JPH02153246A - 内燃機関の燃焼異常検出装置 - Google Patents

内燃機関の燃焼異常検出装置

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JPH02153246A
JPH02153246A JP1201177A JP20117789A JPH02153246A JP H02153246 A JPH02153246 A JP H02153246A JP 1201177 A JP1201177 A JP 1201177A JP 20117789 A JP20117789 A JP 20117789A JP H02153246 A JPH02153246 A JP H02153246A
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internal combustion
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃焼異常検出装置に係り、特に特定
気筒の異常を検出できる内燃機関の燃焼異常検出装置に
関する。
〔従来の技術〕
失火等の燃焼状態の異常を検出する装置は、例えば特開
昭50−8919号公報の記載のように知られていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術では特定の気筒のみが燃焼
異常をおこした場合は配慮されていなかった。
特定気筒のみが燃焼異常を起こした場合には他の気筒が
正常に作動している。従って、急激にトルク変動等の運
転者が気がつくほどの異常状態になるわけでもないので
、運転者は運転を続行するために、異常気筒からの不燃
性の燃料が排気系に放出される等の問題がおこっていた
本発明の目的は特定の気筒の燃焼異常が検出できる内燃
機関の燃焼異常検出装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、燃焼異常装置において、エ
ンジンの回転状態を検出するセンサと、センサの出力に
基づいて気筒信号を発生する気筒信号発生手段と、気筒
信号に基づいて気筒間隔を計測する気筒間隔計測手段と
、気筒間隔を比較演算することによって異常を判断する
判定手段を有したように構成したものである。
〔作用〕
上記燃焼異常検出装置は、エンジンの回転をセンサによ
り検出し、気筒信号発生器で各気筒の気筒信号を発生し
、気筒信号から気筒間隔を計測し、比較演算することに
よって特定気筒の燃焼異常の検出をすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について説明する。
第1図は本発明を実施したエンジン制御システムである
。空気はエアクリーナ9の入口部10から入り、吸入空
気量を検出するホラ1−ワイアセンサ11.吸入空気量
を制御する絞弁を有するスロットルボディ12を通り、
内燃機関7のシリンダ内に吸入される。なお、ボッ1−
ワイアセンサの出力はコントロールユニット4に入力さ
れる。一方、燃料は燃料タンク18から燃料ポンプ13
で吸弓加圧され、燃料ダンパ14.燃料フィルタ〕5を
通り噴射弁17から内燃機関7に供給される。なお、燃
料はレギュレータ16により一定に調圧されている。
クランクシャツ1へには一定角度毎に突起部を設けた円
板がとりつけており、クランク角センサ」。
レファレンスセンサ2のピックアップ部によりレファレ
ンス信号及びクランク角信号が検出されコン1〜ロール
ユニツ1〜4に入力される。また、デイスト5には第1
気筒センサが内蔵されており、検出された第1気筒信号
はコントロールユニッI〜4に入力される。前記コン1
〜ロールユニツトはcpu 。
ROM、RAM、各入出力器によって構成され、前記ホ
ットワイアセンサ11等の各センサの出力をとりこみ所
定の演算処理を行い、この演算結果である出力信号によ
り、前記噴射弁17は作動される。また、コン1−ロー
ルユニット4の演算結果である出力信号は、イグニッシ
ョンコイル3のパワートランジスタに送られ点火時期が
制御される。
第2図はコン1−ロールユニット4の詳細を示す図であ
る。なお、説明のため若干の省略がなされている。第1
気筒センサは、クランク角2回転毎に発生する第1気筒
信号を検出するセンサであり、検出された第1気筒信号
の波形整形回路201によって矩形波に整形され、さら
に入力ポート203でデジタル量に変換される。クラン
ク角センサは所定クランク角毎に発生するクランク信号
を検出するセンサであり、検出されたクランク信号は波
