JP3477967B2 - 診断装置 - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
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- G—PHYSICS
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- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
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Description
断等を診断する診断装置に関し、特に適切な処置が施さ
れるように診断結果を下すようにした技術に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の診断装置例えば内燃機関の失火診
断装置として、機関の回転変動率に基づいて失火パラメ
ータを算出し、該失火パラメータを判定レベルと比較し
て各気筒の燃焼行程毎に失火の有無を判定し、失火と判
定される頻度によって失火診断を行うようにしたものが
ある。 【0003】また、単一気筒が失火しているのか、複数
気筒が失火しているのかを判別して診断することも行わ
れている (特開平4−9635号等参照) 。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】前記のように単一気筒
の失火と複数気筒の失火とを判別して診断する装置にお
いては、最初にある気筒が失火して該単一の所定気筒が
失火していると診断された後、他の気筒も失火して複数
気筒が失火していると診断されるのが通常である。 【0005】その場合、従来は、所定の単一気筒が失火
しているとの診断結果と、複数気筒が失火しているとの
診断結果が同時に残されて表示されるか、あるいは異な
る単一気筒が失火しているとの診断結果の表示が複数同
時になされることとなる (前記特開平4−9635号)
。このような状況では、例えば♯1気筒の失火診断結
果と複数気筒の失火診断結果とが残されていたり、♯1
気筒の失火診断結果と♯4気筒の失火診断結果との2つ
の失火診断結果が残されていたりする場合、サービスマ
ンが1つの気筒、例えば♯1気筒の失火診断結果のみを
みて該♯1気筒のみ修理し、他の失火気筒については修
理がなされないまま終了してしまう可能性があった。 【0006】その他の診断装置においても、相互に関連
する複数の診断結果について全ての診断結果が残されて
しまうと、却って診断結果への対処が適切になされない
ようなことがある。本発明は、このような従来の問題点
に鑑みなされたもので、相互に関連する複数の診断結果
について必要な診断結果のみを優先して残すことによ
り、診断結果を正確に、かつ、容易に判別して適切に対
処できるようにした診断装置を提供することを目的とす
る。 【0007】 【0008】 【0009】 【0010】 【0011】 【0012】【課題を解決するための手段】 このため、本発明は、図
1に示すように、 内燃機関の失火の診断装置であって、
各気筒の燃焼行程毎に気筒と対応させて失火の有無を判
定する失火判定手段と、前記失火判定手段による総失火
判定回数に相当する値を計測する総失火判定回数計測手
段と、前記失火判定手段による気筒別に失火と判定され
た回数を計測する気筒別失火回数計測手段と、前記総失
火判定回数計測手段により計測された総失火判定回数相
当値に対する前記気筒別失火回数計測手段により計測さ
れた気筒別に失火有りと判定された回数の割合が所定以
上である単一の気筒が存在したときに、該所定の単一気
筒が失火していると診断し、それ以外のときは複数気筒
が失火していると診断する分別診断手段と、前記分別診
断手段による所定の単一気筒について失火有りとの診断
結果と、複数気筒について失火有りとの診断結果が同時
に存在するときに、後者の診断結果のみを選択して残す
診断結果選択手段と、 を含んで構成したことを特徴とす
る。相互に関連性のある複数の診断結果が下されたとき
に、他の診断結果に優先して必要性の高い所定の診断結
果のみを選択して残すようにしたことを特徴とする。 【0013】失火判定手段により、各気筒の燃焼行程毎
