JPH03156340A - Fault detecting apparatus for engine - Google Patents
Fault detecting apparatus for engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、多気筒エンジンにおいて故障気筒を検出する
エンジン用故障検出装置に関し、特に少数パルスのクラ
ンク角センサを用いた多気筒エンジンのエンジン用故障
検出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an engine failure detection device for detecting a failed cylinder in a multi-cylinder engine, and particularly to an engine failure detection device for a multi-cylinder engine using a small number of pulse crank angle sensors. The present invention relates to a failure detection device.
従来、多気筒エンジンの故障気筒の検出を、イグニッシ
ョンコイルの2次側、燃料系等の故障についても検出で
きるように1点火周期における回転速度の最大値と最小
値とに応じて行う装置が開示されている(例えば、特開
昭61−258955号公報)。Conventionally, a device has been disclosed that detects a failed cylinder in a multi-cylinder engine according to the maximum and minimum values of the rotational speed in one ignition cycle so that failures in the secondary side of the ignition coil, the fuel system, etc. can also be detected. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-258955).
前述のような装置においては、1点火周期における回転
速度の最大値と最小値とを検出するため、小さなりラン
ク角毎に信号を発生させる必要がある。したがって、少
数パルスのクランク角センサを用いたエンジンには適用
ができないという問題点がある。In the above-mentioned device, in order to detect the maximum value and minimum value of the rotational speed in one ignition cycle, it is necessary to generate a signal for each small rank angle. Therefore, there is a problem that it cannot be applied to an engine using a crank angle sensor with a small number of pulses.
本発明は、前述のような問題点を解決するためになされ
たものであって、その目的とするところは、少数パルス
のクランク角センサを用いた多気筒エンジンにおいても
、故障の検出ができるエンジン用故障検出装置を提供す
ることにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an engine that can detect failures even in multi-cylinder engines using a small number of pulse crank angle sensors. An object of the present invention is to provide a failure detection device for use in a vehicle.
本発明は第1図に示すように、エンジンの1点火周期を
所定の角度間隔で第1の回転角と第2の回転角との2つ
に分けて検出する回転角検出手段と、
前記第1の回転角に対応する時間と前記第2の回転角に
対応する時間とを検出する回転角時間検出手段と、
前記第1の回転角時間と前記第2の回転角時間とに応じ
て前記エンジンの異常を検出する異常検出手段と
を備えることを特徴とするエンジン用故障検出装置を要
旨としている。As shown in FIG. 1, the present invention comprises: a rotation angle detection means that detects one ignition cycle of the engine divided into two rotation angles, a first rotation angle and a second rotation angle, at predetermined angular intervals; rotation angle time detection means for detecting a time corresponding to one rotation angle and a time corresponding to the second rotation angle; The gist of the present invention is an engine failure detection device characterized by comprising an abnormality detection means for detecting an abnormality in the engine.
ここで、回転角検出手段は、
エンジンの加速状態において、エンジンの1点火周期を
回転速度変化が大きい第1の回転角と回転速度変化が小
さい第2の回転角とに分けて検出するようにするのが好
ましい。Here, the rotation angle detection means is configured to detect one ignition cycle of the engine by dividing it into a first rotation angle where the rotation speed change is large and a second rotation angle where the rotation speed change is small when the engine is in an accelerated state. It is preferable to do so.
そして、前記異常検出手段は、
前記エンジンの加速状態において、前記回転速度は前記
第1の回転角の間、等加速で変化すると仮定して、前記
第1の回転角時間と前記第2の回転角時間と前記第1の
回転角と前記第2の回転角とに応じて、次回の点火にお
ける前記第1の回転角時間を推定する回転角時間推定手
段と、前記検出される第1の回転角時間と前記推定され
る第1の回転角時間との偏差に応じて前記エンジンの異
常気筒を検出する第1の異常検出手段とを備えるように
してもよい。The abnormality detection means is configured to detect the difference between the first rotation angle time and the second rotation angle, assuming that in the acceleration state of the engine, the rotation speed changes with constant acceleration during the first rotation angle. a rotation angle time estimating means for estimating the first rotation angle time in the next ignition according to the angular time, the first rotation angle, and the second rotation angle; and the detected first rotation. The engine may further include a first abnormality detection means for detecting an abnormal cylinder of the engine according to a deviation between the angular time and the estimated first rotational angular time.
または、前記異常検出手段は、
前記第1の回転角に対する第1の単位回転角時間と前記
第2の回転角に対する第2の単位回転角時間とを演算す
る単位回転角時間演算手段と、前記第1の単位回転角時
間と前記第2の単位回転角時間とに応じて前記エンジン
の異常気筒を検出する第2の異常検出手段と
を備えるようにしてもよい。Alternatively, the abnormality detection means includes: unit rotation angle time calculation means for calculating a first unit rotation angle time for the first rotation angle and a second unit rotation angle time for the second rotation angle; The engine may further include a second abnormality detection means for detecting an abnormal cylinder of the engine according to the first unit rotation angular time and the second unit rotation angular time.
また、前記第2の回転角は、上死点前1点火周期の1/
2よりも小さい角度であり、前記第1の回転角は1点火
周期から前記第2の回転角を引いた角度であるようにす
るとよい。Further, the second rotation angle is 1/1 of one ignition cycle before top dead center.
2, and the first rotation angle is preferably an angle obtained by subtracting the second rotation angle from one ignition period.
さらに、前記第2の回転角は、上死点前1点火周期のほ
ぼ1/3の角度であり、前記第2の回転角は1点火周期
から前記第2の回転角を引いた角度であるようにすると
よい。Furthermore, the second rotation angle is approximately ⅓ of one ignition period before top dead center, and the second rotation angle is an angle obtained by subtracting the second rotation angle from one ignition period. It is better to do this.
一方、回転角検出手段は各気筒の上死点から上死点後2
0’の間の第1の角度位置と、この各気筒の第1の角度
位置間を所定の角度比で2つに分ける第2の角度位置と
を検出するようにし、前記異常検出手段は前記第1の回
転角時間と前記第2の回転角時間との非対称性から失火
を判別するようにすることもできる。On the other hand, the rotation angle detecting means detects the rotation angle from the top dead center of each cylinder to two points after the top dead center.
0' and a second angular position that divides the first angular position of each cylinder into two at a predetermined angular ratio, and the abnormality detecting means detects the first angular position between the two cylinders. It is also possible to determine a misfire from the asymmetry between the first rotation angle time and the second rotation angle time.
ここで、エンジンの減速状態を判別すると前記異常検出
手段による失火判別を実質的に無効にする減速判別手段
を備えるのが好ましい。Here, it is preferable to provide a deceleration determining means that substantially invalidates the misfire determination by the abnormality detecting means when determining the deceleration state of the engine.
さらに、この減速検出手段は前記異常検出手段により全
気筒の1/2以上が連続失火した時に減速状態であると
判別することもできる。Furthermore, this deceleration detection means can also determine that the deceleration state is occurring when 1/2 or more of all the cylinders continuously misfire by the abnormality detection means.
また、前記異常検出手段は一前記第1の回転角時間と前
記第2の回転角時間とのいずれかに補正係数を乗除して
2区間の所要時間をエンジン正常時に非対称化する補正
係数付加手段と、この補正係数を付加した所要時間と付
加しない区間の所要時間との大小関係を比較して失火を
判別する比較手段とを備えるようにすることもできる。Further, the abnormality detection means is a correction coefficient adding means for multiplying or dividing either the first rotation angular time or the second rotation angular time by a correction coefficient to make the required time of the two sections asymmetrical when the engine is normal. It is also possible to provide a comparison means for determining a misfire by comparing the magnitude relationship between the required time to which the correction coefficient is added and the required time in the section to which the correction coefficient is not added.
ここで、前記補正係数をエンジン回転速度と負荷との少
なくとも一方により変化させる補正係数可変手段を備え
るのが好ましい。Here, it is preferable to include a correction coefficient variable means for changing the correction coefficient according to at least one of engine rotational speed and load.
