JP3060459B2 - 多気筒内燃機関の異常気筒検出装置 - Google Patents
多気筒内燃機関の異常気筒検出装置Info
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- JP3060459B2 JP3060459B2 JP1098685A JP9868589A JP3060459B2 JP 3060459 B2 JP3060459 B2 JP 3060459B2 JP 1098685 A JP1098685 A JP 1098685A JP 9868589 A JP9868589 A JP 9868589A JP 3060459 B2 JP3060459 B2 JP 3060459B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は各気筒でそのトルクを独立制御可能な多気
筒内燃機関において異常燃焼がある気筒の検出装置に関
する。
筒内燃機関において異常燃焼がある気筒の検出装置に関
する。
多気筒内燃機関では燃料噴射量や点火時期を各気筒で
独立に制御しているものがある。そのため、燃料噴射制
御や点火時期制御等の異常により一部の気筒で異常燃焼
となることがある。そこで、異常燃焼の気筒を検出する
ため、特開昭61−258955号公報では、エンジンの各気筒
の爆発行程における回転変動の値（最大回転数と最小回
転数との差）を検出し、或る気筒の回転変動の値と次に
爆発した気筒の回転変動との比を算出し、その比が小さ
いときは気筒間の燃焼変動が大きい、即ち異常気筒があ
ると判別し、異常の警報を行っている。
独立に制御しているものがある。そのため、燃料噴射制
御や点火時期制御等の異常により一部の気筒で異常燃焼
となることがある。そこで、異常燃焼の気筒を検出する
ため、特開昭61−258955号公報では、エンジンの各気筒
の爆発行程における回転変動の値（最大回転数と最小回
転数との差）を検出し、或る気筒の回転変動の値と次に
爆発した気筒の回転変動との比を算出し、その比が小さ
いときは気筒間の燃焼変動が大きい、即ち異常気筒があ
ると判別し、異常の警報を行っている。
この従来技術では、異常判定する場合に、エンジンの
隣接する気筒の爆発行程における回転変動の値（最大回
転数と最小回転数との差）の比の値を所定値と比較し、
それが所定レベルと比較することにより異常警報を行っ
ている。ところが、製造公差や経時変化によって各気筒
の空燃比や、圧縮比の値にはバラツキがあり、この場合
は前記比の値は正常燃焼時においても大きな値となる。
そのため、製造公差や経時変化と異常燃焼と区別ができ
ず、その結果、正常燃焼の気筒を異常と誤判定してしま
う恐れがある。
隣接する気筒の爆発行程における回転変動の値（最大回
転数と最小回転数との差）の比の値を所定値と比較し、
それが所定レベルと比較することにより異常警報を行っ
ている。ところが、製造公差や経時変化によって各気筒
の空燃比や、圧縮比の値にはバラツキがあり、この場合
は前記比の値は正常燃焼時においても大きな値となる。
そのため、製造公差や経時変化と異常燃焼と区別ができ
ず、その結果、正常燃焼の気筒を異常と誤判定してしま
う恐れがある。
この発明では、製造公差や経時変化による気筒間差に
関わらず異常を正確に検出することができるようにする
ことを目的とする。
関わらず異常を正確に検出することができるようにする
ことを目的とする。
この発明によれば、第１図において、 各気筒の爆発行程中における機関回転数に相当する因
子を検出する機関回転数因子検出手段Ａと、 燃料供給時における気筒間の前記機関回転数に相当す
る因子の変化を、燃料供給遮断時における気筒間の前記
機関回転数に相当する因子の変化によって補正してその
気筒間のトルク差を検出する気筒間トルク差検出手段Ｂ
と、 気筒間トルク差検出手段Ｂが気筒間のトルク差の存在
を検出したときに、そのトルク差を解消するように内燃
機関に特定気筒のトルク補正量を出力する気筒間トルク
差補正手段Ｃと、 各気筒のトルクを前記トルク補正量に基づいて制御す
るトルク制御手段Ｄと、 気筒間トルク差補正手段Ｃによるトルク補正量が大き
いにも関わらず、気筒間のトルク差が解消しないと判別
した場合にその気筒を異常と検出する異常気筒検出手段
Ｅ、 とを備えた多気筒内燃機関の異常気筒検出装置が提供さ
れる。
子を検出する機関回転数因子検出手段Ａと、 燃料供給時における気筒間の前記機関回転数に相当す
る因子の変化を、燃料供給遮断時における気筒間の前記
機関回転数に相当する因子の変化によって補正してその
気筒間のトルク差を検出する気筒間トルク差検出手段Ｂ
と、 気筒間トルク差検出手段Ｂが気筒間のトルク差の存在
を検出したときに、そのトルク差を解消するように内燃
機関に特定気筒のトルク補正量を出力する気筒間トルク
差補正手段Ｃと、 各気筒のトルクを前記トルク補正量に基づいて制御す
るトルク制御手段Ｄと、 気筒間トルク差補正手段Ｃによるトルク補正量が大き
いにも関わらず、気筒間のトルク差が解消しないと判別
した場合にその気筒を異常と検出する異常気筒検出手段
Ｅ、 とを備えた多気筒内燃機関の異常気筒検出装置が提供さ
