JP4424178B2

JP4424178B2 - 多気筒エンジンの失火検出装置

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Publication number: JP4424178B2
Application number: JP2004346391A
Authority: JP
Inventors: 克彦豊田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: US7234446B2; JP2006152955A; US20060112932A1

Description

この発明は多気筒エンジンの失火検出装置に係り、特に触媒温度が高温となるのを回避し、触媒の劣化や破損を防止する多気筒エンジンの失火検出装置に関するものである。

車両に搭載されるエンジンにおいては、希薄燃焼運転による空燃比のリーン化や点火系・燃料系の機能不全、機関構成体の異常等の各種の要因により燃焼室内における燃料の燃焼が不安定となり、失火を生じることがある。エンジンは、失火を生じた場合に、未燃焼ガスが排気系の触媒に流れて燃焼し、触媒温度を上昇させて機能の劣化や破損を招くことになる。このため、エンジンには、失火を検出して燃料を制御する失火検出装置を設けているものがある。

特開平５−１０１８０号公報特開平９−２１７６４２号公報特開２０００−２６５８９３号公報特開２００２−１３８８９４号公報

ところで、従来の多気筒エンジンの失火検出装置においては、失火率に応じて燃料フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御禁止と燃料カットとを選択し、触媒温度の上昇による破損から保護するものがある（上記の特許文献１参照）。

また、失火率により燃料フィードバック制御を停止し、燃料カットを行って触媒を保護するとともに、失火の原因が燃料不足であることをドライバーに知らせることにより、修理コスト低減を図るものがある（上記の特許文献４参照）。

更に、触媒保護燃料制御としては、失火による触媒保護燃料カット実施時の燃料制御に関するものもある。

ここで、従来の多気筒エンジンの失火検出装置による制御についてを説明すると、多気筒エンジンの失火検出装置は、図１３に示す如く、制御のプログラムがスタートすると（５０２）、気筒毎の失火率を演算し（５０４）、失火率が触媒にダメージを与える失火率判定値Ａ以上であるか否かを判断する（５０６）。

失火率の演算は、エンジン回転数が２００回転毎に演算し、気筒毎に演算し、失火による燃料カットした気筒も含めて演算し、Ｖ型エンジンの場合はバンク毎に演算する。失火率判定値は、エンジン回転数とエンジン負荷とのテーブルから求める。

失火率が失火率判定値Ａ以上であるか否かの判断（５０６）において、失火による燃料カット対象となる気筒は、図１４に示す如く、燃料カット気筒の判定により決定される。燃料カット気筒の判定において、判定がスタートすると（６０２）、気筒毎の失火率を失火回数／点火回数（エンジン回転数が２００回転毎）により演算し（６０４）、気筒毎の失火率が失火率判定値Ａ以上であるか否かを判断し（６０６）、気筒毎の失火回数ＳＩＫＣＹＬｉ（ｉは気筒番号）が２００回転毎の全気筒失火回数の設定割合Ｂ（例えば、３０％）を越えているか否かを判断する（６０８）。

判断（６０６）及び判断（６０８）がいずれもＹＥＳの場合には、失火気筒を決定し（６１０）、エンドにする（６１２）。また、判断（６０６）あるいは判断（６０８）がＮＯの場合には、処理（６０４）にリターンする。

失火気筒が決定され、前記判断（５０６）がＹＥＳの場合には、燃料カット対象となる気筒の燃料フィードバック（「Ｆ／Ｂ」ともいう。）制御を停止し（５０８）、燃料フィードバック制御を初期化する。燃料フィードバック制御の初期化においては、補正量を０又はデフォルト値とする。

次に、燃料カット対象となる気筒の燃料フィードバック制御量の学習制御を停止し（５１０）、学習補正量を初期化して未学習状態に設定する（５１２）。学習補正量の初期化においては、学習補正量を０にクリア又はデフォルト値とする。また、エンジン始動時やバッテリクリア時と同様な学習制御を初期状態に設定する。

その後、失火気筒を燃料カットし（５１４）、燃料カットが実施されていない気筒の燃料増量制御を禁止し（５１６）、処理（５０４）にリターンする。燃料増量制御の禁止においては、例えば、加速増量やエンリッチ増量、その他の増量等を禁止する。

失火気筒を燃料カットした（５１４）後の失火率演算（５０４）においては、燃料カットした気筒も含めて失火率を演算し、演算された失火率が触媒にダメージを与える失火率判定値Ａ以上であるか否かを判断する（５０６）。

