JPH03213669A - 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、詳しくは
、機関回転周期に基づく失火検出の改善技術に関する。

〈従来の技術〉 失火気筒を検出する装置としては、従来、以下に示すよ
うに機関回転周期（クランク角速度）から気筒間の平均
有効圧段差に相当する値を算出し、前記平均有効圧段差
に基づき失火気筒を判別するよう構成されたものがある
（１９７９年ｌ５ＡＴＡＰ　ａ　ｐ　ｅ　ｒ　’　Ｅｘ
ｐｅｒｉｅｎｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈ
ｏｄ　ｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎ
ｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓＪｂｙ　Ｒ，Ｌａｔｓｃｈ。

Ｅ、Ｍａｕｓｎｅｒ、　　Ｖ、Ｂｉａｎｃｈｉ　　及び
特願平１−２７５０４６号参照）。

即ち、例えばＴＤＣ周期（４気筒機関で１８０’周期）
を逐次計測し、１／２サイクル前のＴＤＣ周期をｈａｌ
ｆ、１サイクル前のＴＤＣ周期をｏｌｄ、最新のＴＤＣ
周期をｎｅ−とし、これらを以下の式に代入することに
よって気筒間の平均有効圧の変化量に略相当する機関変
動度合い判別値（エンジンラフネス度）ＬＵｎを算出す
る。

ｏｌｄ 上記演算式に基づく機関変動度合い判別ＭＬＵｎにおい
て、例えば第１１図（４サイクル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°周期計測結果の最新値が＃１気筒
の筒内圧（燃焼行程）に影響されるものであるときに演
算されるから、同様にして各気筒に対応させた判別値Ｌ
ｔＪｎを算出させることができる。

ここで、上記判別値ＬＵｎに基づく失火気筒判別は、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（マイナス値）以下の判別値ＬＵ
ｎがあったとき失火有りと判別する。但し、連続して判
別値ＬＵｎがマイナスで、かつ、その何れかがスライス
レベルＳＬ以下であるときには、先の判別値ＬＵｎが失
火発生を示すものとする判定ロジックに基づいて行われ
、第１１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ＬＵＩ、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ＳＬ
以下となっているが、＃１気筒に対応する判別値ＬＵＩ
が先であるから＃１気筒が失火していると判別される。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記の判別値ＬＵに基づく失火気筒検出では
、例えば点火順が＃１→＃３→＃４→＃２である４気筒
機関において＃ｌ気筒と＃４気筒とが失火すると、第９
図に示すように、＃１気筒及び＃４気筒に対応す−る判
別値ＬＵｎのみならず、失火していない＃３気筒及び＃
２気筒に対応する判別値ＬＵｎも大きく変動してスライ
スレベルＳＬを越えるために、判別値ＬＵｎに基づ（失
火気筒検出が不能になってしまうという問題がある。

また、失火が発生すると、特に低回転時において第１０
図に示すようにその後に回転のうねりが発生し、失火発
生に対応して判別値ＬＵが負になるが、この失火発生に
対応する判別（＃　Ｌ　Ｕを算出するための基になった
周期（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対して、全く異なる傾向を示す回
転うねり時の周期（Ｄ。

Ｅ、Ｆ）に基づき算出される判別（ＩＷＬ　Ｕ　ｎがや
はり負になり、然も、真の失火発生に対応する判別値Ｌ
Ｕｎよりもこの回転うねりを拾って算出された判別値Ｌ
Ｕｎの方がより絶対値の大きな値に算出されてしまうの
で、失火気筒を精度良く検出することができないという
問題もあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、たとえ
点火順が隣合わない２気筒が失火したり、失火発生後に
回転うねりが発生しても、失火気筒を精度良く検出でき
る失火気筒検出装置を提供することを目的とする。

〈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、内燃機関の
各気筒の所定ピストン位置を基準とする所定クランク角
度範囲を検出する所定クランク角度範囲検出手段と、こ
れにより検出される所定クランク角度範囲の周期を計測
する周期計測手段と、最新に計測された周期と前回計測
された周期との偏差を演算する周期偏差演算手段と、こ
の最新周期と前回周期との周期偏差が周期の所定以上の
増大傾向を示すときに、最新に周期計測した所定クラン
ク角度範囲に膨張行程中であった特定１気筒を失火気筒
として検出する失火気筒検出手段と、を含んで失火気筒
検出装置を構成するようにしたここで、最新に周期計測
された所定クランク角度範囲に複数気筒の膨張行程が含
まれるときには、周期計測した所定クランク角度範囲の
より初Ｍ側で膨張行程である気筒を失火気筒として検出
するよう構成することが好ましい。

