JP2754503B2 - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents
内燃機関の失火検出装置Info
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の失火検出装
置に関し、特に燃料系に係る失火の検出装置に関する。
置に関し、特に燃料系に係る失火の検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の気筒に吸入された燃料混合気
を点火するため該各気筒毎に点火プラグが設けられてい
る。通常、内燃機関の点火コイルにおいて発生された高
電圧は配電器を介して各気筒の点火プラグへ順次分配さ
れ、前記燃料混合気を点火する。この場合、点火プラグ
での点火が正常に行なわれない、すなわち失火が生ずる
と、種々の弊害が発生する。例えば、運転性能を悪化さ
せ、燃費を悪化させ、さらには未燃焼ガスの排気系路で
の後燃えにより排気ガス浄化装置における触媒温度の上
昇をまねく等の弊害である。従って、このような弊害を
もたらす失火は絶対に防止しなければならない。この失
火の原因を大別すると、燃料系に係るものと点火系に係
るものとがある。前者の燃料系に係るものは燃料混合気
のリーンまたはリッチに起因するものであり、後者の点
火系に係るものはいわゆるミス・スパークに起因するも
のである。ミス・スパークとは点火プラグに正常な火花
放電が生じないことを意味する。例えば未燃燃料の付着
による点火プラグのくすぶり等により、あるいは点火回
路の異常により正常な火花放電が行われない場合であ
る。従来の失火検出装置としては例えば、特公昭51−
22568号公報に記載されたものがある。これは、点
火回路の1次回路に配電器接点の開路毎に発生する減衰
振動電圧の周波数が、点火の場合は失火の場合よりも高
いことを利用するものである。
を点火するため該各気筒毎に点火プラグが設けられてい
る。通常、内燃機関の点火コイルにおいて発生された高
電圧は配電器を介して各気筒の点火プラグへ順次分配さ
れ、前記燃料混合気を点火する。この場合、点火プラグ
での点火が正常に行なわれない、すなわち失火が生ずる
と、種々の弊害が発生する。例えば、運転性能を悪化さ
せ、燃費を悪化させ、さらには未燃焼ガスの排気系路で
の後燃えにより排気ガス浄化装置における触媒温度の上
昇をまねく等の弊害である。従って、このような弊害を
もたらす失火は絶対に防止しなければならない。この失
火の原因を大別すると、燃料系に係るものと点火系に係
るものとがある。前者の燃料系に係るものは燃料混合気
のリーンまたはリッチに起因するものであり、後者の点
火系に係るものはいわゆるミス・スパークに起因するも
のである。ミス・スパークとは点火プラグに正常な火花
放電が生じないことを意味する。例えば未燃燃料の付着
による点火プラグのくすぶり等により、あるいは点火回
路の異常により正常な火花放電が行われない場合であ
る。従来の失火検出装置としては例えば、特公昭51−
22568号公報に記載されたものがある。これは、点
火回路の1次回路に配電器接点の開路毎に発生する減衰
振動電圧の周波数が、点火の場合は失火の場合よりも高
いことを利用するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
失火検出装置は、点火回路に発生する減衰振動電圧の周
波数のみ、すなわち点火プラグの両電極間の放電の有無
のみを検出しているため、失火の原因が放電が発生した
が混合気がリーン又はリッチにより着火しないといった
燃料系に係るものか否かを判断することができず、迅速
な故障対策の上で必ずしも満足のいくものではなかっ
た。
失火検出装置は、点火回路に発生する減衰振動電圧の周
波数のみ、すなわち点火プラグの両電極間の放電の有無
のみを検出しているため、失火の原因が放電が発生した
が混合気がリーン又はリッチにより着火しないといった
燃料系に係るものか否かを判断することができず、迅速
な故障対策の上で必ずしも満足のいくものではなかっ
た。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、失火の原因が燃料系に
係るものか否かを検出することができる内燃機関の失火
検出装置を提供することにある。
あり、その目的とするところは、失火の原因が燃料系に
係るものか否かを検出することができる内燃機関の失火
検出装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、機関運転パラメータの値を検出する機関運
転状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基づ
いて点火時期を決定して点火指令信号を発生する信号発
生手段と、前記点火指令信号に基づいて、機関に備えら
れた点火プラグを放電させる為の高電圧を発生させる点
火手段と、前記点火手段に高電圧が発生される時の電圧
値を検出する電圧値検出手段とを有する内燃機関の失火
検出装置において、前記点火指令信号発生後の点火電圧
値と所定電圧値とにより失火が発生したか否かを判定す
る失火判定手段を備え、この失火判定手段は、前記点火
電圧値が入力され、該点火電圧値に応じて前記所定電圧
値を設定する基準レベル設定手段を有し、前記点火電圧
の値が前記所定電圧値を越える期間及び前記点火電圧の
値が前記所定電圧値を越える部分の面積の少なくとも一
方に基づいて機関の失火状態を判定するようにしたもの
である。
に本発明は、機関運転パラメータの値を検出する機関運
転状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基づ
いて点火時期を決定して点火指令信号を発生する信号発
生手段と、前記点火指令信号に基づいて、機関に備えら
れた点火プラグを放電させる為の高電圧を発生させる点
火手段と、前記点火手段に高電圧が発生される時の電圧
値を検出する電圧値検出手段とを有する内燃機関の失火
検出装置において、前記点火指令信号発生後の点火電圧
値と所定電圧値とにより失火が発生したか否かを判定す
る失火判定手段を備え、この失火判定手段は、前記点火
電圧値が入力され、該点火電圧値に応じて前記所定電圧
値を設定する基準レベル設定手段を有し、前記点火電圧
の値が前記所定電圧値を越える期間及び前記点火電圧の
値が前記所定電圧値を越える部分の面積の少なくとも一
方に基づいて機関の失火状態を判定するようにしたもの
である。
【0006】
【0007】また、前記基準レベル設定手段は、前記点
火電圧を平滑して出力する平滑手段と、該平滑手段の出
力を所定の増幅率にて増幅する増幅手段とによって構成
するとよい。
火電圧を平滑して出力する平滑手段と、該平滑手段の出
力を所定の増幅率にて増幅する増幅手段とによって構成
するとよい。
【0008】また、前記点火手段は、一次側系路と二次
側系路とを有し、該二次側系路には点火プラグ放電時の
電流と逆方向の電流を抑止する電流抑止手段を備えるこ
とが望ましい。
側系路とを有し、該二次側系路には点火プラグ放電時の
電流と逆方向の電流を抑止する電流抑止手段を備えるこ
とが望ましい。
【0009】
【作用】請求項1に記載の発明によれば、点火電圧値に
応じて所定電圧値が設定され、点火電圧値が所定電圧値
を越える期間及び/又は点火電圧値が所定電圧値を越え
る部分の面積により、機関の失火状態が判定される。
応じて所定電圧値が設定され、点火電圧値が所定電圧値
を越える期間及び/又は点火電圧値が所定電圧値を越え
る部分の面積により、機関の失火状態が判定される。
【0010】請求項2に記載の発明によれば、点火電圧
値を平滑し、所定の増幅率で増幅することにより、所定
電圧値が設定される。
値を平滑し、所定の増幅率で増幅することにより、所定
電圧値が設定される。
【0011】請求項3に記載の発明によれば、点火プラ
グ放電時の電流と逆方向の電流が抑止される状態におい
て、点火電圧値が所定電圧値を越える期間及び/又は点
火電圧値が所定電圧値を越える部分の面積により、機関
