JPH03164554A - 内燃機関の失火気筒検出装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の失火気筒検出装置に関し、特に機関
回転周期に基づいて各気筒の平均有効圧の変化量に略相
当する判別値を演算し、この判別値とスライスレベルと
を比較することで失火気筒を判別するよう構成された検
出装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関においては、点火系又は燃料噴射弁等の燃料供
給系の故障、更に、圧縮漏れ等によって失火が発生する
ことがある。

失火が発生すると、かかる失火気筒に供給された燃料が
燃焼しないまま排気系に排出され、この未燃焼ガスが排
気浄化用に設けられた触媒装置で燃焼して該触媒装置を
焼損させることがあり、触媒装置が焼損すると、排気浄
化能力の低下によって排気中の有害成分濃度を増大させ
てしまうという問題が発生する。このため、失火発生を
検出し、失火が検出されたときには、失火発生を警告し
たり、失火している気筒への燃料供給を停止するなどの
フェイルセーフ制御を実行することが要求される。

失火を検出する装置としては、以下に示すように機関回
転変動に基づき失火気筒を判別するものがある（１９７
９年Ｉ　５ＡＴＡ−Ｐａ　ｐ　ｅ　ｒ　ｒＥｘｐｅｒ−
−ｉｅｎｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ
　ｆｏｒ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｒ
ｏｕｇｈｎｅｓｓＪｂｙ　　Ｒ，、Ｌａｔｓｃｈ、Ｅ、
Ｍａｕｓｎｅｒ＋Ｖ　、　Ｂ　１ａｎｃｈｉ　　参照）
。

即ち、機関の変動度合い（エンジンラフネス度）を各気
筒の平均有効圧の変化量として示す判別値ＬＵｎを各気
筒別に演算し、このＬＵｎに基づき失火気筒を検出する
ものであり、ＬＵｎは以下のようにして導かれる。

ここで、Ｍ＝機関発生トルク、Ｗ＝負荷トルク、ω＝ク
ランク角速度、θ−イナーシャモーメント、を−時間、
Ｔ＝クランク回転周期瞬時値、ζ＝クランク角度、ｊ＝
０．　１．　３．　　・・・、Ｔｊ＝２ｏｒｌクランク
軸回転周期、Ｔ　ｊ−＋−１回前のＴｊとすると、 ｔ 上記式を１クランク軸回転に対し積分すると、ここで、
Ｗを定数と仮定し、かつ、’ｒｊ＝ｒｊ＃Ｔ’ｊ−ｔと
すると、 となり、上記式の左辺が失火気筒の発生と密接な関係に
ある内燃機関の平均有効圧の変化量ΔＰｉに相当するこ
とから、右辺の回転周期に関わる演算を行えば、間接的
に平均有効圧の変化を捉えることができ、これによって
失火気筒を特定できるから、右辺の演算結果を機関変動
度合い判別値ＬＵｎとして、この判別値ＬＵｎに基づき
平均有効圧が所定以上に減少変化しているか否かを判別
して失火を検出できるようにする。

ここで、平均有効圧Ｐｉの変化量ΔＰｉに相当する機関
変動度合い判別値ＬＵｎの演算式は、下式のように、 となるが、実用上で簡単に演算できるように以下のよう
にして簡略化する。即ち、Δ（ΔＴｊ）＝（Ｔ　ｊ−＋
−Ｔ　ｊ−ｚ）−（Ｔ　ｊ　−Ｔ　Ｌ−＋）であるが、
４気筒内燃機関の場合にはＴｊ−＋＝３６０’前の１８
０゜周′＃Ｊ１（ＴＤＣ毎にサンプリングされるＴＤＣ
周期）、Ｔｊ−ｚ−７２０°（２回転）前の１８０°周
期、Ｔｊ＝最新の１８０°周期とする。更に、ＴＪ３は
演算が大変であるから、ＴＪ、Ｔｊ−Ｉ又はＴｊ−ｚに
置き換える。ここで、３６０°（１回転）前の１８０６
周期をｈａｌｆ、７２０　’　（２回転）前の１８０°
周期をｏｌｄ、最新の１８０゜周期をｎｅ−とし、かつ
、１”　ｊ３の代わりにＴｊ−ｘ（７２０”前の１８０
　”周期＝ｏｌｄ）を用いるものとすれば、前記機関変
動度合い判別値ＬＵｎの演算式は、以下のように簡略化
される。