また、第１図点標示のように、前記周期偏差の機関回転
速度の違いによるレベル差を減少させる方向に、機関回
転速度に相当する値で前記周期偏差を補正設定する周期
偏差補正手段を設けると良い。

更に、第１図点標示のように、周期偏差演算手段で演算
された周期偏差のうち周期の最大増大変化を示す最大周
期偏差を順次更新設定すると共に、最大周期偏差を更新
しないときには前記最大周期偏差を減衰補正して更新設
定する最大周期偏差設定手段と、この最大周期偏差設定
手段で最新周期偏差に基づき最大周期偏差が更新設定さ
れたときに最新に周期計測された前記所定クランク角度
範囲で膨張行程中であった特定１気筒を失火気筒として
検出する最大偏差更新時失火検出手段と、の２つの手段
を前記失火気筒検出手段の代わりに設けて構成しても良
い。

また、前記失火気筒検出手段に代わる手段として、第１
図点標示のように、周期偏差演算手段で演算される周期
偏差のうち周期の増大変化を示す値を加重平均して周期
偏差加重平均値を設定する周期偏差加重平均値設定手段
と、前記周期の増大変化の大小を判別するための前記周
期偏差のスライスレベルを機関運転条件に基づいて可変
設定するスライスレベル設定手段と、周期偏差加重平均
値設定手段で設定された周期偏差加重平均値とスライス
レベル設定手段で設定されたスライスレベルとの加算値
を最新の周期偏差が越えたときに最新に周期計測された
前記所定クランク角度範囲で膨張行程中であった特定１
気筒を失火気筒として検出するスライスレベルに基づく
失火検出手段と、を設けて構成しても良い。

ここで、第１図点標示のように、前記最大偏差更新時失
火検出手段及び前記スライスレベルに基づく失火検出手
段の両失火検出手段における失火気筒の検出結果が一致
したときにのみ最終的に失火気筒を特定する失火二重検
出手段を設けて構成することが好ましい。

〈作用〉 かかる構成の失火気筒検出装置によると、内燃機関の各
気筒の所定ピストン位置を基準とする所定クランク角度
範囲の周期が逐次計測され、この周期の最新値と前回値
との偏差が演算される。そして、失火気筒検出手段は、
前記周期偏差が周期の所定以上の増大傾向を示している
とき、即ち、前回周期に比べ最新周期が所定以上に増大
変化しているときに、最新に周期計測した所定クランク
角度範囲中に膨張行程であった特定１％筒の失火によっ
てクランク角速度が減少したものと見做し、前記特定１
気筒を失火気筒として検出する。

ここで、周期計測する所定クランク角度範囲に複数気筒
の膨張行程が含まれるときには、より初期側で膨張行程
である気筒を失火気筒として検出するよう構成すると良
い。

また、周期偏差は、同じ失火発生時であっても機関回転
速度（換言すればクランク角速度）によって大きくその
レベルが変化するから、前記周期偏差のレベルに基づい
て失火発生を検出するに当たっては、周期偏差補正手段
により前記レベル差を減少させるように機関回転速度に
相当する値で周期偏差を補正設定してから、失火検出を
行わせることが望ましい。

一方、最大周期偏差設定手段は、前記周期偏差のうち周
期の最大増大変化を示す最大周期偏差を順次更新設定す
ると共に、最大周期偏差を更新しないときにはそれまで
の最大周期偏差を減衰補正して最大周期偏差を更新設定
し、最大偏差更新時失火検出手段は、最新周期が前回周
期に対して所定以上に増大変化したことを、最新周期偏
差に基づき前記最大周期偏差が更新設定されたことによ
り検出し、最新に周期計測された前記所定クランク角度
範囲で膨張行程中であった特定１気筒を失火気筒として
検出する。

また、周期偏差加重平均値設定手段は、周期偏差のうち
周期の増大変化を示す値を加重平均して周期偏差加重平
均値を設定し、スライスレベル設定手段は、周期の増大
変化の大小を判別するための前記周期偏差のスライスレ
ベルを機関運転条件に基づいて可変設定する。そして、
スライスレベルに基づく失火検出手段は、前記周期偏差
加重平均値と前記スライスレベルとの加算値を最新の周
期偏差が越えたときに、即ち、この場合も最新の周期が
所定以上に増大変化したときに、最新に周期計測された
前記所定クランク角度範囲で膨張行程中であった特定１
気筒を失火気筒として検出する。

