JP3212223B2 - 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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- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の失火検出
装置に関し、特に内燃機関の回転数の変動を検出して失
火を検出する内燃機関の失火検出装置に関するものであ
る。
装置に関し、特に内燃機関の回転数の変動を検出して失
火を検出する内燃機関の失火検出装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えば特開平４―第１９４３４６
号公報に示された従来の内燃機関の失火検出装置とその
周辺部を示す構成図である。図において、１は内燃機関
本体、２は機関のクランク軸、３はクランク軸２に取り
付けられたセンシングブレード、４はセンシングブレー
ド３の歯（セグメント）のエッジを検出して電気信号に
変換するクランク角センサ、５はクランク角センサ４が
発生する出力信号ＳＧＴに基づいて機関の回転変動を検
出し失火の判定を行う失火検出装置、６は失火検出装置
５で所定の失火確率以上の失火を検出した場合に異常を
運転者に知らせるための表示器である。失火検出装置５
はクランク角センサ４からの検出信号が供給され、その
検出信号に基づいて失火を判別し、その判別結果を表示
器６に供給するようになされている。
号公報に示された従来の内燃機関の失火検出装置とその
周辺部を示す構成図である。図において、１は内燃機関
本体、２は機関のクランク軸、３はクランク軸２に取り
付けられたセンシングブレード、４はセンシングブレー
ド３の歯（セグメント）のエッジを検出して電気信号に
変換するクランク角センサ、５はクランク角センサ４が
発生する出力信号ＳＧＴに基づいて機関の回転変動を検
出し失火の判定を行う失火検出装置、６は失火検出装置
５で所定の失火確率以上の失火を検出した場合に異常を
運転者に知らせるための表示器である。失火検出装置５
はクランク角センサ４からの検出信号が供給され、その
検出信号に基づいて失火を判別し、その判別結果を表示
器６に供給するようになされている。
【０００３】図８は一例として４気筒エンジンでのセグ
メントの角度検出誤差に対する補正係数を用いた失火検
出装置５を示す機能ブロック図である。図において、５
１はクランク角センサ４から出力信号ＳＧＴが供給され
る入力端子、５２はクランク角センサ４からの出力信号
ＳＧＴに基づいてセンシングブレード３のセグメントの
エッジ位置によって定まる機関の所定角度間の周期Ｔを
演算する周期演算手段、５３は周期演算手段５２で演算
された周期Ｔと気筒識別センサ（図示せず）からの気筒
識別信号ＳＧＣの情報に基づいてセグメント３２，３３
（図１０）のエッジの角度誤差によって生じる周期誤差
を補正するための補正係数ＫＬ１およびＫＬ２を算出す
る補正係数演算手段である。
メントの角度検出誤差に対する補正係数を用いた失火検
出装置５を示す機能ブロック図である。図において、５
１はクランク角センサ４から出力信号ＳＧＴが供給され
る入力端子、５２はクランク角センサ４からの出力信号
ＳＧＴに基づいてセンシングブレード３のセグメントの
エッジ位置によって定まる機関の所定角度間の周期Ｔを
演算する周期演算手段、５３は周期演算手段５２で演算
された周期Ｔと気筒識別センサ（図示せず）からの気筒
識別信号ＳＧＣの情報に基づいてセグメント３２，３３
（図１０）のエッジの角度誤差によって生じる周期誤差
を補正するための補正係数ＫＬ１およびＫＬ２を算出す
る補正係数演算手段である。
【０００４】５４は周期演算手段５２からの周期Ｔと補
正係数演算手段５３からの補正係数ＫＬ１およびＫＬ２
に基づいて周期の変動を定量化する周期変動係数として
平均角加速度偏差ΔＷを演算する周期変動係数演算手
段、５５はエンジンの回転数や負荷情報などの機関の運
転状態を示す情報ＥＯＳに基づいて決定される失火判定
基準値と周期変動係数演算手段５４からの平均角加速度
偏差ΔＷに基づいて失火の判別を行う失火判定手段、５
６は失火判定手段５５の出力として得られた失火判別信
号を計数し、機関の運転状態を示す情報ＥＯＳや気筒識
別信号ＳＧＣ等を加味して所定の失火発生確率以上とな
った場合に故障が発生したことを記憶したり、故障状態
の表示装置６（図７）を出力端子５７を介して点灯させ
る操作を行う後処理演算手段である。
正係数演算手段５３からの補正係数ＫＬ１およびＫＬ２
に基づいて周期の変動を定量化する周期変動係数として
平均角加速度偏差ΔＷを演算する周期変動係数演算手
段、５５はエンジンの回転数や負荷情報などの機関の運
転状態を示す情報ＥＯＳに基づいて決定される失火判定
基準値と周期変動係数演算手段５４からの平均角加速度
偏差ΔＷに基づいて失火の判別を行う失火判定手段、５
６は失火判定手段５５の出力として得られた失火判別信
号を計数し、機関の運転状態を示す情報ＥＯＳや気筒識
別信号ＳＧＣ等を加味して所定の失火発生確率以上とな
った場合に故障が発生したことを記憶したり、故障状態
の表示装置６（図７）を出力端子５７を介して点灯させ
る操作を行う後処理演算手段である。
【０００５】次に、動作について図９を参照して説明す
る。なお、図９は図８の一般的な動作を説明するための
タイムチャートであり、正常な燃焼の間に１回のみ失火
が発生した場合を示す。図９において、ωは機関の実際
の回転角速度、Vはクランク角センサ４が発生する出力
信号ＳＧＴの立ち下がりエッジ間の周期Ｔを元に算出し
た平均角速度、ΔVは平均角速度Vの前回の演算値と今回
との演算値の差すなわち平均角加速度、ΔWは平均角加
速度ΔVの前回の演算値と今回の演算値との平均角加速
度偏差（変動分）で、この平均角加速度偏差ΔＷが失火
判定の関数Kとして用いられる。
る。なお、図９は図８の一般的な動作を説明するための
タイムチャートであり、正常な燃焼の間に１回のみ失火
が発生した場合を示す。図９において、ωは機関の実際
の回転角速度、Vはクランク角センサ４が発生する出力
信号ＳＧＴの立ち下がりエッジ間の周期Ｔを元に算出し
た平均角速度、ΔVは平均角速度Vの前回の演算値と今回
との演算値の差すなわち平均角加速度、ΔWは平均角加
速度ΔVの前回の演算値と今回の演算値との平均角加速
度偏差（変動分）で、この平均角加速度偏差ΔＷが失火
判定の関数Kとして用いられる。
【０００６】さて、失火検出装置５においては以下のよ
うにして失火検出を行う。まず、周期演算手段５２にお
いてクランク角センサ４からの出力信号ＳＧＴに基づい
て単位クランク角ごとのパルスの周期Ｔを周期演算手段
５２により演算する。次に、補正係数演算手段５３にお
いて周期演算手段５２からの周期Ｔと気筒識別信号ＳＧ
Ｃの情報に基づいてにセグメント３２，３３のエッジの
角度誤差によって生じる周期誤差を補正するための補正
係数ＫＬ１およびＫＬ２を算出し、周期変動係数演算手
段５４において周期演算手段５２からの周期Ｔと補正係
数演算手段５３からの補正係数ＫＬ１およびＫＬ２に基
づいて周期の変動を定量化する周期変動係数として平均
角加速度偏差ΔＷを演算する。
うにして失火検出を行う。まず、周期演算手段５２にお
いてクランク角センサ４からの出力信号ＳＧＴに基づい
て単位クランク角ごとのパルスの周期Ｔを周期演算手段
５２により演算する。次に、補正係数演算手段５３にお
いて周期演算手段５２からの周期Ｔと気筒識別信号ＳＧ
Ｃの情報に基づいてにセグメント３２，３３のエッジの
角度誤差によって生じる周期誤差を補正するための補正
係数ＫＬ１およびＫＬ２を算出し、周期変動係数演算手
段５４において周期演算手段５２からの周期Ｔと補正係
数演算手段５３からの補正係数ＫＬ１およびＫＬ２に基
づいて周期の変動を定量化する周期変動係数として平均
角加速度偏差ΔＷを演算する。
【０００７】次いで、失火判定手段５５において機関の
運転状態を示す情報ＥＯＳに基づいて決定される失火判
定基準値と周期変動係数演算手段５４からの平均角加速
度偏差ΔＷを比較して失火を判別する。すなわち、失火
判定の関数K（＝平均角加速度偏差ΔＷ）の今回の値
Ki、前回の値Ki-1、前々回の値Ki-2に対して各々定めら
れた失火判定基準値Ci、Ci-1、Ci -2との大小比較におい
て、Ki＜Ci、かつ、Ki-1＞Ci-1、かつ、Ki-2＜Ci-2の関
