JP2001289111A - Misfire detector for engine - Google Patents

Misfire detector for engine

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JP2001289111A
JP2001289111A JP2000109137A JP2000109137A JP2001289111A JP 2001289111 A JP2001289111 A JP 2001289111A JP 2000109137 A JP2000109137 A JP 2000109137A JP 2000109137 A JP2000109137 A JP 2000109137A JP 2001289111 A JP2001289111 A JP 2001289111A
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JP
Japan
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misfire
engine
sensor
fuel ratio
air
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Application number
JP2000109137A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Ishii
寛隆 石井
Hajime Nomura
肇 野村
Yoshitaka Uematsu
義貴 植松
Akinori Yoshida
明徳 吉田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a misfire detector for an engine allowing the continuous detection of misfire without causing the complication of a structure. SOLUTION: A limiting current type A/F sensor 26 is arranged in an exhaust pipe 12 for an engine 1. The A/F sensor 26 outputs a wider and linear air/fuel ratio signal (AF) in proportion to the oxygen concentration of an exhaust gas from the engine 1. A CPU 31 provided in the ECU 30 performs air/fuel ratio F/B control in accordance with the detection result of the A/F sensor 26. The CPU 31 detects misfire in the engine 1 corresponding to the air/fuel ratio AF each time. Namely, in detecting misfire, the air/fuel ratio AF detected by the A/F sensor 26 is compared with a misfire judgement value preset at a lean side of the air/fuel ratio, and if the air/fuel ratio AF is at a leaner side of the misfire judgement value, the occurrence of misfire is judged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの失火検
出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine misfire detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの失火検出手法として従来よ
り、例えば次の(1),(2)の手法が知られている。 (1)エンジン回転速度の変化量を計測し、該計測した
回転速度変化量と、予め記憶しておいた失火判定値とを
比較する。そして、失火判定値よりも大きな回転速度変
化が確認された時に、失火発生したと判定する方法。 (2)エンジン排気管に配設された圧力センサとO2 セ
ンサ(酸素濃度センサ)とを用い、圧力の減少と酸素濃
度の増加とにより失火の有無を判別する方法(特開平5
−133271号公報)。すなわち、失火時には排ガス
中の酸素濃度が増加し、且つ高温の排ガス流量が減少し
て圧力が低減される。従って、圧力の減少と酸素濃度の
増加とが同時に起こった時に失火発生したと判定する。
2. Description of the Related Art For example, the following methods (1) and (2) have been known as methods for detecting engine misfire. (1) The amount of change in the engine speed is measured, and the measured amount of change in the speed is compared with a misfire determination value stored in advance. A method for determining that a misfire has occurred when a change in the rotation speed greater than the misfire determination value is confirmed. (2) Using a pressure sensor and an O2 sensor (oxygen concentration sensor) disposed in an engine exhaust pipe, a method of judging the presence or absence of a misfire based on a decrease in pressure and an increase in oxygen concentration
-133271). That is, at the time of misfire, the oxygen concentration in the exhaust gas increases, and the flow rate of the high-temperature exhaust gas decreases, thereby reducing the pressure. Therefore, it is determined that a misfire has occurred when a decrease in pressure and an increase in oxygen concentration occur simultaneously.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記(1)の失火検出
手法では、悪路走行時など、外部からの振動がエンジン
クランク軸に加わる際には失火の有無にかかわらず回転
速度が不用意に変動し、失火誤検出のおそれがあるた
め、失火検出を一時的に中断しなくてはならない。すな
わち、外力等による車体振動時は、失火検出を実施する
ことが不可能となる。
In the misfire detection method of the above (1), when an external vibration is applied to the engine crankshaft, such as when driving on a bad road, the rotation speed is carelessly regardless of the presence or absence of the misfire. Since it fluctuates and there is a risk of misfire detection, the misfire detection must be temporarily suspended. That is, when the vehicle body vibrates due to an external force or the like, it is impossible to perform misfire detection.

【0004】また、上記(2)の失火検出手法の場合、
O2 センサは、排ガスが理論空燃比に対してリッチかリ
ーンかに応じて概ね2値の電圧信号を出力し、理論空燃
比を境に排ガスがリッチ/リーンで繰り返し変化するた
め、失火発生時でなくとも一時的には空燃比リーン(酸
素濃度増加)が検出される。その理由からも、失火判定
を正しく行うためには酸素濃度判定に加え、排気管圧力
の判定が不可欠となる。かかる場合、エンジン排気管に
圧力センサを配設しなくてはならないが、現在の自動車
において排気管に圧力センサを設置することは構造の複
雑化、費用の面から難しい。そのため、上記(2)の失
火検出を行うことは実質上困難となる。
In the case of the misfire detection method (2),
The O2 sensor outputs a substantially binary voltage signal depending on whether the exhaust gas is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas repeatedly changes rich / lean with the stoichiometric air-fuel ratio as a boundary. At least temporarily, the air-fuel ratio lean (increase in oxygen concentration) is detected. For that reason, in addition to the oxygen concentration determination, it is indispensable to determine the exhaust pipe pressure in order to correctly determine the misfire. In such a case, a pressure sensor must be provided in the engine exhaust pipe. However, it is difficult to install a pressure sensor in the exhaust pipe of a current automobile because of its complicated structure and cost. Therefore, it is substantially difficult to perform the misfire detection of the above (2).

【0005】他方、O2 センサの検出結果を失火検出に
用いる技術として、特開平4−311652号公報に開
示された技術が知られている。これは、失火の誤検出を
防止するための技術であり、その概要として、エンジン
排気管に配設されたO2 センサを用い、該O2 センサの
出力と予め学習されたエンジン固有の動作周期とによ
り、失火判定結果が正しいかどうかを判断する。すなわ
ち、同公報では、O2 センサ出力が上限近傍値又は下限
近傍値に到達するまでの時間、並びに上限及び下限近傍
値での維持時間を検出し、その検出値と学習値との比較
により失火判定の結果を判断していた。
On the other hand, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-31652 is known as a technique for using the detection result of the O2 sensor for misfire detection. This is a technique for preventing erroneous detection of misfire. As an outline, an O2 sensor provided in an engine exhaust pipe is used, and an output of the O2 sensor and an engine-specific operating cycle learned in advance are used. It is determined whether the misfire determination result is correct. That is, in the publication, the time required for the O2 sensor output to reach a value near the upper limit or the value near the lower limit, and the maintenance time at the values near the upper and lower limits are detected, and a misfire determination is made by comparing the detected value with the learning value. Judgment of the result.

【0006】ところが、上記した失火誤検出防止の手法
では、正常サイクル時の動作周期に従うO2 センサ出力
を学習し、更にその学習を、ボアやストロークといった
エンジン構造が異なるもの毎に行う必要がある。それ
故、処理負荷の増加や作業の煩雑化を招き、実用化には
不適であった。また、上記の失火誤検出防止の手法その
ものを失火検出手法として採用しても、正確に失火検出
を行うことは不可能であった。
However, in the above-described technique for preventing misfires from being erroneously detected, it is necessary to learn the output of the O2 sensor in accordance with the operation cycle in a normal cycle, and to perform the learning for each engine having a different engine structure such as a bore and a stroke. Therefore, the processing load is increased and the operation is complicated, which is not suitable for practical use. Further, even if the above-described method for preventing misfire misdetection itself is employed as a misfire detection method, it has been impossible to accurately detect misfire.