形整形回路202によって矩形波に整形され入カポ−1
−204でデジタル量に変換される。クランク信号は、
例えばクランク角1度程度の比較的小さな角度毎に発生
する。レファレンスセンサは所定クランク、角に発生す
るレファレンス信号を検出するセンサである。検出され
たレファレンス信号は波形整形回路200によって整形
される。レファレンス信号は、例えばクランク角180
度程度の比較的大きな角度毎に発生する。波形整形回路
200.201,202の出力信号は、さらに気筒信号
発生器にとりこまれ、各気筒に相応するクランク軸の回
転毎に信号が発生され、入カポ−1−206によってデ
ジタル量に変換される。クロック発生器213は、短い
時間の周期で矩形波を発生する。周期カウンタ208は
、気筒信号発生器207の気筒信号後に、クロック発生
器213の出力をカウント及びクリアし、気筒信号が発
生してから次の気筒信号までの時間をR4測する。周期
カウンタ208の出力は入カポ−1−206によってデ
ジタル量に変換される。入カポ−1−203。
204.205,206及びRAM200. ROM2
2]。
CPU222はパスラインによって接続されている。
CPU222は各入力ポートからの信号をとりこみ、R
OM221に格納されているプログラムに従って演算処
理する。RAM220はCPU222の演算に関連した
データを一時的に退避するために使われる。CPU22
2゜ROM221. RAM220及び出力ポート2o
9,21oはパスラインによって接続されている。CP
U222の演算結果は出力ポート209を通じて駆動回
路211によりイグニッション3のパワートランジスタ
が駆動されディストリビュータ5で点火される。さらに
、出力ポート210を通じて駆動回路212により燃焼
異常表示ランプ6の点灯がなされる。
第3図に、第1気筒信号、レファレンス信号。
クランク信号、気筒信号2周期カウンタ、点火信号のタ
イミングチャー1〜を示しである。
第5図は故障判断のためのCPU222の動作を示すフ
ローチャート図である。なお、このフローチャート図は
4気筒エンジンのためのものである。
このフローチャートに示す動作は、気筒信号発生毎に起
動される。まず、ステップ501で第1気筒か否かの判
断がされる。第1気筒であればステップ503で気筒を
示す変数に、を1とし、ステップ504に進む。第1気
筒でなければ気筒を示す変数Knをインクリメントする
ために前回の変数K n−1に1を加算してステップ5
04に進む。
ステップ504からステップ507は燃焼異常判断をす
るための条件がそろっているか否か判断するためのステ
ップである。ステップ504で、エンジン温度Twが所
定の温度Twnに達しているか否かの判断がされる。所
定の温度Tw1は暖機を示す温度が用いられ、例えば7
0℃と設定することができる。エンジン温度が所定の温
度Tw1に達していればステップ506に進む。エンジ
ン温度が所定の温度に達していなければエンジン回転が
安定していないので、燃焼異常の判断をしないものとし
ステップ707に進む。
ステップ506で、エンジン負荷りが所定の範囲内Lo
 、Lsにあるか否かの判断がなされる。
ここで、例えば、Llは絞り弁が開放付近、すなわち、
Oan Hgかあるいはそれによりやや小さい値に設定
することができる。また、例えば、LOはアイドル状態
をぬけて減速状態になったとき、すなわち、−550m
nHg付近に設定することができる。”エンジン負荷が
所定の範囲であればステップ506に進む。また、エン
ジン負荷が所定の範囲内になければ燃焼異常の判断をし
ないものとしステップ707に進む。
ステップ507で、エンジン回転数Nが所定の範囲内N
o 、Nsにあるか否かの判断がなされるここで、例え
ば、Noは始動回転数400rpm付近に設定すること
ができる。また、例えば、N1はエンジンの回転慣性が
大きくなる3000rpm付近と設定することができる
。エンジン回転数が所定の範囲内であればステップ50
8に進む。また、エンジン回転数が所定の範囲内になけ
れば燃焼異常の判断をしないものとしステップ707に
進む。なお、ステップ504からステップ507では、
この他に基本噴射量、吸気管圧力、絞り弁開度等のエン
ジン負荷を代表するものを条件判断として用いてもよい
し、ツユニルカット状態か等の燃料の噴射状態を条件と
して加えてもよい。ステップ508では積算をあられす
変数tn を1つ加算する。
第6図に示すフローチャート図の各ステップは各気筒間
隔の時間の積算のためのものである。ステップ600で
は積算回数tnが4. X p回に達したかどうかの判