係が成立した場合に失火と判定する。そして、後処理演
算手段５６において失火判定手段５５の出力として得ら
れた失火判別信号を計数し、機関の運転状態を示す情報
ＥＯＳや気筒識別信号ＳＧＣ等を加味して所定の失火発
生確率以上となった場合に故障が発生したことを記憶し
たり、故障状態の表示装置６を出力端子５７を介して点
灯させたりする。
運転状態を示す情報ＥＯＳに基づいて決定される失火判
定基準値と周期変動係数演算手段５４からの平均角加速
度偏差ΔＷを比較して失火を判別する。すなわち、失火
判定の関数K（＝平均角加速度偏差ΔＷ）の今回の値
Ki、前回の値Ki-1、前々回の値Ki-2に対して各々定めら
れた失火判定基準値Ci、Ci-1、Ci -2との大小比較におい
て、Ki＜Ci、かつ、Ki-1＞Ci-1、かつ、Ki-2＜Ci-2の関
係が成立した場合に失火と判定する。そして、後処理演
算手段５６において失火判定手段５５の出力として得ら
れた失火判別信号を計数し、機関の運転状態を示す情報
ＥＯＳや気筒識別信号ＳＧＣ等を加味して所定の失火発
生確率以上となった場合に故障が発生したことを記憶し
たり、故障状態の表示装置６を出力端子５７を介して点
灯させたりする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の失火
検出装置は以上のように構成されているので、次のよう
な問題点があった。すなわち、機関のクランク軸２に取
り付けられたセンシングブレード３のセグメントのエッ
ジが示すクランク角度には、一般的にわずかながら誤差
が含まれる。図１０はセンシングブレード３のセグメン
トの角度検出誤差が生じる要因を示したものである。図
において、３１はセンシングブレード中心部、３２およ
び３３はセンシングブレード中心部３１と同一の部材で
成型されたセグメントで、セグメント３２は第１気筒お
よび第４気筒のＢＴＤＣ７５°およびＢＴＤＣ５°に対
応したクランク角センサ４の出力信号ＳＧＴのタイミン
グを決定し、セグメント３３は第２気筒および第３気筒
のＢＴＤＣ７５°およびＢＴＤＣ５°に対応したクラン
ク角センサ４の出力信号ＳＧＴのタイミングを決定す
る。そして、センシングブレード３の取り付け、製造工
程によりセグメント３２および３３に誤差を生じ、これ
らのセグメント３２および３３が等速で回転（運転）し
た場合に、上記誤差はクランク角センサ４の出力信号Ｓ
ＧＴの周期Ｔに現れる。つまり、セグメント３２および
３３の長さはクランク角センサ４の出力信号ＳＧＴの周
期Ｔによりその誤差を検出可能となる。よって、センシ
ングブレード３のセグメント３２および３３が１回転す
る時間（Ｔi＋Ｔi-1）とそれぞれセグメント３２および
３３の長さの比が上述の補正係数ＫＬ１，ＫＬ２とな
る。
検出装置は以上のように構成されているので、次のよう
な問題点があった。すなわち、機関のクランク軸２に取
り付けられたセンシングブレード３のセグメントのエッ
ジが示すクランク角度には、一般的にわずかながら誤差
が含まれる。図１０はセンシングブレード３のセグメン
トの角度検出誤差が生じる要因を示したものである。図
において、３１はセンシングブレード中心部、３２およ
び３３はセンシングブレード中心部３１と同一の部材で
成型されたセグメントで、セグメント３２は第１気筒お
よび第４気筒のＢＴＤＣ７５°およびＢＴＤＣ５°に対
応したクランク角センサ４の出力信号ＳＧＴのタイミン
グを決定し、セグメント３３は第２気筒および第３気筒
のＢＴＤＣ７５°およびＢＴＤＣ５°に対応したクラン
ク角センサ４の出力信号ＳＧＴのタイミングを決定す
る。そして、センシングブレード３の取り付け、製造工
程によりセグメント３２および３３に誤差を生じ、これ
らのセグメント３２および３３が等速で回転（運転）し
た場合に、上記誤差はクランク角センサ４の出力信号Ｓ
ＧＴの周期Ｔに現れる。つまり、セグメント３２および
３３の長さはクランク角センサ４の出力信号ＳＧＴの周
期Ｔによりその誤差を検出可能となる。よって、センシ
ングブレード３のセグメント３２および３３が１回転す
る時間（Ｔi＋Ｔi-1）とそれぞれセグメント３２および
３３の長さの比が上述の補正係数ＫＬ１，ＫＬ２とな
る。
【０００９】また、図１０において、斜線部は機関のク
ランク軸２の断面を示す。クランク角センサ４が検出す
る角度信号に含まれる検出誤差の要因は複数存在する
が、図１０に示すセンシングブレード単体の製造過程で
作り込まれるセグメントの角度誤差と、センシングブレ
ード３を機関に組み付ける際にクランク軸２との間の組
み付け誤差によって生じる回転中心の偏芯の要因が大き
い。例えば、上記の回転中心の偏芯によるクランク角セ
ンサ４の出力信号ＳＧＴ間の角度検出誤差が0.4°相当
だったと仮定して従来例の各関数をシミュレーションす
ると図１１に示すようになる。その結果、上記と同様に
関数Ｋを用いて失火検出を行った場合、上記検出誤差に
よって関数Ｋにも誤差が生じているため、実際には失火
による回転変動が発生しているにもかかわらず上記失火
判定条件が成立せず、正しく失火検出することができな
くなる。また、逆に実際には失火による回転変動が発生
していないにもかかわらず、誤って失火検出してしまう
場合もある。
ランク軸２の断面を示す。クランク角センサ４が検出す
る角度信号に含まれる検出誤差の要因は複数存在する
が、図１０に示すセンシングブレード単体の製造過程で
作り込まれるセグメントの角度誤差と、センシングブレ
ード３を機関に組み付ける際にクランク軸２との間の組
み付け誤差によって生じる回転中心の偏芯の要因が大き
い。例えば、上記の回転中心の偏芯によるクランク角セ
ンサ４の出力信号ＳＧＴ間の角度検出誤差が0.4°相当
だったと仮定して従来例の各関数をシミュレーションす
ると図１１に示すようになる。その結果、上記と同様に
関数Ｋを用いて失火検出を行った場合、上記検出誤差に
よって関数Ｋにも誤差が生じているため、実際には失火
による回転変動が発生しているにもかかわらず上記失火
判定条件が成立せず、正しく失火検出することができな
くなる。また、逆に実際には失火による回転変動が発生
していないにもかかわらず、誤って失火検出してしまう
場合もある。
【００１０】これを防止するため、従来、失火検出装置
として上述と同様の構成部品を用い、セグメントの角度
検出誤差による不具合を回避するために設けられた複数
の補正係数を学習し、これを周期変動係数に対し補正を
加えることにより高い失火判定精度を確保しようとする
ものが提案されている。ところが、このような失火検出
装置の場合、クランク角センサ４の出力信号ＳＧＴは電
気信号であり、これに電気的ノイズが重畳した場合、通
常失火検出装置内のメモリに記憶されている値（学習
値）が何らかの要因で誤って書き換った場合には、その
学習値による誤った補正によりそれ以後の正常燃焼を失
火と判定し続ける可能性があり、また、失火を検出して
いる間は、クランク角センサ４の出力信号ＳＧＴの周期
は変動しているため通常学習値の更新は禁止されてお
り、連続して誤って失火を検出するようなことが発生す
れば以後正常復帰する機会は殆ど無く致命的な状況とな
る可能性がある等の問題点があった。
として上述と同様の構成部品を用い、セグメントの角度
検出誤差による不具合を回避するために設けられた複数
の補正係数を学習し、これを周期変動係数に対し補正を
加えることにより高い失火判定精度を確保しようとする
ものが提案されている。ところが、このような失火検出
装置の場合、クランク角センサ４の出力信号ＳＧＴは電
気信号であり、これに電気的ノイズが重畳した場合、通
常失火検出装置内のメモリに記憶されている値（学習
値）が何らかの要因で誤って書き換った場合には、その
学習値による誤った補正によりそれ以後の正常燃焼を失
火と判定し続ける可能性があり、また、失火を検出して
いる間は、クランク角センサ４の出力信号ＳＧＴの周期
は変動しているため通常学習値の更新は禁止されてお
り、連続して誤って失火を検出するようなことが発生す
れば以後正常復帰する機会は殆ど無く致命的な状況とな
る可能性がある等の問題点があった。
【００１１】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、セグメントの角度検出誤差による
不具合を回避するために設けられた失火検出用の複数の
補正係数（学習値）が異常を示したときの処理の際に、