の失火状態が判定される。
グ放電時の電流と逆方向の電流が抑止される状態におい
て、点火電圧値が所定電圧値を越える期間及び/又は点
火電圧値が所定電圧値を越える部分の面積により、機関
の失火状態が判定される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【0013】図1は、本発明による内燃機関の失火検出
装置の一実施例を示す回路図である。本実施例は、燃料
系に係る失火(以下、「FI失火」と略記する)が生じ
た場合の点火電圧の値が正常燃焼の場合よりも大きく、
点火電圧特性曲線における所定電圧値以上の面積が両者
では大きく異なることを利用するものである。
装置の一実施例を示す回路図である。本実施例は、燃料
系に係る失火(以下、「FI失火」と略記する)が生じ
た場合の点火電圧の値が正常燃焼の場合よりも大きく、
点火電圧特性曲線における所定電圧値以上の面積が両者
では大きく異なることを利用するものである。
【0014】図1において、電源電圧VBが供給される
電源端子T1は一次側コイル2と二次側コイル3とから
成る点火コイル(点火手段)1と接続され、一次側コイ
ル2と二次側コイル3とは互いにその一端で接続され、
一次側コイル2の他端は点火電圧(一次側電圧)が発生
するノードN1を介してトランジスタ4のコレクタに接
続され、トランジスタ4のベースは点火指令信号Aが入
力される入力端子T2に接続され、そのエミッタは接地
されている。また、二次側コイル3の他端は点火電圧
(二次側電圧)が発生するノードN2を介して点火プラ
グ5の中心電極5aに接続され、点火プラグ5の接地電
極5bは接地されている。さらに、ノードN1は減衰器
(電圧値検出手段)6の入力側に接続され、ノードN2
は減衰器(電圧値検出手段)7の入力側に接続され、減
衰器6および減衰器7の出力側は電子コントロールユニ
ット(以下、「ECU」と略記する)のフィルタ手段8
1、A/D変換器82およびフィルタ手段83、A/D
変換器84を介してCPU85に接続されている。減衰
器6および7は電圧分圧手段であり所定の分圧比(例え
ば1/1000及び1/100)により電圧を分圧す
る。これにより、点火コイルの一次側において数百V、
二次側において数十KVの電圧が、数十V程度に下げら
れる。さらに、CPU85は点火指令信号Aが供給され
る駆動回路86を介してトランジスタ4のベースに接続
され、入力回路87を介して、機関回転数、機関負荷等
の機関運転パラメータ値を検出する各種機関運転パラメ
ータセンサ(機関運転状態検出手段)9に接続されてい
る。上記CPU85は、該機関運転状態に基づき点火時
期を決定し点火指令信号Aを発生する信号発生手段と、
失火か否かを判定する失火判定手段とを構成する。
電源端子T1は一次側コイル2と二次側コイル3とから
成る点火コイル(点火手段)1と接続され、一次側コイ
ル2と二次側コイル3とは互いにその一端で接続され、
一次側コイル2の他端は点火電圧(一次側電圧)が発生
するノードN1を介してトランジスタ4のコレクタに接
続され、トランジスタ4のベースは点火指令信号Aが入
力される入力端子T2に接続され、そのエミッタは接地
されている。また、二次側コイル3の他端は点火電圧
(二次側電圧)が発生するノードN2を介して点火プラ
グ5の中心電極5aに接続され、点火プラグ5の接地電
極5bは接地されている。さらに、ノードN1は減衰器
(電圧値検出手段)6の入力側に接続され、ノードN2
は減衰器(電圧値検出手段)7の入力側に接続され、減
衰器6および減衰器7の出力側は電子コントロールユニ
ット(以下、「ECU」と略記する)のフィルタ手段8
1、A/D変換器82およびフィルタ手段83、A/D
変換器84を介してCPU85に接続されている。減衰
器6および7は電圧分圧手段であり所定の分圧比(例え
ば1/1000及び1/100)により電圧を分圧す
る。これにより、点火コイルの一次側において数百V、
二次側において数十KVの電圧が、数十V程度に下げら
れる。さらに、CPU85は点火指令信号Aが供給され
る駆動回路86を介してトランジスタ4のベースに接続
され、入力回路87を介して、機関回転数、機関負荷等
の機関運転パラメータ値を検出する各種機関運転パラメ
ータセンサ(機関運転状態検出手段)9に接続されてい
る。上記CPU85は、該機関運転状態に基づき点火時
期を決定し点火指令信号Aを発生する信号発生手段と、
失火か否かを判定する失火判定手段とを構成する。
【0015】なお、ノードN2と中心電極5aとの間に
はディストリビュータが設けられているが図1では図示
を省略している。
はディストリビュータが設けられているが図1では図示
を省略している。
【0016】図2は図1の回路の失火検出動作を実行す
るためのプログラムのフローチャートであり、本プログ
ラムは所定周期で繰り返し実行される。
るためのプログラムのフローチャートであり、本プログ
ラムは所定周期で繰り返し実行される。
【0017】図3および図5は点火指令信号A発生によ
り点火コイルの一次側コイル2に生じる点火電圧(一次
側電圧)および二次側コイル3に生じる点火電圧(二次
側電圧)を示すタイムチャートであり、図3および図5
において、実線は燃料混合気の正常燃焼時の点火電圧を
示し、破線はFI失火時の点火電圧を示す。
り点火コイルの一次側コイル2に生じる点火電圧(一次
側電圧)および二次側コイル3に生じる点火電圧(二次
側電圧)を示すタイムチャートであり、図3および図5
において、実線は燃料混合気の正常燃焼時の点火電圧を
示し、破線はFI失火時の点火電圧を示す。
【0018】次に、図3を用いて各点火電圧特性につい
て説明する。
て説明する。
【0019】まず、正常燃焼時の点火電圧特性(実線で
示す特性)について説明する。点火指令信号A発生時刻
t0の直後においては点火電圧は燃料混合気(点火プラ
グの放電ギャップ間)の絶縁を破壊する値まで上昇する
(曲線a)。例えば図3に示すように点火電圧Vの値が
FI失火判別用基準電圧(所定電圧)Vmis1を越えたと
き(V>Vmis1となったとき)燃料混合気の絶縁は破壊
され、絶縁破壊前の容量放電状態(数百アンペア程度の
電流による非常に短い時間の放電状態)から放電電圧が
略一定の誘導放電状態へと移行する(曲線b)(数十ミ
リアンペア程度の電流により、数ミリ秒程度の放電期
間)。誘導放電電圧は、時刻t0以降の圧縮行程に伴う
気筒内の圧力が上昇することにより上昇する。これは、
圧力が高くなると誘導放電に必要な電圧も高くなるため
である。誘導放電の最後の段階においては点火コイルの
誘導エネルギーの減少により誘導放電を維持するための
電圧よりも点火プラグ電極間の電圧が低くなり、誘導放
電は消失して容量放電状態へ移行する。容量放電状態に
おいては点火プラグ電極間の電圧は燃料混合気の絶縁を
再度破壊するため上昇するが、点火コイル1の残余のエ
ネルギーが少なく電圧上昇はわずかである(曲線c)。
これは、燃焼が発生した場合は、プラグギャップ間の電
気抵抗が低いためであり、燃焼時の燃料混合気がイオン
化していることに起因する。
示す特性)について説明する。点火指令信号A発生時刻
t0の直後においては点火電圧は燃料混合気(点火プラ
グの放電ギャップ間)の絶縁を破壊する値まで上昇する
(曲線a)。例えば図3に示すように点火電圧Vの値が
FI失火判別用基準電圧(所定電圧)Vmis1を越えたと
き(V>Vmis1となったとき)燃料混合気の絶縁は破壊
され、絶縁破壊前の容量放電状態(数百アンペア程度の
電流による非常に短い時間の放電状態)から放電電圧が
略一定の誘導放電状態へと移行する(曲線b)(数十ミ
リアンペア程度の電流により、数ミリ秒程度の放電期
間)。誘導放電電圧は、時刻t0以降の圧縮行程に伴う
気筒内の圧力が上昇することにより上昇する。これは、
圧力が高くなると誘導放電に必要な電圧も高くなるため
である。誘導放電の最後の段階においては点火コイルの
誘導エネルギーの減少により誘導放電を維持するための
電圧よりも点火プラグ電極間の電圧が低くなり、誘導放
電は消失して容量放電状態へ移行する。容量放電状態に