更に、失火二重検出手段は、上記の最大周期偏差が最新
周期偏差に基づいて更新されたときに失火気筒を検出す
る最大偏差更新時失火検出手段と、周期偏差の加重平均
値とスライスレベルとの加算値を最新の周期偏差が越え
たときに失火気筒を検出するスライスレベルに基づく失
火検出手段との雨検出手段による失火気筒の検出結果が
一致したときにのみ、最終的に失火気筒を特定し、一方
だけで失火気筒が検出されたときにはこれを無効とする
。

〈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、内燃機関１には、エア
クリーナ２．吸気ダクト３．スロットルチャンバ４及び
吸気マニホールド５を介して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられていて
、吸入空気流量Ｑを検出する。スロットルチャンバ４に
は、図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁
７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸気
マニホールド５には、各気筒（本実施例では４気筒）毎
に電磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示しない
燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータにより
所定の圧力に制御される燃料を吸気マニホールド５内に
噴射供給する。

燃料噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵のコン
トロールユニット９において、エアフローメータ６によ
り検出される吸入空気流量Ｑと、ディストリビュータ１
３に内蔵されたクランク角センサ１０からの信号に基づ
き算出される機関回転速度Ｎと、から燃料噴射弁８の開
駆動時間に相当する基本燃料噴射量Ｔｐ＝ＫｘＱ／Ｎ　
（Ｋは定数）を演算し、この基本燃料噴射量Ｔｐを水温
センサ１４で検出される冷却水温度′ＦＷ等に基づいて
補正することにより最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算し、
この燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾の駆動パルス信
号を機関回転に同期して燃料噴射弁８に出力することに
より、機関ｌに対して要求量の燃料が噴射供給されるよ
うになっている。

また、機関ｌの各気筒にはそれぞれ点火栓１１が設けら
れていて、これらには点火コイル１２にて発生する高電
圧がディストリビュータ１３を介して順次印加され（点
火順は＃１→＃３→＃４→＃２）、これにより火花点火
して混合気を着火燃焼させる。

ここで、点火コイル１２は、付設されたパワートランジ
スタ１２ａを介して高電圧の発生時期が制御されるよう
になっている。従って、点火時期（点火進角値）ＡＤＶ
の制御は、前記パワートランジスタ１２ａのオン・オフ
時期をコントロールユニット９からの点火制御信号で制
御することにより行う。

コントロールユニット９は、前記基本燃料噴射量Ｔｐと
機関回転速度Ｎとにより区分される複数の運転領域毎に
予め点火時期ＡＤＶを記憶しであるマツプから、当該運
転条件に対応する点火時期ＡＤＶを検索して求めると共
に、該点火時期ＡＤ■に基づいて点火制御信号を出力し
、点火時期を制御する。

尚、前記スロットル弁７には、その開度ＴＶＯをポテン
ショメータにより検出するスロ・ントルセンサ１５が付
設されており、また、前記クランク角センサ１０からは
、４気筒機関において１８０°毎（本実施例ではＢ　Ｔ
　Ｄ　Ｃ７０”毎）の基準角度信号ＲＥＦと、ｌｏ又は
２°毎の単位角度信号ＰＯ３とが出力されるようになっ
ている。前記基準角度信号ＲＥＦは、コントロールユニ
ット９による点火時期制御の基準位置となるものであり
、例えば基準角度信号ＲＥＦのうち＃１気筒の点火基準
に対応するものが他と区別できるようにしてあり、これ
により基準角度信号ＲＥＦを各気筒に対応させて各気筒
別に点火制御できるようになっている。

また、コントロールユニット９は、本発明にかかる失火
気筒検出を行って、失火が発生している気筒を車両の運
転席付近等に表示させる機能を有しており、ここで、か
かるコントロールユニット９によって行われる失火気筒
検出制御を、第３図及び第４図のフローチャートにそれ
ぞれ示すプログラムに従って説明する。

尚、本実施例において、周期計測手段２周期偏差演算手
段、失火気筒検出手段、最大周期偏差設定手段、最大偏
差更新時失火検出手段１周期偏差加重平均値設定手段、
スライスレベル設定手段。