この判断（５０６）がＹＥＳの場合には、前記処理（５０８）〜（５１６）を実行する。この判断（５０６）がＮＯの場合には、触媒に与える影響が小さいため、失火した気筒の燃料カットから復帰し（５１８）、燃料フィードバック制御の停止から復帰し（５２０）、学習制御の停止から復帰し（５２２）、燃料増量制御の禁止から復帰し（５２４）、処理（５０４）にリターンする。

このとき、失火した気筒の燃料カットからの復帰する処理（５１８）は、図５に示す失火率判定値Ａの代わりに、設定した回転数、負荷を代用することも可能である。

上述したような従来までの制御を実施した場合、失火発生時に燃料カット制御と燃料フィードバック禁止制御と燃料学習禁止制御と燃料増量制御を行うこととなり、これらの燃料カット制御や燃料フィードバック禁止制御、燃料学習禁止制御、燃料増量制御を実施した際に、触媒温度の上昇は防止できるが、図１５のタイムチャートに示すとおりに、空燃比（「Ａ／Ｆ」ともいう。）はリーンとなってしまい、ノッキングが発生してしまうという不都合がある。そして、この時のノッキング防止のための点火時期制御は何ら実施されていない。

また、失火発生時の燃料カット制御や燃料フィードバック制御、燃料学習禁止制御、燃料増量禁止制御を実施しても、失火頻度が低い場合や排気量が大きいエンジンの場合には、スロットルを踏み込めば車速を上昇させることができてしまい、エンジンや触媒等へ悪影響を与えてしまうばかりでなく、正常な排気ガス制御が行われないままに走行するため、大気へ大量の排気ガスを放出してしまうという不都合がある。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、気筒毎に失火を検出可能な失火検出手段と、この失火検出手段により検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に実施される失火制御を備えた多気筒エンジンの失火検出装置において、前記失火制御は、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御と、
（４）失火時燃料カット制御の開始後の経過時間が、予めエンジン負荷とエンジン回転数に基づく領域に応じて設定した第一の設定時間を越えるとともに、当該領域での運転時間が第二の設定時間を越える時に燃料カット制御から復帰する制御と、
を備えていることを特徴とする。

以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、失火判定された時には、失火による不具合を防ぐ失火制御と相反する高車速運転などの運転状態を運転者が取れないようにしたため、触媒温度が高温になることがなくなるので、触媒の劣化や破損を防止することができる。

上述の如く発明したことにより、失火制御が実施される際には、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御と、
（４）失火時燃料カット制御の開始後の経過時間が、予めエンジン負荷とエンジン回転数に基づく領域に応じて設定した第一の設定時間を越えるとともに、当該領域での運転時間が第二の設定時間を越える時に燃料カット制御から復帰する制御と、
を実施し、失火判定された時には、失火による不具合を防ぐ失火制御と相反する高車速運転などの運転状態を運転者が取れないようにして、触媒温度が高温になるのを回避し、触媒の劣化や破損を防止している。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図７はこの発明の実施例を示すものである。図３及び図４において、２は図示しない車両に搭載された多気筒エンジン（「内燃機関」ともいう。）である。

先ず、図４に沿って多気筒エンジン２のシステム構成について説明すると、多気筒エンジン２は、吸気通路４と排気通路６とを有するとともに、Ｖ型エンジンであり、一側の第１シリンダバンク８−１と他側の第２シリンダバンク８−２とをＶ字形状に配置して構成されている。

前記吸気通路４は、上流端にエアクリーナ１０を設け、途中にスロットルバルブ１２を設け、下流側を２本の第１・第２分岐吸気通路４−１・４−２に分岐し、第１分岐吸気通路４−１の下流端を第１シリンダバンク８−１側の燃焼室（図示せず）に連通するとともに、第２分岐吸気通路４−２の下流端を第２シリンダバンク８−２側の燃焼室（図示せず）に連通している。

そして、前記吸気通路４には、スロットルバルブ１２をバイパスして上流側と下流側とを連通するバイパス空気通路１４を設けている。バイパス空気通路１４の途中には、バイパス空気通路１４を流れるアイドル空気流量を調整可能なアイドル制御弁１６を設けている。アイドル制御弁１６は、後述する制御手段６８に接続している。

