失火指標的值不僅僅指示在內燃機中失火是否已經發(fā)生，而且指示失火狀態(tài)，或者換句話說指示與氣缸中的有利燃燒偏離的程度。在該情況下，通過校正失火指標，使得應用至失火指標的校正量隨著轉換后的值的增大而增加，能夠獲得對應于發(fā)生在內燃機中的實際現(xiàn)象的失火指標，由此曲軸轉角速度(crank angle velocity)的降低隨著壓縮端壓力的增大而增加。結果，能夠提高失火檢測的精度。
[0021]在上述失火檢測系統(tǒng)中，預定失火檢測參數(shù)可以是與失火指標有關的預定閾值，所述預定閾值由失火檢測單元使用以判定失火是否已經發(fā)生，失火檢測單元可以配置為當失火指標大于預定閾值時檢測出失火。校正單元可以校正失火指標，使得當由獲取單元獲得的參數(shù)的值轉換成內燃機的氣缸中的壓縮端壓力時，應用至失火指標或者預定閾值的校正量隨著所得到的轉換值的增大而增加。通過以這種方式校正失火指標，甚至當通過失火檢測單元以上述方式執(zhí)行失火檢測時，也能夠獲得對應于發(fā)生在內燃機中的實際現(xiàn)象的失火指標或者預定失火檢測參數(shù)，由此曲軸轉角速度的降低隨著壓縮端壓力增大而增加。結果，能夠提尚失火檢測的精度。
[0022]根據本發(fā)明，能夠在內燃機中以較高的精度基于來自曲軸的旋轉角度信號來檢測失火。
【附圖說明】
[0023]下文將參考附圖描述本發(fā)明的示例性的實施例的特征、優(yōu)勢和技術及工業(yè)重要性，其中相同附圖標記指代相同元件，并且在附圖中:
[0024]圖1是示出根據本發(fā)明第一實施例的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)的構造的示意圖；
[0025]圖2是以功能框圖的形式示出圖1的失火檢測系統(tǒng)的圖；
[0026]圖3A是分別示出當根據該實施例的內燃機中燃燒是正常的和當失火已經發(fā)生時曲軸的角速度的圖；
[0027]圖3B是分別示出當根據該實施例的內燃機中的燃燒是正常的和當失火已經發(fā)生時來自曲軸轉角傳感器的檢測信號的功率譜的圖；
[0028]圖3C是示出分別當根據該實施例的內燃機中的燃燒是正常的和當失火已經發(fā)生時通過實施濾波處理提取的對應于失火的0.5階次的發(fā)動機轉速的功率譜的圖；
[0029]圖4是示出用以提取對應于圖3的失火的0.5階次的數(shù)字濾波器的濾波器特性的圖；
[0030]圖5是示出根據氣缸中的壓縮端壓力的內燃機中的轉矩變化和失火指標之間的相關的變化的圖；
[0031]圖6是示出根據該實施例的曲軸的角速度的推移和內燃機中缸內壓力的推移的圖；
[0032]圖7是示出用以計算校正系數(shù)的控制設定表的圖，校正系數(shù)能夠用以校正由根據該實施例的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)執(zhí)行的失火檢測；
[0033]圖8是示出內燃機1中的轉矩變化和由根據該實施例的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)校正之后的失火指標之間的相關的圖；
[0034]圖9是示出壓力點的圖，壓力點能夠用以校正由根據該實施例的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)執(zhí)行的失火檢測；
[0035]圖10是示出由根據該實施例的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)實施的失火檢測控制的第一流程圖；以及