おいては点火プラグ電極間の電圧は燃料混合気の絶縁を
再度破壊するため上昇するが、点火コイル1の残余のエ
ネルギーが少なく電圧上昇はわずかである(曲線c)。
これは、燃焼が発生した場合は、プラグギャップ間の電
気抵抗が低いためであり、燃焼時の燃料混合気がイオン
化していることに起因する。
【0020】次に、燃料混合気が燃料供給系の異常等に
よりリーン状態やカット状態となりFI失火が発生した
とき(燃焼が発生しなかったとき)の点火電圧特性(点
線で示す特性)について説明する。点火指令信号A発生
時刻t0の直後においては点火電圧Vは点火プラグ電極
間の燃料混合気の絶縁を破壊する値まで上昇するが、こ
のときの絶縁破壊電圧の値は、燃料混合気に占める空気
の割合が正常時よりも多く含まれており、燃料混合気の
絶縁耐力が大きくなり、また、燃焼が発生していないた
め、燃料混合気がイオン化しておらず、プラグギャップ
間の電気抵抗が高くなることから、正常燃焼時の電圧値
よりも高くなる(曲線a’)。この後、正常燃焼時と同
様に誘導放電状態へ移行する(曲線b’)が、放電時の
抵抗も正常燃焼時よりも大きくなることにより正常燃焼
時よりも誘導放電電圧が高くなり早く上記誘導放電状態
から容量放電状態へ移行する(曲線c’)。この誘導放
電の最後の段階から容量放電への移行時に発生する容量
放電電圧の値は、燃料混合気の絶縁破壊電圧が正常燃焼
時よりも大きいことにより、又誘導放電が早く終わり
(放電持続時間が短くなる)残余エネルギーも多くなる
ため図3に示すように正常燃焼時に比べて非常に大きく
なる(曲線c’)。従って、この容量放電の直後では点
火コイルの残余のエネルギーが急激に減少するため点火
電圧が略零に急降下する(曲線c’)。
よりリーン状態やカット状態となりFI失火が発生した
とき(燃焼が発生しなかったとき)の点火電圧特性(点
線で示す特性)について説明する。点火指令信号A発生
時刻t0の直後においては点火電圧Vは点火プラグ電極
間の燃料混合気の絶縁を破壊する値まで上昇するが、こ
のときの絶縁破壊電圧の値は、燃料混合気に占める空気
の割合が正常時よりも多く含まれており、燃料混合気の
絶縁耐力が大きくなり、また、燃焼が発生していないた
め、燃料混合気がイオン化しておらず、プラグギャップ
間の電気抵抗が高くなることから、正常燃焼時の電圧値
よりも高くなる(曲線a’)。この後、正常燃焼時と同
様に誘導放電状態へ移行する(曲線b’)が、放電時の
抵抗も正常燃焼時よりも大きくなることにより正常燃焼
時よりも誘導放電電圧が高くなり早く上記誘導放電状態
から容量放電状態へ移行する(曲線c’)。この誘導放
電の最後の段階から容量放電への移行時に発生する容量
放電電圧の値は、燃料混合気の絶縁破壊電圧が正常燃焼
時よりも大きいことにより、又誘導放電が早く終わり
(放電持続時間が短くなる)残余エネルギーも多くなる
ため図3に示すように正常燃焼時に比べて非常に大きく
なる(曲線c’)。従って、この容量放電の直後では点
火コイルの残余のエネルギーが急激に減少するため点火
電圧が略零に急降下する(曲線c’)。
【0021】図5に点火コイルの二次側の点火電圧特性
を示すが、その特性は図3に示す一次側の点火電圧特性
と同様であるので、その説明は省略する。
を示すが、その特性は図3に示す一次側の点火電圧特性
と同様であるので、その説明は省略する。
【0022】次に図2、図3を用いて、図1の回路の動
作について説明する。
作について説明する。
【0023】まず、点火指令信号Aが発生したか否かを
示すIGフラグ(FlagIG)に「1」が立っているか
否かを判断する(ステップS1)。「1」は点火指令信
号Aが発生したことを示す。このIGフラグは点火指令
信号Aの発生とともに「1」に設定され一定時間経過後
に「0」に設定される。点火指令信号Aの発生前におい
ては「1」は立っていないので、ステップS1における
判断は否定となり、ステップS2,S3,S4へ移行
し、ECU8のタイマ(点火指令信号A発生後の時間を
計測するタイマ)に所定時間Tmis1を設定し、面積Sの
値を零に初期化してメモリに記憶し、IGフラグに
「0」を立て、本プログラムを終了する。IGフラグに
「1」を立てる処理は図2のルーチンとは別のルーチン
例えば点火時期演算処理ルーチンで行なう。
示すIGフラグ(FlagIG)に「1」が立っているか
否かを判断する(ステップS1)。「1」は点火指令信
号Aが発生したことを示す。このIGフラグは点火指令
信号Aの発生とともに「1」に設定され一定時間経過後
に「0」に設定される。点火指令信号Aの発生前におい
ては「1」は立っていないので、ステップS1における
判断は否定となり、ステップS2,S3,S4へ移行
し、ECU8のタイマ(点火指令信号A発生後の時間を
計測するタイマ)に所定時間Tmis1を設定し、面積Sの
値を零に初期化してメモリに記憶し、IGフラグに
「0」を立て、本プログラムを終了する。IGフラグに
「1」を立てる処理は図2のルーチンとは別のルーチン
例えば点火時期演算処理ルーチンで行なう。
【0024】なお、所定時間Tmis1の値は、点火指令信
号Aの発生時点から正常燃焼時に誘導放電の最後の段階
での容量放電の発生時点までの時間より若干大きい時間
に設定され、機関運転状態(機関運転パラメータ値)に
応じてマップ又はテーブルから読み出される値である。
後に述べるVmis1,Smisについても同様である。
号Aの発生時点から正常燃焼時に誘導放電の最後の段階
での容量放電の発生時点までの時間より若干大きい時間
に設定され、機関運転状態(機関運転パラメータ値)に
応じてマップ又はテーブルから読み出される値である。
後に述べるVmis1,Smisについても同様である。
【0025】次に、点火指令信号Aが発生してIGフラ
グに「1」が立つと、ステップS1からS5へ移行し
て、ECU8のタイマで所定時間Tmis1が経過したか否
かを判断する(図3参照)。点火指令信号A発生直後に
おいては所定時間Tmis1は経過していないので、点火電
圧Vの値が所定電圧Vmis1の値を越えたか否かを判断す
る(ステップS6)(第3図参照)。この所定電圧Vmi
s1は例えば正常燃焼時であれば点火指令信号Aの発生直
後の容量放電中及びその後誘導放電に続く容量放電中に
点火電圧Vが必ず越える値に設定される。V≦Vmis1で
あれば、本プログラムを直ちに終了する。V>Vmis1で
あれば、図3に示す点火電圧特性曲線においてV>Vmi
s1である部分の面積を求め(ステップS7)、この面積
の値を面積Sの値が記憶されているメモリに加え、新た
な面積Sの値とする。次に、この新たな面積Sの値が所
定面積Smisの値を越えているか否かを判断し(ステッ
プS8)、越えていればFI失火と判定し(ステップS
9)、越えていなければFI失火でないと判断して本プ
ログラムを終了する。上記処理をECU8のタイマで所
定時間Tmis1が経過するまで行なう(ステップS5)。
なお、上記所定面積Smisの値は、FI失火時に積算し
た面積Sの値よりも小さくなるように設定される。
グに「1」が立つと、ステップS1からS5へ移行し
て、ECU8のタイマで所定時間Tmis1が経過したか否
かを判断する(図3参照)。点火指令信号A発生直後に
おいては所定時間Tmis1は経過していないので、点火電
圧Vの値が所定電圧Vmis1の値を越えたか否かを判断す
る(ステップS6)(第3図参照)。この所定電圧Vmi
s1は例えば正常燃焼時であれば点火指令信号Aの発生直
後の容量放電中及びその後誘導放電に続く容量放電中に
点火電圧Vが必ず越える値に設定される。V≦Vmis1で
あれば、本プログラムを直ちに終了する。V>Vmis1で
あれば、図3に示す点火電圧特性曲線においてV>Vmi
s1である部分の面積を求め(ステップS7)、この面積
の値を面積Sの値が記憶されているメモリに加え、新た
な面積Sの値とする。次に、この新たな面積Sの値が所
定面積Smisの値を越えているか否かを判断し(ステッ
プS8)、越えていればFI失火と判定し(ステップS
9)、越えていなければFI失火でないと判断して本プ