上記演算式に基づく機関変動度合い判別値ＬＵｎの設定
を行うと、例えば第５図（４気筒機関で＃１気筒の失火
発生状態）に示すように、４気筒内燃機関の＃１気筒に
対応する判別値ＬＵＩは、ＴＤＣ毎（１８０°）に更新
される１８０°周朋計測結果の最新値が＃ｌ気筒の筒内
圧に影響されるものであるときに演算され、ｎｅＷをこ
の＃ｌ気筒の最新１８０°周期、ｈａｌｆを１回転前の
＃４気筒の筒内圧に影響される１８０　’周期、ｏｌｄ
を１サイクル前に＃１気筒の筒内圧に影響される１８０
６周期として演算される。

ここで、上記判別値ＬＵｎによる失火気筒判別は、運転
条件（例えば機関回転速度及び機関負荷）で決定される
スライスレベルＳＬ（平均有効圧の所定減少量）以下の
判別値ＬＵｎ　（スライスレベルＳＬ以上の平均有効圧
減少）があったとき失火をりと判別し、連続して判別値
ＬＵｎが平均有効圧の減少を示し、かつ、その何れかが
ＳＬを越える減少量を示すときには、最初のものを失火
によるものと判別するという判定ロジックに基づいて行
われ、第５図に示すように＃１気筒が継続して失火して
いる場合には、図に示すように判別値ＬＵｎは、＃１気
筒、＃３気筒に対応する判別値ＬＵｌ、ＬＵ３がそれぞ
れマイナスの値となって、然も両方がスライスレベルＳ
Ｌ以下となっているが、＃ｌ気筒に対応する判別値ＬＵ
Ｉが最初であるから＃１気筒が失火していると判別され
る。

尚、前記スライスレベルＳＬは、全気筒で失火が発生し
ていないときの最小のＬＵｎと、失火発生時の最小ＬＵ
ｎと、の中間値付近となるとなるように運転条件に応じ
て予めマツプに記憶させておき、運転条件の違いによる
ＬＵｎレベルの変化（第６図参照）に対応して判別精度
が確保できるようにしである。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のように４気筒内燃機関においては、各
気筒の圧縮上死点間隔（１８０°ＣＡ周期）を計測し、
該計測結果を用いて前記演算式に従い判別値ＬＵを演算
して失火気筒を検出できることが実験からも確認された
が、気筒数が増大した場合には、必ずしも圧縮上死点の
周期を計測することで、失火検出が行えるものではない
ことが６（ｌ　Ｋ’１された。

即ち、例えば８気筒のある機関では、第７図に示すよう
に、クランク角速度周波数ｆｓ／クランク軸１回転周波
数ｆｍ−１，５次以上の成分、即ち、２４０’　　（１
，５次）、　１８０’（２次）、　１４４″（２，５次
）周期の計測では失火の有無によって角速度（周期）に
レベル差が殆ど発生しないために失火検出が行えず、ｆ
　ｓ　／　ｆ　ｍ＝１．ｏ、　０．５次の成分（３６０
°又は７２０周期）で失火の有無により角速度にレベル
差が発生して失火検出が行える場合がある。これは、気
筒数が多くなると、１つの気筒が失火していても他が全
て正常燃焼していると前記失火気筒の影響が回転に反映
され難いため、第８図に示すように、失火発生によるク
ランク角速度の乱れが小さくなるためであり、特に、気
筒数が増大するとかかる傾向が顕著になり、４気筒の場
合と同様に圧縮ＴＤＣ間隔周期を計測したのでは、機関
によって失火検出が行えなくなる場合があった。

また、上記のように４気筒機関では、ＴＤＣ周期（１８
０°）を計測することで失火気筒の検出が行えるが、更
に失火の有無によって判別値ＬＵｎに大きな差が表れる
ようにすれば、より失火判別の精度を向上させることが
できるため、失火の有無が判別値ＬＵｎの差として明確
に表れるようにしたいという要求があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、圧縮Ｔ
ＤＣ周期の計測結果からは失火気筒検出を精度良く行え
ない機関でも検出精度を確保できる失火気筒検出装置を
提供すると共に、圧縮ＴＤＣ周期を計測することにより
失火気筒検出が行える機関における検出精度を向上させ
ることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、内燃機関各
気筒の所定クランク角位置それぞれから所定角度間の周
期を計測する所定クランク角基準周期計測手段と、この
所定クランク角基準周期計測手段で計測された周期に基
づいて各気筒の平均有効圧の変化量に略相当する値であ
る機関変動度合い判別値を各気筒に対応させて演算する
機関変動度合い演算手段と、かかる演算手段により演算
された機関変動度合い判別値と所定のスライスレベルと
を比較して失火気筒を判別する失火気筒判別手段と、を
含んで内燃機関の失火気筒検出装置を構成するようにし
た。