通常運転では時間に対して複数の補正係数が正または負
の方向に動く特徴を考慮し、複数の補正係数相互の差が
大きければ異常と判定することにより補正係数の異常を
確実かつ早期に検出でき、これら複数の補正係数が何ら
かの原因で適正範囲を超える値に書き換わった場合にそ
れ以後失火誤検出が継続する事態を防止することができ
る信頼性の高い内燃機関の失火検出装置を得ることを目
的とする。
めになされたもので、セグメントの角度検出誤差による
不具合を回避するために設けられた失火検出用の複数の
補正係数（学習値）が異常を示したときの処理の際に、
通常運転では時間に対して複数の補正係数が正または負
の方向に動く特徴を考慮し、複数の補正係数相互の差が
大きければ異常と判定することにより補正係数の異常を
確実かつ早期に検出でき、これら複数の補正係数が何ら
かの原因で適正範囲を超える値に書き換わった場合にそ
れ以後失火誤検出が継続する事態を防止することができ
る信頼性の高い内燃機関の失火検出装置を得ることを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る内
燃機関の失火検出装置は、内燃機関の所定クランク角毎
にクランク角センサから発生されるクランク１回転当た
り複数個の信号の周期を演算する周期演算手段と、定常
運転状態における複数個の信号の周期比から周期演算の
誤差を補正するための複数個の補正係数を演算する補正
係数演算手段と、この補正係数演算手段で演算された複
数個の補正係数が適正範囲にあるかを判定する補正係数
適正判定手段と、周期演算手段で演算された周期と補正
係数適正判定手段で適正を判定された複数個の補正係数
から周期の変動を定量化する周期変動係数を演算する周
期変動係数演算手段と、この周期変動係数演算手段で演
算された周期変動係数に基づいて失火の判定を行う失火
判定手段とを備え、補正係数演算手段で演算された上記
複数個の補正係数の最大のものと最小のものの偏差が所
定値を越えた場合、各補正係数を初期値とするものであ
る。
燃機関の失火検出装置は、内燃機関の所定クランク角毎
にクランク角センサから発生されるクランク１回転当た
り複数個の信号の周期を演算する周期演算手段と、定常
運転状態における複数個の信号の周期比から周期演算の
誤差を補正するための複数個の補正係数を演算する補正
係数演算手段と、この補正係数演算手段で演算された複
数個の補正係数が適正範囲にあるかを判定する補正係数
適正判定手段と、周期演算手段で演算された周期と補正
係数適正判定手段で適正を判定された複数個の補正係数
から周期の変動を定量化する周期変動係数を演算する周
期変動係数演算手段と、この周期変動係数演算手段で演
算された周期変動係数に基づいて失火の判定を行う失火
判定手段とを備え、補正係数演算手段で演算された上記
複数個の補正係数の最大のものと最小のものの偏差が所
定値を越えた場合、各補正係数を初期値とするものであ
る。
【００１３】請求項２の発明に係る内燃機関の失火検出
装置は、請求項１の発明において、初期値は、前回運転
時の最終値であるとするものである。
装置は、請求項１の発明において、初期値は、前回運転
時の最終値であるとするものである。
【００１４】請求項３の発明に係る内燃機関の失火検出
装置は、請求項１の発明において、初期値は、複数個の
補正係数の最大のものと最小のものから算出されるもの
である。
装置は、請求項１の発明において、初期値は、複数個の
補正係数の最大のものと最小のものから算出されるもの
である。
【００１５】
【作用】請求項１の発明においては、複数個の補正係数
を適正範囲にあるか否かを判定した後、この適正値を判
定された複数個の補正係数とクランク角センサからの複
数の信号の周期からその周期の変動を定量化する。これ
により、クランク角センサのセグメントの角度検出誤差
による不具合を回避すのに設けられた複数の補正係数
が、何らかの原因で適正範囲を越える値に書換わった後
も失火誤検出が継続する事態を防止することができ、信
頼性の向上が図れる。
を適正範囲にあるか否かを判定した後、この適正値を判
定された複数個の補正係数とクランク角センサからの複
数の信号の周期からその周期の変動を定量化する。これ
により、クランク角センサのセグメントの角度検出誤差
による不具合を回避すのに設けられた複数の補正係数
が、何らかの原因で適正範囲を越える値に書換わった後
も失火誤検出が継続する事態を防止することができ、信
頼性の向上が図れる。
【００１６】請求項２の発明においては、各補正係数の
初期値を前回運転時の最終値であるとする。これによ
り、一過性の要因で補正係数（学習値）が適正値を越え
た場合にそれまで学習してきた値が使用でき、再学習処
理が不要のため、即座に確実な失火判定が可能となる。
初期値を前回運転時の最終値であるとする。これによ
り、一過性の要因で補正係数（学習値）が適正値を越え
た場合にそれまで学習してきた値が使用でき、再学習処
理が不要のため、即座に確実な失火判定が可能となる。
【００１７】請求項３の発明においては、各補正係数の
初期値を複数個の補正係数の最大のものと最小のものか
ら算出、すなわち例えば両者の平均値を使用する。これ
により、補正係数すなわち学習値の偏差が適正範囲を越
えた場合に初期値としての学習値を固定値ではなく両学
習値の平均値とすることにより一過性の要因で学習値が
適正範囲を越えた場合、その直前（適正範囲内での最終
学習値に近い値）の学習結果が使用でき、再学習処理が
不要となり即座に精度良く失火判定が可能となる。
初期値を複数個の補正係数の最大のものと最小のものか
ら算出、すなわち例えば両者の平均値を使用する。これ
により、補正係数すなわち学習値の偏差が適正範囲を越
えた場合に初期値としての学習値を固定値ではなく両学
習値の平均値とすることにより一過性の要因で学習値が
適正範囲を越えた場合、その直前（適正範囲内での最終
学習値に近い値）の学習結果が使用でき、再学習処理が
不要となり即座に精度良く失火判定が可能となる。
【００１８】
【実施例】以下、この発明に係る内燃機関の失火検出装
置の一実施例を、例えば４気筒エンジンを搭載した車両
に適用した場合を例に取り、図を参照して説明する。 実施例１．図１はこの発明の実施例１を示す機能ブロッ
ク図である。図１において、図８と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明を省略する。図において、
５Ａは本実施例による失火検出装置、５８は補正係数演
算手段５３で演算された補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が適正
範囲であるかどうかを判定し、適正範囲外の場合にはこ
れを修正する補正係数適正判定手段、５４Ａは周期演算
手段５２からの周期Ｔと補正係数判定手段５８で適正判
定された補正係数ＫＬ１およびＫＬ２に基づいて周期Ｔ
の変動を定量化する係数として平均角加速度偏差ΔＷを
周期変動係数として演算する周期変動係数演算手段であ
る。その他の構成は図８の場合と同様である。
置の一実施例を、例えば４気筒エンジンを搭載した車両
に適用した場合を例に取り、図を参照して説明する。 実施例１．図１はこの発明の実施例１を示す機能ブロッ
ク図である。図１において、図８と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明を省略する。図において、
５Ａは本実施例による失火検出装置、５８は補正係数演
算手段５３で演算された補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が適正
範囲であるかどうかを判定し、適正範囲外の場合にはこ
れを修正する補正係数適正判定手段、５４Ａは周期演算
手段５２からの周期Ｔと補正係数判定手段５８で適正判
定された補正係数ＫＬ１およびＫＬ２に基づいて周期Ｔ
の変動を定量化する係数として平均角加速度偏差ΔＷを
周期変動係数として演算する周期変動係数演算手段であ
る。その他の構成は図８の場合と同様である。
【００１９】次に、図１の動作を図２および図３のフロ
ーチャートを参照して説明する。先ずステップＳ１にお
いて、周期演算手段５２によりクランク角センサ４(図
7)の出力信号ＳＧＴのＢＴＤＣ５°エッジ間の周期Ｔを
演算する。次いで、補正係数演算手段５３によりステッ
プＳ２において機関の回転数や負荷などの運転状態を表
