JP3526870B2 - 往復エンジンにおける不点火状態を判定するためのパターン認識方法およびシステム - Google Patents
往復エンジンにおける不点火状態を判定するためのパターン認識方法およびシステムInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は往復エンジン（recipro cating engine）に
おける不点火検出の分野に関し、更に特定すれば、エン
ジンのクランクシャフトの加速を解析することによっ
て、往復エンジンにおける不点火（misfire）を判定す
る方法および対応する装置に関するものである。
おける不点火検出の分野に関し、更に特定すれば、エン
ジンのクランクシャフトの加速を解析することによっ
て、往復エンジンにおける不点火（misfire）を判定す
る方法および対応する装置に関するものである。
発明の背景
現在の電子エンジン制御装置には、往復エンジンにお
ける燃焼中の気筒の不点火を検出するために、不点火検
出システムが用いられている。不点火は出力損失の原因
となり、不燃焼燃料を触媒変換器に堆積ことによってそ
の寿命を縮めると共に、有害な排気水準を更に高める原
因となる。不点火が生じたか否かを識別する必要性は、
より厳格な政府規制に基づく厳しい要求となっている。
ける燃焼中の気筒の不点火を検出するために、不点火検
出システムが用いられている。不点火は出力損失の原因
となり、不燃焼燃料を触媒変換器に堆積ことによってそ
の寿命を縮めると共に、有害な排気水準を更に高める原
因となる。不点火が生じたか否かを識別する必要性は、
より厳格な政府規制に基づく厳しい要求となっている。
従来技術の不点火検出方式には、エンジンのクランク
シャフト速度の測定に基づく、エンジン・トルクの検出
がある。この速度に基づく方式は、平均速度にかなりの
変化が生じた場合に不点火状態を予測するものである。
この方式は、トルク挙動したがってエンジンのクランク
シャフトの速度挙動に多くのエラー源があるため、精度
が悪く信頼性がない。主として、種々のトルク挙動は性
質上周期的である。
シャフト速度の測定に基づく、エンジン・トルクの検出
がある。この速度に基づく方式は、平均速度にかなりの
変化が生じた場合に不点火状態を予測するものである。
この方式は、トルク挙動したがってエンジンのクランク
シャフトの速度挙動に多くのエラー源があるため、精度
が悪く信頼性がない。主として、種々のトルク挙動は性
質上周期的である。
望ましくないトルク挙動源には、不点火が起こり得る
スペクトル領域に現れるものがあるので、不点火に関連
するトルク情報を失うことなくそれらを除去することは
できない。特に、エンジンの潜在的不点火率に関連する
期間以下の期間に発生するそれらトルク挙動は、非常に
興味を引くものである。
スペクトル領域に現れるものがあるので、不点火に関連
するトルク情報を失うことなくそれらを除去することは
できない。特に、エンジンの潜在的不点火率に関連する
期間以下の期間に発生するそれらトルク挙動は、非常に
興味を引くものである。
エンジンの潜在的不点火率は以下のように表すことが
できる。４サイクル・エンジンでは、全気筒の完全な点
火はクランクシャフトの回転（rotation）の２周回（re
volution）即ち720゜で実行される。この気筒の点火の
周期性とクランクシャフトの回転との関係のため、２つ
の異なる不点火信号が共通して現れる。第１信号は、１
つの気筒が連続的に不点火を生じることによって発生さ
れる。不点火を起こした気筒はクランクシャフトの720
゜回転毎に活性状態となり、この場合に関連するトルク
挙動はクランクシャフトの回転の２サイクルに１回、即
ちクランクシャフト１周回につき1/2サイクルで現れ
る。これは一般的に1/2次挙動（half−order behavio
r）または効果と呼ばれている。共通な第２挙動は、２
つの気筒が不点火の場合のものである。これは、典型的
に、点火回路の誤動作によるものであるが、多くの場合
費用効率を高めるために２つの気筒を１つの共通回路で
駆動するためである。２つの気筒が不点火を起こすと、
不点火率は720゜当たり２回、即ちクランクシャフト周
回当たり１サイクルとなる。これは一般的に一次挙動
（first−order behavior）または効果と呼ばれてい
る。
できる。４サイクル・エンジンでは、全気筒の完全な点
火はクランクシャフトの回転（rotation）の２周回（re
volution）即ち720゜で実行される。この気筒の点火の
周期性とクランクシャフトの回転との関係のため、２つ
の異なる不点火信号が共通して現れる。第１信号は、１
つの気筒が連続的に不点火を生じることによって発生さ
れる。不点火を起こした気筒はクランクシャフトの720
゜回転毎に活性状態となり、この場合に関連するトルク
挙動はクランクシャフトの回転の２サイクルに１回、即
ちクランクシャフト１周回につき1/2サイクルで現れ
る。これは一般的に1/2次挙動（half−order behavio
r）または効果と呼ばれている。共通な第２挙動は、２
つの気筒が不点火の場合のものである。これは、典型的
に、点火回路の誤動作によるものであるが、多くの場合
費用効率を高めるために２つの気筒を１つの共通回路で
駆動するためである。２つの気筒が不点火を起こすと、
不点火率は720゜当たり２回、即ちクランクシャフト周
回当たり１サイクルとなる。これは一般的に一次挙動
（first−order behavior）または効果と呼ばれてい
る。
このクランクシャフトの回転当たり半サイクルないし
１サイクルのスペクトル以内で生じる潜在性のある望ま
しくないトルク挙動には、往復慣性トルク（reciprocat
ing inertia torque）によって引き起こされるクランク
シャフトの捻れ（crankshaft twist）の一次効果が含ま
れる。クランクシャフトの捻れは、エンジンのクランク
シャフトが回る際のエンジンの往復質量によるトルクに
起因する。往復質量に起因する膨大な量の刺激の下で、
クランクシャフトは比較的柔軟である。殆どの場合、ク
ランクシャフトの捻れは、エンジンの前後とクランクシ
ャフトの相対的柔軟性との間のトルク不均衡によるもの
である。結果的に捻れが生じる絶対頻度（absolute fre
quency）は、エンジンのクランクシャフトの角速度によ
って決る。クランクシャフトの角速度が高いと、このク
ランクシャフトの捻れを起こすトルクは燃焼トルクより
も大幅に大きくなる。これは、クランクシャフトの角速
度が高い場合に、主要なトルク・エラー源となる。
１サイクルのスペクトル以内で生じる潜在性のある望ま
しくないトルク挙動には、往復慣性トルク（reciprocat
ing inertia torque）によって引き起こされるクランク
シャフトの捻れ（crankshaft twist）の一次効果が含ま
れる。クランクシャフトの捻れは、エンジンのクランク
シャフトが回る際のエンジンの往復質量によるトルクに
起因する。往復質量に起因する膨大な量の刺激の下で、
クランクシャフトは比較的柔軟である。殆どの場合、ク
ランクシャフトの捻れは、エンジンの前後とクランクシ
ャフトの相対的柔軟性との間のトルク不均衡によるもの
である。結果的に捻れが生じる絶対頻度（absolute fre
quency）は、エンジンのクランクシャフトの角速度によ
って決る。クランクシャフトの角速度が高いと、このク
ランクシャフトの捻れを起こすトルクは燃焼トルクより
も大幅に大きくなる。これは、クランクシャフトの角速
度が高い場合に、主要なトルク・エラー源となる。
一次効果はピストン質量の不均衡（piston massimbal
ance）を含む。ピストン質量の不均衡は、個々の気筒が
異なる質量を有するために生じるものである。ピストン
質量の不均衡は、簡単な例によって最もよく理解するこ
とができる。１つの気筒を除いて全ての気筒が同一質量
を有する場合、トルク成分はクランクシャフトの回転毎
に現れる。これは、異なる質量を有するピストンがクラ
ンクシャフトの慣性モーケント、即ちトルクを発生する
ときである。これはクランクシャフトの回転毎に起きる
