JP2000303901A - 失火検出の補正装置およびこの方法 - Google Patents

失火検出の補正装置およびこの方法

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JP2000303901A
JP2000303901A JP11113109A JP11310999A JP2000303901A JP 2000303901 A JP2000303901 A JP 2000303901A JP 11113109 A JP11113109 A JP 11113109A JP 11310999 A JP11310999 A JP 11310999A JP 2000303901 A JP2000303901 A JP 2000303901A
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JP
Japan
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misfire
unit
storage unit
crank angle
setting storage
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JP11113109A
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English (en)
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Masayuki Nishimura
雅之 西村
Shinichi Maruo
伸一 丸尾
Koji Ishimura
光司 石村
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】精度のよい失火検出が行える自動車用エンジン
の失火検出方法を提供する。 【構成】自動車用エンジンのクランク角を検出するクラ
ンク角センサを備えた失火検出装置において、各気筒の
燃焼時におけるクランクシャフトの周期測定から判定対
象データに加工する角速度演算部と、エンジン運転条件
から決定される第一設定記憶部と、センサのジッター分
を補正する第二設定記憶部と、前記第一設定記憶部の失
火判定値に第二の設定記憶部の補正値を演算する記憶部
演算部と、最終的に失火を判定する最終演算部とを備え
たことを特徴とする失火検出の補正装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の失火検
出装置およびこの方法に関し、特にクランク角センサに
よる失火検出判定アルゴリズムの補正手段、及びクラン
ク角センサ取り付けに関するフェール検出方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車用のエンジンにおいて
は、例えば点火時期の制御やエンジンの失火検出のよう
にエンジン制御に必要なタイミングを得たい場合には、
クランク角位置を検出し、当該検出結果を制御部で処理
する手段が広く使用されている。当該クランク角位置の
検出手段としては、クランク軸と同期して回転するロー
タに加工を施し、クランク角センサによってその位置を
検出することになる。
【0003】上記の通りクランク角センサを活用し、エ
ンジンの失火を検出する方式は周知の通りであるが、こ
のような失火検出方法では、クランク角センサのジッタ
ーが回転変動による失火判定値にかかる恐れがあるた
め、予め実験によってその失火判定値を求めるととも
に、運転条件に応じて設定値も変化させる手段がとられ
ている。
【0004】上記具体例は図5に示すような構成となっ
ている。すなわち、エンジン10のクランク軸12に取り付
けられるロータ20には検出対象物となる突起22が突出し
ており、クランク角センサ30は当該突起22と突起以外の
部分との差をエアギャップ値として読み取り、当該クラ
ンク角センサ30からの出力値をパルス幅測定部51を介し
て角速度演算部52へ入力している。当該角速度演算部52
は、前記クランク角センサ30からのパルス波形を後段の
最終演算部54が読み取り可能なデータに変換するもので
あり、角速度演算部52の出力部は当該最終演算部54の入
力部に接続されている。また、前記最終演算部54の入力
部には、予め幾つかの運転状況を実測もしくは実験にお
いて想定した、前記角速度演算部52の補正を行うための
第一設定記憶部56が接続されている。ここで、前記パル
ス幅測定部51と角速度演算部52と最終演算部54、第一設
定記憶部56をまとめて演算処理部50としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような演算処理部50による失火検出方法では、予め実
測や実験による誤差値を設定値として第一設定記憶部56
に記憶し、クランク角センサ30から出力されるパルス波
形(信号)と、当該設定値とを演算させるので、センサ
30自体が持っている誤差、バラツキは考慮されていな
い。この「センサ自体のバラツキ」とは、センサの経年
変化や温度変化による膨張収縮及び、クランク軸のブレ
等によって、ジッターが変化したものであり、このバラ
ツキにより、上記のような十分な設定値の設定であって
も、失火の見逃し、もしくはジッターを失火と誤判定し
てしまうことがある。
【0006】また、精度よくクランク角の検出を行うに
は、複数のクランク角センサを配置することで可能にな
るが、コストが高くなるばかりか、近時のエンジンの小
型化により、取付スペースが確保できないといった問題
も生じる。
【0007】本発明は上記課題に鑑み、精度のよい失火
検出が行える自動車用エンジンの失火検出方法を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、自動車用エンジンのクランク角を検出す
るクランク角センサを備えた失火検出装置において、各
気筒の燃焼時におけるクランクシャフトの周期測定から