【0007】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、構成の煩雑化を
招くことなく、且つ継続的に失火検出を行うことができ
るエンジンの失火検出装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object the misfire of an engine capable of continuously detecting a misfire without complicating the configuration. It is to provide a detection device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、ガス濃度センサは、排ガス中の特定ガス成分の濃度
を広域に検出する。失火判定手段は、ガス濃度センサに
より検出される特定ガス成分の濃度に基づいて失火の有
無を判定する。この場合特に、請求項2に記載したよう
に、ガス濃度センサは、排ガス中の未燃のままのガス成
分の濃度を検出するものであると良い。
According to the present invention, the gas concentration sensor detects the concentration of a specific gas component in the exhaust gas over a wide area. The misfire determining means determines the presence or absence of a misfire based on the concentration of the specific gas component detected by the gas concentration sensor. In this case, it is particularly preferable that the gas concentration sensor detects the concentration of unburned gas components in the exhaust gas.

【0009】要するに、エンジンで失火が発生すると、
気筒内に流入した混合気が未燃のまま排出され、その
際、排ガス中の特定ガス成分の濃度(特に、未燃のまま
のガス成分の濃度)を検出することにより失火の有無が
判定できる。このとき、広域に検出される特定ガス成分
の濃度値から失火の有無が判定されるので、精密な失火
判定が可能となる。また、エンジン回転速度の変化量に
より失火判定する従来技術とは異なり、悪路走行時にも
失火判定を中断しなくてもよくなり、失火検出を継続的
に実施することが可能となる。更に別の従来技術である
前述の特開平5−133271号公報とは異なり、排気
管に配設される圧力センサが不要となるので構成の煩雑
化を招くこともない。
In short, when a misfire occurs in the engine,
The air-fuel mixture that has flowed into the cylinder is discharged unburned. At this time, the presence or absence of a misfire can be determined by detecting the concentration of the specific gas component in the exhaust gas (particularly, the concentration of the unburned gas component). . At this time, since the presence or absence of a misfire is determined from the concentration value of the specific gas component detected in a wide area, a precise misfire determination can be performed. Further, unlike the related art in which misfire is determined based on the change amount of the engine rotation speed, the misfire determination does not have to be interrupted even on a rough road, and the misfire can be continuously detected. Unlike the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-133271, which is another conventional technique, a pressure sensor disposed on the exhaust pipe is not required, so that the configuration is not complicated.

【0010】また、請求項3に記載の発明では、前記ガ
ス濃度センサは、排ガス中の酸素濃度から空燃比を広域
に検出する空燃比センサであり、前記失火検出手段は、
空燃比センサの検出結果と予め空燃比リーン側に設定さ
れた所定の失火判定値とを比較し、センサ検出結果が失
火判定値よりも更にリーンであれば、失火発生の旨を判
定する。
Further, in the invention according to claim 3, the gas concentration sensor is an air-fuel ratio sensor for detecting an air-fuel ratio in a wide range from an oxygen concentration in exhaust gas, and the misfire detecting means includes:
The detection result of the air-fuel ratio sensor is compared with a predetermined misfire determination value preset on the air-fuel ratio lean side. If the sensor detection result is leaner than the misfire determination value, it is determined that a misfire has occurred.

【0011】ここで、空燃比センサは、例えば周知の限
界電流式A/Fセンサであり、その検出結果により空燃
比フィードバック制御が実施される。このとき、失火発
生時には排ガス中の酸素濃度が増加するため、その増加
分を空燃比センサで検出することにより失火の有無が判
定できる。
Here, the air-fuel ratio sensor is, for example, a well-known limiting current type A / F sensor, and the air-fuel ratio feedback control is performed based on the detection result. At this time, since the oxygen concentration in the exhaust gas increases when a misfire occurs, the presence or absence of a misfire can be determined by detecting the increase in the oxygen concentration in the exhaust gas with an air-fuel ratio sensor.

【0012】かかる場合、例えば、空燃比が理論空燃比
付近でフィードバック制御される時と、リーン領域でフ
ィードバック制御される時とでは、失火が発生していな
い状態での検出空燃比が自ずと変わるため、請求項4に
記載したように、空燃比の目標値に応じて失火判定値を
変更すると良い。例えば目標空燃比がリーン側に移行す
れば、それに合わせて失火判定値をリーン側に変更す
る。これにより、空燃比フィードバック制御での目標空
燃比が変更されてもその都度正確に失火判定を行うこと
ができる。
In such a case, for example, when the air-fuel ratio is feedback-controlled near the stoichiometric air-fuel ratio and when the feedback control is performed in the lean region, the detected air-fuel ratio in a state where no misfire has occurred is naturally changed. It is preferable that the misfire determination value is changed according to the target value of the air-fuel ratio. For example, if the target air-fuel ratio shifts to the lean side, the misfire determination value is changed to the lean side accordingly. Thus, even if the target air-fuel ratio in the air-fuel ratio feedback control is changed, a misfire determination can be accurately performed each time.

【0013】請求項5に記載の発明では、前記ガス濃度
センサは、排ガス中のHC成分の濃度を検出するHCセ
ンサであり、前記失火検出手段は、HCセンサの検出結
果と所定の失火判定値とを比較し、失火判定値として設
定されるHC濃度よりもHCセンサにより検出されたH
C濃度が高ければ、失火発生の旨を判定する。このと
き、失火発生時には排ガス中のHC量が増加するため、
その増加分をHCセンサで検出することにより失火の有
無が判定できる。
According to the present invention, the gas concentration sensor is an HC sensor for detecting the concentration of an HC component in exhaust gas, and the misfire detecting means includes a detection result of the HC sensor and a predetermined misfire determination value. And the value of H detected by the HC sensor is higher than the HC concentration set as the misfire determination value.
If the C concentration is high, it is determined that a misfire has occurred. At this time, when a misfire occurs, the amount of HC in the exhaust gas increases,
The presence or absence of a misfire can be determined by detecting the increase by the HC sensor.

【0014】また、車両用エンジンでは、始動時や高負
荷運転時等に燃料量が増量され、空燃比リッチで燃料量
が制御されることがある。この場合、請求項6に記載し
たように、エンジンへの供給燃料の増量時には、その燃
料増量分に応じて失火判定値を変更することにより、そ
の都度正確に失火判定を行うことができる。
Further, in a vehicle engine, the fuel amount may be increased at the time of starting or high load operation, and the fuel amount may be controlled at an air-fuel ratio rich. In this case, as described in claim 6, when the amount of fuel supplied to the engine is increased, the misfire determination value can be accurately determined each time by changing the misfire determination value according to the fuel increase.

【0015】請求項7に記載の発明では、燃料量制御に
関係なく排ガスの特定ガス成分の濃度が大きく変動する
エンジン運転状態下では、ガス濃度センサの検出結果に
基づく失火検出を実施しない。例えば、燃料カット時や
インジェクタの故障時には本来の燃料量制御(空燃比制
御)に関係なく、酸素濃度、HC濃度等が大きく変動す
る。それ故、かかる場合には、失火判定の精度悪化を抑
制すべく失火判定を中断する。
According to the present invention, in an engine operating state in which the concentration of the specific gas component of the exhaust gas fluctuates greatly regardless of the fuel amount control, misfire detection based on the detection result of the gas concentration sensor is not performed. For example, at the time of fuel cut or failure of the injector, the oxygen concentration, the HC concentration, and the like greatly fluctuate regardless of the original fuel amount control (air-fuel ratio control). Therefore, in such a case, the misfire determination is interrupted to suppress the deterioration of the accuracy of the misfire determination.