ので、この挙動は１サイクル／周回の周期性を有し、し
たがって一次挙動を有することになる。
ance）を含む。ピストン質量の不均衡は、個々の気筒が
異なる質量を有するために生じるものである。ピストン
質量の不均衡は、簡単な例によって最もよく理解するこ
とができる。１つの気筒を除いて全ての気筒が同一質量
を有する場合、トルク成分はクランクシャフトの回転毎
に現れる。これは、異なる質量を有するピストンがクラ
ンクシャフトの慣性モーケント、即ちトルクを発生する
ときである。これはクランクシャフトの回転毎に起きる
ので、この挙動は１サイクル／周回の周期性を有し、し
たがって一次挙動を有することになる。
1/2次効果は、気筒間の燃焼不均衡を含む。燃料不均
衡が現れるのは、個々の気筒からの燃料によるトルクの
寄与に相違がある場合である。その結果、ピストン不均
衡効果と全く同一な挙動が生じる。
衡が現れるのは、個々の気筒からの燃料によるトルクの
寄与に相違がある場合である。その結果、ピストン不均
衡効果と全く同一な挙動が生じる。
したがって、エンジン・クランクシャフトのトルクに
依存するパラメータを測定することに基づいて不点火状
態を検出し、不点火挙動と同一スペクトルにおける重大
な影響と同時に存在する前述のトルク挙動を考慮しよう
としない方式は、全エンジン動作状態において精度高く
或いは信頼性高く作用するものではない。
依存するパラメータを測定することに基づいて不点火状
態を検出し、不点火挙動と同一スペクトルにおける重大
な影響と同時に存在する前述のトルク挙動を考慮しよう
としない方式は、全エンジン動作状態において精度高く
或いは信頼性高く作用するものではない。
必要とされているのは、より信頼性があり精度が高く
クランクシャフトの捻れ、ピストン質量の不均衡、およ
び燃料の不均衡のような種々の1/2次および一次スペク
トル効果を考慮するように適用可能な、往復エンジンに
おいて不点火を検出するための、改良された方法および
対応するシステムである。
クランクシャフトの捻れ、ピストン質量の不均衡、およ
び燃料の不均衡のような種々の1/2次および一次スペク
トル効果を考慮するように適用可能な、往復エンジンに
おいて不点火を検出するための、改良された方法および
対応するシステムである。
図面の簡単な説明
第１図は、エンジン・クランクシャフトの回転を測定
することによって、走行中のエンジンから抽出されたエ
ンジン・クランクシャフト加速度信号を示す図である。
することによって、走行中のエンジンから抽出されたエ
ンジン・クランクシャフト加速度信号を示す図である。
第２図は、濾波後のエンジン・クランクシャフト加速
度信号を示す図である。
度信号を示す図である。
第３図は、本発明によるシステムのブロック図であ
る。
る。
第４図は、本発明による、エンジン・クランクシャフ
トの加速度を得るための、種々の方法ステップを示すフ
ロー・チャートである。
トの加速度を得るための、種々の方法ステップを示すフ
ロー・チャートである。
第５図は、本発明による、ハード不点火（hard misfi
re）を検出し、ソフト不点火（soft misfire）のために
信号対ノイズ比を改善するための、種々の方法ステップ
を表わすフロー・チャートを示す図である。
re）を検出し、ソフト不点火（soft misfire）のために
信号対ノイズ比を改善するための、種々の方法ステップ
を表わすフロー・チャートを示す図である。
第６図は、本発明による濾波されかつパターンを打ち
消された加速度波形を示す図である。
消された加速度波形を示す図である。
第７図は、本発明による種々の加速度波形を示す図で
ある。
ある。
好適実施例の詳細な説明
往復エンジンにおける不点火を判定するための方法お
よび対応するシステムは、エンジン・クランクシャフト
速度を測定し、エンジン・クランクシャフトから測定さ
れた角速度信号を発生する。角速度信号は、エンジン・
クランクシャフトの角速度に応答して濾波され、正常燃
焼およびその他の高次効果に関する全ての情報を除去す
る。好ましくは、これはローパス・フィルタによって行
われる濾波である。濾波された加速度信号は、濾波され
た速度信号に応答して発生される。濾波加速度信号から
抽出された少なくとも２データ点の組み合わせが、エン
ジン速度、エンジン負荷、またはエンジン温度の少なく
とも１つに依存するスレシホールドを超過したとき、不
点火が指示される。好ましくは、不点火の判定に先だっ
て、エンジン・クランクシャフトの回転の第１期間にわ
たって、前記濾波加速度信号をサンプルして第１データ
点をとり、エンジン・クランクシャフトの回転の第２期
間にわたってサンプルして第２データ点をとり、更にエ
ンジン・クランクシャフトの回転の第３期間にわたって
サンプルして第３データ点を得る。次に、前記第１およ
び第３データ点の平均を第２データ点から減算して、結
合加速度信号を発生する。この結合加速度信号が前記ス
レシホールドを超過したとき、不点火が指示される。好
ましくは、この濾波加速度信号のサンプリングは連続的
であり、前記第１、第２および第３データ点のサンプリ
ングは、エンジン・クランクシャフトの２回転だけ分離
される。添付図面の記述は、本実施例の詳細の理解の助
けとなろう。
よび対応するシステムは、エンジン・クランクシャフト
速度を測定し、エンジン・クランクシャフトから測定さ
れた角速度信号を発生する。角速度信号は、エンジン・
クランクシャフトの角速度に応答して濾波され、正常燃
焼およびその他の高次効果に関する全ての情報を除去す
る。好ましくは、これはローパス・フィルタによって行
われる濾波である。濾波された加速度信号は、濾波され
た速度信号に応答して発生される。濾波加速度信号から
抽出された少なくとも２データ点の組み合わせが、エン
ジン速度、エンジン負荷、またはエンジン温度の少なく
とも１つに依存するスレシホールドを超過したとき、不
点火が指示される。好ましくは、不点火の判定に先だっ
て、エンジン・クランクシャフトの回転の第１期間にわ
たって、前記濾波加速度信号をサンプルして第１データ
点をとり、エンジン・クランクシャフトの回転の第２期
間にわたってサンプルして第２データ点をとり、更にエ
ンジン・クランクシャフトの回転の第３期間にわたって
サンプルして第３データ点を得る。次に、前記第１およ
び第３データ点の平均を第２データ点から減算して、結
合加速度信号を発生する。この結合加速度信号が前記ス
レシホールドを超過したとき、不点火が指示される。好
ましくは、この濾波加速度信号のサンプリングは連続的
であり、前記第１、第２および第３データ点のサンプリ
ングは、エンジン・クランクシャフトの２回転だけ分離
される。添付図面の記述は、本実施例の詳細の理解の助
けとなろう。
第１図は、エンジン・クランクシャフトの回転を測定
することによって走行中のエンジンから抽出された、エ
ンジン・クランクシャフト加速度信号を示す。このエン
ジン・クランクシャフト加速度信号内のデータは、連続
的な不点火を含む。この信号は、エンジン・クランクシ
ャフトの回転の測定値から得ることが好ましい。以後の
処理を行わないと、点火トルクおよびその他の高次トル
ク挙動に伴う影響が大きいために、不点火情報はこの信
号から失われてしまう。
することによって走行中のエンジンから抽出された、エ
ンジン・クランクシャフト加速度信号を示す。このエン
ジン・クランクシャフト加速度信号内のデータは、連続
的な不点火を含む。この信号は、エンジン・クランクシ
ャフトの回転の測定値から得ることが好ましい。以後の
処理を行わないと、点火トルクおよびその他の高次トル
ク挙動に伴う影響が大きいために、不点火情報はこの信
号から失われてしまう。
第２図は、エンジン・クランクシャフト速度信号から
得た、濾波されたエンジン・クランクシャフト加速度信
号を示す。この濾波信号では、正常の燃焼に関する全て
の加速度情報は実質的に濾波されている。加えて、クラ
ンクシャフト系の固有周波数（natural frequency）に
おいて生じる歪み振動（torsional vibrations）や往復
質量によるトルクのような、他の高次加速効果もこの信
号では濾波されている。参照番号201,203は、種々の不