に気筒と対応させて失火の有無を判定し、総失火判定回
数計測手段により、機関の回転回数等の総失火判定回数
に相当する値を計測し、気筒別失火回数計測手段によ
り、気筒別に失火有りと判定された回数を計測する。分
別診断手段は、総失火判定回数相当値に対する気筒別に
失火有りと判定された回数の割合が所定以上である単一
の気筒が存在したときに、該所定の単一気筒が失火して
いると診断し、それ以外のときは複数気筒が失火してい
ると、分別して診断する。 【0014】そして、前記診断結果選択手段が、所定の
単一気筒が失火されていると診断された後に、複数気筒
が失火していると診断されたときに、後者の診断結果の
みを残す。 【0015】 【発明の効果】本発明によれば、複数気筒が失火してい
るときには、複数気筒の診断結果のみが残るので、単一
の気筒の故障だけを修理するようなことを回避できる。 【0016】 【0017】 【0018】 【0019】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。一実施形態を示す図2以降におい
て、内燃機関1は4気筒機関とし、点火順序は♯1→♯
3→♯4→♯2とする。コントロールユニット10はマイ
クロコンピュータを内蔵し、各種センサからの信号に基
づいて演算処理を行い、機関の各気筒 (♯1〜♯4) 毎
に設けられている燃料噴射弁2及び点火コイル3の作動
を制御する。 【0020】前記各種のセンサとしては、クランク角セ
ンサ11、エアフローメータ12、水温センサ13、吸気温度
センサ14などが設けられている。クランク角センサ11
は、クランク角180 °毎の基準信号と単位クランク角
(1〜2°) 毎の単位信号とを出力し、これらにより、
クランク角を検出しうると共に、機関回転速度Nを検出
可能である。また、基準信号には気筒判別信号が含まれ
ており、例えば♯1気筒に対応する基準信号のパルス幅
を長くするなどして、気筒判別を可能としてある。 【0021】エアフローメータ12は、例えば熱線式で、
吸入空気流量Qを検出可能である。水温センサ13は、機
関1の冷却水温度Twを検出する。吸気温度センサ14
は、吸気温度TQ を検出する。ここにおいて、コントロ
ールユニット10は、吸入空気流量Qと機関回転速度Nと
に基づいて基本燃料噴射量TP =k・Q/N (kは定
数) を演算し、これに各種補正を施して最終的な燃料噴
射量TI =TP ・COEF (COEFは各種補正係数)
を定め、このTI に相当するパルス幅の駆動パルス信号
を機関回転に同期した所定のタイミングで各気筒の燃料
噴射弁2に出力して、燃料噴射を行わせる。 【0022】また、コントロールユニット10は、機関回
転速度Nと基本燃料噴射量TP とに基づいて点火時期を
定め、そのタイミングで点火コイル3の作動を制御して
点火を行わせる。また、前記クランク角センサ11とは別
に、機関1のクランク軸端部に連結されたリングギア15
の外周側に近接して該リングギア15の歯が通過する毎に
信号を発生するピックアップ15を設け、該ピックアップ
16からの信号をコントロールユニット10に入力する。 【0023】以下に、コントロールユニット10による失
火診断のルーチンを、図3及び図4に示したフローチャ
ートに従って説明する。ステップ1では、機関の運転状
態に基づいて失火検出許可条件が成立しているか否かを
判定する。具体的な判定条件としては、スタータスイッ
チOFF後の経過時間が所定時間を経過した後であり、
水温Twが所定範囲内にあり、かつ、吸気温度TQ が所
定値以上であること等であり、これらの条件が全て満た
されているときに失火検出が許可される。 【0024】ステップ2では、前記失火検出が許可され
て後述するように失火判定が行われる総失火判定回数に
相当する値を計測するため、機関1が1回転する毎に累
積回転回数nを機関回転カウンタによりカウントする。
このステップ2の機能が、総失火判定回数計測手段に相
当する。ステップ3では、各気筒の燃焼行程毎に失火パ
ラメータMISAを算出する。具体的な失火パラメータ
MISAの算出は、図5のサブルーチンに示すとおりで
あり、該算出については後述する。 【0025】ステップ4では、現在の機関回転速度Ne