以上により、まず、回転角検出手段によりエンジンの1
点火周期を所定の角度間隔で第1の回転角と第2の回転
角との2つに分けて検出する。As a result of the above, first, the rotation angle detection means
The ignition period is divided into two rotation angles, a first rotation angle and a second rotation angle, and detected at predetermined angular intervals.
次に、回転角時間検出手段により第1の回転角に対応す
る時間と第2の回転角に対応する時間とを検出する。Next, the rotation angle time detection means detects the time corresponding to the first rotation angle and the time corresponding to the second rotation angle.
そして、異常検出手段により第1の回転角時間と第2の
回転角時間とに応じて前記エンジンの異常を検出する。The abnormality detection means detects an abnormality in the engine according to the first rotation angle time and the second rotation angle time.
以下、本発明を4気筒4サイクルエンジンに適用した第
1実施例に基づいて説明する。EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be explained based on a first embodiment in which the present invention is applied to a four-cylinder four-stroke engine.
第2図に実施例の構成図を示す。lOは4気筒4サイク
ルエンジン(以下エンジンとする)に装着されたクラン
ク回転の1/2の角速度で回転する回転軸である。11
は回転軸lOに固定され、回転軸10の回転に同期して
回転する円板で、この円板11の円周上には気筒数に応
した数(実施例では4つ)のスリット11aが、等間隔
で設けられている。12はスリン) 11 aの有・無
を判別し、パルス信号を出力する回転角検出手段として
の回転角センサ(例えば光センサ、ホールセンサ)であ
る。13は電子制御袋M (E CU )であり、周知
のセントラル・フ゛ロセンシング・ユニシト(CPU)
13a、 リード・オンリー・メモリ(ROM)13
b、 ランダム・アクセス・メモリ(RAM) 13
c、バンクアンプRAM 13 d等を中心に算出論理
演算回路として構成され、各種センサからの入力を行う
入力ポート13eや各種アクチュエータへ制御信号を出
力する出力ポート13f等と、バス13gを介して相互
に接続されている。14はECU13から出力される点
火信号に応じてパワートランジスタ14aないし14d
を駆動するイグナイタで、15aないし15dはパワー
トランジスタ14aないし14dにより1次電流が断続
されるイグニッションコイル、16aないし16dはイ
グニッションコイル15の2次側に接続されたスパーク
プラグである。FIG. 2 shows a configuration diagram of the embodiment. IO is a rotating shaft that rotates at an angular velocity of 1/2 of the rotation of a crank mounted on a 4-cylinder 4-cycle engine (hereinafter referred to as the engine). 11
is a disk that is fixed to the rotating shaft lO and rotates in synchronization with the rotation of the rotating shaft 10. On the circumference of this disk 11, a number of slits 11a corresponding to the number of cylinders (four in the embodiment) are formed. , are provided at equal intervals. Reference numeral 12 denotes a rotation angle sensor (for example, an optical sensor or a Hall sensor) as a rotation angle detection means that determines the presence or absence of 11a and outputs a pulse signal. 13 is an electronic control unit M (ECU), which is a well-known central fluorescing unit (CPU).
13a, read only memory (ROM) 13
b. Random access memory (RAM) 13
c, bank amplifier RAM 13d, etc., as a calculation logic operation circuit, and is interconnected via a bus 13g with an input port 13e that receives input from various sensors, an output port 13f that outputs control signals to various actuators, etc. It is connected to the. Reference numeral 14 indicates power transistors 14a to 14d according to the ignition signal output from the ECU 13.
15a to 15d are ignition coils whose primary current is switched on and off by power transistors 14a to 14d, and 16a to 16d are spark plugs connected to the secondary side of the ignition coil 15.
電子制御装置13は入力ポート13eを介して、吸入空
気量、吸気温度、冷却水温および回転角等を入力し、こ
れらに基づいて点火時期を角度で算出し、この算出され
た点火時期を時間に変換して出力ポート13fを介して
イグナイタ14へ制御信号を出力する。The electronic control unit 13 inputs the intake air amount, intake air temperature, cooling water temperature, rotation angle, etc. through the input port 13e, calculates the ignition timing in terms of angle based on these, and converts the calculated ignition timing in terms of time. The control signal is converted and outputted to the igniter 14 via the output port 13f.
以下、本実施例における回転角時間の推定について説明
する。Hereinafter, estimation of the rotation angle time in this embodiment will be explained.
エンジンが加速状態にある時の瞬時回転速度の変化を本
発明者らが各種エンジンに対して測定したところ、第3
図に示すような特性が得られた。When the inventors measured changes in the instantaneous rotational speed of various engines when the engine was in an acceleration state, the third
The characteristics shown in the figure were obtained.
この特性図より明らかなように、各気筒の点火直後の各
気筒のほぼ上死点P、、P、より回転速度が上昇しはじ
め、点火前P3.Piから点火直後P2゜P、ではほぼ
一定の回転速度となる特徴的な特性が得られた。As is clear from this characteristic diagram, the rotational speed of each cylinder starts to increase from almost top dead center P, , P immediately after ignition of each cylinder, and P3 before ignition. From Pi to P2°P immediately after ignition, a characteristic characteristic of almost constant rotational speed was obtained.
ここで、回転速度変化の小さい(はぼ一定)第2の回転
角θ、に対する第2の回転角時間をTθヶ。Here, the second rotation angle time is Tθ for the second rotation angle θ where the rotation speed change is small (almost constant).
回転速度変化の大きい第1の回転角θ、に対する第1の
回転角時間をTθ、とする。Let Tθ be the first rotation angle time for the first rotation angle θ, which has a large rotational speed change.
そこで、第3図において前回の点火気筒における第2の
回転角θ8すなわち、P、−P、間の1”CA当りの単
位回転角時間Tθ□、、/θ、と今回の点火気筒におけ
る第2の回転角Pj Pa間のl″CA当りの単位回
転角時間TθA(+−+)/θ、との差は、第1の回転
角θ、すなわちP、−P、間に生じた回転速度変化によ
って生じる。ここで、P2 P1間のビCA当りの単
位回転角時間の平均値はTa2.、/θ3となる。ここ
で、第3図(a)よりP、−P、間は等加速で回転速度
が上昇していると近イ以することができるため、Tθl
(il /θ1はP2−P、間の中間点Pである。し
たがって、次式が成立する。Therefore, in Fig. 3, the second rotation angle θ8 in the previous ignition cylinder, that is, the unit rotation angle time Tθ□, , /θ per 1” CA between P, -P, and the second rotation angle in the current ignition cylinder. The difference between the rotation angle Pj Pa and the unit rotation angle time TθA(+-+)/θ per l″CA is the rotational speed change that occurred between the first rotation angle θ, that is, P and −P. caused by Here, the average value of unit rotation angle time per BiCA between P2 and P1 is Ta2. , /θ3. Here, from Fig. 3(a), it can be concluded that the rotational speed is increasing with constant acceleration between P and -P, so Tθl
(il/θ1 is the midpoint P between P2-P. Therefore, the following equation holds true.
Ta08./θa TθII (i) /θ。Ta08. /θa TθII (i) /θ.
ζTθ1□−,/θお−TθA (i) /θ。ζTθ1□-, /θo-TθA (i) /θ.
上式を変形すると ・・・・・・ ■ となる。Transforming the above formula, we get ・・・・・・ ■ becomes.
したがって、P t P 1間の回転角時間、すなわ
ち第1の回転角時間Tθ、(1,を第3図(a)の点P
!において推定することができる。Therefore, the rotation angular time between P t P 1, that is, the first rotation angular time Tθ, (1, is expressed as the point P in FIG. 3(a)
! It can be estimated as follows.
本実施例の4気筒エンジンにおいては、P2゜P4を各
気筒の上死点とし、θA=60’CA、 0m =1
20°CAと設定することにより加速状態における回転
速度変化の大きい領域と小さい領域とに分けることがで
きる。In the 4-cylinder engine of this embodiment, P2°P4 is the top dead center of each cylinder, θA = 60'CA, 0m = 1
By setting 20° CA, it is possible to divide the rotational speed into a region where the change in rotational speed is large and a region where the change is small in the accelerated state.
