JPH0249955A - 内燃機関の気筒異常検出装置 - Google Patents

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】 発明の目的 ［産業上の利用分野コ 本発明は、多気筒内燃機関の気筒に生じた異常を検出す
る装置に間する。

［従来の技術］ 従来、燃料噴射弁の詰まりゃ故障により爆発燃焼が行な
われなくなった異常気筒を検出する装置として、クラン
ク軸の回転角速度を各気筒の燃焼行程に同期して検出し
、特定のクランク角度毎に生じる回転角速度の異常な変
動・低下から、異常気筒を特定するものが提案されてい
る（例えは、特開昭６１−２５８９５５号公報記載の「
多気筒内燃機関の異常気筒検出装置」）。かかる装置で
は、燃焼行程に合わせて点火間隔毎に内燃機関の回転角
速度ＮＥを算出し、逐次更新される基準角速度（ここで
は、１点火前の回転角速度）ＮＥＢと現在の回転角速度
とを比較し、両者の偏差である回転変動ＤＬＮＥ＝ＮＥ
Ｂ−ＮＥが、判定値Ｘを越えた場合、その気筒に失火が
生じたとして、気筒の異常を検出している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる気筒異常検出装置では、偶発的な
失火が生じたり、数回転に１回程度の割合で失火を生じ
るような現象が生じたりすると、異常気筒が検出できな
い場合があるという問題があった。即ち、異常気筒の前
に偶発的なあるいは数回転に１回程度の失火が生じると
、その失火により回転角速度が低下し、異常気筒におけ
る角速度基準値が小さな値に更新されてしまうため、異
常気筒であっても回転角速度からは異常がないと判断さ
れることがありえるのである。異常気筒の判断をしよう
とする気筒の直前の気筒での回転角速度をその気筒での
角速度基準値とする構成をとれは、異常気筒の直前の気
筒に偶発的な失火を生しると、かかる問題が生じること
になる。

例えは、多気筒独立噴射の内燃機関において、ある気筒
の燃料噴射弁が異物の噛み込み等により多量の燃料を噴
刺し、混合気の空燃比が過剰にオーバリッチとなって特
定気筒が失火状態となるといった異常が生じる場合があ
る。こうした異常が生じた際、空燃比フィードバック制
御がなされていると、酸素センサの特性上、混合気の空
燃比を全体としてリッチと判定してしまい、混合気をリ
ーン側に制御する結果、他の正常気筒の混合気がオーバ
リーンとなって、偶発的に失火に至ることがある。失火
が生じるとそのタイミングの回転角速度は低下するから
、この回転角速度に応じて設定される次の気筒の判別に
おける角速度基準値も低い値に更新される。従って、燃
焼サイクル上、燃料噴射弁等の異常が発生した気筒の直
前に当たる気筒にこうしたオーバリーンによる失火が生
じると、異常の存在する気筒の回転角速度と角速度基準
値との関係は正常とみなされてしまい、異常気筒の検出
ができず、あるいは検出が遅れるという問題を招致する
ことがある。

本発明の内燃機関の気筒異常検出装置は、上記課題を解
決し、偶発的な失火が生じても異常気筒を正確かつ迅速
に検出することを目的とする。

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明す
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる第１の内燃機関の気筒異常検出装置は、
第１図（Ａ）に例示するように、内燃機関Ｍ１の出力軸
の回転角速度を、該内燃機関の各気筒の行程に同期して
検出する角速度検出手段Ｍ２と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出された
回転角速度が、該行程以前の回転角速度から定められる
角速度基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別
手段Ｍ３と、 該判別の終了後、次の気筒についての前記判別のための
角速度基準値を、前記検出された回転角速度に応じて更
新する角速度基準値更新手段Ｍ４と、 前記回転異常判別手段Ｍ３によって前記気筒の回転角速
度が角速度基準値より小さいと判別された状態に基づい
て、異常の生じた気筒を検出する異常気筒検出手段Ｍ５
と を備えた内燃機関の気筒異常検出装置において、前記回
転異常判別手段Ｍ３により前記回転角速度が角速度基準
値より小さいと判別された場合には、前記角速度基準値
を、前記角速度基準値更新手段Ｍ４によって更新される
値より大きな値に変更する基準値変更手段Ｍ６を備えた
ことを特徴とする。

