JP3477016B2 - 内燃機関の燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼状態検出装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼状
態検出装置に関し、特に、内燃機関の正トルクが発生す
る全ての運転領域における失火を検出することを可能に
した内燃機関の燃焼状態検出装置に関する。
態検出装置に関し、特に、内燃機関の正トルクが発生す
る全ての運転領域における失火を検出することを可能に
した内燃機関の燃焼状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンの燃焼により発生するト
ルクと回転数の関係を利用して、回転数を計測すること
によって運転状態を検出し、間接的に失火を検出する技
術が知られており、一例として特開昭５８−５１２４３
号が挙げられる。この技術は、前回の点火から今回の点
火までの１点火サイクル内の少なくとも２点火以上で内
燃機関の回転速度を検出し、該回転速度の差により前記
１点火サイクル内における前記内燃機関の回転速度変動
値を求め、逐次求められた該回転速度変動値を統計的に
演算処理し、該演算処理の結果を用いて内燃機関の燃焼
状態の判定を行うものである。
ルクと回転数の関係を利用して、回転数を計測すること
によって運転状態を検出し、間接的に失火を検出する技
術が知られており、一例として特開昭５８−５１２４３
号が挙げられる。この技術は、前回の点火から今回の点
火までの１点火サイクル内の少なくとも２点火以上で内
燃機関の回転速度を検出し、該回転速度の差により前記
１点火サイクル内における前記内燃機関の回転速度変動
値を求め、逐次求められた該回転速度変動値を統計的に
演算処理し、該演算処理の結果を用いて内燃機関の燃焼
状態の判定を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記回転速
度を検出して内燃機関の燃焼状態の判定を行なう手段
は、クランク軸に取り付けられたリングギアまたはプレ
ートの回転角速度を検出することにより行なわれるが、
この手段は、比較的低回転領域では有効であるが、高回
転領域ではリングギアまたはプレートのピッチ製造誤差
によるばらつきが、気筒毎に顕著に現れて、該ピッチ誤
差の影響によって的確に内燃機関の燃焼状態の判定を行
なうことができないと云う不具合があった。
度を検出して内燃機関の燃焼状態の判定を行なう手段
は、クランク軸に取り付けられたリングギアまたはプレ
ートの回転角速度を検出することにより行なわれるが、
この手段は、比較的低回転領域では有効であるが、高回
転領域ではリングギアまたはプレートのピッチ製造誤差
によるばらつきが、気筒毎に顕著に現れて、該ピッチ誤
差の影響によって的確に内燃機関の燃焼状態の判定を行
なうことができないと云う不具合があった。
【０００４】そこで、本出願人においては、前記不具合
の対策として、ピッチ誤差（ピッチエラー）分を正常燃
焼中に検出して、回転速度信号を補正する手段を提案し
ている（特願平７−２２６８３１号）。該提案のもの
は、具体的には、クランク軸が所定角度を回転する時間
信号から燃焼状態パラメータを計算し、該燃焼状態パラ
メータの正常燃焼値の変動から前記時間信号を補正する
もので、基準気筒を設定し、該基準気筒とその対抗気筒
からなる気筒群の燃焼パラメータの正常燃焼値が所定値
以上の時、基準気筒とその対抗気筒からなる気筒群の時
間信号を補正する補正量を減少させ、それ以外の時は増
加させるべく設定するものであり、該設定した補正量に
よって前記時間信号を補正し、該補正された時間信号を
用いて燃焼状態パラメータを計算するものである。
の対策として、ピッチ誤差（ピッチエラー）分を正常燃
焼中に検出して、回転速度信号を補正する手段を提案し
ている（特願平７−２２６８３１号）。該提案のもの
は、具体的には、クランク軸が所定角度を回転する時間
信号から燃焼状態パラメータを計算し、該燃焼状態パラ
メータの正常燃焼値の変動から前記時間信号を補正する
もので、基準気筒を設定し、該基準気筒とその対抗気筒
からなる気筒群の燃焼パラメータの正常燃焼値が所定値
以上の時、基準気筒とその対抗気筒からなる気筒群の時
間信号を補正する補正量を減少させ、それ以外の時は増
加させるべく設定するものであり、該設定した補正量に
よって前記時間信号を補正し、該補正された時間信号を
用いて燃焼状態パラメータを計算するものである。
【０００５】しかし、前記提案の技術は、時間信号を燃
焼状態パラメータの正常値の変動に基づいて補正するこ
とによって、高回転領域でも、リングギアまたはプレー
トのピッチ製造誤差に影響されずに、内燃機関の燃焼状
態を検出することができるが、補正量を算出のための応
答性及び算出される補正量の安定性の面で、改良すべき
余地がある。
焼状態パラメータの正常値の変動に基づいて補正するこ
とによって、高回転領域でも、リングギアまたはプレー
トのピッチ製造誤差に影響されずに、内燃機関の燃焼状
態を検出することができるが、補正量を算出のための応
答性及び算出される補正量の安定性の面で、改良すべき
余地がある。
【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、内燃機関の
正トルクが発生する全ての運転領域（特に、高回転領
域）で燃焼状態を的確に検出できると共に、特に、検出
された前記時間信号を補正する補正量算出の応答性と安
定性を確保し、かつ、失火状態を確実に検出できる内燃
機関の燃焼状態検出装置を提供することである。
たものであって、その目的とするところは、内燃機関の
正トルクが発生する全ての運転領域（特に、高回転領
域）で燃焼状態を的確に検出できると共に、特に、検出
された前記時間信号を補正する補正量算出の応答性と安
定性を確保し、かつ、失火状態を確実に検出できる内燃
機関の燃焼状態検出装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置は、基本的に
は、クランク軸が所定角度を回転する時間信号を検出す
る手段と、該時間信号を補正する手段と、前記時間信号
から燃焼状態パラメータを計算する手段とを備え、前記
燃焼状態検出検出装置が、前記計算された燃焼状態パラ
メータの燃焼値の気筒間の偏差を検出する手段と前記時
間信号の補正量を算出する手段とを備えたことを特徴と
し、前記偏差検出手段は、基準気筒を設定し、該基準気
