JP3441812B2 - 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃エンジンの燃焼状態検出装置Info
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- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンのクラン
ク軸回転角速度の燃焼サイクル毎の変動に基づいてエン
ジンの燃焼状態（失火状態）を検出する装置に関する。
ク軸回転角速度の燃焼サイクル毎の変動に基づいてエン
ジンの燃焼状態（失火状態）を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃エンジンの点火周期より短い、前記
エンジンのクランク軸の所定回転角度周期毎に前記エン
ジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、検出し
たエンジン回転速度を前記クランク軸１回転に相当する
周期で回転速度を平均化する平均化手段とを備え、前記
エンジンの燃焼状態を検出する内燃エンジンの燃焼状態
検出装置において、前記平均化手段により算出されたエ
ンジン回転速度の平均値と、該平均値が算出された時点
から所定点火周期前に算出されたエンジン回転速度の平
均値との偏差量を算出する偏差量算出手段と、該偏差量
を前記点火周期に相当する周期に基づき平均化する偏差
量平均化手段と、該平均化された偏差量に基づいて前記
エンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段とを設
け、エンジンの失火時に発生する回転周波数成分の０．
５次成分以外の周波数成分をフィルタ処理（回転速度平
均化手段、偏差量平均化手段）により除去し、失火状態
を検出するようにした内燃エンジンの燃焼状態検出装置
が既に本出願人により提案されている（特願平５−２８
２０２４号）。
エンジンのクランク軸の所定回転角度周期毎に前記エン
ジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、検出し
たエンジン回転速度を前記クランク軸１回転に相当する
周期で回転速度を平均化する平均化手段とを備え、前記
エンジンの燃焼状態を検出する内燃エンジンの燃焼状態
検出装置において、前記平均化手段により算出されたエ
ンジン回転速度の平均値と、該平均値が算出された時点
から所定点火周期前に算出されたエンジン回転速度の平
均値との偏差量を算出する偏差量算出手段と、該偏差量
を前記点火周期に相当する周期に基づき平均化する偏差
量平均化手段と、該平均化された偏差量に基づいて前記
エンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段とを設
け、エンジンの失火時に発生する回転周波数成分の０．
５次成分以外の周波数成分をフィルタ処理（回転速度平
均化手段、偏差量平均化手段）により除去し、失火状態
を検出するようにした内燃エンジンの燃焼状態検出装置
が既に本出願人により提案されている（特願平５−２８
２０２４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案に係る燃焼状態検出装置によれば、１燃焼サイクル中
に単一の気筒に失火が発生する場合、およびエンジン回
転のＮ次成分（Ｎは整数）の振動発生を伴う失火（例え
ば、４サイクル４気筒の場合には、クランク軸１回転
（３６０ｄｅｇ．）の燃焼間隔を有する気筒に同時に発
生する失火）以外の失火が発生した場合においては失火
状態を検出することは十分に可能であるが、上記装置に
よれば、エンジン回転のＮ次成分の振動発生を伴う失火
発生時においては、失火時に発生する固有の周波数成分
が減衰されてしまい、失火の検出が困難になるという問
題があった。
案に係る燃焼状態検出装置によれば、１燃焼サイクル中
に単一の気筒に失火が発生する場合、およびエンジン回
転のＮ次成分（Ｎは整数）の振動発生を伴う失火（例え
ば、４サイクル４気筒の場合には、クランク軸１回転
（３６０ｄｅｇ．）の燃焼間隔を有する気筒に同時に発
生する失火）以外の失火が発生した場合においては失火
状態を検出することは十分に可能であるが、上記装置に
よれば、エンジン回転のＮ次成分の振動発生を伴う失火
発生時においては、失火時に発生する固有の周波数成分
が減衰されてしまい、失火の検出が困難になるという問
題があった。
【０００４】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、１燃焼サイクルにおけるいずれの気筒の失火をも
精度良く検出することができる内燃エンジンの燃焼状態
検出装置を提供することを目的とする。
あり、１燃焼サイクルにおけるいずれの気筒の失火をも
精度良く検出することができる内燃エンジンの燃焼状態
検出装置を提供することを目的とする。
【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、請求項１記載の本発明の内燃エンジンの燃焼状態検
出装置は、内燃エンジンの点火周期より短い、前記エン
ジンのクランク軸の所定回転角度周期毎に前記エンジン
の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該検出した
回転速度により前記エンジンの燃焼状態を検出する内燃
エンジンの燃焼状態検出装置において、前記回転速度検
出手段により検出されたエンジンの回転速度の値と、該
回転速度が検出された時点から所定回転角周期前に検出
されたエンジンの回転速度の値との偏差量を算出する偏
差量算出手段と、前記エンジンの連続する吸入工程開始
時の上死点同士の時間間隔における前記算出された偏差
量の平均値を算出する偏差量平均値算出手段と、前記エ
ンジンがエンジンブレーキ状態にあることを検出するエ
ンジンブレーキ検出手段と、該エンジンブレーキ検出手
段により前記エンジンブレーキ状態が検出されていると
きに、前記偏差量算出手段により算出された偏差量を記
憶する偏差量記憶手段と、前記偏差量平均値算出手段に
より算出された偏差量の平均値及び前記偏差量記憶手段
により記憶された偏差量を比較してその比較結果に基づ
いて前記エンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手
段とを設けるようにしたものである。また、請求項２記
載の本発明の内燃エンジンの燃焼状態検出装置は、上記
請求項１の構成において、前記燃焼状態検出手段は、前
記エンジンのエンジンブレーキ状態における回転変動誤
差と正常燃焼時の回転変動誤差との比が小さい所定の前
記エンジンの回転速度以上のときには作動しないように
したものである。
に、請求項１記載の本発明の内燃エンジンの燃焼状態検
出装置は、内燃エンジンの点火周期より短い、前記エン
ジンのクランク軸の所定回転角度周期毎に前記エンジン
の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該検出した
回転速度により前記エンジンの燃焼状態を検出する内燃
エンジンの燃焼状態検出装置において、前記回転速度検