また、第１図点標示のように、前記所定クランク角基準
周期計測手段に代えて、内燃機関各気筒の圧縮上死点間
における所定角度範囲の周期を計測する周期計測手段を
備え、この周期計測手段で計測された周期に基づき機関
変動度合い演算手段が機関変動度合い判別値を各気筒に
対応させて演算するようにしても良い。

更に、機関変動度合い演算手段が、最新に計測された周
期をＴφ、ｌ／２サイクル前に計測された周期をＴＩ、
１サイクル前に計測された周期をＴ２としたときに、機
関変動度合い判別値ＬＵが、ｚ として演算されるよう構成すると良い。

く作用〉 かかる構成の失火気筒検出装置によると、所定クランク
角基準周期計測手段が各気筒の所定クランク角位置それ
ぞれから所定角度間の周期を計測し、この周期計測値に
基づいて機関変動度合い演算手段が、各気筒別に機関変
動度合い判別値を演算する。前記機関変動度合い判別値
は、各気筒の平均有効圧の変化量に略相当する値であり
、この機関変動度合い判別値と所定のスライスレベルと
を比較することによって失火気筒判別手段は失火気筒を
判別する。

即ち、圧縮上死点の間隔周期を計測した場合に失火の有
無によって機関変動度合い判別値に大きな差が表れない
機関でも、失火の有無が明確に表れるような所定角度を
周期計測範囲として選択することで失火判別が行えるこ
とになり、例えば、所定クランク角位置としての圧縮上
死点からの所定角度を、例えば第７図に示すような特性
の８気筒機関では、３６０＠又は７２０＠とすることで
失火検出が可能となる。

また、所定クランク角基準周期計測手段に代えて、各気
筒の圧縮上死点間における所定角度範囲の周期を計測す
る周期計測手段を設けた場合には、前記所定角度範囲を
燃焼結果がクランク角速度として明確に表れる角度範囲
とすることにより、圧縮上死点の間隔周期に基づく判別
値によって失火の有無を検出できる機関において、より
一層失火の有無で機関変動度合い判別値に大きな差が表
れるようにできる。

上記のように計測された周期に基づいて各気筒の平均有
効圧の変化量に略相当する値である機関変動度合い判別
値ＬＵを演算するには、最新に計測された周期をＴφ、
ｌ／２サイクル前に計測された周期をＴＩ、１サイクル
前に計測された周期をＴ２としたときに、 として演算すれば、かかる機関変動度合い判別値は、気
筒別の平均有効圧の変化量に略相当する値となって、然
も、上記のように簡便な式で演算できる。

（実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、４気筒内燃機関１の図
示しないクランク軸には、磁性材によって形成されその
周囲にクランク角３’（３ＯＣＡ）毎の１２０個の凸部
が形成されたシグナルディスクプレート２が軸支されて
おり、シグナルディスクプレート２の周縁付近に固定さ
れた３°ＣＡ検出用の電磁ピックアップ３の磁石開放端
を、クランク軸の回転に伴って前記凸部が開閉すること
によって誘導起電力パルスを得るように構成され、前記
シグナルディスクプレート２と３”ＣＡ検出用の電磁ピ
ックアップ３とによって３”ＣＡ毎の検出信号が得られ
るようにしである。

また、前記シグナルディスクプレート２の一端面には、
回転軸を挟んで同一円周上に一対の突起部２ａ、２ｂを
設けであると共に、この突起部２ａ、２ｂを検出するＴ
ＤＣ検出用の電磁ピックアツブ４によって１８０″ＣＡ
毎に誘導起電力パルスを得て、シグナルディスクプレー
ト２の突起部２ａ、２ｂと、電る■ピックアップ４との
組み合わせによって１８０　’　ＣＡの検出信号が得ら
れるようにしてあり、前記突起部２ａ、２ｂの電磁ピッ
クアップ４による検出位置を、上死点位置（ＴＤＣ）に
位置合わせすることにより、各気筒の圧縮Ｔ　ＤＣ位置
が検出できるようになっている。