筒とその対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータ
の正常燃焼値とその他の気筒群の燃焼状態パラメータの
正常燃焼値との偏差を検出するものであり、前記補正量
算出手段は、前記検出した偏差から該偏差を所定値
（零）に制御するように補正量をＰＩＤ制御で算出する
ものであり、前記時間信号補正手段は、前記補正量に基
づき前記時間信号を補正するものであることを特徴とし
ている。
本発明による内燃機関の燃焼状態検出装置は、基本的に
は、クランク軸が所定角度を回転する時間信号を検出す
る手段と、該時間信号を補正する手段と、前記時間信号
から燃焼状態パラメータを計算する手段とを備え、前記
燃焼状態検出検出装置が、前記計算された燃焼状態パラ
メータの燃焼値の気筒間の偏差を検出する手段と前記時
間信号の補正量を算出する手段とを備えたことを特徴と
し、前記偏差検出手段は、基準気筒を設定し、該基準気
筒とその対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータ
の正常燃焼値とその他の気筒群の燃焼状態パラメータの
正常燃焼値との偏差を検出するものであり、前記補正量
算出手段は、前記検出した偏差から該偏差を所定値
（零）に制御するように補正量をＰＩＤ制御で算出する
ものであり、前記時間信号補正手段は、前記補正量に基
づき前記時間信号を補正するものであることを特徴とし
ている。
【０００８】また、本発明の内燃機関の燃焼状態検出装
置の好ましい具体的な態様は、前記時間信号補正手段
が、前記基準気筒に対する非対抗気筒群の時間信号に前
記補正量を掛算するものであり、前記偏差検出手段が、
該基準気筒とその対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態パ
ラメータの正常燃焼値を平均化した値と、その他の気筒
群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値を平均化した値の
偏差を検出するものであることを特徴としている。
置の好ましい具体的な態様は、前記時間信号補正手段
が、前記基準気筒に対する非対抗気筒群の時間信号に前
記補正量を掛算するものであり、前記偏差検出手段が、
該基準気筒とその対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態パ
ラメータの正常燃焼値を平均化した値と、その他の気筒
群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値を平均化した値の
偏差を検出するものであることを特徴としている。
【０００９】更に、本発明の燃焼状態検出検出装置は、
燃焼状態判定手段を備え、該燃焼状態判定手段が、前記
算出された燃焼状態パラメータを特定の判定レベルと比
較することによって内燃機関の失火の判定を行うことを
特徴している。前述の如く構成された本発明に係る内燃
機関の燃焼状態検出装置は、内燃機関の基準気筒とその
対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃
焼値と、その他の気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃
焼値との偏差が、失火のＳ／Ｎ比（失火信号と非失火信
号の比）に反比例する量であり、該偏差を所定値（零）
に低下させることがＳ／Ｎ比を最大値にすることにつな
がることに着目してなされたものである。そして、前記
偏差を所定値（零）に減少させる手段として、基準気筒
に対する非対抗気筒群の時間信号に補正量（ピッチエラ
ー補正係数）をかけ、前記基準気筒の時間信号レベルに
基準気筒に対する非対抗気筒群の時間信号を合わせるこ
とで、内燃機関の正トルクが発生する全ての運転領域
（特に、高回転領域）で燃焼状態を的確に検出できるも
のである。
燃焼状態判定手段を備え、該燃焼状態判定手段が、前記
算出された燃焼状態パラメータを特定の判定レベルと比
較することによって内燃機関の失火の判定を行うことを
特徴している。前述の如く構成された本発明に係る内燃
機関の燃焼状態検出装置は、内燃機関の基準気筒とその
対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃
焼値と、その他の気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃
焼値との偏差が、失火のＳ／Ｎ比（失火信号と非失火信
号の比）に反比例する量であり、該偏差を所定値（零）
に低下させることがＳ／Ｎ比を最大値にすることにつな
がることに着目してなされたものである。そして、前記
偏差を所定値（零）に減少させる手段として、基準気筒
に対する非対抗気筒群の時間信号に補正量（ピッチエラ
ー補正係数）をかけ、前記基準気筒の時間信号レベルに
基準気筒に対する非対抗気筒群の時間信号を合わせるこ
とで、内燃機関の正トルクが発生する全ての運転領域
（特に、高回転領域）で燃焼状態を的確に検出できるも
のである。
【００１０】また、前記基準気筒とその対抗気筒からな
る気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値とその他の
気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値との偏差か
ら、時間信号の補正量（ピッチエラー補正係数）を算出
する手段として、ＰＩＤ制御を用いたことによって、前
記偏差を常時、所定値（零）に制御することができるた
めに、常時、最大のＳ／Ｎ比を確保することができ、前
記時間信号を補正する補正量の算出の応答性と安定性を
確保することができる。
る気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値とその他の
気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値との偏差か
ら、時間信号の補正量（ピッチエラー補正係数）を算出
する手段として、ＰＩＤ制御を用いたことによって、前
記偏差を常時、所定値（零）に制御することができるた
めに、常時、最大のＳ／Ｎ比を確保することができ、前
記時間信号を補正する補正量の算出の応答性と安定性を
確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明のエンジ
ン制御装置の一実施形態について説明する。図１は、本
発明の内燃機関１０の制御システムの全体構成を示した