【0016】請求項8に記載の発明では、第1の失火判
定手段は、回転センサにより検出されるエンジン出力軸
の回転速度情報に基づいて回転速度変動量を求め、その
回転速度変動量と所定の失火判定値との比較により失火
の有無を判定する。また、第2の失火判定手段は、ガス
濃度センサの検出結果と所定の失火判定値との比較によ
り失火の有無を判定する。切換手段は、外力によるエン
ジン出力軸の振動の有無を検出し、振動有りの場合、第
2の失火判定手段による判定結果が有効となるよう失火
判定手段を切り換える。
According to the present invention, the first misfire determination means obtains a rotation speed fluctuation amount based on the rotation speed information of the engine output shaft detected by the rotation sensor, and determines the rotation speed fluctuation amount and a predetermined value. Then, the presence or absence of a misfire is determined by comparison with the misfire determination value. The second misfire determination means determines the presence or absence of a misfire by comparing the detection result of the gas concentration sensor with a predetermined misfire determination value. The switching means detects the presence or absence of vibration of the engine output shaft due to an external force, and if there is vibration, switches the misfire determination means so that the determination result by the second misfire determination means becomes valid.

【0017】つまり、車両の悪路走行時等、エンジン出
力軸が振動する場合には失火誤検出のおそれがあるた
め、回転速度変動量による失火判定結果(第1の失火判
定手段による判定結果)ではなく、排ガス成分による失
火判定結果(第2の失火判定手段による判定結果)を有
効とする。これにより、2つの失火検出手法を好適に用
いた失火検出が実現できる。
That is, when the engine output shaft vibrates, for example, when the vehicle is traveling on a bad road, there is a possibility of misdetection of a misfire. Instead, the misfire determination result based on the exhaust gas component (the determination result by the second misfire determination means) is made valid. Thus, misfire detection using the two misfire detection techniques can be realized.

【0018】請求項9に記載の発明では、第2の失火判
定手段により失火有りと判定された時、それに引き続い
て第1の失火判定手段による失火判定を実施し、その第
1の失火判定手段により失火気筒を特定する。つまり、
排ガス成分による失火判定(第2の失火判定手段)では
失火気筒の特定が困難であるが、回転速度変動量による
失火判定(第1の失火判定手段)との組み合わせによ
り、失火気筒の特定が容易となる。
According to the ninth aspect of the present invention, when the second misfire judging means judges that there is a misfire, subsequently, the first misfire judging means carries out a misfire judgment, and the first misfire judging means performs the misfire judgment. Specifies the misfiring cylinder by That is,
Although it is difficult to determine the misfiring cylinder by the misfiring determination based on the exhaust gas component (second misfiring determining means), it is easy to specify the misfiring cylinder by combination with the misfiring determination based on the rotational speed variation (first misfiring determining means). Becomes

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、車両
用ガソリンエンジンの空燃比制御システムとしてこの発
明を具体化した第1の実施の形態を図面に従って説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention as an air-fuel ratio control system for a vehicle gasoline engine will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は、本実施の形態における空燃比制御
システムの概略構成図である。図1に示されるように、
エンジン1は4気筒4サイクルの火花点火式エンジンと
して構成されている。その吸入空気は図示しないエアク
リーナから取り込まれ、上流より吸気管3、スロットル
弁4、サージタンク5及びインテークマニホールド6を
通過して、インテークマニホールド6内で各気筒毎のイ
ンジェクタ7から噴射された燃料と混合される。そし
て、所定空燃比の混合気として各気筒に供給される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air-fuel ratio control system according to the present embodiment. As shown in FIG.
The engine 1 is configured as a 4-cylinder 4-cycle spark ignition engine. The intake air is taken in from an air cleaner (not shown), passes through the intake pipe 3, the throttle valve 4, the surge tank 5, and the intake manifold 6 from the upstream, and the fuel injected from the injector 7 for each cylinder in the intake manifold 6 Mixed. Then, the mixture is supplied to each cylinder as a mixture having a predetermined air-fuel ratio.

【0021】エンジン1の各気筒には点火プラグ9が設
けられ、点火プラグ9は各気筒の混合気を所定タイミン
グで点火する。なお本実施の形態の装置では、いわゆる
DLIシステムを採用しており、図示しない点火コイル
からの点火エネルギがディストリビュータを介さずに各
気筒の点火プラグ9に直接供給される。燃焼後に各気筒
から排出される排ガスは、エキゾーストマニホールド1
1及び排気管12を経て、排気管12に設けられた触媒
コンバータ14を通過した後、大気に排出される。
Each cylinder of the engine 1 is provided with an ignition plug 9 which ignites the mixture of each cylinder at a predetermined timing. In the apparatus of the present embodiment, a so-called DLI system is employed, and ignition energy from an unillustrated ignition coil is directly supplied to the ignition plug 9 of each cylinder without passing through a distributor. Exhaust gas discharged from each cylinder after combustion is exhaust manifold 1
After passing through the catalytic converter 14 provided in the exhaust pipe 12 through the exhaust pipe 1 and the exhaust pipe 12, it is discharged to the atmosphere.

【0022】吸気管3には、スロットル弁4の下流側の
吸気管内負圧(吸気圧PM)を検出するための吸気圧セ
ンサ22が設けられている。エンジン1のシリンダブロ
ックには、エンジン冷却水の温度(冷却水温Thw)を
検出するための水温センサ24が設けられている。ま
た、図示しないクランク軸にはエンジン1の回転数(エ
ンジン回転数Ne)を検出するための回転数センサ25
が設けられ、この回転数センサ25はエンジン1の2回
転、すなわち720°CA毎に等間隔で24個のパルス
信号を出力する。
The intake pipe 3 is provided with an intake pressure sensor 22 for detecting a negative pressure (intake pressure PM) in the intake pipe downstream of the throttle valve 4. The cylinder block of the engine 1 is provided with a water temperature sensor 24 for detecting the temperature of the engine cooling water (cooling water temperature Thw). A rotation speed sensor 25 for detecting the rotation speed of the engine 1 (engine rotation speed Ne) is provided on a crankshaft (not shown).
The rotation speed sensor 25 outputs 24 pulse signals at equal intervals every two rotations of the engine 1, that is, every 720 ° CA.

【0023】排気管12において、触媒コンバータ14
の上流側(エキゾーストマニホールド11の集合部)に
は限界電流式のA/Fセンサ26が配設され、同触媒コ
ンバータ14の下流側にはO2 センサ(以下は便宜上、
リアO2 センサという)27が配設されている。
In the exhaust pipe 12, a catalytic converter 14
An A / F sensor 26 of a limiting current type is disposed on the upstream side (collection portion of the exhaust manifold 11), and an O2 sensor (hereinafter, for convenience,
A rear O2 sensor 27 is provided.

【0024】A/Fセンサ26は、エンジン1から排出
される排ガスの酸素濃度(或いは、未燃ガス中のCO濃
度)に比例して広域で且つリニアな空燃比信号(AF)
を出力する。その特性を略述すると、A/Fセンサ26
は、図2に示されるように、同センサ26への電圧印加
(横軸の電圧V)に伴い排ガス中の酸素濃度又はCO濃
度に比例して限界電流が飽和する飽和領域を有してお
り、この飽和領域の電流値(限界電流)を検出し、その
電流値を換算することによって空燃比AFが測定でき
る。すなわち、限界電流の増減は空燃比の増減(すなわ
ち、リーン・リッチの度合)に対応しており、空燃比が
リーン側になるほど限界電流は増大し、空燃比がリッチ
側になるほど限界電流は減少する。なお、A/Fセンサ
26の構造としてはコップ型や積層型等が従来より知ら
れているが、それら何れであっても良い。
The A / F sensor 26 has a wide range and linear air-fuel ratio signal (AF) in proportion to the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from the engine 1 (or the CO concentration in the unburned gas).
Is output. Briefly describing its characteristics, the A / F sensor 26
Has a saturation region in which the limit current is saturated in proportion to the oxygen concentration or the CO concentration in the exhaust gas with the application of a voltage (voltage V on the horizontal axis) to the sensor 26, as shown in FIG. The air-fuel ratio AF can be measured by detecting the current value (limit current) in this saturation region and converting the current value. That is, the increase / decrease of the limit current corresponds to the increase / decrease of the air-fuel ratio (that is, the degree of lean / rich). The limit current increases as the air-fuel ratio becomes leaner, and the limit current decreases as the air-fuel ratio becomes richer. I do. In addition, as a structure of the A / F sensor 26, a cup type, a laminated type, and the like are conventionally known, but any of them may be used.

