エンジンの診断装置
【課題】気筒毎の点火時期や空燃比の補正の状態に応じて気筒毎の燃焼状態を評価し、異常診断を行う。
【解決手段】気筒別診断制御部５１で、気筒毎の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整し、角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡが一定範囲に収まるよう制御リミッタ内で制御する。次に、気筒毎の空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを調整し、ＤＮＥ，ＤＡＦＶ，ＤＱＡが設定範囲内に入るように制御リミッタ内で制御する。そして、燃焼状態指標値算出部５２で、ＤＮＥ，ＤＡＦＶ，ＤＱＡが設定範囲内に入ったとき、或いは制御リミッタ値で制限されたとき、そのときの点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとから気筒毎のポイントＰ＃ｉを算出し、異常判定部５３で、ポイントＰ＃ｉの値から各気筒が異常か否かを判定する。
【解決手段】気筒別診断制御部５１で、気筒毎の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整し、角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡが一定範囲に収まるよう制御リミッタ内で制御する。次に、気筒毎の空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを調整し、ＤＮＥ，ＤＡＦＶ，ＤＱＡが設定範囲内に入るように制御リミッタ内で制御する。そして、燃焼状態指標値算出部５２で、ＤＮＥ，ＤＡＦＶ，ＤＱＡが設定範囲内に入ったとき、或いは制御リミッタ値で制限されたとき、そのときの点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとから気筒毎のポイントＰ＃ｉを算出し、異常判定部５３で、ポイントＰ＃ｉの値から各気筒が異常か否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両に搭載されるエンジンは、複数の気筒を有する多気筒エンジンであり、気筒毎の燃焼状態が不均一になると、回転変動や出力性能の低下が生じるばかりでなく、排気エミッションの悪化を招く。特に、近年では、燃費向上、静粛性等の要請からアイドル運転時のエンジン回転数を低めに抑える傾向にあり、気筒間で燃焼状態がばらつくと、アイドル回転が不安定になり、快適性、発進性能が著しく損なわれる。
【０００３】
このため、従来から、気筒毎の点火時期や空燃比（燃料噴射量）を制御して燃焼バラツキを抑制する技術が種々提案されており、例えば、特許文献１には、気筒毎のエンジン回転数が全気筒の平均エンジン回転数になるように燃料噴射補正を行う技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、１サイクル中の膨張行程における角速度の増加分に基づいて空燃比又は点火時期を制御する技術が開示されている。更に、特許文献３には、気筒相互間における回転変動の変化量の差がゼロとなるよう、点火時期と燃料噴射量を補正する技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭５９−２０１９３６号公報
【特許文献２】特開昭５９−１２８９４６号公報
【特許文献３】特開平２−６４２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の特許文献１〜３に開示されているような従来の技術は、何れも各気筒の点火時期や空燃比を補正することを主眼としており、点火時期や空燃比の補正の状態に応じて燃焼状態を評価し、気筒の異常を診断することは考慮されていない。このため、気筒毎の燃焼状態の診断結果を、以降の点火時期制御や空燃比制御に反映したり、修理を要する場合にドライバへ警告するといった発展的な展開は困難である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、気筒毎の点火時期や空燃比の補正の状態に応じて気筒毎の燃焼状態を評価し、異常診断を行うことのできるエンジンの各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、エンジンの各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置であって、各気筒毎に少なくとも点火時期の補正量と空燃比の補正量とを調整し、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータが設定範囲内に入るよう制御する気筒別診断制御部と、上記パラメータが上記設定範囲内に入ったとき或いは上記補正量がリミッタ値に達したときの各気筒の点火時期の補正量と空燃比の補正量とに基づいて、気筒毎の燃焼状態を評価するための指標値を算出する燃焼状態指標値算出部と、気筒毎に上記指標値が規定範囲内にあるか否かを調べ、上記指標値が規定範囲から外れたとき、該当気筒が異常と判定する異常判定部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、気筒毎の点火時期や空燃比の補正の状態に応じて気筒毎の燃焼状態を評価して異常診断を行うことができ、気筒毎の燃焼状態の診断結果を、以降の点火時期制御や空燃比制御に反映したり、修理を要する場合にドライバへ警告するといった発展的な展開が可能となり、システム全体の信頼性向上に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図５は本発明の実施の一形態に係り、図１はエンジン系の概略構成図、図２は診断機能のブロック図、図３は気筒分配状況マップの概念図、図４及び図５は気筒分配診断ルーチンのフローチャートである。
【００１０】
図１において、符号１はエンジンであり、本実施の形態においては、４つの気筒＃１〜＃４を有する４気筒エンジンを例に取って説明する。このエンジン１のシリンダヘッド２には、各吸気ポートを介してインテークマニホルド３が連通されると共に、排気ポートを介してエキゾーストマニホルド４が連通されている。
【００１１】
シリンダヘッド２には、各吸気ポートの直上流側にインジェクタ５が取り付けられると共に、点火部を燃焼室に露呈する点火プラグ６が取り付けられている。また、インテークマニホルド３は、上流側で集合されてエアチャンバ７に連通され、スロットルバルブ８が介装された吸気管９に接続されている。一方、エキゾーストマニホルド４は、下流側で集合されて排気管１０に連通され、この排気管１０に排気浄化用の触媒コンバータ１１が介装されている。