また、前記排気通路６は、上流側を２本の第１・第２分岐排気通路６−１・６−２に分岐し、第１分岐排気通路６−１の上流端を第１シリンダバンク８−１側の燃焼室に連通するとともに、第２分岐排気通路６−２の上流端を第２シリンダバンク８−２側の燃焼室に連通し、第１・第２分岐排気通路６−１・６−２の下流端を合流している。

前記第１分岐排気通路６−１には、第１暖機用三元触媒１８−１を設け、第１暖機用三元触媒１８−１よりも上流側部位に第１フロント酸素センサ２０−１を設けるとともに、第１暖機用三元触媒１８−１よりも下流側部位に第１リヤ酸素センサ２２−１を設けている。

前記第２分岐排気通路６−２には、第２暖機用三元触媒１８−２を設け、第２暖機用三元触媒１８−２よりも上流側部位に第２フロント酸素センサ２０−２を設けるとともに、第２暖機用三元触媒１８−２よりも下流側部位に第２リヤ酸素センサ２２−２を設けている。

第１・第２フロント酸素センサ２０−１・２０−２は、第１・第２分岐排気通路６−１・６−２内の排気中の酸素濃度を検出し、反転するリッチ信号とリーン信号とを出力する。第１・第２リヤ酸素センサ２２−１・２２−２は、第１・第２暖機用三元触媒１８−１・１８−２下流側の第１・第２分岐排気通路６−１・６−２内の排気中の酸素濃度を検出し、反転するリッチ信号とリーン信号とを出力する。第１・第２分岐排気通路６−１・６−２の合流部位よりも下流側の排気通路６には、三元触媒２４を設けている。

更に、前記多気筒エンジン２は、第１・第２シリンダバンク８−１・８−２の各燃焼室に指向させて、各側の第１・第２燃料噴射弁２６−１・２６−２を設けている。第１・第２燃料噴射弁２６−１・２６−２は、燃料供給通路２８により燃料タンク３０に連通されている。燃料タンク３０内の燃料は、燃料ポンプ３２により燃料供給通路２８に圧送され、燃料フィルタ３４により塵挨を除去されて第１・第２燃料噴射弁２６−１・２６−２に供給される。

前記燃料供給通路２８途中には、燃料の圧力を調整する燃料圧力調整部３６を設けている。燃料圧力調整部３６は、吸気通路４に連通する導圧通路３８から導入される吸気管圧力により燃料圧力を所定値に調整し、余剰の燃料を燃料戻り通路４０により燃料タンク３０に戻す。

そして、前記燃料タンク３０は、エバポ通路４２によりキャニスタ４４に連通している。エバポ通路４２の途中には、タンク圧制御バルブ４６を設けている。タンク圧制御バルブ４６は、吸気通路４に連通する圧力通路４８から導入される吸気管圧力をタンク圧制御用ソレノイドバルブ５０により調整し、開閉制御される。前記キャニスタ４４は、パージ通路５２によりスロットルバルブ１２下流側の吸気通路４に連通している。パージ通路５２の途中には、パージ制御バルブ５４を設けている。また、キャニスタ４４には、導入する大気を調整する大気バルブ５６を設けている。

前記多気筒エンジン２には、排気系システムを構成する第２フロント酸素センサ２０−２よりも上流側の第２分岐排気通路６−２と吸気系システムを構成する第１・第２分岐吸気通路４−１・４−２の合流部位とを連通するＥＧＲ通路５８を設けている。ＥＧＲ通路５８の途中には、ＥＧＲ制御バルブ６０を設けている。ＥＧＲ制御バルブ６０は、排気系システムから吸気系システムに還流される排気のＥＧＲ量を調整する。

また、この多気筒エンジン２には、第１・第２シリンダバンク８−１・８−２の各燃焼室に設けた点火プラグ（図示せず）に飛火させる各側の第１・第２イグニションコイル６２−１・６２−２を設け、第２シリンダバンク８−２にＰＣＶバルブ６４を設けている。

前記アイドル制御弁１６と、第１・第２フロント酸素センサ２０−１・２０−２と、第１・第２リヤ酸素センサ２２−１・２２−２と、第１・第２燃料噴射弁２６−１・２６−２と、燃料ポンプ３２と、パージ制御バルブ５４と、ＥＧＲ制御バルブ６０と、第１・第２イグニションコイル６２−１・６２−２とは、多気筒エンジン２の失火検出装置６６を構成する制御手段６８に接続している。