一方、本発明にかかる第２の内燃機関の気筒異常検出装
置は、第１図（Ｂ）に例示するように、内燃機関Ｍｌｌ
の出力軸の回転角速度を、該内燃機関Ｍｌｌの各気筒の
行程に同期して検出する角速度検出手段Ｍ１２と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出された
回転角速度が、該行程以前の回転角速度から定められる
角速度基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別
手段Ｍ１３と、 該回転異常判別手段Ｍ１３による判別回数と、該回転異
常判別手段Ｍ１３により所定気筒の回転角速度が角速度
基準値より小さいと判別された回数との関係に基づいて
、異常の生じた気筒を検出する異常気筒検出手段Ｍ１４
と を備えたことを要旨とする。

ここで、第１．第２の内燃機関の気筒異常検出装置の角
速度検出手段Ｍ２．Ｍ１２は、内燃機関Ｍ１．Ｍ１１の
出力軸の回転角速度を検出するものであり、回転角速度
と同等の量であれば、回転数やパルス数として検出する
ことも差し支えない。

例えは、クランク軸の回転に同期して発生されるパルス
の所定時間当りのカウント数を検出する構成や、クラン
ク軸もしくはこれに結合されたロータ等の軸周の速度を
検出する構成、あるいは所定クランク角度毎の内燃機関
の回転数を検出する構成と兼用するもの等、種々の構成
をとることができる。

第１の検出装置の角速度基準値更新手段Ｍ４は、検出さ
れた回転角速度に応じて角速度基準値を逐次更新するも
のであり、例えば、検出された回転角速度より一定値だ
け小さな値として設定する構成、検出された回転角速度
に１未満の係数を乗算して設定する構成、あるいは過去
数回分の回転角速度の重み付は平均値から設定する構成
等、種々の構成を採ることができる。

第１の検出装置の異常気筒検出手段Ｍ５は、気筒の回転
角速度が角速度基準値より小さいと判別された状態、例
えは・一定期間内にかかる判別がなされた回数が一定回
数以上の場合、あるいは小さいとの判断が所定回以上連
続した場合等に、その気筒に異常が生じたとの検出を行
なう手段である。

こうした異常検出の結果は、ダイアグノーシスに出力し
たりインナパネルに表示するよう構成してもよい。一方
、第２の検出装置の異常気筒検出手段Ｍ１４は、異常気
筒の検出を、回転異常判別手段Ｍ１３による判別回数と
回転異常判別手段Ｍ１３により所定気筒の回転角速度が
角速度基準値より小さいと判別された回数との関係に基
づいて行なうとしたものである。例えば、ある気筒につ
いて回転異常の判別を所定回数行なった後、その気筒に
て所定回数以上の回転異常が検出された場合に、その気
筒に異常が生じたと検出するよう構成したり、判別回数
が小さいときは気筒を異常と判断する検出回数を高く設
定し、判別回数が増加するに従って判断の基準となる回
数を低く設定するものとして、気筒異常の早期検出と誤
動作の防止との両立を図ることもできる。

第１の検出装置の基準値変更手段Ｍ６は、回転角速度が
角速度基準値より小さいとき、角速度基準値更新手段Ｍ
６によって更新される値より大きな頭に変更する手段で
あり、角速度基準値更新手段Ｍ４によって一旦更新され
た値を補正する構成、角速度基準値更新手段Ｍ４による
更新に代えて角速度基準値を設定する構成、角速度基準
値更新手段Ｍ４により大小２種類の更新値を生成する構
成を採りそのうちの大きな値を選択する構成等、種々の
構成を採ることができる。より具体的には、例えは、角
速度基準値更新手段Ｍ４により求められた値に加算・乗
算等の演算を施して次の角速度基準値とする構成、更新
される値に代えて過去数回分の回転角速度の平均値を角
速度基準値とする構成等を考えることができる。

［作用コ 上記構成を有する本発明の第１の内燃機関の気筒異常検
出装置は、角速度検出手段Ｍ２により検出された内燃機
関Ｍ１の出力軸の回転角速度を、回転異常判別手段Ｍ３
により角速度基準値と比較・判別し、回転角速度が角速
度基準値より小さいと判別された状態に基づいて、異常
気筒検出手段Ｍ５により、異常の生じた気筒を検出する
。かかる検出を継続して行なう際、回転角速度と角速度
基準１直等の判別の終了後、次の爆発行程における判別
のための角速度基準値を、角速度基準値更新手段Ｍ４に
より、回転角速度に応じて更新する。