よって、円板11はエンジンの2回転に対して1回転す
るため、スリ7)11aはそれぞれ30’である。Therefore, since the disk 11 rotates once for every two revolutions of the engine, the pickpockets 7) 11a are each 30'.
したがって、このθ1.θ、を0式に代入すると、Tθ
m+a+=4XTθa+t+ Ta2(i−11とい
う簡単な演算式で第1の回転角時間TθII(i)を推
定することができる。Therefore, this θ1. Substituting θ into equation 0, we get Tθ
The first rotation angular time TθII(i) can be estimated using a simple calculation formula: m+a+=4XTθa+t+Ta2(i-11).
ここで、エンジンの加速状態で異常が発生し失火した場
合の回転速度の特性は第3図(a)の破線のようになる
。この特性から明らかなように、異常が発生した場合は
回転速度が上昇しない。したがって、第3図(C)に示
すように第1の回転角時間Tθ0..が大きくなる。よ
って、■式より推定される第1の回転角時間T′θ、3
..と実際の第1の回転角時間Tθ0..との偏差によ
り異常検出を行うことができる。Here, when an abnormality occurs in the accelerating state of the engine and a misfire occurs, the characteristic of the rotational speed is as shown by the broken line in FIG. 3(a). As is clear from this characteristic, the rotation speed does not increase when an abnormality occurs. Therefore, as shown in FIG. 3(C), the first rotation angle time Tθ0. .. becomes larger. Therefore, the first rotation angular time T'θ, 3 estimated from equation (2)
.. .. and the actual first rotation angle time Tθ0. .. Abnormality can be detected based on the deviation from the
ここで、エンジンの定常状態においても、故障による回
転速度の低下は起こる。しかし、エンジンの加速状態に
おける程には顕著に起こらない。Here, even when the engine is in a steady state, the rotational speed may decrease due to a failure. However, this does not occur as significantly as under engine acceleration conditions.
したがって本実施例ではエンジンの加速状態にかぎって
故障気筒の検出を行うようにしている。Therefore, in this embodiment, a failed cylinder is detected only when the engine is in an accelerated state.
次に電子制御装置13における点火時期制御の作動を第
4図のフローチャートに基づいて説明する。Next, the operation of ignition timing control in the electronic control unit 13 will be explained based on the flowchart of FIG. 4.
このルーチンは、回転数センサ12からの入力信号が立
ち上がる。または立ち下がる毎に実行される割り込み処
理ルーチンである。In this routine, the input signal from the rotation speed sensor 12 rises. Alternatively, it is an interrupt handling routine that is executed every time the signal falls.
まず、ステップ1(10〜ステツプ102で入力信号に
応じて回転角時間TθA11l+ Ta2.、、を検出
する。ステップ1(10にて入力信号の立ち上がりによ
る割り込みか、立ち下がりによる割り込みかを判定する
。ステップ1(10にて立ち下がりによる割り込みと判
定されると、ステップ101にて第2の回転角時間Tθ
11..を測定し記憶する。First, in step 1 (10 to step 102), the rotation angle time TθA111+Ta2., is detected according to the input signal. In step 1 (10), it is determined whether the interrupt is caused by the rising edge or the falling edge of the input signal. Step 1 (If it is determined in step 10 that the interrupt is due to a falling edge, then in step 101 the second rotation angle time Tθ
11. .. Measure and store.
この第2の回転角時間Tθ□、、の測定は、割り込みが
発生した時の時間が所定のレジスタに格納されるため、
今回の割り込みが発生した時間から前回の割り込みが発
生した時間を減算することにより測定できる。The second rotation angle time Tθ□, , is measured because the time when the interrupt occurs is stored in a predetermined register.
It can be measured by subtracting the time when the previous interrupt occurred from the time when the current interrupt occurred.
また、ステップ1(10にて立ち上がりによる割り込み
と判定されると、ステップ102にて第1の回転角時間
Tθ13.を測定し記憶する。この第1の回転角時間T
θ3..)の測定についても前述の第2の回転角時間T
θA、、、の測定と同様である。Further, if it is determined in step 1 (10 that the interrupt is caused by a rising edge), in step 102, the first rotation angular time Tθ13. is measured and stored.This first rotation angular time T
θ3. .. ) also for the measurement of the second rotation angle time T
This is similar to the measurement of θA, .
そして、ステップ1(10にて入力信号の立ち下がりに
よる割り込みである場合には、ステップlO3でステッ
プ101で測定された第2の回転角時間Tθ□、、と前
回の割り込み処理で測定された第1の回転角時間Tθ1
(i−11とを用いて、■式により第1の回転角時間T
fl s t=>の推定値T′θ1,1)を求め記憶
する。本実施例においては、前述のようにθ、=60°
CA、 θm=120°CAと設定しているため、次
式により推定値T′θ3..)を求めることができる。If the interrupt is caused by the fall of the input signal in step 1 (10), then in step lO3 the second rotation angle time Tθ□, measured in step 101, and the second rotation angle time Tθ□, measured in the previous interrupt 1 rotation angle time Tθ1
(Using i-11, the first rotation angular time T
An estimated value T'θ1,1) of fl s t=> is determined and stored. In this example, as mentioned above, θ, = 60°
CA, θm=120°CA, the estimated value T'θ3. .. ) can be obtained.
T′ θ瑯+i+ = 4 X Tθ^(、、−Ta2
N−1)また、ステップ1(10にて入力信号の立ち上
がりによる割り込みである場合には、ステップ104〜
ステツプ114にて故障検出を行う。T' θ+i+ = 4 X Tθ^(,, -Ta2
N-1) Also, if the interrupt is caused by the rise of the input signal in step 1 (10), step 104 to
Failure detection is performed in step 114.
まず、ステップ104でステップ102により測定され
たTa2.i、と前回の割り込み処理で推定された推定
値T′θ3..)との偏差Δ(i)を次式により求め記
憶する。First, in step 104, Ta2. i, and the estimated value T'θ3.i estimated in the previous interrupt processing. .. ) is calculated from the following equation and stored.
Δ(i) = T ’ θm+=+ Ta2(、。Δ(i) = T' θm+=+ Ta2(,.
本実施例の加速状態の検出は連続に回の点火間の所定回
転角の回転角時間の変化により行う、ここでkは任意の
定数である。各気筒の故障検出を開園数行うように気筒
数の整数倍(例えば、本実施例では8)と設定するとよ
い、したがって、後述するステップ107〜ステツプ1
15の故障検出処理もに回の点火毎に行う、そこで、ス
テップ105、ステップ106で前回の故障検出処理か
らに回の点火を検出する。まず、ステップ105で変数
iに1を加算する。ステップ105は1点火につき1回
処理される。即ち、変数iは点火回数を示している0次
にステップ106にて変数iを検出する。そして、変数
iがk、即ち前回の故障検出処理からに回点火が行なわ
れた時は、ステップ107へ進む。In this embodiment, the acceleration state is detected by continuously changing the rotation angle time of a predetermined rotation angle between ignition times, where k is an arbitrary constant. It is preferable to set an integer multiple of the number of cylinders (for example, 8 in this embodiment) so that failure detection for each cylinder is performed several times. Therefore, steps 107 to 1 described later are
The failure detection process No. 15 is also performed every second ignition. Therefore, in steps 105 and 106, the second ignition from the previous failure detection process is detected. First, in step 105, 1 is added to the variable i. Step 105 is processed once per ignition. That is, the variable i indicates the number of ignitions. Next, in step 106, the variable i is detected. Then, when the variable i is k, that is, when the second ignition has been performed since the previous failure detection process, the process proceeds to step 107.