出手段により検出されたエンジンの回転速度の値と、該
回転速度が検出された時点から所定回転角周期前に検出
されたエンジンの回転速度の値との偏差量を算出する偏
差量算出手段と、前記エンジンの連続する吸入工程開始
時の上死点同士の時間間隔における前記算出された偏差
量の平均値を算出する偏差量平均値算出手段と、前記エ
ンジンがエンジンブレーキ状態にあることを検出するエ
ンジンブレーキ検出手段と、該エンジンブレーキ検出手
段により前記エンジンブレーキ状態が検出されていると
きに、前記偏差量算出手段により算出された偏差量を記
憶する偏差量記憶手段と、前記偏差量平均値算出手段に
より算出された偏差量の平均値及び前記偏差量記憶手段
により記憶された偏差量を比較してその比較結果に基づ
いて前記エンジンの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手
段とを設けるようにしたものである。また、請求項２記
載の本発明の内燃エンジンの燃焼状態検出装置は、上記
請求項１の構成において、前記燃焼状態検出手段は、前
記エンジンのエンジンブレーキ状態における回転変動誤
差と正常燃焼時の回転変動誤差との比が小さい所定の前
記エンジンの回転速度以上のときには作動しないように
したものである。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【作用】請求項１の内燃エンジンの燃焼状態検出装置に
よれば、回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が
検出され、偏差量算出手段により、前記検出された回転
速度の値と該回転速度が検出された時点から所定回転角
周期前に検出されたエンジンの回転速度の値との偏差量
が算出され、偏差量平均値算出手段により、前記エンジ
ンの連続する吸入工程開始時の上死点同士の時間間隔に
おける前記算出された偏差量の平均値が算出され、エン
ジンブレーキ検出手段により、前記エンジンがエンジン
ブレーキ状態にあることが検出され、偏差量記憶手段に
より、エンジンブレーキ検出手段により前記エンジンブ
レーキ状態が検出されているときに、前記偏差量算出手
段により算出された偏差量が記憶され、燃焼状態検出手
段により、前記偏差量平均値算出手段により算出された
偏差量の平均値及び前記偏差量記憶手段により記憶され
た前記偏差量を比較してその比較結果に基づいて前記エ
ンジンの燃焼状態が検出される。また、請求項２の内燃
エンジンの燃焼状態検出装置によれば、前記燃焼状態検
出手段は、前記エンジンのエンジンブレーキ状態におけ
る回転変動誤差と正常燃焼時の回転変動誤差との比が小
さい所定の前記エンジンの回転速度以上のときには作動
しない。
よれば、回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が
検出され、偏差量算出手段により、前記検出された回転
速度の値と該回転速度が検出された時点から所定回転角
周期前に検出されたエンジンの回転速度の値との偏差量
が算出され、偏差量平均値算出手段により、前記エンジ
ンの連続する吸入工程開始時の上死点同士の時間間隔に
おける前記算出された偏差量の平均値が算出され、エン
ジンブレーキ検出手段により、前記エンジンがエンジン
ブレーキ状態にあることが検出され、偏差量記憶手段に
より、エンジンブレーキ検出手段により前記エンジンブ
レーキ状態が検出されているときに、前記偏差量算出手
段により算出された偏差量が記憶され、燃焼状態検出手
段により、前記偏差量平均値算出手段により算出された
偏差量の平均値及び前記偏差量記憶手段により記憶され
た前記偏差量を比較してその比較結果に基づいて前記エ
ンジンの燃焼状態が検出される。また、請求項２の内燃
エンジンの燃焼状態検出装置によれば、前記燃焼状態検
出手段は、前記エンジンのエンジンブレーキ状態におけ
る回転変動誤差と正常燃焼時の回転変動誤差との比が小
さい所定の前記エンジンの回転速度以上のときには作動
しない。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
述する。
述する。
【００１２】図１は本発明の一実施例に係る内燃エンジ
ン及びその燃焼状態検出装置の全体構成図であり、エン
ジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されて
いる。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
ン及びその燃焼状態検出装置の全体構成図であり、エン
ジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されて
いる。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１３】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。
【００１４】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。
【００１５】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１６】エンジン１の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲には、エンジン１の特定の気筒の所定クラ
ンク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」
という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬセン
サ」という）１３、各気筒の吸入行程開始時の上死点
（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位
置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）Ｔ
ＤＣ信号パルスを発生するＴＤＣセンサ１２、及び前記
ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角（例え
ば３０゜）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセ
ンサ」と云う）１１が取り付けられており、ＣＹＬ信号
パルスＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号（クランク角信
号）パルスはＥＣＵ５に供給される。
ランク軸周囲には、エンジン１の特定の気筒の所定クラ
ンク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」
という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬセン
サ」という）１３、各気筒の吸入行程開始時の上死点
（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位