ログラムを終了する。上記処理をECU8のタイマで所
定時間Tmis1が経過するまで行なう(ステップS5)。
なお、上記所定面積Smisの値は、FI失火時に積算し
た面積Sの値よりも小さくなるように設定される。
【0026】上記面積Sの値の例を図3に示す。図3に
おいて、右下がり斜線で示す面積S1は正常燃焼時にお
ける面積Sを示し、左下がり斜線で示す面積S2とS3の
合計はFI失火時の面積Sを示す。FI失火時の面積S
は、正常燃焼時の面積Sよりも遥かに大きく、所定面積
Smisを確実に越える。
おいて、右下がり斜線で示す面積S1は正常燃焼時にお
ける面積Sを示し、左下がり斜線で示す面積S2とS3の
合計はFI失火時の面積Sを示す。FI失火時の面積S
は、正常燃焼時の面積Sよりも遥かに大きく、所定面積
Smisを確実に越える。
【0027】尚、図3においてS1とS2は点火指令信号
発生直後の容量放電時の面積であり、S3はその後の誘
導放電に続く容量放電時の面積であり、図2のプログラ
ム中、面積SはS2とS3との和である。
発生直後の容量放電時の面積であり、S3はその後の誘
導放電に続く容量放電時の面積であり、図2のプログラ
ム中、面積SはS2とS3との和である。
【0028】次に、本発明の第2の実施例について図4
と図5を用いて説明する。図4、図5において、図2、
図3と異なるところは、所定時間Tmis1’、基準電圧V
mis1’及び面積S1’,S2’,S3’であり、図2、図
3のTmis1、Vmis1およびS1,S2,S3にそれぞれ対
応する。図4に示す動作は図2に示す動作と同様である
ので、その説明は省略する。また、図3、図5において
Tmis0,Tmis0’という記号を使用しているが、Tmi
s0,Tmis0’とは異なる値としてもよい。基準電圧Vmi
s1は通常はVmis1’よりも小さい値に設定される。
と図5を用いて説明する。図4、図5において、図2、
図3と異なるところは、所定時間Tmis1’、基準電圧V
mis1’及び面積S1’,S2’,S3’であり、図2、図
3のTmis1、Vmis1およびS1,S2,S3にそれぞれ対
応する。図4に示す動作は図2に示す動作と同様である
ので、その説明は省略する。また、図3、図5において
Tmis0,Tmis0’という記号を使用しているが、Tmi
s0,Tmis0’とは異なる値としてもよい。基準電圧Vmi
s1は通常はVmis1’よりも小さい値に設定される。
【0029】このように本実施例では失火状態を正確に
判断できるので、FI失火か否かを正確に判定すること
が可能となり、故障箇所の早期発見や適切な故障対策が
可能となる。
判断できるので、FI失火か否かを正確に判定すること
が可能となり、故障箇所の早期発見や適切な故障対策が
可能となる。
【0030】図6は、本発明の第3実施例に係る失火検
出装置の構成を示す図であり、点火コイル1の一次側コ
イル2及びトランジスタ4は図1の第1の実施例と同様
に接続されている。二次側コイル3はダイオード11の
アノードに接続され、ダイオード11のカソードはディ
ストリビュータ12を介して点火プラグ5の中心電極5
aに接続されている。ディストリビュータ12と中心電
極5aとを接続する接続線14の途中には、その接続線
14と静電的に結合された(接続線14と数PFのコン
デンサを形成する)電圧センサ13が設けられ、電圧セ
ンサ13の出力は入力回路21を介してピークホールド
回路22及び第1の比較器25の非反転入力に接続され
ている。ピークホールド回路22の出力は、比較レベル
設定回路24を介して第1の比較器25の反転入力に接
続されている。また、ピークホールド回路22には、適
切なタイミングでピークホールド値をリセットするリセ
ット回路23が接続されている。
出装置の構成を示す図であり、点火コイル1の一次側コ
イル2及びトランジスタ4は図1の第1の実施例と同様
に接続されている。二次側コイル3はダイオード11の
アノードに接続され、ダイオード11のカソードはディ
ストリビュータ12を介して点火プラグ5の中心電極5
aに接続されている。ディストリビュータ12と中心電
極5aとを接続する接続線14の途中には、その接続線
14と静電的に結合された(接続線14と数PFのコン
デンサを形成する)電圧センサ13が設けられ、電圧セ
ンサ13の出力は入力回路21を介してピークホールド
回路22及び第1の比較器25の非反転入力に接続され
ている。ピークホールド回路22の出力は、比較レベル
設定回路24を介して第1の比較器25の反転入力に接
続されている。また、ピークホールド回路22には、適
切なタイミングでピークホールド値をリセットするリセ
ット回路23が接続されている。
【0031】第1の比較器25の出力はパルス発生期間
計測回路26に入力され、計測回路26は、第1の比較
器25の出力が高レベルとなっている期間を計測し、該
計測した期間の長さに応じた電圧VTを第2の比較器2
8の非反転入力に供給する。第2の比較器28の反転入
力には基準値設定回路27が接続されており、失火判定
用の基準電圧VTREFが供給される。VT>VTRE
Fが成立するとき、第2の比較器28の出力が高レベル
となり、FI失火発生と判定される。なお、基準電圧V
TREFは、機関運転状態に応じて設定される。
計測回路26に入力され、計測回路26は、第1の比較
器25の出力が高レベルとなっている期間を計測し、該
計測した期間の長さに応じた電圧VTを第2の比較器2
8の非反転入力に供給する。第2の比較器28の反転入
力には基準値設定回路27が接続されており、失火判定
用の基準電圧VTREFが供給される。VT>VTRE
Fが成立するとき、第2の比較器28の出力が高レベル
となり、FI失火発生と判定される。なお、基準電圧V
TREFは、機関運転状態に応じて設定される。
【0032】なお、本実施例においても機関の点火時期
等の制御を行うECU8(図1)は、同様に設けられて
いる。図6中の回路ブロック8aはECU8の一部とし
て構成してもよいが、回路ブロック8bは機関本体の近
傍に設けることが望ましい。
等の制御を行うECU8(図1)は、同様に設けられて
いる。図6中の回路ブロック8aはECU8の一部とし
て構成してもよいが、回路ブロック8bは機関本体の近
傍に設けることが望ましい。
【0033】図7は、図6の入力回路21、ピークホー
ルド回路22及び比較レベル設定回路24の具体的な構
成を示す回路図である。
ルド回路22及び比較レベル設定回路24の具体的な構
成を示す回路図である。
【0034】同図において入力端子T3は、抵抗215
を介して演算増幅器(以下「オペアンプ」という)21
6の非反転入力に接続されている。また入力端子T1
は、コンデンサ211と抵抗212とダイオード214
とを並列に接続した回路を介してアースに接続されると
ともに、ダイオード213を介して電源ラインVBSに
接続されている。コンデンサ211は、例えば104p
F程度のものを使用し、前記電圧センサ13によって検
出される電圧を数千分の1に分圧する働きをする。また
抵抗212は例えば500KΩ程度のものを使用する。
ダイオード213及び214は、オペアンプ216の入
力電圧がほぼ0〜VBSの範囲内に入るようにするため
に設けられている。オペアンプ216の反転入力はその
出力と接続されており、オペアンプ216はバッファア
ンプ(インピーダンス変換回路)として動作する。オペ
アンプ216の出力は、第1の比較器25の非反転入力
及びオペアンプ221の非反転入力に接続されている。
を介して演算増幅器(以下「オペアンプ」という)21
6の非反転入力に接続されている。また入力端子T1
は、コンデンサ211と抵抗212とダイオード214
とを並列に接続した回路を介してアースに接続されると
ともに、ダイオード213を介して電源ラインVBSに
接続されている。コンデンサ211は、例えば104p
F程度のものを使用し、前記電圧センサ13によって検
出される電圧を数千分の1に分圧する働きをする。また
抵抗212は例えば500KΩ程度のものを使用する。
