JP2754504B2

JP2754504B2 - 内燃機関の失火検出装置

Info

Publication number: JP2754504B2
Application number: JP3326508A
Authority: JP
Inventors: 勇一島崎; 正孝近松; 卓司石岡; 恵隆黒田; 秀明新井; 正毅金広; 隆久木; 茂丸山; 茂樹馬場
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-03-07
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JPH0565867A

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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やかぶりにより、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。

【０００３】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。

【０００４】

【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。

【０００５】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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、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を比較することにより失
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、前記点火電圧値と所定電圧値との比
較を行うべき比較期間を限定する期間限定手段及び前記
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、該比較期間における前記点火電圧値
と前記所定電圧値との大小関係に基づいて失火状態を判
定することを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、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を比較する
こ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、前記点火電圧値と所定
電圧値との比較を行うべき比較期間を限定する期間限定
手段を有し、該比較期間における前記点火電圧値と所定
電圧値との大小関係に基づいて失火状態を判定し、前記
点火手段は、一次側系路及び二次側系路を有し、該二次
側系路に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。

【０００８】請求項３に記載の発明は、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を比較する
こ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、前記点火電圧値と所定
電圧値との比較を行うべき比較期間を限定する期間限定
手段を有し、該比較期間における前記点火電圧値と所定
電圧値との大小関係に基づいて失火状態を判定し、前記
比較期間は、前記点火プラグの放電期間の終了近傍の容
量放電状態の期間であることを特徴とする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３記載の失火検出装置において、前記所定電圧値は、機
関の運転状態に応じて設定されることを特徴とする。請
求項５に記載の発明は、請求項２または３記載の失火検
出装置において、前記失火判定手段は、前記点火電圧値
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
を有することを特徴とする。請求項６に記載の発明は、
請求項１または５記載の失火検出装置において、前記基
準レベル設定手段は、前記点火電圧を平滑する平滑手段
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７に記載の発
明は、請求項６記載の失火検出装置において、前記基準
レベル設定手段の平滑手段は、点火プラグの誘導放電中
の点火電圧を平滑することを特徴とする。請求項８に記
載の発明は、請求項１載の失火検出装置において、前記
点火手段は、一次側系路及び二次側系路を有し、該二次
側系路に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９
に記載の発明は、請求項１記載の失火検出装置におい
て、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１０に記載の発明は、請求項１記
載の失火検出装置において、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。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、点火電圧値と
所定電圧値との比較を行うべき比較期間が限定されると
ともに、点火電圧値に応じて前記所定電圧値が設定さ
れ、その比較期間における点火電圧値と前記所定電圧値
との大小関係に基づいて、失火状態が判定される。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、二次側系
路に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、点火電圧値と所定電圧値との比較を行
うべき比較期間が限定され、その比較期間における点火
電圧値と所定電圧値との大小関係に基づいて、失火状態
が判定される。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、点火電圧
値と所定電圧値との比較を行うべき比較期間が、点火プ
ラグの放電期間の終了近傍の容量放電状態の期間に限定
され、その比較期間における点火電圧値と所定電圧値と
の大小関係に基づいて、失火状態が判定される。請求項
４に記載の発明によれば、前記所定電圧値は、機関の運
転状態に応じて設定される。請求項５に記載の発明によ
れば、前記所定電圧値は、点火電圧値に応じて設定され
る。請求項６に記載の発明によれば、前記所定電圧値
は、平滑された点火電圧を所定の増幅率にて増幅するこ
とにより設定される。請求項７に記載の発明によれば、
前記所定電圧値は、点火プラグの誘導放電中の点火電圧
を平滑し、所定の増幅率にて増幅することにより設定さ
れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１４】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
た場合には、放電後期における容量放電電圧の値が正常
燃焼の場合よりも大きく、従って容量放電を示す特性曲
線における所定電圧値以上の部分の面積の値も大きいこ
とを利用するものである。

【００１５】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。

【００１６】なお、二次側コイル３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。

【００１７】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を示す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。

【００１８】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１の一次側コイル２に生じる点火電圧（一
次側電圧）Ｖおよび二次側コイル３に生じる点火電圧
（二次側電圧）Ｖの点火電圧特性曲線を示すタイムチャ
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特性曲線を示し、点線はＦＩ
失火時の点火電圧特性曲線を示す。

【００１９】次に、図３を用いて各点火電圧特性につい
て説明する。

【００２０】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
正常点火判別用基準電圧Ｖfire₀の値を越えたとき（Ｖ
＞Ｖfire₀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（後期の容量放電状態）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。

【００２１】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が、放電抵抗も正常燃焼時
よりも大きいことにより正常燃焼時よりも早く上容量放
電状態へ移行する（曲線ｂ’）。誘導放電の最後の段階
で発生する容量放電（後期の容量放電）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、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’）。