前記各電磁ビックアンプ３．４から出力される誘導起電
力は、ゼロクロスコンパレータ５，６にそれぞれ入力さ
れ、ＯＶレベルに対する大小に基づく０■中心のパルス
波に変換され、更に、次の波形整形回路７．８では、０
■をローレベルとするパルス波に整形される。

３°ＣＡ毎に立上がる（立下がる）波形整形回路７の出
力パルス（以下、３＠ＣＡパルスと略す。）は、コント
ロールユニット９のタイマｌに入力され、タイマ１はこ
の３”ＣＡパルスのパルス数をカウントする。また、各
気筒のＴＤＣ位置で１８０゜ＣＡ毎に立上がる（立下が
る）波形整形回路８の出力パルス（以下、ＴＤＣパルス
と略す。）は、コントロールユニット９のトリガｌに入
力され、ＴＤＣパルスの立上がりに基づいてトリガ信号
を出力する。

コントロールユニット９のタイマ２は、トリガ１からト
リガ信号が出力されたとき、即ち、各気筒のＴＤＣ位置
からのタイマ１による３’ＣＡパルスのパルスカウント
数が、ＡＴＤＣ４５°相当になると（３’ＣＡパルスを
１５カウントすると）、パルス出力をハイレベル信号に
立上げ、また、ＡＴＤＣ１３５’相当になるとそのパル
ス出力をローレベルに立下げるものであり、結果、各気
筒の圧縮ＴＤＣ後のＡＴＤＣ４５°からＡＴＤＣ１３５
°までの間ハイレベルであるパルス信号を出力する。

また、コントロールユニット９の周期計測手段としての
タイマ３は、タイマ２のパルス出力を入力して、該パル
ス出力の立上がり（ＡＴＤＣ４５°）から立下がり（Ａ
ＴＤＣ１３５°）までの時間（周期）を、コントロール
ユニット９内藏のタイマーにより計測させる。

ここで、前記コントロールユニット９は、第３図のフロ
ーチャートに示すプログラムに従って４気筒の中で失火
が発生している気筒の検出を行い、失火発生が検出され
た気筒のナンバーを、例えば機関１が搭載された車両の
運転席付近に表示させる。

尚、第３図のフローチャートは、実行タイミングが異な
る２つのプログラムが、途中から同一処理を行うように
なるために重ねて示しであるもので、実際には、何れか
一方のプログラムを実行して失火気筒検出を行うように
すれば良い。

最初に、各気筒の圧縮ＴＤＣ周朋に基づく失火気筒検出
について説明すると、かかる制御に関わるプログラムは
、トリガ１の人力、即ち、ＴＤＣパルスの立上がりであ
る圧縮ＴＤＣ位置が検出されたときに割込実行されるも
のであり、まず、ステップ１（図中ではＳｌとしである
。以下同様）では、微小時間毎にカウントアツプされる
フリーランカウンタの値をＴにセントし、かつ、このＴ
から前回割込実行時（前回の圧縮ＴＤＣ）におけるフリ
ーランカウンタの値であるＭＴを減算して、本プログラ
ムの割込実行間隔におけるフリーランカウンタのカウン
トアツプ値Ｔｍを求める。本プログラムは、前述のよう
に各気筒の圧縮ＴＤＣで実行されるから、前記Ｔｍは圧
縮ＴＤＣ）Ｍ］ｊｔＪｌを示すことになり、この部分が
所定クランク角基準周期計測手段に相当し、本実施例で
は所定クランク角位置を圧縮ＴＤＣとする。

次のステップ２では、今回ステップ１でフリーランカウ
ンタの値がセットされたＴをＭＴに更新設定して、次に
本プログラムが割込実行されたときに、このＭＴが前回
データとして用いられるようにする。

ステップ３では、上記のようにして圧縮’ｒ　Ｄ　Ｃ毎
に求められる圧縮ＴＤＣ周期Ｔｍの最新値Ｔｍφ、１回
前の値７ｍ１，２回前の値Ｔｍ２．３回前の値Ｔｍ３の
更新設定を行う。即ち、本プログラムの前回実行時に演
算されて最新値ＴｍφにセットされたＴｍは、今回のＴ
ｍ演算によって前回値Ｔｍｌとなるから、以下同様にし
て、前回までの各データを更に１回前のデータとして更
新設定し、今回ステップ１で演算されたＴｍを最新値と
してＴｍφにセットする。