置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）Ｔ
ＤＣ信号パルスを発生するＴＤＣセンサ１２、及び前記
ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角（例え
ば３０゜）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセ
ンサ」と云う）１１が取り付けられており、ＣＹＬ信号
パルスＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号（クランク角信
号）パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１７】エンジン１の各気筒には、点火プラグ１４
が設けられ、ＥＣＵ５に接続されている。
が設けられ、ＥＣＵ５に接続されている。
【００１８】ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成され
る。
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成され
る。
【００１９】ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別する
とともに、エンジン運転状態に応じ、前記ＴＤＣ信号パ
ルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間及び点火プ
ラグ１４の点火時期を演算し、燃料噴射弁６及び点火プ
ラグ１４を駆動する信号を、出力回路５ｄを介して出力
する。
タ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別する
とともに、エンジン運転状態に応じ、前記ＴＤＣ信号パ
ルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間及び点火プ
ラグ１４の点火時期を演算し、燃料噴射弁６及び点火プ
ラグ１４を駆動する信号を、出力回路５ｄを介して出力
する。
【００２０】なお、本実施例では、ＥＣＵ５は、回転速
度検出手段の一部、偏差量算出手段、燃焼状態検出手
段、エンジンブレーキ検出手段、及び偏差量記憶手段を
構成する。
度検出手段の一部、偏差量算出手段、燃焼状態検出手
段、エンジンブレーキ検出手段、及び偏差量記憶手段を
構成する。
【００２１】図２は、エンジン１の燃焼状態の判定を行
うプログラム（ＣＰＵ５ｂで実行される）の全体構成を
示す図である。
うプログラム（ＣＰＵ５ｂで実行される）の全体構成を
示す図である。
【００２２】同図（ａ）は、前記ＣＲＫ信号パルスの発
生毎にこれと同期して実行されるＣＲＫ処理を示し、本
処理ではＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔（エンジン回
転速度の逆数に比例するパラメ−タ）の平均値（移動平
均値）ＴＡＶＥを算出する移動平均処理（ステップＳ
１）、及び最新のＴＡＶＥ値と１点火周期前に算出され
たＴＡＶＥ値との偏差量ＴＣＯＭを算出するコムフィル
タ処理（ステップＳ２）、及びエンジンブレーキ時の最
新のＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔ＣＲＭｅと１点火
周期前に算出されたＣＲＭｅとの偏差量から通常燃焼時
との回転変動誤差の基準値Ｂｎを算出するＢｎ算出処理
（ステップＳ３）を行う。
生毎にこれと同期して実行されるＣＲＫ処理を示し、本
処理ではＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔（エンジン回
転速度の逆数に比例するパラメ−タ）の平均値（移動平
均値）ＴＡＶＥを算出する移動平均処理（ステップＳ
１）、及び最新のＴＡＶＥ値と１点火周期前に算出され
たＴＡＶＥ値との偏差量ＴＣＯＭを算出するコムフィル
タ処理（ステップＳ２）、及びエンジンブレーキ時の最
新のＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔ＣＲＭｅと１点火
周期前に算出されたＣＲＭｅとの偏差量から通常燃焼時
との回転変動誤差の基準値Ｂｎを算出するＢｎ算出処理
（ステップＳ３）を行う。
【００２３】同図（ｂ）は、前記ＴＤＣ信号パルスの発
生毎にこれと同期して実行されるＴＤＣ処理を示し、本
処理ではＣＲＫ処理で算出される偏差量ＴＣＯＭから第
１及び第２のＴＤＣ代表値Ｍ，ＭＤを算出し（ステップ
Ｓ４）、ＴＤＣ代表値Ｍに基づいて失火判定及び失火気
筒の判別を行い（ステップＳ５）、さらにステップＳ４
で失火と判定された回数に基づく異常判定（失火率検
定）を行う（ステップＳ６）。
生毎にこれと同期して実行されるＴＤＣ処理を示し、本
処理ではＣＲＫ処理で算出される偏差量ＴＣＯＭから第
１及び第２のＴＤＣ代表値Ｍ，ＭＤを算出し（ステップ
Ｓ４）、ＴＤＣ代表値Ｍに基づいて失火判定及び失火気
筒の判別を行い（ステップＳ５）、さらにステップＳ４
で失火と判定された回数に基づく異常判定（失火率検
定）を行う（ステップＳ６）。
【００２４】図３（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ図２
（ａ）のステップＳ１乃至Ｓ３の処理内容を示すフロー
チャートである。
（ａ）のステップＳ１乃至Ｓ３の処理内容を示すフロー
チャートである。
【００２５】同図（ａ）のステップＳ１１では、クラン
ク角の回転角速度値として、ＣＲＫ信号パルスの発生時
間間隔ＣＲＭｅ（ｎ）を計測する。具体的には、図５
（ａ）に示すようにクランク軸が３０度回転する毎に順
次ＣＲＭｅ（ｎ−１１），ＣＲＭｅ（ｎ−１０），…，
ＣＲＭｅ（ｎ）が計測される。
ク角の回転角速度値として、ＣＲＫ信号パルスの発生時
間間隔ＣＲＭｅ（ｎ）を計測する。具体的には、図５
（ａ）に示すようにクランク軸が３０度回転する毎に順
次ＣＲＭｅ（ｎ−１１），ＣＲＭｅ（ｎ−１０），…，
ＣＲＭｅ（ｎ）が計測される。
【００２６】ステップＳ１２では、次式（１）により１
１回前の計測値ＣＲＭｅ（ｎ−１１）から最新の計測値
ＣＲＭｅ（ｎ）までの１２個のＣＲＭｅ値の平均値とし
て、平均値ＴＡＶＥ（ｎ）を算出する。
１回前の計測値ＣＲＭｅ（ｎ−１１）から最新の計測値
ＣＲＭｅ（ｎ）までの１２個のＣＲＭｅ値の平均値とし
て、平均値ＴＡＶＥ（ｎ）を算出する。
【００２７】
【数１】
本実施例ではＣＲＫ信号パルスはクランク軸が３０度回
転する毎に発生するので、平均値ＴＡＶＥ（ｎ）はクラ
ンク軸１回転に対応する平均値である。このような平均
化処理の周波数特性は図８に示すようになり、クランク
軸１回転で１周期のエンジン回転の１次成分、及び２次
以上のＮ次成分（Ｎは自然数）を低減させることができ
る。従って、クランク角センサ１１を構成するパルサ又
はピックアップの機械的誤差（製造誤差、取付誤差等）
によるノイズ成分を除去することができる。なお、図８
の横軸はエンジン回転速度に対応する周波数を値１とし
たときの周波数を表わしている。
転する毎に発生するので、平均値ＴＡＶＥ（ｎ）はクラ
ンク軸１回転に対応する平均値である。このような平均