れる。
機関回転数検出手段Ａは各気筒の爆発行程中における
機関回転数に相当する因子、例えば、爆発行程における
180゜CAを回転するのに要する時間を検出する。気筒間
トルク差検出手段Ｂは、燃料供給時における気筒間の前
記機関回転数に相当する因子の差を、燃料供給遮断時に
おける気筒間の前記機関回転数に相当する因子の差によ
って補正して、その気筒間のトルク差を算出する。気筒
間トルク差補正手段Ｃはトルク差が解消する方向に特定
のトルク補正量（例えば、燃料噴射量の増量補正量、点
火時期の進角補正量）を出力する。トルク制御手段Ｄは
このトルク補正量に基づいて内燃機関のトルクを制御す
る。異常気筒検出手段手段Ｅは気筒間トルク差が大きい
にも関わらず気筒間のトルク差が解消しない場合に異常
と判別する。
機関回転数に相当する因子、例えば、爆発行程における
180゜CAを回転するのに要する時間を検出する。気筒間
トルク差検出手段Ｂは、燃料供給時における気筒間の前
記機関回転数に相当する因子の差を、燃料供給遮断時に
おける気筒間の前記機関回転数に相当する因子の差によ
って補正して、その気筒間のトルク差を算出する。気筒
間トルク差補正手段Ｃはトルク差が解消する方向に特定
のトルク補正量（例えば、燃料噴射量の増量補正量、点
火時期の進角補正量）を出力する。トルク制御手段Ｄは
このトルク補正量に基づいて内燃機関のトルクを制御す
る。異常気筒検出手段手段Ｅは気筒間トルク差が大きい
にも関わらず気筒間のトルク差が解消しない場合に異常
と判別する。
この発明の４気筒の内燃機関を概略的に示す第２図に
おいて、10は機関本体、12は吸気管、14は排気管、16は
スロットル弁、18はディストリビュータである。各気筒
の吸気ポートに接続される吸気管12の各枝管に燃料イン
ジェクタ20−1,20−2,20−3,20−４が配置される。22−
1,22−2,22−3,22−４は各気筒の点火栓を示す。制御回
路24はこの発明の実施例に従って燃料噴射制御を実行す
るもので、マイクロコンピュータとして構成される。制
御回路24は基本的な構成ユニットとしてCPU26、メモリ2
8、入力ポート30、出力ポート32、これらを接続するバ
ス34を具備する。クランク角度センサ36,38がディスト
リビュータ18に設けられ、クランク軸に連結されるディ
ストリビュータ軸（図示せず）の回転に応じたパルス信
号を発生する。第１のクランク角度センサ36はクランク
軸の720゜毎（即ちエンジンの１サイクル毎）にパルス
信号を発生し、第２のクランク角度センサ38はクランク
軸の30゜毎にパルス信号を発生する。スロットルセンサ
40はスロットル弁16の開度に応じた信号を発生する。
おいて、10は機関本体、12は吸気管、14は排気管、16は
スロットル弁、18はディストリビュータである。各気筒
の吸気ポートに接続される吸気管12の各枝管に燃料イン
ジェクタ20−1,20−2,20−3,20−４が配置される。22−
1,22−2,22−3,22−４は各気筒の点火栓を示す。制御回
路24はこの発明の実施例に従って燃料噴射制御を実行す
るもので、マイクロコンピュータとして構成される。制
御回路24は基本的な構成ユニットとしてCPU26、メモリ2
8、入力ポート30、出力ポート32、これらを接続するバ
ス34を具備する。クランク角度センサ36,38がディスト
リビュータ18に設けられ、クランク軸に連結されるディ
ストリビュータ軸（図示せず）の回転に応じたパルス信
号を発生する。第１のクランク角度センサ36はクランク
軸の720゜毎（即ちエンジンの１サイクル毎）にパルス
信号を発生し、第２のクランク角度センサ38はクランク
軸の30゜毎にパルス信号を発生する。スロットルセンサ
40はスロットル弁16の開度に応じた信号を発生する。
次に第３図から第５図のフローチャートによって制御
回路24の作動を説明する。第３図は第２クランク角度セ
ンサ36からの30゜CA毎のパルス信号（第６図（ロ））の
到来によって実行されるクランク角度割り込みルーチン
を示す。ステップ42から45は以下の爆発行程所要時間の
算出処理禁止するフラグF1,F2,F3,F4のチェックルーチ
ンであり、後で説明する。各フラグがセットされていな
いときはステップ50に進む。ステップ50では第１クラン
ク角度センサからの基準位置信号（第６図（イ））が到
来しているか否か判別される。この信号は以下の説明で
は便宜上第１気筒の圧縮行程開始TDCにおいて発生され
るものとして説明される、ここに、第１気筒とは一サイ
クルにおいて最初に点火が行われる気筒のことをいい、
第２気筒、第３気筒、第４気筒の順序で一サイクルにお
ける点火が行われるものとする。ステップ50で基準位置
と判別すれば、ステップ52に進み、後述の気筒間トルク
差算出及び異常気筒検出ルーチンに進む。次に、ステッ
プ54に進み、カウンタＣがクリヤされる。このカウンタ
Ｃはエンジン１サイクルにおけるクランク角度30゜で計
測される位置を表すものである（第６図（ニ））。即
ち、ステップ50で基準位置にないと判断したときはステ
ップ56に進み、カウンタＣが30゜CA毎にインクリメント
される。
回路24の作動を説明する。第３図は第２クランク角度セ