そして、この制御手段６８には、吸気温度を検出する吸気温センサ７０と、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ７２と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ７４と、カム角を検出するカム角センサ７６と、吸気管圧力を検出する吸気圧センサ７８と、多気筒エンジン２の冷却水温度を検出する水温センサ８０と、多気筒エンジン２のクランク角を検出してエンジン回転数センサとしても機能するクランク角センサ８２と、燃料タンク３０の燃料レベルを検出する燃料レベルセンサ８４と、燃料タンク３０内の圧力を検出する圧力センサ８６とを接続している。

また、前記制御手段６８には、表示ランプ８８と、電気負荷９０と、パワーステアリング圧力スイッチ９２と、ヒータブロアファンスイッチ９４と、車速センサ９６と、コンビネーションメータ９８と、クルーズコントロールモジュール１００と、Ａ／Ｃコンデンサファンリレー１０２と、Ａ／Ｃコントローラ１０４と、デ一タリンクコントローラ１０６と、ＡＢＳコントロールモジュール１０８と、メインリレー１１０と、イグニションスイッチ１１２、Ｐ／Ｎ位置スイッチ１１４と、バッテリ１１６と、スター夕マグネットスイッチ１１８と、Ｏ／Ｄオフランプ１２０と、パワーランプ１２２と、ライトスイッチ１２４と、ストップランプスイッチ１２６と、Ｏ／Ｄカットスイッチ１２８と、パワー／ノーマル切換スイッチ１３０と、４ＷＤロースイッチ１３２と、変速機レンジスイッチ１３４と、第１ソレノイドバルブ１３６と、第２ソレノイドバルブ１３８と、ＴＣＣソレノイドバルブ１４０と、Ａ／Ｔ入力回転速度センサ１４２と、Ａ／Ｔ出力回転速度センサ１４４とを接続している。

この多気筒エンジン２の失火検出装置６６は、図４に示す如く、制御手段６８に、大気圧センサ（ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅＰｒｅｓｓｕｒｅＳｅｎｓｏｒ）１４６を有するとともに、多気筒エンジン２の気筒毎の失火をエンジン回転数変動や筒内圧変動等から検出可能な失火検出手段１４８と、この失火検出手段１４８により検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に実施される失火制御を備えている。

ここで、前記多気筒エンジン２の失火検出装置６６の概略構成について説明すると、図３に示す如く、多気筒エンジン２は吸気通路４と排気通路６とを有し、吸気通路４に、上流側から吸入空気量を検出するエアフローセンサである前記吸入空気量センサ７２と前記スロットルバルブ１２とが配設され、このスロットルバルブ１２の近傍にはスロットル開度を検出する電子制御スロットルセンサである前記スロットル開度センサ７４が配設される。

また、前記排気通路６に触媒、例えば第１・第２暖機用三元触媒１８−１・１８−２や三元触媒２４が配設され、これらの三元触媒１８−１・１８−２・２４よりも上流側部位には酸素センサ（「Ｏ２センサ」ともいう。）あるいは空燃比センサのいずれか一方、例えば第１・第２フロント酸素センサ２０−１・２０−２や第１・第２リヤ酸素センサ２２−１・２２−２が配設される。

そして、前記多気筒エンジン２の失火検出装置６６の制御手段（「ＥＣＵ」ともいう。）６８は、失火算出手段６８ａや失火率算出手段６８ｂ、燃料制御手段６８ｃ、点火時期制御手段６８ｄ、スロットル制御手段６８ｅを有する。このとき、前記失火検出手段１４８は、失火算出手段６８ａと失火率算出手段６８ｂとからなるとともに、燃料制御手段６８ｃは、後述する燃料カット手段１５２による燃料カット制御や燃料フィードバック制御、燃料学習制御を行うものである。

この制御手段６８には、前記多気筒エンジン２からのエンジン回転数や点火制御部品情報が入力されるとともに、制御手段６８の入力側には、ノックセンサ１５０と、エアフローセンサである前記吸入空気量センサ７２と、電子制御スロットルセンサである前記スロットル開度センサ７４と、例えば第１・第２フロント酸素センサ２０−１・２０−２や第１・第２リヤ酸素センサ２２−１・２２−２と、吸気温度センサである前記吸気温センサ７０と、前記水温センサ８０と、大気圧センサ１４６と、前記車速センサ９６とが接続される。

また、前記制御手段６８の出力側には、インジェクタである前記第１・第２燃料噴射弁２６−１・２６−２と、電子制御スロットルセンサである前記スロットル開度センサ７４とが接続される。