[0036]圖11是示出由根據第二實施例的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)實施的失火檢測控制的第二流程圖。
【具體實施方式】
[0037]下文將基于附圖描述本發(fā)明的具體實施例。除非與此相反地提供了具體說明，否則本發(fā)明的技術范圍并不限于實施例中描述的構成部件的尺寸、材料、形狀、相對布置等。
[0038]圖1是示出根據實施例的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)的構造的示意圖。安裝在車輛100中的內燃機1是具有四個氣缸2的四沖程柴油發(fā)動機。根據本發(fā)明的用于內燃機的失火檢測系統(tǒng)并不限于柴油發(fā)動機，還可以應用于汽油發(fā)動機等。每個氣缸2設置有直接將燃料噴射進氣缸2的燃料噴射閥3。圖1示出了內燃機1的進氣通路10 ;渦輪增壓器11，其在進氣通路10中執(zhí)行渦輪增壓；以及壓力傳感器12，其檢測通過渦輪增壓器11進行渦輪增壓的進氣的壓力。
[0039]電子控制單元(EOT) 20設置在內燃機1中。EOT 20是控制內燃機1的運轉狀態(tài)等的單元。燃料噴射閥3電連接至EOT 20。EOT 20控制每個燃料噴射閥3的燃料噴射正時和燃料噴射量。各種傳感器，諸如曲軸轉角傳感器4、加速器踩踏量傳感器5以及壓力傳感器12，也電連接至ECU 20。曲軸轉角傳感器4是檢測內燃機1的曲軸的旋轉角位置的傳感器。加速器踩踏量傳感器5是檢測車輛100的加速器踩踏量的傳感器。如上所述，壓力傳感器12是檢測在由渦輪增壓器11進行渦輪增壓之后進氣通路10中的進氣壓力的傳感器。
[0040]利用來自包括上述傳感器的各種傳感器的輸出信號，在ECU 20中實施各種類型的控制。圖2是示出通過使ECU 20實施控制程序而實現(xiàn)的ECU 20的部分功能的功能框圖。更具體來說，ECU 20包括失火指標得到單元21、校正單元22以及失火檢測單元23。失火指標得到單元21是得到“失火指標”的功能單元，所述失火指標是使用內燃機1的曲軸的轉速作為基準以便對應于來自曲軸轉角傳感器4的輸出信號的預定階次的發(fā)動機轉速而得到的。下文將詳細描述失火指標的得到。失火檢測單元23是使用通過失火指標得到單元21得到的失火指標來檢測發(fā)生在內燃機1中的失火狀態(tài)的功能單元。此處，失火狀態(tài)不僅表示通過判定在內燃機1中失火是否已經發(fā)生而檢測出的失火的存在，而且表示內燃機中失火的程度。失火的程度表示噴射進氣缸的燃料的燃燒偏離于期望的燃燒狀態(tài)的程度。校正單元22是使用由壓力傳感器12檢測到的渦輪增壓后的進氣壓力(此后簡稱為“渦輪增壓壓力”)以執(zhí)行與通過失火檢測單元23利用失火指標進行的失火檢測有關的校正的功能單元。
[0041]將基于圖3A至圖3C和圖4來描述通過失火指標得到單元21得到失火指標。圖3A是示出內燃機1的曲軸的角速度的推移的曲線圖。在圖3A中，(a-Ι)示出了正常燃燒期間的推移，且(a-2)示出了當失火發(fā)生時角速度的推移。圖3B是通過對來自內燃機1的曲軸的旋轉角度信號，即曲軸轉角傳感器4的輸出信號，進行頻率分析且將結果表示在功率譜上所獲得的曲線圖，其在橫坐標上示出了發(fā)動機轉速的階次，所述發(fā)動機轉速的階次使用曲軸的轉速作為基準。在圖3B中，(b-Ι)示出了正常燃燒期間的功率譜，且(b-2)示出了當失火發(fā)生時的功率譜。