ものである。内燃機関１０は、四気筒で、その各気筒１
１に各々吸気管１２と排気管１３とを接続しており、前
記気筒１１には点火装置２０１が取付られていると共
に、前記吸気管１２には燃料噴射装置２０２が配置され
ているとともに、その上流にはエアクリーナ（図示省
略）、及び、流量検出手段２０４が取り付けられてい
る。排気管１３には、空燃比センサ２０５、三元触媒２
０６が取り付けられている。
ン制御装置の一実施形態について説明する。図１は、本
発明の内燃機関１０の制御システムの全体構成を示した
ものである。内燃機関１０は、四気筒で、その各気筒１
１に各々吸気管１２と排気管１３とを接続しており、前
記気筒１１には点火装置２０１が取付られていると共
に、前記吸気管１２には燃料噴射装置２０２が配置され
ているとともに、その上流にはエアクリーナ（図示省
略）、及び、流量検出手段２０４が取り付けられてい
る。排気管１３には、空燃比センサ２０５、三元触媒２
０６が取り付けられている。
【００１２】内燃機関１０の制御装置２０７は、前記流
量検出手段２０４の出力信号Ｑａと、回転数検出手段１
０１によって検出されるリングギアまたはプレート２０
８（内燃機関）の回転数Ｎｅを取り込み、前記検出値に
基づいて燃料噴射量Ｔｉを計算し、燃料噴射装置２０２
の噴射量を制御する。また、前記内燃機関制御装置２０
７は、内燃機関１０内の空燃比を空燃比センサ２０５で
の検出に基づき、該内燃機関１０内の空燃比を、理論空
燃比になるように燃料噴射量Ｔｉを補正して制御する、
いわゆる、内燃機関１０の空燃比フィードバック制御を
行う。
量検出手段２０４の出力信号Ｑａと、回転数検出手段１
０１によって検出されるリングギアまたはプレート２０
８（内燃機関）の回転数Ｎｅを取り込み、前記検出値に
基づいて燃料噴射量Ｔｉを計算し、燃料噴射装置２０２
の噴射量を制御する。また、前記内燃機関制御装置２０
７は、内燃機関１０内の空燃比を空燃比センサ２０５で
の検出に基づき、該内燃機関１０内の空燃比を、理論空
燃比になるように燃料噴射量Ｔｉを補正して制御する、
いわゆる、内燃機関１０の空燃比フィードバック制御を
行う。
【００１３】図２は、本実施形態の内燃機関１０の制御
装置２０７の燃焼状態検出の基本制御ブロック図を示し
たものである。該制御ブロック図において、回転数検出
手段１０１により回転数を検出し、回転数補正手段１０
２で回転数を補正する。補正された回転数を燃焼状態検
出手段１０３に入力して燃焼状態の検出値を算出する。
そして、燃焼状態判定手段１０４により燃焼状態（この
実施形態においては失火の有無）を判定する。
装置２０７の燃焼状態検出の基本制御ブロック図を示し
たものである。該制御ブロック図において、回転数検出
手段１０１により回転数を検出し、回転数補正手段１０
２で回転数を補正する。補正された回転数を燃焼状態検
出手段１０３に入力して燃焼状態の検出値を算出する。
そして、燃焼状態判定手段１０４により燃焼状態（この
実施形態においては失火の有無）を判定する。
【００１４】この時、補正量計算手段１０５により前記
燃焼状態検出値に基づき検出回転数を補正する補正量を
求め、前記回転数補正手段１０２で検出回転数を補正す
る。前記補正量計算手段１０５は、内燃機関１０の基準
気筒とその対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態検出値
と、その他の気筒群の燃焼状態検出値との偏差が、高回
転領域に顕著に大きくなるのを補正して該偏差が零にな
るようにＰＩＤ制御を行うものである。
燃焼状態検出値に基づき検出回転数を補正する補正量を
求め、前記回転数補正手段１０２で検出回転数を補正す
る。前記補正量計算手段１０５は、内燃機関１０の基準
気筒とその対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態検出値
と、その他の気筒群の燃焼状態検出値との偏差が、高回
転領域に顕著に大きくなるのを補正して該偏差が零にな
るようにＰＩＤ制御を行うものである。
【００１５】図３は、エンジンのクランク角度に対する
回転数を示したものである。実線は３気筒目が失火した
時の波形であり、破線は燃焼状態が正常時のものであ
る。図３における各気筒毎の回転数測定区間（以下ウイ
ンドウと呼ぶ）について説明する。基準信号ＲＥＦによ
り各気筒のＴＤＣ（上死点）を検出する。該ＴＤＣから
角度信号ＰＯＳを用いて第一のクランク角度を求めウイ
ンドウ開始点Ｗｓとする。ウインドウ開始点Ｗｓから同
じく角度信号ＰＯＳを用いて第二のクランク角度を求
め、第一のクランク角度から第二のクランク角度までを
ウインドウ幅Ｗとする。
回転数を示したものである。実線は３気筒目が失火した
時の波形であり、破線は燃焼状態が正常時のものであ
る。図３における各気筒毎の回転数測定区間（以下ウイ
ンドウと呼ぶ）について説明する。基準信号ＲＥＦによ
り各気筒のＴＤＣ（上死点）を検出する。該ＴＤＣから
角度信号ＰＯＳを用いて第一のクランク角度を求めウイ
ンドウ開始点Ｗｓとする。ウインドウ開始点Ｗｓから同
じく角度信号ＰＯＳを用いて第二のクランク角度を求
め、第一のクランク角度から第二のクランク角度までを
ウインドウ幅Ｗとする。
【００１６】今、点火サイクルにある気筒のウインドウ
通過時間をＴＤＡＴＡ（ｎ）とし、燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａを式（１）より求める。
通過時間をＴＤＡＴＡ（ｎ）とし、燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａを式（１）より求める。
【００１７】
【数１】
Ｄ1Ａ＝（ＴＤＡＴＡ(n)−ＴＤＡＴＡ(n-1）)／ＴＤＡＴＡ(n-1)3 …式（１）
但し、
ＴＤＡＴＡ(n) ：現在点火サイクルにある気筒のウイン
ドウＷ通過時間 ＴＤＡＴＡ(n-1)：前回点火サイクルにある気筒のウイ
ンドウＷ通過時間 Ｄ1Ａ ：燃焼状態パラメータ
ドウＷ通過時間 ＴＤＡＴＡ(n-1)：前回点火サイクルにある気筒のウイ
ンドウＷ通過時間 Ｄ1Ａ ：燃焼状態パラメータ
【００１８】式（１）は、内燃機関１０の燃焼状態が正
常な時は、各気筒１１のウインドウ通過時間が等しいた
め燃焼状態パラメータＤ１Ａは零を示す。内燃機関１０
が失火した時は、失火気筒のトルク発生がなくなり回転
数が低下するために、ＴＤＡＴＡの値は大きくなり燃焼
状態パラメータＤ１Ａはある正の値を持つ。そこで、燃
焼状態パラメータＤ１Ａを予め設定した値と比較するこ