【0025】また、リアO2 センサ27は、排ガスが空
燃比がリッチかリーンかに応じて異なる起電力信号VO
X2を出力する。つまり、センサ出力特性の図示は省略
するが、起電力信号VOX2は、理論空燃比λ=1を境
にして大きく変化する電圧信号であり、その値はリッチ
側で約1Vの電圧値となり、リーン側で約0Vの電圧値
となる。但し、リアO2 センサ27は本発明として必須
の要件ではなく、空燃比制御システムとして、これをA
/Fセンサに変更したり、触媒下流側のセンサ自体を排
除して構成しても良い。
The rear O2 sensor 27 detects an electromotive force signal VO which differs depending on whether the exhaust gas has a rich or lean air-fuel ratio.
X2 is output. That is, although illustration of the sensor output characteristics is omitted, the electromotive force signal VOX2 is a voltage signal that greatly changes at the stoichiometric air-fuel ratio λ = 1, and its value is a voltage value of about 1 V on the rich side, and lean. Side has a voltage value of about 0V. However, the rear O2 sensor 27 is not an indispensable requirement of the present invention.
/ F sensor, or the sensor itself on the downstream side of the catalyst may be omitted.

【0026】ECU(電子制御ユニット)30は、CP
U31、ROM32、RAM33、バックアップRAM
34等を中心に論理演算回路として構成され、前記した
各センサの検出信号を入力する入力ポート35と各アク
チュエータ等に制御信号を出力する出力ポート36とに
対しバス37を介して接続されている。ECU30は、
前述した各種センサの検出信号(吸気圧PM、冷却水温
Thw、エンジン回転数Ne、空燃比信号等)を入力ポ
ート35を介して入力する。そして、それらの各値に基
づいて燃料噴射量TAU、点火時期Ig等の制御信号を
算出し、更にそれら制御信号を出力ポート36を介して
インジェクタ7及び点火プラグ9等にそれぞれ出力す
る。
The ECU (electronic control unit) 30 includes a CP
U31, ROM32, RAM33, backup RAM
An input port 35 for inputting a detection signal of each sensor described above and an output port 36 for outputting a control signal to each actuator or the like are connected via a bus 37 to constitute a logical operation circuit centered on 34 and the like. . The ECU 30
The detection signals (intake pressure PM, cooling water temperature Thw, engine speed Ne, air-fuel ratio signal, etc.) of the various sensors described above are input via the input port 35. Then, control signals such as the fuel injection amount TAU and the ignition timing Ig are calculated based on these values, and the control signals are output to the injector 7 and the ignition plug 9 via the output port 36, respectively.

【0027】特に、CPU31は、A/Fセンサ26及
びリアO2 センサ27の検出結果に基づいて空燃比フィ
ードバック(F/B)制御を実施する。その際、CPU
31は、理論空燃比(ストイキ)を目標空燃比とするス
トイキF/B制御と、空燃比リーン域での空燃比を目標
空燃比とするリーン燃焼F/B制御とを選択的に実施す
る。また更に、CPU31は、その時々の空燃比に応じ
てエンジン1における失火を検出する。
In particular, the CPU 31 performs air / fuel ratio feedback (F / B) control based on the detection results of the A / F sensor 26 and the rear O2 sensor 27. At that time, CPU
A stoichiometric F / B control 31 uses a stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric) as a target air-fuel ratio, and a lean combustion F / B control uses a target air-fuel ratio in an air-fuel ratio lean region. Further, the CPU 31 detects a misfire in the engine 1 according to the air-fuel ratio at that time.

【0028】次に、本制御装置における燃料噴射制御及
び失火検出の手順について図3、図4のフローチャート
を参照して説明する。先ずは図3のフローチャートを用
い、CPU31により実行される燃料噴射の制御手順を
説明する。なお、図3の処理は、各気筒の燃焼毎(4気
筒エンジンの場合は180°CA毎)にCPU31によ
り実行される。
Next, the procedure of fuel injection control and misfire detection in the present control device will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, the control procedure of the fuel injection executed by the CPU 31 will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the process of FIG. 3 is executed by the CPU 31 for each combustion of each cylinder (each 180 ° CA in the case of a four-cylinder engine).

【0029】さて、図3のルーチンがスタートすると、
先ずステップ101では、エンジン運転状態を表すセン
サ検出結果(エンジン回転数Ne、吸気圧PM、冷却水
温Thw等)を読み込み、続くステップ102では、R
OM32内に予め格納されている基本噴射マップを用い
てその時々のエンジン回転数Ne及び吸気圧PMに応じ
た基本噴射量Tpを算出する。また、ステップ103で
は、周知の空燃比F/B条件が成立しているか否かを判
別する。ここで、空燃比F/B条件とは、冷却水温Th
wが所定温度以上であること、高回転・高負荷状態でな
いこと、A/Fセンサ26が活性状態にあることなどを
含む。
Now, when the routine of FIG. 3 starts,
First, in step 101, sensor detection results (engine speed Ne, intake pressure PM, cooling water temperature Thw, etc.) indicating the engine operating state are read, and in subsequent step 102, R
Using a basic injection map stored in advance in the OM 32, a basic injection amount Tp according to the engine speed Ne and the intake pressure PM at each time is calculated. In step 103, it is determined whether a known air-fuel ratio F / B condition is satisfied. Here, the air-fuel ratio F / B condition refers to the cooling water temperature Th.
This includes that w is equal to or higher than a predetermined temperature, not being in a high rotation / high load state, and that the A / F sensor 26 is in an active state.

【0030】F/B条件が不成立の場合、ステップ10
4に進み、空燃比補正係数FAFを「1.0」とする。
また、F/B条件成立の場合、ステップ105に進み、
目標空燃比AFtgを設定する。目標空燃比AFtg
は、例えばその時々のエンジン回転数Ne及び吸気圧P
Mに基づき所定の目標空燃比マップを参照して求めら
れ、AFtg値として理論空燃比(A/F=14.
7)、又はA/F=21〜23に相当するリーン値が設
定される。
If the F / B condition is not satisfied, step 10
Proceeding to 4, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to "1.0".
If the F / B condition is satisfied, the process proceeds to step 105,
The target air-fuel ratio AFtg is set. Target air-fuel ratio AFtg
Is, for example, the current engine speed Ne and intake pressure P
M, which is obtained by referring to a predetermined target air-fuel ratio map, and is set as the stoichiometric air-fuel ratio (A / F = 14.
7) or a lean value corresponding to A / F = 21 to 23 is set.

【0031】その後、ステップ106では、その時々の
実際の空燃比AF(A/Fセンサ26の計測値)と目標
空燃比AFtgとの偏差に基づいて空燃比補正係数FA
Fを設定する。例えば、現代制御理論やPID制御に基
づくF/B制御手法によりFAF値を設定する。このと
き、リアO2 センサ27の出力電圧VOX2が比較電圧
より高い時、FAFの平均値が小さくなるようにA/F
センサ26の出力に基づき設定されたFAF値を補正す
ると良い。但し、制御手法の詳細な説明は省略する。
Thereafter, in step 106, the air-fuel ratio correction coefficient FAtg is determined based on the deviation between the actual air-fuel ratio AF (measured value of the A / F sensor 26) at that time and the target air-fuel ratio AFtg.
Set F. For example, an FAF value is set by an F / B control method based on modern control theory or PID control. At this time, when the output voltage VOX2 of the rear O2 sensor 27 is higher than the comparison voltage, the A / F is set so that the average value of FAF becomes smaller.
The set FAF value may be corrected based on the output of the sensor 26. However, a detailed description of the control method is omitted.