この結果、角速度基準値は、通常、回転角速度の比較・
判別の時点までの回転角速度に応じた値に更新されるが
、回転異常判別手段Ｍ３によって回転角速度が角速度基
準値より小さいと判別された場合には、基準値変更手段
Ｍ６により、角速度基準値を、角速度基準値更新手段Ｍ
４によって更新される値より大きな値に変更する。この
結果、異常の生じている気筒の他に偶発的な失火が生じ
た場合、他の気筒の失火等により低下した回転角速度の
影響により、後の気筒の回転角速度の低下を検出するた
めの角速度基準値が不適切な値に設定されるという問題
は解消される。

一方、第２の検出装置は、異常の生じた気筒の検出を次
のように行なう。角速度検出手段Ｍ１２により内燃機関
Ｍｌｌの回転に同期して検出された各気筒毎の所定行程
における回転角速度が、角速度基／Ｊｓ値より小さいか
否かを回転異常判別手段Ｍ１３ここで判別する。この回
転異常判別手段Ｍ１３による判別回数と、回転異常判別
手段Ｍ１３により所定気筒の回転角速度が角速度基準値
より小さいとｅｌｌ別された回数との関係、例えは判定
回数が所定回数となるまでに回転異常と検出された回数
の多寡に基づいて、異常気筒検出手段Ｍ１４により、異
常の生じた気筒を最終的に検出する。この結果、第２の
検出装置では、気筒における異常発生の頻度によらず、
あるいは偶発的な他の気筒での失火等によらず、気筒の
異常を的確に検出する。

［実施例コ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
めに、以下本発明の内燃機関の気筒異常検出装置の好適
な実施例について説明する。第２図は、本発明の第１実
施例としての内燃機関の気筒異常検出装置の構成を、内
燃機関１およびその周辺装置と共に示す概略構成図であ
る。この内燃機関の気筒異常検出装置は、内燃機関の燃
料噴射及び点火時期の制御を行なう制御装置と一体に構
成されている。

図示するように、４気筒の内燃機関１の吸気系には、吸
気管２の上流から、エアクリーナ３．吸気温を検出する
吸気温センサ５．吸入空気量を検出するエアフロメータ
７、吸入空気量を調整するスロットルバルブ１０等が設
けられている。吸気管２を通過して内燃機関１の各気筒
に吸入される空気量は、スロットルバルブ１０の開閉制
御により調節される。尚、スロットルバルブ１０には、
スロットルバルブ１０の全閉状態およびその開度を検出
するスロットル開度センサ１２が備えられている。更に
、吸気管２が分岐した吸気ボート１５には、各気筒毎に
燃料を噴射して混合気を形成する燃料噴射弁２１．２２
，２３．２４が設けられている。

混合気は、吸気ポート１５から図示しない吸気バルブを
介して内燃機関１の各気筒に吸入され、電気火花により
着火される。電気火花は、内燃機関１の回転に同期して
イグナイタ３０からディストリビュータ３２を介して分
配される高電圧により、各気筒に設けられた点火プラグ
４Ｌ４２゜４３．４４に形成される。燃焼後の排気は、
排気管４８を介して放出される。

内燃機関１には、このほか、このディストリビュータ３
２に設けられて内燃機関１のクランク軸の回転角速度に
対応した信号を検出する回転数センサ５０や、内燃機関
１のつオータジャケットに設けられて冷却水温ＴＨＷを
検出する冷却水温センサ５２等が備えられている。

こうした回転数センサ５０．冷却水温センサ５２等のセ
ンサ群および燃料噴射弁２１ないし２４等のアクチュエ
ータ群は、内燃機関１の燃料噴射・点火時期を制ｉｌす
ると共に気筒の異常を検出する電子制御装置７０に接続
されている。この電子制御装置７０は、周知のＣＰＵ７
１．ＲＡ、Ｍ７２゜ＲＯＭ７４．　　タイマ７５等から
、いわゆる算術論理演算回路として構成され、バス７Ｇ
を介して、　＼上記センサ群に接続されたアナログ人力
ポードア７、パルス人カポードア日およびアクチュエー
タ群に接続された出力ポードア９を、ＣＰＵ７１等と相
互に接続して構成されている。尚、電子制御装置７０内
の安定化された電源電圧は、イグニッションスイッチ８
２を介してバッテリ８５から電力の供給を受けた電源回
路８８により生成される。