ステップ４では、上記のようにして更新した圧縮ＴＤＣ
周期の新旧データの平均を以下の式に従って求め、その
結果をｔｍにセットする。

ここで、Ｔｍφ＋’ｐｍｌ　＋’ｌ’ｍ２＋Ｔｍ３は、
それぞれが圧縮ＴＤＣ周期である１８０°ＣＡ周期を示
すデータであるから、機関１の２回転（７２０”ＣＡ）
周期を示すことになり、ｔｍは見掛は上１８０　’ＣＡ
周期となるが、Ｔｍφ、’ｌ”’ｍｌ、Ｔｍ２．Ｔｍ３
の変動が無効とされるから、ｔｍは２回転周期を示すデ
ータとして取り扱うことができる。

このようにして求められる２回転周期を示すデータであ
る【ｍは、次のステップ５で最新値ｔｍφにセットされ
、以下、１回前（１８０’　ＣＡ前）のデータｔ　ｍ　
ｌには前回までの最新値ｔｍφをセットし、２回前（３
６０”　ＣＡ前）のデータｔｍ２には前回までの１回前
のデータｔｍｌをセットし、更に、３回前（５４０°Ｃ
Ａ前）のデータｔｍ３には前回までの２回前のデータｔ
ｍ２をセットし、前回までの３回前のデータｔｍ３は４
回前（７２０°ＣＡ前）のデータｔ　ｍ　４にセットす
る。

このようにして、２回転周期を示すデータであるｔｍを
、各気筒の圧縮ＴＤＣ毎にサンプリングして、時系列的
にｔｍφ〜ｔｍ４に記憶させると、機関変動度合い演算
手段としての次のステップ２１では、かかる周期計測結
果に基づいて機関変動度合い判別値ＬＵを以下の式に従
って演算する。

上記演算式において、ｔｍφが最近の２回転周期を示し
、ｔｍ２が１回転前（１／２サイクル前）にサンプリン
グされた２回転周朋を、更に、ｔｍ４が２回転前（１サ
イクル前）にサンプリングされた２回転周期を示し、前
述のように、かかる演算式に基づく判別値ＬＵは、各気
筒の平均有効圧の変化量に略相当する値を２回転周期か
ら求めたものとなる。

４気筒機関１では、圧縮ＴＤＣの周期（１８０９Ｃ八周
朋）を計測しても、失火の有無によって圧縮ＴＤＣ間に
おけるクランク角速度の変化が大きく、失火の有無によ
って判別値ＬＵに明確な差が発生して失火気筒検出が行
えるから、上記のように２回転周！１ＩＩＩ（７２０°
ＣＡ周期）を計測する必要がないが、例えば８気筒機関
では、第７図に示したように、圧縮ＴＤＣＪｆＪ期（９
０°ＣＡ周期）を計測したのでは、失火の有無によって
差が出す失火検出できないため、３６０°ＣＡ又は７２
０　”　ＣＡ周期を計測する必要がある。

例えば８気筒機関で３６０　　°ＣＡ周期を計測する場
合には、各気筒別に圧縮ＴＤＣからｉ関が１回転する周
期を計測しても良いが、上記実施例のように、圧縮ＴＤ
Ｃ周期（９０”　ＣＡ周！ｔＪＩ）を計測し、３６０　
°ＣＡ周期を時系列的に記憶させておいた圧縮ＴＤＣ周
期の加算値として求めるようにしても良く、コノように
しテ３６０°ＣＡ又ハ？２０　’　ＣＡ周期を求めれば
、８気筒機関においても失火の有無を精度良く検出する
ことができるものである。従って、８気筒に限らず圧縮
ＴＤＣ周期計測に基づく判別値Ｌ［Ｊの演算結果からは
失火検出を行えないような機関では、例えは圧縮ＴＤＣ
周期の２倍３倍、４倍というように圧縮ＴＤＣからの周
期計測角度を変えて実験し、計測された周期に基づく判
別値ＬＵ演算によって失火の検出が行える周期計測角度
を求めれば良い。