ンサ36からの30゜CA毎のパルス信号（第６図（ロ））の
到来によって実行されるクランク角度割り込みルーチン
を示す。ステップ42から45は以下の爆発行程所要時間の
算出処理禁止するフラグF1,F2,F3,F4のチェックルーチ
ンであり、後で説明する。各フラグがセットされていな
いときはステップ50に進む。ステップ50では第１クラン
ク角度センサからの基準位置信号（第６図（イ））が到
来しているか否か判別される。この信号は以下の説明で
は便宜上第１気筒の圧縮行程開始TDCにおいて発生され
るものとして説明される、ここに、第１気筒とは一サイ
クルにおいて最初に点火が行われる気筒のことをいい、
第２気筒、第３気筒、第４気筒の順序で一サイクルにお
ける点火が行われるものとする。ステップ50で基準位置
と判別すれば、ステップ52に進み、後述の気筒間トルク
差算出及び異常気筒検出ルーチンに進む。次に、ステッ
プ54に進み、カウンタＣがクリヤされる。このカウンタ
Ｃはエンジン１サイクルにおけるクランク角度30゜で計
測される位置を表すものである（第６図（ニ））。即
ち、ステップ50で基準位置にないと判断したときはステ
ップ56に進み、カウンタＣが30゜CA毎にインクリメント
される。
ステップ58でカウンタＣの値が０から５の間の値か否
か判別される。Ｃの値が０から５の間の値であるときは
第１気筒の圧縮TDCから180゜CAの間、即ち第１気筒の爆
発行程にあることを意味する。第１気筒が爆発行程にあ
ときはステップ60に進み、圧縮TDCから180゜CAの間の所
要時間T1801が算出される。この所要時間の算出のため
タイマが設けられ、第１気筒の圧縮TDC（Ｃ＝０）にお
けるタイマ計測時間と、それから180゜CA回転完了した
時点（Ｃ＝５）におけるタイマ計測時間との差が＃１気
筒の爆発行程所要時間T1801であり、その値を格納するR
AMのアドレス内容が書き換えられる。T1801は第１気筒
の燃焼時のエンジン回転数の因子である。
か判別される。Ｃの値が０から５の間の値であるときは
第１気筒の圧縮TDCから180゜CAの間、即ち第１気筒の爆
発行程にあることを意味する。第１気筒が爆発行程にあ
ときはステップ60に進み、圧縮TDCから180゜CAの間の所
要時間T1801が算出される。この所要時間の算出のため
タイマが設けられ、第１気筒の圧縮TDC（Ｃ＝０）にお
けるタイマ計測時間と、それから180゜CA回転完了した
時点（Ｃ＝５）におけるタイマ計測時間との差が＃１気
筒の爆発行程所要時間T1801であり、その値を格納するR
AMのアドレス内容が書き換えられる。T1801は第１気筒
の燃焼時のエンジン回転数の因子である。
ステップ62ではカウンタＣの値が６から11の間の値か
否か判別される。Ｃの値が６から11の間の値であるとき
は第１気筒の次に点火される第２気筒の圧縮TDCから180
゜CAの間、即ち第２気筒の爆発行程にあることを意味す
る（第６図（ニ））。第２気筒が爆発行程にあときはス
テップ64に進み、圧縮TDCから180゜CAの間の所要時間T1
802、即ち＃２気筒の爆発行程所要時間T1802が算出され
る。
否か判別される。Ｃの値が６から11の間の値であるとき
は第１気筒の次に点火される第２気筒の圧縮TDCから180
゜CAの間、即ち第２気筒の爆発行程にあることを意味す
る（第６図（ニ））。第２気筒が爆発行程にあときはス
テップ64に進み、圧縮TDCから180゜CAの間の所要時間T1
802、即ち＃２気筒の爆発行程所要時間T1802が算出され
る。
ステップ66ではカウンタＣの値が12から17の間の値か
否か判別される。Ｃの値が12から17の間の値であるとき
は第２気筒の次に点火される第３気筒の圧縮TDCから180
゜CAの間、即ち第３気筒の爆発行程にあることを意味す
る（第６図（ニ））。第３気筒が爆発行程にあるときは
ステップ68に進み、圧縮TDCから180゜CAの間の所要時間
T1803、即ち＃３気筒の爆発行程所要時間T1803が算出さ
れる。
否か判別される。Ｃの値が12から17の間の値であるとき
は第２気筒の次に点火される第３気筒の圧縮TDCから180
゜CAの間、即ち第３気筒の爆発行程にあることを意味す
る（第６図（ニ））。第３気筒が爆発行程にあるときは
ステップ68に進み、圧縮TDCから180゜CAの間の所要時間
T1803、即ち＃３気筒の爆発行程所要時間T1803が算出さ
れる。
ステップ66でNoのときはカウンタＣの値が18から23の
間の値にあることを意味し、これは第３気筒の次に点火
される第４気筒の圧縮TDCから180゜CAの間、即ち第４気
筒の爆発行程にあることを意味する（第６図（ニ））。
第４気筒が爆発行程にあるときはステップ70に進み、圧
縮TDCから180゜CAの間の所要時間T1804、即ち＃４気筒
の爆発行程所要時間T1804が算出される。
間の値にあることを意味し、これは第３気筒の次に点火
される第４気筒の圧縮TDCから180゜CAの間、即ち第４気
筒の爆発行程にあることを意味する（第６図（ニ））。
第４気筒が爆発行程にあるときはステップ70に進み、圧
縮TDCから180゜CAの間の所要時間T1804、即ち＃４気筒