点火挙動に起因する減速を示す。信号対ノイズ比は予測
不可能であることに注意されたい。これは、第１に、発
明の背景におて記載した、不点火とは無関係の1/2次お
よび一次効果に対応する望ましくないトルク挙動による
ものである。第２図に示した信号から不点火状態を確実
に判定するためには、好ましくは、信号対ノイズ比を、
特にソフト即ち間欠的不点火状態の場合に改善しなけれ
ばならない。
得た、濾波されたエンジン・クランクシャフト加速度信
号を示す。この濾波信号では、正常の燃焼に関する全て
の加速度情報は実質的に濾波されている。加えて、クラ
ンクシャフト系の固有周波数（natural frequency）に
おいて生じる歪み振動（torsional vibrations）や往復
質量によるトルクのような、他の高次加速効果もこの信
号では濾波されている。参照番号201,203は、種々の不
点火挙動に起因する減速を示す。信号対ノイズ比は予測
不可能であることに注意されたい。これは、第１に、発
明の背景におて記載した、不点火とは無関係の1/2次お
よび一次効果に対応する望ましくないトルク挙動による
ものである。第２図に示した信号から不点火状態を確実
に判定するためには、好ましくは、信号対ノイズ比を、
特にソフト即ち間欠的不点火状態の場合に改善しなけれ
ばならない。
信号対ノイズ比の改善は、不点火には関連のない1/2
次および一次効果を打ち消すことによって達成すること
ができる。典型的に、ハードな即ち連続的な不点火は、
その不点火挙動の原因によって、1/2次または一次挙動
のいずれかにおいて現れる。発明の背景の部分で述べた
ように、第１不点火加速は、１つの気筒に連続的に不点
火が発生することが原因である。不点火を生じている気
筒は、クランクシャフトが720゜回転する毎に活性化さ
れるので、この場合に関連するトルク挙動は、クランク
シャフトの回転の２サイクル毎に１回、したがってクラ
ンクシャフト１周回当たり半サイクルで現れる。これは
一般的に1/2次挙動または効果と呼ばれている。共通な
第２挙動は２つの気筒が不点火を生じた場合のものであ
る。これは、典型的に、点火回路の誤動作によって発生
する。点火回路は多くの場合費用効率を高めるために２
つの気筒を１つの共通回路で駆動するからである。
次および一次効果を打ち消すことによって達成すること
ができる。典型的に、ハードな即ち連続的な不点火は、
その不点火挙動の原因によって、1/2次または一次挙動
のいずれかにおいて現れる。発明の背景の部分で述べた
ように、第１不点火加速は、１つの気筒に連続的に不点
火が発生することが原因である。不点火を生じている気
筒は、クランクシャフトが720゜回転する毎に活性化さ
れるので、この場合に関連するトルク挙動は、クランク
シャフトの回転の２サイクル毎に１回、したがってクラ
ンクシャフト１周回当たり半サイクルで現れる。これは
一般的に1/2次挙動または効果と呼ばれている。共通な
第２挙動は２つの気筒が不点火を生じた場合のものであ
る。これは、典型的に、点火回路の誤動作によって発生
する。点火回路は多くの場合費用効率を高めるために２
つの気筒を１つの共通回路で駆動するからである。
２つの気筒で不点火が生じると、不点火率（misfirer
ate）は720゜毎に２回、即ちクランクシャフト１周回当
たり１サイクルである。これは一般的に一次挙動または
効果と呼ばれている。
ate）は720゜毎に２回、即ちクランクシャフト１周回当
たり１サイクルである。これは一般的に一次挙動または
効果と呼ばれている。
信号対ノイズ比改善技法によって、これらハード不点
火（hard wisfire）の観察データが消される可能性があ
る。この理由は、例えば、クランクシャフトの捻れに基
づくノイズ即ち望ましくない加速は、ハード不点火と同
じ1/2次または一次挙動を共有するからである。したが
って、この不測の事態（eventuality）に対する処置を
行わなければならない。次に、システム・ブロック図を
説明する。
火（hard wisfire）の観察データが消される可能性があ
る。この理由は、例えば、クランクシャフトの捻れに基
づくノイズ即ち望ましくない加速は、ハード不点火と同
じ1/2次または一次挙動を共有するからである。したが
って、この不測の事態（eventuality）に対する処置を
行わなければならない。次に、システム・ブロック図を
説明する。
第３図は、クランクシャフト302を有する８気筒エン
ジン301を示す。関連するエンジン制御部303は、エンジ
ン301の８気筒320の気筒番号１の309の上死点即ちTDCを
示す、カムシャフト回転センサ307からのTDC信号305を
受ける入力を有する。このTDC信号は、カムシャフト313
の終端上のローブ（lobe）311を測定することに応答し
て発生される。このカムシャフト回転センサ307は、ク
ランクシャフト302の角回転720゜毎に、エンジン制御部
303にTDC信号305を供給する。TDC信号305は、どの気筒3
20が現在点火中か、したがってエンジンのクランクシャ
フトに加速を与えているかを測定するための開始点を決
定するために、エンジン制御システム303によって用い
られる。
ジン301を示す。関連するエンジン制御部303は、エンジ
ン301の８気筒320の気筒番号１の309の上死点即ちTDCを
示す、カムシャフト回転センサ307からのTDC信号305を
受ける入力を有する。このTDC信号は、カムシャフト313
の終端上のローブ（lobe）311を測定することに応答し
て発生される。このカムシャフト回転センサ307は、ク
ランクシャフト302の角回転720゜毎に、エンジン制御部
303にTDC信号305を供給する。TDC信号305は、どの気筒3
20が現在点火中か、したがってエンジンのクランクシャ
フトに加速を与えているかを測定するための開始点を決
定するために、エンジン制御システム303によって用い
られる。
エンジン制御部への他の入力は、エンジンのクランク
シャフト302上に取り付けられた歯車317を感知すること
によってエンジンの角変位（angular displacement）を
測定するエンジン角変位センサ315によって供給され
る。このエンジン角変位センサ315は、歯車317上の歯と
空間とのパターンに基づいて、エンジン・クランクシャ
フト302が10゜回転する毎に、エンジン角変位信号319を
エンジン制御システム303に供給する。エンジン角変位
信号319は、エンジン角速度、クランクシャフトの加速
度を測定するため、および不点火の場合には活性状態の
気筒を識別するために、エンジン制御部303によって用
いられる。
シャフト302上に取り付けられた歯車317を感知すること
によってエンジンの角変位（angular displacement）を
測定するエンジン角変位センサ315によって供給され
る。このエンジン角変位センサ315は、歯車317上の歯と
空間とのパターンに基づいて、エンジン・クランクシャ
フト302が10゜回転する毎に、エンジン角変位信号319を
エンジン制御システム303に供給する。エンジン角変位
信号319は、エンジン角速度、クランクシャフトの加速
度を測定するため、および不点火の場合には活性状態の
気筒を識別するために、エンジン制御部303によって用
いられる。
エンジン制御部303はマイクロコントローラを含む。
この場合、マイクロコントローラはMotorola MC68HC16Z
1である。当業者は、以下に述べる好適な方法を実行可
能な他の等価なマイクロコントローラ・プラットフォー
ムも認めよう。好都合なのは、マイクロコントローラ30
3がパルス状の信号305,309を当該パルスに含まれている
情報を表わすデジタル信号に変換し、後に実行される方
法ステップにおいて用いることである。次にこの方法ス
テップについて詳しく述べる。
この場合、マイクロコントローラはMotorola MC68HC16Z
1である。当業者は、以下に述べる好適な方法を実行可
能な他の等価なマイクロコントローラ・プラットフォー
ムも認めよう。好都合なのは、マイクロコントローラ30
3がパルス状の信号305,309を当該パルスに含まれている