化処理の周波数特性は図８に示すようになり、クランク
軸１回転で１周期のエンジン回転の１次成分、及び２次
以上のＮ次成分（Ｎは自然数）を低減させることができ
る。従って、クランク角センサ１１を構成するパルサ又
はピックアップの機械的誤差（製造誤差、取付誤差等）
によるノイズ成分を除去することができる。なお、図８
の横軸はエンジン回転速度に対応する周波数を値１とし
たときの周波数を表わしている。
【００２８】なおＴＡＶＥ（ｎ）値に基づいてエンジン
回転数ＮＥが算出される。
回転数ＮＥが算出される。
【００２９】図３（ｂ）のステップＳ１３では次式
（２）により偏差量ＴＣＯＭ（ｎ）を算出する。
（２）により偏差量ＴＣＯＭ（ｎ）を算出する。
【００３０】
ＴＣＯＭ（ｎ）＝ＴＡＶＥ（ｎ）−ＴＡＶＥ（ｎ−６） …（２）
ここでＴＡＶＥ（ｎ）は、最新の平均値であり、ＴＡＶ
Ｅ（ｎ−６）は、図５（ｂ）に示すように、クランク軸
回転角度で１８０度前に算出された平均値である。本実
施例ではエンジン１は４気筒４サイクルエンジンであ
り、クランク軸が１８０度回転する毎にいずれかの気筒
で点火が行われる。従って、ＴＡＶＥ（ｎ−６）は、１
点火周期前に算出された平均値に相当する。
Ｅ（ｎ−６）は、図５（ｂ）に示すように、クランク軸
回転角度で１８０度前に算出された平均値である。本実
施例ではエンジン１は４気筒４サイクルエンジンであ
り、クランク軸が１８０度回転する毎にいずれかの気筒
で点火が行われる。従って、ＴＡＶＥ（ｎ−６）は、１
点火周期前に算出された平均値に相当する。
【００３１】このようにして算出される偏差量ＴＣＯＭ
（ｎ）のＴＡＶＥ（ｎ）に対するゲイン（＝ＴＣＯＭ
（ｎ）／ＴＡＶＥ（ｎ））の周波数特性は、図９に示す
ようになり、エンジン回転の２Ｉ次成分（Ｉ＝０，１，
２，３，…）を低減させることができる。
（ｎ）のＴＡＶＥ（ｎ）に対するゲイン（＝ＴＣＯＭ
（ｎ）／ＴＡＶＥ（ｎ））の周波数特性は、図９に示す
ようになり、エンジン回転の２Ｉ次成分（Ｉ＝０，１，
２，３，…）を低減させることができる。
【００３２】図３（ｂ）のステップＳ１４では次式
（３）により偏差量ＴＣＯＭＤ（ｎ）を算出する。
（３）により偏差量ＴＣＯＭＤ（ｎ）を算出する。
【００３３】
ＴＣＯＭＤ（ｎ）＝ＣＲＭｅ（ｎ）−ＣＲＭｅ（ｎ−６） …（３）
ここでＣＲＭｅ（ｎ）は最新のＣＲＫ信号パルスの発生
時間間隔の計測値であり、ＣＲＭｅ（ｎ−６）は、図５
（ａ）に示すように、ＣＲＭｅ（ｎ）の１点火周期前の
ＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔の計測値である。
時間間隔の計測値であり、ＣＲＭｅ（ｎ−６）は、図５
（ａ）に示すように、ＣＲＭｅ（ｎ）の１点火周期前の
ＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔の計測値である。
【００３４】このようにして算出される偏差量ＴＣＯＭ
Ｄ（ｎ）のＣＲＭｅ（ｎ）に対するゲイン（＝ＴＣＯＭ
Ｄ（ｎ）／ＣＲＭｅ（ｎ））の周波数特性は、偏差量Ｔ
ＣＯＭ（ｎ）と同様に、図９に示すようになり、エンジ
ン回転の２Ｉ次成分（Ｉ＝０，１，２，３，…）を低減
させることができる。
Ｄ（ｎ）のＣＲＭｅ（ｎ）に対するゲイン（＝ＴＣＯＭ
Ｄ（ｎ）／ＣＲＭｅ（ｎ））の周波数特性は、偏差量Ｔ
ＣＯＭ（ｎ）と同様に、図９に示すようになり、エンジ
ン回転の２Ｉ次成分（Ｉ＝０，１，２，３，…）を低減
させることができる。
【００３５】従って、移動平均処理（図３（ａ））及び
コムフィルタ処理（同図（ｂ））を組み合わせたときの
ゲイン周波数特性は、図１０に示すようになり、失火発
生時に顕著に表われる０．５次成分を抽出する一方、失
火の影響として発生する揺り返し変動が表われる０．２
５次成分を効果的に減衰させることができる。従って、
偏差量ＴＣＯＭに基づいて以下に述べるように失火判定
を行うことにより、単発の失火を多重失火と誤判定する
ことを防止することができ、さらに悪路走行時等におけ
る路面振動成分の影響による誤検知も防止することがで
きる。
コムフィルタ処理（同図（ｂ））を組み合わせたときの
ゲイン周波数特性は、図１０に示すようになり、失火発
生時に顕著に表われる０．５次成分を抽出する一方、失
火の影響として発生する揺り返し変動が表われる０．２
５次成分を効果的に減衰させることができる。従って、
偏差量ＴＣＯＭに基づいて以下に述べるように失火判定
を行うことにより、単発の失火を多重失火と誤判定する
ことを防止することができ、さらに悪路走行時等におけ
る路面振動成分の影響による誤検知も防止することがで
きる。
【００３６】また、本発明においては、移動平均処理を
行わずに得られた偏差量ＴＣＯＭＤに基づいて失火判定
を行うことにより、エンジン回転のＮ次の振動成分が抽
出されることにより、エンジン回転のＮ次成分の振動発
生を伴う失火が発生した場合の失火発生の検出をも可能
にしている。
行わずに得られた偏差量ＴＣＯＭＤに基づいて失火判定
を行うことにより、エンジン回転のＮ次の振動成分が抽
出されることにより、エンジン回転のＮ次成分の振動発
生を伴う失火が発生した場合の失火発生の検出をも可能
にしている。
【００３７】図３（ｃ）のステップＳ１５では、エンジ
ンブレーキ状態（フューエルカット）であるか否かが判
定される。この判定は、例えば、エンジン回転数ＮＥと
吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づく基準値Ｔｉとエンジンの
運転状態に応じた補正係数とにより決定される燃料噴射
時間Ｔｏｕｔが０のとき、又は、スロットル弁開度θＴ
Ｈが全閉で且つエンジン回転数ＮＥが所定値以上のとき
にエンジンがエンジンブレーキ状態にあると判定する。
ンブレーキ状態（フューエルカット）であるか否かが判
定される。この判定は、例えば、エンジン回転数ＮＥと
吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づく基準値Ｔｉとエンジンの
運転状態に応じた補正係数とにより決定される燃料噴射
時間Ｔｏｕｔが０のとき、又は、スロットル弁開度θＴ
Ｈが全閉で且つエンジン回転数ＮＥが所定値以上のとき
にエンジンがエンジンブレーキ状態にあると判定する。
【００３８】エンジンブレーキ状態でなければ、直ちに
本処理を終了する。エンジンブレーキ状態であれば、上
記図３（ｂ）のステップＳ１４で算出したエンジンブレ
ーキ時のＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔の偏差量ＴＣ
ＯＭＤ（ｎ）がエンジン回転数ＮＥに応じて記憶手段５
ｃに記憶され、正常燃焼時の回転変動誤差の基準値Ｂｎ
とされる（ステップＳ１６）。このような回転変動誤差
の基準値Ｂｎは、図１２に示すように、エンジン回転数
ＮＥの増加に伴って減少する傾向を示す。
本処理を終了する。エンジンブレーキ状態であれば、上
記図３（ｂ）のステップＳ１４で算出したエンジンブレ
ーキ時のＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔の偏差量ＴＣ
ＯＭＤ（ｎ）がエンジン回転数ＮＥに応じて記憶手段５