ダイオード213及び214は、オペアンプ216の入
力電圧がほぼ0〜VBSの範囲内に入るようにするため
に設けられている。オペアンプ216の反転入力はその
出力と接続されており、オペアンプ216はバッファア
ンプ(インピーダンス変換回路)として動作する。オペ
アンプ216の出力は、第1の比較器25の非反転入力
及びオペアンプ221の非反転入力に接続されている。
【0035】オペアンプ221の出力はダイオード22
2を介してオペアンプ227の非反転入力に接続され、
オペアンプ221及び227の反転入力はいずれもオペ
アンプ227の出力に接続されている。従って、これら
のオペアンプもバッファアンプとして動作する。
2を介してオペアンプ227の非反転入力に接続され、
オペアンプ221及び227の反転入力はいずれもオペ
アンプ227の出力に接続されている。従って、これら
のオペアンプもバッファアンプとして動作する。
【0036】オペアンプ227の非反転入力は抵抗22
3及びコンデンサ226を介して接地され、抵抗223
とコンデンサ226の接続点は、抵抗224を介してト
ランジスタ225のコレクタに接続されている。トラン
ジスタ225のエミッタは接地され、ベースにはリセッ
ト時高レベルとなるリセット信号がリセット回路23よ
り入力される。
3及びコンデンサ226を介して接地され、抵抗223
とコンデンサ226の接続点は、抵抗224を介してト
ランジスタ225のコレクタに接続されている。トラン
ジスタ225のエミッタは接地され、ベースにはリセッ
ト時高レベルとなるリセット信号がリセット回路23よ
り入力される。
【0037】オペアンプ227の出力は、比較レベル設
定回路24を構成する抵抗241及び242を介して接
地され、抵抗241と242の接続点が第1の比較器2
5の反転入力に接続されている。
定回路24を構成する抵抗241及び242を介して接
地され、抵抗241と242の接続点が第1の比較器2
5の反転入力に接続されている。
【0038】図7の回路によれば、検出された点火電圧
V(オペアンプ216の出力)のピーク値がピークホー
ルド回路22によって保持され、そのピークホールド値
が比較レベル設定回路24により、値1より小さい所定
数倍され、比較レベルVCOMPとして第1の比較器2
5に供給される。従って、端子T4にはV>VCOMP
が成立するとき高レベルとなるパルス信号が出力され
る。
V(オペアンプ216の出力)のピーク値がピークホー
ルド回路22によって保持され、そのピークホールド値
が比較レベル設定回路24により、値1より小さい所定
数倍され、比較レベルVCOMPとして第1の比較器2
5に供給される。従って、端子T4にはV>VCOMP
が成立するとき高レベルとなるパルス信号が出力され
る。
【0039】図8は、パルス計測期間計測回路26の具
体的構成を示す回路図であり、トランジスタ31〜33
及び抵抗34〜41により3段の反転回路が構成されて
いる。従って、トランジスタ33のコレクタは、端子T
4の電圧の高/低に対応して低レベル/高レベルとな
る。トランジスタ33のコレクタは抵抗42を介してト
ランジスタ44のベースに接続されており、トランジス
タ44のベースは抵抗43を介して電源ラインVBSに
接続されている。トランジスタ44のエミッタは電源ラ
インVBSに接続され、コレクタは抵抗45及びコンデ
ンサ47を介してアースに接続されている。抵抗45と
コンデンサ47の接続点は、オペアンプ49及び抵抗5
0を介して端子T5に接続されている。オペアンプ49
はバッファアンプである。抵抗45とコンデンサ47の
接続点は、抵抗46を介してトランジスタ48のコレク
タに接続され、トランジスタ48のエミッタは接地され
ている。トランジスタ48のベースにはCPU85よ
り、リセット信号が入力される。
体的構成を示す回路図であり、トランジスタ31〜33
及び抵抗34〜41により3段の反転回路が構成されて
いる。従って、トランジスタ33のコレクタは、端子T
4の電圧の高/低に対応して低レベル/高レベルとな
る。トランジスタ33のコレクタは抵抗42を介してト
ランジスタ44のベースに接続されており、トランジス
タ44のベースは抵抗43を介して電源ラインVBSに
接続されている。トランジスタ44のエミッタは電源ラ
インVBSに接続され、コレクタは抵抗45及びコンデ
ンサ47を介してアースに接続されている。抵抗45と
コンデンサ47の接続点は、オペアンプ49及び抵抗5
0を介して端子T5に接続されている。オペアンプ49
はバッファアンプである。抵抗45とコンデンサ47の
接続点は、抵抗46を介してトランジスタ48のコレク
タに接続され、トランジスタ48のエミッタは接地され
ている。トランジスタ48のベースにはCPU85よ
り、リセット信号が入力される。
【0040】図8の回路によれば、端子T4が高レベル
のときトランジスタ33のコレクタが低レベルとなり、
トランジスタ44がオンし、コンデンサ47が充電され
る一方、端子T4が低レベルのときはトランジスタ44
がオフし、コンデンサ47の充電が停止される。従っ
て、端子T5には、端子T4に入力されるパルス信号が
高レベルである期間に比例する電圧VTが得られる。
のときトランジスタ33のコレクタが低レベルとなり、
トランジスタ44がオンし、コンデンサ47が充電され
る一方、端子T4が低レベルのときはトランジスタ44
がオフし、コンデンサ47の充電が停止される。従っ
て、端子T5には、端子T4に入力されるパルス信号が
高レベルである期間に比例する電圧VTが得られる。
【0041】以上のように構成される失火検出装置の動
作を、図9に示すタイムチャートを用いて説明する。な
お、図9(b)〜(e)において実線は燃焼時の動作を
示し、破線はFI失火発生時の動作を示す。
作を、図9に示すタイムチャートを用いて説明する。な
お、図9(b)〜(e)において実線は燃焼時の動作を
示し、破線はFI失火発生時の動作を示す。
【0042】また、同図(a)は点火通電信号である。
【0043】同図(b)は、検出した点火電圧V(B,
B′)及び比較レベルVCOMP(C,C′)の推移を
示しており、燃焼時の曲線Bは前述した図3と同様に変
化する。一方、失火発生時の曲線B′は放電終了直前に
容量放電電圧がピークとなった後の特性が、図3の場合
と異なる。これは、図6に示したように、2次側コイル
3とディストリビュータ12との間にダイオード11を
設けたことによる。以下、この点について詳述する。
B′)及び比較レベルVCOMP(C,C′)の推移を
示しており、燃焼時の曲線Bは前述した図3と同様に変
化する。一方、失火発生時の曲線B′は放電終了直前に
容量放電電圧がピークとなった後の特性が、図3の場合
と異なる。これは、図6に示したように、2次側コイル
3とディストリビュータ12との間にダイオード11を
設けたことによる。以下、この点について詳述する。
【0044】点火コイル1で発生した電気エネルギは、
ダイオード11及びディストリビュータ12を介して点
火プラグ5に供給され、点火プラグ5の電極間で放電さ
れる。このとき放電しきれなかった電荷は、ダイオード
11と点火プラグ5との間の浮遊容量に蓄えられるが、
燃焼時はこの電荷が点火プラグ5の電極近傍に存在する
イオンによって中和されるため、容量放電終了時の点火
電圧V(図9(b)のB)は、ダイオード11がない場
合と同様に速やかに減少する。
ダイオード11及びディストリビュータ12を介して点
火プラグ5に供給され、点火プラグ5の電極間で放電さ
れる。このとき放電しきれなかった電荷は、ダイオード
11と点火プラグ5との間の浮遊容量に蓄えられるが、
燃焼時はこの電荷が点火プラグ5の電極近傍に存在する
イオンによって中和されるため、容量放電終了時の点火
電圧V(図9(b)のB)は、ダイオード11がない場
合と同様に速やかに減少する。
【0045】これに対し失火時は、点火プラグ5の電極
近傍にほとんどイオンが存在しないため、ダイオード1
1と点火プラグ5との間に蓄えられた電荷は、イオンに
よって中和されず、またダイオード11によって点火コ