スライスレベルに基づ（失火検出手段、失火二重検出手
段１周期偏差補正手段としての機能は、前記第３図及び
第４図のフローチャートにそれぞれ示すようにソフトウ
ェア的に備えられている。また、本実施例において、所
定クランク角度範囲検出手段は、上記クランク角センサ
１０が相当する。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、クランク
角センサ１０から出力される基準角度信号ＲＥＦから単
位角度信号ＰＯ３をカウントすることによって検出され
る各気筒の圧縮ＴＤＣ（各気筒の所定ピストン位置）後
１５°の角度位２　（ＡＴＩ）Ｃ１５°）毎に実行され
るものである。

まず、ステップ１（図中ではＳｌとしである。

以下同様）では、最新に計測したＡＴＤＣ２０°〜ＡＴ
ＤＣ１８０°の周期をＴにセットする。前記ＡＴＤＣ２
０°〜ＡＴＤＣ１８０°は、特に各気筒の筒内圧の変化
によってクランク角速度が影響を受ける角度範囲であり
、コントロールユニット９は、クランク角センサ１０か
ら出力される基準角度信号ＲＥＦから単位角度信号ＰＯ
３をカウントすることによって前記ＡＴＤＣ２０’及び
ＡＴＤＣ１８０＠の角度位置をそれぞれに検出し、かか
る所定クランク角度範囲の周期を逐次計測するようにな
っている。

尚、本実施例の４気筒機関では、上記のようにＡＴＤＣ
２０”〜ＡＴＤＣ１８０°を所定クランク角度範囲とし
て周期の計測を行わせたが、ＴＤＣ周期（１８０°周期
）を計測させるようにしても良い。

４気筒機関では、第６図に示すように、クランク角速度
周波数ｆｓ／機関１回転周波数ｆｍの２次成分が、失火
発生のを無によって大きく変化するから、上記のように
失火発生の有無による変化が１８０°周期に表れ、１８
０°周期の変化を監視することで失火検出が行えるが、
例えば、８気筒機関では、第７図に示すように、ｆ　ｓ
　／　ｆ　ｍの２次成分及び１次成分には失火発生の影
響が表れず、０．５次成分に失火発生の影響が表れるか
ら、各気筒の所定ピストン位置を基準とするそれぞれ７
２０°のクランク角度範囲の周期を計測させるようにす
ると良く、機関によって失火発生の影響が表れる周期計
測角度を予め寞験によって求めておいて、失火気筒検出
のための周期計測期間を設定することが望ましい。

次のステップ２では、上記ステップ１でセットした周期
Ｔから、本プログラムの前回実行時にＴセットされた周
期であるｍＴを減算して、ＡＴＤＣ２０’〜ＡＴＤＣＬ
８０”周期の最新値と前回値との偏差を求めると共に、
この偏差を最新周期Ｔで除算して補正し、その補正結果
を周期偏差ΔＬにセットする。

前記周期偏差Δｔによって、前回周期ｍＴに対して最新
の周ＭＴの変化を検出するものであるが、同じ割合の周
期変化であっても、周期Ｔが長くなる機関ｌの低速時に
は周期偏差が大きくなり、逆に周期Ｔが短くなる機関１
の高速時には周期偏差が小さくなり、単純に周期偏差を
比較したのでは、見掛は上は低速時の方がより大きく周
期Ｔが変化したものと捉えられるので、ステップ２では
周期偏差をそのときの最新周期Ｔ（機関回転速度Ｎに相
当する値）で除算することで、機関回転速度Ｎによる周
期偏差のレベル差を減少させる方向に補正しているもの
である。尚、周期Ｔで周期偏差を除算する代わりに、機
関回転速度Ｎを周期偏差に乗算して補正するようにして
も良い。

上記のように、機関回転速度Ｎによる周期偏差ΔＬのレ
ベル差を減少させるべく機関回転速度Ｎに相当する値（
本実施例では周期Ｔ）で補正設定しないで、周期偏差Δ
Ｌのレベルを判定するスライスレベルＳＬを機関回転速
度Ｎに応じて変化さセでも良いが、この場合、前記スラ
イスレベルＳＬを例えば機関回転速度Ｎに応じたマツプ
から求めるようにすると、機関回転速度Ｎによる周期偏
差ΔＬのレベル差が比例関係にないため、マツプから参
照するスライスレベルＳＬに誤差が生じて失火検出精度
を低下させることになるため、上記のように周期偏差Δ
ｔを機関回転速度Ｎに相当する値で補正することが望ま
しい。