圖3C是表示對功率譜實施濾波處理的結果的曲線圖，濾波處理是關于內燃機1的曲軸的旋轉變化來實施的從而提取0.5階次的發(fā)動機轉速，其在橫坐標上示出發(fā)動機轉速的階次。在圖3C中，(c-1)示出了對圖3B的(b-Ι)中表示的旋轉變化實施濾波處理所獲得的結果，且(c-2)示出了對圖3B的(b-2)中表示的旋轉變化實施濾波處理所獲得的結果。失火的發(fā)生指示失火連續(xù)發(fā)生在內燃機1的四個氣缸2的其中一個氣缸2中的情況。
[0042]圖4是示出在用于提取上述0.5階次的發(fā)動機轉速的濾波處理中所使用的數(shù)字濾波器的濾波器特性的圖。在圖4中，橫坐標示出發(fā)動機轉速的階次，而縱坐標示出濾波器增益。圖4所示的數(shù)字濾波器的濾波器特性設定為使得包括第二階次的發(fā)動機轉速的整數(shù)階次的發(fā)動機轉速的增益較低，但是0.5階次的增益較高。原因在于:在四缸式內燃機1中，曲軸每旋轉一次燃燒執(zhí)行兩次。因此，如圖3B的(b-Ι)所示，第二階次充當在正常燃燒期間用于旋轉變化的基礎。另一方面，當失火發(fā)生在內燃機1的四個氣缸2的其中一個氣缸2中時，曲軸每旋轉兩次發(fā)生一次失火。因而，如圖3B的(b-2)所示，當失火發(fā)生時，0.5階次的旋轉變化增大。
[0043]當執(zhí)行失火判定時，具有諸如圖4所示的濾波器特性的數(shù)字濾波器用于實施濾波處理以提取與曲軸轉角傳感器4的輸出信號有關的0.5階次的發(fā)動機轉速，所述0.5階次的發(fā)動機轉速對應于失火，同時使由燃燒引起的第二階次的發(fā)動機轉速衰減。這樣做時，如圖3C的(c-1)和(c-2)中所示，能夠使與由除了失火以外的其他現(xiàn)象引起的旋轉變化有關的發(fā)動機轉速的階次的值衰減，該階次包括充當用于發(fā)生在正常燃燒期間的旋轉變化的基礎的第二階次。以這種方式從曲軸轉角傳感器4的輸出信號提取的對應于失火的0.5階次的量值對應于本發(fā)明的失火指標。
[0044]圖4所示的濾波器特性是濾波器特性的示例，利用該濾波器特性提取0.5階次的發(fā)動機轉速，并且只要能夠提取0.5階次，就可以使用具有不同于圖4所示的濾波器特性的濾波器特性的濾波器來執(zhí)行根據該實施例的濾波處理。公開號7-119536的日本專利申請(JP7-119536A)中描述的一種方法可以被引用作為從曲軸轉角傳感器4的輸出信號提取0.5階次而實施的方法的示例。
[0045]現(xiàn)在將基于圖5和圖6詳細描述失火指標。如上所述，失火指標對應于基于曲軸轉速的0.5階次的發(fā)動機轉速的量值，基于曲軸轉速的0.5階次的發(fā)動機轉速的量值是通過對曲軸轉角傳感器4的輸出信號進行頻率分析而獲得。在該實施例中，失火指標可以取圖3C示出的功率譜上的0.5階次本身的值，或者可以取在對0.5階次的發(fā)動機轉速的值實施具有預定目的的處理之后獲得的值。隨著以這種方式得到的失火指標的值增加，失火所引起的穩(wěn)定的大量信號包括在曲軸轉角傳感器4的輸出信號中。換句話說，隨著失火指標的值增加，這意味著內燃機1中的燃料還沒有達到從發(fā)動機載荷和發(fā)動機轉速得到的期望的燃燒狀態(tài)。因此，穩(wěn)定地接近失火狀態(tài)。
[0046]當失火發(fā)生在內燃機1中時，發(fā)生曲軸的角速度(此后稱為“曲軸轉角速度”)比在正常燃燒期間偏離更大的現(xiàn)象。由此，在失火指標中也反映出該現(xiàn)象，且因此能夠發(fā)