情報を表わすデジタル信号に変換し、後に実行される方
法ステップにおいて用いることである。次にこの方法ス
テップについて詳しく述べる。
第４図は、好適な不点火検出方法の一部をフロー・チ
ャート形式で表したものである。まず、後の分析のため
に、エンジン・クランクシャフト加速度情報を取り込
む。これには、正常な燃焼に関連するトルクを含む望ま
しくないトルク情報を濾波するための処置が含まれる。
また、これには、エンジン・クランクシャフト加速度情
報の信号対ノイズ比を改善するための処置、ならびにハ
ードおよびソフト不点火の双方を検出するための処置も
含まれる。この方法は、エンジン制御部のMotorola MC6
8HC16Z1マイクロコントローラ303上で実行するためのフ
ァームウエアにエンコードすることが好都合である。
ャート形式で表したものである。まず、後の分析のため
に、エンジン・クランクシャフト加速度情報を取り込
む。これには、正常な燃焼に関連するトルクを含む望ま
しくないトルク情報を濾波するための処置が含まれる。
また、これには、エンジン・クランクシャフト加速度情
報の信号対ノイズ比を改善するための処置、ならびにハ
ードおよびソフト不点火の双方を検出するための処置も
含まれる。この方法は、エンジン制御部のMotorola MC6
8HC16Z1マイクロコントローラ303上で実行するためのフ
ァームウエアにエンコードすることが好都合である。
前記改善された方法ステップは連続的に実行され、ス
テップ401から開始する。
テップ401から開始する。
次に、ステップ403で、エンジン・クランクシャフト
の角速度を決定する。これは、エンジン角変位信号319
によって行われる。エンジン制御部のMotorola MC68HC1
6Z1マイクロコントローラ303は、歯車317上の歯−空間
パターンの連続する歯の間の時間を測定することによっ
て、エンジン・クランクシャフトの角速度を決定する。
ステップ403の結果、エンジンのエンジン・クランクシ
ャフト角速度を表わす離散値が供給される。このステッ
プ403が連続的に繰り返されると、この離散値が角速度
信号を形成する。
の角速度を決定する。これは、エンジン角変位信号319
によって行われる。エンジン制御部のMotorola MC68HC1
6Z1マイクロコントローラ303は、歯車317上の歯−空間
パターンの連続する歯の間の時間を測定することによっ
て、エンジン・クランクシャフトの角速度を決定する。
ステップ403の結果、エンジンのエンジン・クランクシ
ャフト角速度を表わす離散値が供給される。このステッ
プ403が連続的に繰り返されると、この離散値が角速度
信号を形成する。
次にステップ405では、前記方法は角速度信号を濾波
して、角速度情報内の不要なトルク情報を除去する。こ
の濾波ステップは、主に、エンジン制御部のMotorola M
C68HCI 6Z1マイクロコントローラ303上で実行されるデ
ジタル・ローパス・フィルタ・アルゴリズムを用いて行
われる。好ましくは、32タップのFIR（有限インパルス
応答）型のデジタル・フィルタが適用される。このフィ
ルタは、エンジン・クランクシャフトの角速度に応答し
て調整される。フィルタのカットオフは、エンジンのク
ランクシャフト１周回当たり１サイクルに設定される。
したがって、このフィルタは一次応答を有するものと考
えられるため、クランクシャフト１周回当たり１サイク
ル程度に調整される。エンジン・クランクシャフトの角
速度が変化するに連れて、フィルタのカットオフ周波数
は、新しいクランクシャフトの速度でのクランクシャフ
ト１周回当たり１サイクルに対応する他のカットオフ点
に応答するようになる。クランクシャフトの速度は、エ
ンジン角変位信号319を解釈することによって決定され
る。
して、角速度情報内の不要なトルク情報を除去する。こ
の濾波ステップは、主に、エンジン制御部のMotorola M
C68HCI 6Z1マイクロコントローラ303上で実行されるデ
ジタル・ローパス・フィルタ・アルゴリズムを用いて行
われる。好ましくは、32タップのFIR（有限インパルス
応答）型のデジタル・フィルタが適用される。このフィ
ルタは、エンジン・クランクシャフトの角速度に応答し
て調整される。フィルタのカットオフは、エンジンのク
ランクシャフト１周回当たり１サイクルに設定される。
したがって、このフィルタは一次応答を有するものと考
えられるため、クランクシャフト１周回当たり１サイク
ル程度に調整される。エンジン・クランクシャフトの角
速度が変化するに連れて、フィルタのカットオフ周波数
は、新しいクランクシャフトの速度でのクランクシャフ
ト１周回当たり１サイクルに対応する他のカットオフ点
に応答するようになる。クランクシャフトの速度は、エ
ンジン角変位信号319を解釈することによって決定され
る。
まず、上述のように、フィルタは、正常燃焼のトル
ク、およびクランクシャフト系の自然周波数で発生する
歪み振動、往復質量によるトルク、一次以下のトルクに
関連しない他の速度挙動のような他の高次加速効果を除
去するために、ローパス応答を有する。勿論、他のフィ
ルタ応答を用いて、種々のトルク・エラー源を除去する
ことも可能である。
ク、およびクランクシャフト系の自然周波数で発生する
歪み振動、往復質量によるトルク、一次以下のトルクに
関連しない他の速度挙動のような他の高次加速効果を除
去するために、ローパス応答を有する。勿論、他のフィ
ルタ応答を用いて、種々のトルク・エラー源を除去する
ことも可能である。
クランクシャフトの歪み効果（torsional effects）
は予測が非常に容易であり、エンジンのクランクシャフ
トの共鳴（resonance）に関連する。幸い、これらの共
鳴は、エンジンが異なる速度で動作していても固定周波
数で発生する。有利なことに、この共鳴は、エンジン・
クランクシャフトの角速度が高い場合でも、一次フィル
タで濾波できる程高次のものである。
は予測が非常に容易であり、エンジンのクランクシャフ
トの共鳴（resonance）に関連する。幸い、これらの共
鳴は、エンジンが異なる速度で動作していても固定周波
数で発生する。有利なことに、この共鳴は、エンジン・
クランクシャフトの角速度が高い場合でも、一次フィル
タで濾波できる程高次のものである。
次に、ステップ407で、クランクシャフトの角加速度
を、ステップ405で得られた濾波エンジン角速度信号の
関数として決定し、濾波加速度信号を発生する。これ
は、第２図に示す信号に対応する。
を、ステップ405で得られた濾波エンジン角速度信号の
関数として決定し、濾波加速度信号を発生する。これ
は、第２図に示す信号に対応する。
次に、ステップ409で、濾波加速度信号および気筒ID
（識別子）を、エンジン制御部303に内蔵されているメ
モリ・バッファに記憶する（post）。気筒IDは、エンジ
ンのクランクシャフトに加速をもたらしている活性状態
の気筒を識別する。
（識別子）を、エンジン制御部303に内蔵されているメ
モリ・バッファに記憶する（post）。気筒IDは、エンジ
ンのクランクシャフトに加速をもたらしている活性状態
の気筒を識別する。
次に、ステップ411で、ルーチン400は、現在のサンプ
ル期間が終わるまで待つ。このサンプル期間はエンジン
の角変位に基づくものである。好適実施例では、エンジ
ン・クランクシャフトの周回あたり18サンプル期間、即
ち720゜のエンジン・サイクル当たり36サンプルが用い
られる。次に、ステップ403から開始してルーチン400を
繰り返す。
ル期間が終わるまで待つ。このサンプル期間はエンジン
の角変位に基づくものである。好適実施例では、エンジ
ン・クランクシャフトの周回あたり18サンプル期間、即
ち720゜のエンジン・サイクル当たり36サンプルが用い
られる。次に、ステップ403から開始してルーチン400を
繰り返す。
第５図は、上述の信号対ノイズ比を改善し、ソフトお
よびハード双方の不点火状態の検出に関連する方法ステ
ップを示すフロー・チャートである。これらの方法ステ
ップ500は、第４図に示した方法ステップ400と同時に実
行される。ルーチン500はステップ501で起動される。
よびハード双方の不点火状態の検出に関連する方法ステ
