JP2905937B2 - エンジンの失火検出装置 - Google Patents

エンジンの失火検出装置

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JP2905937B2 JP2340084A JP34008490A JP2905937B2 JP 2905937 B2 JP2905937 B2 JP 2905937B2 JP 2340084 A JP2340084 A JP 2340084A JP 34008490 A JP34008490 A JP 34008490A JP 2905937 B2 JP2905937 B2 JP 2905937B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本願発明は、エンジンの失火検出装置に関するもので
ある。
(従来の技術) 一般に、エンジンの失火はエンジンの故障のバロメー
ターとなることから、エンジンの運転中に失火の発生の
有無を常時検知する必要があり、そのための一つの手段
として、例えば特開昭61−23876号に開示されるように
所定クランク角でのエンジンの燃焼圧を検出し、これが
所定値以下である場合に失火発生と判定する方法が従来
より知られている。
ところで、このようなエンジンの失火は、例えばエン
ジン温度が低い場合における燃料の着火性の低下等によ
っても起こり得るが、このようなエンジンの機能に基づ
かない単純な失火はそのほとんどが一時的なものでその
発生頻度も少なくエンジンの性能維持上においてなんら
影響がないものであり、例えばエンジンの点火系あるい
は燃料系等の故障に起因して発生しエンジンの性能維持
上重大な影響を与える失火とは当然に区別して考えられ
るべきものである。
また一方、失火はエンジンの全運転領域を通じて同様
に発生するものではなく、運転領域によって異なるもの
であり、例えば低速低負荷領域においては吸入空気量が
少ないことから失火が発生し易く、これに対して高速高
負荷領域においては吸気充填効率が高いこと等により比
較的失火が発生しにくくなっている。従って、失火によ
ってエンジンの故障を判定する場合には、当然にこの運
転領域毎の発生頻度の相違を考慮することが必要とな
る。
しかるに、従来は、エンジンの運転領域毎の失火発生
頻度を考慮せず、しかも失火が所定以上発生した場合に
はその発生原因の如何にかかわらず一律にエンジンの故
障と判定していたため、本来の故障に基づく失火ではな
いにもかかわらず故障と判定することも多く、特に故障
判定時に警報を発するものにおいては運転者に過度の不
安感を与えることとなり好ましくなかった。
(発明が解決しようとする課題) 本願発明が解決しようとする課題は、エンジン燃焼圧
によって失火を検出するものにおいて、エンジンの故障
に直結しエンジンの性能上重大な影響を与える失火と、
エンジン故障に直結しない単純な軽度の失火との判別が
困難で、失火検出の精度が低いことに鑑み、これを改善
することにある。
(課題を解決するための手段) 本願発明では上記の課題を解決するための具体的手段
として、請求項1記載の発明では、エンジンに失火が発
生した場合にこれを検出する失火検出手段と、該失火検
出手段の出力に基づいてエンジンの運転領域毎に失火率
を算出する失火率演算手段と、エンジンの運転領域に対
応した基準失火率をそれぞれ設定する基準失火率設定手
段と、上記失火率演算手段により運転領域毎に算出され
た検出失火率が当該運転領域における基準失火率を越え
た場合にエンジンの故障と判定する故障判定手段と、該
故障判定手段の出力を受けて運転者に所定の警報を発す
る警報手段とを備えたことを特徴としている。
また、請求項2記載の発明では、エンジンに失火が発
生した場合にこれを検出する失火検出手段と、該失火検
出手段の出力に基づいてエンジンの運転領域毎に失火率
を算出する失火率演算手段と、エンジン全体としての基
準失火率を設定する基準失火率設定手段と、上記失火率
演算手段により運転領域毎に算出された検出失火率を合
計した合計値が上記基準失火率を越えた場合にエンジン
の故障と判定する故障判定手段と、該故障判定手段の出
力を受けて運転者に所定の警報を発する警報手段とを備
えたことを特徴としている。
(作用) 本願発明ではかかる構成により次のような作用が得ら
れる。
請求項1記載のエンジンの失火検出装置では、エンジ
ンの各運転領域毎に算出された失火率が、当該運転領域
に対応して設定した基準失火率を越えた場合にエンジン
の故障と判定して運転者に所定の警報が発せられ、これ
により失火の検出精度の向上が図られる。
また、請求項2記載のエンジンの失火検出装置では、
エンジンの各運転領域毎に算出された失火率の合計値
が、エンジン全体として設定した基準失火率を越えた場
合にエンジンの故障と判定して運転者に所定の警報が発
せられることから、失火判定の頻度が高められ、失火の
検出精度のより一層の向上が図られる。
(実施例) 以下、添付図面に基づいて本願発明の好適な実施例を
説明する。
第1実施例 第1図には本願の請求項1記載の発明の実施例にかか
る失火検出装置を備えた自動車用エンジン1が示されて
おり、同図において符号2は吸気通路、3は排気通路、
4はエアフローセンサ、5はスロットルバルブ、6はイ
ンジェクター、7は点火プラグであり、該点火プラグ7
にはエンジン1の燃焼室9内の燃焼圧を検出する燃焼圧
センサ8(特許請求の範囲中の点火検出手段に該当す