このとき、前記多気筒エンジン２の失火検出装置６６は、制御手段６８により実施される失火制御に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段１５２により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御と、
を備えている。

詳述すれば、前記制御手段６８は、失火検出手段１４８の失火算出手段６８ａによって、多気筒エンジン２の気筒毎の失火をエンジン回転数変動や筒内圧変動等から検出するとともに、失火率算出手段６８ｂによって、失火率を２００回転毎に演算し、前記失火検出手段１４８の失火率算出手段６８ｂにより検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に失火制御を実施する。

なお、失火率の演算は、触媒に繋がっている気筒毎に、例えばＶ型エンジンである前記多気筒エンジン２の場合で、かつバンク毎に触媒を装着している場合には、バンク毎に演算を実施する。

このとき、設定された値とは、図５に示す触媒にダメージを与える触媒ダメージ失火判定比率である失火判定値Ａ％であり、前記失火検出手段１４８の失火率算出手段６８ｂにより検出された失火の頻度である失火率と失火判定値Ａ％とを比較し、例えば、
失火率≧失火判定値Ａ％
の場合に、失火制御を実施するものである。

失火制御の際には、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段１５２により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御と、
が実施される。

つまり、前記燃料制御手段６８ｃに含まれる燃料カット手段１５２により失火気筒を燃料カットする制御を実施するとともに、燃料フィードバック制御を停止し、燃料フィードバック制御を初期化する。このとき、初期化とは、補正量をゼロ又はデフォルト値とすることがである。

また、前記燃料制御手段６８ｃにより燃料学習制御を停止して補正値を初期化し、未学習状態に設定する。このとき、初期化とは、学習補正量をゼロにクリア又はデフォルト値に設定することである。しかも、エンジン始動時やバッテリクリア時と同様な学習制御を初期状態に設定する。

更に、前記燃料制御手段６８ｃにより、例えば加速増量やエンリッチ増量等の燃料増量制御を禁止する。

更にまた、前記点火時期制御手段６８ｄにより、点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御である点火失火判定時時期遅角を行う。このとき、遅角制御量は、予め前記制御手段６８で設定した固定値、または失火率や空燃比で設定した値とする。

また、ノック制御による点火時期遅角制御を実施している場合には、ノック制御幅を拡大させる。

そして、失火時燃料カット制御の開始後に、図６に示す如く、失火判定時燃料カット復帰条件において、Ｔｒｅｓｅｔ時間が経過し、かつ、分割した領域での運転が６０秒以上継続した場合には、失火判定時燃料カット復帰条件が成立したと判断し、燃料カット制御を復帰させるとともに、この燃料カット制御に触媒保護制御も復帰させる。

次に、図１の前記多気筒エンジン２の失火検出装置６６の失火発生時燃料カット等制御のフローチャートに沿って作用を説明する。

失火発生時燃料カット等制御用のプログラムがスタートすると（１０２）、気筒毎の失火率を演算し（１０４）、失火率が触媒にダメージを与える失火率判定値Ａ以上であるか否かを判断する（１０６）。

失火率の演算は、エンジン回転数が２００回転毎に演算し、気筒毎に演算し、失火による燃料カットした気筒も含めて演算し、Ｖ型エンジンの場合はバンク毎に演算する。また、失火率は、触媒を共有する気筒毎に演算する。失火率判定値Ａは、図５に示す如く、エンジン回転数とエンジン負荷とのテーブルから求める。

失火率が失火率判定値Ａ以上であるか否かの判断（１０６）において、失火による燃料カット対象となる気筒は、図２に示す如く、燃料カット気筒の判定用のフローチャートにより決定される。

燃料カット気筒の判定用のフローチャートにおいて、判定用のプログラムがスタートすると（２０２）、気筒毎の失火率を失火回数／点火回数（エンジン回転数が２００回転毎）により演算し（２０４）、気筒毎の失火率が失火率判定値Ａ以上であるか否かを判断し（２０６）、気筒毎の失火回数ＳＩＫＣＹＬｉ（ｉは気筒番号）が２００回転毎の全気筒失火回数の設定割合（例えば、３０％）を越えているか否かを判断する（２０８）。

判断（２０６）及び判断（２０８）がいずれもＹＥＳの場合には、燃料カット気筒を決定し（２１０）、エンドにする（２１２）。また、判断（２０６）あるいは判断（２０８）がＮＯの場合には、処理（２０４）にリターンする。