の爆発行程所要時間T1804が算出される。
第３図において、ステップ52で表される気筒間トルク
差算出及び異常気筒検出ルーチンはエンジン１サイクル
（720゜CA）に一回実行され、実施例では第１気筒の圧
縮TDCにおいて実行される。第４図はステップ52の詳細
を示すものである。ステップ72ではエンジン１サイクル
（720゜CA）における各爆発行程の平均所要時間T180AV
が、 によって算出される。
差算出及び異常気筒検出ルーチンはエンジン１サイクル
（720゜CA）に一回実行され、実施例では第１気筒の圧
縮TDCにおいて実行される。第４図はステップ52の詳細
を示すものである。ステップ72ではエンジン１サイクル
（720゜CA）における各爆発行程の平均所要時間T180AV
が、 によって算出される。
ステップ74では、各気筒についてその気筒の180゜CA
所要時間の平均所要時間に対する比K1,K2,K3,K4、 K1＝T1801/T180AV K2＝T1802/T180AV K3＝T1803/T180AV K4＝T1804/T180AV が算出される。K1,K2,K3,K4はその気筒のトルクの平均
的なトルクに対する比を示す。
所要時間の平均所要時間に対する比K1,K2,K3,K4、 K1＝T1801/T180AV K2＝T1802/T180AV K3＝T1803/T180AV K4＝T1804/T180AV が算出される。K1,K2,K3,K4はその気筒のトルクの平均
的なトルクに対する比を示す。
ステップ76では燃料供給が遮断されているか否か判別
される。燃料カットは通常は減速運転時、即ちスロット
ル弁16がアイドル位置にあり、エンジン回転数がアイド
ル回転数より幾分大きい所定回転数を上回っているとき
に行われる。燃料カット時には、燃焼が行われないこと
から、以下の処理により検出される気筒間のトルク差は
クランク角度センサの検出角度の誤差に由来するもので
ある。ステップ78−82の処理は連続するサイクルについ
て燃料カット時の各気筒のトルク比Kiの積算値SKFCiの
算出を示す。即ち、連続するサイクルについて、前回ま
での積算値SKFCiに最新のトルク比Kiを加算したものが
新たな積算値SKFCiとして更新される。各気筒につい
て、即ちｉ＝１から４まで、積算値が算出される（ステ
ップ80,82）。ステップ84ではｉに１が入れられ、ステ
ップ86ではサイクルカウンタJfがインクリメントされ
る。
される。燃料カットは通常は減速運転時、即ちスロット
ル弁16がアイドル位置にあり、エンジン回転数がアイド
ル回転数より幾分大きい所定回転数を上回っているとき
に行われる。燃料カット時には、燃焼が行われないこと
から、以下の処理により検出される気筒間のトルク差は
クランク角度センサの検出角度の誤差に由来するもので
ある。ステップ78−82の処理は連続するサイクルについ
て燃料カット時の各気筒のトルク比Kiの積算値SKFCiの
算出を示す。即ち、連続するサイクルについて、前回ま
での積算値SKFCiに最新のトルク比Kiを加算したものが
新たな積算値SKFCiとして更新される。各気筒につい
て、即ちｉ＝１から４まで、積算値が算出される（ステ
ップ80,82）。ステップ84ではｉに１が入れられ、ステ
ップ86ではサイクルカウンタJfがインクリメントされ
る。
ステップ88でサイクルカウンタJf＝50、即ち50サイク
ル分について燃料カット時トルク比の積算が行われる
と、ステップ90に進み、最終的な積算値SKFCiがSKFiに
入れられる。SKFiは50サイクル分の積算値、即ち、ｉ気
筒の燃料カット時の180゜CA回転に要する平均的な所要
時間を意味する。ステップ92ではSKFCiがクリヤされ
る。ステップ94,96の処理によって＃１から＃４の各気
筒について50サイクル分のトルク比の積算値が得られ
る。ステップ98はサイクルカウンタJfのクリヤを示す。
ル分について燃料カット時トルク比の積算が行われる
と、ステップ90に進み、最終的な積算値SKFCiがSKFiに
入れられる。SKFiは50サイクル分の積算値、即ち、ｉ気
筒の燃料カット時の180゜CA回転に要する平均的な所要
時間を意味する。ステップ92ではSKFCiがクリヤされ
る。ステップ94,96の処理によって＃１から＃４の各気
筒について50サイクル分のトルク比の積算値が得られ
る。ステップ98はサイクルカウンタJfのクリヤを示す。
ステップ76で燃料遮断されていない、即ち燃料供給中
とすればステップ100以下の燃料供給時間の気筒間トル
ク差算出・及び異常気筒検出に進む。ステップ100−104
の処理は各気筒の連続するサイクルについて燃料供給時
の各気筒のトルク比Kiの積算値SKiの算出を示す。即
ち、各気筒の連続するサイクルについて、前回までの積
算値SKiに最新のトルク比Kiを加算したものが新たな積
算値SKiとして更新される。各気筒について、即ちｉ＝
１から４まで、積算値が算出される（ステップ102,10
4）。ステップ106ではｉに１が入れられ、ステップ108
ではサイクルカウンタＪがインクリメントされる。
とすればステップ100以下の燃料供給時間の気筒間トル
ク差算出・及び異常気筒検出に進む。ステップ100−104