とによって、失火気筒の有無を検出することができる
（図４参照）。
常な時は、各気筒１１のウインドウ通過時間が等しいた
め燃焼状態パラメータＤ１Ａは零を示す。内燃機関１０
が失火した時は、失火気筒のトルク発生がなくなり回転
数が低下するために、ＴＤＡＴＡの値は大きくなり燃焼
状態パラメータＤ１Ａはある正の値を持つ。そこで、燃
焼状態パラメータＤ１Ａを予め設定した値と比較するこ
とによって、失火気筒の有無を検出することができる
（図４参照）。
【００１９】なお、本実施形態では、４気筒エンジンを
例にとって説明するが、４気筒に限定されるものではな
い。前記手段は、比較的低回転領域では有効であるが、
高回転領域ではプレートまたはリングギアのピッチ製造
誤差によるばらつきが、非対抗気筒間で顕著に大きくな
るため検出できなくなる。図５にその様子を示す。高回
転領域では、ＴＤＡＴＡにプレートまたはリングギアの
製造誤差による測定角度誤差が含有されるため振動を起
こす。そのため、式（１）で計算された燃焼状態パラメ
ータＤ１Ａも、式（１）が差分式であるため振動を起こ
す。この振動幅に失火時の燃焼状態パラメータＤ１Ａが
埋もれてしまい、失火を検出することができなくなる。
本実施形態は、このような高回転領域における検出精度
を向上させる手段を提供することである。
例にとって説明するが、４気筒に限定されるものではな
い。前記手段は、比較的低回転領域では有効であるが、
高回転領域ではプレートまたはリングギアのピッチ製造
誤差によるばらつきが、非対抗気筒間で顕著に大きくな
るため検出できなくなる。図５にその様子を示す。高回
転領域では、ＴＤＡＴＡにプレートまたはリングギアの
製造誤差による測定角度誤差が含有されるため振動を起
こす。そのため、式（１）で計算された燃焼状態パラメ
ータＤ１Ａも、式（１）が差分式であるため振動を起こ
す。この振動幅に失火時の燃焼状態パラメータＤ１Ａが
埋もれてしまい、失火を検出することができなくなる。
本実施形態は、このような高回転領域における検出精度
を向上させる手段を提供することである。
【００２０】そこで、図５のＴＤＡＴＡを注意して観る
と、１と４気筒（対抗気筒同志）のＴＤＡＴＡの間に
は、クランク軸の慣性によって徐々に減少するものの、
その差はない。また、２と３気筒（対抗気筒同志）のＴ
ＤＡＴＡも同様である。だが、１と３気筒、又は、１と
２気筒（４と２気筒、４と３気筒）の非対抗気筒のＴＤ
ＡＴＡの間には、明らかに偏差が発生しており、この偏
差が、プレートまたはリングギアの製造誤差によって、
もたらされた測定誤差である。
と、１と４気筒（対抗気筒同志）のＴＤＡＴＡの間に
は、クランク軸の慣性によって徐々に減少するものの、
その差はない。また、２と３気筒（対抗気筒同志）のＴ
ＤＡＴＡも同様である。だが、１と３気筒、又は、１と
２気筒（４と２気筒、４と３気筒）の非対抗気筒のＴＤ
ＡＴＡの間には、明らかに偏差が発生しており、この偏
差が、プレートまたはリングギアの製造誤差によって、
もたらされた測定誤差である。
【００２１】そこで、基準気筒を設定し、該基準気筒と
その対抗気筒からなる気筒群のＴＤＡＴＡレベルに、そ
の他の気筒群のＴＤＡＴＡを合わせる補正係数をかけ
る。本実施形態では、基準気筒を＃２気筒、その対抗気
筒を＃３気筒、その他の気筒群を＃１、＃４気筒とし
た。この補正係数を以後、ピッチエラー補正係数ＰＥＣ
と呼び、ピッチエラー補正係数ＰＥＣをＴＤＡＴＡに掛
けることをピッチエラー補正と呼ぶ。図６にピッチエラ
ー補正係数ＰＥＣを０．９９９に設定した時の燃焼状態
パラメータＤ１Ａを示す。図６に示すように、ピッチエ
ラー補正を施すことにより、高回転領域においても、適
切な判定レベルを設定でき、失火を検出することができ
る。
その対抗気筒からなる気筒群のＴＤＡＴＡレベルに、そ
の他の気筒群のＴＤＡＴＡを合わせる補正係数をかけ
る。本実施形態では、基準気筒を＃２気筒、その対抗気
筒を＃３気筒、その他の気筒群を＃１、＃４気筒とし
た。この補正係数を以後、ピッチエラー補正係数ＰＥＣ
と呼び、ピッチエラー補正係数ＰＥＣをＴＤＡＴＡに掛
けることをピッチエラー補正と呼ぶ。図６にピッチエラ
ー補正係数ＰＥＣを０．９９９に設定した時の燃焼状態
パラメータＤ１Ａを示す。図６に示すように、ピッチエ
ラー補正を施すことにより、高回転領域においても、適
切な判定レベルを設定でき、失火を検出することができ
る。
【００２２】ここで、失火の検出率を定量的に調べるた
めに、失火Ｓ／Ｎ比を式（２）で定義する。Ｓ／Ｎ比
は、失火時の燃焼状態パラメータが、非失火時に対し
て、どの程度高いかを調べる目安である。
めに、失火Ｓ／Ｎ比を式（２）で定義する。Ｓ／Ｎ比
は、失火時の燃焼状態パラメータが、非失火時に対し
て、どの程度高いかを調べる目安である。
【００２３】
【数２】
【００２４】式（１）からピッチエラー補正をかけた場
合とかけない場合のＳ／Ｎ比を計算すると、ピッチエラ
ー補正なし：０．６３、ピッチエラー補正あり：４．７
８となる。前記失火Ｓ／Ｎ比は、該Ｓ／Ｎ＝１で７０％
の検出精度を有し、２で９５％、３以上で１００％の検
出精度を有するとみなすことができるので、ピッチエラ
ー補正をかけることによって、１００％の検出精度を得
ることができる。
合とかけない場合のＳ／Ｎ比を計算すると、ピッチエラ
ー補正なし：０．６３、ピッチエラー補正あり：４．７
８となる。前記失火Ｓ／Ｎ比は、該Ｓ／Ｎ＝１で７０％
の検出精度を有し、２で９５％、３以上で１００％の検
出精度を有するとみなすことができるので、ピッチエラ
ー補正をかけることによって、１００％の検出精度を得
ることができる。
【００２５】次に、ピッチエラー補正係数ＰＥＣの演算
について説明する。前記記載では、仮にピッチエラー補
正係数ＰＥＣを０．９９９に設定したが、この値が適切
な値でないと、失火Ｓ／Ｎ比は、向上しないどころか、
逆にＳ／Ｎ比を低下させかねない。本実施形態の核とな
る部分は、前記ピッチエラー補正係数ＰＥＣを内燃機関
制御装置内で演算させる手段を備えることである。本来
ならば、失火Ｓ／Ｎ比を逐次計算しながら、その値が最
大になるように、ピッチエラー補正係数ＰＥＣを変化さ
せる方式が考えられる。しかし、Ｓ／Ｎ比を求めるため
に強制的に失火させることはできない。そこで、Ｓ／Ｎ
比に比例（または反比例）するパラメータを導入する。
このパラメータに成りえる候補として、非対抗気筒間の
燃焼状態パラメータＤ１Ａの偏差（Ｓ／Ｎ比に反比例）
がある。この偏差は、図５に示す燃焼状態パラメータの
レベル１とレベル２の差であり、この偏差を所定値