及び負荷 (基本燃料噴射量TP 等)で定まる運転領域に
対応した失火判定用の基準値を、マップから読み込む。
ステップ5では、前記ステップ3で算出された失火パラ
メータMISAの値が、前記基準値を中心として次式の
ように設定された所定の判定レベルの範囲内に属してい
るか否かを判定する。 【0026】基準値×0.75≦MISA≦基準値×1.25 そして、MISAの値が前記判定レベルの範囲内に属し
ていると判定された場合は、ステップ6へ進んで対応す
る失火判定対象気筒が失火有りと判定し、当該気筒の失
火判定回数をカウントする気筒別失火カウンタをカウン
トアップする。ここで、対応する失火判定対象気筒の判
別は、前記クランク角センサ11の気筒判別信号により行
う。 【0027】ステップ7以下では、複数気筒失火の検出
を行う。これは、まず、ステップ7で、ステップ5と同
様であるが、単一気筒失火判定時の範囲より拡げて次式
のように設定した所定の判定レベル範囲内に失火パラメ
ータMISAが属するか否かを判定する。 基準値×0.60≦MISA≦基準値×1.40 MISAの値が前記判定レベルの範囲内に属していると
判定された場合は、該気筒が失火していると判定し、ス
テップ8へ進んで上記のようにして判定された全気筒の
過去1乃至複数回分の失火判定履歴をメモリに記憶して
おく。 【0028】そして、ステップ9へ進んで前記失火判定
履歴の中で失火有りとの判定回数が所定値以上 (例えば
全4気筒1回ずつ計4回の中の2回以上あるいは計8回
の中の4回以上等) あるか否かを判定し、あると判定さ
れたときはステップ10へ進んで、複数気筒の失火回数を
カウントする複数気筒失火カウンタをカウントアップす
る。 【0029】ステップ11では、前記ステップ2で計測さ
れた総失火判定回数相当値である機関1の累積回転回数
nが所定値n0 以上に達したか否かを判定する。達した
(n≧n0 ) と判定された場合は、ステップ12へ進み、
前記総失火判定回数中に失火有りと判定された総失火数
mを、前記各気筒の気筒別失火カウンタのカウント値
と、複数気筒失火カウンタのカウント値と、を合計して
求める。ここで、気筒別失火カウンタの機能が気筒弁失
火回数検出手段を構成する。 【0030】ステップ13では、前記総失火数mが所定値
m0 以上であるか否かを判定する。そして、m≧m0 と
判定されたときは、単一気筒乃至複数気筒の失火がある
と診断してステップ14へ進む。ステップ14では、各気筒
別カウンタのカウント値の中、1つの気筒別カウンタの
カウント値のみが、所定値m1 以上であるか否かを判定
する。 【0031】そして、ステップ14の条件が満たされてい
る場合は、単一の所定気筒が失火しているとの診断を下
した後、ステップ15へ進む。ステップ15では、失火有り
と診断されたときに記憶されるNGコードが、既に記憶
されているか否かを判定する。ここで、失火有り (N
G) の診断コードは、各気筒 (♯1〜♯4) が単独で失
火していると診断されたときに記憶される♯1〜♯4気
筒別のNGコードと、後述するようにして複数気筒が失
火していると診断されたときに記憶される複数気筒NG
コードとがある。 【0032】ステップ15でまだNGコードが記憶されて
いないと判定されたときは、ステップ16へ進んで、今回
診断された所定の単一気筒のNGコードを記憶する。ま
た、ステップ15で既にNGコードが記憶されていると判
定されたときは、ステップ17へ進み、該記憶されている
NGコードでNGと診断されている気筒が、今回NGと
診断された気筒と同一であるか否かを判定する。尚、記
憶されているNGコードが複数気筒NGコードの場合
は、当然非同一と判定される。 【0033】そして、ステップ17で、NGコードに記憶
されているNG気筒と今回診断されたNG気筒とが同一
であると判定された場合には、この状態を維持したまま
ステップ20へ進む。一方、ステップ14で各気筒別カウン
タのカウント値の中、1つの気筒別カウンタのカウント
値のみが、所定値m1 以上である条件が満たされていな
いと判定された場合は、複数気筒が失火していると診断
する。したがって、該ステップ14の機能が分別診断手段
を構成する。 【0034】また、ステップ17で、該記憶されているN