次に、ＴＤＣ毎に実行される上記実施例と異なるタイミ
ングで実行される他方の失火気筒検出プログラムについ
て説明する。以下に説明するプログラムは、第３図に示
すフローチャートにおいて、ステップ２１で判別値ＬＵ
を演算する前の処理が前述の場合と異なるものであり、
判別値ＬＬＪ演算以降の処理は実行タイミングが異なる
ものの同様である。

即ち、前述のプログラムはＴＤＣが検出される毎に実行
されたが、次に説明するプログラムは、ＡＴＤＣ１４０
’が検出される毎に実行される。尚、前記実行タイミン
グであるＡＴＤＣ１４０°は、ＡＴＤＣ３５’〜ＡＴＤ
Ｃ１３５°周期の計測直後を示すものであり、特にＡＴ
ＤＣ１４０”に限定するものでなく、ＴＤＣパルスから
３’ＣＡパルスをカウントすることにより検出されるＡ
ＴＤＣ１３５直後の所定時期であれば良い。

ＡＴＤＣ１４０’が検出されて割込実行されると、まず
、ステップ１１で、タイマ３によって計測されたＡＴＤ
Ｃ３５°〜ＡＴＤＣ１３５’周期の最新値を入力する。

そして、次のステップ１２では、ＡＴＤＣ１４０’毎に
上記ステップ１１で入力したデータを時系列的に最新値
から４回前まで記憶するｔｍφ、ｔｍｌ。

ｔｍ２．ｔｍ３．ｔｍ４の各データの更新設定を行う。

即ち、前回までの【ｍφ、ｔｍｌ、ｔ、ｍ２゜ｔｍ３を
それぞれ更に１回前の周期データとしてｔｍｌ、ｔｍ２
．ｔｍ３．ｔｍ４にセットすると共に、ｔｍφに今回ス
テップ１１で人力した周期データをセントする。

このようにして、ＡＴＤＣ１４０’毎に更新させた新旧
のＡＴＤＣ３５°〜Ａ　Ｔ　Ｄ　Ｃ１３５°周期データ
に基づき、次のステップ２１で判別値ＬＵを演算するも
のであり、この場合は、最近のＡＴＤＣ３５’〜ＡＴＤ
Ｃ１３５°周期ｔｍφと、ｌ／２サイクル（１回転）前
のＡＴＤＣ３５’〜ＡＴＤＣ１３５”周期ｔｍ２と、１
サイクル（２回転）前のＡＴＤＣ３５°〜ＡＴＤＣ１３
５°周！ｔＩＩｔ　ｍ　４とによって判別値ＬＵが演算
される。

ところで、４気筒機関においては、第４図及び第５図に
示すように、圧縮ＴＤＣ周期を計測することによって失
火気筒の検出が行えるが、前記ＡＴＤ’Ｃ３５’〜ＡＴ
ＤＣ１３５°は、第４図に示すように、４気筒機関にお
いて燃焼の結果がクランク角度として特に明確に表れる
角度域であるから、このＡＴＤＣ３５’〜ＡＴＤＣ１３
５’周期を計測し、この周期に基づいて判別値ＬＵを演
算すれば、第４図に示すように、失火の有無による判別
値Ｌ　ｔＪの差を圧縮ＴＤＣ周期を計測した場合よりも
一層明確にして、特に失火有無による判別値ＬＵ膜段差
小さい低負荷（第６図参照）でも失火気筒判別の精度を
向上させることができる。

上記のようにして、圧４ｉｉｉ　Ｔ　Ｄ　Ｃ毎に求めた
２回転周ｊｉＪ４（７２０°ＣＡ周！ＩＪＩ）に基づき
判別値ＬＵを演算するか、又は、ＡＴＤＣ１４０°毎に
求めたＡＴＤＣ３５°〜ＡＴＤＣ１３５°周期に基づき
判別値ＬＵを演算すると、かかる判別値ＬＵに基づく失
火気筒検出がステップ２２以降で行われる。尚、ステッ
プ２２〜ステツプ３６の部分が、本実施例における失火
気筒判別手段に相当する。

ステップ２２では、今回ステップ２１で演算された判別
値ＬＵが、平均有効圧の減少変化を示す負の値であるか
否かを判別し、判別値ＬＵが負の値でないときには、ス
テップ２３へ進んでフラグｆｌａｇにゼロをセントする
が、負の値であるときにはステップ２４へ進む。