ップを示すフロー・チャートである。これらの方法ステ
ップ500は、第４図に示した方法ステップ400と同時に実
行される。ルーチン500はステップ501で起動される。
次に、ステップ503で、濾波加速度信号の３つの別個
のサンプルを、メモリ・バッファから取り出す。これら
は、現濾波加速度信号の第１データ点αｎ、現サンプル
より36サンプル期間前の濾波加速度信号の第２データ点
αn-36、および現サンプルより72サンプル期間前の濾波
加速度信号の第３データ点αn-72を含むことが好まし
い。エンジン・クランクシャフトの周回当たり18サンプ
ルあるので、これらのサンプルは、個別の３エンジン・
サイクルからのエンジン・クランクシャフトの加速度を
表し、したがって1/2次および一次クランクシャフト加
速挙動に関する情報を有している。
のサンプルを、メモリ・バッファから取り出す。これら
は、現濾波加速度信号の第１データ点αｎ、現サンプル
より36サンプル期間前の濾波加速度信号の第２データ点
αn-36、および現サンプルより72サンプル期間前の濾波
加速度信号の第３データ点αn-72を含むことが好まし
い。エンジン・クランクシャフトの周回当たり18サンプ
ルあるので、これらのサンプルは、個別の３エンジン・
サイクルからのエンジン・クランクシャフトの加速度を
表し、したがって1/2次および一次クランクシャフト加
速挙動に関する情報を有している。
次に、ステップ505で、第１データ点αｎおよび第３
データ点αn-72から、総合平均（ensamble average）を
求める。これは、以下の式を用いて求められる。
データ点αn-72から、総合平均（ensamble average）を
求める。これは、以下の式を用いて求められる。
式１
ax＝an＋αn-72/2
次に、ステップ507で、得られた結合加速度信号αｘ
を、エンジン速度、エンジン負荷、またはエンジン温度
の内少なくとも１つに依存するスレシホールドと比較す
る。このスレシホールドは経験的に決められ、エンジン
機種に応じて異なることがある。好ましくは、低エンジ
ン速度と高エンジン速度とでは異なるスレシホールドを
用いる。また、ある別のエンジン速度範囲では、特定の
エンジン構造に伴うエンジン特性に応じた異なるスレシ
ホールドを有してもよい。また、特定のエンジン構造に
おいて必要ならば、このスレシホールドをエンジン負荷
に依存させることもできる。更に、エンジン温度も、ス
レシホールドの決定に影響を及ぼし得る。特に、エンジ
ン動作温度があるレベルに達するときにのみ、不点火の
判定が可能とすることもできる。このレベルは、ウオー
タ・ジャケット（water jacket）温度、または任意にマ
ニホールド（manifold）温度を測定する温度センサによ
って測定することができる。不点火検出は、エンジン温
度が所定レベルより高くなるまで、不点火の検出ができ
ない程スレシホールドを高く設定することによって行う
ことができる。次に、スレシホールドを下げて、不点火
の検出ができるようにする。結合加速度信号αｘがこの
スレシホールドを超過した場合、ステップ509を実行す
る。
を、エンジン速度、エンジン負荷、またはエンジン温度
の内少なくとも１つに依存するスレシホールドと比較す
る。このスレシホールドは経験的に決められ、エンジン
機種に応じて異なることがある。好ましくは、低エンジ
ン速度と高エンジン速度とでは異なるスレシホールドを
用いる。また、ある別のエンジン速度範囲では、特定の
エンジン構造に伴うエンジン特性に応じた異なるスレシ
ホールドを有してもよい。また、特定のエンジン構造に
おいて必要ならば、このスレシホールドをエンジン負荷
に依存させることもできる。更に、エンジン温度も、ス
レシホールドの決定に影響を及ぼし得る。特に、エンジ
ン動作温度があるレベルに達するときにのみ、不点火の
判定が可能とすることもできる。このレベルは、ウオー
タ・ジャケット（water jacket）温度、または任意にマ
ニホールド（manifold）温度を測定する温度センサによ
って測定することができる。不点火検出は、エンジン温
度が所定レベルより高くなるまで、不点火の検出ができ
ない程スレシホールドを高く設定することによって行う
ことができる。次に、スレシホールドを下げて、不点火
の検出ができるようにする。結合加速度信号αｘがこの
スレシホールドを超過した場合、ステップ509を実行す
る。
ステップ509では、ハード不点火指示が記憶される。
結合加速度信号αｘがスレシホールドを超過していない
場合、ステップ511を実行する。ステップ511では、不点
火には関係ない1/2次および一次効果を、平均化する即
ちそれらの重要性を目立たなくする（de−emphasize）
ことによって、濾波加速度信号に対してパターン打ち消
し（pattern cancellation）を行い、不点火には関係な
い1/2次および一次効果を全て除去することによって信
号対ノイズ比を改善する。
結合加速度信号αｘがスレシホールドを超過していない
場合、ステップ511を実行する。ステップ511では、不点
火には関係ない1/2次および一次効果を、平均化する即
ちそれらの重要性を目立たなくする（de−emphasize）
ことによって、濾波加速度信号に対してパターン打ち消
し（pattern cancellation）を行い、不点火には関係な
い1/2次および一次効果を全て除去することによって信
号対ノイズ比を改善する。
これは、次の式を用いて決定される。
式２
ax＝an-36−an＋an-72/2
第６図は、ルーチン500のパターン打ち消しステップ5
11を実行した後の、連続加速度波形を示す図である。第
２図と比較した場合の、不点火に関連する減速の一貫性
に注意されたい。これは信号対ノイズ比を改善したこと
によるものである。
11を実行した後の、連続加速度波形を示す図である。第
２図と比較した場合の、不点火に関連する減速の一貫性
に注意されたい。これは信号対ノイズ比を改善したこと
によるものである。
次に、ステップ513で、得られた結合加速度信号αｘ
を、エンジン速度、エンジン負荷、またはエンジン温度
の内少なくとも１つに依存する別のスレシホールドと比
較する。この別のスレシホールドは経験的に決められ、
異なるエンジン機種では異なることもある。結合加速度
信号αｘがこの別のスレシホールドを超過した場合、ス
テップ515を実行する。結合加速度信号αｘが別のスレ
シホールドを超過していない場合、不点火は発生してお
らず、ルーチン500はステップ503から繰り返される。
を、エンジン速度、エンジン負荷、またはエンジン温度
の内少なくとも１つに依存する別のスレシホールドと比
較する。この別のスレシホールドは経験的に決められ、
異なるエンジン機種では異なることもある。結合加速度
信号αｘがこの別のスレシホールドを超過した場合、ス
テップ515を実行する。結合加速度信号αｘが別のスレ
シホールドを超過していない場合、不点火は発生してお
らず、ルーチン500はステップ503から繰り返される。
ステップ515では、ソフト不点火指示が記憶される。
次に、ステップ517で、不点火指示がその種類と共に指
示される。この場合、単にメモリに蓄えられるだけであ
る。或いは、不点火を他のシステムに報告してもよい。
そして、ルーチン500をステップ503から繰り返す。
次に、ステップ517で、不点火指示がその種類と共に指
示される。この場合、単にメモリに蓄えられるだけであ
る。或いは、不点火を他のシステムに報告してもよい。
そして、ルーチン500をステップ503から繰り返す。
ルーチン400,500のステップの結果の一例を第７図に
示す。
示す。
第７図は加速度波形を示す。好適な技術の連続性を例
示するために、これを連続波形として示しているが、エ
ンジン制御部のMotorola MC68HC16Z1マイクロコントロ
ーラ303は、実際には、上述のルーチン400で得られた離
散的な加速度測定値に基づいて取り込みや動作を行う。
参照番号701は、エンジン・クランクシャフトの６周
回、即ち３エンジン・サイクル、〜１、〜２、〜３にお
ける、クランクシャフトの加速度プロファイルを表わす
加速度波形を示す。これは一般的に第２図に示した連続