GコードでNGと診断されている気筒が、ステップ10で
NGと診断されている気筒と非同一と判定された場合
も、複数気筒が失火していると診断する。そして、上記
のように複数気筒が失火していると診断されたときは、
ステップ18へ進み、前回のNGコードを削除した後、ス
テップ19へ進んで、複数気筒NGコードを記憶する。 【0035】したがって、前記ステップ16〜ステップ19
の機能が、診断結果選択手段を構成する。以上のように
して、ステップ17の判定で現状の気筒別NGコードを維
持するとき、ステップ16で気筒別NGコード又はステッ
プ19で複数気筒NGコードを記憶したときは、その後ス
テップ20へ進んで前記機関回転カウンタの機関累積回転
回数nをクリアする。 【0036】このようにすれば、一旦単一気筒が失火し
ていると診断されてNGコードが記憶された場合でも、
その後複数気筒が失火していると診断された場合には、
前記単一気筒失火のNGコードを削除してから、複数気
筒失火のNGコードのみが残されるため、サービスマン
に、該複数気筒失火のNG表示のみを見させて、失火し
ている複数気筒を確実に修理させることができる。 【0037】次に、前記失火パラメータを算出するルー
チンを、図5のフローチャートに従って説明する。ステ
ップ21では、前記ピックアップ13からリングギア12の歯
を通過する毎に発生する信号が、発生したか否かを判定
し、発生したときにステップ22へ進んで歯数計測用のカ
ウンターによりカウントアップする。 【0038】ステップ23では、タイマーにより前記通過
歯数が後述する所定クランク角相当の値に達する毎に要
する時間を計測する。ステップ24では、前記カウンター
のカウント値が各気筒の行程位相差に相当するクランク
角[720 °/4=180 °]に達したか否かを判定し、達
したときにステップ25へ進み、タイマーの計測値を読み
込んでクランク角180 °の回転に要した時間を最新のT
INT1として記憶し、該最新値を含めた過去7回分の
TINT1〜TINT7を残しておく。 【0039】ステップ26では、前記歯数計測用カウンタ
ー及び前記タイマーの値を夫々リセットする。ステップ
27では、次式により、失火パラメータMISAを演算す
る。 MISA=[3× (TINT6−TINT7) + (TI
NT6−TINT3) ]/TINT73 次に、第2の実施形態に係る診断ルーチンを、図6のフ
ローチャートに従って説明する。 【0040】前記第1の実施形態は、相互に関連性のあ
る2つの診断結果の中、一方の診断結果が他方の診断結
果を包括する内容であったが、第2の実施形態は、一方
の診断結果が他方の診断結果をもたらす原因となる内容
であるものである。ステップ31では、所定の診断を許可
する許可条件が成立しているか否かを判定する。 【0041】前記診断許可条件が成立していると判定さ
れた場合は、ステップ32へ進んで当該診断を行う。ステ
ップ33では、前記診断の結果がOKかNGかを判定す
る。そして、前記診断結果がNGと判定された場合は、
ステップ34へ進み、前記診断と関連性のある別の診断結
果が既に記憶されていて、その診断結果がNGであるか
否かを判定する。 【0042】ステップ34で、前記NGである別の診断結
果が記憶されていないと判定された場合は、ステップ35
へ進んで今回の診断結果 (NG) を記憶する。また、ス
テップ34で前記NGである別の診断結果が記憶されてい
ると判定された場合はステップ36へ進み、今回の診断結
果のNGが前記別の診断結果のNGより優先順位が高い
か否かを判定する。 【0043】そして、今回の診断結果のNGの方が優先
順位が高ければ、ステップ37へ進んで、今回の診断結果
のNGで前記別の診断結果のNGを書き換える。ここ
で、前記優先順位について説明する。診断により、その
判定に要する時間は様々である。例えば、対象Aの診断
は5秒で判定され、対象Bの診断は5分で判定されると
し、一方、対象BがNGでその診断結果がNGである場
合は、対象Aの診断では必ずNGと判定されるとする。
つまり、対象BのNGが対象AのNGの原因となってい
る場合であり、その場合、対象Bの診断結果NGは対象
Aの診断結果NGより優先順位が高いといえる。例え