ステップ２４では、予め運転条件（例えば機関負荷と機
関回転速度）に応じて設定されているスライスレベルＳ
Ｌ（判別値ＬＵの負の所定値）と、演算された判別値Ｌ
Ｕとを比較し、今回演算された判別値ＬＵがスライスレ
ベルＳＬよりも小すい値であるか否かを判別する。

ここで、判別値ＬＵがスライスレベルＳＬ未満であると
判別されると、ステップ２５で前記フラグｆｌａｇの判
別を行う。前記フラグｆｌａｇは、判別値ＬＵが負であ
ると判別されたときに、後述するステップ３６で１がセ
ントされるから、このステップ２５でフラグｆｌａｇが
ゼロであると判別されたときには、判別値ＬＵが負にな
った初回においてスライスレベルＳＬ未満であると判別
されたことになり、この場合には、今回の判別値Ｌ［Ｊ
により平均有効圧の減少変化が示された気筒が失火して
いるものと推定し、ステップ２６へ進む。

ステップ２６では、ＴＤＣ周期でプログラムを実行する
場合には、今回が圧縮ＴＤＣである気筒として燃焼気筒
を判別する。例えば、今回の圧縮ＴＤＣが＃２気筒のも
のであるときには、点火順を＃１−＃３−＃４−＃２で
あれば直前に＃４気筒の燃焼があり、この＃４気筒の燃
焼影響を受けて周期が計測されて判別値ＬＵが演算され
たから、今回スライスレベルＳＬ未満であると判別され
た判別値Ｌ＝Ｕに基づいて＃４気筒の失火発生を予測し
、ステップ２７へ進んで＃４気筒の失火発生数をカウン
トするカウント値Ｃ４を１アツプさせる。

同様にして、今回の圧縮ＴＤＣが該当する気筒の直前に
燃焼した気筒で失火が発生したものとして、失火検出回
数のカウントアツプを各気筒別に行わせる　（ステップ
２８〜ステツプ３０）。

一方、ステップ２５でフラグｆｌａｇに１がセットされ
ていると判別されたときには、第５図に示すように、判
別値ＬＵが継続して負となっている場合であり、この場
合には、最初に負となった判別値ＬＵに基づいて失火気
筒を特定するのが正しいので、ステップ３１で今回の圧
縮ＴＤＣとして特定される燃焼気筒の前々回に燃焼され
る気筒が失火したものと判定する。

即ち、今回の圧縮ＴＤＣが＃４気筒であるときには、直
前の燃焼気筒が＃３気筒であり、更に、１回前が＃１気
筒であるから、ステップ３１で燃焼気筒が＃４気筒であ
ると判別されたときには、＃１気筒が失火しているもの
と推定し、ステップ３２へ進んで＃１気筒の失火回数を
カウントアツプするＣ１を１アツプさせる。燃焼気筒が
＃２．　＃１゜＃３気筒であるときにも同様にして、＃
３．＃４゜＃２気筒の失火を推定して、それぞれの失火
検出回数をカウントアンプするくステップ３３〜ステツ
プ３５）。

尚、ＡＴＤＣ１４０°のタイミングで周期をサンプリン
グする場合には、ステップ２６及びステップ３１で判別
される燃焼気筒を、次に圧縮ＴＤＣとなる気筒とすれば
良い。

このようにして、失火気筒を特定して、その気筒の失火
回数をカウントアツプした場合と、ステップ２４で判別
値ＬＵが負であるがスライスレベルＳ　Ｌ以上であると
判別されたときには、ステップ３６で前記フラグｆｌａ
ｇに１をセットする。

ステップ２３又はステップ３６でフラグｆｌａｇの設定
を行うと、ステップ３７へ進む。ステップ３７では、プ
ログラムの実行回数をカウントするカウント値ｃｎｔが
所定値（例えば１０００）になったか否かを判別する。

ここで、カウント値ｃｎｔが所定値までカウントアツプ
されていないときには、ステップ３８へ進んでカウント
値ｃｎｔを１アンプさせて本プログラムを終了させるが
、所定値になっているときには、ステップ３９でカウン
ト値ｃｎＬをゼロリセットした後、ステップ４０〜ステ
ツプ４７で各気筒別の失火発生割合に基づいて気筒別に
失火発生表示を行わせる。