（零）に制御することが、Ｓ／Ｎ比を最大に確保するこ
とになる。
について説明する。前記記載では、仮にピッチエラー補
正係数ＰＥＣを０．９９９に設定したが、この値が適切
な値でないと、失火Ｓ／Ｎ比は、向上しないどころか、
逆にＳ／Ｎ比を低下させかねない。本実施形態の核とな
る部分は、前記ピッチエラー補正係数ＰＥＣを内燃機関
制御装置内で演算させる手段を備えることである。本来
ならば、失火Ｓ／Ｎ比を逐次計算しながら、その値が最
大になるように、ピッチエラー補正係数ＰＥＣを変化さ
せる方式が考えられる。しかし、Ｓ／Ｎ比を求めるため
に強制的に失火させることはできない。そこで、Ｓ／Ｎ
比に比例（または反比例）するパラメータを導入する。
このパラメータに成りえる候補として、非対抗気筒間の
燃焼状態パラメータＤ１Ａの偏差（Ｓ／Ｎ比に反比例）
がある。この偏差は、図５に示す燃焼状態パラメータの
レベル１とレベル２の差であり、この偏差を所定値
（零）に制御することが、Ｓ／Ｎ比を最大に確保するこ
とになる。
【００２６】そこで、前記の偏差を零にする手段として
は、制御工学上、盛んに使用されているＰＩＤ制御を使
用する。ＰＩＤ制御は、一般的に、特定プラントの制御
量を目標値に制御する場合、制御量と目標値の偏差に対
し、偏差の比例分、偏差の微分分、偏差の積分分を全て
加え合わせることによって、操作量を演算し、制御量を
目標値に制御する制御方式である。前記ＰＩＤ制御をピ
ッチエラー補正係数ＰＥＣの演算に使用するのが、本実
施形態の一つの特徴となっている。
は、制御工学上、盛んに使用されているＰＩＤ制御を使
用する。ＰＩＤ制御は、一般的に、特定プラントの制御
量を目標値に制御する場合、制御量と目標値の偏差に対
し、偏差の比例分、偏差の微分分、偏差の積分分を全て
加え合わせることによって、操作量を演算し、制御量を
目標値に制御する制御方式である。前記ＰＩＤ制御をピ
ッチエラー補正係数ＰＥＣの演算に使用するのが、本実
施形態の一つの特徴となっている。
【００２７】図７は、本実施形態の制御装置の失火診断
の詳細な制御ブロック図である。該詳細制御ブロック図
において、回転数検出手段１０１により内燃機関１０の
回転数を検出し、ＴＤＡＴＡ検出手段７０１で前記回転
数の検出に基づきクランク軸が所定角度回転するに要し
た時間（ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡ）を検出する。
そして、ＴＤＡＴＡ補正手段７０２で、ピッチエラー補
正係数ＰＥＣを１、４気筒のＴＤＡＴＡのみに掛算して
補正する。
の詳細な制御ブロック図である。該詳細制御ブロック図
において、回転数検出手段１０１により内燃機関１０の
回転数を検出し、ＴＤＡＴＡ検出手段７０１で前記回転
数の検出に基づきクランク軸が所定角度回転するに要し
た時間（ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡ）を検出する。
そして、ＴＤＡＴＡ補正手段７０２で、ピッチエラー補
正係数ＰＥＣを１、４気筒のＴＤＡＴＡのみに掛算して
補正する。
【００２８】その後、燃焼状態検出手段７０３で補正さ
れたＴＤＡＴＡから燃焼状態パラメータＤ１Ａを前記式
（１）から計算する。燃焼状態判定手段７０４は失火状
態を判定するものであり、前記燃焼状態パラメータＤ１
Ａが回転数と負荷とから決まる特定判定レベルより大き
い場合に失火としてカウントする。補正量計算条件決定
手段７０５は、非失火時のみオンしてＰＩＤ制御をさせ
る制御手段である。そこで、前記燃焼状態判定手段７０
４で、失火と判定されなかった場合、一方の燃焼状態パ
ラメータ平均値計算手段７０６で、基準気筒とその対向
気筒（２、３気筒）の燃焼状態パラメータＤ１Ａの平均
値を計算し、他方の燃焼状態パラメータ平均値計算手段
７０７で、他の気筒群（１、４気筒）の燃焼状態パラメ
ータＤ１Ａの平均値を計算する。そして、前記二つの平
均値の偏差εを求め、ＰＩＤ制御手段７０８で、ＰＩＤ
制御処理を行う。前記ＰＩＤ制御手段７０８での制御内
容は、前記二つの平均値の偏差εを所定倍した値と該偏
差εの微分分を所定倍した値と、更に、該偏差εの積分
分を所定倍した値を全て加算した値を所定倍し、１から
この値を引いた値をピッチエラー補正係数ＰＥＣとする
ものである。
れたＴＤＡＴＡから燃焼状態パラメータＤ１Ａを前記式
（１）から計算する。燃焼状態判定手段７０４は失火状
態を判定するものであり、前記燃焼状態パラメータＤ１
Ａが回転数と負荷とから決まる特定判定レベルより大き
い場合に失火としてカウントする。補正量計算条件決定
手段７０５は、非失火時のみオンしてＰＩＤ制御をさせ
る制御手段である。そこで、前記燃焼状態判定手段７０
４で、失火と判定されなかった場合、一方の燃焼状態パ
ラメータ平均値計算手段７０６で、基準気筒とその対向
気筒（２、３気筒）の燃焼状態パラメータＤ１Ａの平均
値を計算し、他方の燃焼状態パラメータ平均値計算手段
７０７で、他の気筒群（１、４気筒）の燃焼状態パラメ
ータＤ１Ａの平均値を計算する。そして、前記二つの平
均値の偏差εを求め、ＰＩＤ制御手段７０８で、ＰＩＤ
制御処理を行う。前記ＰＩＤ制御手段７０８での制御内
容は、前記二つの平均値の偏差εを所定倍した値と該偏
差εの微分分を所定倍した値と、更に、該偏差εの積分
分を所定倍した値を全て加算した値を所定倍し、１から
この値を引いた値をピッチエラー補正係数ＰＥＣとする
ものである。
【００２９】そして、次回に検出する１、４気筒のみの
ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡに、前記ＰＩＤ制御手段
７０８によって計算したピッチエラー補正係数ＰＥＣを
掛ける。このような方式によって、演算したピッチエラ
ー補正係数ＰＥＣは、応答性、安定性およびロバスト性
に優れ、プレートまたはリングギアの製造誤差を適確に
検出し、補正する値となる。
ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡに、前記ＰＩＤ制御手段
７０８によって計算したピッチエラー補正係数ＰＥＣを
掛ける。このような方式によって、演算したピッチエラ
ー補正係数ＰＥＣは、応答性、安定性およびロバスト性
に優れ、プレートまたはリングギアの製造誤差を適確に
検出し、補正する値となる。
【００３０】図８は、前記のような処理を行う本実施形
態の失火診断のＰＡＤ図であって、該診断の制御フロー
を示したものである。本制御フローは失火診断成立時に