わす情報ＳＧＣに基づいて現在の機関の運転状態が予め
定められた補正係数の学習演算が可能な運転条件に合致
しているか、つまり学習許可条件が成立しているか否か
を判定し、学習許可条件が成立している場合に限り以下
の学習演算手順を実行する。この学習許可条件としては
例えばエンジンの回転数が１０００〜４０００ｒｐｍの
範囲内にあること等が考えられる外、後述の失火判定条
件の一部も含まれており、失火が発生した疑いがある場
合は学習を禁止するようになっている。
ーチャートを参照して説明する。先ずステップＳ１にお
いて、周期演算手段５２によりクランク角センサ４(図
7)の出力信号ＳＧＴのＢＴＤＣ５°エッジ間の周期Ｔを
演算する。次いで、補正係数演算手段５３によりステッ
プＳ２において機関の回転数や負荷などの運転状態を表
わす情報ＳＧＣに基づいて現在の機関の運転状態が予め
定められた補正係数の学習演算が可能な運転条件に合致
しているか、つまり学習許可条件が成立しているか否か
を判定し、学習許可条件が成立している場合に限り以下
の学習演算手順を実行する。この学習許可条件としては
例えばエンジンの回転数が１０００〜４０００ｒｐｍの
範囲内にあること等が考えられる外、後述の失火判定条
件の一部も含まれており、失火が発生した疑いがある場
合は学習を禁止するようになっている。
【００２０】次いで、ステップＳ３において、今回の周
期Ｔｉがどのセグメントに対応しているか、つまり、４
気筒の内第１気筒（＃１），第４気筒（＃４）である
か、あるいは第３気筒（＃３），第２気筒（＃２）であ
るかを判定し、その結果に応じて補正係数ＫＬ１とＫＬ
２のうちどちらの補正係数を今回更新するかが決定され
る。なお、一例として第１気筒，第４気筒の場合は補正
係数ＫＬ１が使用され、第３気筒，第２気筒の場合は補
正係数ＫＬ２が使用されるようになされている。そし
て、第１気筒，第４気筒の場合はステップＳ４におい
て、第３気筒，第２気筒の場合はステップＳ５におい
て、下記の式（１）および（２）に従ってそれぞれ補正
係数ＫＬ１およびＫＬ２が演算される。これにより補正
係数ＫＬ１およびＫＬ２はクランク角センサ４の出力信
号ＳＧＴの立ち下がりエッジごとに交互に更新されるこ
とになる。なお、補正係数ＫＬ１の更新のときには、補
正係数ＫＬ２はＫＬ２i＝ＫＬ２i-1で更新されず、ま
た、補正係数ＫＬ２の更新のときには、補正係数ＫＬ１
はＫＬ１i＝ＫＬ１i-1で更新されない。
期Ｔｉがどのセグメントに対応しているか、つまり、４
気筒の内第１気筒（＃１），第４気筒（＃４）である
か、あるいは第３気筒（＃３），第２気筒（＃２）であ
るかを判定し、その結果に応じて補正係数ＫＬ１とＫＬ
２のうちどちらの補正係数を今回更新するかが決定され
る。なお、一例として第１気筒，第４気筒の場合は補正
係数ＫＬ１が使用され、第３気筒，第２気筒の場合は補
正係数ＫＬ２が使用されるようになされている。そし
て、第１気筒，第４気筒の場合はステップＳ４におい
て、第３気筒，第２気筒の場合はステップＳ５におい
て、下記の式（１）および（２）に従ってそれぞれ補正
係数ＫＬ１およびＫＬ２が演算される。これにより補正
係数ＫＬ１およびＫＬ２はクランク角センサ４の出力信
号ＳＧＴの立ち下がりエッジごとに交互に更新されるこ
とになる。なお、補正係数ＫＬ１の更新のときには、補
正係数ＫＬ２はＫＬ２i＝ＫＬ２i-1で更新されず、ま
た、補正係数ＫＬ２の更新のときには、補正係数ＫＬ１
はＫＬ１i＝ＫＬ１i-1で更新されない。
【００２１】 ＫＬ１i＝Ｋｓ×ＫＬ１i-1＋（１−Ｋｓ）×ＫＲi ・・・（１）
【００２２】 ＫＬ２i＝Ｋｓ×ＫＬ２i-1＋（１−Ｋｓ）×ＫＲi ・・・（２）
【００２３】上記式（１）および（２）において、ＫＲ
iは最新の２回分の周期Ｔから求めた機関１回転分の周
期と最新の半回転分の周期の比を正規化した値で、下記
のように定義される。
iは最新の２回分の周期Ｔから求めた機関１回転分の周
期と最新の半回転分の周期の比を正規化した値で、下記
のように定義される。
【００２４】 ＫＲi＝２×Ｔi／（Ｔi＋Ｔi-1） ・・・（３）
【００２５】また、Ｋｓは予め定めた１以下の所定値で
ある。この式（１）〜（３）より、センシングブレード
の各セグメントが１回転する時間（Ｔi＋Ｔi-1）とそれ
ぞれの各セグメントの長さの時間の比が補正係数ＫＬ
１，ＫＬ２となることが分かる。従って、補正係数ＫＬ
１およびＫＬ２は、各々に対応した周期比ＫＲをサンプ
リングし、それをソフトウェアの１次フィルタでなまし
た値に相当し、後述の式（４）ではこれを用いて対応す
る周期値を補正して平均角加速度ΔＶを求める。
ある。この式（１）〜（３）より、センシングブレード
の各セグメントが１回転する時間（Ｔi＋Ｔi-1）とそれ
ぞれの各セグメントの長さの時間の比が補正係数ＫＬ
１，ＫＬ２となることが分かる。従って、補正係数ＫＬ
１およびＫＬ２は、各々に対応した周期比ＫＲをサンプ
リングし、それをソフトウェアの１次フィルタでなまし
た値に相当し、後述の式（４）ではこれを用いて対応す
る周期値を補正して平均角加速度ΔＶを求める。
【００２６】そして、上述のステップＳ４，Ｓ５におけ
る処理が終わったとき、またはステップＳ２で学習許可
条件が成立していない場合は次のステップＳ６に進んで
補正係数学習値の適正判定を行う。補正係数ＫＬ１、Ｋ
Ｌ２は上述したようにクランク角センサ４の出力信号Ｓ
ＧＴの周期誤差に関わる種々の要因を吸収するための値
であり、設計的にその適正範囲が演算できる。そこで、
ステップＳ６，Ｓ７においては、補正係数ＫＬ１、ＫＬ
２の絶対値が適正範囲内かどうかの判定と適正範囲外時
の処理を行っている。ここで、図４を参照して、適正範
囲の設定例を説明する。図４の横軸は補正係数ＫＬ１,
ＫＬ２の値を、縦軸は補正係数ＫＬ１,ＫＬ２の頻度分
布をそれぞれ示しており、上記式（１）および（２）よ
り原理的に定常ではＫＬ１＋ＫＬ２＝１となるため、１
を中心とした左右対象な分布となる。
る処理が終わったとき、またはステップＳ２で学習許可
条件が成立していない場合は次のステップＳ６に進んで
補正係数学習値の適正判定を行う。補正係数ＫＬ１、Ｋ
Ｌ２は上述したようにクランク角センサ４の出力信号Ｓ
ＧＴの周期誤差に関わる種々の要因を吸収するための値
であり、設計的にその適正範囲が演算できる。そこで、
ステップＳ６，Ｓ７においては、補正係数ＫＬ１、ＫＬ
２の絶対値が適正範囲内かどうかの判定と適正範囲外時
の処理を行っている。ここで、図４を参照して、適正範
囲の設定例を説明する。図４の横軸は補正係数ＫＬ１,
ＫＬ２の値を、縦軸は補正係数ＫＬ１,ＫＬ２の頻度分
布をそれぞれ示しており、上記式（１）および（２）よ
り原理的に定常ではＫＬ１＋ＫＬ２＝１となるため、１
を中心とした左右対象な分布となる。
【００２７】図４中、実線は上述の設計的に考えられる
分布状態を示しており、設計判定値は設計下限値ＫＬＬ
１、設計上限値ＫＬＭ１と設定できる。しかし実際には
過渡運転等で補正係数ＫＬ１,ＫＬ２の値が一時的に変
動する可能性がある。図５は加速運転時の補正係数ＫＬ
１、ＫＬ２の動きを示している。加速運転することによ
り、エンジン回転速度Ｎｅが図５の様に上昇した場合、
クランク角センサ４の出力信号ＳＧＴの周期は徐々に短
くなるため、上記式（３）により学習値すなわち補正係
数ＫＬ１、ＫＬ２は共に図５に示すように徐々に小さく
なり、定常運転を想定して設定した設計下限値ＫＬＬ１
を一時的に越える可能性がある。従って実際の補正係数
ＫＬ１,ＫＬ２は図４中破線の様な分布となり、余裕を
とって通常、設計判定値は設計下限値ＫＬＬ２、設計上
限値ＫＬＭ２の値を設定している。
分布状態を示しており、設計判定値は設計下限値ＫＬＬ
１、設計上限値ＫＬＭ１と設定できる。しかし実際には
過渡運転等で補正係数ＫＬ１,ＫＬ２の値が一時的に変
動する可能性がある。図５は加速運転時の補正係数ＫＬ
１、ＫＬ２の動きを示している。加速運転することによ
り、エンジン回転速度Ｎｅが図５の様に上昇した場合、
クランク角センサ４の出力信号ＳＧＴの周期は徐々に短
くなるため、上記式（３）により学習値すなわち補正係
数ＫＬ１、ＫＬ２は共に図５に示すように徐々に小さく
なり、定常運転を想定して設定した設計下限値ＫＬＬ１
を一時的に越える可能性がある。従って実際の補正係数
ＫＬ１,ＫＬ２は図４中破線の様な分布となり、余裕を