そして、ステップ107で過去に回の点火間においてエ
ンジンが加速状態にあったか否かを判定する。エンジン
の加速状態の判定方法としては、例えば本実施例では所
定点火前の所定回転角(例えば180℃A=Tθ、+T
θ、)の回転角時間と今回の点火における所定回転角の
回転角時間との変化が所定値!以上の時、エンジンが加
速状態であったと判定する。Then, in step 107, it is determined whether or not the engine was in an accelerated state between previous ignitions. As a method for determining the acceleration state of the engine, for example, in this embodiment, a predetermined rotation angle before a predetermined ignition (for example, 180°C A=Tθ, +T
The change between the rotation angle time of θ, ) and the rotation angle time of the predetermined rotation angle in the current ignition is the predetermined value! In the above cases, it is determined that the engine is in an accelerating state.
つまり所定点火前の所定回転角の回転角時間はToA(
。、+Tθ、(。)であり、今回の点火における所定回
転角の回転角時間はTθ□に−n+Tθ、。−0である
ため、次式が成立するか否かによってエンジンが加速状
態であったか否かを判定する。In other words, the rotation angle time of the predetermined rotation angle before the predetermined ignition is ToA(
. , +Tθ, (.), and the rotation angle time of the predetermined rotation angle in the current ignition is -n+Tθ, in Tθ□. -0, it is determined whether the engine is in an accelerating state based on whether the following equation holds true.
!≦(Tθato+ + Tθg+。、l −(TθA
fk−11+Tvllfk−1)]
L弐が成立しない場合、即ちエンジンが加速状態でない
場合はステップ115へ進む。また、上式が成立してい
る場合、即ちエンジンが加速状態であった場合は、ステ
ップ108へ進む。! ≦(Tθato+ + Tθg+., l −(TθA
fk-11+Tvllfk-1)] If L2 does not hold, that is, if the engine is not in an accelerating state, the process proceeds to step 115. Further, if the above formula holds true, that is, if the engine is in an accelerating state, the process proceeds to step 108.
ステップ10B、ステップ109.ステップl14は後
述するステップ110〜ステツプ113の処理を所定回
数に回行うための処理である。Step 10B, Step 109. Step l14 is a process for performing steps 110 to 113, which will be described later, a predetermined number of times.
まず、ステップ108で変数jをリセット(j−〇)す
る。そして、ステップ109にて変数jが所定回数にと
等しいか否かを判定する。First, in step 108, variable j is reset (j-〇). Then, in step 109, it is determined whether the variable j is equal to a predetermined number of times.
ここで、ステップ109で変数jが所定値にと等しくな
い場合はステップ110にてステップ104で求め記憶
されているΔ(j)に応じて故障検出を行う。詳しくは
、前述のようにΔ(j)の絶対値が所定値によりも大き
いか否かにより故障検出を行う。したがって、次式が成
立するが否かにより故障検出を行う。Here, if the variable j is not equal to the predetermined value in step 109, failure detection is performed in step 110 according to Δ(j) determined and stored in step 104. Specifically, as described above, failure detection is performed based on whether the absolute value of Δ(j) is larger than a predetermined value. Therefore, failure detection is performed depending on whether the following equation holds true or not.
Δ(j) l > K
ここで、上式が成立しない場合は正常であると判断し“
ζステップ114へ進む、また、上式が成立する場合は
故障であると判断して、ステップ111〜ステツプ11
3でとの気筒で故障が発生しているかを検出する。Δ(j) l > K Here, if the above equation does not hold, it is considered normal.
ζProceed to step 114, and if the above formula holds true, it is determined that there is a failure and the process proceeds to steps 111 to 11.
At step 3, it is detected whether a failure has occurred in the cylinder.
まず、ステップ111でステップ104にて求められた
Δ(j)の正負を検出する。Δ(j)が負ならば第3図
において、P、=P、間で回転速度が上昇しなかったた
めである。即ち、j番目の点火に対応する気筒が故障し
ていると判断して、ステップ112でj番目の点火に対
応する気筒の故障を示すフラグE RR(j)をセット
(E RR(j)−1)とする。また、Δ(j)が正な
らば、第3図においてP0P8間で回転速度が上昇しな
かったためである。First, in step 111, the sign of Δ(j) obtained in step 104 is detected. If Δ(j) is negative, this is because the rotational speed did not increase between P and =P in FIG. That is, it is determined that the cylinder corresponding to the j-th ignition is malfunctioning, and in step 112, a flag ERR(j) indicating a malfunction in the cylinder corresponding to the j-th ignition is set (ERR(j)- 1). Moreover, if Δ(j) is positive, it is because the rotational speed did not increase between P0P8 in FIG. 3.
即ち(j−1)番目の点火に対応する気筒が故障してい
る判断してステップ113で(j−1)番目の点火に対
応する気筒の故障を示すフラグERR(j−1)をセン
ト(ERRN−1) −1)する。That is, it is determined that the cylinder corresponding to the (j-1)th ignition is malfunctioning, and in step 113, the flag ERR (j-1) indicating the failure of the cylinder corresponding to the (j-1)th ignition is set to cent ( ERRN-1) -1).
続く、ステップ114にて変数iに1を加算する。そし
て、前述のステップ109〜ステツプ114の処理を行
う。Subsequently, in step 114, 1 is added to the variable i. Then, the processes of steps 109 to 114 described above are performed.
また、ステップ109にて変数jが所定回数にと等しい
場合、即ち前述のステップ110〜ステツプ114の処
理をに回行なった場合は、ステップ115で変数lをリ
セット(i=0) し処理を卑冬了する。Furthermore, if the variable j is equal to the predetermined number of times in step 109, that is, if the processes of steps 110 to 114 described above have been performed, the variable l is reset (i=0) in step 115 and the process is deprecated. Winter ends.
そして、前述の処理において検出された異常気筒に対し
て燃料の供給を禁止するなどの処理を行つ。Then, processing such as prohibiting fuel supply to the abnormal cylinder detected in the above processing is performed.
ここで、本実施例においてはエンジンが加速状態である
場合のみ故障気筒の検出を行うようにしている。通常走
行時においてエンジンの加速状態は頻繁に発生するため
、エンジンの加速状態である場合のみ故障気筒の検出を
行うようにしても問題はない。ただし、通常走行時にお
いても、故障による回転速度の低下が起こり、同様に故
障気筒の検出ができるため、エンジンの加速状態を検出
する第5図のステップ107は省略することもできる。In this embodiment, a failed cylinder is detected only when the engine is in an accelerating state. Since the engine frequently accelerates during normal driving, there is no problem in detecting a failed cylinder only when the engine is accelerating. However, even during normal running, a decrease in rotational speed occurs due to a failure, and the failure cylinder can be detected in the same way, so step 107 in FIG. 5 for detecting the acceleration state of the engine can be omitted.
以上のように、回転角時間により異常気筒の検出を行う
。よって、イグニッションコイルの2次側、燃料系等の
故障についても異常気筒の検出を確実に行うことができ
る。As described above, abnormal cylinders are detected based on rotation angle time. Therefore, it is possible to reliably detect abnormal cylinders even when there is a failure in the secondary side of the ignition coil, the fuel system, or the like.
また、1点火当りを回転速度変化の大きい第1の回転角
と回転速度変化の小さい第2の回転角との2つの回転角
に分け、それぞれに対応する第1の回転角時間と第2の
回転角時間とに応じて異常気筒の検出を行う。よって、
少数パルスのクランク角センサを用いたエンジンにも適
応することができる。In addition, each ignition is divided into two rotation angles: a first rotation angle with a large change in rotation speed and a second rotation angle with a small change in rotation speed, and the corresponding first rotation angle time and second rotation angle are Abnormal cylinders are detected according to the rotation angle time. Therefore,
It can also be applied to engines using a crank angle sensor with a small number of pulses.
また、本実施例ではステップ109〜ステツプ114を
1点火毎のデータに基づいて故障気筒検出を行なってい
るが、1点火のデータにより今回または前回の点火に対
応する気筒の故障検出を行うことができるので、2点火
毎のデータに基づいて故障気筒を検出するようにしても
よい。Furthermore, in this embodiment, failure cylinder detection is performed in steps 109 to 114 based on data for each ignition, but it is also possible to detect a failure in a cylinder corresponding to the current or previous ignition using data for one ignition. Therefore, a failed cylinder may be detected based on data every two ignitions.