の処理は各気筒の連続するサイクルについて燃料供給時
の各気筒のトルク比Kiの積算値SKiの算出を示す。即
ち、各気筒の連続するサイクルについて、前回までの積
算値SKiに最新のトルク比Kiを加算したものが新たな積
算値SKiとして更新される。各気筒について、即ちｉ＝
１から４まで、積算値が算出される（ステップ102,10
4）。ステップ106ではｉに１が入れられ、ステップ108
ではサイクルカウンタＪがインクリメントされる。
ステップ110でサイクルカウンタＪ＝50、即ち50サイ
クル分について燃料供給時のトルク比の積算が行われる
と、ステップ112に進み、爆発行程が連続する二つの気
筒について、燃料供給時の積算値の差SKi−SKi-1と、燃
料遮断時の積算値の差SKFi−SKFi-1との差分DSKiが算出
される。SKi−SKi-1は、エンジンの50サイクルの平均で
みた爆発行程が連続する気筒間での燃料供給時のトルク
差を表し、SKFi−SKFi-1はその二つの気筒間でのクラン
ク角度センサの検出値の差であり、従って、（SKi−SK
i-1）−（SKFi−SKFi-1）はクランク角度センサの検出
値の気筒間差を補正した爆発行程が連続する二つの気筒
間のトルク差を表す。尚、当然のことであるが、ステッ
プ112においてｉ＝１の場合は＃１気筒と＃４気筒との
差という意味である。
クル分について燃料供給時のトルク比の積算が行われる
と、ステップ112に進み、爆発行程が連続する二つの気
筒について、燃料供給時の積算値の差SKi−SKi-1と、燃
料遮断時の積算値の差SKFi−SKFi-1との差分DSKiが算出
される。SKi−SKi-1は、エンジンの50サイクルの平均で
みた爆発行程が連続する気筒間での燃料供給時のトルク
差を表し、SKFi−SKFi-1はその二つの気筒間でのクラン
ク角度センサの検出値の差であり、従って、（SKi−SK
i-1）−（SKFi−SKFi-1）はクランク角度センサの検出
値の気筒間差を補正した爆発行程が連続する二つの気筒
間のトルク差を表す。尚、当然のことであるが、ステッ
プ112においてｉ＝１の場合は＃１気筒と＃４気筒との
差という意味である。
ステップ114ではDSKiが所定値αより大きいか否か判
別される。DSKi＜αのときは連続する気筒間での爆発行
程の180゜CA回転に要する時間の差が少ない、即ち、ト
ルク差が大きくない、即ち、トルクダウンがなかったと
みて以下のステップ118,120,122を迂回してステップ123
に進む。ステップ114でDSKi≧αのときは前の爆発気筒
と今回の爆発気筒との間で180゜CA回転に要する時間が
平均的にみて増加した、即ちトルクダウンがあったと判
定され、ステップ118に進み、その気筒の燃料噴射量の
補正値KTAUiの値が所定値βより大きいか否か判定され
る。この判定値は公差、経時変化による気筒間のトルク
差を補正するに通常必要となる補正値KTAUiの値より幾
分大きめに設定される。KTAUi＜βのときはその気筒ｉ
のトルクの落ち込みが公差、経時変化によるものと判断
され、ステップ120に進み、補正値KTAUiがγだけインク
リメントされる。ステップ118でKTAUi≧βのときは、気
筒間公差、経時変化以上のトルクの落ち込み（例えば、
燃料漏れ等の異常）がｉ気筒で起こったと判断され、ス
テップ122に進み、その気筒ｉの異常判定フラグFiがセ
ット（１）される。一つの気筒の異常フラグがセットさ
れると、第３図のステップ42,43,44又は45において肯定
判断が行われ、各気筒爆発行程所要時間の計測のための
ステップ50−70の処理がバイパスされる。即ち、異常フ
ラグのセットの結果として後述のようにその気筒の燃料
カットが行われるため、気筒間トルク差の検出がなし得
なくなるためである。異常判定フラグFiは図示しない始
動時に起動されるイニシャルルーチンにてリセット
（０）される。また、異常判定フラグFiのセットにより
気筒異常の警告処理を実行し、運転者に点検、修理を促
すのが好ましい。ステップ123,124により112以降の処理
がｉ＝１−４に亙って繰り返され、50サイクルで平均し
た気筒間のトルク差の算出が行われる。
別される。DSKi＜αのときは連続する気筒間での爆発行
程の180゜CA回転に要する時間の差が少ない、即ち、ト
ルク差が大きくない、即ち、トルクダウンがなかったと
みて以下のステップ118,120,122を迂回してステップ123
に進む。ステップ114でDSKi≧αのときは前の爆発気筒
と今回の爆発気筒との間で180゜CA回転に要する時間が
平均的にみて増加した、即ちトルクダウンがあったと判
定され、ステップ118に進み、その気筒の燃料噴射量の
補正値KTAUiの値が所定値βより大きいか否か判定され
る。この判定値は公差、経時変化による気筒間のトルク
差を補正するに通常必要となる補正値KTAUiの値より幾
分大きめに設定される。KTAUi＜βのときはその気筒ｉ
のトルクの落ち込みが公差、経時変化によるものと判断
され、ステップ120に進み、補正値KTAUiがγだけインク
リメントされる。ステップ118でKTAUi≧βのときは、気
筒間公差、経時変化以上のトルクの落ち込み（例えば、