判定対象データに加工する角速度演算部と、エンジン運
転条件から決定される第一設定記憶部と、センサのジッ
ター分を補正する第二設定記憶部と、前記第一設定記憶
部の失火判定値に第二の設定記憶部の補正値を演算する
記憶部演算部と、最終的に失火を判定する最終演算部と
を備えたことを特徴とする失火検出の補正装置とする。
【0009】また、自動車用エンジンのクランク角を検
出するクランク角センサを備えた失火検出装置におい
て、前記クランク角センサからの信号を処理するパルス
幅測定部と、各気筒の燃焼時におけるクランクシャフト
の周期測定から判定対象データに加工する角速度演算部
とを備えると共に、エンジン運転条件から決定される第
一設定記憶部と、センサのジッター分を補正する第二設
定記憶部と、前記第一設定記憶部の失火判定値に第二の
設定記憶部の補正値を演算する記憶部演算部と、最終的
に失火を判定する最終演算部とを備え、当該最終演算部
からの出力によって失火の有無を判断することを特徴と
する失火検出の補正装置としてもよい。
【0010】また、自動車用エンジンのクランク角を検
出するクランク角センサを備えた失火検出装置におい
て、各気筒の燃焼時におけるクランクシャフトの周期測
定から判定対象データに加工する角速度演算部と、エン
ジン運転条件から決定される第一設定記憶部と、センサ
のジッター分を補正する第二設定記憶部と、前記第一設
定記憶部の失火判定値に第二の設定記憶部の補正値を演
算する記憶部演算部と、最終的に失火を判定する最終演
算部とを備え、当該最終演算部から出力される信号によ
りエンジンの失火時制御を行うことを特徴とする失火検
出の補正方法とする。
【0011】上記記憶部演算部の演算手段は、加算また
は減算、乗算、除算の何れか1つの手段、もしくはこの
中の組み合わせにより行ってもよいし、また、上記第二
設定記憶部の設定値が、全体のバラツキをE、エンジン
のバラツキをE1、クランク角センサのバラツキをE2
としたときに、次の数式3から得られる値から構成して
もよい。
【0012】
【数3】
【0013】
【発明の実施の形態】任意の気筒で失火が生じたときに
失火判定対象データはその偏差等に兆候を見せるが、セ
ンサにジッターが生じていた場合、失火していなくとも
通常の判定値では失火と誤判定してしまう。このような
ジッターが生じる要因は、主として検出対象物(突起2
2)とクランク角センサ30との距離が拡大し、センシング
の境界値が不安定になっているためである。ここで、ジ
ッターによるバラツキ具合が把握できればエンジンの変
動は次の数式4から導き出すことができる。
【0014】
【数4】
【0015】このとき、「E」は全体のバラツキであ
り、「E1」はエンジンのバラツキ、「E2」はセンサ
のバラツキ、「E3」はその他のバラツキとする。前記
数式4において、「E2」は車両を一定条件の元で運転
しているこことを前提とするので、除外してもよく、す
なわち上記数式4は次の数式5のように変形できる。
【0016】
【数5】
【0017】当該数式5よりエンジンのバラツキを求め
ると数式6のようになる。
【0018】
【数6】
【0019】したがって、当該数式6から得られる値を
失火検出の補正値として第二設定記憶部から出力すると
共に、エンジン運転条件から決定される第一設定記憶部
からの出力値と演算し、この演算結果を各気筒の燃焼時
におけるクランクシャフトの周期測定から判定対象デー
タに加工する角速度演算部からの出力値との間で演算す
ることで、エンジンに失火が発生しているのか否かの判
断を行う。
【0020】
【実施例】本発明の実施例を図1に示す。図1におい
て、エンジン10のクランク軸12に取り付けられるロータ
20には検出対象物となる突起22が突出しており、クラン
ク角センサ30は、当該突起22と突起以外の部分との差を
エアギャップ値として読み取り、当該クランク角センサ
30からの出力値(信号)を後述の演算処理部50に入力
し、当該演算処理部50の出力部は失火検出結果として図
示しないエンジン制御部に入力され、失火時のエンジン
制御を行うものとなっている。
【0021】前記演算処理部50は次のように構成されて
いる。すなわち、クランク角センサ30からの信号がパル
ス幅測定部51を介して角速度演算部52へ入力されてい
る。当該角速度演算部52は、前記クランク角センサ30か
らのパルス波形を後段の最終演算部54が読み取り可能な
データに変換するものであり、角速度演算部52の出力部
は当該最終演算部54の入力部に接続されている。
【0022】また、予め幾つかの運転状況を実測もしく
は実験において想定した、前記角速度演算部52の補正を
行うための第一設定記憶部56と、上記数式6により得ら
れる値を記憶している第二設定記憶部57と、が備えら
れ、これら両記憶部56と57からの出力値が記憶部演算部
58に入力、演算され、前記最終演算部54へ入力、演算さ
れる。ここで、前記記憶部演算部58の演算手段は、加算
または減算、乗算、除算の何れか一つであってもよい
し、これらの組み合わせであってもよい。
【0023】以上において、このクランク角センサ30の
ジッターによるバラツキE2は、検出対象物のパルス幅
から容易に読みとれ、図3に示すようにバラツキ要因を
エアギャップとした場合、パルス幅のバラツキからセン
サのジッターによるバラツキが読みとれることが分か
る。
【0024】次に、上記実施例において、記憶部演算部
58に加算条件を用いた場合について説明する。図2で
は、4気筒エンジンで、検出対象となる突起22の配置を
クランク角10゜ピッチとし、失火気筒を#4と想定
し、クランク角センサ30にジッターがないクランクシャ
フトの周期測定から求めた判定対象データNSTD1と、ク
ランク角センサ30にジッターが存在するクランクシャフ
トの周期測定から求めた判定対象データNSTD2と、標準
の判定値THIN1と、クランク角センサ30から得られる
パルスのバラツキから求めたTHαとの関係を示してい
る。ここで、前記パルスのバラツキは、予め記憶された
ルックアップテーブルから算出してもよいし、任意の関