断がなされる。pは予め決められた数であり、その故障
判断の形態によるものである。4Xp回としたのは、4
気筒エンジンにおいて各気筒に対する積算回数が等しく
するために規定したものであり、例えば6気筒エンジン
では6×p回に達したか否かを判断すればよい。
積算回数が所定回数に達していなければ、ステップ60
0からステップ601のフローに進む。
ステップ600で気筒を示す変数K11が1かどうかの
判断がなされる。Knが1、すなわち第1気筒であれば
ステップ602にすすむ。このステップでは前回までの
第1気筒の積算値A 11−1に第1気筒の気筒間時間
anを加算して、今回の第1気筒の積算値Anとする。
anは気筒信号発生器207によって第4気筒の信号が
発生してから第1気筒の信号が発生するまでの時間を周
期カウンタ208によって計測されたものであり、その
内容は第3図のタイミングチャートに示されている。
ステップ602で積算の処理の後に終了する。ステップ
601でKn=1でないときはステップ603に進む。
ステップ603では気筒を示す変数Knが2かどうか、
すなわち第2気筒であるかどうかの判断がなされる。第
2気筒であれば、前回までの第2気筒の積算値B。−1
に気筒間時間す、を加算して、今回の第2気筒の積算値
Bnとする。b、は気筒信号発生器207によって第1
気筒の信号が発生してから第2気筒の信号が発生するま
での時間を周期カウンタ208によって計測されたもの
である。同様にステップ605からステップ608で第
3気筒か第4気筒かの判断がなされ、第3気筒の積算値
Cn、第4気筒の積算値D0の積算がなされる。なお、
ここで各気筒間隔の時間は点火タイミングの間隔を用い
ても良く、それを積算することによっても燃焼異常の検
出ができる。ステップ605で積算回数が所定回数に達
したと判断されるとステップ701に進む。
第7図に示すフローチャート図の各ステップは各気筒の
間隔の時間の積算値を用いた燃焼異常判断とその処理の
ためのものである。ステップ701で、各気筒の積算値
A n + Bn g Cn 、Onの平均値Tn及び
最大値と最小値の差へTを算出する。
第4図は第3気筒に異常がある場合、例えば第3気筒が
失火している場合の気筒間時間を示した図である。気筒
間時間は燃焼状態、インジェクタの取りつけ位置が吸気
系の構造でバラツキができることが知られているが、単
一気筒のみで失火等の異常がおこった場合は、その気筒
ではトルクが発生しないので、その気筒の時間のみが異
常に長くなっている。第4図において、第3気筒を示す
C0が他のものに対して長いことがわかる。ステップ7
02では差へTを平均値T、で除した値が所定値α以内
に入っているか否かの判断がなされる。第4図において
は、 T、=(A、十Bn+Cn+D、) An:ao十a 工+ax+− Bn=bo+bt+bz+ cn=co+CI+c2+ ・− Dn=do十di+d 2+・ ΔT=CI、−Bn である。なお、判定についてはΔTの値か、(最大値−
T、)等を用いてもよい。ステップ702で所定範囲に
入っていないときは、異常状態であるのでステップ70
3で燃焼異常ランプをONにする。そして、ステップ7
05で点火時期を、エンジン回転数及びエンジン負荷に
よって決まる基本点火時期に基づく所定値から5 de
g遅角するように、点火時期を制御する。ステップ70
6で空燃比を10%を濃くする。ステップ702で所定
範囲に入っているときは異常状態でないのでステップ7
04で燃焼異常表示ランプをOFFにする。
そして、ステップ707で各変数の内容をクリアして終
了する。
なお、本フローチャートは4気筒エンジンに用いられる
ものであるが積算のための変数をA n 。
B、、Cn、Dnに加え、En、F、、を用いることに
より6気筒エンジンに用いることもできる。
また、他の気筒の数をもったエンジンにも適用できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、特定気筒の燃焼異常を検出できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はエンジン制御システム図、第2図はコントロー
ルユニットの詳細図、第3図はタイミングチャート図、
第4図は気筒間隔を表わした図、第5図から第7図は本
発明を実施したフローチャート図である。 1・・・クランク角センサ、2・・レファレンスセンサ
、4・・・コントロールユニット、5・・・ディストリ
ビュータ。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. エンジンの回転状態を検出するセンサと、上記セ