【００１２】
また、エンジン１には、運転状態を検出するための各種センサ・スイッチ類が配置されている。代表的には、スロットルバルブ８の開度を検出するスロットルセンサ１５、吸気量を計測する吸入空気量センサ１６、クランク軸の回転位置を検出するクランク角センサ１７、排気成分から空燃比を検出する空燃比センサ１８等であり、その他、図示しない各種センサ類が配置されている。
【００１３】
これらの各種センサ・スイッチ類は、エンジン１を電子的に制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）５０に接続されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース等からなるマイクロコンピュータを中心として構成され、各種周辺回路を備えている。また、ＥＣＵ５０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークに接続され、自動変速機、ブレーキ、サスペンション等を制御する他の制御ユニットと相互通信によりデータ交換を行う。
【００１４】
ＥＣＵ５０は、メモリに記憶されている制御プログラムに従い、センサ類からの信号や車載ネットワークを介して取得した各種車両情報を処理し、空燃比センサ１８及びインジェクタ５を介した空燃比制御やイグナイタ２０及び点火プラグ６を介した点火時期制御等のエンジン制御を行う。
【００１５】
このエンジン制御においては、各気筒毎の燃焼状態が均一となるように制御し、エンジン回転（特にアイドル回転）の安定化、排気エミッションの改善を図るようにしている。気筒毎の燃焼状態のバラツキは、吸気管形状や気筒間の吸気干渉等による吸気分配率の不均一、各気筒間の若干の燃焼温度の相違、各気筒の燃焼室容積やピストン形状等の製造上のバラツキ、インジェクタ５の製造誤差等による燃料噴射量の違いから生じる各気筒の空燃比の僅かなバラツキ等の影響で発生すると考えられ、各気筒の燃焼状態を均一に制御することで、アイドル回転を滑らかにして安定化することができる。
【００１６】
各気筒の燃焼状態は、空燃比制御（燃料噴射制御）と点火時期制御とによって制御することができるが、空燃比制御においては、理論空燃比等の規定の空燃比範囲で制御しなければならず、制御範囲が制限される一方、点火時期制御においては、比較的小さな進角或いは遅角補正でエンジンの燃焼状態が大きく変動する。従って、点火時期と空燃比とを制御する場合、何れか一方を設定した後、この設定値を基準として他方を設定しないと有効な空燃比制御性、点火時期制御性を得ることができず、例えば、回転変動差がマイナス側の気筒（燃焼状態の悪い気筒）に対し、増量補正と進角補正を同時に行った場合、当該気筒と他の気筒との空燃比及びトルク変動差が大きくなりフィーリングの悪化を招くことになる。
【００１７】
このため、ＥＣＵ５０は、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータが各気筒の燃焼状態が均一であるとみなせる設定範囲に入るよう、点火時期と空燃比とを制御する際、先ず、点火時期を補正して上記パラメータの設定範囲への迅速且つ概略的な制御を行い、次に、空燃比を補正して上記パラメータが設定範囲内に入るよう緻密に制御する。
【００１８】
本実施の形態においては、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータとして、点火毎のクランク角センサ１７の出力に基づくエンジン回転の角速度変化量ＤＮＥ、点火毎の空燃比センサ１８の出力差ＤＡＦＶ、点火毎の吸入空気量センサ１６の出力に基づく吸入空気量の変動量ＤＱＡを用いている。これらのパラメータは、気筒間の燃焼バラツキを反映するパラメータであり、各変動量がゼロから一定の範囲内に収まっているとき、全気筒の燃焼状態が均一であるとすることができる。
【００１９】
更に、ＥＣＵ５０は、気筒毎の燃焼状態の制御結果（点火時期と空燃比との制御結果）から気筒毎の燃焼状態を評価する指標値を算出し、この指標値に基づいて異常な気筒を判定する診断を行う。このＥＣＵ５０の診断機能は、図２に示すように、気筒別診断制御部５１、燃焼状態指標値算出部５２、異常判定部５３によって構成される。
【００２０】
気筒別診断制御部５１は、診断条件の成立時、先ず、各気筒＃ｉ（ｉ＝１，２，３，４）毎に点火時期を進角或いは遅角補正するための点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整し、角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡが一定範囲に収まるよう制御リミッタ内で制御する。そして、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整した後、各気筒＃ｉ毎に燃料噴射量を増量或いは減量補正するための空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを点火毎に調整し、上述のパラメータが設定範囲内に入るように制御リミッタ内で精密に制御する。
【００２１】
燃焼状態指標値算出部５２は、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとの調整により、角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡが設定範囲内に入ったとき、或いは、この設定範囲内に入らずに、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉ、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉがリミッタ値で制限されたとき、そのときの点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとから燃焼状態を評価するための指標値を気筒毎に算出する。この指標値としては、点火時期補正係数ＫＴと空燃比補正係数ＫＦとを軸とする格子毎に割り付けて数値化したポイントＰを用いる。
【００２２】
具体的には、図３に示すように、点火時期補正係数ＫＴと空燃比補正係数ＫＦとを軸とする各格子にポイントＰを格納したマップＭＰを作成しておき、各気筒毎の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとに基づいてマップＭＰを参照することで、各気筒毎にポイントＰ＃ｉを算出する。