この電子制御卸装置７０は、内燃機関２の運転状態に基
づく周知の燃料噴射制御９煮火時朋制御と共に、異常気
筒検出処理を実行する。かかる異常気筒検出処理につい
て、第３図のフローチャートに拠って説明する。第１実
施例の異常気筒検出処理ルーチンが起動されると、まず
、内燃機関１のアイドル状態や回転数ＮＥ、車速Ｖ等を
読み込む処理が行なわれる（ステップ１００）。ここで
、回転数ＮＥは、内燃機関１のクランク軸の回転角速度
に対応した量であり、回転数センサ５０からのパルス信
号により起動される図示しない３０度ＣＡ割込ルーチン
により、数メガヘルツのパルス信号のカウント数として
計測されている。

こうして読み込んだ内燃機関１の状態に基づいて、気筒
の異常を検出する条件が成立しているか否かの判断を行
なう（ステップ１１０）。かかる検出条件は、例えは始
動後所定時間（本実施例では１２０秒）が経過しており
、内燃機関１がアイドル状態になってから４０秒以内で
あり、内燃機関１の回転数ＮＥが少なくとも１０００　
［ｒｐｍコ以下であり、車速Ｖが２　、８　［ｋｍ］以
下であり、かつ空燃比フィードバック制御が実行中で回
転数センサ５０．水温センサ５２等が正常である場合、
といったものである。即ち、内燃機関１が安定に運転さ
れている条件である。

検出条件が成立していない場合には、異常気筒の検出を
行なわないから、検出に使用する各変数。

カウンタＣＤ、ＣＤＩＮＪｎ、ＮＥＢｎ−１等をクリア
する処理を行ない（ステップ１２ｏ）、そのままｒＮＥ
ＸＴ」に抜けて本ルーチンを一旦終了する。

一方、異常気筒の検出を行なうための条件が成立してい
る場合には（ステップ１１０）、まず、検出処理を開始
してからの時間を示す変数ＣＤの１直が０であるか否か
、即ち検出処理の開始直後であるか否かの判断を行ない
（ステップ１３０）、開始直後の場合には、気筒番号を
示す変数ｎを値０に期間化する（ステップ１４０）。尚
、この気筒番号を示す変数ｎの値は爆発行程を迎える順
に気筒に割り振られた番号であり、実際の気筒番号では
ない。本実施例では、内燃機関１は４気藺なので、気筒
番号ｎは値１ないし４をとる。

続いて、クランク軸の回転タイミングを表すカウント値
Ｃｃｒｎｋが（１ｕ３もしくは９であるか否かの判断を
行なう（ステップ１５０）。このカウント（ｉｃｃｒｎ
ｋは、第４図に示すように、３０℃Ａ割込ルーチンによ
り設定される値であり、クランク軸の３０度毎に値１だ
けインクリメントされ（ステップ１５２）、値１２まで
カウントアツプされると初期値０にリセットされる（ス
テップ１５４゜１５６）。従って、Ｃｃｒｎｋ＝　３も
しくは９の条件は、クランク軸の９０，２７０，４５０
，６３０度毎に成立することになり、結局、各気筒の爆
発行程半はのタイミングにおいてその判断はｒＹＥＳ」
となる。

条件が成立したときには、気筒番号ｎを値１ないし４の
範囲で、（１頁１だけインクリメントしくステップ１６
０，１７０，１８０）、この時の内燃機関１の回転数Ｎ
Ｅを番号ｎの気筒の回転数ＮＥｎとし、ひとつ前の番号
ｎ−１の気筒の回転数ＮＥＢｎ−１との差である変動量
△ＮＥを求める処理を行なう（ステップ１９ｏ）。こう
して求めた変動量△ＮＥは、次のステップ２００におい
て、その大きさについての判別がなされる。

第５図は、内燃機関の回転数ＮＥと△ＮＥとの関係等を
示すグラフである。異常気筒が存在しない場合には（特
にアイドル状態では）、各気筒間の回転数の変動量△Ｎ
Ｅは小さく、所定の範囲に納まるが、燃料噴射弁２４が
異物の噛み込み等の原因で多量の燃料を噴射してしまい
オーバリッチにより失火している様な場合には、第５図
に示すように、その気筒では、回転数ＮＥｎは低下し、
前気筒での回転数ＮＥＢｎ−１との変動量△ＮＥは大き
な値となる。そこで、変動量△ＮＥが、所定の基準値Ｘ
より大きな場合には、その気筒の回転数は異常であると
して、気筒番号ｎの気筒における回転異常の回数をカウ
ントする変数ＣＤＩＮＪ口を値Ａだけ増加し、更に今回
の回転数ＮＥｎに基準値Ｘを加えた値を、次の気筒での
処理（ステップ１９０）における前気筒の回転数ＮＥＢ
ｎ−１として更新する処理を行なう（ステップ２１０）
。