実行する。診断は加速減速負荷変動等の過渡的な領域の
場合、失火カウント値が正確な値を示さない可能性があ
る。その場合は診断を禁止する。
態の失火診断のＰＡＤ図であって、該診断の制御フロー
を示したものである。本制御フローは失火診断成立時に
実行する。診断は加速減速負荷変動等の過渡的な領域の
場合、失火カウント値が正確な値を示さない可能性があ
る。その場合は診断を禁止する。
【００３１】前記処理は、点火毎に行うものであり、ス
テップ８０１で、ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡを測定
し、ステップ８０２で、点火気筒毎に、ステップ８０３
〜８０６の処理を行う。つまり、１、４気筒のＴＤＡＴ
Ａのみにピッチエラー補正係数ＰＥＣをかけ、２、３気
筒のＴＤＡＴＡにはピッチエラー補正係数ＰＥＣをかけ
ない。
テップ８０１で、ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡを測定
し、ステップ８０２で、点火気筒毎に、ステップ８０３
〜８０６の処理を行う。つまり、１、４気筒のＴＤＡＴ
Ａのみにピッチエラー補正係数ＰＥＣをかけ、２、３気
筒のＴＤＡＴＡにはピッチエラー補正係数ＰＥＣをかけ
ない。
【００３２】そして、ステップ８０７で、燃焼状態パラ
メータＤ１Ａを前記式（１）から求める。ステップ８０
８で、燃焼状態パラメータＤ１Ａが判定レベルより大き
い場合（回転数と負荷から決定する）、失火とみなし、
ステップ８０９で失火カウント処理を行う。燃焼状態パ
ラメータＤ１Ａが判定レベルより小さい場合、ステップ
８１０で、ピッチエラー補正領域か否かをチェックし、
ピッチエラー補正領域であれば、８１１から８２５まで
の処理を行う。
メータＤ１Ａを前記式（１）から求める。ステップ８０
８で、燃焼状態パラメータＤ１Ａが判定レベルより大き
い場合（回転数と負荷から決定する）、失火とみなし、
ステップ８０９で失火カウント処理を行う。燃焼状態パ
ラメータＤ１Ａが判定レベルより小さい場合、ステップ
８１０で、ピッチエラー補正領域か否かをチェックし、
ピッチエラー補正領域であれば、８１１から８２５まで
の処理を行う。
【００３３】ピッチエラー補正領域の判定は、回転数と
負荷の条件によって決定する。ステップ８１１におい
て、点火気筒が１または４気筒であれば、ステップ８１
２で１、４気筒の燃焼状態パラメータＤ１Ａの平均値Ｄ
１ＡＦ１を求める。点火気筒が２または３気筒であれ
ば、ステップ８１３で２、３気筒の燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａの平均値Ｄ１ＡＦ２を求める。そして、ステップ
８１４で、前記の平均値Ｄ１ＡＦ１と平均値Ｄ１ＡＦ２
との偏差εを求める。ステップ８１５で、偏差εをＫｐ
倍し、比例分Ｐを求める。また、ステップ８１６で、偏
差εと前回計算時の偏差εoldの差分をＫｄ倍し、微分
分Ｄを求める。
負荷の条件によって決定する。ステップ８１１におい
て、点火気筒が１または４気筒であれば、ステップ８１
２で１、４気筒の燃焼状態パラメータＤ１Ａの平均値Ｄ
１ＡＦ１を求める。点火気筒が２または３気筒であれ
ば、ステップ８１３で２、３気筒の燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａの平均値Ｄ１ＡＦ２を求める。そして、ステップ
８１４で、前記の平均値Ｄ１ＡＦ１と平均値Ｄ１ＡＦ２
との偏差εを求める。ステップ８１５で、偏差εをＫｐ
倍し、比例分Ｐを求める。また、ステップ８１６で、偏
差εと前回計算時の偏差εoldの差分をＫｄ倍し、微分
分Ｄを求める。
【００３４】また、ステップ８１７で、偏差εの積分分
を求めるための前処理として、ダミー偏差ＩＥに偏差ε
を代入する。ステップ８１８で、ダミー偏差ＩＥと前回
計算時のダミー偏差ＩＥの和を改めて、ダミー偏差ＩＥ
とする。そして、ステップ８１９で、求めたダミー偏差
ＩＥをＫｉ倍し、積分分Ｉを求める。ステップ８２０
で、ＰとＤとＩを加算し、Ｋ倍した値を１から引いた値
をピッチエラー補正係数ＰＥＣとする。
を求めるための前処理として、ダミー偏差ＩＥに偏差ε
を代入する。ステップ８１８で、ダミー偏差ＩＥと前回
計算時のダミー偏差ＩＥの和を改めて、ダミー偏差ＩＥ
とする。そして、ステップ８１９で、求めたダミー偏差
ＩＥをＫｉ倍し、積分分Ｉを求める。ステップ８２０
で、ＰとＤとＩを加算し、Ｋ倍した値を１から引いた値
をピッチエラー補正係数ＰＥＣとする。
【００３５】本実施形態では、Ｋｐ＝Ｋｄ＝Ｋｉ＝１、
Ｋ＝１０ｅ−６とした。ステップ８２１で、求めたピッ
チエラー補正係数ＰＥＣの上下限リミッタチェックを行
い、ステップ８２２〜８２５で、次回計算時のための処
理を行う。ステップ８２２では、偏差εをεoldとし、
ダミー偏差ＩＥをＩＥoldとする。また、ステップ８２
４で、Ｄ１ＡＦ１をＤ１ＡＦ１oldとし、ステップ８２
５で、Ｄ１ＡＦ２をＤ１ＡＦ２oldとする。最後に、ス
テップ８２６で、補正後ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡ
Ｆを１サンプリングずらしてバックアップする。
Ｋ＝１０ｅ−６とした。ステップ８２１で、求めたピッ
チエラー補正係数ＰＥＣの上下限リミッタチェックを行
い、ステップ８２２〜８２５で、次回計算時のための処
理を行う。ステップ８２２では、偏差εをεoldとし、
ダミー偏差ＩＥをＩＥoldとする。また、ステップ８２
４で、Ｄ１ＡＦ１をＤ１ＡＦ１oldとし、ステップ８２
５で、Ｄ１ＡＦ２をＤ１ＡＦ２oldとする。最後に、ス
テップ８２６で、補正後ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡ
Ｆを１サンプリングずらしてバックアップする。
【００３６】図９は、前記本実施形態の失火診断手段を
用いた結果の一例を示したものである。図９は、図５と
同じ条件（６０００ｒｐｍ、無負荷）であり、時間の経
過と共に、ピッチエラー補正係数ＰＥＣが減少し、アン
ダーシュートが発生するものの、速やかに所定値に収束
する。燃焼状態パラメータＤ１Ａは、適切な判定レベル
を設定することによって、失火を検出することができる
レベルまで検出精度が向上する。
用いた結果の一例を示したものである。図９は、図５と
同じ条件（６０００ｒｐｍ、無負荷）であり、時間の経
過と共に、ピッチエラー補正係数ＰＥＣが減少し、アン
ダーシュートが発生するものの、速やかに所定値に収束
する。燃焼状態パラメータＤ１Ａは、適切な判定レベル