燃料カット気筒が決定され、前記判断（１０６）がＹＥＳの場合には、燃料カット対象となる気筒の燃料フィードバック（「Ｆ／Ｂ」ともいう。）制御を停止し（１０８）、燃料フィードバック制御を初期化する。燃料フィードバック制御の初期化においては、補正量を０又はデフォルト値とする。

次に、燃料カット対象となる気筒の燃料フィードバック制御量の学習制御を停止し（１１０）、学習補正量を初期化して未学習状態に設定する（１１２）。学習補正量の初期化においては、学習補正量を０にクリア又はデフォルト値とする。また、エンジン始動時やバッテリクリア時と同様な学習制御を初期状態に設定する。

その後、失火気筒を燃料カットし（１１４）、燃料カットが実施されていない気筒の燃料増量制御を禁止する（１１６）。この燃料増量制御の禁止においては、例えば、加速増量やエンリッチ増量、その他の増量等を禁止する。

そして、前記点火時期制御手段６８ｄによって点火時期遅角制御を行い（１１８）、ノック制御による点火時期遅角制御を実施している場合には、ノック制御幅（「ノック制御点火時期遅角制御幅」ともいう。）を拡大させ（１２０）、燃料カット復帰条件が成立するか否かを判断する（１２２）。

この燃料カット復帰条件が成立するか否かの判断（１２２）は、図６に示す如く、失火時燃料カット制御の開始後に、Ｔｒｅｓｅｔ時間が経過し、かつ、分割した領域での運転が６０秒以上継続した場合には、失火判定時燃料カット復帰条件が成立したと判断し、燃料カット制御を復帰させるとともに、この燃料カット制御に触媒保護制御も復帰させるものである。

そして、燃料カット復帰条件が成立するか否かの判断（１２２）において、この判断（１２２）がＮＯの場合には、処理（１０４）にリターンし、判断（１２２）がＹＥＳの場合には、燃料フィードバック制御を復帰させる（１２４）とともに、燃料学習制御も復帰させ（１２６）、燃料増量制御の禁止状態を解除し（１２８）、点火時期遅角制御を解除し（１３０）、ノック制御による点火時期遅角制御を実施している場合には、ノック制御幅を拡大させる動作を解除し（１３２）、処理（１０４）にリターンする。

これにより、気筒毎に失火を検出可能な失火検出手段１４８と、この失火検出手段１４８により検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に実施される失火制御を備えた多気筒エンジン２の失火検出装置６において、失火制御が実施される際に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段１５２により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御と、
を実施することによって、触媒温度が高温となることがないので、触媒の劣化や破損を防止することができる。

図８〜図１０はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。

上述第１実施例においては、多気筒エンジンの失火検出装置は、制御手段により実施される失火制御に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御と、
を備えている構成としたが、この第２実施例の特徴とするところは、多気筒エンジンの失火検出装置は、失火制御に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）スロットル開度を、アクセル開度に対応した通常の開度よりも開度量を制限した失火制御時開度になるようにする制御と、
を備えている構成とした点にある。

すなわち、上述第１実施例における点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御を、第２実施例においては、失火判定時の電子制御スロットルに関する制御に置き換えたものである。

図８の前記多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時スロットル制御のフローチャートに沿って作用を説明すると、失火発生時スロットル制御用のプログラムがスタートすると（３０２）、気筒毎の失火率を演算し（３０４）、失火率が触媒にダメージを与える失火率判定値Ａ以上であるか否かを判断する（３０６）。

失火率の演算は、エンジン回転数が２００回転毎に演算し、気筒毎に演算し、失火による燃料カットした気筒も含めて演算し、Ｖ型エンジンの場合はバンク毎に演算する。また、失火率は、触媒を共有する気筒毎に演算する。失火率判定値Ａは、エンジン回転数とエンジン負荷とのテーブルから求める（図５参照）。

失火率が失火率判定値Ａ以上であるか否かの判断（３０６）において、失火による燃料カット対象となる気筒は、上述した燃料カット気筒の判定用のフローチャート（図２参照）により決定される。

燃料カット気筒が決定され、前記判断（３０６）がＹＥＳの場合には、図１０に示す如く、スロットル開度を、アクセル開度に対応した通常の開度よりも開度量を制限した失火制御時開度になるようにする失火時スロットル開度制御を実施する（３０８）。

その後、失火気筒を燃料カットし、燃料カットが実施されていない気筒の燃料増量制御を禁止する。この燃料増量制御の禁止においては、例えば、加速増量やエンリッチ増量、その他の増量等を禁止する。