この結果、不整失火が生じていない場合（第５図−点鎖
線Ｄ）はもとより、不整失火が生じている場合（同図実
線）でも、異常気筒についての判断における回転数の変
動量△ＮＥは、大きな値として検出される。

一方、変動値△ＮＥが、所定ｆ［Ｙより小さい場合には
、その気筒の回転数は正常であるとは判断して、回転異
常の回数のカウント値ＣＤＩＮＪｎをｆ＋Ｗ　Ｂだけ低
減し、更に、今回の回転数ＮＥｎをそのまま次の気筒で
の処理における前気筒の回転数ＮＥＢｎ−１として更新
する処理を行なう（ステップ２２０）。尚、変動値△Ｎ
Ｅが、値Ｙを越え（直Ｘ未満の場合には、カラン）（ｆ
ｆｌｃＤＩＮＪｎの増減は行なわず、前気筒の回転数Ｎ
ＥＢｎ−１の更新のみ行なう（ステップ２２５）。かか
る処理の結果、第５図下欄に実線で例示するように、異
常気筒に応じてそのカウント値ＣＤＩＮＪｎは正しく増
加される。

以上の処理（ステップ２１０，２２０．２２５）の終了
後、またはステップ１５０の判断においてクランク軸の
タイミングが所定の条件にないと判断された場合には、
次に、タイマ７５のカウント値に基づいて、１秒が経過
したか否かの判断を行なう（ステップ２３０）。１秒が
経過した場合には、経過時間を表す変数ＣＤを値１だけ
インクリントしくステップ２４０）、更に、変数ＣＤが
所定（ｉＬ（本実施例では２５秒）以上であるか否かの
判断と（ステップ２５０）、ｎ番気筒の回転異常の回数
を示すカウント値ＣＤＩＮＪｎが所定値Ｍ（本実施例で
は１００回）以上であるか否かの判断（ステップ２６０
）とを行なう。両条件が共に満足されている場合には、
気筒番号ｎの気筒には異常があると判定し、これを図示
しないインナパネルの表示ランプや図示しないダイアグ
ノーシスコンピユータ等に出力する処理を行なう（ステ
ップ２７０）。一方、経過時間ＣＤが値り以上でなけれ
はまだ気筒の異常について判断できるデータが集まって
いないとして、また、カウント１直ＣＤＩＮＪｎ＃ｉ値
Ｍ以上でなければ気筒の回転異常の回数は気筒に異常が
生じたと判断するまでに至っていないとして、いずれも
正常と判定し、そのままｒＮＥＸＴＪに抜けて本処理ル
ーチンを終了する。

以上説明した本実施例の内燃機関の気筒異常検出装置は
、着目した気筒の回転数ＮＥｎと基準値である前気筒の
回転数ＮＥＢｎ〜１との差が値Ｘより大きくなったとき
、次の回転数の判定における基準ｆ１ｍＮＥＢｎ−１を
、その回転ｖｌＮＥｎより値Ｘだけ大きな値に設定する
。従って、いずれかの気筒に異常が生じている場合であ
って、第５図に実線で示すようにその気筒の直前に爆発
行程を迎える気筒に偶発的な失火（不整失火）が生じた
場合でも、継続して異常状態の生じている気筒を正しく
異常と判別することができる。こうした不整失火は、燃
料噴射弁２１ないし２４のいずれかが異物の噛み込み等
により故障して空燃比がオーパリ・ソチになって失火し
ている気筒が存在すると、空燃比フィードバック制御に
より他の気筒の空燃比がオーバリーンとなるために生じ
易くなる。従来の装置では、異常気筒の直前の気筒に不
整失火が生じた場合、判別における基準値を低減してし
まうので、第５図に陽線Ｂで示すように、回転の異常が
検出できず回転異常を示すカウント値ＣＤＩＮＪｎを低
減してしまう。これに対し、本実施例の内燃機関の気筒
異常検出装置によれは、こうした不整失火を伴う気筒異
常に対して、基準頂を値Ｘだけ高く設定するので、気筒
異常を継続して正確に検出することができるのである。