とって通常、設計判定値は設計下限値ＫＬＬ２、設計上
限値ＫＬＭ２の値を設定している。
【００２８】さて、ステップＳ６において、補正係数適
正判定手段５８により補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が適正範
囲内すなわち設計下限値ＫＬＬ２および設計上限値ＫＬ
Ｍ２以内の値かどうかを判定し、いずれかの値が適正範
囲外の場合にはステップＳ７において補正係数ＫＬ１,
ＫＬ２の値を予め決められた初期値としてプリセットす
る。そして、ステップＳ７の処理が終わったとき、また
は、ステップＳ６で補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が適正範囲
内と判定された場合には、ステップＳ８に進む。
正判定手段５８により補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が適正範
囲内すなわち設計下限値ＫＬＬ２および設計上限値ＫＬ
Ｍ２以内の値かどうかを判定し、いずれかの値が適正範
囲外の場合にはステップＳ７において補正係数ＫＬ１,
ＫＬ２の値を予め決められた初期値としてプリセットす
る。そして、ステップＳ７の処理が終わったとき、また
は、ステップＳ６で補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が適正範囲
内と判定された場合には、ステップＳ８に進む。
【００２９】そして、ステップＳ８において、エンジン
の運転状態が始動中かどうか判定する。通常は失火検出
装置はその他エンジン制御機能を有しており始動スイッ
チ（図示せず）が使用されているため、この始動スイッ
チがオンした時に始動と判定し、始動の場合、ステップ
Ｓ９において、現在の補正係数ＫＬ１,ＫＬ２の値を学
習値としてメモリ（図示せず）へ記憶する。補正係数Ｋ
Ｌ１、ＫＬ２はエンスト、始動時には更新されないた
め、ステップＳ９で記憶された値は、前回運転時の補正
係数ＫＬ１,ＫＬ２の最終値となっている。そして、ス
テップＳ９の処理が終わったとき、または、ステップＳ
８で始動運転中でないと判定された場合には、ステップ
Ｓ１０に進む。
の運転状態が始動中かどうか判定する。通常は失火検出
装置はその他エンジン制御機能を有しており始動スイッ
チ（図示せず）が使用されているため、この始動スイッ
チがオンした時に始動と判定し、始動の場合、ステップ
Ｓ９において、現在の補正係数ＫＬ１,ＫＬ２の値を学
習値としてメモリ（図示せず）へ記憶する。補正係数Ｋ
Ｌ１、ＫＬ２はエンスト、始動時には更新されないた
め、ステップＳ９で記憶された値は、前回運転時の補正
係数ＫＬ１,ＫＬ２の最終値となっている。そして、ス
テップＳ９の処理が終わったとき、または、ステップＳ
８で始動運転中でないと判定された場合には、ステップ
Ｓ１０に進む。
【００３０】そして、ステップＳ１０において、補正係
数ＫＬ１とＫＬ２の偏差を演算し、ステップＳ１１にお
いて、補正係数ＫＬ１とＫＬ２の偏差が適正値以上か否
かを判定する。両者の偏差が適正値を越えた場合には、
ステップＳ１２において、補正係数ＫＬ１、ＫＬ２の値
を予め決められた初期値としてプリセットする。そし
て、ステップＳ１２の処理が終わったとき、または、ス
テップＳ１１で補正係数ＫＬ１とＫＬ２の偏差が適正値
以上でないと判定された場合には、ステップＳ１３（図
３）に進む。ここで、上述の予め決められた初期値と
は、ステップＳ９でメモリに記憶された値である。
数ＫＬ１とＫＬ２の偏差を演算し、ステップＳ１１にお
いて、補正係数ＫＬ１とＫＬ２の偏差が適正値以上か否
かを判定する。両者の偏差が適正値を越えた場合には、
ステップＳ１２において、補正係数ＫＬ１、ＫＬ２の値
を予め決められた初期値としてプリセットする。そし
て、ステップＳ１２の処理が終わったとき、または、ス
テップＳ１１で補正係数ＫＬ１とＫＬ２の偏差が適正値
以上でないと判定された場合には、ステップＳ１３（図
３）に進む。ここで、上述の予め決められた初期値と
は、ステップＳ９でメモリに記憶された値である。
【００３１】かくして、補正係数ＫＬ１、ＫＬ２は定常
運転時は原理的に図４の１.０を中心に対象な値とな
り、過渡運転時は、図５で説明したように１.０に対し
同じ方向へシフトする。従って、上述のごとく補正係数
ＫＬ１,ＫＬ２の偏差による適正値の範囲の判定を行う
ことにより、図４に示したように上下限の設計判定値を
設計下限値ＫＬＬ２,設計上限値ＫＬＭ２から設計下限
値ＫＬＬ１，設計上限値ＫＬＭ１へ狭く設定することが
可能となり、加減速以外の要因で補正係数ＫＬ１，ＫＬ
２が設計下限値ＫＬＬ１〜ＫＬＬ２、設計上限値ＫＬＭ
１〜ＫＬＭ２の値となった場合に故障検出が可能とな
る。また、補正係数すなわち学習値の偏差が適正値を越
えた場合に学習値を固定値ではなく始動運転時の値（前
回運転時の最終値）とすることにより、一過性の要因で
学習値が適正値を越えた場合にそれまで学習してきた値
が使用でき、再学習処理が不要のため、即座に確実な失
火判定が可能となる。
運転時は原理的に図４の１.０を中心に対象な値とな
り、過渡運転時は、図５で説明したように１.０に対し
同じ方向へシフトする。従って、上述のごとく補正係数
ＫＬ１,ＫＬ２の偏差による適正値の範囲の判定を行う
ことにより、図４に示したように上下限の設計判定値を
設計下限値ＫＬＬ２,設計上限値ＫＬＭ２から設計下限
値ＫＬＬ１，設計上限値ＫＬＭ１へ狭く設定することが
可能となり、加減速以外の要因で補正係数ＫＬ１，ＫＬ
２が設計下限値ＫＬＬ１〜ＫＬＬ２、設計上限値ＫＬＭ
１〜ＫＬＭ２の値となった場合に故障検出が可能とな
る。また、補正係数すなわち学習値の偏差が適正値を越
えた場合に学習値を固定値ではなく始動運転時の値（前
回運転時の最終値）とすることにより、一過性の要因で
学習値が適正値を越えた場合にそれまで学習してきた値
が使用でき、再学習処理が不要のため、即座に確実な失
火判定が可能となる。
【００３２】次に、図３のステップＳ１３において、周
期変動係数演算手段５４ＡによりステップＳ１で算出さ
れた周期ＴとステップＳ９でメモリに記憶されている補
正係数ＫＬ１，ＫＬ２に基づいて次の式（４）および
（５）に従って平均角加速度ΔＶを演算する。第１気筒
および第４気筒のＢＴＤＣ５°直後の場合、
期変動係数演算手段５４ＡによりステップＳ１で算出さ
れた周期ＴとステップＳ９でメモリに記憶されている補
正係数ＫＬ１，ＫＬ２に基づいて次の式（４）および
（５）に従って平均角加速度ΔＶを演算する。第１気筒
および第４気筒のＢＴＤＣ５°直後の場合、
【００３３】 ΔＶ＝１／Ｔi×（ＫＬ１i-1／Ｔi−ＫＬ２i-1／Ｔi-1） ・・・（４）
【００３４】第２および第３気筒のＢＴＤＣ５°直後の
場合、
場合、
【００３５】 ΔＶ＝１／Ｔi×（ＫＬ２i-1／Ｔi−ＫＬ１i-1／Ｔi-1） ・・・（５）
【００３６】なお、上記各式において、添え字ｉは今回
の周期演算タイミングを、添え字ｉ−１は前回の周期演
算タイミングを表す。また、ＫＬ１およびＫＬ２は上述
のごとくセグメントエッジの角度誤差によって生じる周
期Ｔの誤差を打ち消すための補正係数（学習値）であ
り、この補正係数の求め方については上述したとおりで
ある。ここで、上記式（４）および（５）の物理的意味
について説明する。円運動における回転角速度ω（１／
Ｓ）および平均角加速度ΔＶ（１／Ｓ2）をＢＴＤＣ５
°エッジ間の周期Ｔを用いて表現した場合、一般的にそ
れぞれ下記の式で定義できる。
の周期演算タイミングを、添え字ｉ−１は前回の周期演
算タイミングを表す。また、ＫＬ１およびＫＬ２は上述
のごとくセグメントエッジの角度誤差によって生じる周
期Ｔの誤差を打ち消すための補正係数（学習値）であ
り、この補正係数の求め方については上述したとおりで
ある。ここで、上記式（４）および（５）の物理的意味
について説明する。円運動における回転角速度ω（１／
Ｓ）および平均角加速度ΔＶ（１／Ｓ2）をＢＴＤＣ５
°エッジ間の周期Ｔを用いて表現した場合、一般的にそ
れぞれ下記の式で定義できる。
【００３７】 ωi＝π／Ｔi ・・・（６）
【００３８】 ΔＶi＝１／Ｔi×（ωi−ωi-1） ・・・（７）
【００３９】このうち式（６）のＴiについては正確に
πに対応した周期でなければ誤差の要因になるが、現実
には前述したセグメントエッジの角度誤差の要因を含む