さらに、本実施例では推定される第1の回転角時間T′
θ、1と実際の第1の回転角時間Tθ0.。Furthermore, in this embodiment, the estimated first rotation angle time T'
θ, 1 and the actual first rotation angle time Tθ0. .
との偏差Δ(i)により異常検出を行なっているが、第
1の回転角θ、に対するI″CA当りの第1の単位回転
角時間Toar++/θ、と第2の回転角θ4に対する
ビCA当りの第2の単位回転時間Tθ□、。Abnormality is detected based on the deviation Δ(i) between the first rotation angle θ and the first unit rotation angle time Toar++/θ per I″CA and the second rotation angle θ4 Second unit rotation time Tθ□.
/θ、との偏差により異常検出を行なうことも可能であ
る。It is also possible to detect an abnormality based on the deviation from /θ.
つまり、第3図(a)より明らかなように、加速状態に
おいては次式が成立する。That is, as is clear from FIG. 3(a), the following equation holds true in the accelerated state.
Δ1(i)=TθA (il /θ、−Tθm (il
/θ、≧Mただし、Mは所定値である。しかし、故障
により失火が発生すると、第3図(C)に示すように、
第1の回転角時間Tθ8.1.が大きくなるため、上式
が成立しなくなる。Δ1(i)=TθA (il /θ, -Tθm (il
/θ, ≧M where M is a predetermined value. However, if a misfire occurs due to a malfunction, as shown in Figure 3 (C),
First rotation angle time Tθ8.1. becomes large, so the above equation no longer holds true.
したがって、Δ1 (i) < Mが成立した時の点火
気筒において故障が発生したことを検出できる。Therefore, it is possible to detect that a failure has occurred in the ignition cylinder when Δ1 (i) < M holds true.
この場合の本発明の第2実施例のフローチャートを第5
図に示す。ステップ204で次式によりΔ1(1)を演
算し記憶する。The flowchart of the second embodiment of the present invention in this case is shown in the fifth embodiment.
As shown in the figure. At step 204, Δ1(1) is calculated and stored using the following equation.
Δ1 (i) = Tθ□、、/θaTθ□i)/θ。Δ1 (i) = Tθ□, , /θaTθ□i)/θ.
そして、ステップ210により、Δ1(i)が所定値M
より小さいか否かを判定し、Δ1(i)が所定値Mより
小さい場合は、その気筒が故障していると判定する。Then, in step 210, Δ1(i) is set to a predetermined value M
If Δ1(i) is smaller than a predetermined value M, it is determined that the cylinder is malfunctioning.
また、第3図(a)に示すような回転速度特性は、低速
時において顕著であるため、所定回転数以下に限って故
障気筒の検出を行うようにすると精度が向上する。Furthermore, since the rotational speed characteristic shown in FIG. 3(a) is noticeable at low speeds, accuracy can be improved by detecting a failed cylinder only at a predetermined rotational speed or less.
そして、4気筒エンジン以外のエンジンにおいても1点
火周期の回転角に対して、θ、とθ8との比をl:2に
設定すると良い、しかし、気筒数が多くなり、θ、が最
大進角度よりも小さくなると実現ができなくなるので、
最大進角度を確保するために、例えば6気筒エンジンで
はθ、とθ。Even in engines other than 4-cylinder engines, it is good to set the ratio of θ and θ8 to l:2 for the rotation angle of one ignition cycle.However, as the number of cylinders increases, θ is the maximum advance angle. If it becomes smaller than , it will not be possible to realize it, so
In order to ensure the maximum advance angle, for example, in a 6-cylinder engine, θ and θ.
との比を1:!に分ける。これにより、θ^とθ1との
比を1=2に分ける場合よりも回転角時間推定の精度は
低下するものの、故障気筒の検出に影響を及ぼす程度の
ものではない。The ratio is 1:! Divide into As a result, although the accuracy of rotation angle time estimation is lower than when the ratio of θ^ and θ1 is divided into 1=2, it does not affect the detection of a failed cylinder.
また、上述した実施例においては、回転角センサとして
気筒数と同数のスリットを有するものを用いたが、点火
lサイクルを第1、第2の回転角に分けることができれ
ば、スリットの数は気筒数より多くてもよい。In addition, in the above-described embodiment, a rotation angle sensor having the same number of slits as the number of cylinders was used, but if the ignition cycle can be divided into the first and second rotation angles, the number of slits can be reduced to the number of cylinders. It may be more than the number.
次に本発明の第3実施例を第6図において説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
11Aは図示しない内燃機関のクランク軸に連動して回
転する回転シャッターで、図では4サイクル4気筒エン
ジンのカム軸10に装着した場合を示し、ホール効果を
利用した遮蔽効果を持つ。11A is a rotary shutter that rotates in conjunction with the crankshaft of an internal combustion engine (not shown); the figure shows a case where it is attached to the camshaft 10 of a 4-stroke, 4-cylinder engine, and has a shielding effect using the Hall effect.
12Aはそのシャッター11Aをはさむ磁石とホール素
子とからなる回転角センサである。そして、このシャッ
ター11Aの閉じ側エツジを各気筒の上死点後(ATD
C)10″CAとなるよう設定すると共に(各気筒の上
死点(TDC)からATDC20’CAの間の角度位置
が好ましい)開き側エツジはその中間点である各気筒の
ATDC1(10”CAに設定しである。12A is a rotation angle sensor consisting of a magnet and a Hall element that sandwich the shutter 11A. Then, the closing edge of this shutter 11A is set after the top dead center (ATD) of each cylinder.
C) 10"CA (preferably an angular position between the top dead center (TDC) and ATDC20'CA of each cylinder), and the opening edge is set at the midpoint of each cylinder's ATDC1 (10"CA). It is set to .
131はバッファで、角度センサ信号を増幅して、第1
.第2のタイマーカウンタ132,133に接続しであ
る。第1のタイマーカウンタ132はATDC1(10
’ (BTDC80’ )CAからATDCIOoC
Aまでの開き区間(第1の回転角)の所要時間(第1の
回転角時間)を計数するものである。第2のタイマーカ
ウンタ133はATDC10℃AからATDC1(10
℃Aまでの閉じ区間(第2の回転角)の所要時間(第2
の回転角時間)を計数するものである。134はラッチ
回路で、第1のタイマーカウンタ132の計数値を演算
器13Aから発生するストローブ信号のタイミングで更
新する。この時、第1のタイマーカウンタ132の内容
はクリアされる。135は比較器で、第2のタイマーカ
ウンタ133の計数値がラッチ回!134の値より大き
くなった所で高レベルとなる構成としてあり、その比較
結果の出力は演W器13Aに接続しである。更に、演算
器13Aは所定のタイミングで第2のタイマーカウンタ
133をクリアする構成としである。131 is a buffer that amplifies the angle sensor signal and sends it to the first
.. It is connected to second timer counters 132 and 133. The first timer counter 132 is ATDC1 (10
'(BTDC80') CA to ATDCIOoC
The time required for the opening section (first rotation angle) up to A (first rotation angle time) is counted. The second timer counter 133 changes from ATDC10°C to ATDC1 (10°C).
The time required for the closing section (second rotation angle) to ℃A (second rotation angle)
The rotation angle time) is counted. A latch circuit 134 updates the count value of the first timer counter 132 at the timing of a strobe signal generated from the arithmetic unit 13A. At this time, the contents of the first timer counter 132 are cleared. 135 is a comparator, and the count value of the second timer counter 133 is latched times! 134, the level becomes high, and the output of the comparison result is connected to the W generator 13A. Furthermore, the arithmetic unit 13A is configured to clear the second timer counter 133 at a predetermined timing.