を設定することによって、失火を検出することができる
レベルまで検出精度が向上する。
【００３７】また、図１０は、運転可能な領域（全域）
で測定したＴＤＡＴＡを基に従来の制御手段と本実施形
態の制御手段とで求めたＳ／Ｎ比を示したものであり、
図１０の（ａ）は、本実施形態で求めたＳ／Ｎ比であ
り、図１０の（ｂ）は従来の制御手段で求めたＳ／Ｎ比
である。図１０によれば、従来の制御手段では低負荷、
高回転領域でＳ／Ｎ比が低下しているが、本実施形態の
制御手段では、どの領域でも３以上のＳ／Ｎ比を確保し
ている。従って、判定レベルを適切に設定することによ
って、全域で失火を検出することができる。また、ピッ
チエラー補正係数ＰＥＣの演算においても、ばらつきが
少なく、内燃機関のクランク軸に取り付けられたプレー
トまたはリングギアの製造誤差を適確に検出した値とな
る。
で測定したＴＤＡＴＡを基に従来の制御手段と本実施形
態の制御手段とで求めたＳ／Ｎ比を示したものであり、
図１０の（ａ）は、本実施形態で求めたＳ／Ｎ比であ
り、図１０の（ｂ）は従来の制御手段で求めたＳ／Ｎ比
である。図１０によれば、従来の制御手段では低負荷、
高回転領域でＳ／Ｎ比が低下しているが、本実施形態の
制御手段では、どの領域でも３以上のＳ／Ｎ比を確保し
ている。従って、判定レベルを適切に設定することによ
って、全域で失火を検出することができる。また、ピッ
チエラー補正係数ＰＥＣの演算においても、ばらつきが
少なく、内燃機関のクランク軸に取り付けられたプレー
トまたはリングギアの製造誤差を適確に検出した値とな
る。
【００３８】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱す
ることなく、設計において種々の変更ができるものであ
る。前記実施形態の内燃機関の燃焼状態検出装置は、基
準気筒（＃２気筒）と、その対抗気筒（＃３気筒）のＴ
ＤＡＴＡレベルに、その他の気筒群（＃１、＃４気筒）
のＴＤＡＴＡを合わせるピッチエラー補正手段である
が、逆に、基準気筒を＃１気筒とし、その対抗気筒を＃
４気筒、その他の気筒群を＃２、＃３気筒とすることも
できる。その場合、図８のピッチエラー補正を用いた失
火診断ＰＡＤ図においては、ステップ８０３とステップ
８０４とを入れ換え、ステップ８０５とステップ８０６
を入れ換える。そして、ステップ８１４の内容を次のよ
うに変更する。
たが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱す
ることなく、設計において種々の変更ができるものであ
る。前記実施形態の内燃機関の燃焼状態検出装置は、基
準気筒（＃２気筒）と、その対抗気筒（＃３気筒）のＴ
ＤＡＴＡレベルに、その他の気筒群（＃１、＃４気筒）
のＴＤＡＴＡを合わせるピッチエラー補正手段である
が、逆に、基準気筒を＃１気筒とし、その対抗気筒を＃
４気筒、その他の気筒群を＃２、＃３気筒とすることも
できる。その場合、図８のピッチエラー補正を用いた失
火診断ＰＡＤ図においては、ステップ８０３とステップ
８０４とを入れ換え、ステップ８０５とステップ８０６
を入れ換える。そして、ステップ８１４の内容を次のよ
うに変更する。
【００３９】偏差ε＝Ｄ１ＡＦ２−Ｄ１ＡＦ１
この変更においても、同様な作用と効果を得ることがで
きる。
きる。
【００４０】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の内燃機関の燃焼状態検出装置は、基準気筒とその対
向気筒の燃焼状態パラメータＤ１Ａの平均値を計算する
と共に、前記気筒以外の他の気筒群の燃焼状態パラメー
タＤ１Ａの平均値を計算して、前記二つの平均値の偏差
を求め、ＰＩＤ制御処理を行ってピッチエラー補正係数
を算出してＴＤＡＴＡを補正するようにしたので、内燃
機関の燃焼状態を正トルクが発生する高回転領域を含む
全ての領域で診断することができる。
明の内燃機関の燃焼状態検出装置は、基準気筒とその対
向気筒の燃焼状態パラメータＤ１Ａの平均値を計算する
と共に、前記気筒以外の他の気筒群の燃焼状態パラメー
タＤ１Ａの平均値を計算して、前記二つの平均値の偏差
を求め、ＰＩＤ制御処理を行ってピッチエラー補正係数
を算出してＴＤＡＴＡを補正するようにしたので、内燃
機関の燃焼状態を正トルクが発生する高回転領域を含む
全ての領域で診断することができる。
【００４１】また、前記平均値の偏差をＰＩＤ制御で処
理したことで、前記偏差を常時、所定値（零）に制御す
ることができるために、常時、最大のＳ／Ｎ比を確保す
ることができ、前記時間信号を補正する補正量の算出の
応答性と安定性を確保することができる。
理したことで、前記偏差を常時、所定値（零）に制御す
ることができるために、常時、最大のＳ／Ｎ比を確保す
ることができ、前記時間信号を補正する補正量の算出の
応答性と安定性を確保することができる。
【図１】本発明の一実施形態の内燃機関の燃焼状態検出
装置の全体構成図。
装置の全体構成図。
【図２】図１の燃焼状態検出装置の基本制御ブロック
図。
図。
【図３】内燃機関が失火した時の回転数の変化を示す
図。
図。
【図４】内燃機関の失火時のウインドウ通過時間ＴＤＡ
ＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
ＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
【図５】ピッチエラー発生時のウインドウ通過時間ＴＤ
ＡＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
ＡＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
【図６】ピッチエラー補正後のウインドウ通過時間ＴＤ
ＡＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
ＡＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。
【図７】図１の燃焼状態検出装置の失火診断の詳細な制
御ブロック図。
御ブロック図。
【図８】図１の燃焼状態検出装置に基づくピッチエラー
補正制御を用いた失火診断ＰＡＤの制御フロー図。
補正制御を用いた失火診断ＰＡＤの制御フロー図。
【図９】図１の燃焼状態検出装置に基づくピッチエラー
補正による燃焼状態パラメータＤ１Ａとピッチエラー補
正係数ＰＥＣを示す図。
補正による燃焼状態パラメータＤ１Ａとピッチエラー補