値となっているため補正を必要とする。このため、セグ
メントのπ相当エッジの間の検出誤差を含む角度θとπ
との比を補正係数ＫＬi（=θ／π）として定義し、これ
を（６）式に組み込み、（７）式に代入して整理する
と、次式が得られる。
πに対応した周期でなければ誤差の要因になるが、現実
には前述したセグメントエッジの角度誤差の要因を含む
値となっているため補正を必要とする。このため、セグ
メントのπ相当エッジの間の検出誤差を含む角度θとπ
との比を補正係数ＫＬi（=θ／π）として定義し、これ
を（６）式に組み込み、（７）式に代入して整理する
と、次式が得られる。
【００４０】 ΔＶi＝π／Ｔi×（ＫＬi／Ｔi−ＫＬi-1／Ｔi-1） ・・・（８）
【００４１】図１０に関連して説明したようにＢＴＤＣ
５°エッジ間に対応する誤差は２種類であるため補正係
数も２種類とし、かつ常数πの掛け算を省略した式が式
（４）および（５）に相当する。上述では、式（４）お
よび（５）で定義したΔＶを平均角加速度と称してい
る。
５°エッジ間に対応する誤差は２種類であるため補正係
数も２種類とし、かつ常数πの掛け算を省略した式が式
（４）および（５）に相当する。上述では、式（４）お
よび（５）で定義したΔＶを平均角加速度と称してい
る。
【００４２】次に、ステップＳ１４において、次式に従
って平均角加速度ΔＶの今回の演算値と前回の演算値と
の平均角加速度偏差（変動分）ΔＷ（１／Ｓ2）を求め
る。
って平均角加速度ΔＶの今回の演算値と前回の演算値と
の平均角加速度偏差（変動分）ΔＷ（１／Ｓ2）を求め
る。
【００４３】 ΔＷi＝ΔＶi−ΔＶi-1 ・・・（９）
【００４４】次いで、失火判定手段５５によりステップ
Ｓ１５において、機関の回転数や負荷などの運転状態を
表わす情報ＥＯＣに基づいて現在の機関の運転状態が予
め定められた失火検出が可能な運転条件、例えばエンジ
ンの回転数が１０００〜４０００ｒｐｍ内にあるかとい
う条件に合致しているか否かを判定し、合致している場
合に限り以下の失火検出手順を実行する。
Ｓ１５において、機関の回転数や負荷などの運転状態を
表わす情報ＥＯＣに基づいて現在の機関の運転状態が予
め定められた失火検出が可能な運転条件、例えばエンジ
ンの回転数が１０００〜４０００ｒｐｍ内にあるかとい
う条件に合致しているか否かを判定し、合致している場
合に限り以下の失火検出手順を実行する。
【００４５】すなわち、ステップＳ１６では現在の機関
の運転条件に適した失火判定基準値ＴＨ１，ＴＨ２およ
びＴＨ３を予め周期Ｔに基づいて定められた代表値を基
に演算し、続くステップＳ１７〜Ｓ１９においてこれら
の判定基準値に従って失火の可能性を判定し、全失火判
定条件が成立した場合、つまり、今回の平均角加速度偏
差ΔＷiが判定基準値ＴＨ１より小さく、今回の平均角
加速度ΔＶiが判定基準値ＴＨ２より小さく、かつ前回
の平均角加速度偏差ΔＷi-1がＴＨ３より大きい場合は
ステップＳ２０において、失火と判定し、故障情報の記
憶、表示等の失火判定された場合の処理を実行する。因
に、上記失火判定基準値ＴＨ１，ＴＨ３は図９の判定値
Ｃi-2，Ｃi-1にそれぞれ設定され、また、失火判定基準
値ＴＨ２は図９の平均角加速度ΔＶの０なる値より若干
上の近傍に設定される。一方、ステップＳ１７〜１９で
どれか１つでも失火判定条件が成立しなかった場合はス
テップＳ２１において失火していないと判定し、失火し
ていない場合の処理する。
の運転条件に適した失火判定基準値ＴＨ１，ＴＨ２およ
びＴＨ３を予め周期Ｔに基づいて定められた代表値を基
に演算し、続くステップＳ１７〜Ｓ１９においてこれら
の判定基準値に従って失火の可能性を判定し、全失火判
定条件が成立した場合、つまり、今回の平均角加速度偏
差ΔＷiが判定基準値ＴＨ１より小さく、今回の平均角
加速度ΔＶiが判定基準値ＴＨ２より小さく、かつ前回
の平均角加速度偏差ΔＷi-1がＴＨ３より大きい場合は
ステップＳ２０において、失火と判定し、故障情報の記
憶、表示等の失火判定された場合の処理を実行する。因
に、上記失火判定基準値ＴＨ１，ＴＨ３は図９の判定値
Ｃi-2，Ｃi-1にそれぞれ設定され、また、失火判定基準
値ＴＨ２は図９の平均角加速度ΔＶの０なる値より若干
上の近傍に設定される。一方、ステップＳ１７〜１９で
どれか１つでも失火判定条件が成立しなかった場合はス
テップＳ２１において失火していないと判定し、失火し
ていない場合の処理する。
【００４６】以上の手順で演算された平均角加速度ΔＶ
のシミュレーション結果を図６に示す。図において、Ｓ
ＧＣは気筒識別信号、ＳＧＴはクランク角センサ４の出
力信号でＢＴＤＣ７５°で立ち上がりＢＴＤＣ５°で立
ち下がる信号、＃１から＃４は各時点での点火予定気筒
の番号、ωは機関の実際の回転角速度、ΔＶはクランク
角センサ４の出力信号ＳＧＴの立ち下がりエッジ間の周
期を基に補正係数を含めて算出した平均角加速度、Δ
Ｖ’はΔＶの演算において補正係数を１（補正なし相
当）とした場合の上記平均角加速度を表す。
のシミュレーション結果を図６に示す。図において、Ｓ
ＧＣは気筒識別信号、ＳＧＴはクランク角センサ４の出
力信号でＢＴＤＣ７５°で立ち上がりＢＴＤＣ５°で立
ち下がる信号、＃１から＃４は各時点での点火予定気筒
の番号、ωは機関の実際の回転角速度、ΔＶはクランク
角センサ４の出力信号ＳＧＴの立ち下がりエッジ間の周
期を基に補正係数を含めて算出した平均角加速度、Δ
Ｖ’はΔＶの演算において補正係数を１（補正なし相
当）とした場合の上記平均角加速度を表す。
【００４７】補正係数を用いた演算を行うことにより、
ΔＶ’に見られるノイズ成分が除去され、ΔＶ（実線）
に見られるごとく単純化された波形となるので以後の失
火判定処理が容易となる。しかし、時刻Ｔ0でＫＬ２
（＃2,＃3気筒用学習値）が何らかの原因で＋側に書換
わった場合を考えると、ΔＶ’（学習値の補正なし）の
平均角加速度への影響は無いものの、ΔＶ（学習値の補
正あり）の平均角加速度は、＃2,＃3の平均角速度が実
際より大きいと認識されるため破線のように＃2,＃3で
は＋側に、＃1、＃4ではー側にシフトすることになる。
従って、この場合周期変動係数演算手段５４Ａから失火
判定手段５５に入力される信号は、上述の失火判定手順
に従って時刻Ｔ1,Ｔ2で誤って失火と判定される。
ΔＶ’に見られるノイズ成分が除去され、ΔＶ（実線）
に見られるごとく単純化された波形となるので以後の失
火判定処理が容易となる。しかし、時刻Ｔ0でＫＬ２
（＃2,＃3気筒用学習値）が何らかの原因で＋側に書換
わった場合を考えると、ΔＶ’（学習値の補正なし）の
平均角加速度への影響は無いものの、ΔＶ（学習値の補
正あり）の平均角加速度は、＃2,＃3の平均角速度が実
際より大きいと認識されるため破線のように＃2,＃3で
は＋側に、＃1、＃4ではー側にシフトすることになる。
従って、この場合周期変動係数演算手段５４Ａから失火
判定手段５５に入力される信号は、上述の失火判定手順
に従って時刻Ｔ1,Ｔ2で誤って失火と判定される。
【００４８】このように、本実施例では、補正係数ＫＬ
１,ＫＬ２の偏差による適正値の範囲の判定を行うこと
により、上下限の設計判定値を設計下限値ＫＬＬ２,設
計上限値ＫＬＭ２から設計下限値ＫＬＬ１，設計上限値
ＫＬＭ１へ狭く設定することが可能となり、加減速以外
の要因で補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が設計下限値ＫＬＬ１
〜ＫＬＬ２、設計上限値ＫＬＭ１〜ＫＬＭ２の値となっ
た場合に故障検出が可能となる。また、補正係数すなわ
ち学習値の偏差が適正値を越えた場合に学習値を固定値
ではなく始動運転時の値（前回運転時の最終値）とする
ことにより、一過性の要因で学習値が適正値を越えた場
合にそれまで学習してきた値が使用でき、再学習処理が
不要のため、即座に確実な失火判定が可能となる。
１,ＫＬ２の偏差による適正値の範囲の判定を行うこと
により、上下限の設計判定値を設計下限値ＫＬＬ２,設
計上限値ＫＬＭ２から設計下限値ＫＬＬ１，設計上限値
ＫＬＭ１へ狭く設定することが可能となり、加減速以外
の要因で補正係数ＫＬ１,ＫＬ２が設計下限値ＫＬＬ１
〜ＫＬＬ２、設計上限値ＫＬＭ１〜ＫＬＭ２の値となっ
た場合に故障検出が可能となる。また、補正係数すなわ
ち学習値の偏差が適正値を越えた場合に学習値を固定値
ではなく始動運転時の値（前回運転時の最終値）とする