燃料漏れ等の異常）がｉ気筒で起こったと判断され、ス
テップ122に進み、その気筒ｉの異常判定フラグFiがセ
ット（１）される。一つの気筒の異常フラグがセットさ
れると、第３図のステップ42,43,44又は45において肯定
判断が行われ、各気筒爆発行程所要時間の計測のための
ステップ50−70の処理がバイパスされる。即ち、異常フ
ラグのセットの結果として後述のようにその気筒の燃料
カットが行われるため、気筒間トルク差の検出がなし得
なくなるためである。異常判定フラグFiは図示しない始
動時に起動されるイニシャルルーチンにてリセット
（０）される。また、異常判定フラグFiのセットにより
気筒異常の警告処理を実行し、運転者に点検、修理を促
すのが好ましい。ステップ123,124により112以降の処理
がｉ＝１−４に亙って繰り返され、50サイクルで平均し
た気筒間のトルク差の算出が行われる。
ステップ125では次の50サイクル分の計測の開始のた
め、SK1,SK2,SK3,SK4,Jがクリヤされる。ステップ126で
はｉに１が入れられる。
め、SK1,SK2,SK3,SK4,Jがクリヤされる。ステップ126で
はｉに１が入れられる。
第５図は燃料噴射ルーチンを示し、このルーチンはク
ランク角度センサ38からの30゜CAのパルス信号により実
行開始されるクランク角度割り込みルーチンに位置して
いる。ステップ140では＃１気筒の燃料噴射演算のタイ
ミングか否か判別される。このタイミングは720゜CA毎
に一回到来し、通常は吸気行程において燃料噴射が行わ
れる。ステップ140で＃１気筒の燃料噴射タイミングと
すればステップ142に進み、燃料カット条件か否か判別
される。燃料カット条件と判別すれば、ステップ144に
進み、燃料噴射量TAUに零が入れられる。ステップ142で
燃料カット条件でないと判別すれば、ステップ146に進
み、第１番気筒の異常フラグF1がセットされているか否
か判別される。F1＝１の場合は第４図のステップ118に
より気筒間公差、経時変化を越えるトルクダウンが第４
気筒から第１気筒においてあったことを意味し、このと
きはステップ144に流れ、燃料噴射量TAUに零が入れら
れ、燃料噴射が停止される。燃料噴射の停止によりエン
ジンの出力が正規に得られなくなるので、運転者は異常
を感じ、修理を促されることになる。
ランク角度センサ38からの30゜CAのパルス信号により実
行開始されるクランク角度割り込みルーチンに位置して
いる。ステップ140では＃１気筒の燃料噴射演算のタイ
ミングか否か判別される。このタイミングは720゜CA毎
に一回到来し、通常は吸気行程において燃料噴射が行わ
れる。ステップ140で＃１気筒の燃料噴射タイミングと
すればステップ142に進み、燃料カット条件か否か判別
される。燃料カット条件と判別すれば、ステップ144に
進み、燃料噴射量TAUに零が入れられる。ステップ142で
燃料カット条件でないと判別すれば、ステップ146に進
み、第１番気筒の異常フラグF1がセットされているか否
か判別される。F1＝１の場合は第４図のステップ118に
より気筒間公差、経時変化を越えるトルクダウンが第４
気筒から第１気筒においてあったことを意味し、このと
きはステップ144に流れ、燃料噴射量TAUに零が入れら
れ、燃料噴射が停止される。燃料噴射の停止によりエン
ジンの出力が正規に得られなくなるので、運転者は異常
を感じ、修理を促されることになる。
F1＝０の場合はステップ146よりステップ148に進み、
基本燃料噴射量TPが算出される。周知のように基本燃料
噴射量はエンジン回転数NE及び負荷より算出される。ス
テップ150では最終的な燃料噴射量TAUが TAU＝TP×KTAU1×ａ×（１＋ｂ）＋ｃ によって算出される。KTAU1は第４図のステップ120で算
出される＃１気筒の補正値であり、トルクに落ち込みに
応じた燃料噴射量の増量を行うことができ、これにより
気筒間のトルク差を低減するように修正することが可能
となる。a,b,cはこの発明に直接的な関係がないため説
明を省略する補正係数、補正量を表す。空燃比によるフ
ィードバック補正係数等がこの中に含まれる。
基本燃料噴射量TPが算出される。周知のように基本燃料
噴射量はエンジン回転数NE及び負荷より算出される。ス
テップ150では最終的な燃料噴射量TAUが TAU＝TP×KTAU1×ａ×（１＋ｂ）＋ｃ によって算出される。KTAU1は第４図のステップ120で算
出される＃１気筒の補正値であり、トルクに落ち込みに
応じた燃料噴射量の増量を行うことができ、これにより
気筒間のトルク差を低減するように修正することが可能
となる。a,b,cはこの発明に直接的な関係がないため説
明を省略する補正係数、補正量を表す。空燃比によるフ
ィードバック補正係数等がこの中に含まれる。
ステップ152は燃料噴射信号の形成処理の開始を示
す。周知のように燃料噴射開始時期は吸気弁が閉鎖を完
了する以前に噴射された全ての燃料を燃焼室に導入した
い要求があり、それから燃料開始時が逆算される。そし
て、燃料噴射量TAUより燃料噴射終了時期を知ることが
できる。このように知られた燃料噴射開始時期、終了時