また、不整失火を生じた気筒について、回転数が異常（
八ＮＥ＞Ｘ）と判断されて回転異常の回数を示すカウン
トｆ１ＭｃＤＩＮＪｎを増加した場合でも、次に回転数
の変動が一定値Ｙ未満であれは、このカウント（ＩｕＣ
ＤＩＮＪｎの（直を低減するので、不整失火により回転
数が偶発的に低下した気筒が、誤って異常気筒と判断さ
れることもない。更に、本実施例の内燃機関の気筒異常
検出装置は、従来装置のハードウェアをそのまま使用す
ることができるので、既存装置の有効利用を図ることが
できるという副次的効果も得られる。

次に本発明の第２実施例について説明する。第２実施例
の内燃機関の気筒異常検出装置は、第１実施例と同一の
内燃機関とその周辺装置（第２図参照）を備え、その電
子制御装置７０における処理のみ異なるものである。そ
こで、第６図のブローチヤードに基づいて、第２実施例
における異常気筒検出処理について説明する。尚、第６
図では、理解の便を図るために、第１実施例と同様の処
理について、そのステップの番号下２桁を第４図と同一
としている。

第２実施例では、異常気筒検出処理ルーチンが起動され
ると、第１実施例と同様に、まず、内燃機関１のアイド
ル状態や回転数ＮＥ、　車速Ｖ等を読み込む処理を行な
い（ステップ３００）、更に内燃機関１の状態に基づい
て、気筒の異常を検出する条件が成立しているか否かの
判断を行なう（ステップ３１０）。かかる検出条件は、
例えは始動後所定時間（本実施例では１２０秒）が経過
しており、内燃機関１がアイドル状態になってから４０
秒以内であるといった第１実施例と同様のものである。

即ち、内燃機関１が安定に運転されている条件である。

検出条件が成立していない場合には、異常気筒の検出を
行なわないから、検出に使用する各カランｌ’　（ｍ　
ＣＭｎ　、　　ＣＪｎ、変数ＮＥＢｎ−１，フラグＦｃ
ｋ等をクリアする処理を行ない（ステップ３２０）、そ
のまま「ＮＥＸＴ」に抜けて本ルーチンを一旦終了する
。

一方、異常気筒の検出を行なうための条件が成立してい
る場合には（ステップ３１０）、まず、検出処理を行な
っているか否かを示すフラグＦｃｋが値Ｏであるか否か
、即ち検出処理の開始直後であるか否かの判断を行ない
（ステップ３３０）、開始直後の場合には、気筒番号を
示す変数ｎを値０ここネ刀其月化し、フラグＦｃｋを（
直１にセ・ン卜する（ステップ３４０）。尚、この気筒
番号を示す変数ｎの値は爆発行程を迎える順に気筒に割
り振られた番号であり、実際の気筒番号ではない。本実
施例では、内燃機関１は４気筒なので、気筒番号ｎは値
１ないし４をとる。

続いて、クランク軸の回転タイミングを表すカウント１
直Ｃｃｒｎｋが（直３もしくは９であるか否かの判断を
行なう（ステップ３５０）。このカウント値Ｃｃｒｎｋ
よ、第１実施例に示したように、３０℃Ａ割込ルーチン
（第４図参照）により設定される値である。

条件が成立したときには、気筒番号ｎを（＋Ｍ　１ない
し４の範囲で値１だけインクリメントすると共に気筒異
常の検出を行なう回数（以下、判別回数と呼ぶ）を示す
カウント（直ＣＪｎを（直１だけインクリメントする処
理を行なう（ステップ３６０゜３６５．３７０，３８０
）。更に、この時の内燃機関１の回転数ＮＥを番号ｎの
気筒の回転数ＮＥｎとし、ひとつ前の番号ｎ−１の気筒
の回転ｖｌＮＥＢｎ−１との差である変動量△ＮＥを求
める処理を行なう（ステップ１９０）。こうして求めた
変動量△ＮＥは、次のステップ４００において、その大
きさについての判別がなされる。