なお、これらの演算処理はマイクロコンピュータを用い
たプログラム処理としても可能で、その場合は演算器1
3Aをマイクロコンピュータとし、バッファ131の出
力を直接マイクロコンピュータ13Aの割り込み発生端
子に接続する構成とし、第1.第2のタイマーカラタン
132,133ラツチ回路+34および比較器135を
省略することもできる。Note that these calculation processes can also be performed as program processing using a microcomputer, in which case the calculation unit 1
3A is a microcomputer, and the output of the buffer 131 is directly connected to the interrupt generation terminal of the microcomputer 13A. The second timer latches 132, 133, latch circuit +34 and comparator 135 can also be omitted.
第7図(A)、(B)は4気筒エンジンの定常状態での
瞬時回転速度を測定した例を示し、印は各気筒のTDC
位置を示している。第7図(A)は失火を含む燃焼時、
第7図(B)は正常な燃焼時の回転速度の変化を示し、
ATDCIO’CA近辺で最低速度となり2.激に上昇
した後、又ゑ、激に減少している。即ち、正常な燃焼時
には1点火周期でほぼ対象の動きをしていることがわか
る。Figures 7 (A) and (B) show examples of measuring the instantaneous rotational speed of a 4-cylinder engine in a steady state, and the marks indicate the TDC of each cylinder.
It shows the location. Figure 7 (A) shows combustion including misfire;
Figure 7 (B) shows the change in rotational speed during normal combustion,
The lowest speed is reached near ATDCIO'CA.2. After rising sharply, it has again fallen sharply. That is, it can be seen that during normal combustion, almost symmetrical movements occur in one ignition cycle.
第8図を用いて上記第3実施例の作動を説明する。第8
図(a)は回転角センサ12Aの出力波形で、その立ち
上りエツジはATDC1(10″CAのタイミングを示
している。第8図(b)は第1のタイマーカウンタ13
2の内容を示し、ATDC1(10°CAより所定時間
経過後に初期化された後、ATDClOoCAの立ち下
りエツジより一定周波数のクロックの計数を開始し、A
TDC1(10°CA (7) 立ち上りエツジで計数
を停止する。演算器13Aは立ち上りエツジを検出した
所定時間後にラッチ回路134にストローブ信号を発生
して第1のタイマーカウンタ132の内容をラッチ回路
134へ移すと共に、その直後に第1のタイマーカウン
タ132の内容を初期化する。第8図(C)はランチ回
路134の内容を示すもので第1のタイマーカウンタ1
320区間計数値に応したものとなる。第8図(d)は
第2のタイマーカウンタ133の内容を示し、ATDC
10°CAより所定時間経過後に初期化された後ATD
C1(10°CAの立ち上りエツジより一定周波数のク
ロックの計数を開始し、ATDC10°CAの立ち下り
エツジで計数を停止する。このクロック周波数は第1の
タイマーカウンタ132用と第2のタイマーカウンタ1
33用とで所定の比率を持たせても良いし、比較器13
5へ接続する出力のゲイン比率を変えても良いが、第1
のタイマーカウンタ132の区間の計数出力が大きめに
なるよう調整して、完全に対称な回転速度の時、第1の
タイマーカウンタ132の方が第2のタイマーカウンタ
133より必ず大きな計数結果となるようにしである。The operation of the third embodiment will be explained using FIG. 8. 8th
FIG. 8(a) shows the output waveform of the rotation angle sensor 12A, and its rising edge indicates the timing of ATDC1 (10″CA). FIG. 8(b) shows the output waveform of the rotation angle sensor 12A.
2, after being initialized after a predetermined time has elapsed from ATDC1 (10°CA), counting of clocks with a constant frequency is started from the falling edge of ATDClOoCA, and A
TDC1 (10° CA (7) Counting is stopped at the rising edge. The arithmetic unit 13A generates a strobe signal to the latch circuit 134 after a predetermined time after detecting the rising edge, and transfers the contents of the first timer counter 132 to the latch circuit 134. Immediately thereafter, the contents of the first timer counter 132 are initialized. FIG. 8(C) shows the contents of the launch circuit 134.
This corresponds to the 320 section count value. FIG. 8(d) shows the contents of the second timer counter 133,
ATD after initialization after a predetermined time has elapsed from 10°CA
Counting of a clock with a constant frequency starts at the rising edge of C1 (10° CA) and stops at the falling edge of ATDC10° CA. This clock frequency is used for the first timer counter 132 and the second timer counter 1.
33 may have a predetermined ratio, or the comparator 13 may have a predetermined ratio.
You may change the gain ratio of the output connected to 5, but
The counting output of the timer counter 132 is adjusted to be larger so that when the rotation speed is completely symmetrical, the first timer counter 132 always has a larger counting result than the second timer counter 133. It's Nishide.
ここで、第7図(A)のように特定気筒で失火が発生ず
ると第1のタイマーカウンタ132より第2のタイマー
カウンタ133の計数結果が大きくなり、比較器135
出力が反転して第8図(e)に示すごとく高レベルとな
る。Here, when a misfire occurs in a specific cylinder as shown in FIG. 7(A), the count result of the second timer counter 133 becomes larger than that of the first timer counter 132,
The output is inverted and becomes a high level as shown in FIG. 8(e).
演X14W13Aは回転角センサ12Aの出力の立ち下
りエツジを検出した時、比較器135の出力を見て失火
があったかどうかを判別した後、第2のタイマーカウン
タ133の内容を初期化する。When the performance X14W13A detects the falling edge of the output of the rotation angle sensor 12A, it determines whether there is a misfire by checking the output of the comparator 135, and then initializes the contents of the second timer counter 133.
以下以上の動作を繰り返す。Repeat the above steps.
以上は定常時について述べたが加速時には第7図(A)
の失火が発生した後の如く回転上昇するので比較器出力
は常に低レベルを保つが、加速中に失火が発生した場合
にも検出が可能である。The above has been described under steady state conditions, but when accelerating, Figure 7 (A)
The comparator output always remains at a low level because the engine speed increases as if after a misfire occurs, but even if a misfire occurs during acceleration, it can be detected.
但し減速時に燃料供給を停止してエンジンブレーキを利
かせる場合には失火判定をしてしまうので、減速時には
失火の判定を禁止する必要がある。However, if fuel supply is stopped and engine braking is applied during deceleration, a misfire will be determined, so it is necessary to prohibit misfire determination during deceleration.
このため、全数気筒の1/2以上連続して失火を検出し
た場合は減速状態と判別して、失火判別をキャンセルす
ることで誤検出を防止できる。For this reason, when misfires are detected continuously for 1/2 or more of all the cylinders, it is determined that the engine is in a deceleration state, and the misfire determination is canceled, thereby preventing erroneous detection.
演算器13Aでは所定点火回数間の失火回数より、失火
比率を演算する。上記演算器13Aのマイクロコンピュ
ータを用いた場合の処理を第9図のフローチャートに示
す。この第9図のフローはバッファ131の出力が反転
するごとに実行される。バッファ131の出力が反転す
ると、その出力が低レベルか高レベルかによってステッ
プ1(10で回転角センサ12Aの立ち上りエツジかチ
エツクし、YESの時ステップ130へ分岐し、ラッチ
回路134にラッチストローブ信号を発生し、次のステ
ップ131に進んで第1のタイマーカウンタ132にク
リア信号を発生する0次いで、ステップ132に進んで
点火回数をカウントアツプし、その点火回数を次のステ
ップ133で所定値mより小さいか判定し、YESの時
何もしないで終了する。m以上の時、ステ・ンプ134
へ進んで点火回数に対する失火回数から失火率を演算す
る。The calculator 13A calculates a misfire ratio based on the number of misfires during a predetermined number of ignitions. The flowchart in FIG. 9 shows the processing when a microcomputer is used as the arithmetic unit 13A. The flow shown in FIG. 9 is executed every time the output of the buffer 131 is inverted. When the output of the buffer 131 is inverted, depending on whether the output is at a low level or a high level, step 1 (step 10 checks whether it is a rising edge of the rotation angle sensor 12A; if YES, the process branches to step 130, and a latch strobe signal is sent to the latch circuit 134. The process proceeds to the next step 131 and generates a clear signal to the first timer counter 132. Next, the process proceeds to step 132 to count up the number of ignitions, and the number of ignitions is set to a predetermined value m in the next step 133. Determine if it is smaller than m, and if YES, end without doing anything. If it is greater than or equal to m, step 134
Then, the misfire rate is calculated from the number of misfires relative to the number of ignitions.