数を形成しても問題はない。
【0025】当該図2が示すとおり、クランク角センサ
30からのパルスにジッターがない場合、標準の失火判定
値では#3の失火を判定することが可能であるが、パル
スにジッターが存在する場合、標準の失火判定値では実
際に失火が発生していない気筒でも失火と誤判定してし
まう。しかし、パルスのバラツキを考慮した補正値TH
αを加算した判定値ではTHIN1ではジッター下に含ま
れてしまった#3の失火を判定することが可能となる。
同様に他手段の演算方法でも失火判定は容易である。
【0026】以上、上記実施例においては、記憶部演算
部58に乗算条件を使用したが、減算等の他の演算におい
ても同様の結果が得られるものであるので説明は省略す
る。
【0027】
【発明の効果】上記構成により、センサのジッターに影
響されることなく失火を検出することができるので、精
度よくエンジンの失火検出が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例とする失火検出装置の概略図を
示す
【図2】4気筒エンジンにおける失火検出方法を示す
【図3】ジッターとエアギャップ、パルス幅のバラツキ
の関係を示す
【図4】失火判定までの流れを示す
【図5】従来の失火検出装置の概略図を示す
【符号の説明】
図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 10 エンジン 20 ロータ 22 突起 30 クランク角センサ 50 演算処理部 51 パルス幅測定部 52 角速度演算部 54 最終演算部 56 第一設定記憶部 57 第二設定記憶部 58 記憶部演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G087 BB14 CC01 CC03 FF32 3G084 EA05 EA07 EB22 EB25 EC05 FA24 FA38 FA39

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自動車用エンジンのクランク角を検出する
    クランク角センサを備えた失火検出装置において、各気
    筒の燃焼時におけるクランクシャフトの周期測定から判
    定対象データに加工する角速度演算部と、エンジン運転
    条件から決定される第一設定記憶部と、センサのジッタ
    ー分を補正する第二設定記憶部と、前記第一設定記憶部
    の失火判定値に第二の設定記憶部の補正値を演算する記
    憶部演算部と、最終的に失火を判定する最終演算部とを
    備えたことを特徴とする失火検出の補正装置。
  2. 【請求項2】自動車用エンジンのクランク角を検出する
    クランク角センサを備えた失火検出装置において、前記
    クランク角センサからの信号を処理するパルス幅測定部
    と、各気筒の燃焼時におけるクランクシャフトの周期測
    定から判定対象データに加工する角速度演算部とを備え
    ると共に、エンジン運転条件から決定される第一設定記
    憶部と、センサのジッター分を補正する第二設定記憶部
    と、前記第一設定記憶部の失火判定値に第二の設定記憶
    部の補正値を演算する記憶部演算部と、最終的に失火を
    判定する最終演算部とを備え、当該最終演算部からの出
    力によって失火の有無を判断することを特徴とする失火
    検出の補正装置。
  3. 【請求項3】記憶部演算部の演算手段が、加算または減
    算、乗算、除算の何れか1つの手段、もしくはこの中の
    組み合わせにより行われることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2に記載の失火検出の補正装置。
  4. 【請求項4】第二設定記憶部の設定値が、全体のバラツ
    キをE、エンジンのバラツキをE1、クランク角センサ
    のバラツキをE2としたときに、 【数1】 から得られる値から構成されたことを特徴とする請求項
    1乃至請求項3に記載の失火検出の補正装置。
  5. 【請求項5】自動車用エンジンのクランク角を検出する
    クランク角センサを備えた失火検出装置において、各気
    筒の燃焼時におけるクランクシャフトの周期測定から判
    定対象データに加工する角速度演算部と、エンジン運転
    条件から決定される第一設定記憶部と、センサのジッタ
    ー分を補正する第二設定記憶部と、前記第一設定記憶部
    の失火判定値に第二の設定記憶部の補正値を演算する記
    憶部演算部と、最終的に失火を判定する最終演算部とを
    備え、当該最終演算部から出力される信号によりエンジ
    ンの失火時制御を行うことを特徴とする失火検出の補正
    方法。
  6. 【請求項6】記憶部演算部の演算手段が、加算または減
    算、乗算、除算の何れか1つの手段、もしくはこの中の
    組み合わせにより行われることを特徴とする請求項5に
    記載の失火検出の補正方法。
  7. 【請求項7】第二設定記憶部の設定値が、全体のバラツ
    キをE、エンジンのバラツキをE1、クランク角センサ
    のバラツキをE2としたときに、 【数2】 から得られる値から構成されたことを特徴とする請求項
    5または請求項6に記載の失火検出の補正装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191709A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の失火検出装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191709A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の失火検出装置

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