ｃに記憶され、正常燃焼時の回転変動誤差の基準値Ｂｎ
とされる（ステップＳ１６）。このような回転変動誤差
の基準値Ｂｎは、図１２に示すように、エンジン回転数
ＮＥの増加に伴って減少する傾向を示す。
【００３９】また、前記基準値Ｂｎとして、工場出荷時
やメインテナンス時にバッテリを取り外したバッテリキ
ャンセル時は予め設定された所定値が用いられ、記憶手
段５ｃに記憶されるが、前記基準値Ｂｎが算出された後
は、記憶手段５ｃの記憶値は、この算出された基準値Ｂ
ｎに更新され、以後、エンジンブレーキ検出時に更新さ
れ記憶される。
やメインテナンス時にバッテリを取り外したバッテリキ
ャンセル時は予め設定された所定値が用いられ、記憶手
段５ｃに記憶されるが、前記基準値Ｂｎが算出された後
は、記憶手段５ｃの記憶値は、この算出された基準値Ｂ
ｎに更新され、以後、エンジンブレーキ検出時に更新さ
れ記憶される。
【００４０】また、イグニッションスイッチがオフのエ
ンジン停止時には、記憶手段５ｃがバックアップ電源に
よりバックアップされてその記憶値が保持され、次回運
転開始時には、このバックアップされた値が用いられ
る。
ンジン停止時には、記憶手段５ｃがバックアップ電源に
よりバックアップされてその記憶値が保持され、次回運
転開始時には、このバックアップされた値が用いられ
る。
【００４１】図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図２
（ｂ）のステップＳ４及びＳ５の処理内容を示すフロー
チャートであり、図４（ａ）のステップＳ２１では次式
（４）により第１のＴＤＣ代表値Ｍ（ｎ）を算出する。
（ｂ）のステップＳ４及びＳ５の処理内容を示すフロー
チャートであり、図４（ａ）のステップＳ２１では次式
（４）により第１のＴＤＣ代表値Ｍ（ｎ）を算出する。
【００４２】
【数２】
上記式（４）によって算出される第１のＴＤＣ代表値Ｍ
（ｎ）は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ＴＤＣ信
号パルスの前回発生時から今回発生時までの回転角度１
８０度に相当する期間内におけるＴＣＯＭ値の平均値に
相当する。
（ｎ）は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ＴＤＣ信
号パルスの前回発生時から今回発生時までの回転角度１
８０度に相当する期間内におけるＴＣＯＭ値の平均値に
相当する。
【００４３】図４（ａ）のステップＳ２２では次式
（５）により第２のＴＤＣ代表値ＭＤ（ｎ）を算出す
る。
（５）により第２のＴＤＣ代表値ＭＤ（ｎ）を算出す
る。
【００４４】
【数３】
上記式（５）によって算出される第２のＴＤＣ代表値Ｍ
Ｄ（ｎ）は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ＴＤＣ
信号パルスの前回発生時から今回発生時までの回転角度
１８０度に相当する期間内におけるＴＣＯＭＤ値の平均
値に相当する。
Ｄ（ｎ）は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ＴＤＣ
信号パルスの前回発生時から今回発生時までの回転角度
１８０度に相当する期間内におけるＴＣＯＭＤ値の平均
値に相当する。
【００４５】次に図４（ｂ）のステップＳ２３におい
て、モニタ実施条件が成立しているか否かを判別する。
モニタ実施条件は、例えば、エンジン運転状態が定常的
な状態にあり、かつエンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、エ
ンジン回転速度ＮＥ等が所定範囲内にあるとき成立す
る。
て、モニタ実施条件が成立しているか否かを判別する。
モニタ実施条件は、例えば、エンジン運転状態が定常的
な状態にあり、かつエンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、エ
ンジン回転速度ＮＥ等が所定範囲内にあるとき成立す
る。
【００４６】モニタ実施条件不成立のときは、直ちに本
処理を終了し、モニタ実施条件成立時は、エンジン回転
数ＮＥが所定回転数ＮＥｘ（例えば、４０００ｒｐｍ）
より大きいか否かを判別する（ステップＳ２４）。ＮＥ
＞ＮＥｘが成立するときは、第１のＴＤＣ代表値Ｍ
（ｎ）が失火判定しきい値ＭＦＬＭＴより大きいか否か
を判別する（ステップＳ２５）。Ｍ（ｎ）≦ＭＦＬＭＴ
が成立するときは、正常燃焼と判定する一方（ステップ
Ｓ２６）、Ｍ（ｎ）＞ＭＦＬＭＴが成立するときは、第
１のＴＤＣ代表値の前回値Ｍ（ｎ−１）を算出した気筒
で失火が発生したと判定する（ステップＳ２７）。失火
発生時は、エンジン回転速度が減少方向に変動するた
め、ＣＲＭｅ値、ＴＡＶＥ値及びＴＣＯＭ値はいずれも
増加方向に変動するからであり、前回値Ｍ（ｎ−１）を
算出した気筒と判定するのは、フィルタ処理による遅れ
を考慮したからである。
処理を終了し、モニタ実施条件成立時は、エンジン回転
数ＮＥが所定回転数ＮＥｘ（例えば、４０００ｒｐｍ）
より大きいか否かを判別する（ステップＳ２４）。ＮＥ
＞ＮＥｘが成立するときは、第１のＴＤＣ代表値Ｍ
（ｎ）が失火判定しきい値ＭＦＬＭＴより大きいか否か
を判別する（ステップＳ２５）。Ｍ（ｎ）≦ＭＦＬＭＴ
が成立するときは、正常燃焼と判定する一方（ステップ
Ｓ２６）、Ｍ（ｎ）＞ＭＦＬＭＴが成立するときは、第
１のＴＤＣ代表値の前回値Ｍ（ｎ−１）を算出した気筒
で失火が発生したと判定する（ステップＳ２７）。失火
発生時は、エンジン回転速度が減少方向に変動するた
め、ＣＲＭｅ値、ＴＡＶＥ値及びＴＣＯＭ値はいずれも
増加方向に変動するからであり、前回値Ｍ（ｎ−１）を
算出した気筒と判定するのは、フィルタ処理による遅れ
を考慮したからである。
【００４７】ここで失火判定しきい値ＭＦＬＭＴは、エ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡ（エンジン
負荷）に応じて設定されたＭＦＬＭＴマップから（図示
せず）読み出される。ＭＦＬＭＴマップは例えば１６個
の所定エンジン回転数ＮＥ及び１６個の吸気管内絶対圧
ＰＢＡで決まる（１６×１６）個の格子点について、所
定のしきい値ＭＦＬＭＴを設定して構成され、ＭＦＬＭ
Ｔ値はエンジン回転数ＮＥが増加するほど小さくなるよ
うに、またエンジン負荷が増加するほど大きくなるよう
に設定される。
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡ（エンジン
負荷）に応じて設定されたＭＦＬＭＴマップから（図示
せず）読み出される。ＭＦＬＭＴマップは例えば１６個
の所定エンジン回転数ＮＥ及び１６個の吸気管内絶対圧
ＰＢＡで決まる（１６×１６）個の格子点について、所
定のしきい値ＭＦＬＭＴを設定して構成され、ＭＦＬＭ
Ｔ値はエンジン回転数ＮＥが増加するほど小さくなるよ
うに、またエンジン負荷が増加するほど大きくなるよう
に設定される。
【００４８】一方、前記ステップＳ２４において、ＮＥ
≦ＮＥｘが成立するときは、ＮＥ値に応じた基準値Ｂｎ
を記憶手段５ｃから読み出し（ステップＳ２８）、前記
第２の代表値ＭＤ（ｎ）からＢｎ値を減算して、その減