    ンサの出力に基づいて各気筒が所定位置になったときに
    気筒信号を発生する気筒信号発生手段と、上記気筒信号
    に基づいて各気筒間の時間を求める気筒間時間決定手段
    と、上記各気筒間の時間を比較演算することによつて燃
    焼異常を判定する判定手段を備えたことを特徴とする内
    燃機関の燃焼異常検出装置。
  2. 2. 請求の範囲第1項において、上記判定手段は各気
    筒間の時間を積算して積算時間を求める積算手段を備え
    、上記各気筒間の積算時間を比較演算することによつて
    燃焼異常を判定するように構成したことを特徴とする内
    燃機関の燃焼異常検出装置。
  3. 3. 請求の範囲第1項において、上記判定手段は各気
    筒間の時間を平均して平均時間を求める平均手段を備え
    、上記各気筒間の時間と上記気筒間の平均時間を比較演
    算することによつて燃焼異常を判定するように構成した
    ことを特徴とする内燃機関の燃焼異常検出装置。
  4. 4. 請求の範囲第3項において、上記判定手段は各気
    筒間の時間のなかで最大の最大時間を求める最大時間決
    定手段及び各気筒間の時間のなかで最小の最小時間を求
    める最小時間決定手段を備え、上記最大時間、最小時間
    及び平均時間に基づいて、燃焼異常を判定するように構
    成したことを特徴とする内燃機関の燃焼異常検出装置。
  5. 5. 請求の範囲第1項において、エンジン温度を検出
    するエンジン温度検出装置を備え、上記判定手段は上記
    エンジン温度が所定値より大きいときに燃焼異常の判定
    をするように構成したことを特徴とする内燃機関の燃焼
    異常検出装置。
  6. 6. 請求の範囲第5項において、上記所定のエンジン
    温度はほぼ70℃としたことを特徴とする内燃機関の燃
    焼異常検出装置。
  7. 7. 請求の範囲第1項において、エンジン回転数を検
    出するエンジン回転数検出手段を備え、上記判定手段は
    上記エンジン回転数が所定値より大きいときに燃焼異常
    の判定をするように構成したことを特徴とする内燃機関
    の燃焼異常検出装置。
  8. 8. 請求の範囲第7項において、上記所定値はほぼ4
    00rpmであることを特徴とする内燃機関の燃焼異常
    検出装置。
  9. 9. 請求の範囲第1項において、エンジン回転数を検
    出するエンジン回転数検出手段を備え、上記判定手段は
    上記エンジン回転数が所定値より小さいときに燃焼異常
    の判定をするように構成したことを特徴とする内燃機関
    の燃焼異常検出装置。
  10. 10. 請求の範囲第9項において、上記所定値はほぼ
    3000rpmであることを特徴とする内燃機関の燃焼
    異常検出装置。
  11. 11. 請求の範囲第1項において、エンジン負荷を検
    出するエンジン負荷検出手段を備え、上記判定手段は上
    記エンジン負荷が所定値より大きいときに燃焼異常の判
    定をするように構成したことを特徴とする内燃機関の燃
    焼異常検出装置。
  12. 12. 請求の範囲第1項において、エンジン負荷を検
    出するエンジン負荷検出を備え、上記判定手段は上記エ
    ンジン負荷が所定値より小さいときに燃焼異常の判定を
    するように構成したことを特徴とする内燃機関の燃焼異
    常検出装置。
  13. 13. 請求の範囲第1項に記載の燃焼異常検出装置を
    備えると共に、空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制
    御手段を備え、上記空燃比制御手段は、上記燃焼異常の
    判定があつたときは空燃比を上記目標空燃比よりも濃く
    なるように制御するように構成したことを特徴とする内
    燃機関の制御装置。
  14. 14. 請求の範囲第1項に記載の燃焼異常検出装置を
    備えると共に、点火時期をエンジン状態に応じた点火時
    期に制御する点火時期制御装置を備え、上記点火時期制
    御手段は上記燃焼異常の判定があつたときは点火時期を
    所定角度遅角して制御するように構成したことを特徴と
    する内燃機関の制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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