波形の一部を表わす。参照番号703,705,707は、クラン
クシャフトの加速度プロファイルを１エンジン・サイク
ルずつ分離して、３つの離散的な測定結果として示すも
のである。これらは、ルーチン400のステップ409で得ら
れたものである。クランクシャフトの加速度プロファイ
ルを表わす波形701は、全体的に、３エンジン・サイク
ルに及ぶ一次クランクシャフト加速挙動を示す。この加
速挙動は、クランクシャフトの捻れの特性である。参照
番号703,705で示される離散的測定の各々は、この望ま
しくない1/2次および一次加速、即ちトルク挙動を有す
る。また、第２エンジン・サイクルの間、間欠的な即ち
ソフト不点火が起こり、クランクシャフトの捻れとの組
み合わせが参照番号707で表されている。
示するために、これを連続波形として示しているが、エ
ンジン制御部のMotorola MC68HC16Z1マイクロコントロ
ーラ303は、実際には、上述のルーチン400で得られた離
散的な加速度測定値に基づいて取り込みや動作を行う。
参照番号701は、エンジン・クランクシャフトの６周
回、即ち３エンジン・サイクル、〜１、〜２、〜３にお
ける、クランクシャフトの加速度プロファイルを表わす
加速度波形を示す。これは一般的に第２図に示した連続
波形の一部を表わす。参照番号703,705,707は、クラン
クシャフトの加速度プロファイルを１エンジン・サイク
ルずつ分離して、３つの離散的な測定結果として示すも
のである。これらは、ルーチン400のステップ409で得ら
れたものである。クランクシャフトの加速度プロファイ
ルを表わす波形701は、全体的に、３エンジン・サイク
ルに及ぶ一次クランクシャフト加速挙動を示す。この加
速挙動は、クランクシャフトの捻れの特性である。参照
番号703,705で示される離散的測定の各々は、この望ま
しくない1/2次および一次加速、即ちトルク挙動を有す
る。また、第２エンジン・サイクルの間、間欠的な即ち
ソフト不点火が起こり、クランクシャフトの捻れとの組
み合わせが参照番号707で表されている。
先に教示した連続パターン認識の後、主にステップ51
1において、得られた波形αｘがスレシホールドを超過
しているので（709）、不点火が指示されることにな
る。活性状態にある気筒のIDはステップ409で記憶され
ているので、エンジン制御部のMotorola MC68HC16Z1マ
イクロコントローラ303は、判定された不点火がどのシ
リンダに生じたかも指示することができる。
1において、得られた波形αｘがスレシホールドを超過
しているので（709）、不点火が指示されることにな
る。活性状態にある気筒のIDはステップ409で記憶され
ているので、エンジン制御部のMotorola MC68HC16Z1マ
イクロコントローラ303は、判定された不点火がどのシ
リンダに生じたかも指示することができる。
パターン打ち消しの例には、３エンジン・サイクルし
か示されていないが、複数のサイクルを用いて、信号対
ノイズ比を更に改善することもできる。例えば、上述の
エンジン・サイクル〜２の各側に２エンジン・サイクル
を適用することによって、改善された結果が示された。
これは、より多くのサイクルにわたって一次および1/2
次挙動を平均化することにより、不点火判定前の測定の
信号対ノイズ比を改善したからである。この場合、２つ
の連続する前サイクル（pre−cycles）と２つの連続す
る後サイクル（postcycle）のサンプルを総合して平均
化し、その後、総合平均を中間エンジン・サイクル（me
dian engine cycle）から減算することによってパター
ン打ち消しを行う。例えば、次の式を用いる。
か示されていないが、複数のサイクルを用いて、信号対
ノイズ比を更に改善することもできる。例えば、上述の
エンジン・サイクル〜２の各側に２エンジン・サイクル
を適用することによって、改善された結果が示された。
これは、より多くのサイクルにわたって一次および1/2
次挙動を平均化することにより、不点火判定前の測定の
信号対ノイズ比を改善したからである。この場合、２つ
の連続する前サイクル（pre−cycles）と２つの連続す
る後サイクル（postcycle）のサンプルを総合して平均
化し、その後、総合平均を中間エンジン・サイクル（me
dian engine cycle）から減算することによってパター
ン打ち消しを行う。例えば、次の式を用いる。
式３
ax＝an-72−an＋an-36＋an-108＋an-144/4
先の例は４ストローク・エンジンへの応用を示した
が、当業者は容易にこれを２ストローク・エンジンに展
開できよう。また、前記改善された方法およびシステム
は、エンジン角速度信号の濾波を教示したが、濾波され
ていないエンジン角速度信号からのエンジン・クランク
シャフト加速度信号を濾波することによって、正常燃焼
情報を全て除去してもよい。
が、当業者は容易にこれを２ストローク・エンジンに展
開できよう。また、前記改善された方法およびシステム
は、エンジン角速度信号の濾波を教示したが、濾波され
ていないエンジン角速度信号からのエンジン・クランク
シャフト加速度信号を濾波することによって、正常燃焼
情報を全て除去してもよい。
結論として、往復エンジンにおいて不点火を判定する
ための方法および対応するシステムは、エンジン・クラ
ンクシャフトの加速度を測定し、加速度信号を発生す
る。この加速度信号を濾波して、正常燃焼に関する加速
度情報を全て除去する。濾波された加速度信号がスレシ
ホールドを超過した場合、不点火が指示される。前記改
善された方法およびシステムは、ハードおよびソフト不
点火の双方を判定する。加えて、この技術は、ソフト不
点火の判定のために、信号対ノイズ比を改善するパター
ン打ち消しを含む。また、前記改善された技術は、従来
技術の方式よりも信頼性高くしかも精度よく不点火を検
出し、クランクシャフトの捻れ、ピストン質量の不均
衡、および燃焼の不均衡のような種々の1/2次および一
次スペクトル効果を考慮するために適用可能である。
ための方法および対応するシステムは、エンジン・クラ
ンクシャフトの加速度を測定し、加速度信号を発生す
る。この加速度信号を濾波して、正常燃焼に関する加速
度情報を全て除去する。濾波された加速度信号がスレシ
ホールドを超過した場合、不点火が指示される。前記改
善された方法およびシステムは、ハードおよびソフト不
点火の双方を判定する。加えて、この技術は、ソフト不
点火の判定のために、信号対ノイズ比を改善するパター
ン打ち消しを含む。また、前記改善された技術は、従来
技術の方式よりも信頼性高くしかも精度よく不点火を検
出し、クランクシャフトの捻れ、ピストン質量の不均
衡、および燃焼の不均衡のような種々の1/2次および一
次スペクトル効果を考慮するために適用可能である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 リンチ，マービン・エル
アメリカ合衆国ミシガン州デトロイト、
ロスリン・ロード19555
(72)発明者 ミックリッシュ，マイケル・エー
アメリカ合衆国ミシガン州ノースビル、
タイヤー・ボウルバード647
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ドイツ，1990年，12−14
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 15/00
F02P 17/12
Claims (29)
- 【請求項１】往復エンジンにおいて不点火を判定する方
法であって： エンジン・クランクシャフトの角速度を測定し、それに
応答して角速度信号を発生するステップ； 前記エンジン・クランクシャフトの角速度信号に依存
し、かつ正常燃焼の情報とは独立した、濾波された加速
度信号を発生するために濾波を行うステップ； 前記エンジンのクランクシャフトの第１周回の間に前記
濾波加速度信号からデータ点を抽出するステップ； 前記エンジンシャフトの第１周回に続く、前記エンジン
のクランクシャフトの別の周回の間に、前記濾波加速度
信号から別のデータ点を抽出するステップ；および エンジン速度、エンジン負荷、およびエンジン温度から