算値ＭＤ（ｎ）−Ｂｎが失火判定基準値ＭＦＤＬＭＴよ
り大きいか否かを判定する（ステップＳ２９）。
≦ＮＥｘが成立するときは、ＮＥ値に応じた基準値Ｂｎ
を記憶手段５ｃから読み出し（ステップＳ２８）、前記
第２の代表値ＭＤ（ｎ）からＢｎ値を減算して、その減
算値ＭＤ（ｎ）−Ｂｎが失火判定基準値ＭＦＤＬＭＴよ
り大きいか否かを判定する（ステップＳ２９）。
【００４９】このエンジンブレーキ時のＢｎ値を算出し
てＭＤ−Ｂｎを求める処理は、Ｍ（ｎ）値算出の前処理
として行われるＴＡＶＥ算出時の移動平均処理に代えて
行われるものであり、これにより、エンジンが燃焼して
いないときに発生するクランク角センサ１１を構成する
パルサ又はピックアップの機械的誤差、又は取付け誤差
と回転偏心誤差によるノイズ成分を除去する。
てＭＤ−Ｂｎを求める処理は、Ｍ（ｎ）値算出の前処理
として行われるＴＡＶＥ算出時の移動平均処理に代えて
行われるものであり、これにより、エンジンが燃焼して
いないときに発生するクランク角センサ１１を構成する
パルサ又はピックアップの機械的誤差、又は取付け誤差
と回転偏心誤差によるノイズ成分を除去する。
【００５０】ＭＤ（ｎ）−Ｂｎ＞ＭＦＤＬＭＴが成立す
るときは、第１のＴＤＣ代表値Ｍ（ｎ）を算出した気筒
を失火と判定して（ステップＳ３０）、処理を終える。
すなわち、ＭＤ算出処理においては第２の代表ＴＤＣ値
Ｍと異なり、フィルタ処理による遅れがないからであ
る。ＭＤ（ｎ）−Ｂｎ≦ＭＦＤＬＭＴが成立するとき
は、前記ステップＳ２６に進み、正常燃焼と判定する。
るときは、第１のＴＤＣ代表値Ｍ（ｎ）を算出した気筒
を失火と判定して（ステップＳ３０）、処理を終える。
すなわち、ＭＤ算出処理においては第２の代表ＴＤＣ値
Ｍと異なり、フィルタ処理による遅れがないからであ
る。ＭＤ（ｎ）−Ｂｎ≦ＭＦＤＬＭＴが成立するとき
は、前記ステップＳ２６に進み、正常燃焼と判定する。
【００５１】この失火判定しきい値ＭＦＤＬＭＴは、前
記失火判定しきい値ＭＦＬＭＴと同様に構成されたＭＦ
ＤＬＭＴマップ（図示せず）からエンジン回転数ＮＥお
よび吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡに応じて読
み出される。ＭＦＤＬＭＴマップによれば、ＭＦＤＬＭ
Ｔ値は、ＭＦＬＭＴ値と同様に、エンジン回転数ＮＥが
増加するほど小さくなるように、またエンジン負荷が増
加するほど大きくなるように設定される。
記失火判定しきい値ＭＦＬＭＴと同様に構成されたＭＦ
ＤＬＭＴマップ（図示せず）からエンジン回転数ＮＥお
よび吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡに応じて読
み出される。ＭＦＤＬＭＴマップによれば、ＭＦＤＬＭ
Ｔ値は、ＭＦＬＭＴ値と同様に、エンジン回転数ＮＥが
増加するほど小さくなるように、またエンジン負荷が増
加するほど大きくなるように設定される。
【００５２】このように、エンジン回転数によって失火
判定手法を切り換える理由は、エンジンが高回転状態に
なるとＭＤ値は回転速度の変動量が低回転状態に対して
相対的に減少するのでエンジンブレーキ時と正常燃焼時
との回転変動誤差の比が小さくなり失火検出精度が低下
することに加え、エンジン高回転時には、正常燃焼時の
エンジンの回転１次成分が大きくなるために、エンジン
回転Ｎ次成分を増幅して失火検出を行うステップＳ２８
以降の手法を用いた場合に生じ得るエンジン高回転時の
失火検出精度の低下を考慮している。そこで、高回転時
はＭ値を用いた失火判定手法を行い、検出精度の低下を
抑制するようにしている。
判定手法を切り換える理由は、エンジンが高回転状態に
なるとＭＤ値は回転速度の変動量が低回転状態に対して
相対的に減少するのでエンジンブレーキ時と正常燃焼時
との回転変動誤差の比が小さくなり失火検出精度が低下
することに加え、エンジン高回転時には、正常燃焼時の
エンジンの回転１次成分が大きくなるために、エンジン
回転Ｎ次成分を増幅して失火検出を行うステップＳ２８
以降の手法を用いた場合に生じ得るエンジン高回転時の
失火検出精度の低下を考慮している。そこで、高回転時
はＭ値を用いた失火判定手法を行い、検出精度の低下を
抑制するようにしている。
【００５３】このように、エンジン回転数によって失火
判定手法を切り換えたとしても、失火の発生原因がエン
ジン回転数の高低によって影響されることは少ないため
に、回転のＮ次成分の振動発生を伴う失火発生モードの
失火をエンジンの低回転域のみにおいて検出したとして
も不都合は生じない。
判定手法を切り換えたとしても、失火の発生原因がエン
ジン回転数の高低によって影響されることは少ないため
に、回転のＮ次成分の振動発生を伴う失火発生モードの
失火をエンジンの低回転域のみにおいて検出したとして
も不都合は生じない。
【００５４】図１１は、図２（ｂ）のステップＳ６で実
行され、失火の発生状態に基づいて機関の燃焼状態の判
定を行うプログラムのフローチャートである。
行され、失火の発生状態に基づいて機関の燃焼状態の判
定を行うプログラムのフローチャートである。
【００５５】ステップＳ４１では、図４のステップＳ２
３と同様にモニタ実施条件が成立しているか否かを判別
し、不成立のときには本プログラムで使用するパラメー
タの初期化を行い（ステップＳ４２，Ｓ４３，Ｓ５
８）、本プログラムを終了する。
３と同様にモニタ実施条件が成立しているか否かを判別
し、不成立のときには本プログラムで使用するパラメー
タの初期化を行い（ステップＳ４２，Ｓ４３，Ｓ５
８）、本プログラムを終了する。
【００５６】モニタ実施条件が成立しているときには、
第１のＴＤＣカウンタｎＴＤＣＡの値が４００以上か否
かを判別し（ステップＳ４４）、４００未満であればカ
ウンタｎＴＤＣＡを値１だけインクリメントして（ステ
ップＳ４５）、ステップＳ５３に進む。
第１のＴＤＣカウンタｎＴＤＣＡの値が４００以上か否
かを判別し（ステップＳ４４）、４００未満であればカ
ウンタｎＴＤＣＡを値１だけインクリメントして（ステ
ップＳ４５）、ステップＳ５３に進む。
【００５７】カウンタｎＴＤＣＡの値が４００以上とな
るとステップＳ４７に進み、検出したエンジン回転数Ｎ
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じてＭＦＴＤＣＣＡＴ
マップの検索を行い、燃焼状態の判定に用いる第１の基
準値ＭＦＴＤＣＣＡＴを算出する（ステップＳ４７）。
ここでＭＦＴＤＣＣＡＴマップは、エンジン回転数ＮＥ
及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたマップで
ある。
るとステップＳ４７に進み、検出したエンジン回転数Ｎ
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じてＭＦＴＤＣＣＡＴ
マップの検索を行い、燃焼状態の判定に用いる第１の基
準値ＭＦＴＤＣＣＡＴを算出する（ステップＳ４７）。
ここでＭＦＴＤＣＣＡＴマップは、エンジン回転数ＮＥ
及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたマップで
ある。