ことにより、一過性の要因で学習値が適正値を越えた場
合にそれまで学習してきた値が使用でき、再学習処理が
不要のため、即座に確実な失火判定が可能となる。
【００４９】実施例２．なお、上記実施例では補正係数
すなわち学習値の偏差が適正値を越えた場合に初期値と
しての学習値を固定値ではなく始動運転時の値（前回運
転時の最終値）とする場合について説明したが、最新の
補正係数ＫＬ１とＫＬ２とから求められた値（両者の平
均値）を初期値としてもよい。このように、本実施例で
は、補正係数すなわち学習値の偏差が適正範囲を越えた
場合に初期値としての学習値を固定値ではなく両学習値
の平均値とすることにより一過性の要因で学習値が適正
範囲を越えた場合、その直前（適正範囲内での最終学習
値に近い値）の学習結果が使用でき、再学習処理が不要
となり即座に精度良く失火判定が可能となる。
すなわち学習値の偏差が適正値を越えた場合に初期値と
しての学習値を固定値ではなく始動運転時の値（前回運
転時の最終値）とする場合について説明したが、最新の
補正係数ＫＬ１とＫＬ２とから求められた値（両者の平
均値）を初期値としてもよい。このように、本実施例で
は、補正係数すなわち学習値の偏差が適正範囲を越えた
場合に初期値としての学習値を固定値ではなく両学習値
の平均値とすることにより一過性の要因で学習値が適正
範囲を越えた場合、その直前（適正範囲内での最終学習
値に近い値）の学習結果が使用でき、再学習処理が不要
となり即座に精度良く失火判定が可能となる。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、内燃機関の所定クランク角毎にクランク角センサか
ら発生されるクランク１回転当たり複数個の信号の周期
を演算する周期演算手段と、定常運転状態における複数
個の信号の周期比から周期演算の誤差を補正するための
複数個の補正係数を演算する補正係数演算手段と、この
補正係数演算手段で演算された複数個の補正係数が適正
範囲にあるかを判定する補正係数適正判定手段と、周期
演算手段で演算された周期と補正係数適正判定手段で適
正を判定された複数個の補正係数から周期の変動を定量
化する周期変動係数を演算する周期変動係数演算手段
と、この周期変動係数演算手段で演算された周期変動係
数に基づいて失火の判定を行う失火判定手段とを備え、
補正係数演算手段で演算された上記複数個の補正係数の
最大のものと最小のものの偏差が所定値を越えた場合、
各補正係数を初期値とするので、クランク角センサのセ
グメントの角度検出誤差による不具合を回避するのに設
けられた複数の補正係数が、何らかの原因で適正範囲を
越える値に書換わった後も失火誤検出が継続する事態を
防止することができ、装置の信頼性を向上できるという
効果がある。
ば、内燃機関の所定クランク角毎にクランク角センサか
ら発生されるクランク１回転当たり複数個の信号の周期
を演算する周期演算手段と、定常運転状態における複数
個の信号の周期比から周期演算の誤差を補正するための
複数個の補正係数を演算する補正係数演算手段と、この
補正係数演算手段で演算された複数個の補正係数が適正
範囲にあるかを判定する補正係数適正判定手段と、周期
演算手段で演算された周期と補正係数適正判定手段で適
正を判定された複数個の補正係数から周期の変動を定量
化する周期変動係数を演算する周期変動係数演算手段
と、この周期変動係数演算手段で演算された周期変動係
数に基づいて失火の判定を行う失火判定手段とを備え、
補正係数演算手段で演算された上記複数個の補正係数の
最大のものと最小のものの偏差が所定値を越えた場合、
各補正係数を初期値とするので、クランク角センサのセ
グメントの角度検出誤差による不具合を回避するのに設
けられた複数の補正係数が、何らかの原因で適正範囲を
越える値に書換わった後も失火誤検出が継続する事態を
防止することができ、装置の信頼性を向上できるという
効果がある。
【００５１】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明において、初期値は、前回運転時の最終値である
ので、請求項１の発明の効果に加えて、一過性の要因で
補正係数（学習値）が適正値を越えた場合にそれまで学
習してきた値が使用でき、再学習処理が不要のため、即
座に確実な失火判定が可能となるという効果ある。
の発明において、初期値は、前回運転時の最終値である
ので、請求項１の発明の効果に加えて、一過性の要因で
補正係数（学習値）が適正値を越えた場合にそれまで学
習してきた値が使用でき、再学習処理が不要のため、即
座に確実な失火判定が可能となるという効果ある。
【００５２】また、請求項３の発明によれば、請求項１
の発明において、初期値は、複数個の補正係数の最大の
ものと最小のものから算出されるので、請求項１の発明
の効果に加えて、補正係数すなわち学習値の偏差が適正
範囲を越えた場合に初期値としての学習値を固定値では
なく両学習値の平均値とすることにより一過性の要因で
学習値が適正範囲を越えた場合、その直前（適正範囲内
での最終学習値に近い値）の学習結果が使用でき、再学
習処理が不要となり即座に精度良く失火判定が可能とな
るという効果がある。
の発明において、初期値は、複数個の補正係数の最大の
ものと最小のものから算出されるので、請求項１の発明
の効果に加えて、補正係数すなわち学習値の偏差が適正
範囲を越えた場合に初期値としての学習値を固定値では
なく両学習値の平均値とすることにより一過性の要因で
学習値が適正範囲を越えた場合、その直前（適正範囲内
での最終学習値に近い値）の学習結果が使用でき、再学
習処理が不要となり即座に精度良く失火判定が可能とな
るという効果がある。
【図１】 この発明に係る内燃機関の失火検出装置の一
実施例を示すブロック図である。
実施例を示すブロック図である。
【図２】 この発明に係る内燃機関の失火検出装置の一
実施例の動作説明に供するためのフローチャートであ
る。
実施例の動作説明に供するためのフローチャートであ
る。
【図３】 この発明に係る内燃機関の失火検出装置の一
実施例の動作説明に供するためのフローチャートであ
る。
実施例の動作説明に供するためのフローチャートであ
る。
【図４】 この発明に係る内燃機関の失火検出装置の一
実施例における学習値の頻度分布と適正範囲設定の説明
に供するための図である。
実施例における学習値の頻度分布と適正範囲設定の説明
に供するための図である。
【図５】 この発明に係る内燃機関の失火検出装置の一
実施例における加速運転時の学習値の挙動と適正範囲設
定の説明に供するための図である。
実施例における加速運転時の学習値の挙動と適正範囲設
定の説明に供するための図である。
【図６】 この発明に係る内燃機関の失火検出装置の一
実施例における学習値書換り時の動作説明に供するため
の図である。
実施例における学習値書換り時の動作説明に供するため
の図である。
【図７】 従来の内燃機関の失火検出装置とその周辺部
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図８】 従来の内燃機関の失火検出装置の具体的回路
構成の一例を示すブロック図である。
構成の一例を示すブロック図である。
【図９】 従来の内燃機関の失火検出装置の動作説明に
供するためのタイムチャートである。
供するためのタイムチャートである。
【図１０】 従来の内燃機関の失火検出装置のセンシン
グブレードの作り込み誤差の説明のための図である。
グブレードの作り込み誤差の説明のための図である。
【図１１】 従来の内燃機関の失火検出装置の失火検出
動作の説明に供するためのタイムチャートである。
動作の説明に供するためのタイムチャートである。
１ 内燃機関本体、４ クランク角センサ、５Ａ 失火
検出装置、５２ 周期演算手段、５３ 補正係数演算手
段、５４Ａ 周期変動係数演算手段、５５ 失火判定手
段、５８ 補正係数適正判定手段。
検出装置、５２ 周期演算手段、５３ 補正係数演算手
段、５４Ａ 周期変動係数演算手段、５５ 失火判定手
段、５８ 補正係数適正判定手段。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 395
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の所定クランク角毎にクランク
角センサから発生されるクランク１回転当たり複数個の