成るエンジン特性群から選択された少なくとも１つのエ
ンジン特性に依存するスレシホールドと、前記データ点
および前記別のデータ点の平均の大きさとを比較し、前
記データ点および前記別のデータ点の平均の大きさが前
記スレシホールドを超過した場合、不点火指示を発生す
るステップ； から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項２】往復エンジンにおいて不点火を判定する方
法であって： エンジン・クランクシャフトの角速度を測定し、それに
応答して角速度信号を発生するステップ； 前記エンジン・クランクシャフトの角速度信号に依存
し、かつ正常燃焼の情報とは独立した、濾波された加速
度信号を発生するために濾波を行うステップ； エンジン・クランクシャフトの回転の第１期間において
前記濾波加速度信号を測定し、それに応答して第１加速
度信号を発生するステップ； 前記第１期間とは異なるエンジン・サイクルに関連する
エンジン・クランクシャフトの回転の第２期間において
前記濾波加速度信号を測定し、それに応答して第２加速
度信号を発生するステップ； 前記第１および第２期間とは異なるエンジン・サイクル
に関連するエンジン・クランクシャフトの回転の第３期
間において前記濾波加速度信号を測定し、それに応答し
て第３加速度信号を発生するステップ； 前記第１加速度信号と前記第３加速度信号との平均を取
り、平均加速度信号を発生するステップ； 前記平均加速度信号を前記第２加速度信号から減算し、
結合加速度信号を発生するステップ；および エンジン速度、エンジン負荷、およびエンジン温度から
成るエンジン特性群から選択された少なくとも１つのエ
ンジン特性に依存するスレシホールドと、前記結合加速
度信号の大きさとを比較し、前記結合加速度信号の大き
さが前記スレシホールドを超過した場合、不点火指示を
発生するステツプ； から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項３】エンジン・クランクシャフトの回転の第１
期間においてエンジン・クランクシャフトの加速度を測
定する前記ステップは、複数のエンジン・クランクシャ
フトの周回を含む第１期間におけるエンジン・クランク
シャフトの加速度を測定するステップを含むことを特徴
とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】エンジン・クランクシャフトの回転の第２
期間においてエンジン・クランクシャフトの加速度を測
定する前記ステップは、前記エンジン・クランクシャフ
トの回転の第１期間においてエンジン・クランクシャフ
トの加速度を測定するステップに関連する前記複数のエ
ンジン・クランクシャフトの周回直後の複数のエンジン
・クランクシャフトの周回を含む、エンジン・クランク
シャフトの回転の第２期間における、前記エンジン・ク
ランクシャフトの加速度を測定するステップを含むこと
を特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】前記エンジン・クランクシャフトの回転の
第２期間においてエンジン・クランクシャフトの加速度
を測定する前記ステップは、前記エンジン・クランクシ
ャフトの回転の第１期間においてエンジン・クランクシ
ャフトの加速度を測定する前記ステップの後で、かつ前
記エンジン・クランクシャフトの回転の第３期間におい
てエンジン・クランクシャフトの加速度を測定する前記
ステップの前に、エンジン・クランクシャフトの回転の
第２期間におけるエンジン・クランクシャフトの加速度
を測定するステップを含むことを特徴とする請求項３記
載の方法。 - 【請求項６】前記エンジン・クランクシャフトの回転の
第１、第２、および第３期間の各々においてエンジン・
クランクシャフトの加速度を測定する前記ステップは、
連続的に実行され、前記測定ステップが前記エンジン・
クランクシャフトの少なくとも連続する６回転にわたっ
て前記エンジン・クランクシャフトの加速度を測定する
ことを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項７】前記エンジン・クランクシャフト加速度信
号が前記スレシホールドを超過した場合、エンジン角度
位置に関連する気筒を識別するステップを含むことを更
なる特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項８】前記濾波ステップは、エンジン・クランク
シャフトの角速度に同期し、ほぼエンジンの１周回当た
り１サイクルに調整して濾波するステップと、正常燃焼
に関連する情報の実質的に除去し、前記エンジン・クラ
ンクシャフトの角速度信号に依存し、かつ正常燃焼の情
報とは独立した濾波加速度信号を発生するステップとを
含むことを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項９】往復エンジンにおいて不点火を判定する方
法であって： エンジン・クランクシャフトの角速度を測定し、それに
応答して角速度信号を発生するステップ； 正常燃焼に関連する情報を実質的に除去するように濾波
を行い、前記エンジン・クランクシャフトの角速度信号
に依存し、正常燃焼の情報には独立した濾波加速度信号
を発生するステップ； 前記濾波加速度信号から第１データ点を抽出するステッ
プ； 前記濾波加速度信号から第２データ点を抽出するステッ
プ； 前記濾波加速度信号から第３データ点を抽出するステッ
プ； 前記第２データ点から前記第１および第３データ点の平
均を減じたものが、エンジン速度、エンジン負荷、およ
びエンジン温度から成るエンジン特性群から選択された
少なくとも１つのエンジン特性に依存するスレシホール
ドを超過した場合、不点火指示を発生するステップ； から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】第１データ点を抽出する前記ステップ
は、更に、複数のエンジン・クランクシャフトの周回を
含む期間における、一連の第１データ点の抽出を含むこ
とを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】第２データ点を抽出する前記ステップ
は、更に、前記一連の第１データ点を抽出するステップ
に関連する前記複数のエンジン・クランクシャフトの周
回の直後の複数のエンジン・クランクシャフトの周回を
含む期間における、一連の第２データ点の抽出を含むこ
とを特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項１２】第３データ点を抽出する前記ステップ
は、更に、前記一連の第２データ点を抽出するステップ
に関連する前記複数のエンジン・クランクシャフトの周
回の直後の複数のエンジン・クランクシャフトの周回を
含む期間における、一連の第３データ点の抽出を含むこ
とを特徴とする請求項11記載の方法。 - 【請求項１３】前記一連の第２データ点を抽出するステ
ップは、一連の第１データ点を抽出する前記ステップの
後で、かつ一連の第３データ点を抽出する前記ステップ
の前に、一連の第２データ点の抽出を含むことを特徴と
する請求項12記載の方法。 - 【請求項１４】一連の第１、第２、および第３データ点
を抽出する前記ステップの各々は、前記エンジン・クラ
ンクシャフトの少なくとも６回の隣接する回転にわたっ
て、前記抽出ステップが前記濾波加速度信号から、前記
エンジン・クランクシャフトの加速度を抽出するよう
に、連続して実行されることを特徴とする請求項９記載
の方法。 - 【請求項１５】往復エンジンにおいて不点火を判定する
方法であって： エンジン・クランクシャフトの角速度を連続的に測定
し、それに応答して角速度信号を発生するステップ； 正常燃焼に関連する情報を実質的に除去するように濾波
を行い、前記エンジン・クランクシャフトの角速度信号
に依存し、正常燃焼の情報には独立した濾波加速度信号
を発生するステップ； 発生された濾波加速度信号から、連続するエンジン・ク
ランクシャフトの加速度を表す一連の第１データ点を抽