【００５８】次に図４（ｂ）のステップＳ２７での失火
発生判定時にインクリメントされ、４００点火サイクル
毎の失火発生回数をカウントする第１の失火カウンタｎ
ＭＦＡの値が第１の基準値ＭＦＴＤＣＣＡＴ以上か否か
を判別する（ステップＳ４８）。
発生判定時にインクリメントされ、４００点火サイクル
毎の失火発生回数をカウントする第１の失火カウンタｎ
ＭＦＡの値が第１の基準値ＭＦＴＤＣＣＡＴ以上か否か
を判別する（ステップＳ４８）。
【００５９】ｎＭＦＡ≧ＭＦＴＤＣＣＡＴが成立すると
きには、排気系部品に悪影響を与える燃焼状態（失火状
態）にあると判定し、そのことを示すべく第１の異常フ
ラグＦＦＳＤ７Ａを値１に設定するとともに、気筒毎の
失火検出を示すフラグＦＦＳＤ７ｎを、失火気筒を示す
フラグＦＭＦＣＹＬｎによって更新する（ステップＳ４
９）。そして該フラグＦＭＦＣＹＬｎの値を０とし（ス
テップＳ５０）、さらにカウンタｎＭＦＡ及びｎＴＤＣ
Ａのカウント値を０として（ステップＳ５２）、ステッ
プＳ５３に進む。一方、ｎＭＦＡ＜ＭＦＴＤＣＣＡＴが
成立するときには、前記第１の異常フラグＦＦＳＤ７Ａ
を値０として（ステップＳ５１）、ステップＳ５２に進
む。
きには、排気系部品に悪影響を与える燃焼状態（失火状
態）にあると判定し、そのことを示すべく第１の異常フ
ラグＦＦＳＤ７Ａを値１に設定するとともに、気筒毎の
失火検出を示すフラグＦＦＳＤ７ｎを、失火気筒を示す
フラグＦＭＦＣＹＬｎによって更新する（ステップＳ４
９）。そして該フラグＦＭＦＣＹＬｎの値を０とし（ス
テップＳ５０）、さらにカウンタｎＭＦＡ及びｎＴＤＣ
Ａのカウント値を０として（ステップＳ５２）、ステッ
プＳ５３に進む。一方、ｎＭＦＡ＜ＭＦＴＤＣＣＡＴが
成立するときには、前記第１の異常フラグＦＦＳＤ７Ａ
を値０として（ステップＳ５１）、ステップＳ５２に進
む。
【００６０】ステップＳ５３では、第２のＴＤＣカウン
タｎＴＤＣＢＣの値が２０００以上か否かを判別し、２
０００未満であれば、カウンタｎＴＤＣＢＣを値１だけ
インクリメントして（ステップＳ５４）、本プログラム
を終了する。
タｎＴＤＣＢＣの値が２０００以上か否かを判別し、２
０００未満であれば、カウンタｎＴＤＣＢＣを値１だけ
インクリメントして（ステップＳ５４）、本プログラム
を終了する。
【００６１】カウンタｎＴＤＣＢＣの値が２０００以上
となるとステップＳ５５に進み、図４（ｂ）のステップ
Ｓ２７での失火発生判定時にインクリメントされ、２０
００点火サイクル毎の失火発生回数をカウントする第２
の失火カウンタｎＭＦＢＣの値が第２の基準値ＭＦＴＤ
ＣＢＣ以上か否かを判別する。
となるとステップＳ５５に進み、図４（ｂ）のステップ
Ｓ２７での失火発生判定時にインクリメントされ、２０
００点火サイクル毎の失火発生回数をカウントする第２
の失火カウンタｎＭＦＢＣの値が第２の基準値ＭＦＴＤ
ＣＢＣ以上か否かを判別する。
【００６２】ｎＭＦＢＣ≧ＭＦＴＤＣＢＣが成立すると
きには、排気ガス特性を悪化させる燃焼状態（失火状
態）と判定し、そのことを示すべく第２の異常フラグＦ
ＦＳＤ７Ｂを値１に設定するとともに、気筒毎の失火検
出を示すフラグＦＦＳＤ７ｎを、失火気筒を示すフラグ
ＦＭＦＣＹＬｎによって更新する（ステップＳ５６）。
次いで、カウンタｎＭＦＢＣ，ｎＴＤＣＢＣのカウント
値及びフラグＦＭＦＣＹＬｎを値０として（ステップＳ
５８）、本プログラムを終了する。
きには、排気ガス特性を悪化させる燃焼状態（失火状
態）と判定し、そのことを示すべく第２の異常フラグＦ
ＦＳＤ７Ｂを値１に設定するとともに、気筒毎の失火検
出を示すフラグＦＦＳＤ７ｎを、失火気筒を示すフラグ
ＦＭＦＣＹＬｎによって更新する（ステップＳ５６）。
次いで、カウンタｎＭＦＢＣ，ｎＴＤＣＢＣのカウント
値及びフラグＦＭＦＣＹＬｎを値０として（ステップＳ
５８）、本プログラムを終了する。
【００６３】ｎＭＦＢＣ＜ＭＦＴＤＣＢＣが成立すると
きには、第２の異常フラグＦＦＳＤ７Ｂ及び失火検出フ
ラグＦＦＳＤ７ｎを値０として前記ステップＳ５８に進
む。
きには、第２の異常フラグＦＦＳＤ７Ｂ及び失火検出フ
ラグＦＦＳＤ７ｎを値０として前記ステップＳ５８に進
む。
【００６４】以上のように、図１１のプログラムによ
り、排気系部品に悪影響を与える燃焼状態及び排気ガス
特性を悪化させる燃焼状態が検出される。
り、排気系部品に悪影響を与える燃焼状態及び排気ガス
特性を悪化させる燃焼状態が検出される。
【００６５】上述した実施例では、エンジンブレーキ時
に算出された偏差量ＴＣＯＭＤをエンジン回転数ＮＥに
応じて記憶手段５ｃに記憶し、回転変動誤差の基準値Ｂ
ｎとして用いたが、これに代えて、偏差量ＴＣＯＭＤの
代表値ＭＤ（ｎ）をエンジン回転数ＮＥに応じて記憶手
段５ｃに記憶して、前記基準値Ｂｎとして用いてもよ
い。
に算出された偏差量ＴＣＯＭＤをエンジン回転数ＮＥに
応じて記憶手段５ｃに記憶し、回転変動誤差の基準値Ｂ
ｎとして用いたが、これに代えて、偏差量ＴＣＯＭＤの
代表値ＭＤ（ｎ）をエンジン回転数ＮＥに応じて記憶手
段５ｃに記憶して、前記基準値Ｂｎとして用いてもよ
い。
【００６６】また、上記実施例ではクランク軸の回転角
速度値として、所定回転角度（３０°）の周期を表わす
時間間隔ＣＲＭｅを用いたが、これに代えて、角速度ω
を用いてもよい。この場合、Ｂｎ値は実施例のＢｎ値と
逆極性となり、失火判定値の極性も逆になる。
速度値として、所定回転角度（３０°）の周期を表わす
時間間隔ＣＲＭｅを用いたが、これに代えて、角速度ω
を用いてもよい。この場合、Ｂｎ値は実施例のＢｎ値と
逆極性となり、失火判定値の極性も逆になる。
【００６７】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の内燃エ
ンジンの燃焼状態検出装置によれば、回転速度検出手段
によりエンジンの回転速度が検出され、該検出された回
転速度の値と該回転速度が検出された時点から所定回転
角周期前に検出されたエンジンの回転速度の値との偏差
量が偏差量算出手段により算出され、偏差量平均値算出
手段により、前記エンジンの連続する吸入工程開始時の
上死点同士の時間間隔における前記算出された偏差量の
平均値が算出され、エンジンブレーキ検出手段により、
前記エンジンがエンジンブレーキ状態にあることが検出
され、偏差量記憶手段により、エンジンブレーキ検出手
段により前記エンジンブレーキ状態が検出されていると
きに、前記偏差量算出手段により算出された偏差量が記
憶され、燃焼状態検出手段により、前記偏差量平均値算
出手段により算出された偏差量の平均値及び前記偏差量
記憶手段により記憶された前記偏差量を比較してその比
較結果に基づいて前記エンジンの燃焼状態が検出される
ので、エンジンが燃焼していないときに発生するクラン
ク角センサを構成するパルサ又はピックアップの機械的
誤差、又は取付け誤差と回転偏心誤差によるノイズ成分
が除去され、これにより、上記エンジン回転のＮ次成分
の振動発生を伴う失火時における失火の検出精度をより
向上させることができる。
ンジンの燃焼状態検出装置によれば、回転速度検出手段
によりエンジンの回転速度が検出され、該検出された回
転速度の値と該回転速度が検出された時点から所定回転