期がレジスタにセットされ、その気筒（＃１）の燃料噴
射が行われる。
す。周知のように燃料噴射開始時期は吸気弁が閉鎖を完
了する以前に噴射された全ての燃料を燃焼室に導入した
い要求があり、それから燃料開始時が逆算される。そし
て、燃料噴射量TAUより燃料噴射終了時期を知ることが
できる。このように知られた燃料噴射開始時期、終了時
期がレジスタにセットされ、その気筒（＃１）の燃料噴
射が行われる。
第５図のステップ160,162,164では夫々第２番目、第
３番目、第４番目の気筒の燃料噴射時期か否かが判別さ
れ、肯定的な判断のときは第１番目のステップ142以降
と同様の処理が夫々の気筒について実行される。即ち、
燃料カット条件のときは燃料噴射が停止され、その気筒
の異常判定フラグF2,F3,F4がセット（１）されていると
きは燃料噴射が行われない。また、F2,F3,F4がリセット
（０）のときは燃料噴射量TAUの算出が行われ、その際
各気筒のトルク落ち込み分を修正する補正値KTAU2,KTAU
3,KTAU4によって基本燃料噴射量TPの補正が行われる。
３番目、第４番目の気筒の燃料噴射時期か否かが判別さ
れ、肯定的な判断のときは第１番目のステップ142以降
と同様の処理が夫々の気筒について実行される。即ち、
燃料カット条件のときは燃料噴射が停止され、その気筒
の異常判定フラグF2,F3,F4がセット（１）されていると
きは燃料噴射が行われない。また、F2,F3,F4がリセット
（０）のときは燃料噴射量TAUの算出が行われ、その際
各気筒のトルク落ち込み分を修正する補正値KTAU2,KTAU
3,KTAU4によって基本燃料噴射量TPの補正が行われる。
以上説明した実施例では前回爆発した気筒に対して今
回爆発した気筒においてトルクの落ち込みがあったと検
出したとき燃料噴射量を増量制御することにより、トル
クが均衡するように修正しているものにおいて、燃料噴
射量補正量が公差、経時変化を修正するための値以上と
なったときに異常判別をしている。気筒間のトルクを均
衡させるため点火時期を補正することもある。即ち、こ
の後者の場合、トルクの落ち込みがあったとき点火時期
をトルク増加するように、即ち点火時期を最適点火時期
に向かって進める方向に補正することにより気筒間トル
クを均衡させることができる。即ち、第４図のステップ
114と同様のステップでトルクの落ち込みがあったと判
別したときはステップ120に相当するルーチンで点火時
期を最適点火時期に進めるように修正する。そして、異
常判別のため、点火時期の進角補正量が所定値を越えて
もトルクが均衡しないときは異常と判断し、異常フラグ
Fiのセットを行うことになる。
回爆発した気筒においてトルクの落ち込みがあったと検
出したとき燃料噴射量を増量制御することにより、トル
クが均衡するように修正しているものにおいて、燃料噴
射量補正量が公差、経時変化を修正するための値以上と
なったときに異常判別をしている。気筒間のトルクを均
衡させるため点火時期を補正することもある。即ち、こ
の後者の場合、トルクの落ち込みがあったとき点火時期
をトルク増加するように、即ち点火時期を最適点火時期
に向かって進める方向に補正することにより気筒間トル
クを均衡させることができる。即ち、第４図のステップ
114と同様のステップでトルクの落ち込みがあったと判
別したときはステップ120に相当するルーチンで点火時
期を最適点火時期に進めるように修正する。そして、異
常判別のため、点火時期の進角補正量が所定値を越えて
もトルクが均衡しないときは異常と判断し、異常フラグ
Fiのセットを行うことになる。
この発明によれば、燃料供給時における爆発行程中の
気筒間の機関回転数に相当する因子の差を、燃料供給遮
断時における爆発行程中の気筒間の機関回転数に相当す
る因子の差、すなわち、機関回転数に相当する因子を検
出するための手段の爆発行程中における検出誤差によっ
て補正して正確な気筒間のトルク差を検出し、こうして
検出された気筒間のトルク差が公差、経時変化によるト
ルク差を越えたか否かを判別することにより、気筒毎の
異常を正確に検出することができる。
気筒間の機関回転数に相当する因子の差を、燃料供給遮
断時における爆発行程中の気筒間の機関回転数に相当す
る因子の差、すなわち、機関回転数に相当する因子を検
出するための手段の爆発行程中における検出誤差によっ
て補正して正確な気筒間のトルク差を検出し、こうして
検出された気筒間のトルク差が公差、経時変化によるト
ルク差を越えたか否かを判別することにより、気筒毎の
異常を正確に検出することができる。
第１図はこの発明の構成図。 第２図はこの発明の実施例のシステム図。 第３図から第５図はこの第２図の実施例の装置の作動を
説明するフローチャート。 第６図は第２図の実施例の装置の作動を説明するタイミ
ング図。 10……エンジン本体、12……吸気管、 14……排気管、18……ディストリビュータ、 20−１、20−2,20−3,20−４……インジェクタ 22−1,22−2,22−3,22−４……点火栓、 24……制御回路、 36,38……クランク角度センサ
説明するフローチャート。 第６図は第２図の実施例の装置の作動を説明するタイミ