【0032】FAF値の設定後、ステップ107では、
下記の数式を用い、基本噴射量Tp、空燃比補正係数F
AF及びその他の補正係数FALL(水温、エアコン負
荷等の各種補正係数)から最終の燃料噴射量TAUを算
出する。TAU=Tp・FAF・FALL燃料噴射量T
AUの算出後は、そのTAU値に相当する制御信号をイ
ンジェクタ7に出力して本ルーチンを一旦終了する。
After setting the FAF value, in step 107,
Using the following equation, the basic injection amount Tp and the air-fuel ratio correction coefficient F
A final fuel injection amount TAU is calculated from AF and other correction coefficients FALL (various correction coefficients such as a water temperature and an air conditioner load). TAU = Tp / FAF / FALL fuel injection amount T
After the calculation of the AU, a control signal corresponding to the TAU value is output to the injector 7, and the present routine is ended once.

【0033】次に、CPU31により実施される失火検
出の手順を図4のフローチャートを参照して説明する。
なお、図4の処理は、特許請求の範囲に記載の「失火判
定手段」に相当するものであり、各気筒の燃焼毎(4気
筒エンジンの場合は180°CA毎)に実行される。
Next, the procedure of misfire detection performed by the CPU 31 will be described with reference to the flowchart of FIG.
The processing in FIG. 4 corresponds to “misfire determination means” described in the claims, and is executed every combustion of each cylinder (in the case of a four-cylinder engine, every 180 ° CA).

【0034】先ずステップ201では、燃料カット中で
ないこと、インジェクタ7に断線や短絡等の異常が発生
していないこと、といった失火検出の前提条件が成立す
るか否かを判別する。要は、燃料噴射量制御(空燃比制
御)に関係なく空燃比が大きく変動するエンジン運転状
態下でないかどうかを判別する。上記の前提条件が成立
しなければ、失火検出を実施せずにそのまま本処理を終
了する。また、上記の前提条件が成立すれば、ステップ
202に進む。
First, in step 201, it is determined whether or not the prerequisites for misfire detection, such as that fuel is not being cut and that no abnormality such as disconnection or short circuit has occurred in the injector 7, are satisfied. In short, it is determined whether or not the engine is in an engine operating state in which the air-fuel ratio greatly fluctuates regardless of the fuel injection amount control (air-fuel ratio control). If the above prerequisites do not hold, the present process is terminated without performing misfire detection. If the above precondition is satisfied, the process proceeds to step 202.

【0035】ステップ202では、A/Fセンサ26の
検出結果を換算した空燃比AF(実空燃比)を読み込
み、続くステップ203では、失火判定用の空燃比の値
(失火判定値AFmf)を設定する。ここで、失火判定
値AFmfは、空燃比AFが本来の数値から大きく外れ
た場合に、それが失火発生に起因すると判断するための
しきい値であり、その時々の目標空燃比AFtgを基準
にしてそれよりもリーン側に設定される。例えば、空燃
比がストイキ制御される場合は、AFmf=18〜19
程度の値とし、空燃比がリーン燃焼制御される場合は、
AFmf=26〜28程度の値とする。また、エンジン
始動時や高負荷運転時に燃料噴射量が増量される場合に
は、その燃料増量分だけ失火判定値AFmfをリッチ側
に変更する。但し、失火判定値AFmfを予め定めた固
定値として使うことも可能である。
In step 202, the air-fuel ratio AF (actual air-fuel ratio) obtained by converting the detection result of the A / F sensor 26 is read. In step 203, the value of the air-fuel ratio for misfire determination (misfire determination value AFmf) is set. I do. Here, the misfire determination value AFmf is a threshold value for judging that the air-fuel ratio AF deviates greatly from the original value, and determines that the air-fuel ratio AF is caused by the occurrence of a misfire, based on the target air-fuel ratio AFtg at that time. Is set to leaner than that. For example, when the stoichiometric air-fuel ratio is controlled, AFmf = 18 to 19
If the air-fuel ratio is controlled by lean combustion,
AFmf = approximately 26 to 28. Further, when the fuel injection amount is increased at the time of engine start or high load operation, the misfire determination value AFmf is changed to the rich side by the fuel increase. However, the misfire determination value AFmf can be used as a predetermined fixed value.

【0036】その後、ステップ204では、空燃比AF
と失火判定値AFmfとを比較し、空燃比AFが失火判
定値AFmfよりもリッチであれば(AF≦AFm
f)、失火は発生していないとみなし、そのまま本処理
を終了する。また、空燃比AFが失火判定値AFmfよ
りもリーンであれば(AF>AFmf)、失火が発生し
ているとみなしてステップ205に進み、失火発生の旨
をRAM33に記憶する。なお、失火発生時には、エミ
ッション悪化や排ガス浄化用触媒の損傷等の不具合が発
生しうるとして、警告ランプの点灯制御等を通じてその
旨を運転者に警報する。
Thereafter, in step 204, the air-fuel ratio AF
Is compared with the misfire determination value AFmf. If the air-fuel ratio AF is richer than the misfire determination value AFmf (AF ≦ AFm
f) Assuming that no misfire has occurred, the process is terminated as it is. If the air-fuel ratio AF is leaner than the misfire determination value AFmf (AF> AFmf), it is determined that a misfire has occurred and the routine proceeds to step 205, where the misfire occurrence is stored in the RAM 33. When a misfire occurs, the driver is warned that a problem such as deterioration of the emission or damage of the exhaust gas purifying catalyst may occur, through lighting control of a warning lamp or the like.

【0037】要するに、失火発生時には、エンジン気筒
内に流入した混合気が未燃のまま排出され、その際、排
ガス中の酸素濃度が増加するため、その増加分をA/F
センサ26で検出することにより失火の有無が判定でき
る。
In short, when a misfire occurs, the air-fuel mixture that has flowed into the engine cylinder is discharged without being burned. At that time, the oxygen concentration in the exhaust gas increases.
The presence or absence of a misfire can be determined by detecting with the sensor 26.

【0038】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。広域に検出される空燃比AFか
ら失火の有無が判定されるので、精密な失火判定が可能
となる。また、エンジン回転速度の変化量により失火判
定する従来技術とは異なり、悪路走行時にも失火判定を
中断しなくてもよくなり、失火検出を継続的に実施する
ことが可能となる。更に別の従来技術である前述の特開
平5−133271号公報とは異なり、排気管に配設さ
れる圧力センサが不要となるので構成の煩雑化を招くこ
ともない。更にこのとき、失火判定値AFmfを可変に
設定することにより、失火の検出感度を任意に変更する
ことができる。
According to this embodiment described in detail above, the following effects can be obtained. Since the presence or absence of a misfire is determined from the air-fuel ratio AF detected over a wide area, a precise misfire determination can be made. Further, unlike the related art in which misfire is determined based on the change amount of the engine rotation speed, the misfire determination does not have to be interrupted even on a rough road, and the misfire can be continuously detected. Unlike the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-133271, which is another conventional technique, a pressure sensor disposed on the exhaust pipe is not required, so that the configuration is not complicated. Further, at this time, by setting the misfire determination value AFmf to be variable, the misfire detection sensitivity can be arbitrarily changed.