そして、燃料カット復帰条件が成立するか否かを判断する（３１０）。この燃料カット復帰条件が成立するか否かの判断（３１０）は、図６に示す如く、失火時燃料カット制御の開始後に、Ｔｒｅｓｅｔ時間が経過し、かつ、分割した領域での運転が６０秒以上継続した場合には、失火判定時燃料カット復帰条件が成立したと判断し、燃料カット制御を復帰させるとともに、この燃料カット制御に触媒保護制御も復帰させるものである。

そして、燃料カット復帰条件が成立するか否かの判断（３１０）において、この判断（３１０）がＮＯの場合には、処理（３０４）にリターンし、判断（３１０）がＹＥＳの場合には、燃料フィードバック制御を復帰させるとともに、燃料学習制御も復帰させ、燃料増量制御の禁止状態を解除し、失火時スロットル開度制御を解除し（３１２）、処理（３０４）にリターンする。

さすれば、気筒毎に失火を検出可能な失火検出手段と、この失火検出手段により検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に実施される失火制御を備えた多気筒エンジンの失火検出装置において、失火制御が実施される際に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）スロットル開度を、アクセル開度に対応した通常の開度よりも開度量を制限した失火制御時開度になるようにする制御と、
を実施することにより、失火判定された時において、運転者が失火によるパワーダウンを感じて、さらにアクセルを踏むことによって発生する高回転高負荷運転により引き起こされる触媒温度の上昇を防ぐことができるので、触媒の劣化や破損を防止することができる。

図１１及び図１２はこの発明の第３実施例を示すものである。

この第３実施例の特徴とするところは、多気筒エンジンの失火検出装置は、失火制御に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）エンジン回転数を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された回転数以下になるように制限する制御と、
を備えている構成、又は、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御と、
を備えている構成とした点にある。

すなわち、上述第１実施例における点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御や第２実施例における失火判定時の電子制御スロットルに関する制御の代わりに、エンジン回転数を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された回転数以下になるように制限する制御、または、車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御の、例えば、車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御に置き換えたものである。

図１１の前記多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時車速制御のフローチャートに沿って作用を説明すると、失火発生時車速制御用のプログラムがスタートすると（４０２）、気筒毎の失火率を演算し（４０４）、失火率が触媒にダメージを与える失火率判定値Ａ以上であるか否かを判断する（４０６）。

失火率が失火率判定値Ａ以上であるか否かの判断（４０６）において、失火による燃料カット対象となる気筒は、上述した燃料カット気筒の判定用のフローチャート（図２参照）により決定される。

燃料カット気筒が決定され、前記判断（４０６）がＹＥＳの場合には、車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御失火発生時車速を実施する（４０８）。このとき、スロットル制御又は燃料カット等による車速制御は、設定された速度を、例えば５０ｋｍ／ｈとし、アクセル開度の開度量にかかわらず、車両速度の上限を５０ｋｍ／ｈ以下になるように制限する。

そして、燃料カット復帰条件が成立するか否かを判断する（４１０）。この燃料カット復帰条件が成立するか否かの判断（４１０）は、図６に示す如く、失火時燃料カット制御の開始後に、Ｔｒｅｓｅｔ時間が経過し、かつ、分割した領域での運転が６０秒以上継続した場合には、失火判定時燃料カット復帰条件が成立したと判断し、燃料カット制御を復帰させるとともに、この燃料カット制御に触媒保護制御も復帰させるものである。

そして、燃料カット復帰条件が成立するか否かの判断（４１０）において、この判断（４１０）がＮＯの場合には、処理（４０４）にリターンし、判断（４１０）がＹＥＳの場合には、燃料フィードバック制御を復帰させるとともに、燃料学習制御も復帰させ、燃料増量制御の禁止状態を解除し、失火時車速制御を解除し（４１２）、処理（４０４）にリターンする。

さすれば、気筒毎に失火を検出可能な失火検出手段と、この失火検出手段により検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に実施される失火制御を備えた多気筒エンジンの失火検出装置において、失火制御が実施される際に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）エンジン回転数を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された回転数以下になるように制限する制御と、
を実施すれば、失火判定された時において、運転者が失火によるパワーダウンを感じて、さらにアクセルを踏むことによって発生する高回転高負荷運転により引き起こされる触媒温度の上昇を防ぐことができるので、触媒の劣化や破損を防止することができる。

