктуаций вращения не являются ограничительными. Любые две различные разности флуктуаций вращения, вычисленные как разности по сравнению с флуктуациями Nxd вращения при любых разных предшествующих углах СА поворота кривошипов, могут быть использованы для определения пропусков зажигания двигателя 22 во время прогрева катализатора.
Устройство для определения пропусков зажигания согласно данному варианту осуществления, установленное на гибридном автомобиле 20, рассчитывает флуктуацию Nxd вращения при угле СА поворота кривошипов на каждые 120 градусов в соответствии с установкой опережения зажигания для каждого из шести цилиндров двигателя 22 как разность скорости N вращения при угле СА поворота кривошипов на каждые 60 градусов. Флуктуация Nxd вращения может быть в качестве альтернативы вычислена как разность скорости N вращения при угле СА поворота кривошипов на каждый другой угол, отличный от вышеуказанного. Флуктуация Nxd вращения может быть определена иным образом как угловое ускорение вращения при угле СА поворота кривошипов на каждые 120 градусов в соответствии с установкой опережения зажигания для каждого из шести цилиндров двигателя 22.
Устройство для определения пропусков зажигания согласно данному варианту осуществления, установленное на гибридном автомобиле 20, определяет пропуски зажигания в двигателе 22 внутреннего сгорания с однорядным расположением шести цилиндров. Способ согласно данному варианту осуществления применим для определения пропусков зажигания в двигателе, имеющем любое число цилиндров.
Другое устройство для определения пропусков зажигания, установленное на гибридном автомобиле 20В, описано ниже в качестве второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Аппаратное обеспечение гибридного автомобиля 20В согласно второму варианту осуществления то же самое, что и в гибридном автомобиле 20 согласно первому варианту осуществления, показанному на фиг.1 и 2 и, соответственно, не будет здесь описано отдельно. Гибридный автомобиль 20В согласно второму варианту осуществления выполняет процедуру определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева, представленную в виде блок-схемы на фиг.6, вместо процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева, представленную в виде блок-схемы на фиг.3. Процедура определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева на фиг.6 та же самая, что и процедура определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева на фиг.3, за исключением выполнения дополнительных этапов S162 и S164 после обработки этапов S160. Приведенное ниже описание в основном относится к местам процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева согласно второму варианту осуществления, отличающимся от процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева согласно первому варианту осуществлению, поясненной выше.
Во время процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева согласно второму варианту осуществления центральный процессор 24а электронного блока 24 управления двигателем вначале принимает данные, требующиеся для определения пропусков зажигания двигателя, например, угол СА поворота кривошипов от датчика 140 угла поворота кривошипа (этап S100), и рассчитывает скорость N вращения коленчатого вала 26 при каждом угле СА поворота кривошипов на 60 градусов на основании ввода угла СА поворота кривошипов (этап S110). Центральный процессор 24а затем рассчитывает флуктуацию Nxd вращения при угле СА поворота кривошипов на каждые 120 градусов в соответствии с установкой опережения зажигания для каждого из шести цилиндров двигателя 22 как разность скорости N вращения при угле СА поворота кривошипов на каждые 60 градусов (этап S120). Центральный процессор 24а затем рассчитывает разность между вычисленной флуктуацией Nxd вращения при определенном угле СА поворота кривошипов и вычисленной флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 360 градусов угле СА поворота кривошипов в качестве разности флуктуаций Nxd360 вращения (этап S130) и разность между вычисленной флуктуацией Nxd вращения при определенном угле СА поворота кривошипов и вычисленной флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 720 градусов угле СА поворота кривошипов в качестве разности Nxd720 флуктуаций вращения (этап S140). Вычисленную разность Nxd360 флуктуаций вращения сравнивают с заданной первой опорной величиной А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов (этап S150), в то время как вычисленную разность Nxd720 флуктуаций вращения сравнивают с заданной первой опорной величиной В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов (этап S160). Если вычисленная разность Nxd360 флуктуаций вращения не превышает заданную первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, или если вычисленная разность Nxd720 флуктуаций вращения не превышает заданную первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, то центральный процессор 24а идентифицирует это как отсутствие пропусков зажигания и выходит из процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева на фиг.6.