イル1へ逆流することもできないためそのまま保持さ
れ、気筒内圧力が低下して放電要求電圧がこの電荷によ
り印加されている電圧と等しくなった時に、点火プラグ
5の電極において放電される(図9(b)、時刻t
5)。従って、容量放電終了後も、比較的長時間(正常
燃焼時に比べて)にわたり、点火電圧Vは高電圧状態が
継続するのである。
近傍にほとんどイオンが存在しないため、ダイオード1
1と点火プラグ5との間に蓄えられた電荷は、イオンに
よって中和されず、またダイオード11によって点火コ
イル1へ逆流することもできないためそのまま保持さ
れ、気筒内圧力が低下して放電要求電圧がこの電荷によ
り印加されている電圧と等しくなった時に、点火プラグ
5の電極において放電される(図9(b)、時刻t
5)。従って、容量放電終了後も、比較的長時間(正常
燃焼時に比べて)にわたり、点火電圧Vは高電圧状態が
継続するのである。
【0046】図9(b)の曲線C,C′は、点火電圧V
のピークホールド値から得られる比較レベルVCOMP
の推移を示しており、時刻t2〜t3間でリセットされ
ている。従って、時刻t2以前は、前回点火された気筒
の比較レベルVCOMPを示している。また、図9
(c)は第1の比較器25の出力を示しており、図9
(b)及び(c)から明らかなように、燃焼時において
は時刻t2〜t4間でV>VCOMPとなり、失火時に
おいては時刻t1〜t5間でV>VCOMPとなり、そ
の間第1の比較器25の出力は高レベルとなる。その結
果、パルス発生期間計測回路26の出力電圧VTは、同
図(d)に示すように変化し、失火時においては(曲線
E′)時刻t6以後VT>VTREFが成立する。従っ
て、第2の比較器28の出力(失火判定出力)は、時刻
t6以後高レベルとなり同図(e)、FI失火の発生が
検出される。
のピークホールド値から得られる比較レベルVCOMP
の推移を示しており、時刻t2〜t3間でリセットされ
ている。従って、時刻t2以前は、前回点火された気筒
の比較レベルVCOMPを示している。また、図9
(c)は第1の比較器25の出力を示しており、図9
(b)及び(c)から明らかなように、燃焼時において
は時刻t2〜t4間でV>VCOMPとなり、失火時に
おいては時刻t1〜t5間でV>VCOMPとなり、そ
の間第1の比較器25の出力は高レベルとなる。その結
果、パルス発生期間計測回路26の出力電圧VTは、同
図(d)に示すように変化し、失火時においては(曲線
E′)時刻t6以後VT>VTREFが成立する。従っ
て、第2の比較器28の出力(失火判定出力)は、時刻
t6以後高レベルとなり同図(e)、FI失火の発生が
検出される。
【0047】なお、パルス発生期間計測回路26は、時
刻t0においてリセットするようにしている。
刻t0においてリセットするようにしている。
【0048】本実施例によれば、比較レベルVCOMP
は、検出した点火電圧に基づいて設定されるので、実際
に発生する点火電圧あるいは検出点火電圧が変動して
も、その影響を受けることなく安定したFI失火の検出
が可能となる。また、ダイオード11を設けたことによ
り、燃焼時と失火時とで点火電圧Vが比較レベルVCO
MPを越える期間の差が顕著となるため、より正確な失
火検出が可能となる。
は、検出した点火電圧に基づいて設定されるので、実際
に発生する点火電圧あるいは検出点火電圧が変動して
も、その影響を受けることなく安定したFI失火の検出
が可能となる。また、ダイオード11を設けたことによ
り、燃焼時と失火時とで点火電圧Vが比較レベルVCO
MPを越える期間の差が顕著となるため、より正確な失
火検出が可能となる。
【0049】前記パルス発生期間計測回路26は、ディ
ジタルカウンタで構成することもできる。図10は、そ
の場合の動作を説明するためのタイムチャートであり、
同図(a)は第1の比較器25の出力パルスである。同
図(b)はクロックパルスであり、このクロックパルス
数を、同図(a)のパルスが高レベルの期間カウントす
ることにより、そのカウント値は同図(c)に示すよう
に変化する。なお、図示した例では同図(d)に示すよ
うに、点火指令信号(IG)の直前でカウンタをリセッ
トするようにしている。カウント値が所定値を越えたと
き、失火検出を示すパルス(同図(e))が出力され
る。
ジタルカウンタで構成することもできる。図10は、そ
の場合の動作を説明するためのタイムチャートであり、
同図(a)は第1の比較器25の出力パルスである。同
図(b)はクロックパルスであり、このクロックパルス
数を、同図(a)のパルスが高レベルの期間カウントす
ることにより、そのカウント値は同図(c)に示すよう
に変化する。なお、図示した例では同図(d)に示すよ
うに、点火指令信号(IG)の直前でカウンタをリセッ
トするようにしている。カウント値が所定値を越えたと
き、失火検出を示すパルス(同図(e))が出力され
る。
【0050】また、前記パルス発生期間計測回路26、
基準値設定回路27及び第2の比較器28の機能は、E
CU8のCPU85によって実現することができる。図
11は、その場合にCPU85で実行するプログラムの
フローチャートであり、本プログラムは一定時間毎に実
行される。
基準値設定回路27及び第2の比較器28の機能は、E
CU8のCPU85によって実現することができる。図
11は、その場合にCPU85で実行するプログラムの
フローチャートであり、本プログラムは一定時間毎に実
行される。
【0051】ステップS11では、IGフラグ(Fla
gIG)が「1」であるか否かを判別し、その答が否定
(No)、即ちIGフラグが「0」のときには、リセッ
トタイマの計測値tRを値0として(ステップS12)
本プログラムを終了する。ステップS11の答が肯定
(Yes)、即ちIGフラグが「1」のときには、リセ
ットタイマの計測値tRが所定時間tRESETより小
さいか否かを判別する。IGフラグが「0」から「1」
となった直後は、この答が肯定(Yes)となり、比較
判定パルス、即ち第1の比較器25の出力パルスが有る
か否かを判別する(ステップS16)。この答が否定
(No)であれば直ちに本プログラムを終了し、肯定
(Yes)であれば、カウンタのカウント値CPを値1
だけインクリメントし(ステップS17)、そのカウン
ト値CPが所定値CPrefより小さいか否かを判別す
る(ステップS18)。
gIG)が「1」であるか否かを判別し、その答が否定
(No)、即ちIGフラグが「0」のときには、リセッ
トタイマの計測値tRを値0として(ステップS12)
本プログラムを終了する。ステップS11の答が肯定
(Yes)、即ちIGフラグが「1」のときには、リセ
ットタイマの計測値tRが所定時間tRESETより小
さいか否かを判別する。IGフラグが「0」から「1」
となった直後は、この答が肯定(Yes)となり、比較
判定パルス、即ち第1の比較器25の出力パルスが有る
か否かを判別する(ステップS16)。この答が否定
(No)であれば直ちに本プログラムを終了し、肯定
(Yes)であれば、カウンタのカウント値CPを値1
だけインクリメントし(ステップS17)、そのカウン
ト値CPが所定値CPrefより小さいか否かを判別す
る(ステップS18)。
【0052】ステップS18の答が肯定(Yes)、即
ちCP<CPrefのときには、正常燃焼と判定し、フ
ラグFMISを「0」とする(ステップS19)一方、
ステップS18の答が否定(No)、即ちCP≧CPr
efのときには、FI失火と判定し、フラグFMISを
「1」とし(ステップS20)、本プログラムを終了す
る。
ちCP<CPrefのときには、正常燃焼と判定し、フ
ラグFMISを「0」とする(ステップS19)一方、
ステップS18の答が否定(No)、即ちCP≧CPr
efのときには、FI失火と判定し、フラグFMISを
「1」とし(ステップS20)、本プログラムを終了す
る。
【0053】前記ステップS13の答が否定(No)、
即ちtR>tRESETとなったときには、カウンタの
カウント値CP及びIGフラグを値0にリセットし(ス