次のステップ３では、今回ステップ１で設定した周期Ｔ
をｍＴにセットし、本プログラムが次回実行されたとき
に、今回の周期Ｔを前回値としてステップ２における周
期偏差Δｔの演算が行われるようにする。

次のステップ４では、前記ステップ２で今回求めた周期
偏差Δｔがゼロを越えているが否が、即ち、前回周期ｍ
Ｔに対して最新周期Ｔが長（なっているか否かを判別す
る。

周期Ｔが増大傾向を示し、前記ステップ４で周期偏差Δ
ｔがゼロを越えていると判別されたときには、ステップ
５へ進み、このゼロを越える値である周期偏差Δｔの加
重平均値Ｄｔａｖを以下の弐に従って算出する。

上記演算式における分子のＤ　ｔａｖは、前回までの加
重平均値であり、これにより、前回までの加重平均値Ｄ
　ｔａｖと最新の周期偏差Δｔとが加重平均され、その
結果が新たな加重平均値Ｄ　ｔａｖとして設定されるよ
うになっている。

次のステップ６では、ゼロを越える周期偏差Δｔの最大
値がセットされるｍａｒと、最新の周期偏差Δｔとを比
較し、最新の周期偏差ΔＬが前回までの最大周期偏差ｍ
ａｘ以上であるときには、ステップ７へ進んで、最新の
周期偏差ΔＬを最大周期偏差ｍａｘにセットして更新す
る。尚、前記最大周期偏差ｍａｙは、最新の周期偏差Δ
Ｌによって更新されないときには徐々に減衰補正される
ようにして、失火発生により再び大きな周期偏差Δｔが
算出されたときに、この周期偏差Δｔによって更新され
るようにしである。

最新の周期偏差ΔＬがそれまでの最大周期偏差ｍａｙ以
上であると判別されて、ステップ７で最新周期偏差ΔＬ
によって最大周期偏差ｍａｘを更新すると、次のステッ
プ８では、機関回転速度外に応じて予め設定しであるス
ライスレベルＳＬのマツプから最新の機関回転速度Ｎに
対応するスライスレ・＼ルＳＬを検索して求める。

そして、次のステップ９では、上記ステップ５で求めた
周期偏差Δもの加重平均値Ｄ　ｔａｖと、上記ステップ
８で求めたスライスレベルＳＬとの加算値を、最新の周
期偏差Δｔが越えているか否かを判別し、Ｄｔａｖ＋Ｓ
Ｌよりも最新の周期偏差Δｔが大きいときに失火発生を
検出する。

即ち、最新の周期偏差Δｔがそれまでの最大周期偏差ｍ
ａｘ以上に大きい正の値であり（最新周期偏差Δｔによ
って最大周期偏差ｍａｘが更新され）、然も、それまで
の加重平均値Ｄ　ｔａｖに対して運転条件（機関回転速
度Ｎ）で決定されるスライスレベルＳＬ以上の偏差を有
して最新周期偏差Δｔが大きいときに、最新の周期偏差
Δむが周期Ｔの所定以上の増大傾向（クランク角速度の
所定以上の減少変化）を示すものとして、ここで初めて
失火発生が検出されるようにしである。

尚、最大周期偏差ｍａｙが更新されたときに直ちに失火
発生検出の判定を下さないのは、失火が発生していない
ときに僅かな回転周期変動による周期の増大傾向を拾っ
て失火が誤検出される惧れがあるためであり、運転条件
（機関回転速度Ｎ）に応じたスライスレベルＳＬ以上に
、周期Ｔが基準となる加重平均値Ｄｔａνから増大変化
したときだけ失火発生が判定されるようにして、周期増
大に過敏に反応して失火発生が誤検出されることを回避
するようにしである。

上記のようにして失火発生が検出されると、ステップ１
０へ進んで失火が発生している気筒を特定するために、
シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔを判別する。

前記シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔは、第４回のフロー
チャートに示すプログラムに従って設定される。第４図
のフローチャートに示すプログラムは、クランク角セン
サ１０から基準角度信号ＲＥＦが出力される毎（ＢＴＤ
Ｃ７０°毎）に実行されるものであり、今回の基準角度
信号ＲＥＦを基準として次に点火時期ＡＤＶ　（点火進
角値）が制御される気筒ナンバーを判別し、その気筒ナ
ンバーを前記シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔにセットす
るものである（第５図参照）。