この演算が終了したのちステップ135で点火回数と失
火回数のカウンタをクリアする。After this calculation is completed, in step 135, the counters for the number of ignitions and the number of misfires are cleared.
一方、ステップ1(10で立ち上りエツジでない場合は
、ステップ101へ分岐し、比較器135の出力を見て
失火でない(低レベル電位)の時、ステップ110へ分
岐し、連続失火回数のカウンタをクリアしたのちステ・
ンプ107へ分岐し、第2のタイマーカウンタ133へ
クリア信号を発生して終了する。On the other hand, if there is no rising edge in step 1 (10), the process branches to step 101, and when the output of the comparator 135 is checked and it is not a misfire (low level potential), the process branches to step 110, where the counter for the number of consecutive misfires is cleared. After that, Ste.
The process branches to the amplifier 107, generates a clear signal to the second timer counter 133, and ends.
また、ステップ101で失火の時(高レベル電位)はス
テップ102へ分岐し、連続失火回数のカウンタをイン
クリメントしたのち、ステ・ンブ104へ行き、該カウ
ンタ値が2以上(4気筒の時)が判別し、YESの時は
減速と判断して失火とは計数しない。一方、ステップ1
04でNoの時ステップ105へ分岐し、失火回数をイ
ンクリメントした後、ステップ107へ分岐する。If a misfire occurs in step 101 (high level potential), the process branches to step 102, where the counter for the number of consecutive misfires is incremented, and then the process goes to step 104, and if the counter value is 2 or more (for 4 cylinders), the process branches to step 102. If the answer is YES, it is judged as deceleration and is not counted as a misfire. On the other hand, step 1
If the answer is No in 04, the process branches to step 105, in which the number of misfires is incremented, and then the process branches to step 107.
上記操作により全気筒の1/2以上連続した失火時は減
速状態と判別して、失火回数のカウントに含めないよう
に出来る。By the above operation, when 1/2 or more of all cylinders misfire consecutively, it can be determined as a deceleration state and not included in the count of misfires.
なお、回転角センサはホールセンサに代えて光センサや
マグネット・ピック・アップセンサを用いても良いこと
は勿論である。Note that, of course, an optical sensor or a magnetic pickup sensor may be used as the rotation angle sensor instead of the Hall sensor.
また、第6図の実施例において、失火の判定方法のすべ
てをマイクロコンピュータによるプログラム処理で行な
っても良い。この場合の第4実施例のフローチャートを
第10図に示す。Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 6, the entire misfire determination method may be performed by program processing by a microcomputer. A flowchart of the fourth embodiment in this case is shown in FIG.
この第1O図のフローもバッファ131の出力が反転す
るごとに実行される。バッファ131の出力が反転する
と、ステップ2(10にてバッファ131の出力が反転
するごと(第1、第2の回転角ごと)の所要時間を演算
した後、次のステップ201へ進む。このステップ20
1ではバッファ131の出力が低レベルか高レベルかに
よって回転角センサ12Aの立ち上がりエツジかチエツ
クし、YESの場合、ステップ2(10で演算した今回
の所要時間が第1の回転角の時間であると判断してステ
ップ202へ進む。このステップ202ではこの第1の
回転角時間に所定の係数を乗算した後、ステップ203
へ進んで、この結果をTF90としてストアする。The flow shown in FIG. 1O is also executed every time the output of the buffer 131 is inverted. When the output of the buffer 131 is reversed, the process proceeds to the next step 201 after calculating the time required each time the output of the buffer 131 is reversed (for each first and second rotation angle) in step 2 (10). 20
In step 1, whether the output of the buffer 131 is at a low level or a high level is checked to see if it is the rising edge of the rotation angle sensor 12A, and if YES, the current required time calculated in step 10 is the time for the first rotation angle. The process proceeds to step 202. In step 202, this first rotation angle time is multiplied by a predetermined coefficient, and then step 203
Proceed to and store this result as TF90.
一方、ステップ201でNoの場合、ステップ2(10
で演算した今回の所要時間が第2の回転角の時間である
と判断してステップ210へ進む。On the other hand, if No in step 201, step 2 (10
It is determined that the current required time calculated in step 2 is the time for the second rotation angle, and the process proceeds to step 210.
このステップ210では今回の第2の回転角時間と前回
TF90にストアした第1の回転角時間とを比較し、今
回の第2の回転角時間がTF90にストアした時間より
長いとき、失火が発生して今回の第2の回転角時間が長
くなったものと判断してステップ211へ進み、失火フ
ラグをセットする。また、ステップ210にて今回の第
2の回転角時間がTF90にストアした時間未満のとき
、正常燃焼であると判断してステップ220へ進み失火
フラグをクリアする。In this step 210, the current second rotation angle time is compared with the first rotation angle time previously stored in the TF90, and if the current second rotation angle time is longer than the time stored in the TF90, a misfire occurs. Then, it is determined that the current second rotation angle time has become longer, and the process proceeds to step 211, where a misfire flag is set. Further, in step 210, when the current second rotation angle time is less than the time stored in the TF 90, it is determined that combustion is normal, and the process proceeds to step 220, where the misfire flag is cleared.
なお、第1O図の実施例では第1の回転角時間に所定の
係数を乗算するようにしたが、第2の回転角時間を所定
の係数で除算するようにしてもよく、また、これらの係
数は回転速度の大きさや1回転当たりの吸入空気量もく
は負荷で切り換えるようにすれば、さらに効果的である
。また、第1の回転角と第2の回転角との角度比率を変
えることにより係数の乗除を省略することもできる。In the embodiment shown in FIG. 1O, the first rotation angle time is multiplied by a predetermined coefficient, but the second rotation angle time may be divided by a predetermined coefficient. It will be more effective if the coefficient is changed depending on the rotational speed, the amount of intake air per rotation, or the load. Further, by changing the angular ratio between the first rotation angle and the second rotation angle, multiplication and division of the coefficients can be omitted.
以上詳述したように本発明は、1点火周期を第1の回転
角と第2の回転角との2つに分け、それぞれに対応した
第1の回転角時間と第2の回転角時間とに応じて故障気
筒の検出を行う。したがって、イグニッションコイルの
2次側、燃料系等の故障を含めた故障気筒の検出が少数
パルスのクランク角センサを用いた多気筒エンジンにつ
いても可能であるという優れた効果がある。As detailed above, the present invention divides one ignition period into two, the first rotation angle and the second rotation angle, and sets the corresponding first rotation angle time and second rotation angle time. A faulty cylinder is detected according to the condition. Therefore, there is an excellent effect that detection of failed cylinders including failures in the secondary side of the ignition coil, fuel system, etc. is possible even in a multi-cylinder engine using a crank angle sensor with a small number of pulses.
第1図はクレーム対応図、第2図は本発明を適応した4
気筒4サイクルエンジンの第1実施例についての構成図
、第3図は上記実施例の加速状態におけるタイミングチ
ャート、第4図は上記実施例の作動説明に供するフロー
チャート、第5図は本発明の第2実施例の作動説明に供
するフローチャート、第6図は本発明装置の第3実施例
を示す構成図、第7図(A)、(B)は4気筒エンジン
の定常状態での瞬時回転速度特性図、第8図は上記第3
実施例の作動説明に供する各部波形図、第9図は上記第
3実施例の作動説明に供するフローチャー1・、第1O
図は本発明装置の第4実施例の作動説明に供するフロー
チャートである。
II、lla、12・・・回転角検出手段、13・・・
ECU。Figure 1 is a claim correspondence diagram, and Figure 2 is a diagram of 4 to which the present invention is applied.