る)が付設されている。また、符号10はコントロールユ
ニットであり、このコントロールユニット10は、後述の
ようにエンジン回転数と吸入空気量と燃焼圧から各運転
領域ごとの失火率を算出し、それに基づいてエンジン1
の故障を判定し、故障時には警報灯11を点灯させて運転
者に警報を発するようになっている。
上記コントロールユニット10の構成を示せば第2図の
ブロック図の通りであって、エンジン回転数と吸入空気
量から現在の運転領域(図4参照)を判定する領域判定
回路31と、各運転領域毎に予じめ設定した失火率の基準
値を記憶した基準値記憶回路32と、所定の運転領域にお
ける所定クランク角における燃焼圧の変化から失火を検
出するとともに一定の点火回数に対する失火回数の割合
から失火率を演算する失火率演算回路33と、上記基準値
記憶回路32から出力される特定運転領域における基準失
火率と失火率演算回路33から出力される同運転領域にお
ける現実の失火率とを比較し検出失火率が基準失火率を
上回った場合にエンジンの故障と判定して駆動回路36に
駆動信号を出力する比較回路35とを有しており、上記駆
動回路36からの信号により警報手段37をして所定の警報
を発するようになっている。
尚、この実施例においては、失火率演算回路33が特許
請求の範囲中の失火率演算手段に、基準値記憶回路32が
基準失火率設定手段に、比較回路35が故障判定手段にそ
れぞれ該当し、また警報手段37としては後述のように警
報灯11を採用している。
続いて、このコントロールユニット10による故障判定
制御の実際を第3図のフローチャートに基づいて説明す
る。
制御開始後、先ず現在のエンジン回転数Neと吸入空気
量Qaとを読み込み(ステップS1)、これに基づいて現在
のエンジン1の運転領域を判定する(ステップS2)。即
ち、この実施例においては、図4に示すように低速低負
荷側から高速高負荷側に向けて三つの領域A,B,Cを設定
している。これは、上述のように失火の発生頻度は運転
領域によって異なることから、実際の運転領域にそれぞ
れ対応した基準失火率を算定する必要があるためであ
る。
領域判定が終了すると、次にステップS3において今回
の判定領域は前回の判定領域と同じであるかどうかを判
断する。これは各運転領域ごとにその基準失火率が異な
るため同一領域内での失火検出でなれれば意味がないか
らである。
そして、今回が初回であるとすれば、運転領域は前回
と同じではないため、先ずカウンターをリセット(ステ
ップS4)した後、燃焼圧を読み込み(ステップS5)、さ
らにカウンター値Tを1だけ減じる(ステップS6)。そ
して、カウンター値Tが0になるまで繰り返して燃焼圧
を読み込む(ステップS7)。
尚、カウントアップする以前に運転領域が変更された
場合には、再びカウンターをリセットして燃焼圧の読み
込みを最初からやり直す(ステップS4)。
次に、所定点火回数(カウンター値T)と、この点火
回数内において燃焼圧が所定値以上に落ち込んだ回数
(即ち、失火が発生した回数)とから失火率(MF)を演
算するとともに(ステップS8)、現在の運転領域におけ
る基準失火率(BMF)を読み込み(ステップS9)、この
両者を比較する(ステップS10)。尚、この基準失火率
(BMF)は、各運転領域において起こるであろう単純な
失火を見込んで設定されている。
そして、(BMF〈MF)である場合には、エンジンの故
障により失火が発生していると判断し、この場合にはエ
ンジン故障を運転者に警報すべく警報灯11を点灯させる
(ステップS11)。
一方、(BMF〉MF)である場合には、失火は発生して
いてもエンジンの故障に起因するものではなく何等特別
の措置を講ずる必要はないと判断し、警報灯11の点灯は
行わない。
このように、この実施例の失火検出装置によれば、基
準失火率を、各運転領域における単純な失火を見込んで
設定し、この基準失火率に比べて検出失火率が高い場合
に初めてエンジンの故障と判定するものであるため、単
純な失火エンジンの故障による失火との区別が確実且つ
容易にでき、これにより失火判定、延いては故障判定の
精度が向上するものである。
第2実施例 第5図には本願の請求項2記載の発明の実施例にかか
る失火検出装置のブロック図が示されている。この実施
例のものは、基本的には上記第1実施例の失火検出装置
に失火率補正回路34を追加した構成となっているが、実
際には基準値記憶回路32の構成も上記第1実施例のもの
とは若干異なったものとなっている。即ち、上記基準値
記憶回路32は、各運転領域毎の基準失火率をそれぞれ別
個に記憶するものではなく、これら各運転領域毎の各基
準失火率の合計値に所定の重み付けをして失火強度とし
て把握し、これをエンジン故障の判定基準値として記憶
するようになっている。また、上記失火率補正回路34
は、各運転領域毎の検出失火率を合計し且つこれに所定
の重み付け(補正)をして失火強度として把握するよう
にしている。
そして、この検出失火強度が基準失火強度より大きい
場合にエンジンの故障と判定するようになっている。換
言すれば、この実施例のものは、失火の発生状態をエン
ジン全体として据え、それによってエンジン故障を判定
するようにしている。
このような制御としたのは、各運転領域において失火
が発生しているとしても、例えばある運転領域ではエン
ジン故障と判定できるような失火率であるが、他の運転
領域ではエンジン故障と判定するに足りない程度の失火
であり、エンジン全体として観察した場合には故障と判