【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。

【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。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う。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）に時間Ｔmis₀（第１の所定期間），
Ｔmis₁（第２の所定期間）を設定し、ファイヤ・フラグ
（Ｆlag fire）およびＩＧフラグに「０」を立て、図２
のフローの動作を終了する。上記時間Ｔmis₀は、点火指
令信号Ａ発生時から容量放電終了時までの時間以上に設
定され、図３において時刻ｔ０からｔ１までの時間であ
る。また、時間Ｔmis₁は、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの
時間である。

【００２４】なお、上記時間Ｔmis₀，Ｔmis₁の値は、機
関運転状態（機関運転パラメータ値）、例えば機関回転
数、機関負荷、バッテリー電圧、機関温度等に応じてマ
ップ又はテーブルから読み出される値である。後述する
Ｖfire₀，Ｓmis₁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、点火電圧Ｖの値が基準電圧Ｖfire₀の値を越えたか
否かを判断する（図３参照）。Ｖ＞Ｖfire₀の場合に
は、正常点火又はＦＩ失火であると判断してファイヤ・
フラグに「１」を立て（ステップＳ６）、ステップＳ８
へ移行する。Ｖ≦Ｖfire₀の場合には、ステップＳ７へ
移行し、ファイヤ・フラグに「１」が立っているか否か
を判断する。ファイヤ・フラグに「１」が立っている場
合、一度はＶ＞Ｖfire₀が成立しているので、ステップ
Ｓ８へ移行し、以降の処理において正常点火かＦＩ失火
かを判断する。ファイヤ・フラグに「１」が立っていな
い場合、一度もＶ＞Ｖfire₀が成立していないので、正
常点火でもなければＦＩ失火でもない、あるいは、正常
点火かＦＩ失火かを判断できる状態でないと判定して図
２のフローの動作を終了する。

【００２６】次に、ステップＳ５においてＶ＞Ｖfire₀
の場合、またはステップＳ５，Ｓ７においてＶ≦Ｖfire
₀で且つファイヤ・フラグに「１」が立っている場合に
は、ステップＳ８，Ｓ９で、現在時刻がｔ１とｔ２との
間（所定期間）の時刻であるか否かを判断し、時刻ｔ１
とｔ２との間であれば、正常点火かＦＩ失火かの判断を
すべき時刻であるので、点火電圧Ｖと所定電圧Ｖmis₁の
値を比較し（ステップＳ１０）、Ｖ≧Ｖmis₁であればＦ
Ｉ失火と判定し（ステップＳ１１）、Ｖ＜Ｖmis₁であれ
ば、ＦＩ失火でなく正常点火と判定する。所定電圧Ｖmi
s₁は、曲線ｃ’で示す容量放電状態を検出でき且つ曲線
ｃで示す容量放電の電圧値よりも十分に高い値に設定さ
れる。ステップＳ８で現在時刻が時刻ｔ１以前である場
合は、その時刻は正常点火かＦＩ失火かを判断できる時
刻でないので、図２のフローの動作を終了する。また、
ステップＳ９で現在時刻が時刻ｔ２以後である場合は、
正常点火かＦＩ失火かを判断できる時刻を過ぎているの
で、ファイヤ・フラグおよびＩＧフラグに「０」を立て
（ステップＳ３，Ｓ４）、図２のフローの動作を終了す
る。

【００２７】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Ｔmis₀’，Ｔmis₁’お
よび基準電圧Ｖfire₀’，Ｖmis₁’であり、図２、図３
のＴmis₀，Ｔmis₁およびＶfire₀，Ｖmis₁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，Ｔmis₁，Ｔmis₀’，Ｔmis₁’という記号を使用
しているが、Ｔmis₀，Ｔmis₁とＴmis₀’，Ｔmis₁’とは
それぞれ異なる値としてもよい。基準電圧Ｖfire₀，Ｖm
is₁は通常はＶfire₀’，Ｖmis₁’よりも小さい値に設定
される。

【００２８】上述したことから分かるように、図２、図
４においては、時刻ｔ１からｔ２までの所定期間内の点
火電圧Ｖの値がＶ≧Ｖmis₁（Ｖ≧Ｖmis₁’）となったと
きにＦＩ失火であると判断しており、このように失火の
種類、すなわちＦＩ失火か否かを正確に判定できるの
で、故障個所の早期発見や適切な故障対策が可能とな
る。