正係数ＰＥＣを示す図。
【図１０】内燃機関の回転数と負荷に対する失火Ｓ／Ｎ
比を示すものであって、（ａ）はピッチエラー補正を行
った本発明の状態図であり、（ｂ）は、ピッチエラー補
正を行わない従来の状態図。
比を示すものであって、（ａ）はピッチエラー補正を行
った本発明の状態図であり、（ｂ）は、ピッチエラー補
正を行わない従来の状態図。
１０１ ： 回転数検出手段
１０２ ： 回転数補正手段
１０３ ： 燃焼状態検出手段
１０４ ： 燃焼状態判定手段
１０５ ： 補正量計算手段
２０７ ： 内燃機関制御装置
７０１ ： ＴＤＡＴＡ検出手段
７０２ ： ＴＤＡＴＡ補正手段
７０３ ： 燃焼状態パラメータ計算手段
７０４ ： 比較器（燃焼状態判定手段）
７０５ ： 補正量計算条件決定手段
７０６ ： 基準気筒に対する非対抗気筒群の燃焼状態
パラメータＤ１Ａ平均値計算手段 ７０７ ： 基準気筒とその対抗気筒群の燃焼状態パラ
メータＤ１Ａ平均値計算手段 ７０８ ： ＰＩＤ制御手段（補正量計算手段）
パラメータＤ１Ａ平均値計算手段 ７０７ ： 基準気筒とその対抗気筒群の燃焼状態パラ
メータＤ１Ａ平均値計算手段 ７０８ ： ＰＩＤ制御手段（補正量計算手段）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 沼田 明人
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地
株式会社 日立製作所 自動車機器事業
部内
(72)発明者 市原 隆信
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地
株式会社 日立製作所 自動車機器事業
部内
(56)参考文献 特開 平７−233753（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−180595（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−229311（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−259631（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−241109（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−200817（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−310570（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 45/00
G01M 15/00
G05B 11/36
Claims (8)
- 【請求項１】 クランク軸が所定角度を回転する時間信
号を検出する手段と、該時間信号を補正する手段と、前
記時間信号から燃焼状態パラメータを計算する手段とを
備えた内燃機関の燃焼状態検出装置において、 前記燃焼状態検出装置が、前記計算された燃焼状態パラ
メータの燃焼値の気筒間の偏差を検出する手段と前記時
間信号の補正量を算出する手段とを備え、前記偏差検出
手段は、基準気筒を設定し、該基準気筒とその対抗気筒
からなる気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値とそ
の他の気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値との偏
差を検出するものであり、前記補正量算出手段は、前記
検出した偏差から前記時間信号を補正する補正量を算出
するものであり、前記時間信号補正手段は、前記補正量
に基づき前記時間信号を補正するものであることを特徴
とする内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項２】 前記補正量算出手段は、前記偏差を所定
値（零）に制御するように補正量を演算するＰＩＤ制御
を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の内
燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項３】 前記時間信号補正手段は、前記基準気筒
に対する非対抗気筒群の時間信号に前記補正量を掛算す
ることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃焼状
態検出装置。 - 【請求項４】 前記偏差検出手段は、該基準気筒とその
対抗気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃
焼値を平均化した値と、その他の気筒群の燃焼状態パラ
メータの正常燃焼値を平均化した値の偏差を検出するも
のであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一
項に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項５】 前記燃焼状態検出装置は、補正量計算条
件決定手段を備え、該補正量計算条件決定手段は、内燃
機関の回転速度と負荷、非失火時、非悪路走行時、及
び、失火診断成立時に基づいて決定することを特徴とす
る１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃焼状態
検出装置。 - 【請求項６】 前記補正量算出手段によって算出される
前記補正量は、上限リミッタ及び／又は下限リミッタが
設定されることを特徴とする１乃至５のいずれか一項に
記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項７】 前記燃焼状態検出装置は、燃焼状態判定
手段を備え、該燃焼状態判定手段は、前記燃焼状態パラ
メータを判定レベルと比較することによって失火の判定
を行うことを特徴とする１乃至６のいずれか一項に記載
の内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項８】 前記失火を判定するために使用される判
定レベルは、回転数と負荷のマップであることを特徴と
する請求項７に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。
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