Если вычисленная разность Nxd360 флуктуаций вращения превышает заданную первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов, или если вычисленная разность Nxd720 флуктуаций вращения превышает заданную первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, то промежуточные разности флуктуаций вращения от Nm(1) до Nm(4) вычисляют как разности между флуктуацией Nxd(n-1) вращения при предшествующем на 120 градусов угле поворота СА кривошипов и флуктуациями Nxd(n-2), Nxd(n-3), Nxd(n-4) и Nxd(n-5) вращения при другом, предшествующем на 240 градусов, угле СА поворота кривошипов, другом, предшествующем на 360 градусов, угле СА поворота кривошипов и другом, предшествующем на 540 градусов, угле СА поворота кривошипов (этап 3162). Центральный процессор 24а затем определяет, все ли вычисленные промежуточные разности с Nm(1) по Nm(4) флуктуаций вращения меньше заданной промежуточной опорной величины С1 для определения пропусков зажигания (этап S164). Флуктуация Nxd(n-1) вращения относится к непосредственно предшествующему цилиндру с зажиганием непосредственно перед определенным цилиндром, который имеет флуктуацию Nxd(n) вращения и предположительно имеет пропуски зажигания на основании разности Nxd360 флуктуаций вращения и разности Nxd720 флуктуаций вращения. Флуктуаций Nxd(n-2), Nxd(n-3), Nxd(n-4) и Nxd(n-5) вращения соответственно относятся к первому предшествующему цилиндру, второму предшествующему цилиндру, третьему предшествующему цилиндру и четвертому предшествующему цилиндру, которые поджигаются за один цилиндр, два цилиндра, три цилиндра и четыре цилиндра перед непосредственно предшествующим цилиндром с зажиганием. Как показано на фиг.7, промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) представляют собой разности между флуктуациями Nxd(n-2), Nxd(n-3), Nxd(n-4) и Nxd(n-5) вращения и флуктуацией Nxd(n-1) вращения. А именно, промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) представляют собой разности между флуктуацией вращения для непосредственно предшествующего цилиндра, для которого предполагают нормальное зажигание (т.е. предполагают отсутствие для него пропусков зажигания), и флуктуациями вращения для других предшествующих цилиндров, расположенных перед непосредственно предшествующим цилиндром. Цилиндры с нормальным зажиганием имеют сходные флуктуаций вращения, так что имеют место весьма малые разности между флуктуациями вращения для цилиндров с нормальным зажиганием. Промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) соответственно имеют малые величины. Процедура согласно второму варианту осуществления определяет промежуточную опорную величину С1 для определения пропусков зажигания посредством принятия во внимание этих условий. Промежуточную опорную величину С1 для определения пропусков зажигания устанавливают так, чтобы она была больше стандартной разности между флуктуациями вращения для цилиндров без пропусков зажигания или нормально поджигаемых цилиндров.
Если все промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) меньше заданной промежуточной опорной величины С1 для определения пропусков зажигания, то цилиндр, имеющий разности Nxd360 и Nxd720 флуктуаций вращения, соответственно превышающие первую опорную величину А1 для определения пропусков зажигания для 360 градусов и первую опорную величину В1 для определения пропусков зажигания для 720 градусов, определяют как цилиндр с пропусками зажигания, имеющий третий порядковый номер зажигания (этап 3170). Центральный процессор 24а затем вычисляет соотношения Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения (этап S180) и соотношения Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения (этап S190) и определяет пропуски зажигания двигателя на основании вычисленных соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения и вычисленных соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения (этапы с S200 по S220) таким же образом, что и в случае процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева согласно первому варианту осуществления. С другой стороны, если любая из промежуточных разностей флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) не меньше заданной промежуточной опорной величины С1 для определения пропусков зажигания, то центральный процессор 24а идентифицирует отсутствие пропусков зажигания и выходит из процедуры определения пропусков зажигания двигателя во время прогрева согласно фиг.6 без определения пропусков зажигания на основе вычисленных соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения и вычисленных соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения.
Как описано выше, устройство для определения пропусков зажигания согласно второму варианту осуществления, установленное на гибридном автомобиле 20В, вначале определяет, удовлетворяют ли или нет заданные условия в отношении разности Nxd360 флуктуаций вращения, вычисленной как разность по сравнению с флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 360 градусов угле СА поворота кривошипов, и в отношении разности Nxd720 флуктуаций вращения, вычисленной как разность по сравнению с флуктуацией Nxd вращения при предшествующем на 720 градусов угле СА поворота кривошипов. При удовлетворении заданных условий устройство для определения пропусков зажигания согласно второму варианту осуществления вычисляет промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4). Промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) представляют собой разности между флуктуациями Nxd(n-2), Nxd(n-3), Nxd(n-4) и Nxd(n-5) вращения и флуктуацией Nxd(n-1) вращения. Флуктуация Nxd(n-1) вращения относится к непосредственно предшествующему цилиндру с зажиганием непосредственно перед определенным цилиндром, который имеет флуктуацию Nxd(n) вращения и предположительно имеет пропуски зажигания на основании разности Nxd360 флуктуаций вращения и разности Nxd720 флуктуаций вращения. Флуктуаций Nxd(n-2), Nxd(n-3), Nxd(n-4) и Nxd(n-5) вращения соответственно относятся к первому предшествующему цилиндру, второму предшествующему цилиндру, третьему предшествующему цилиндру и четвертому предшествующему цилиндру, которые поджигаются за один цилиндр, два цилиндра, три цилиндра и четыре цилиндра перед непосредственно предшествующим цилиндром с зажиганием. Устройство для определения пропусков зажигания согласно второму варианту осуществления определяет пропуски зажигания двигателя в случае, когда все промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) меньше промежуточной опорной величины С1 для определения пропусков зажигания, которую устанавливают больше стандартной разности между флуктуациями вращения для цилиндров без пропусков зажигания или нормально поджигаемых цилиндрах. Это устройство обеспечивает более адекватное и точное определение пропусков зажигания двигателя во время прогрева катализатора, включенного в блок 134 контроля выпуска выхлопных газов, со значительной задержкой зажигания в двигателе 22. Устройство для определения пропусков зажигания согласно второму варианту осуществления определяет пропуски зажигания двигателя на основании соотношений Nja2, Nja3 и Nja4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd360 флуктуаций вращения и соотношений Njb2, Njb3 и Njb4 разностей флуктуаций вращения для разности Nxd720 флуктуаций вращения, в дополнение к результатам сравнений для разности Nxd360 флуктуаций вращения и разности Nxd720 флуктуаций вращения и результатам сравнения по отношению к промежуточным разностям флуктуаций вращения с Nm(l) no Nm(4). Эта система способствует улучшению адекватности и точности определения пропусков зажигания двигателя.