ば、対象BのNGが所定気筒の燃料供給系の不良であ
り、対象AのNGが前記所定気筒の失火である場合等が
相当する。 【0044】上記の場合、まず、診断時間の短い対象A
のNG (所定気筒が失火有りの診断) 判定が記憶され、
その後診断時間の長い対象BのNG (前記所定気筒の燃
料供給系の不良) 判定がなされると、優先順位の高い対
象BのNG判定に書き換えられるのである。このように
すれば、他の診断結果NGの原因となる診断結果NGの
みが残される結果、サービスマンは、最初から該診断結
果NGの情報のみを得て、速やかに該NGの根本原因を
除去する処置をとることができ、修理の効率と信頼性が
向上する。 【0045】次に、前記第2の実施形態と似た考え方に
基づく第3の実施形態について説明する。本実施形態
は、所定の診断結果が、他の診断結果がOKであること
を条件としてNGとされる内容であるものである。例え
ば、所定の診断結果が既述した失火診断で、他の診断結
果が該失火診断に用いるリングギアセンサ (前記リング
ギアの歯の通過を検出してクランク角を検出するピック
アップ等で構成されるセンサ) の故障診断の結果である
場合等が相当する。その場合、失火診断よりリングギア
センサの故障診断の方が時間が掛かるので、失火診断の
方が先に診断結果が下されるが、該診断結果が失火有り
とのNG結果である場合、そのNG結果は、リングギア
センサが正常でなければ信頼性がない。そこで、失火N
G診断結果が下されてもリングギアセンサの診断結果で
OKの診断結果が下されるのを待って、失火NG診断結
果を残すようにする。 【0046】図7は、第3の実施形態に係る診断ルーチ
ンのフローチャートを示す。ステップ41〜ステップ43で
は、前記図6のステップ31〜ステップ33と同様にして所
定の診断を行い、該診断の結果がNGであるか否かを判
定する。そして、診断結果 (例えば失火診断結果) がN
Gであるときにステップ44へ進み、関連性のある他の診
断 (例えばリングギアセンサの診断) の結果を判定す
る。 【0047】前記他の診断の結果がOKである場合は、
ステップ45へ進んで前記所定の診断におけるNG判定を
記憶する。即ち、前記所定の診断結果NGが、前記他の
診断結果がOKでなければ信頼性が乏しいような場合
は、該OK判定が下されたときのみ、所定の診断結果N
Gを残すものであり、これによって、残された診断結果
NGの信頼性が向上し、信頼性の乏しいNG診断結果に
基づくサービスマンの非効率的な作業を回避できる。
図。 【図3】同上実施形態の失火診断ルーチンの前段を示す
フローチャート。 【図4】同上実施形態の失火診断ルーチンの後段を示す
フローチャート。 【図5】同上失火診断ルーチンにおいて失火パラメータ
を算出するサブルーチンを示すフローチャート。 【図6】第2の実施形態の診断ルーチンを示すフローチ
ャート。 【図7】第3の実施形態の診断ルーチンを示すフローチ
ャート。 【符号の説明】 1 内燃機関 10 コントロールユニット 14 リングギア 15 ピックアップ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】【請求項1】 内燃機関の失火の診断装置であって、 各気筒の燃焼行程毎に気筒と対応させて失火の有無を判
定する失火判定手段と、 前記失火判定手段による総失火判定回数に相当する値を
計測する総失火判定回数計測手段と、 前記失火判定手段による気筒別に失火と判定された回数
を計測する気筒別失火回数計測手段と、 前記総失火判定回数計測手段により計測された総失火判
定回数相当値に対する前記気筒別失火回数計測手段によ
り計測された気筒別に失火有りと判定された回数の割合
が所定以上である単一の気筒が存在したときに、該所定
の単一気筒が失火していると診断し、それ以外のときは
複数気筒が失火していると診断する分別診断手段と、 前記分別診断手段による所定の単一気筒について失火有
りとの診断結果と、複数気筒について失火有りとの診断
結果が同時に存在するときに、後者の診断結果のみを選
択して残す診断結果選択手段と、 を含んで構成したこと を特徴とする診断装置。
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