【００２３】
マップＭＰは、各気筒の分配状況を示しており、この気筒分配状況マップＭＰに格納されるポイントＰの値は、例えば、パラメータＤＮＥ，ＤＡＦＶ，ＤＱＡがゼロとなる点火時期補正係数ＫＴ及び空燃比補正係数ＫＦの格子でポイント値Ｐ＝１．００、点火時期の進角側及び空燃比のリッチ側（燃料増量側）の領域でポイント値Ｐが１．００より大きく、点火時期の遅角側及び空燃比のリーン側（燃料減量側）の領域でポイント値Ｐが１．００より小さくなるように設定されている。
【００２４】
異常判定部５３は、各気筒毎のポイントＰ＃ｉを診断値として、この診断値（ポイントＰ＃ｉ）が気筒分配状況マップＭＰのどの領域に位置するかを調べることにより、異常の気筒を判定する。図４においては、ポイントＰ＃ｉが気筒分配状況マップＭＰの白地の格子の領域Ｒ１内であるときは正常、薄地の格子の領域Ｒ２が再診断を要する領域、黒地の格子の領域Ｒ３が異常であることを示している。
【００２５】
以上の診断処理は、ＥＣＵ５０において、図４及び図５のフローチャートに示す気筒分配診断ルーチンを実行することで処理される。次に、この気筒分配診断ルーチンについて説明する。
【００２６】
気筒分配診断ルーチンでは、先ず、最初のステップＳ１において、診断実行条件が成立するか否かを判断する。この診断実行条件は、基本的には、アイドル運転状態のとき（アイドル判定がなされているとき）であるが、走行域においても、定常走行状態の判定がなされている場合には、診断可能である。但し、走行域での診断では、バラツキを含めた頻度とノイズに対する考慮が必要である。
【００２７】
そして、診断実行条件が成立しない場合には、診断処理を実行することなく、ステップＳ１から本ルーチンを抜け、診断実行条件が成立する場合、ステップＳ１からステップＳ２以降へ進み、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４で、点火毎の角速度変化量ＤＮＥ、点火毎の空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、点火毎の吸入空気量変動量ＤＱＡが、それぞれ、設定値ｘ１，ｙ１，ｚ１内にあるか否かを調べる。
【００２８】
各設定値ｘ１，ｙ１，ｚ１は、点火時期補正による僅かな進角或いは遅角でエンジンの燃焼状態が大きく変動することを考慮し、各気筒の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを点火毎に調整したとき、各気筒の燃焼状態が均一化したとみなせる角速度変化量ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量変動量ＤＱＡの範囲よりも若干広く設定される。
【００２９】
そして、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４において、ＤＮＥ＜ｘ１且つＤＡＦＶ＜ｙ１且つＤＱＡ＜ｚ１の条件が成立するときには、ステップＳ１８以降へ進み、ＤＮＥ＜ｘ１、ＤＡＦＶ＜ｙ１、ＤＱＡ＜ｚ１の何れかの条件が成立しないときには、ステップＳ５〜Ｓ１７において、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを、該当気筒の平均エンジン回転数ＮＥ＃ｉの全気筒の平均エンジン回転数ＮＥに対する上下関係に応じて進角或いは遅角させ、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４の条件内に入るよう調整する。
【００３０】
すなわち、先ず、ステップＳ５で、気筒＃１〜＃４の点火時期補正係数ＫＴ＃１〜ＫＴ＃４が進角側の補正リミッタである最大値ａｍｘ（例えば、＋１５°ＣＡ）或いは遅角側の補正リミッタである最小値ａｍｎ（例えば、−１５°ＣＡ）に達しているか否かを調べる。そして、補正リミッタに達しているときには、ステップＳ１８以降へ進み、補正リミッタに達していないき、ステップＳ６へ進む。
【００３１】
ステップＳ６では、気筒＃１の平均エンジン回転数ＮＥ＃１が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べる。そして、ＮＥ＃１＜ＮＥのときには、ステップＳ７で点火時期補正係数ＫＴ＃１を設定値ａ１だけ進角させ、ＮＥ＃１≧ＮＥのときには、ステップＳ８で点火時期補正係数ＫＴ＃１を設定値ａ１だけ遅角させる。
【００３２】
次に、ステップＳ９〜Ｓ１１の気筒＃２に対する処理へ進み、同様に、気筒＃２の平均エンジン回転数ＮＥ＃２が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べ、ＮＥ＃２＜ＮＥのときには、点火時期補正係数ＫＴ＃２を設定値ａ１だけ進角させ、ＮＥ＃２≧ＮＥのときには、点火時期補正係数ＫＴ＃１を設定値ａ１だけ遅角させる。
【００３３】
更に、ステップＳ１２〜Ｓ１４で気筒＃３に対する点火時期補正係数ＫＴ＃３の調整を行い、ステップＳ１５〜Ｓ１７で気筒＃４に対する点火時期補正係数ＫＴ＃４の調整を行った後、再度、ステップＳ２〜Ｓ４の角速度変化量ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量変動量ＤＱＡとに対する条件が成立するか否かを調べ、全ての条件が成立するまで点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整する処理を繰り返す。
【００３４】
尚、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉが補正リミッタ値（最大値ａｍｘ或いは最小値ａｍｎ）に達しても上述の条件が成立しない場合には、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉの調整を最大値ａｍｘ或いは最小値ａｍｎで打ち切り、ステップＳ１８以降へ進む。
【００３５】
ステップＳ１８以降は、点火毎の角速度変化量ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量変動量ＤＱＡとが、それぞれ、設定値ｘ２，ｙ２，ｚ２内となるよう、各気筒の空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを調整する処理である。このため、先ず、ステップＳ１８，１９，Ｓ２０で、点火毎の角速度変化量ＤＮＥ、点火毎の空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、点火毎の吸入空気量変動量ＤＱＡが、それぞれ、設定値ｘ２，ｙ２，ｚ２内にあるか否かを調べる。