定する必要がないような場合もあり得るからであり、こ
のようなことから失火の程度をエンジン全体として捉え
ようとしたものである。
そして、このような制御とすることにより、例えば上
記第1実施例のように単一の運転領域でのみ失火を検出
して失火率を演算する場合に比して、各運転領域でそれ
ぞれ失火を検出して失火率を演算する分だけ失火の判定
頻度が増加し、それだけ故障判定精度のより一層の向上
が図れるものである。
続いて、第6図を参照してこの実施例における実際の
制御を説明する。
制御開始後、先ずエンジン回転数と吸入空気量を読み
込んで現在の運転領域を判定し(ステップS21,S22)、
所定点火回数の間、同一運転領域における燃焼圧を繰り
返して読み込む(ステップS3〜S7)。
次に、各運転領域A,B,Cにおける失火率(MFA),(MF
B),(MFC)を演算する(ステップS28〜A30)。さら
に、この各失火率(MFA),(MFB),(MFC)にそれぞ
れ所定の補正係数をかけてそれぞれ重み付けをしてこれ
をそれぞれ失火強度(MFA),(MFB),(MFC)とする
とともに、これら各失火強度を合計してこれをトータル
失火強度(MF)とする(S31〜S34)。
次に、上記基準失火強度(BMF)を読み出し(ステッ
プS35)、この基準失火強度(BMF)と演算値(MF)とを
比較し、演算値(MF)が基準値(BMF)より大きい場合
に初めてエンジンが故障していると判定し、上記警報灯
11を点灯させる(ステップS35〜38)。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本願の請求項1記載
のエンジンの失火検出装置によれば、エンジンの各運転
領域毎に算出された失火率が、当該運転領域に対応して
設定した基準失火率を越えた場合に初めてエンジンの故
障と判定して運転者に所定の警報を発するようにしてい
るため、上記基準失火率を当該運転領域における単なる
失火を勘案して設定することにより、この単なる失火と
エンジンの故障に起因する失火とを明確に区別してエン
ジンの故障を判定することができ、例えば従来のように
この両者の区別が明確でないようなものに比して、失火
の検出精度が向上し、エンジンの故障判定がより的確に
行えるものである。
また、本願の請求項2記載のエンジンの失火検出装置
では、エンジンの各運転領域毎に算出された失火率の合
計値が、エンジン全体として設定した基準失火率を越え
た場合にエンジンの故障と判定するようにしているた
め、エンジンの故障判定にかかわる失火の検出頻度が請
求項1記載のものよりも高くなり、それだけ失火検出精
度のより一層の向上が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願発明の第1実施例にかかる失火検出装置を
備えたエンジンの要部縦断面図、第2図は第1図に示し
た失火検出装置の制御ブロック図、第3図はその制御フ
ローチャート図、第4図はエンジンの運転領域説明図、
第5図は本願発明の第2実施例にかかる失火検出装置の
制御ブロック図、第6図はその制御フローチャート図で
ある。 1……エンジン 2……吸気通路 3……排気通路 4……エアフローセンサ 5……スロットルバルブ 6……インジェクター 7……点火プラグ 8……燃焼圧センサ 9……燃焼室 10……コントロールユニット 11……警報灯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 元博 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−249359(JP,A) 特開 昭62−282237(JP,A) 実開 昭60−183278(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 45/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンに失火が発生した場合にこれを検
    出する失火検出手段と、該失火検出手段の出力に基づい
    てエンジンの運転領域毎に失火率を算出する失火率演算
    手段と、エンジンの運転領域に対応した基準失火率をそ
    れぞれ設定する基準失火率設定手段と、上記失火率演算
    手段により運転領域毎に算出された検出失火率が当該運
    転領域における基準失火率を越えた場合にエンジンの故
    障と判定する故障判定手段と、該故障判定手段の出力を
    受けて運転者に所定の警報を発する警報手段とを備えた
    ことを特徴とするエンジンの失火検出装置。
  2. 【請求項2】エンジンに失火が発生した場合にこれを検
    出する失火検出手段と、該失火検出手段の出力に基づい
    てエンジンの運転領域毎に失火率を算出する失火率演算
    手段と、エンジン全体としての基準失火率を設定する基
    準失火率設定手段と、上記失火率演算手段により運転領
    域毎に算出さたた検出失火率を合計した合計値が上記基
    準失火率を越えた場合にエンジンの故障と判定する故障
    判定手段と、該故障判定手段の出力を受けて運転者に所
    定の警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする
    エンジンの失火検出装置。
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