Устройство для определения пропусков зажигания согласно второму варианту осуществления, установленное на гибридном автомобиле 20В, вычисляет промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) как разности флуктуаций Nxd(n-2), Nxd(n-3), Nxd(n-4) и Nxd(n-5) вращения и флуктуаций Nxd(n-1) вращения. Флуктуация Nxd(n-1) вращения относится к непосредственно предшествующему цилиндру с зажиганием непосредственно перед определенным цилиндром, который имеет флуктуацию Nxd(n) вращения и предположительно имеет пропуски зажигания на основании разности Nxd360 флуктуаций вращения и разности Nxd720 флуктуаций вращения. Флуктуаций Nxd(n-2), Nxd(n-3), Nxd(n-4) и Nxd(n-5) вращения соответственно относятся к первому предшествующему цилиндру, второму предшествующему цилиндру, третьему предшествующему цилиндру и четвертому предшествующему цилиндру, которые поджигаются за один цилиндр, два цилиндра, три цилиндра и четыре цилиндра перед непосредственно предшествующим цилиндром с зажиганием. Устройство для определения пропусков зажигания согласно второму варианту осуществления определяет пропуски зажигания двигателя при том условии, что все четыре промежуточных разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) меньше заданной промежуточной опорной величины С1 для определения пропусков зажигания. Однако все из четырех промежуточных разностей флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) не являются непременно необходимыми. Одна из модифицированных процедур может рассчитывать три промежуточные разности флуктуаций вращения или менее из четырех промежуточных разностей флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4) и определять пропуски зажигания двигателя при условии, если все вычисленные промежуточные разности флуктуаций вращения меньше заданной промежуточной опорной величины С1 для определения пропусков зажигания.
Гибридный автомобиль 20В согласно второму варианту осуществления имеет в качестве двигателя 22 двигатель внутреннего сгорания с однорядным расположением шести цилиндров. Процедура согласно второму варианту осуществления соответственно вычисляет четыре промежуточные разности флуктуаций вращения с Nm(1) по Nm(4). Способ согласно второму варианту осуществления применим к любому двигателю, имеющему три или более цилиндров, и вычисляет (число цилиндров минус 2) промежуточные разности флуктуаций вращения.
Описанные выше варианты осуществления относятся к устройству для определения пропусков зажигания, установленныму на гибридном автомобиле 20, который оснащен двигателем 22, планетарным зубчатым механизмом 30 и двумя электродвигателями MG1 и MG2. Способ согласно изобретению может быть осуществлен посредством устройства для определения пропусков зажигания, установленного на любых гибридных автомобилях других конфигураций, и посредством устройства для определения пропусков зажигания, установленного на любом из автомобилей других конфигураций. Другие виды применения данного изобретения включают в себя устройство для определения пропусков зажигания, установленное на любом подвижном аппарате, ином, чем автомобили, и устройство для определения пропусков зажигания, установленное в стационарном оборудовании.
Описанные выше варианты осуществления относятся к устройству для определения пропусков зажигания для двигателя 22, установленного на гибридном автомобиле 20. Способ согласно изобретению также реализован посредством соответствующего способа определения пропусков зажигания двигателя 22, установленного на гибридном автомобиле 20, также как посредством способа определения пропусков зажигания двигателя, установленного на любом из автомобилей других конфигураций.
Вариант осуществления и его модифицированные примеры, рассмотренные выше, должны рассматриваться во всех аспектах как иллюстративные и неограничивающие. Могут иметь место другие модификации, изменения и преобразования без отклонения от сущности и объема защиты данного изобретения.
Способ согласно настоящему изобретению предпочтительно применим в отраслях промышленности для изготовления двигателей внутреннего сгорания и устройств для определения пропусков зажигания для двигателей внутреннего сгорания и в других соответствующих отраслях промышленности.