出するステップ； 発生された濾波加速度信号から、連続するエンジン・ク
ランクシャフトの加速度を表す一連の第２データ点を抽
出するステップ； 発生された濾波加速度信号から、連続するエンジン・ク
ランクシャフトの加速度を表す一連の第３データ点を抽
出するステップ； 一連の第４データ点を発生し、該一連の第４データ点内
のデータ点の各々を、前記一連の第１および第２データ
点の各々の平均に対応付けるステップ；および 前記第４データ点の平均を前記一連の第２データ点から
減算したものが、エンジン速度、エンジン負荷、および
エンジン温度から成るエンジン特性群から選択された少
なくとも１つのエンジン特性に依存するスレシホールド
を超過した場合、不点火指示を発生するステップ； から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項１６】往復エンジンにおいて不点火を判定する
システムであって： エンジン・クランクシャフトの角速度を測定し、それに
応答して角速度信号を発生する手段； 正常燃焼に関連する情報を実質的に濾波し、前記エンジ
ン・クランクシャフトの角速度信号に依存し、かつ正常
燃焼の情報とは独立して、濾波加速度信号を発生する手
段； 前記エンジンのクランクシャフトの第１周回の間に前記
濾波加速度信号から第１データ点を抽出し、また、前記
エンジンシャフトの第１周回に続く、前記エンジンのク
ランクシャフトの別の周回の間に、前記濾波加速度信号
から第２データ点を抽出するステップ；および エンジン速度、エンジン負荷、およびエンジン温度から
成るエンジン特性群から選択された少なくとも１つのエ
ンジン特性に依存するスレシホールドと、前記第１デー
タ点および前記第２データ点の平均の大きさとを比較
し、前記第１データ点および前記第２データ点の平均の
大きさが前記スレシホールドを超過した場合、不点火指
示を発生する手段； から成ることを特徴とするシステム。 - 【請求項１７】往復エンジンにおいて不点火を判定する
システムであって： エンジン・クランクシャフトの角速度を測定し、それに
応答して角速度信号を発生する手段； 正常燃焼に関連する情報を実質的に濾波し、前記エンジ
ン・クランクシャフトの角速度信号に依存し、かつ正常
燃焼の情報とは独立して、濾波加速度信号を発生する手
段； エンジン・クランクシャフトの回転の第１期間において
前記濾波加速度信号を測定し、それに応答して第１加速
度信号を発生し、前記第１期間とは異なるエンジン・サ
イクルに関連するエンジン・クランクシャフトの回転の
第２期間において前記浦波加速度信号を測定し、それに
応答して第２加速度信号を発生すると共に、前記第１お
よび第２期間とは異なるエンジン・サイクルに関連する
エンジン・クランクシャフトの回転の第３期間において
前記濾波加速度信号を測定し、それに応答して第３加速
度信号を発生する手段； 前記第１加速度信号と前記第３加速度信号との平均を前
記第２加速度信号から減算し、結合加速度信号を発生す
る手段；および エンジン速度、エンジン負荷、およびエンジン温度から
成るエンジン特性群から選択された少なくとも１つのエ
ンジン特性に依存するスレシホールドと、前記結合加速
度信号の大きさとを比較し、前記結合加速度信号の大き
さが前記スレシホールドを超過した場合、不点火指示を
発生する手段； から成ることを特徴とするシステム。 - 【請求項１８】前記エンジン・クランクシャフト回転の
第１期間においてエンジン・クランクシャフトの加速度
を測定する手段は、複数のエンジン・クランクシャフト
の周回を含む第１期間においてエンジン・クランクシャ
フトの加速度を測定する手段を含むことを特徴とする請
求項17記載のシステム。 - 【請求項１９】前記エンジン・クランクシャフトの回転
の第２期間においてエンジン・クランクシャフトの加速
度を測定する手段は、前記エンジン・クランクシャフト
回転の第１期間においてエンジン・クランクシャフトの
加速度を測定する手段に関連する前記複数のエンジン・
クランクシャフトの周回の直後の複数のエンジン・クラ
ンクシャフトの周回を含む、エンジン・クランクシャフ
トの回転の第２期間において、前記エンジン・クランク
シャフトの加速度を測定する手段を含むことを特徴とす
る請求項18記載のシステム。 - 【請求項２０】前記エンジン・クランクシャフトの回転
の第２期間において前記濾波加速度信号を測定する手段
は、前記エンジン・クランクシャフト回転の第１期間に
おいて前記濾波加速度信号を測定した後で、かつ前記エ
ンジン・クランクシャフトの回転の第３期間において前
記濾波加速度信号を測定する前に、エンジン・クランク
シャフトの回転の第２期間における前記濾波加速度信号
を測定する手段を含むことを特徴とする請求項17記載の
システム。 - 【請求項２１】前記エンジン・クランクシャフトの回転
の第１、第２、および第３期間の各々において濾波加速
度信号を測定する前記手段は、前記エンジン・クランク
シャフトの少なくとも連続する６回転にわたって前記濾
波加速度信号を測定する手段を含むことを特徴とする請
求項17記載のシステム。 - 【請求項２２】更に、前記エンジン・クランクシャフト
加速度信号が前記スレシホールドを超過した場合、エン
ジン角度位置に関連する気筒を識別する手段を含むこと
を特徴とする請求項21記載のシステム。 - 【請求項２３】前記濾波手段は、エンジン・クランクシ
ャフトの角速度に同期し、ほぼエンジンの１周回当たり
１サイクルに調整して濾波を行って、正常燃焼に関連す
る情報を実質的に除去すると共に、前記エンジン・クラ
ンクシャフトの角速度信号に依存し、かつ正常燃焼の情
報とは独立した濾波加速度信号を発生する手段を含むこ
とを特徴とする請求項17記載のシステム。 - 【請求項２４】往復エンジンにおいて不点火を判定する
システムであって： エンジン・クランクシャフトの角速度を測定し、それに
応答して角速度信号を発生する手段； 正常燃焼に関連する情報を実質的に除去するように濾波
を行い、前記エンジン・クランクシャフトの角速度信号
に依存し、正常燃焼の情報には独立した濾波加速度信号
を発生する手段； 前記濾波加速度信号から第１、第２および第３データ点
を抽出する手段；および 前記第２データ点から前記第１および第３データ点の平
均を減じたものが、エンジン速度、エンジン負荷、およ
びエンジン温度から成るエンジン特性群から選択された
少なくとも１つのエンジン特性に依存するスレシホール
ドを超過した場合、不点火指示を発生する手段； から成ることを特徴とするシステム。 - 【請求項２５】前記第１データ点を抽出する手段は、更
に、複数のエンジン・クランクシャフトの周回を含む期
間にわたって、一連の第１データ点を抽出する手段を含
むことを特徴とする請求項24記載のシステム。 - 【請求項２６】前記第２データ点を抽出する手段は、更
に、前記一連の第１データ点を抽出するステップに関連
する前記複数のエンジン・クランクシャフトの周回の直
後の複数のエンジン・クランクシャフトの周回を含む期
間にわたって、一連の第２データ点を抽出する手段を含
むことを特徴とする請求項25記載のシステム。 - 【請求項２７】前記第３データ点を抽出する手段は、更
に、前記一連の第２データ点を抽出するステップに関連
する前記複数のエンジン・クランクシャフトの周回の直
後の複数のエンジン・クランクシャフトの周回を含む期
間にわたって、一連の第３データ点を抽出する手段を含
む特徴とする請求項26記載のシステム。 - 【請求項２８】前記一連の第２データ点を抽出する手段
は、前記一連の第１データ点を抽出するステッブの後
で、前記一連の第３データ点を抽出するステップの前
に、一連の第２データ点を抽出する手段を含むことを特
徴とする請求項27記載のシステム。 - 【請求項２９】前記一連の第１、第２、および第３デー
タ点を抽出する手段は、前記エンジン・クランクシャフ
トの少なくとも６回の隣接する回転にわたって、前記濾
波加速度信号から、前記エンジン・クランクシャフト加
速度が抽出されるように、連続して実行されることを特
徴とする請求項24記載のシステム。
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