【0039】また、失火判定値AFmfの設定に際し、
目標空燃比AFtgに応じて失火判定値AFmfを変更
する、或いは、燃料噴射量の増量時には、その燃料増量
分に応じて失火判定値AFmfを変更することにより、
その都度正確に失火判定を行うことができる。
When setting the misfire determination value AFmf,
By changing the misfire determination value AFmf according to the target air-fuel ratio AFtg, or when increasing the fuel injection amount, by changing the misfire determination value AFmf according to the fuel increase amount,
Misfire determination can be made accurately each time.

【0040】燃料カット時やインジェクタ7の故障時な
ど、空燃比制御に関係なく空燃比が大きく変動するエン
ジン運転状態下では、検出空燃比AFに基づく失火検出
を実施しないので、失火判定の精度悪化が抑制されるよ
うになる。
In an engine operating state in which the air-fuel ratio greatly fluctuates regardless of the air-fuel ratio control, such as when the fuel is cut or the injector 7 fails, the misfire detection based on the detected air-fuel ratio AF is not performed. Is suppressed.

【0041】(第2の実施の形態)次に、本発明におけ
る第2の実施の形態について、第1の実施の形態との相
違点を中心に説明する。上記第1の実施の形態では、A
/Fセンサ26による検出空燃比AFだけで失火検出を
行ったが、本実施の形態では、その検出手法に加えて、
エンジンの回転速度変動量に応じた失火検出を行う。つ
まり、検出空燃比AFによる失火検出では、失火気筒の
特定が困難であるが、回転速度変動量に基づく失火検出
を組み合わせることにより、失火気筒の判定が容易とな
る。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment. In the first embodiment, A
Although the misfire detection is performed only by the detected air-fuel ratio AF by the / F sensor 26, in the present embodiment, in addition to the detection method,
Misfire detection is performed according to the engine speed fluctuation amount. That is, in the misfire detection by the detected air-fuel ratio AF, it is difficult to specify the misfire cylinder. However, by combining the misfire detection based on the rotational speed fluctuation amount, the misfire cylinder can be easily determined.

【0042】図5(a),(b)に示す2通りのフロー
チャートは、本実施の形態における失火検出手順を示す
ものであり、この処理は、前述の図4の処理に置き換え
てCPU31により実行される。
5 (a) and 5 (b) show a misfire detection procedure according to the present embodiment. This process is executed by the CPU 31 instead of the above-described process of FIG. Is done.

【0043】図5(a)において、先ずステップ301
では、エンジン1のクランク軸(出力軸)が外力による
振動の影響を受けているかどうかを判別する。振動の具
体的な判別手段としては、所定クランク角毎の回転速度
パターンから振動状態を判定する手法や、角速度センサ
等の検出結果から振動状態を判定する手法が適用でき、
車両が悪路走行している時などは、振動有りと判別され
る。
In FIG. 5A, first, at step 301
Then, it is determined whether or not the crankshaft (output shaft) of the engine 1 is affected by vibration due to external force. As a specific means for determining the vibration, a method of determining a vibration state from a rotation speed pattern for each predetermined crank angle, a method of determining a vibration state from a detection result of an angular velocity sensor or the like can be applied,
For example, when the vehicle is traveling on a rough road, it is determined that there is vibration.

【0044】振動有りの場合、ステップ302に進み、
検出空燃比AFによる失火判定を実施する。すなわち、
前述の図4の手順に従い、その時々のAF値に基づいて
失火の有無を判定する。また、振動無しの場合、ステッ
プ303に進み、エンジン気筒毎の回転変動量に基づい
て失火判定を実施する。要するに本フローチャートの処
理では、クランク軸の振動の有無に応じて2種類の失火
検出手法を選択的に実施する。但し、本失火判定の手順
については図6により後述する。
If there is a vibration, proceed to step 302,
Misfire determination based on the detected air-fuel ratio AF is performed. That is,
According to the procedure of FIG. 4 described above, the presence or absence of a misfire is determined based on the AF value at each time. If there is no vibration, the routine proceeds to step 303, where misfire determination is performed based on the amount of rotation fluctuation for each engine cylinder. In short, in the process of this flowchart, two types of misfire detection methods are selectively executed according to the presence or absence of vibration of the crankshaft. However, the procedure of this misfire determination will be described later with reference to FIG.

【0045】一方、図5(b)において、先ずステップ
401では、検出空燃比AFによる失火判定を実施する
(前述の図4参照)。また、続くステップ402では、
検出空燃比AFにより失火発生有りと判定され、その旨
が記憶されているかどうかを判別する。失火発生でなけ
れば、そのまま本処理を一旦終了する。また、失火発生
であれば、ステップ403に進み、エンジン1のクラン
ク軸が外力による振動の影響を受けているかどうかを判
別する。そして、振動無しであれば、ステップ404に
進み、エンジン気筒毎の回転変動量に基づいて失火判定
を実施する。このステップ404は特に、失火気筒が何
れの気筒であるかを特定する目的で実施される。
On the other hand, in FIG. 5B, first, in step 401, a misfire determination based on the detected air-fuel ratio AF is performed (see FIG. 4 described above). In the following step 402,
It is determined by the detected air-fuel ratio AF that misfire has occurred, and it is determined whether or not that fact has been stored. If no misfire has occurred, the present process is temporarily terminated. If a misfire has occurred, the routine proceeds to step 403, where it is determined whether or not the crankshaft of the engine 1 is affected by vibration due to external force. If there is no vibration, the process proceeds to step 404, where misfire determination is performed based on the amount of rotation fluctuation for each engine cylinder. This step 404 is particularly performed for the purpose of specifying which cylinder is the misfiring cylinder.

【0046】なお本実施の形態では、上記のステップ3
01,403の処理が「切換手段」に相当し、ステップ
303,404の処理が「第1の失火判定手段」に相当
し、ステップ302,401の処理が「第2の失火判定
手段」に相当する。
In the present embodiment, the above-mentioned step 3
Steps 01 and 403 correspond to “switching means”, steps 303 and 404 correspond to “first misfire determining means”, and steps 302 and 401 correspond to “second misfire determining means”. I do.

【0047】ここで、回転変動量による失火検出の一手
順を図6のフローチャートに従い簡単に説明する。先ず
図6のステップ501では、今回の燃焼気筒について所
定の失火検出期間内の所要時間Tmfを算出する。実際
には、クランク軸が所定角度(例えば180°CA)だ
け回転するのに要した時間Tmfを算出する。また、続
くステップ502では、前記算出した所要時間Tmfを
用い、その逆数から気筒別にクランク軸の角速度(平均
回転速度)ωn(n=1〜4)を算出する。
Here, one procedure of the misfire detection based on the rotation fluctuation amount will be briefly described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 501 of FIG. 6, a required time Tmf within a predetermined misfire detection period is calculated for the current combustion cylinder. In practice, a time Tmf required for the crankshaft to rotate by a predetermined angle (for example, 180 ° CA) is calculated. In the subsequent step 502, the angular time (average rotational speed) ωn (n = 1 to 4) of the crankshaft is calculated for each cylinder from the reciprocal thereof using the calculated required time Tmf.

【0048】次に、ステップ503では、下記の数式を
用い、今回算出した平均回転速度ωnと、前回、前々回
及び3回前に算出した平均回転速度ωn-1 ,ωn-2 ,ω
n-3とに基づいて気筒間の回転変動量Δωnを算出す
る。
Next, in step 503, using the following formula, the average rotation speed ωn calculated this time and the average rotation speeds ωn-1, ωn-2, ω calculated last time, two times before and three times before.
The rotation fluctuation amount Δωn between the cylinders is calculated based on n-3.

【0049】 Δωn =(ωn-1 −ωn )−(ωn-3 −ωn-2 ) ここで、(ωn-1 −ωn )及び(ωn-3 −ωn-2 )は爆
発行程が連続する気筒同士での回転変動量を指し、(ω
n-1 −ωn )は最新の、(ωn-3 −ωn-2 )は360°
CA前の値である。
Δωn = (ωn−1−ωn) − (ωn−3−ωn−2) Here, (ωn−1−ωn) and (ωn−3−ωn−2) represent cylinders having continuous explosion strokes. Rotational fluctuation amount at (ω
(n-1-ωn) is the latest, (ωn-3-ωn-2) is 360 °
This is the value before CA.

【0050】その後、ステップ504では、気筒別の失
火判定値REFnを設定する。ここで、失火判定値RE
Fnは、回転変動量Δωnを算出した今回のn番気筒に
対する値であり、その時々のエンジン運転状態(Ne,
PM等)に基づき可変に設定される(但し、固定値でも
可)。
Thereafter, at step 504, a misfire determination value REFn for each cylinder is set. Here, the misfire determination value RE
Fn is the value for the current n-th cylinder for which the rotation fluctuation amount Δωn has been calculated, and the engine operating state (Ne,
PM, etc.) (however, a fixed value is also possible).

【0051】その後、ステップ505では、回転変動量
Δωnと気筒別の失火判定値REFnとを比較すること
で失火判定を行う。そして、Δωn>REFnであれば
失火発生と判断してステップ506に進み、該当する気
筒に失火が発生したことを示す失火検出フラグXMFn
に「1」をセットする。また、Δωn≦REFnであれ
ば失火発生でないと判断してステップ507に進み、失
火検出フラグXMFnを「0」にクリアする。なおここ
で、失火検出フラグXMFnは気筒毎に設けられ、どの
気筒が失火しているかが識別できるようになっている。
Thereafter, in step 505, a misfire determination is made by comparing the rotational fluctuation amount Δωn with the misfire determination value REFn for each cylinder. If Δωn> REFn, it is determined that a misfire has occurred, and the routine proceeds to step 506, where a misfire detection flag XMFn indicating that a misfire has occurred in the corresponding cylinder.
Is set to "1". If Δωn ≦ REFn, it is determined that no misfire has occurred, and the routine proceeds to step 507, where the misfire detection flag XMFn is cleared to “0”. Here, the misfire detection flag XMFn is provided for each cylinder so that it is possible to identify which cylinder has misfired.

【0052】失火検出フラグXMFnの操作後のステッ
プ508では、次回の処理実行のため、前記ステップ5
02で算出した最新の平均回転速度ωnを前回値ωn-1
に、前回値ωn-1 を前々回値ωn-2 に、前々回値ωn-2
を3回前の値ωn-3 に、それぞれ書き換えてRAM33
に格納し、その後本処理を一旦終了する。
In step 508 after the operation of the misfire detection flag XMFn, the execution of the next step
02 to the previous value ωn-1
The previous value ωn-1 to the value ωn-2 before the previous value and the value ωn-2
Is rewritten to the value ωn-3 three times before and the RAM 33
, And then the process is temporarily terminated.

【0053】以上第2の実施の形態によれば、外力によ
るクランク軸の振動の有無を検出し、検出空燃比AFに
よる失火判定と、回転変動量による失火判定とのうち、
振動有りの場合には、検出空燃比AFによる判定結果が
有効となるよう失火判定の手法を切り換えるので、2つ
の手法を好適に用いた失火判定が実現できる。すなわ
ち、車両の悪路走行時にも失火が誤検出されることはな
く適正な失火検出が継続できる他、回転変動量による失
火判定との組み合わせにより、失火気筒の特定が可能と
なる。
As described above, according to the second embodiment, the presence or absence of vibration of the crankshaft due to external force is detected, and the misfire determination based on the detected air-fuel ratio AF and the misfire determination based on the rotation fluctuation amount are determined.
When there is vibration, the misfire determination method is switched so that the determination result based on the detected air-fuel ratio AF becomes valid, so that the misfire determination using the two methods can be realized. That is, even when the vehicle is traveling on a rough road, misfire is not erroneously detected, and appropriate misfire detection can be continued. In addition, misfire cylinders can be specified by combination with misfire determination based on rotation fluctuation.

【0054】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。ガス濃度センサとして、排ガス中のHC成
分の濃度を検出するHCセンサを用い、HCセンサの検
出結果に応じて失火判定を行うようにしても良い。つま
り、HCセンサの検出結果と所定の失火判定値とを比較
し、失火判定値として設定されるHC濃度よりもHCセ
ンサで検出されたHC濃度が高ければ、失火発生の旨を
判定する。このとき、失火時には排ガス中のHC量が増
加するため、その増加分をHCセンサで検出することに
より失火の有無が判定できる。検出HC濃度を比較判定
するための失火判定値は、その時々の燃料噴射量に応じ
て可変に設定されると良く、例えば燃料噴射量が多いほ
ど大きな値とする。
The present invention can be embodied in the following forms other than the above. As the gas concentration sensor, an HC sensor that detects the concentration of the HC component in the exhaust gas may be used, and the misfire determination may be made according to the detection result of the HC sensor. That is, the detection result of the HC sensor is compared with a predetermined misfire determination value, and if the HC concentration detected by the HC sensor is higher than the HC concentration set as the misfire determination value, it is determined that a misfire has occurred. At this time, at the time of misfiring, the amount of HC in the exhaust gas increases. Therefore, the presence or absence of misfiring can be determined by detecting the increased amount with the HC sensor. The misfire determination value for comparing and determining the detected HC concentration may be variably set according to the fuel injection amount at each time. For example, the larger the fuel injection amount, the larger the value.

【0055】或いは、排ガス中の酸素濃度と、それ以外
のガス成分濃度(HC,CO等)とを1センサで複合的
に検出することが可能な、いわゆる複合型ガスセンサを
用いても良い。要するに、本発明で具体化されるガス濃
度センサは、排ガス中の特定ガス成分の濃度を広域に検
出するもの、特に、排ガス中の未燃のままのガス成分の
濃度を検出するものであり、このガス濃度センサの検出
結果に基づいて失火の有無を判定すると良い。
Alternatively, a so-called composite gas sensor that can detect the concentration of oxygen in exhaust gas and the concentration of other gas components (HC, CO, etc.) in a single sensor may be used. In short, the gas concentration sensor embodied in the present invention is a sensor that detects the concentration of a specific gas component in exhaust gas over a wide area, in particular, a sensor that detects the concentration of unburned gas component in exhaust gas, It is preferable to determine the presence or absence of a misfire based on the detection result of the gas concentration sensor.

【0056】上記第1の実施の形態では、A/Fセンサ
26がエキゾーストマニホールド11の集合部に設けら
れていることから、A/Fセンサ26による検出空燃比
AFによる失火判定を行う際、失火気筒を判別しなかっ
たが、各気筒での燃焼後、その排ガスがA/Fセンサ2
6で検出されるまでの時間(遅れ時間)を考慮して失火
気筒を判別するようにしても良い。具体的には、各気筒
の排気ポートからA/Fセンサ26までの距離とその時
々の排ガスの流速とに基づいて、逐次検出される空燃比
AFが何れの気筒の排ガスによるものかを推測し、失火
発生時に失火気筒を判別する。
In the first embodiment, since the A / F sensor 26 is provided at the gathering portion of the exhaust manifold 11, when the misfire is determined by the detected air-fuel ratio AF by the A / F sensor 26, the misfire is determined. Although the cylinder was not determined, the exhaust gas after combustion in each cylinder was detected by the A / F sensor 2
The misfire cylinder may be determined in consideration of the time (lag time) until the detection is performed in step S6. Specifically, based on the distance from the exhaust port of each cylinder to the A / F sensor 26 and the flow rate of the exhaust gas at that time, it is inferred which cylinder the air-fuel ratio AF sequentially detected is due to the exhaust gas. When a misfire occurs, the misfire cylinder is determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】発明の実施の形態におけるエンジン制御装置の
概要を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an engine control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】A/Fセンサの出力特性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing output characteristics of an A / F sensor.