信号の周期を演算する周期演算手段と、 定常運転状態における上記複数個の信号の周期比から周
期演算の誤差を補正するための複数個の補正係数を演算
する補正係数演算手段と、 この補正係数演算手段で演算された複数個の補正係数が
適正範囲にあるかを判定する補正係数適正判定手段と、 上記周期演算手段で演算された周期と上記補正係数適正
判定手段で適正を判定された複数個の補正係数から周期
の変動を定量化する周期変動係数を演算する周期変動係
数演算手段と、 この周期変動係数演算手段で演算された周期変動係数に
基づいて失火の判定を行う失火判定手段とを備え、上記
補正係数演算手段で演算された上記複数個の補正係数の
最大のものと最小のものの偏差が所定値を越えた場合、
各補正係数を初期値と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】 上記初期値は、前回運転時の最終値であ
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３】 上記初期値は、上記複数個の補正係数の
最大のものと最小のものから算出されることを特徴とす
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 |
|---|---|---|---|
| JP16839694A JP3212223B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 内燃機関の失火検出装置 |
| US08/500,503 US5625143A (en) | 1994-07-20 | 1995-07-11 | Misfire detector for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16839694A JP3212223B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828340A JPH0828340A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3212223B2 true JP3212223B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=15867347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16839694A Expired - Fee Related JP3212223B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5625143A (ja) |
| JP (1) | JP3212223B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5979407A (en) * | 1998-06-01 | 1999-11-09 | Cummins Engine Company, Inc. | Passive and active misfire diagnosis for internal combustion engines |
| US6564109B1 (en) | 1999-11-26 | 2003-05-13 | General Electric Company | Methods and systems for compensation of measurement error |
| JP4461586B2 (ja) * | 2000-08-03 | 2010-05-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関用失火検出装置 |
| JP2004293520A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | バルブタイミング制御システムの異常診断装置 |
| JP5673565B2 (ja) * | 2012-01-10 | 2015-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US20140277997A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Mark Shaffer | Electronic Detection of Engine Malfunction |
| JP6593560B1 (ja) * | 2019-02-15 | 2019-10-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の失火検出装置、内燃機関の失火検出システム、データ解析装置、および内燃機関の制御装置 |
| JP7139513B2 (ja) * | 2019-03-13 | 2022-09-20 | ヤマハ発動機株式会社 | ストラドルドビークルエンジンユニット、及びストラドルドビークル |
| SE543732C2 (en) * | 2019-08-22 | 2021-07-06 | Scania Cv Ab | Method of performing Misfire Diagnosis, Control Arrangement, Internal Combustion Engine, and Related Devices |
| JP7327319B2 (ja) * | 2020-08-07 | 2023-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239473A (en) * | 1990-04-20 | 1993-08-24 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing angular velocity fluctuations |
| US5200899A (en) * | 1990-04-20 | 1993-04-06 | Regents Of The University Of Michigan | Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing angular velocity fluctuations |
| US5258753A (en) * | 1990-09-24 | 1993-11-02 | Snap-On Tools Corporation | Digital engine analyzer |
| JPH04159438A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-06-02 | Hitachi Ltd | 内燃機関の失火検出法 |
| JPH04194346A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-14 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関失火検出装置 |
| JP2684844B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1997-12-03 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
| JPH0681708A (ja) * | 1992-08-31 | 1994-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関制御装置 |
-
1994
- 1994-07-20 JP JP16839694A patent/JP3212223B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-11 US US08/500,503 patent/US5625143A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5625143A (en) | 1997-04-29 |
| JPH0828340A (ja) | 1996-01-30 |
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