ング図。 10……エンジン本体、12……吸気管、 14……排気管、18……ディストリビュータ、 20−１、20−2,20−3,20−４……インジェクタ 22−1,22−2,22−3,22−４……点火栓、 24……制御回路、 36,38……クランク角度センサ
フロントページの続き (72)発明者 松下 宗一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−5736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−176424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−306254（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−64252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−258955（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−69040（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−148047（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00
Claims (1)
- 【請求項１】各気筒のトルクを独立に制御可能な多気筒
内燃機関において、 各気筒の爆発行程中における機関回転数に相当する因子
を検出する機関回転数因子検出手段、 燃料供給時における気筒間の前記機関回転数に相当する
因子の変化を、燃料供給遮断時における気筒間の前記機
関回転数に相当する因子の変化によって補正してその気
筒間のトルク差を検出する気筒間トルク差検出手段、 気筒間トルク差検出手段が気筒間のトルク差の存在を検
出したときに、そのトルク差を解消するように内燃機関
に特定気筒のトルク補正量を出力する気筒間トルク差補
正手段、 各気筒のトルクを前記トルク補正量に基づいて制御する
トルク制御手段、及び 各気筒間トルク差補正手段によるトルク補正量が大きい
にも関わらず、気筒間のトルク差が解消しないと判別し
た場合にその気筒を異常と検出する異常気筒検出手段、 を備えた多気筒内燃機関の異常気筒検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098685A JP3060459B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 多気筒内燃機関の異常気筒検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098685A JP3060459B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 多気筒内燃機関の異常気筒検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02277947A JPH02277947A (ja) | 1990-11-14 |
| JP3060459B2 true JP3060459B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=14226364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1098685A Expired - Lifetime JP3060459B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 多気筒内燃機関の異常気筒検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3060459B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100859410B1 (ko) * | 2007-06-07 | 2008-09-22 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 자동차의 연료 누설 진단 방법 |
| US9062620B2 (en) | 2011-01-12 | 2015-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and control method for vehicle |
| JP5905726B2 (ja) * | 2012-01-13 | 2016-04-20 | 日野自動車株式会社 | 内燃機関の異常判定装置 |
-
1989
- 1989-04-20 JP JP1098685A patent/JP3060459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02277947A (ja) | 1990-11-14 |
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