角周期前に検出されたエンジンの回転速度の値との偏差
量が偏差量算出手段により算出され、偏差量平均値算出
手段により、前記エンジンの連続する吸入工程開始時の
上死点同士の時間間隔における前記算出された偏差量の
平均値が算出され、エンジンブレーキ検出手段により、
前記エンジンがエンジンブレーキ状態にあることが検出
され、偏差量記憶手段により、エンジンブレーキ検出手
段により前記エンジンブレーキ状態が検出されていると
きに、前記偏差量算出手段により算出された偏差量が記
憶され、燃焼状態検出手段により、前記偏差量平均値算
出手段により算出された偏差量の平均値及び前記偏差量
記憶手段により記憶された前記偏差量を比較してその比
較結果に基づいて前記エンジンの燃焼状態が検出される
ので、エンジンが燃焼していないときに発生するクラン
ク角センサを構成するパルサ又はピックアップの機械的
誤差、又は取付け誤差と回転偏心誤差によるノイズ成分
が除去され、これにより、上記エンジン回転のＮ次成分
の振動発生を伴う失火時における失火の検出精度をより
向上させることができる。
【００６８】
【図１】本発明の一実施例にかかる内燃エンジン及びそ
の燃焼状態検出装置の全体構成を示す図である。
の燃焼状態検出装置の全体構成を示す図である。
【図２】燃焼状態の判定を行うプログラムの全体構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】図２の処理内容の一部を詳細に示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】図２の処理内容の一部を詳細に示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】エンジン回転速度を表わすパラメータの計測・
演算とクランク軸の回転角度との関係を説明するための
図である。
演算とクランク軸の回転角度との関係を説明するための
図である。
【図６】エンジン回転速度を表わすパラメータの計測・
演算とクランク軸の回転角度との関係を説明するための
図である。
演算とクランク軸の回転角度との関係を説明するための
図である。
【図７】エンジン回転速度を表わすパラメータの計測・
演算とクランク軸の回転角度との関係を説明するための
図である。
演算とクランク軸の回転角度との関係を説明するための
図である。
【図８】図３に示す処理の周波数特性を示す図である。
【図９】図３に示す処理の周波数特性を示す図である。
【図１０】図３に示す処理の周波数特性を示す図であ
る。
る。
【図１１】図２の処理内容の一部を詳細に示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１２】エンジン回転速度と回転変動誤差の基準値と
の関係を示すテーブル図である。
の関係を示すテーブル図である。
１ 内燃エンジン
５ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
１１ クランク角センサ
１２ ＴＤＣセンサ
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−365958（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−340293（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−146998（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−332189（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−119536（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−260356（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−81548（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−311650（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−86959（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−195856（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−336948（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−42398（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 29/00 - 29/06
F02D 41/00 - 41/40
F02D 43/00 - 43/04
F02D 45/00
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃エンジンの点火周期より短い、前記
エンジンのクランク軸の所定回転角度周期毎に前記エン
ジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、該検出
した回転速度により前記エンジンの燃焼状態を検出する
内燃エンジンの燃焼状態検出装置において、 前記回転速度検出手段により検出されたエンジンの回転
速度の値と、該回転速度が検出された時点から所定回転
角周期前に検出されたエンジンの回転速度の値との偏差
量を算出する偏差量算出手段と、前記エンジンの連続す
る吸入工程開始時の上死点同士の時間間隔における前記
算出された偏差量の平均値を算出する偏差量平均値算出
手段と、前記エンジンがエンジンブレーキ状態にあるこ
とを検出するエンジンブレーキ検出手段と、該エンジン
ブレーキ検出手段により前記エンジンブレーキ状態が検
出されているときに、前記偏差量算出手段により算出さ
れた偏差量を記憶する偏差量記憶手段と、前記偏差量平
均値算出手段により算出された偏差量の平均値及び前記
偏差量記憶手段により記憶された偏差量を比較してその
比較結果に基づいて前記エンジンの燃焼状態を検出する
燃焼状態検出手段とを設けたことを特徴とする内燃エン
ジンの燃焼状態検出装置。 - 【請求項２】 前記燃焼状態検出手段は、前記エンジン
のエンジンブレーキ状態における回転変動誤差と正常燃
焼時の回転変動誤差との比が小さい所定の前記エンジン
の回転速度以上のときには作動しないことを特徴とする
請求項１記載の内燃エンジンの燃焼状態検出装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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- 1995-08-29 US US08/520,567 patent/US5689065A/en not_active Expired - Fee Related
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