【図3】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a fuel injection control routine.

【図4】検出空燃比による失火検出ルーチンを示すフロ
ーチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a misfire detection routine based on a detected air-fuel ratio.

【図5】第2の実施の形態における失火検出ルーチンを
示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a misfire detection routine according to a second embodiment.

【図6】回転変動量による失火検出の手順を示すフロー
チャート。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of misfire detection based on a rotation fluctuation amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、12…排気管、25…回転数センサ、2
6…A/Fセンサ、30…ECU、31…CPU。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 12 ... Exhaust pipe, 25 ... Rotation speed sensor, 2
6 A / F sensor, 30 ECU, 31 CPU.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植松 義貴 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 吉田 明徳 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G084 BA09 DA27 EA04 EA07 EA11 EB08 EB25 FA00 FA13 FA18 FA24 FA28 FA30 FA33 FA39 3G301 JA08 JB09 JB10 MA01 MA24 NA01 NA08 NB11 NC02 ND01 ND45 NE01 NE14 NE15 NE23 PA07Z PA17Z PB03Z PC06Z PC09B PC09Z PD01Z PD04A PD04Z PD09A PD09Z PE01Z PE05Z PE08Z  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshitaka Uematsu 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. F term (for reference) 3G084 BA09 DA27 EA04 EA07 EA11 EB08 EB25 FA00 FA13 FA18 FA24 FA28 FA30 FA33 FA39 3G301 JA08 JB09 JB10 MA01 MA24 NA01 NA08 NB11 NC02 ND01 ND45 NE01 NE14 NE15 NE23 PA07Z PA17Z PCBZPD PDZZBPD PD06PCB PE05Z PE08Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジン排気管に設けられ、排ガス中の特
定ガス成分の濃度を広域に検出するガス濃度センサと、 前記ガス濃度センサにより検出される特定ガス成分の濃
度に基づいて失火の有無を判定する失火判定手段と、を
備えることを特徴とするエンジンの失火検出装置。
A gas concentration sensor provided in an engine exhaust pipe for detecting a concentration of a specific gas component in exhaust gas over a wide area; and determining whether a misfire has occurred based on the concentration of the specific gas component detected by the gas concentration sensor. An engine misfire detecting device, comprising: a misfire judging means for judging.
【請求項2】前記ガス濃度センサは、排ガス中の未燃の
ままのガス成分の濃度を検出するものである請求項1に
記載のエンジンの失火検出装置。
2. The engine misfire detection device according to claim 1, wherein said gas concentration sensor detects the concentration of unburned gas components in exhaust gas.
【請求項3】前記ガス濃度センサは、排ガス中の酸素濃
度から空燃比を広域に検出する空燃比センサであり、 前記失火検出手段は、空燃比センサの検出結果と予め空
燃比リーン側に設定された所定の失火判定値とを比較
し、センサ検出結果が失火判定値よりも更にリーンであ
れば、失火発生の旨を判定する請求項1又は2に記載の
エンジンの失火検出装置。
3. An air-fuel ratio sensor for detecting an air-fuel ratio in a wide range from an oxygen concentration in exhaust gas, wherein the misfire detecting means sets a detection result of the air-fuel ratio sensor on the air-fuel ratio lean side in advance. 3. The engine misfire detection device according to claim 1, wherein the detected misfire determination value is compared with the predetermined misfire determination value, and if the sensor detection result is leaner than the misfire determination value, it is determined that a misfire has occurred.
【請求項4】空燃比を所定の目標値にフィードバック制
御する空燃比フィードバック制御システムに適用され、
空燃比の目標値に応じて失火判定値を変更する請求項3
に記載のエンジンの失火検出装置。
4. An air-fuel ratio feedback control system for feedback-controlling an air-fuel ratio to a predetermined target value,
The misfire determination value is changed according to the target value of the air-fuel ratio.
An engine misfire detection device according to claim 1.
【請求項5】前記ガス濃度センサは、排ガス中のHC成
分の濃度を検出するHCセンサであり、 前記失火検出手段は、HCセンサの検出結果と所定の失
火判定値とを比較し、失火判定値として設定されるHC
濃度よりもHCセンサにより検出されたHC濃度が高け
れば、失火発生の旨を判定する請求項1又は2に記載の
エンジンの失火検出装置。
5. The gas concentration sensor according to claim 1, wherein the gas concentration sensor is a HC sensor for detecting a concentration of an HC component in the exhaust gas, and the misfire detection means compares the detection result of the HC sensor with a predetermined misfire determination value to determine a misfire. HC set as value
3. The engine misfire detection device according to claim 1, wherein if the HC concentration detected by the HC sensor is higher than the concentration, it is determined that a misfire has occurred.
【請求項6】エンジンへの供給燃料の増量時には、その
燃料増量分に応じて失火判定値を変更する請求項3〜5
の何れかに記載のエンジンの失火検出装置。
6. The misfire determination value according to the amount of fuel increase when the amount of fuel supplied to the engine is increased.
The misfire detection device for an engine according to any one of the above.
【請求項7】燃料量制御に関係なく排ガスの特定ガス成
分の濃度が大きく変動するエンジン運転状態下では、ガ
ス濃度センサの検出結果に基づく失火検出を実施しない
請求項1〜6の何れかに記載のエンジンの失火検出装
置。
7. A misfire detection based on a detection result of a gas concentration sensor is not performed in an engine operating state in which the concentration of a specific gas component of exhaust gas greatly fluctuates regardless of fuel amount control. An engine misfire detection device according to the above.
【請求項8】エンジン出力軸の回転速度を検出する回転
センサと、 エンジン排気管に設けられ、排ガス中の特定ガス成分の
濃度を広域に検出するガス濃度センサと、 前記回転センサにより検出されるエンジン出力軸の回転
速度情報に基づいて回転速度変動量を求め、その回転速
度変動量と所定の失火判定値との比較により失火の有無
を判定する第1の失火判定手段と、 前記ガス濃度センサの検出結果と所定の失火判定値との
比較により失火の有無を判定する第2の失火判定手段
と、 外力によるエンジン出力軸の振動の有無を検出し、振動
有りの場合、前記第2の失火判定手段による判定結果が
有効となるよう失火判定手段を切り換える切換手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの失火検出装置。
8. A rotation sensor for detecting a rotation speed of an engine output shaft; a gas concentration sensor provided in an engine exhaust pipe for detecting a concentration of a specific gas component in exhaust gas over a wide area; First misfire determining means for determining a rotational speed fluctuation amount based on the rotational speed information of the engine output shaft and comparing the rotational speed fluctuation amount with a predetermined misfire determination value to determine the presence or absence of a misfire; A second misfire judging means for judging the presence or absence of a misfire by comparing the detection result with a predetermined misfire judgment value; and detecting the presence or absence of vibration of the engine output shaft due to an external force. Switching means for switching the misfire determination means so that the determination result by the determination means is valid;
A misfire detection device for an engine, comprising:
【請求項9】請求項8に記載のエンジンの失火検出装置
において、 第2の失火判定手段により失火有りと判定された時、そ
れに引き続いて第1の失火判定手段による失火判定を実
施し、その第1の失火判定手段により失火気筒を特定す
るエンジンの失火検出装置。
9. The engine misfire detecting device according to claim 8, wherein when the second misfire judging means judges that there is a misfire, subsequently, the first misfire judging means performs misfire judgment. An engine misfire detection device that specifies a misfire cylinder by first misfire determination means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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