【００３６】
各設定値ｘ２，ｙ２，ｚ２は、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉの調整による設定値ｘ１，ｙ１，ｚ１の範囲を、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉの調整によって更に絞り込むための条件を定めるものであり（ｘ１＞ｘ２，ｙ１＞ｙ２，ｚ１＞ｚ２）、最終的に、各気筒の燃焼状態が均一化したとみなせる角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡの範囲を定める値となる。
【００３７】
そして、ステップＳ１８，Ｓ１９，Ｓ２０において、ＤＮＥ＜ｘ２且つＤＡＦＶ＜ｙ２且つＤＱＡ＜ｚ２の条件が成立するときには、ステップＳ３４へ進み、ＤＮＥ＜ｘ２、ＤＡＦＶ＜ｙ２、ＤＱＡ＜ｚ２の何れかの条件が成立しないときには、ステップＳ２１〜Ｓ３３において、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを、該当気筒の平均エンジン回転数ＮＥ＃ｉの全気筒の平均エンジン回転数ＮＥに対する上下関係に応じて増減させ、ステップＳ１８，Ｓ１９，Ｓ２０の条件内に入るよう調整する。
【００３８】
このため、先ず、ステップＳ２１で、気筒＃１〜＃４の空燃比補正係数ＫＦ＃１〜ＫＦ＃４がリッチ側の補正リミッタである最大値ｂｍｘ（例えば、＋３０％）或いはリーン側の補正リミッタである最小値ｂｍｎ（例えば、−３０％）に達しているか否かを調べる。そして、補正リミッタに達しているときには、ステップＳ３４へ進み、補正リミッタに達していないき、ステップＳ２２へ進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、気筒＃１の平均エンジン回転数ＮＥ＃１が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べる。そして、ＮＥ＃１＜ＮＥのときには、ステップＳ２３で空燃比補正係数ＫＦ＃１を設定値ｂ１だけ増加させ、ＮＥ＃１≧ＮＥのときには、ステップＳ２４で空燃比補正係数ＫＦ＃１を設定値ｂ１だけ減少させる。
【００４０】
次に、ステップＳ２５〜Ｓ２７の気筒＃２に対する処理へ進み、同様に、気筒＃２の平均エンジン回転数ＮＥ＃２が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べ、ＮＥ＃２＜ＮＥのときには、空燃比補正係数ＫＦ＃２を設定値ｂ１だけ増加させ、ＮＥ＃２≧ＮＥのときには、空燃比補正係数ＫＦ＃１を設定値ｂ１だけ減少させる。
【００４１】
更に、ステップＳ２８〜Ｓ３０で気筒＃３に対する空燃比補正係数ＫＦ＃３の調整を行い、ステップＳ３１〜Ｓ３３で気筒＃４に対する空燃比補正係数ＫＦ＃４の調整を行った後、再度、ステップＳ１８〜Ｓ２０の角速度変化ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量ＤＱＡとに対する条件が成立するか否かを調べ、全ての条件が成立するまで空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを調整する処理を繰り返す。
【００４２】
尚、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉが補正リミッタ値（最大値ｂｍｘ或いは最小値ｂｍｎ）に達しても条件が成立しない場合には、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉの調整を最大値ｂｍｘ或いは最小値ｂｍｎで打ち切り、ステップＳ３４へ進む。
【００４３】
ステップＳ３４は、以上の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉ及び空燃比補正係数ＫＦ＃ｉの調整を行った後の各気筒の気筒分配状況を示すポイントＰ＃ｉを算出する処理を行う。各気筒のポイントＰ＃ｉの算出は、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとに基づいて図４に示す気筒分配状況マップＭＰを参照して算出する。
【００４４】
続くステップＳ３５では、各気筒のポイントＰ＃ｉを診断値として異常を判定する。ポイントＰ＃ｉの値が予め規定された最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの範囲内にあるとき、診断対象気筒は正常であると判定する。最大値Ｐｍａｘ及び最小値Ｐｍｉｎは、図４に示す気筒分配状況マップＭＰにおいて、領域Ｒ１と領域Ｒ２とを境界付ける値であり、Ｐ＃ｉ＜Ｐｍｉｎ或いはＰ＃ｉ＞Ｐｍａｘのときには、更に、再診断を要するか否かを判定し、再診断を要する場合、再診断を経て正常／異常の判定を確定する。
【００４５】
このように、本実施の形態においては、気筒毎の点火時期や空燃比の補正の状態に応じて気筒毎の燃焼状態を評価して異常な気筒を検出することでき、点火時期や空燃比の補正量を学習して以降の空燃比制御や点火時期制御に反映することにより、アイドル安定性や排気エミッションを向上することができる。また、診断の結果、修理を要する場合には、ドライバへ警告するといった発展的な展開が可能となり、システム全体の信頼性向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】エンジン系の概略構成図
【図２】診断機能のブロック図
【図３】気筒分配状況マップの概念図
【図４】気筒分配診断ルーチンのフローチャート
【図５】気筒分配診断ルーチンのフローチャート（続き）
【符号の説明】
【００４７】
１ エンジン
５０ エンジン制御ユニット
５１ 気筒別診断制御部
５２ 燃焼状態指標値算出部
５３ 異常判定部
ＫＦ 空燃比補正係数
ＫＴ 点火時期補正係数
ＤＡＦＶ 空燃比センサ出力差
ＤＮＥ 角速度変化量
ＤＱＡ 吸入空気量変動量
ＭＰ 気筒分配状況マップ
Ｐ ポイント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両に搭載されるエンジンは、複数の気筒を有する多気筒エンジンであり、気筒毎の燃焼状態が不均一になると、回転変動や出力性能の低下が生じるばかりでなく、排気エミッションの悪化を招く。特に、近年では、燃費向上、静粛性等の要請からアイドル運転時のエンジン回転数を低めに抑える傾向にあり、気筒間で燃焼状態がばらつくと、アイドル回転が不安定になり、快適性、発進性能が著しく損なわれる。
【０００３】