テップS14,S15)、前記ステップS19に進む。
即ちtR>tRESETとなったときには、カウンタの
カウント値CP及びIGフラグを値0にリセットし(ス
テップS14,S15)、前記ステップS19に進む。
【0054】図11のプログラムによれば、カウンタの
カウント値CPが比較判定パルスの時間幅に相当し、こ
の時間幅が所定時間(CPref)以上のとき、FI失
火と判定される。
カウント値CPが比較判定パルスの時間幅に相当し、こ
の時間幅が所定時間(CPref)以上のとき、FI失
火と判定される。
【0055】次に上述した図6の実施例で使用するダイ
オード11の特性について考察すると、このダイオード
11の逆方向耐圧が高い場合には、ダイオードとプラグ
間の浮遊容量が大きい場合、ピストンが上死点を過ぎて
気筒内圧が低下すると早期に点火プラグ5の電極間でブ
レイクダウン(絶縁破壊)が発生し、検出点火電圧Vが
高電圧に保持されずに低下してしまうことがある(図1
2(a)参照)。このようなプラグ電極間のブレイクダ
ウンが発生した場合、正常燃焼時のイオン電流による検
出点火電圧Vの低下と区別できないので、上述した手法
では失火判定ができないことがある。
オード11の特性について考察すると、このダイオード
11の逆方向耐圧が高い場合には、ダイオードとプラグ
間の浮遊容量が大きい場合、ピストンが上死点を過ぎて
気筒内圧が低下すると早期に点火プラグ5の電極間でブ
レイクダウン(絶縁破壊)が発生し、検出点火電圧Vが
高電圧に保持されずに低下してしまうことがある(図1
2(a)参照)。このようなプラグ電極間のブレイクダ
ウンが発生した場合、正常燃焼時のイオン電流による検
出点火電圧Vの低下と区別できないので、上述した手法
では失火判定ができないことがある。
【0056】そこで、ダイオード11としてプラグ電極
間でブレイクダウンが発生しない程度(5〜10KV)
のツェナー電圧VZを有するツェナーダイオードを用い
ることにより、図12(b)に示すように、失火時には
検出点火電圧Vをツェナー電圧VZ付近に長期間保持す
ることができ、失火判定が可能となる。
間でブレイクダウンが発生しない程度(5〜10KV)
のツェナー電圧VZを有するツェナーダイオードを用い
ることにより、図12(b)に示すように、失火時には
検出点火電圧Vをツェナー電圧VZ付近に長期間保持す
ることができ、失火判定が可能となる。
【0057】なお、ダイオード11は逆方向耐圧の低い
ものを用いることにより、ツェナーダイオードを用いた
場合と同様の作用・効果を得ることができるが、印加電
圧が通常動作範囲(逆方向耐圧を越えない範囲)に戻っ
たときの性能が保証されていることが条件となる。
ものを用いることにより、ツェナーダイオードを用いた
場合と同様の作用・効果を得ることができるが、印加電
圧が通常動作範囲(逆方向耐圧を越えない範囲)に戻っ
たときの性能が保証されていることが条件となる。
【0058】更に、図13に示すように逆方向耐圧の高
いダイオード11と並列に絶縁破壊電圧が5〜10KV
程度に安定したギャップ素子11′を設けるようにして
もよい。このような構成によっても、図12(b)に示
したような失火時の検出点火電圧を得ることができる。
いダイオード11と並列に絶縁破壊電圧が5〜10KV
程度に安定したギャップ素子11′を設けるようにして
もよい。このような構成によっても、図12(b)に示
したような失火時の検出点火電圧を得ることができる。
【0059】なお、図6のピークホールド回路22は、
平均化回路(積分回路)で代用してもよい。
平均化回路(積分回路)で代用してもよい。
【0060】また、第3の実施例において検出点火電圧
Vが比較レベルVCOMPを越える部分の面積((V−
VCOMP)の積分値)を用いて第1の実施例と同様に
失火検出を行ってもよい。また、第1又は第2の実施例
と第3の実施例とを組み合わせて、両者の検出結果が失
火の場合のみ失火発生と判定するようにしてもよい。
Vが比較レベルVCOMPを越える部分の面積((V−
VCOMP)の積分値)を用いて第1の実施例と同様に
失火検出を行ってもよい。また、第1又は第2の実施例
と第3の実施例とを組み合わせて、両者の検出結果が失
火の場合のみ失火発生と判定するようにしてもよい。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の失火検出
装置によれば、点火電圧値に応じて前記所定電圧値が設
定され、点火電圧値が所定電圧値を越える期間及び/又
は点火電圧値が所定電圧値を越える部分の面積により、
機関の失火状態が判定されるので、機関運転状態の変化
等により点火電圧の絶対値が変化しても燃料系に係る失
火を正確に検出でき、故障個所の早期発見や適切な故障
対策が可能となる。
装置によれば、点火電圧値に応じて前記所定電圧値が設
定され、点火電圧値が所定電圧値を越える期間及び/又
は点火電圧値が所定電圧値を越える部分の面積により、
機関の失火状態が判定されるので、機関運転状態の変化
等により点火電圧の絶対値が変化しても燃料系に係る失
火を正確に検出でき、故障個所の早期発見や適切な故障
対策が可能となる。
【0062】
【0063】また、請求項3の失火検出装置によれば、
点火手段の二次側系路においては、点火プラグ放電時と
逆方向の電流は抑止されるので、失火発生時には、二次
側系路の電圧を高電圧状態に長期間保持でき、失火状態
をより正確に判定することができる。
点火手段の二次側系路においては、点火プラグ放電時と
逆方向の電流は抑止されるので、失火発生時には、二次
側系路の電圧を高電圧状態に長期間保持でき、失火状態
をより正確に判定することができる。
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】一次側電圧に基づく失火検出動作を実行するた
めのプログラムを示すフローチャートである。
めのプログラムを示すフローチャートである。
【図3】点火電圧(一次側電圧)を示すタイムチャート
である。
である。
【図4】二次側電圧に基づく失火検出動作を実行するた
めのプログラムを示すフローチャートである。
めのプログラムを示すフローチャートである。
【図5】点火電圧(二次側電圧)を示すタイムチャート
である。
である。
【図6】本発明の他の実施例に係る失火検出装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図7】図6の装置の一部の具体的な構成を示す回路図
である。
である。
【図8】図6の装置の一部の具体的な構成を示す回路図
である。
である。
【図9】図6の装置の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
ートである。
【図10】図6の装置の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図11】失火判定を行うプログラムのフローチャート
である。
である。
【図12】点火電圧を示すタイムチャートである。
【図13】図6の装置の変形例の構成を示す図である。
1 点火コイル 2 一次側コイル 3 二次側コイル 5 点火プラグ 6,7 減衰器(電圧値検出手段) 8 ECU 9 各種機関運転パラメータセンサ(機関運転状態検出
手段) 11 ダイオード 12 ディストリビュータ 13 電圧センサ 22 ピークホールド回路 26 パルス発生期間計測回路 85 CPU(信号発生手段、失火判定手段) 86 駆動回路