また、気筒毎に失火を検出可能な失火検出手段と、この失火検出手段により検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に実施される失火制御を備えた多気筒エンジンの失火検出装置において、失火制御が実施される際に、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御と、
を実施することにより、失火判定された時には、失火による不具合を防ぐ失火制御と相反する高車速運転などの運転状態を運転者が取れないようにしたため、触媒温度が高温になることがなくなるので、触媒の劣化や破損を防止することができる。

なお、この発明は上述第１〜第３実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の各実施例においては、失火制御を実施する際に、以下の２つの制御である（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御、
に加えて、３つ目の制御を、
（３）点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御、
や
（３）スロットル開度を、アクセル開度に対応した通常の開度よりも開度量を制限した失火制御時開度になるようにする制御、
（３）エンジン回転数を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された回転数以下になるように制限する制御、
あるいは
（３）車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御、
を実施する構成としたが、上述の３つ目の制御の少なくとも２つを併用する特別構成とすることも可能である。

すなわち、失火制御を実施する際に、２つの制御である
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御、
に加えて、例えば、
（３）点火時期を失火の程度あるいは空燃比の値に応じて設定した遅角量により遅角させる制御、
と
（３）スロットル開度を、アクセル開度に対応した通常の開度よりも開度量を制限した失火制御時開度になるようにする制御、
とを併用するものである。

さすれば、失火制御の信頼性の向上に寄与することができ、触媒温度が高温になるのを確実に阻止し得て、触媒の劣化や破損を防止することができる。

この発明の第１実施例を示す多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時燃料カット等制御のフローチャートである。燃料カット気筒の判定のフローチャートである。多気筒エンジンの失火検出装置の概略構成図である。多気筒エンジンの失火検出装置のシステム構成図である。触媒ダメージ失火判定比率を示す図である。失火判定時燃料カット復帰条件（Ｔｒｅｓｅｔ）を示す図である。多気筒エンジンの失火検出装置の発生時燃料カット等制御のタイムチャートである。この発明の第２実施例を示す多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時スロットル制御のフローチャートである。多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時スロットル制御のタイムチャートである。失火判定時スロットル開度制御（ＴＨｇａｒｄ）を示す図である。この発明の第３実施例を示す多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時車速制御のフローチャートである。多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時車速制御のタイムチャートである。この発明の従来技術を示す多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時燃料カット等制御のフローチャートである。燃料カット気筒の判定のフローチャートである。多気筒エンジンの失火検出装置の失火発生時燃料カット等制御のタイムチャートである。

２多気筒エンジン（「内燃機関」ともいう。）
４吸気通路
６排気通路
１２スロットルバルブ
１４バイパス空気通路
１６アイドル制御弁
１８−１第１暖機用三元触媒
１８−２第２暖機用三元触媒
２０−１第１フロント酸素センサ
２０−２第２フロント酸素センサ
２２−１第１リヤ酸素センサ
２２−２第２リヤ酸素センサ
２４三元触媒
２６−１・２６−２第１・第２燃料噴射弁
３０燃料タンク
４４キャニスタ
６６失火検出装置
６８制御手段
６８ａ失火算出手段
６８ｂ失火率算出手段
６８ｃ燃料制御手段
６８ｄ点火時期制御手段
６８ｅスロットル制御手段
７０吸気温センサ
７４スロットル開度センサ
７８吸気圧センサ
８０水温センサ
９６車速センサ
９８コンビネーションメータ
１４６大気圧センサ（ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅＰｒｅｓｓｕｒｅＳｅｎｓｏｒ）
１４８失火検出手段
１５０ノックセンサ
１５２燃料カット手段

Claims

気筒毎に失火を検出可能な失火検出手段と、この失火検出手段により検出された失火の頻度が設定された値より多い場合に実施される失火制御を備えた多気筒エンジンの失火検出装置において、前記失火制御は、
（１）気筒の燃料カットを行う燃料カット手段により失火気筒を燃料カットする制御と、
（２）燃料フィードバック制御と燃料学習制御とを停止し、かつ両制御の補正量を初期化する制御と、
（３）車両速度を、アクセル開度の開度量にかかわらず、設定された速度以下になるように制限する制御と、
（４）失火時燃料カット制御の開始後の経過時間が、予めエンジン負荷とエンジン回転数に基づく領域に応じて設定した第一の設定時間を越えるとともに、当該領域での運転時間が第二の設定時間を越える時に燃料カット制御から復帰する制御と、
を備えていることを特徴とする多気筒エンジンの失火検出装置。」