このため、従来から、気筒毎の点火時期や空燃比（燃料噴射量）を制御して燃焼バラツキを抑制する技術が種々提案されており、例えば、特許文献１には、気筒毎のエンジン回転数が全気筒の平均エンジン回転数になるように燃料噴射補正を行う技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、１サイクル中の膨張行程における角速度の増加分に基づいて空燃比又は点火時期を制御する技術が開示されている。更に、特許文献３には、気筒相互間における回転変動の変化量の差がゼロとなるよう、点火時期と燃料噴射量を補正する技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭５９−２０１９３６号公報
【特許文献２】特開昭５９−１２８９４６号公報
【特許文献３】特開平２−６４２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の特許文献１〜３に開示されているような従来の技術は、何れも各気筒の点火時期や空燃比を補正することを主眼としており、点火時期や空燃比の補正の状態に応じて燃焼状態を評価し、気筒の異常を診断することは考慮されていない。このため、気筒毎の燃焼状態の診断結果を、以降の点火時期制御や空燃比制御に反映したり、修理を要する場合にドライバへ警告するといった発展的な展開は困難である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、気筒毎の点火時期や空燃比の補正の状態に応じて気筒毎の燃焼状態を評価し、異常診断を行うことのできるエンジンの各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、エンジンの各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置であって、各気筒毎に少なくとも点火時期の補正量と空燃比の補正量とを調整し、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータが設定範囲内に入るよう制御する気筒別診断制御部と、上記パラメータが上記設定範囲内に入ったとき或いは上記補正量がリミッタ値に達したときの各気筒の点火時期の補正量と空燃比の補正量とに基づいて、気筒毎の燃焼状態を評価するための指標値を算出する燃焼状態指標値算出部と、気筒毎に上記指標値が規定範囲内にあるか否かを調べ、上記指標値が規定範囲から外れたとき、該当気筒が異常と判定する異常判定部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、気筒毎の点火時期や空燃比の補正の状態に応じて気筒毎の燃焼状態を評価して異常診断を行うことができ、気筒毎の燃焼状態の診断結果を、以降の点火時期制御や空燃比制御に反映したり、修理を要する場合にドライバへ警告するといった発展的な展開が可能となり、システム全体の信頼性向上に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図５は本発明の実施の一形態に係り、図１はエンジン系の概略構成図、図２は診断機能のブロック図、図３は気筒分配状況マップの概念図、図４及び図５は気筒分配診断ルーチンのフローチャートである。
【００１０】
図１において、符号１はエンジンであり、本実施の形態においては、４つの気筒＃１〜＃４を有する４気筒エンジンを例に取って説明する。このエンジン１のシリンダヘッド２には、各吸気ポートを介してインテークマニホルド３が連通されると共に、排気ポートを介してエキゾーストマニホルド４が連通されている。
【００１１】
シリンダヘッド２には、各吸気ポートの直上流側にインジェクタ５が取り付けられると共に、点火部を燃焼室に露呈する点火プラグ６が取り付けられている。また、インテークマニホルド３は、上流側で集合されてエアチャンバ７に連通され、スロットルバルブ８が介装された吸気管９に接続されている。一方、エキゾーストマニホルド４は、下流側で集合されて排気管１０に連通され、この排気管１０に排気浄化用の触媒コンバータ１１が介装されている。
【００１２】
また、エンジン１には、運転状態を検出するための各種センサ・スイッチ類が配置されている。代表的には、スロットルバルブ８の開度を検出するスロットルセンサ１５、吸気量を計測する吸入空気量センサ１６、クランク軸の回転位置を検出するクランク角センサ１７、排気成分から空燃比を検出する空燃比センサ１８等であり、その他、図示しない各種センサ類が配置されている。
【００１３】
これらの各種センサ・スイッチ類は、エンジン１を電子的に制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）５０に接続されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース等からなるマイクロコンピュータを中心として構成され、各種周辺回路を備えている。また、ＥＣＵ５０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークに接続され、自動変速機、ブレーキ、サスペンション等を制御する他の制御ユニットと相互通信によりデータ交換を行う。
【００１４】
ＥＣＵ５０は、メモリに記憶されている制御プログラムに従い、センサ類からの信号や車載ネットワークを介して取得した各種車両情報を処理し、空燃比センサ１８及びインジェクタ５を介した空燃比制御やイグナイタ２０及び点火プラグ６を介した点火時期制御等のエンジン制御を行う。
【００１５】
このエンジン制御においては、各気筒毎の燃焼状態が均一となるように制御し、エンジン回転（特にアイドル回転）の安定化、排気エミッションの改善を図るようにしている。気筒毎の燃焼状態のバラツキは、吸気管形状や気筒間の吸気干渉等による吸気分配率の不均一、各気筒間の若干の燃焼温度の相違、各気筒の燃焼室容積やピストン形状等の製造上のバラツキ、インジェクタ５の製造誤差等による燃料噴射量の違いから生じる各気筒の空燃比の僅かなバラツキ等の影響で発生すると考えられ、各気筒の燃焼状態を均一に制御することで、アイドル回転を滑らかにして安定化することができる。
【００１６】
各気筒の燃焼状態は、空燃比制御（燃料噴射制御）と点火時期制御とによって制御することができるが、空燃比制御においては、理論空燃比等の規定の空燃比範囲で制御しなければならず、制御範囲が制限される一方、点火時期制御においては、比較的小さな進角或いは遅角補正でエンジンの燃焼状態が大きく変動する。従って、点火時期と空燃比とを制御する場合、何れか一方を設定した後、この設定値を基準として他方を設定しないと有効な空燃比制御性、点火時期制御性を得ることができず、例えば、回転変動差がマイナス側の気筒（燃焼状態の悪い気筒）に対し、増量補正と進角補正を同時に行った場合、当該気筒と他の気筒との空燃比及びトルク変動差が大きくなりフィーリングの悪化を招くことになる。