A configuration diagram of a first embodiment of a four-cylinder four-stroke engine, FIG. 3 is a timing chart in an acceleration state of the above embodiment, FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the above embodiment, and FIG. 5 is a flow chart of the present invention. Flowchart for explaining the operation of the second embodiment, FIG. 6 is a configuration diagram showing the third embodiment of the device of the present invention, and FIGS. 7(A) and (B) are instantaneous rotational speed characteristics of a 4-cylinder engine in a steady state. Figure 8 is the above 3rd figure.
FIG. 9 is a waveform diagram of each part to explain the operation of the embodiment, and a flowchart 1.
The figure is a flowchart for explaining the operation of the fourth embodiment of the device of the present invention. II, lla, 12... Rotation angle detection means, 13...
E.C.U.
Claims (11)
回転角と第2の回転角との2つに分けて検出する回転角
検出手段と、 前記第1の回転角に対応する時間と前記第2の回転角に
対応する時間とを検出する回転角時間検出手段と、 前記第1の回転角時間と前記第2の回転角時間とに応じ
て前記エンジンの異常を検出する異常検出手段と を備えることを特徴とするエンジン用故障検出装置。(1) Rotation angle detection means that detects one ignition cycle of the engine divided into two parts, a first rotation angle and a second rotation angle, at predetermined angular intervals; and a time corresponding to the first rotation angle. and a rotation angle time detection means for detecting a time corresponding to the second rotation angle; and an abnormality detection means for detecting an abnormality in the engine according to the first rotation angle time and the second rotation angle time. 1. A failure detection device for an engine, comprising: means.
周期を回転速度変化が大きい第1の回転角と回転速度変
化が小さい第2の回転角とに分けて検出する回転角検出
手段と、 前記第1の回転角に対応する時間と前記第2の回転角に
対応する時間とを検出する回転角時間検出手段と、 前記第1の回転角時間と前記第2の回転角時間とに応じ
て前記エンジンの異常気筒を検出する異常気筒検出手段
と を備えることを特徴とするエンジン用故障検出装置。(2) a rotation angle detection means that detects one ignition cycle of the engine in a state of acceleration of the engine by dividing it into a first rotation angle where the rotation speed change is large and a second rotation angle where the rotation speed change is small; rotation angle time detection means for detecting a time corresponding to one rotation angle and a time corresponding to the second rotation angle; 1. An engine failure detection device comprising: abnormal cylinder detection means for detecting an abnormal cylinder of the engine.
第1の回転角の間、等加速で変化すると仮定して、前記
第1の回転角時間と前記第2の回転角時間と前記第1の
回転角と前記第2の回転角とに応じて、次回の点火にお
ける前記第1の回転角時間を推定する回転角時間推定手
段と、 前記検出される第1の回転角時間と前記推定される第1
の回転角時間との偏差に応じて前記エンジンの異常気筒
を検出する第1の異常検出手段とを備えることを特徴と
する請求項(2)記載のエンジン用故障検出装置。(3) The abnormal cylinder detection means detects the first rotation angle time and the second rotation angle, assuming that in the acceleration state of the engine, the rotation speed changes with constant acceleration during the first rotation angle. rotation angle time estimating means for estimating the first rotation angle time in the next ignition according to the rotation angle time, the first rotation angle, and the second rotation angle; The rotation angle time and the estimated first
3. The engine failure detection device according to claim 2, further comprising: first abnormality detection means for detecting an abnormal cylinder of the engine according to a deviation from a rotation angle time of the engine.
第2の回転角に対する第2の単位回転角時間とを演算す
る単位回転角時間演算手段と、前記第2の単位回転角時
間と前記第2の単位回転角時間とに応じて前記エンジン
の異常気筒を検出する第2の異常検出手段と を備えることを特徴とする請求項(2)記載のエンジン
用故障検出装置。(4) The abnormal cylinder detection means includes unit rotation angle time calculation means for calculating a first unit rotation angle time for the first rotation angle and a second unit rotation angle time for the second rotation angle. , a second abnormality detection means for detecting an abnormal cylinder of the engine according to the second unit rotation angular time and the second unit rotation angular time. failure detection device for engines.
2よりも小さい角度であり、前記第1の回転角は1点火
周期から前記第2の回転角を引いた角度であることを特
徴とする請求項(2)〜(4)のいずれかに記載のエン
ジン用故障検出装置。(5) The second rotation angle is 1/1 of one ignition cycle before top dead center.
2, and the first rotation angle is an angle obtained by subtracting the second rotation angle from one ignition period. failure detection device for engines.
1/3の角度であり、前記第2の回転角は1点火周期か
ら前記第2の回転角を引いた角度であることを特徴とす
る請求項(2)〜(5)のいずれかに記載のエンジン用
故障検出装置。(6) The second rotation angle is approximately 1/3 of one ignition period before top dead center, and the second rotation angle is the angle obtained by subtracting the second rotation angle from one ignition period. The engine failure detection device according to any one of claims (2) to (5).
後20゜の間の第1の角度位置と、この各気筒の第1の
角度位置間を所定の角度比で2つに分ける第2の角度位
置とを検出するものであり、前記異常検出手段は前記第
1の回転角時間と前記第2の回転角時間との非対称性か
ら失火を判別するものであることを特徴とする請求項(
1)記載のエンジン用故障検出装置。(7) The rotation angle detection means detects a first angular position between the top dead center of each cylinder and 20 degrees after the top dead center, and a predetermined angular ratio between the first angular positions of each cylinder. and a second angular position divided into two, and the abnormality detection means determines a misfire from the asymmetry between the first rotation angular time and the second rotation angular time. Claims (
1) The engine failure detection device described above.
段による失火判別を実質的に無効にする減速判別手段を
備えることを特徴とする請求項(7)記載のエンジン用
故障検出装置。(8) The engine failure detection device according to claim (7), further comprising deceleration determining means that substantially invalidates the misfire determination by the abnormality detecting means when determining the deceleration state of the engine.
筒の1/2以上が連続失火した時に減速状態であると判
別するものであることを特徴とする請求項(8)記載の
エンジン用故障検出装置。(9) The engine failure according to claim (8), wherein the deceleration detecting means determines that the deceleration state is occurring when 1/2 or more of all cylinders continuously misfire by the abnormality detecting means. Detection device.
前記第2の回転角時間とのいずれかに補正係数を乗除し
て2区間の所要時間をエンジン正常時に非対称化する補
正係数付加手段と、この補正係数を付加した所要時間と
付加しない区間の所要時間との大小関係を比較して失火
を判別する比較手段とを備えることを特徴とする請求項
(7)記載のエンジン用故障検出装置。(10) The abnormality detection means adds a correction coefficient to make the required time of the two sections asymmetrical when the engine is normal by multiplying or dividing either the first rotation angular time or the second rotation angular time by a correction coefficient. An engine failure according to claim (7), characterized in that the engine malfunction according to claim (7), further comprising a comparing means for determining a misfire by comparing the magnitude relationship between the required time with the correction coefficient added and the required time of the section without the addition. Detection device.
なくとも一方により変化させる補正係数可変手段を備え
ることを特徴とする請求項(10)記載のエンジン用故
障検出装置。(11) The engine failure detection device according to claim (10), further comprising a correction coefficient variable means for changing the correction coefficient depending on at least one of engine speed and load.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3692490A JP2850444B2 (en) | 1989-08-05 | 1990-02-16 | Engine failure detection device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20364389 | 1989-08-05 | ||
JP1-203643 | 1989-08-05 | ||
JP3692490A JP2850444B2 (en) | 1989-08-05 | 1990-02-16 | Engine failure detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03156340A true JPH03156340A (en) | 1991-07-04 |
JP2850444B2 JP2850444B2 (en) | 1999-01-27 |
Family
ID=26376028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3692490A Expired - Fee Related JP2850444B2 (en) | 1989-08-05 | 1990-02-16 | Engine failure detection device |
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JP (1) | JP2850444B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10011270B2 (en) | 2015-08-05 | 2018-07-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Apparatus and method of controlling vehicle |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3692490A patent/JP2850444B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10011270B2 (en) | 2015-08-05 | 2018-07-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Apparatus and method of controlling vehicle |
Also Published As
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JP2850444B2 (en) | 1999-01-27 |
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