【００２９】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５ａ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を介して判定ゲート回路２２及び測定
ゲート２３に接続されている。入力回路２１は、電圧分
圧回路、バッファアンプ等から成り、電圧センサ１３の
検出値に応じた検出点火電圧Ｖを出力する。判定ゲート
回路２２は、所定の判定ゲート期間（ＴＤＧ）中のみ入
力信号をそのまま出力する回路であり、その出力は比較
器２７の非反転入力に接続されている。測定ゲート回路
２３は、所定の測定ゲート期間（ＴＭＧ）中のみ入力信
号をそのまま出力する回路であり、その出力はピークホ
ールド回路２４に接続されている。ピークホールド回路
２４の出力は、比較レベル設定回路２３を介して比較器
２７の反転入力に接続されている。また、比較レベル設
定回路２３の出力側には、適切なタイミングで比較レベ
ル設定回路２３の出力をリセットするリセット回路２６
が接続されている。比較器２７の出力は、失火判定回路
２８に接続されている。

【００３０】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、機関本体の近傍に設けてもよい。ま
た、判定ゲート２２及び測定ゲート２３のゲート期間並
びにリセット回路２６のリセットタイミングを決定する
タイミング信号はＥＣＵ８のＣＰＵ８５から供給され
る。

【００３１】次に図７を参照して、図６の回路の動作を
説明する。

【００３２】図７（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、それぞ
れ点火信号（Ａ）、測定ゲート信号（Ｂ）及び判定ゲー
ト信号（Ｃ）を示しており、測定ゲート信号及び判定ゲ
ート信号が低レベルとなる期間が、入力信号を通過させ
るゲート期間（ＴＭＧ，ＴＤＧ）である。これらのゲー
ト期間ＴＭＧ，ＴＤＧは、点火信号（Ａ）の発生時刻ｔ
０から所定期間Ｔmis₂〜Ｔmis₅経過後の時刻ｔ３〜ｔ６
によって決定されている。また図７（ｄ）は、燃焼時の
検出された点火電圧（入力回路２１の出力）Ｖ（Ｄ）及
び比較レベル（比較レベル設定回路２５の出力）ＶＣＯ
ＭＰ（Ｆ）を示している。同図（ｅ）は、失火時の点火
電圧Ｖ（Ｄ′）及び比較レベルＶＣＯＭＰ（Ｆ′）を示
している。

【００３３】時刻ｔ３〜ｔ４間の測定ゲート期間ＴＭＧ
中は、点火電圧はそのままピークホールド回路２４へ供
給され、測定ゲート期間中の点火電圧Ｖのピーク値（同
図（ｄ），（ｅ）のＥ，Ｅ′）が保持され、そのピーク
ホールド値が比較レベル設定回路２５に供給される。比
較レベル設定回路２５は、入力電圧を値１より大きい所
定数倍し、測定ゲート期間ＴＭＧ終了後比較レベルＶＣ
ＯＭＰとして出力する。なお、図７においては比較レベ
ルＶＣＯＭＰは判定ゲート期間ＴＤＧの開始時（時刻ｔ
５）に出力されているが、測定ゲート期間ＴＭＧ終了後
であればよく、時刻ｔ５に合わせる必要はない。また、
測定ゲート期間ＴＭＧは、誘導放電期間内に設定され
る。

【００３４】一方、比較器２７の非反転入力には、時刻
ｔ５〜ｔ６間の判定ゲート期間中のみ、点火電圧Ｖが供
給され、比較器２７により比較レベルＶＣＯＭＰと比較
される。判定ゲート期間ＴＤＧは、測定ゲート期間ＴＭ
Ｇ終了後の放電期間の終了近傍に設定されるので、燃焼
時においては、同図（ｄ）に示すように、点火電圧値
（Ｄ）は、比較レベル（Ｆ）を越えないのに対し、失火
時においては同図（ｅ）に示すように点火電圧値
（Ｄ′）は比較レベル（Ｆ′）を越える。その結果、失
火判定回路２８は、同図（ｆ）に示すように、点火電圧
値（Ｄ′）が比較レベル（Ｆ′）を越えた時点（ｔ７）
で高レベルとなり、判定ゲート期間終了と同時に低レベ
ルとなる信号を出力する。これにより、失火の発生を検
出することができる。

【００３５】本実施例は、誘導放電電圧値に対する放電
期間終了近傍の容量放電電圧のピーク値の比率が、失火
時は燃焼時に比べて非常に大きくなる点に着目したもの
であり、誘導放電電圧値に応じて比較レベルＶＣＯＭＰ
を設定することにより、機関運転状態や点火プラグ等の
経時変化に拘らず、正確かつ安定した失火検出が可能と
なる。

【００３６】なお、ピークホールド回路２４は、平均化
回路（積分回路）で代用してもよい。

【００３７】また、判定ゲート回路２２は、図８に示す
ように、比較器２７と失火判定回路２８との間に設けて
もよい。

【００３８】また、上述した実施例では、判定ゲート期
間ＴＤＧは放電期間終了近傍の所定期間としたが、判定
ゲート期間ＴＤＧの終了時刻ｔ６は、ディストリビュー
タ１２のロータヘッド（図示せず）が次のセグメントに
かかる手前（点火からクランク角度で１２０度程度の範
囲内）であればいつでもよい。