即ち、まず、ステップ５１では、今回の基準角度信号Ｒ
ＥＦが＃１気筒の点火基準となるものであるか否かを判
別し、今回の基準角度信号ＲＥＦが＃１気筒の点火基準
であるときには、ステップ５２へ進み、前記シリンダカ
ウンタＣｙｌｃｎｔに＃１気筒を示す１をセットする。

ステップ５１で＃１気筒の点火基準でないと判別された
ときには、ステップ５３へ進み、今度は＃２気筒の点火
基準であるか否かを判別する。そして、今回の基準角度
信号ＲＥＦが＃２気筒の点火基準であれば、ステップ５
４で前記シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔに＃２気筒を示
す２をセットする。

また、ステップ５３で今回の４４角度信号ＲＥＦが＃２
気筒の点火基準でないと判別されると、ステップ５５で
＃３気筒の点火基準であるが否がを判別し、＃３気筒の
点火基準であればステップ５６でＣｙｌｃｎｔに＃３気
筒を示す３をセットし、＃３気筒の点火基準でないとき
には残る＃４気筒の点火基準であるから、ステップ５７
でＣｙｌｃｎｔに＃４気筒を示す４をセットする。

ここで、再び第３図のフローチャートに戻って説明する
と、上記のようにして点火制御気筒を表す数値がセット
されるシリンダカウンタＣｙｌｃｎｔをステップ１０で
判別し、例えば、シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔに３が
セットされているときには、第５図に示すように直前に
点火された＃３気筒の前に点火された＃１気筒の圧縮上
死点後のＡＴＤＣ２０’　〜ＡＴＤＣ１８０°の周期Ｔ
、即チ、＃１気筒の膨張行程を含む周期Ｔが所定以上の
増大傾向を示したことで失火発生が検出された状態であ
り、このときには、ステップ１３へ進んで＃１気筒の失
火検出回数をカウントアツプするカウンタＬＳＴＩを１
アツプさせる。

同様に、Ｃｙｌｃｎｔが１であるときには＃２気筒の失
火発生を判別し、ステップ１１へ進んで＃２気筒の失火
検出回数をカウントするＬＳＴ２を１アツプさせ、Ｃｙ
ｌｃｎＬが２であるときには＃４気筒の失火発生を判別
し、ステップ１２へ進んで＃４気筒の失火検出回数をカ
ウントするＬＳＴ４を１アツプさせ、更に、Ｃｙｌｃｎ
Ｌが４であるときには＃３気筒の失火発生を判別し、ス
テップ１４へ進んで＃３気筒の失火検出回数をカウント
するＬＳＴ３を１アツプさせる。

尚、例えば８気筒機関の失火気筒検出を、７２ｏ。

周期を計測することによって上記と同様に行わせる場合
には、計測される周期中に複数気筒の膨張行程が含まれ
ることになるが、この場合には、前回周期と今回周期と
の偏差が、周期が計測される所定クランク角度範囲の初
期側で膨張行程であった気筒のクランク角速度（筒内圧
）に影響されて算出されることになるから、周期が所定
以上に増大変化していることにより失火発生が特定され
る気筒は、計測周期の初期側で膨張行程であった気筒と
すれば良い。

一方、ステップ４で最新の周期偏差Δｔがゼロ以下であ
ると判別されたときと、ステップ６でそれまでの最大周
期偏差ｍａｘ（正の周期偏差Δｔの最大値）よりも最新
に演算された正の周期偏差Δｔが小さいと判別されたと
きには、ステップ１５へ進んで前記最大周期偏差ｍａｙ
を減衰させ、再度失火が発生して大きな周期偏差ΔＬが
算出されたときに、最大周期偏差ｍａｘがこの周期偏差
Δｔによって更新されるようにする。

即ち、ステップ１５では、それまでの最大周期偏差ｍａ
ｘを、正の周期偏差Δｔの加重平均値Ｄ　ｔａｖに徐々
に近づけるように、下式に従って最大周期偏差ｍａｘを
更新設定する。