ある気筒に燃料噴射弁の異物噛み込み等により失火が生
じると、その気筒では、回転数ＮＥｎは低下し、前気筒
での回転数ＮＥＢｎ−１との変動量△ＮＥは大きな値と
なる。そこで、変動量△ＮＥが、所定の基準値（本実施
例では３０［ｒｐｍ］）以上の場合には、その気筒の回
転数は異常であるとして、気筒番号ｎの気筒における回
転異常の回数を示すカランＨ１ＣＭｎを値１だけインク
リメントしくステップ４０５）、更に今回の回転数ＮＥ
ｎをそのまま次の気筒での処理における前気筒の回転数
ＮＥＢｎ−１として更新する処理を行なう（ステップ４
１５）。尚、変動値へＮＥが、基準値未満の場合には、
カウント値ＣＭｎの増減は行なわず、前気筒の回転数Ｎ
　Ｅ　Ｂ　ｎ−１の更新のみ行なう（ステップ４１５）
。かかる処理の結果、失火を生じた気筒（番号ｎ）につ
いてのみ、そのカウント値ＣＭｎが増加される。

以上の処理の終了後、ｎ番の気筒についての判別回数を
示すカウント値ＣＪｎが値６００以上か否かの判断を行
なう（ステップ４３５）。値６００未満であれば、デー
タの数が気筒異常についての判断を行なうには不足して
いるとして、そのままｒＮＥＸＴ」に抜けて本ルーチン
を一旦終了する。一方、（直６００以上となっていれは
、次に、ｎ＠気気筒ついて、判別回数を示すカウント値
ＣＪｎに対する回転異常の回数を示すカウントｆｕｎ　
ＣＭｎの割合が、所定（直（本実施例では０．１２５）
を越えているか否かの判断を行なう（ステップ４６５）
。所定値を越えている場合には、気筒番号ｎの気筒には
異常があると判定し、これを図示しないインナパネルの
表示ランプや図示しないダイアグノーシスコンピユータ
等に出力する処理を行なう（ステップ４７０）。一方、
両カウント値ＣＭｎ、ＣＪｎの比が、所定値を越えてい
なければ、その気筒については異常が生じたと判断する
ことはできないとして、その気筒は正常と判定し、その
ままｒＮＥＸＴ」に抜けて本処理ルーチンを終了する。

以上説明した本実施例の内燃機関の気筒異常検出装置は
、着目した気筒の回転数ＮＥｎと基準値である前気筒の
回転数ＮＥＢｎ−１との差が所定値（３０［ｒｐｍ］　
）より大きくなったとき、その気筒を異常と判断するカ
ウント値ＣＭｎを値１だけインクリメントし、このカウ
ント１直ＣＭｎを用いて、基準値を越える回転数の低下
が判定回数６００回のうち７５回を越える場合には、そ
の気筒に異常が生じたと判断する。従って、第１実施例
と同様に、いずれかの気筒に異常が生じている場合であ
って、その気筒の直前に爆発行程を迎える気筒に偶発的
な失火（不整失火）が生じた場合でも、継続して異常状
態の生じている気筒を正しく異常と判別することができ
る。また、本実施例によれは、回転数８回に１回程度失
火するいわゆる１／８失火より高頻度の失火ならば検出
することができ、運転者への報知等を行なうことができ
る。

この結果、失火に起因して生じる触媒の異常な温度上昇
を回避することができ、排気系に設けられた排気浄化用
の触媒の異常劣化の発生という問題を確実に解消するこ
とができる。従来の検出装置では、１／８失火程度は検
出することができず、更に運転者も１／８失火程度では
明らかに失火と認知するのは困難なため、触媒を異常劣
化させてしまうことがあり、この点で本実施例には顕著
な効果がある。

また、不整失火を生じた気筒について、回転数が異常と
判断されて回転異常の回数を示すカウントｆｉｃＭｎを
増加した場合でも、その異常が偶発的なものである限り
、判定回数全体に対する割合は数パーセント以下と考え
られるので、不整失火を生じた気筒を誤って異常気筒と
判断することもない。更に、本実施例の内燃機関の気筒
異常検出装置は、従来装置のハードウェアをそのまま使
用することができるので、既存装置の有効利用を図るこ
とができるという副次的効果も得られる。

尚、第２実施例では、判別回数を６００回以上に固定し
たが、これは６００回以上に限定されるものではなく、
例えば判別回数が１００以下といった小さい場合には、
異常検出の割合が８割以上のとき（ＣＭｎ　／ＣＪｎ　
＞０．８）のときに気筒に異常を生じたと判断し、判別
回数が大きくなるに従って異常検出の割合を小さくして
行くといった構成を採ることも、異常検出までの時間の
短縮と検出の確実さとを両立する上で好適である。また
、本実施例では、気筒毎にカラン）　（ｉ　ＣＭ　ｎを
用意したが、全気筒にひとつのカウント（直ＣＭを用い
て気筒異常の検出を行なうものとしてもよい。