手段) 11 ダイオード 12 ディストリビュータ 13 電圧センサ 22 ピークホールド回路 26 パルス発生期間計測回路 85 CPU(信号発生手段、失火判定手段) 86 駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 恵隆 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 新井 秀明 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 金広 正毅 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 久木 隆 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 丸山 茂 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 馬場 茂樹 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−118135(JP,A) 特開 昭50−5735(JP,A) 実開 昭62−138866(JP,U) 実公 昭60−39512(JP,Y2) 特表 平2−503814(JP,A)
Claims (5)
- 【請求項1】 機関運転パラメータの値を検出する機関
運転状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基
づいて点火時期を決定して点火指令信号を発生する信号
発生手段と、前記点火指令信号に基づいて、機関に備え
られた点火プラグを放電させる為の高電圧を発生させる
点火手段と、前記点火手段に高電圧が発生される時の電
圧値を検出する電圧値検出手段とを有する内燃機関の失
火検出装置において、前記点火指令信号発生後の点火電
圧値と所定電圧値とにより失火が発生したか否かを判定
する失火判定手段を備え、この失火判定手段は、前記点
火電圧値が入力され、該点火電圧値に応じて前記所定電
圧値を設定する基準レベル設定手段を有し、前記点火電
圧の値が前記所定電圧値を越える期間及び前記点火電圧
の値が前記所定電圧値を越える部分の面積の少なくとも
一方に基づいて機関の失火状態を判定することを特徴と
する内燃機関の失火検出装置。 - 【請求項2】 前記基準レベル設定手段は、前記点火電
圧を平滑して出力する平滑手段と、該平滑手段の出力を
所定の増幅率にて増幅する増幅手段とから成ることを特
徴とする請求項1記載の内燃機関の失火検出装置。 - 【請求項3】 前記点火手段は、一次側系路と二次側系
路とを有し、該二次側系路には点火プラグ放電時の電流
と逆方向の電流を抑止する電流抑止手段を備えることを
特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関の失火検出装
置。 - 【請求項4】 前記点火電圧は点火コイルの一次側電圧
であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の失火
検出装置。 - 【請求項5】 前記点火電圧は点火コイルの二次側電圧
であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の失火
検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/846,238 US5215067A (en) | 1991-03-07 | 1992-03-05 | Misfire-detecting system for internal combustion engines |
DE4207140A DE4207140C2 (de) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | Fehlzündungsdetektorsystem zum Detektieren einer Fehlzündung in einem Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6794091 | 1991-03-07 | ||
JP3-67940 | 1991-03-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0565866A JPH0565866A (ja) | 1993-03-19 |
JP2754503B2 true JP2754503B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=13359435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3326507A Expired - Fee Related JP2754503B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-11-14 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2754503B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5241937A (en) * | 1991-12-09 | 1993-09-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Misfire-detecting system for internal combustion engines |
US5322045A (en) * | 1991-12-25 | 1994-06-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Misfire-detecting system for internal combustion engines |
JPH06146942A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の失火検出装置 |
JPH06147000A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の失火検出装置 |
JPH08254555A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-10-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
DE102014216030A1 (de) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | Robert Bosch Gmbh | Zündsystem und Verfahren zum Betreiben eines Zündsystems |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS505735A (ja) * | 1973-05-22 | 1975-01-21 | ||
JPS52118135A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-04 | Nippon Denso Co Ltd | Misspark detecting apparatus |
JPS6039512U (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-19 | 古河電気工業株式会社 | 架空絶縁電線 |
JPS62138866U (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-01 | ||
DE3868066D1 (de) * | 1988-04-02 | 1992-03-05 | Bosch Gmbh Robert | Beobachtung der verbrennung in einer gezuendeten brennkraftmaschine. |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP3326507A patent/JP2754503B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0565866A (ja) | 1993-03-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |