JP2611387B2 - 多気筒内熱機関用失火検出装置 - Google Patents

多気筒内熱機関用失火検出装置

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JP2611387B2 JP26497888A JP26497888A JP2611387B2 JP 2611387 B2 JP2611387 B2 JP 2611387B2 JP 26497888 A JP26497888 A JP 26497888A JP 26497888 A JP26497888 A JP 26497888A JP 2611387 B2 JP2611387 B2 JP 2611387B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多気筒内燃機関において、正常に点火が行わ
れない(失火)気筒を自動的に検出する多気筒内燃機関
用失火検出装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種のものとしては、多気筒内燃機関の1回
転につき複数の角度位置を検出する単位信号発生手段に
より検出した角度位置間隔から各角度位置間における瞬
時回転数を検出し、そのうちから各気筒の最小値と最大
値との少なくとも一方を判別して、それらの各気筒間の
変動分から失火気筒を検出するものが知られている(例
えば、特開昭61−258955号公報、特開昭62−118031号公
報)。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上述した従来のものでは、各気筒の瞬時回
転数の最小値と最大値との少なくとも一方を判別するた
めに、各角度位置間で絶えず瞬時回転数の変動分を演算
しなければならないので、演算負荷が大きくなり、実用
的でないという問題がある。
また、演算負荷を低減するために、各気筒の上死点間
の角度間隔から各気筒の平均回転数を検出し、この平均
回転数の変化分より異常気筒を検出することも考えられ
るが、各気筒の上死点間の幅の広い角度間隔の平均回転
数を検出することになるので、失火した気筒と失火しな
い気筒との回転数の変動分が少なくなり、正確に失火気
筒を判別することができないという問題がある。
そこで、本発明は演算負荷を大きくすることなく、正
確に失火気筒を検出することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
そのため、本発明は第1図に示すごとく、多気筒内燃
機関の1回転につき複数の角度位置を点火周期より短い
角度間隔にて検出して単位信号を発生する単位信号発生
手段と、前記内燃機関の回転基準位置を検出して基準信
号を発生する基準信号発生手段と、前記基準信号により
リセットされて前記単位信号をカウントする単位信号カ
ウント手段と、このカウント手段のカウント値が所定値
となった時に前記角度位置間隔から各気筒の点火周期毎
の特定の1箇所のみの回転位置の瞬時回転数を検出する
回転数検出手段と、この回転数検出手段により検出した
各気筒の特定の1箇所のみの回転位置の瞬時回転数の変
動分から異常気筒を検出する異常気筒検出手段とを備え
る多気筒内燃機関用失火検出装置を提供するものであ
る。
〔作用〕
これにより、単位信号発生手段により多気筒内燃機関
の1回転につき複数の角度位置を検出し、この単位信号
発生手段により検出した角度位置間隔から回転数検出手
段により各気筒の特定の1箇所のみの回転位置の瞬時回
転数を検出し、この回転数検出手段により検出した各気
筒の特定の回転位置の瞬時回転数の変動分から異常気筒
検出手段により異常気筒を検出する。
〔実施例〕
本発明による多気筒内燃機関の失火気筒検出装置は前
記目的達成のために第2図に示すような構成をとる。ク
ランク軸の1回転につき複数の単位信号パルスを発生す
る単位信号発生手段1と、エンジンの2回転で1回転す
るカム軸の1回転につき1個の基準信号のパルスを発生
する基準信号発生手段2と、特定のクランク期間のパル
ス周期を計測し、その結果に基づいて失火判別する失火
気筒判別手段を含むマイクロコンピュータ3とから成り
立っている。またマイクロコンピュータ3は公知のごと
く、基準信号,単位信号以外にその他のセンサ4からの
吸気状態,冷却水温等のエンジンパラメータを入力し
て、点火時期や燃料噴射量を演算して、その結果に基づ
きイグナイタ5やインジェクタ6を駆動する。単位信号
発生手段1は細かい程精度が向上するが、必要以上に細
かく設定する必要はなく、最低限点火周期を4等分する
分解能があれば良い。つまり6気筒内燃機関ならば30℃
A信号,4気筒内燃機関ならば45℃A信号以上の分解能が
あれば十分である。
次に各信号の位相であるが第3図に示す6気筒内燃機
関の瞬時回転数と内燃機関の℃Aの関係から明らかなよ
うに、第3図(a)の実線で示すごとく瞬時回転数は各
気筒の上死点(TDC)近辺で最も落ち込み、燃焼により
加速されて次の気筒の上死点で再び落ち込むという周期
性を有している。ここである特定気筒に異常が発生して
正常な燃焼が行なわれないと、第3図(a)の破線で示
すごとく加速されずに次の気筒の上死点まで回転速度が
下降し続ける。そこで、燃焼結果が最も顕著に表われる
上死点付近の瞬時回転数を計測するために、上記単位信
号の位相を第3図(c)または(d)のように設定する
のが最適と言える(パルス信号が30℃A周期でその立ち
上がりを有効エッジとして矢印の範囲を周期計測する場
合)。
以下に本発明にかかわる主要な処理であるマイクロコ
ンピュータ3による異常気筒検出処理について第4図の
フローチャートを用いて詳しく説明する。第4図におけ
るiは気筒数カウンタのカウント値であるが、これは爆
発行程にある気筒の番号を表わし、本実施例では6気筒
であるので、0〜5の数値が用いられる。又、C(i)
は各々の気筒の異常検出回数をカウントする気筒別異常
回数カウントのカウント値であり、本実施例ではB回
(例えば4回)以上連続して異常有りと判定された時、
その気筒が異常であるとして、該当気筒の判定結果フラ