【００１７】
このため、ＥＣＵ５０は、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータが各気筒の燃焼状態が均一であるとみなせる設定範囲に入るよう、点火時期と空燃比とを制御する際、先ず、点火時期を補正して上記パラメータの設定範囲への迅速且つ概略的な制御を行い、次に、空燃比を補正して上記パラメータが設定範囲内に入るよう緻密に制御する。
【００１８】
本実施の形態においては、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータとして、点火毎のクランク角センサ１７の出力に基づくエンジン回転の角速度変化量ＤＮＥ、点火毎の空燃比センサ１８の出力差ＤＡＦＶ、点火毎の吸入空気量センサ１６の出力に基づく吸入空気量の変動量ＤＱＡを用いている。これらのパラメータは、気筒間の燃焼バラツキを反映するパラメータであり、各変動量がゼロから一定の範囲内に収まっているとき、全気筒の燃焼状態が均一であるとすることができる。
【００１９】
更に、ＥＣＵ５０は、気筒毎の燃焼状態の制御結果（点火時期と空燃比との制御結果）から気筒毎の燃焼状態を評価する指標値を算出し、この指標値に基づいて異常な気筒を判定する診断を行う。このＥＣＵ５０の診断機能は、図２に示すように、気筒別診断制御部５１、燃焼状態指標値算出部５２、異常判定部５３によって構成される。
【００２０】
気筒別診断制御部５１は、診断条件の成立時、先ず、各気筒＃ｉ（ｉ＝１，２，３，４）毎に点火時期を進角或いは遅角補正するための点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整し、角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡが一定範囲に収まるよう制御リミッタ内で制御する。そして、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整した後、各気筒＃ｉ毎に燃料噴射量を増量或いは減量補正するための空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを点火毎に調整し、上述のパラメータが設定範囲内に入るように制御リミッタ内で精密に制御する。
【００２１】
燃焼状態指標値算出部５２は、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとの調整により、角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡが設定範囲内に入ったとき、或いは、この設定範囲内に入らずに、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉ、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉがリミッタ値で制限されたとき、そのときの点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとから燃焼状態を評価するための指標値を気筒毎に算出する。この指標値としては、点火時期補正係数ＫＴと空燃比補正係数ＫＦとを軸とする格子毎に割り付けて数値化したポイントＰを用いる。
【００２２】
具体的には、図３に示すように、点火時期補正係数ＫＴと空燃比補正係数ＫＦとを軸とする各格子にポイントＰを格納したマップＭＰを作成しておき、各気筒毎の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとに基づいてマップＭＰを参照することで、各気筒毎にポイントＰ＃ｉを算出する。
【００２３】
マップＭＰは、各気筒の分配状況を示しており、この気筒分配状況マップＭＰに格納されるポイントＰの値は、例えば、パラメータＤＮＥ，ＤＡＦＶ，ＤＱＡがゼロとなる点火時期補正係数ＫＴ及び空燃比補正係数ＫＦの格子でポイント値Ｐ＝１．００、点火時期の進角側及び空燃比のリッチ側（燃料増量側）の領域でポイント値Ｐが１．００より大きく、点火時期の遅角側及び空燃比のリーン側（燃料減量側）の領域でポイント値Ｐが１．００より小さくなるように設定されている。
【００２４】
異常判定部５３は、各気筒毎のポイントＰ＃ｉを診断値として、この診断値（ポイントＰ＃ｉ）が気筒分配状況マップＭＰのどの領域に位置するかを調べることにより、異常の気筒を判定する。図４においては、ポイントＰ＃ｉが気筒分配状況マップＭＰの白地の格子の領域Ｒ１内であるときは正常、薄地の格子の領域Ｒ２が再診断を要する領域、黒地の格子の領域Ｒ３が異常であることを示している。
【００２５】
以上の診断処理は、ＥＣＵ５０において、図４及び図５のフローチャートに示す気筒分配診断ルーチンを実行することで処理される。次に、この気筒分配診断ルーチンについて説明する。
【００２６】
気筒分配診断ルーチンでは、先ず、最初のステップＳ１において、診断実行条件が成立するか否かを判断する。この診断実行条件は、基本的には、アイドル運転状態のとき（アイドル判定がなされているとき）であるが、走行域においても、定常走行状態の判定がなされている場合には、診断可能である。但し、走行域での診断では、バラツキを含めた頻度とノイズに対する考慮が必要である。
【００２７】
そして、診断実行条件が成立しない場合には、診断処理を実行することなく、ステップＳ１から本ルーチンを抜け、診断実行条件が成立する場合、ステップＳ１からステップＳ２以降へ進み、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４で、点火毎の角速度変化量ＤＮＥ、点火毎の空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、点火毎の吸入空気量変動量ＤＱＡが、それぞれ、設定値ｘ１，ｙ１，ｚ１内にあるか否かを調べる。
【００２８】
各設定値ｘ１，ｙ１，ｚ１は、点火時期補正による僅かな進角或いは遅角でエンジンの燃焼状態が大きく変動することを考慮し、各気筒の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを点火毎に調整したとき、各気筒の燃焼状態が均一化したとみなせる角速度変化量ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量変動量ＤＱＡの範囲よりも若干広く設定される。