【００３９】また、図９に示すように、二次コイル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
るようにしてもよい。このようにダイオード１１を設け
ることにより、失火時においては、ダイオード１１と点
火プラグ５との間に蓄積された電荷がそのまま保持され
るので、検出点火電圧は、図７（ｅ）に破線Ｈで示すよ
うになり、高電圧状態が比較的長時間継続する。これに
対し、燃焼時においては点火プラグ５の電極近傍に存在
するイオンによって、ダイオード１１と点火プラグ５と
の間に蓄積された電荷が中和されるので、検出点火電圧
値は、ダイオード１１を設けない場合と同様に変化す
る。即ち、ダイオード１１を設けることにより、燃焼時
と失火時の点火電圧波形の差が顕著となり、失火検出を
より確実に行うことができる。

【００４０】次に上述した図９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
０（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。

【００４１】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１０（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。

【００４２】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。

【００４３】更に、図１１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１０（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。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、点火電圧値と所定電圧値との比較を行うべ
き比較期間が限定されるとともに、点火電圧値に応じて
前記所定電圧値が設定され、その比較期間における点火
電圧値と前記所定電圧値との大小関係に基づいて、失火
状態が判定されるので、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。

【００４５】請求項２に記載の発明によれば、二次側系
路に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、点火電圧値と所定電圧値との比較を行
うべき比較期間が限定され、その比較期間における点火
電圧値と所定電圧値との大小関係に基づいて、失火状態
が判定されるので、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、燃料系に係る失火をよ
り正確に判定することができる。

【００４６】請求項３に記載の発明によれば、点火電圧
値と所定電圧値との比較を行うべき比較期間が、点火プ
ラグの放電期間の終了近傍の容量放電状態の期間に限定
され、その比較期間における点火電圧値と所定電圧値と
の大小関係に基づいて、失火状態が判定されるので、正
常時と失火時の点火電圧値の差が大きい期間で判定が行
われ、燃料系に係る失火をより正確に判定することがで
きる。

【００４７】請求項４に記載の発明によれば、前記所定
電圧値は、機関の運転状態に応じて設定されるので、機
関運転状態が変化しても正確に失火を検出することがで
きる。

【００４８】

【図面の簡単な説明】

【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。

【図３】点火電圧（一次側電圧）を示すタイムチャート
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。

【図５】点火電圧（二次側電圧）を示すタイムチャート
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。

【図７】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。

【図８】図６の装置の変形例の構成を示す図である。

【図９】図６の装置の変形例の構成を示す図である。

【図１０】点火電圧を示すタイムチャートである。

【図１１】図９の装置の変形例の構成を示す図である。

【符号の説明】

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）８ＥＣＵ９各種機関運転パラメータセンサ（機関運転状態検出
手段）１２ディストリビュータ１３電圧センサ２４ピークホールド回路２７比較器８５ＣＰＵ（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61−155662（ＪＰ，Ａ) 特開平２−241987（ＪＰ，Ａ) 特表平２−503814（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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を比較するこ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、前記点火電圧値と所定電圧値との比較を行うべ
き比較期間を限定する期間限定手段及び前記点火電圧値
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、該比較期間における前記点火電圧値と前記所定
電圧値との大小関係に基づいて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】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を比較するこ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、前記点火電圧値と所定電圧値との比較を行うべ
き比較期間を限定する期間限定手段を有し、該比較期間
における前記点火電圧値と所定電圧値との大小関係に基
づいて失火状態を判定し、前記点火手段は、一次側系路
及び二次側系路を有し、該二次側系路に点火プラグ放電
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内燃機関の失火検出装置。
【請求項３】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を比較するこ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、前記点火電圧値と所定電圧値との比較を行うべ
き比較期間を限定する期間限定手段を有し、該比較期間
における前記点火電圧値と所定電圧値との大小関係に基
づいて失火状態を判定し、前記比較期間は、前記点火プ
ラグの放電期間の終了近傍の容量放電状態の期間である
ことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
【請求項４】前記所定電圧値は、機関の運転状態に応
じて設定されることを特徴とする請求項２または３記載
の内燃機関の失火検出装置。
【請求項５】前記失火判定手段は、前記点火電圧値に
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
有することを特徴とする請求項２または３記載の内燃機
関の失火検出装置。
【請求項６】前記基準レベル設定手段は、前記点火電
圧を平滑する平滑手段と、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または５記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項７】前記基準レベル設定手段の平滑手段は、
点火プラグの誘導放電中の点火電圧を平滑することを特
徴とする請求項６記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項８】前記点火手段は、一次側系路及び二次側
系路を有し、該二次側系路に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記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項９】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１０】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。