ッグH(i)に1を立てるようになっている。cは単位
信号をカウントする単位信号カウンタのカウント値であ
り、本実施例では6気筒内燃機関で30℃A信号となるよ
うに1〜24の数値が用いてある。
そして、各カウンタのカウント値c,c(i),iはエン
ジン始動のためにキースイッチをONすることにより初期
化され、第4図のフローチャートは単位信号(NE信号)
が立ち上がるごとに実行される。
まず、ステップ90で基準信号(G信号)があるか否か
が判断され、基準信号があるときにはステップ91に進ん
で単位信号カウンタcを0にリセットした後、ステップ
92へ進み、基準信号がないときには直接ステップ92へ進
む。ステップ92では単位信号カウンタのカウント値cを
1つ増やす。次のステップ93では各気筒の上死点付近の
特定の角度位置を検出するため、単位信号カウンタのカ
ウント値cを4で割算したときの余りが1か否かを判断
し、余りが1でないときには上死点付近の特定位置でな
いので、ステップ94に進んで、カウント値cが24か否か
を判断し、カウント値cが24のときにはステップ95へ進
んでカウント値cを0にリセットした後、リターンし、
カウント値cが24以外のときにはそのままリターンす
る。また、ステップ93において(c÷4)の余りが1で
あると判断すると、上死点付近の特定の角度位置である
と判断して、ステップ100へ進む。このステップ100では
今回の単位角度信号の割込時刻と、その1つ前の単位角
度信号の割込時刻との差より第3図(c)または(d)
の矢印で示す特定クランクタイミングにおけるエンジン
回転数(瞬時回転数)を演算して、NEnewとする。次に
ステップ101において1点火前の同演算値NEoldとの差Δ
NEを演算する。ステップ102においてΔNEを所定値A
(ここで、A>0で、例えば20rpm)と比較し、Aより
も大きく回転数が落ち込んだ場合はステップ103に進み
該当気筒の異常発生回数を数える気筒別異常回数カウン
タのカウント値C(i)を1つ増やす。それ以外のとき
はステップ104に進んで該当気筒の気筒別異常回数カウ
ンタのカウンタ値c(i)をクリアする。次のステップ
105では連続何回同一の気筒の異常発生が続いたかを判
別する項で、本実施例の場合はB回(例えば4回)以上
連続した場合にステップ106へ進んで該当気筒の異常判
別フラッグH(i)に1を立てるようになっている。ス
テップ107〜109は気筒のインデックスを周期的に変化さ
せるためのものである。また、ステップ110では次回の
ステップ101の演算のために該当気筒のNEoldを更新する
ためのものである。
これによって、比較的簡単なソフト構成にて、失火気
筒を判別して記憶することができる。そして、異常判別
フラグH(i)を読み出すことによってどの気筒が失火
しているのかを知ることができる。なお、エンジンの減
速運転時,冷間時等の外乱による誤判定を回避するため
に第4図における異常検出の処理をエンジン条件に応じ
て実行する(減速運転時や、エンジン冷却水温が低いと
きには異常検出処理の実行を中止する)のも有効であ
る。また、本発明によれば異常気筒を確実に検出できる
ので、点火(点火コイル1次電圧)、及び燃料系(イン
ジェクタ電流)のモニタ信号との論理演算により異常の
部位を特定することも可能である。
また、第4図のフローチャートのうちステップ94、95
は省略することもでき、逆にこのステップ94、95を設け
た場合にはステップ90〜92を省略し、場合によっては基
準信号発生手段2も省略することができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明においては、内燃機関の各気
筒の特定の1箇所のみの回転位置の瞬時回転数の変動分
より失火気筒を検出するから、演算負荷の増大を招くこ
となく、かつ精度よく失火気筒を検出することができる
という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の特許請求の範囲対応図、第2図は本発
明装置の一実施例を示すブロック図、第3図は第2図図
示装置の作動説明に供する各部波形図、第4図は第2図
図示装置の作動説明に供するフローチャートである。 1……単位信号発生手段、2……基準信号発生手段、 3……マイクロコンピュータ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−1356(JP,A) 特開 昭61−11440(JP,A) 特開 昭62−118031(JP,A) 特開 平2−30954(JP,A) 特開 平2−37156(JP,A) 実開 昭63−198447(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多気筒内燃機関の1回転につき複数の角度
    位置を点火周期より短い角度間隔にて検出して単位信号
    を発生する単位信号発生手段と、 前記内燃機関の回転基準位置を検出して基準位置を発生
    する基準位置信号発生手段と、 前記基準信号によりリセットされて前記単位信号をカウ
    ントする単位信号カウント手段と、 このカウント手段のカウント値が所定値となった時に前
    記角度位置間隔から各気筒の点火周期毎の特定の1箇所
    のみの回転位置の瞬時回転数を検出する回転数検出手段
    と、 この回転数検出手段により検出した各気筒の特定の1箇
    所のみの回転位置の瞬時回転数の変動分から異常気筒を
    検出する異常気筒検出手段とを備える多気筒内燃機関用
    失火検出装置。
  2. 【請求項2】前記異常気筒検出手段による異常気筒の検
    出処理を、異常気筒を誤判定する運転条件のときには中
    止する手段を備える請求項1記載の多気筒内燃機関用失
    火検出装置。
  3. 【請求項3】前記運転条件は機関減速時と、機関冷却水
    温が低い時との少なくとも一方である請求項2記載の多
    気筒内燃機関用失火検出装置。
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