ステップ４０では、＃ｌ気筒の失火検出回数がセットさ
れているＣＩと所定値（例えば４０）とを比較すること
によって、カウント値ｃｎｔが所定値までカウントアツ
プされる所定期間中に所定回数以上の割合で＃１気筒の
失火が検出されているときには、ステップ４１へ進み、
＃ｌ気筒の失火発生を例えば機関１が搭載されている車
両のダツシュボード上等に表示して警告する。

同様にして＃２気筒〜＃４気筒の失火検出回数がセット
されている０２〜Ｃ４と所定値とそれぞれに比較するこ
とによって、各気筒別に失火頻度が高いか否かを判別し
、所定以上の頻度で失火が発生している気筒に関しては
、失火発生を上記のようにして表示させる（ステップ４
３〜４７）。

各失火カウント値０１〜Ｃ４と所定値とをそれぞれに比
較して失火発生頻度を判別した後は、ステップ４８で０
１〜Ｃ４をそれぞれゼロリセットし、再度カウント値ｃ
ｎｔが所定値までカウントアンプされる所定期間中にお
ける各気筒別の失火検出回数が新たに失火カウント値Ｃ
１−Ｃ４にそれぞれセットされるようにする。

尚、本実施例では、各気筒別の失火発生頻度が所定以上
であるときに、その気筒を表示して警告するようにした
が、警告と共にその気筒への燃料供給を停止するなどの
フェイルセーフ制御を実行するようにしても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、圧縮上死点の周期
の計測結果に基づき平均有効圧の変化量に略相当する判
別値を演算した場合には、前記判別値に失火の有無で差
が出す、失火気筒の検出が行えないような機関において
も、圧縮上死点から例えば３６０　’　ＣＡや７２０　
’　ＣＡなどの周期計測角度を設定することで、失火検
出が可能となる。

また、圧縮上死点間の周期を計測して前記判別値を演算
することで失火検出が行える機関において、圧縮上死点
間で燃焼結果がクランク角度として明確に表れる角度範
囲を設定し、この角度範囲の周期計測結果を用いて前記
判別値を演算させることで、特に失火の有無によって判
別値に差のつき難い低負荷領域における検出精度を向上
させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施
例における失火気筒検出制御の内容を示すフローチャー
ト、第４図は同上実施例において圧縮ＴＤＣ間で周期計
測の角度範囲を特定した場合の判別値の特性を示すタイ
ムチャート、第５図は４気筒機関において判別値ＬＵに
基づいた失火気筒検出の特性を説明するためのタイムチ
ャート、第６図は判別値ＬＵの運転条件による変化を示
す線図、第７図は８気筒機関における失火検出の問題点
を説明するための線図、第８図は８気筒機関におけるク
ランク角速度の変化を失火有無で示すタイムチャートで
ある。 ■・・・機関　　２・・・シグナルディスクプレート３
．４・・・電磁ピンクアップ　　５，６・・・ゼロクロ
スコンパレータ　　７，８・・・波形整形回路９・・・
コントロールユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関各気筒の所定クランク角位置それぞれか
   ら所定角度間の周期を計測する所定クランク角基準周期
   計測手段と、 該所定クランク角基準周期計測手段で計測された周期に
   基づいて各気筒の平均有効圧の変化量に略相当する値で
   ある機関変動度合い判別値を各気筒に対応させて演算す
   る機関変動度合い演算手段と、 前記演算された機関変動度合い判別値と所定のスライス
   レベルとを比較して失火気筒を判別する失火気筒判別手
   段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の失火気
   筒検出装置。
2. （２）内燃機関各気筒の圧縮上死点間における所定角度
   範囲の周期を計測する周期計測手段と、該周期計測手段
   で計測された周期に基づいて各気筒の平均有効圧の変化
   量に略相当する値である機関変動度合い判別値を各気筒
   に対応させて演算する機関変動度合い演算手段と、 前記演算された機関変動度合い判別値と所定のスライス
   レベルとを比較して失火気筒を判別する失火気筒判別手
   段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の失火気
   筒検出装置。
3. （３）前記機関変動度合い演算手段が、最新に計測され
   た周期をＴφ、１／２サイクル前に計測された周期をＴ
   １、１サイクル前に計測された周期をＴ２としたときに
   、機関変動度合い判別値ＬＵを、ＬＵ＝｛（Ｔ１−Ｔ２
   ）−（Ｔφ−Ｔ１）｝／（Ｔ２）として演算するよう構
   成されたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに
   記載の内燃機関の失火気筒検出装置。