【００２９】
そして、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４において、ＤＮＥ＜ｘ１且つＤＡＦＶ＜ｙ１且つＤＱＡ＜ｚ１の条件が成立するときには、ステップＳ１８以降へ進み、ＤＮＥ＜ｘ１、ＤＡＦＶ＜ｙ１、ＤＱＡ＜ｚ１の何れかの条件が成立しないときには、ステップＳ５〜Ｓ１７において、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを、該当気筒の平均エンジン回転数ＮＥ＃ｉの全気筒の平均エンジン回転数ＮＥに対する上下関係に応じて進角或いは遅角させ、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４の条件内に入るよう調整する。
【００３０】
すなわち、先ず、ステップＳ５で、気筒＃１〜＃４の点火時期補正係数ＫＴ＃１〜ＫＴ＃４が進角側の補正リミッタである最大値ａｍｘ（例えば、＋１５°ＣＡ）或いは遅角側の補正リミッタである最小値ａｍｎ（例えば、−１５°ＣＡ）に達しているか否かを調べる。そして、補正リミッタに達しているときには、ステップＳ１８以降へ進み、補正リミッタに達していないき、ステップＳ６へ進む。
【００３１】
ステップＳ６では、気筒＃１の平均エンジン回転数ＮＥ＃１が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べる。そして、ＮＥ＃１＜ＮＥのときには、ステップＳ７で点火時期補正係数ＫＴ＃１を設定値ａ１だけ進角させ、ＮＥ＃１≧ＮＥのときには、ステップＳ８で点火時期補正係数ＫＴ＃１を設定値ａ１だけ遅角させる。
【００３２】
次に、ステップＳ９〜Ｓ１１の気筒＃２に対する処理へ進み、同様に、気筒＃２の平均エンジン回転数ＮＥ＃２が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べ、ＮＥ＃２＜ＮＥのときには、点火時期補正係数ＫＴ＃２を設定値ａ１だけ進角させ、ＮＥ＃２≧ＮＥのときには、点火時期補正係数ＫＴ＃１を設定値ａ１だけ遅角させる。
【００３３】
更に、ステップＳ１２〜Ｓ１４で気筒＃３に対する点火時期補正係数ＫＴ＃３の調整を行い、ステップＳ１５〜Ｓ１７で気筒＃４に対する点火時期補正係数ＫＴ＃４の調整を行った後、再度、ステップＳ２〜Ｓ４の角速度変化量ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量変動量ＤＱＡとに対する条件が成立するか否かを調べ、全ての条件が成立するまで点火時期補正係数ＫＴ＃ｉを調整する処理を繰り返す。
【００３４】
尚、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉが補正リミッタ値（最大値ａｍｘ或いは最小値ａｍｎ）に達しても上述の条件が成立しない場合には、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉの調整を最大値ａｍｘ或いは最小値ａｍｎで打ち切り、ステップＳ１８以降へ進む。
【００３５】
ステップＳ１８以降は、点火毎の角速度変化量ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量変動量ＤＱＡとが、それぞれ、設定値ｘ２，ｙ２，ｚ２内となるよう、各気筒の空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを調整する処理である。このため、先ず、ステップＳ１８，１９，Ｓ２０で、点火毎の角速度変化量ＤＮＥ、点火毎の空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、点火毎の吸入空気量変動量ＤＱＡが、それぞれ、設定値ｘ２，ｙ２，ｚ２内にあるか否かを調べる。
【００３６】
各設定値ｘ２，ｙ２，ｚ２は、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉの調整による設定値ｘ１，ｙ１，ｚ１の範囲を、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉの調整によって更に絞り込むための条件を定めるものであり（ｘ１＞ｘ２，ｙ１＞ｙ２，ｚ１＞ｚ２）、最終的に、各気筒の燃焼状態が均一化したとみなせる角速度変化量ＤＮＥ、空燃比センサ出力差ＤＡＦＶ、吸入空気量変動量ＤＱＡの範囲を定める値となる。
【００３７】
そして、ステップＳ１８，Ｓ１９，Ｓ２０において、ＤＮＥ＜ｘ２且つＤＡＦＶ＜ｙ２且つＤＱＡ＜ｚ２の条件が成立するときには、ステップＳ３４へ進み、ＤＮＥ＜ｘ２、ＤＡＦＶ＜ｙ２、ＤＱＡ＜ｚ２の何れかの条件が成立しないときには、ステップＳ２１〜Ｓ３３において、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを、該当気筒の平均エンジン回転数ＮＥ＃ｉの全気筒の平均エンジン回転数ＮＥに対する上下関係に応じて増減させ、ステップＳ１８，Ｓ１９，Ｓ２０の条件内に入るよう調整する。
【００３８】
このため、先ず、ステップＳ２１で、気筒＃１〜＃４の空燃比補正係数ＫＦ＃１〜ＫＦ＃４がリッチ側の補正リミッタである最大値ｂｍｘ（例えば、＋３０％）或いはリーン側の補正リミッタである最小値ｂｍｎ（例えば、−３０％）に達しているか否かを調べる。そして、補正リミッタに達しているときには、ステップＳ３４へ進み、補正リミッタに達していないき、ステップＳ２２へ進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、気筒＃１の平均エンジン回転数ＮＥ＃１が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べる。そして、ＮＥ＃１＜ＮＥのときには、ステップＳ２３で空燃比補正係数ＫＦ＃１を設定値ｂ１だけ増加させ、ＮＥ＃１≧ＮＥのときには、ステップＳ２４で空燃比補正係数ＫＦ＃１を設定値ｂ１だけ減少させる。
【００４０】
次に、ステップＳ２５〜Ｓ２７の気筒＃２に対する処理へ進み、同様に、気筒＃２の平均エンジン回転数ＮＥ＃２が全気筒の平均エンジン回転数ＮＥ未満か否かを調べ、ＮＥ＃２＜ＮＥのときには、空燃比補正係数ＫＦ＃２を設定値ｂ１だけ増加させ、ＮＥ＃２≧ＮＥのときには、空燃比補正係数ＫＦ＃１を設定値ｂ１だけ減少させる。
【００４１】
更に、ステップＳ２８〜Ｓ３０で気筒＃３に対する空燃比補正係数ＫＦ＃３の調整を行い、ステップＳ３１〜Ｓ３３で気筒＃４に対する空燃比補正係数ＫＦ＃４の調整を行った後、再度、ステップＳ１８〜Ｓ２０の角速度変化ＤＮＥと空燃比センサ出力差ＤＡＦＶと吸入空気量ＤＱＡとに対する条件が成立するか否かを調べ、全ての条件が成立するまで空燃比補正係数ＫＦ＃ｉを調整する処理を繰り返す。