以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、本
発明はこうした実施例に同等限定されるものではなく、
例えば６気筒等の内燃機関に適用した構成等、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。

発酉四と復果 以上詳述したように、本発明の内燃機関の気筒異常検出
装置によれは、失火を生じるような気筒の異常を的確に
検出することができるという優れた効果を奏する。

特に、第１の内燃機関の気筒異常検出装置では、内燃機
関の出力軸の回転角速度が角速度基準値よりも低下した
場合、次の気筒についての角速度基準値を通常の更新値
より大きな値に変更するから、他の気筒に不整失火等を
生じた場合でも、異常気筒を迅速かつ誤りなく検出する
ことができるという極めて優れた効果を奏する。こうし
た不整失火は、例えは燃料噴射弁の異物の噛み込み等の
異常により特定の気筒がオーバリッチとなった結果、他
の気筒の空燃比がオーバリーンとなる場合に生じ易く、
かかる場合に第１の検出装置の効果は顕著なものとなる
。

また第２の内燃機関の気筒異常検出装置では、所定気筒
の回転角速度が角速度基準値より小さいと判別された回
数と判別それ自体の回数との関係に基づいて、異常の生
じた気筒を検出するから、数回転に１回といった割合で
生じる失火をも正確に検出することができるという優れ
た効果を奏する。この結果、従来こうした場合に問題と
なっていた排気浄化用触媒の異常劣化等も解消される。

り図、第２図は本発明の実施例としての内燃機関の気筒
異常検出装置の概略構成図、第３図は第１実施例におけ
る異常気筒検出処理ルーチンを示すフローチャート、第
４図はクランク軸の回転タイミングを設定する割込ルー
チンを示すフローチャート、第５図は内燃機関のクラン
ク軸の回転数ＮＥとその変動分△ＮＥと回転異常の回数
を示すカウント値ＣＤＩＮＪｎとの関係を示すグラフ、
第６図は本発明第２実施例の異常気筒検出手段ルーチン
を示すフローチャート、である。

Ｍｌ、Ｍｌｌ・・・内燃機関 Ｍ２．Ｍｌ２・・・角速度検出手段 Ｍ３．Ｍ１３・・・回転異常判別手段 Ｍ４・・・角速度基準値更新手段 Ｍ５．Ｍｌ４・・・異常気筒検出手段 Ｍ６・・・基準値変更手段 １・・・内燃機関 ２１．２２，２３．２４・・・燃料噴射弁３２・・・デ
ィストリビュータ ５０・・・回転数センサ　　７０・・・電子制御装置７
１・・−ＣＰＵ 代理人　弁理士　定立　勉（ほか２名）第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の出力軸の回転角速度を、該内燃機関の各
   気筒の行程に同期して検出する角速度検出手段と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出された
   回転角速度が、該行程以前の回転角速度から定められる
   角速度基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別
   手段と、 該判別の終了後、次の気筒についての前記判別のための
   角速度基準値を、前記検出された回転角速度に応じて更
   新する角速度基準値更新手段と、前記回転異常判別手段
   によって前記気筒の回転角速度が角速度基準値より小さ
   いと判別された状態に基づいて、異常の生じた気筒を検
   出する異常気筒検出手段と を備えた内燃機関の気筒異常検出装置において、前記回
   転異常判別手段により前記回転角速度が角速度基準値よ
   り小さいと判別された場合には、前記角速度基準値を、
   前記角速度基準値更新手段によって更新される値より大
   きな値に変更する基準値変更手段を備えたことを特徴と
   する内燃機関の気筒異常検出装置。 ２　内燃機関の出力軸の回転角速度を、該内燃機関の各
   気筒の行程に同期して検出する角速度検出手段と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出された
   回転角速度が、該行程以前の回転角速度から定められる
   角速度基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別
   手段と、 該回転異常判別手段による判別回数と、該回転異常判別
   手段により所定気筒の回転角速度が角速度基準値より小
   さいと判別された回数との関係に基づいて、異常の生じ
   た気筒を検出する異常気筒検出手段と を備えた内燃機関の気筒異常検出装置。