【００４２】
尚、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉが補正リミッタ値（最大値ｂｍｘ或いは最小値ｂｍｎ）に達しても条件が成立しない場合には、空燃比補正係数ＫＦ＃ｉの調整を最大値ｂｍｘ或いは最小値ｂｍｎで打ち切り、ステップＳ３４へ進む。
【００４３】
ステップＳ３４は、以上の点火時期補正係数ＫＴ＃ｉ及び空燃比補正係数ＫＦ＃ｉの調整を行った後の各気筒の気筒分配状況を示すポイントＰ＃ｉを算出する処理を行う。各気筒のポイントＰ＃ｉの算出は、点火時期補正係数ＫＴ＃ｉと空燃比補正係数ＫＦ＃ｉとに基づいて図４に示す気筒分配状況マップＭＰを参照して算出する。
【００４４】
続くステップＳ３５では、各気筒のポイントＰ＃ｉを診断値として異常を判定する。ポイントＰ＃ｉの値が予め規定された最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの範囲内にあるとき、診断対象気筒は正常であると判定する。最大値Ｐｍａｘ及び最小値Ｐｍｉｎは、図４に示す気筒分配状況マップＭＰにおいて、領域Ｒ１と領域Ｒ２とを境界付ける値であり、Ｐ＃ｉ＜Ｐｍｉｎ或いはＰ＃ｉ＞Ｐｍａｘのときには、更に、再診断を要するか否かを判定し、再診断を要する場合、再診断を経て正常／異常の判定を確定する。
【００４５】
このように、本実施の形態においては、気筒毎の点火時期や空燃比の補正の状態に応じて気筒毎の燃焼状態を評価して異常な気筒を検出することでき、点火時期や空燃比の補正量を学習して以降の空燃比制御や点火時期制御に反映することにより、アイドル安定性や排気エミッションを向上することができる。また、診断の結果、修理を要する場合には、ドライバへ警告するといった発展的な展開が可能となり、システム全体の信頼性向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】エンジン系の概略構成図
【図２】診断機能のブロック図
【図３】気筒分配状況マップの概念図
【図４】気筒分配診断ルーチンのフローチャート
【図５】気筒分配診断ルーチンのフローチャート（続き）
【符号の説明】
【００４７】
１ エンジン
５０ エンジン制御ユニット
５１ 気筒別診断制御部
５２ 燃焼状態指標値算出部
５３ 異常判定部
ＫＦ 空燃比補正係数
ＫＴ 点火時期補正係数
ＤＡＦＶ 空燃比センサ出力差
ＤＮＥ 角速度変化量
ＤＱＡ 吸入空気量変動量
ＭＰ 気筒分配状況マップ
Ｐ ポイント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置であって、
各気筒毎に少なくとも点火時期の補正量と空燃比の補正量とを調整し、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータが設定範囲内に入るよう制御する気筒別診断制御部と、
上記パラメータが上記設定範囲内に入ったとき或いは上記補正量がリミッタ値に達したときの各気筒の点火時期の補正量と空燃比の補正量とに基づいて、気筒毎の燃焼状態を評価するための指標値を算出する燃焼状態指標値算出部と、
気筒毎に上記指標値が規定範囲内にあるか否かを調べ、上記指標値が規定範囲から外れたとき、該当気筒が異常と判定する異常判定部と
を備えたことを特徴とするエンジンの診断装置。
【請求項２】
診断対象気筒の点火時期の補正量を、全気筒の平均エンジン回転数に対する診断対象気筒の平均エンジン回転数の大小関係に基づいて調整し、次に、診断対象気筒の空燃比の補正量を、全気筒の平均エンジン回転数に対する診断対象気筒の平均エンジン回転数の大小関係に基づいて調整することを特徴とする請求項１記載のエンジンの診断装置。
【請求項３】
上記パラメータとして、点火毎のエンジン回転の角速度変化量、点火毎の空燃比センサの出力差、及び点火毎の吸入空気量の変動量を用いることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの診断装置。
【請求項４】
上記指標値を、点火時期の補正量と空燃比の補正量とを軸とする格子毎に割り付けて数値化したポイントとし、診断対象気筒のポイントが上記規定範囲から外れたとき、該当気筒が異常と判定することを特徴とする請求項１〜３の何れかに一に記載のエンジンの診断装置。
【請求項１】
エンジンの各気筒毎の燃焼状態を診断するエンジンの診断装置であって、
各気筒毎に少なくとも点火時期の補正量と空燃比の補正量とを調整し、気筒毎の燃焼状態に応じて変化するパラメータが設定範囲内に入るよう制御する気筒別診断制御部と、
上記パラメータが上記設定範囲内に入ったとき或いは上記補正量がリミッタ値に達したときの各気筒の点火時期の補正量と空燃比の補正量とに基づいて、気筒毎の燃焼状態を評価するための指標値を算出する燃焼状態指標値算出部と、
気筒毎に上記指標値が規定範囲内にあるか否かを調べ、上記指標値が規定範囲から外れたとき、該当気筒が異常と判定する異常判定部と
を備えたことを特徴とするエンジンの診断装置。
【請求項２】
診断対象気筒の点火時期の補正量を、全気筒の平均エンジン回転数に対する診断対象気筒の平均エンジン回転数の大小関係に基づいて調整し、次に、診断対象気筒の空燃比の補正量を、全気筒の平均エンジン回転数に対する診断対象気筒の平均エンジン回転数の大小関係に基づいて調整することを特徴とする請求項１記載のエンジンの診断装置。
【請求項３】
上記パラメータとして、点火毎のエンジン回転の角速度変化量、点火毎の空燃比センサの出力差、及び点火毎の吸入空気量の変動量を用いることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの診断装置。
【請求項４】
上記指標値を、点火時期の補正量と空燃比の補正量とを軸とする格子毎に割り付けて数値化したポイントとし、診断対象気筒のポイントが上記規定範囲から外れたとき、該当気筒が異常と判定することを特徴とする請求項１〜３の何れかに一に記載のエンジンの診断装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１９７６５５（Ｐ２００９−１９７６５５Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３９０３３（Ｐ２００８−３９０３３）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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