Ｄｔａｖ　Ｘ　Ｂ　＋（２５６−８）　Ｘｍ　ａ　ｘｍ
　ａ　Ｘ← ５６ 上記加重平均演算によって最大周期偏差ｍａｘが更新さ
れないときに、最大周期偏差ｍａｙを減衰させ、再びこ
の最大周期偏差ｍａｘｉ−越えるような周期偏差Δｔが
算出されたときに失火検出が行われるようにしたもので
あるが、最大周期偏差ｍａｘをあまり急激に減衰させる
と、例えば第８図に示すように失火発生後に回転のうね
りが発生して、この回転うねりによって周期Ｔが失火発
生時よりは小さいものの増大傾向を示すとき（第８図中
矢示）に、失火発生が誤検出される惧れがあるので、上
記のような失火発生後の回転のうねりによる周期Ｔの増
大によって失火発生が誤検出されないように、上記最大
周期偏差ｍａｘの加重平均演算における加重重みを適合
させて最大周期偏差ｍａｘを徐々に減衰させる必要があ
る。

本実施例のように回転周期の偏差を検出して失火気筒を
検出する構成であれば、失火気筒の膨張行程を含む周期
が最も長くなるはずであるから、上記のように失火発生
後に回転うねりが発生しても、かかる回転うねりによる
周期の増大は、前述のようにして容易に真の失火発生時
の周期増大と区別することができるものである。

前述のようにして各気筒別の失火検出回数をカウントア
ツプするカウント値ＬＳＴＩ〜ＬＳＴ４は、以下に示す
ように、各気筒別の失火発生割合の判別に用いられ、失
火が所定以上の割合で発生している気筒に関しては、そ
の気筒ナンバーを表示して、運転者に警告するようにし
である。

即ち、まず、ステップ１６では、本プログラムの実行回
数をカウントするカウント値ｔｏ　ｔａ　１が所定値（
例えば１０００）になったか否がを判別する。ここで、
カウント値ｔｏ　ｔａ　ｌ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１７へ進んでカウント
値ｔｏ　ｔａ　ｌを１アツ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１８
〜ステツプ２５で失火発生割合に基づいて気筒別の失火
発生表示を行わせる。

ステップ１８では、＃１気筒の失火検出回数がセットさ
れているＬＳＴｌと所定値（例えば５０）とを比較する
ことによって、カウント値ｔｏｔａｌ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１９
へ進み、＃１気筒の失火発生を例えば機ｌ５ｌｌＩｌが
搭載されている車両のダッ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
されでいるＬＳＴ２〜ＬＳＴ４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
を判別しくステップ２０，２２゜２４）、所定以上の頻
度で失火が発生している気筒に関しては、それぞれに失
火発生を表示させる（ステップ２１，２３．２５）。

失火発生頻度に基づいて失火発生表示を行わせると、次
のステップ２６では、気筒別の失火検出回数ＬＳＴＩ　
〜ＬＳＴ４及びカウント値ｔｏ　ｔａ　ｌをゼロリセッ
トし、再度カウント値ｔｏ　ｔａ　ｌが所定値にまでカ
ウントアツ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ＬＳＴＩ〜ＬＳＴ４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、各気筒の所定ピス
トン位置を基準とする所定クランク角度範囲の周期を計
測し、この周期が所定以上に増大したときに、周期計測
した角度範囲で膨張行程であった特定１気筒を失火気筒
として検出するようにしたので、失火発生後に回転うね
りが発生したり、点火順の隣合わない気筒が失火しても
、失火していない気筒の膨張行程を含む周期が失火気筒
の膨張行程を含む周期よりも長くなることがないので、
失火発生に影響されての周期変動と真の失火発生時とを
判別し易く、失火気筒の検出精度を向上させることがで
きる。

【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図及び第４図
はそれぞれ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５図は同上実施例における失
火気筒検出のタイミングを示すタイムチャート、第６図
及び第７図はそれぞれ気筒数の違いによる周期計測角度
の最適値の違いを説明するための線図、第８図は失火発
生後に回転うねりが発生したときの周期変化を示すタイ
ムチャート、第９図及び第１０図はそれぞれ従来の平均
有効圧変化に基づく失火気筒検出の問題点を説明するた
めのタイムチャート、第１１図は従来の失火検出装置に
おける失火検出特性を示すタイムチャートである。 １・・・機関　　９・・・コントロールユニット１０・
・・クランク角センサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の各気筒の所定ピストン位置を基準とす
   る所定クランク角度範囲を検出する所定クランク角度範
   囲検出手段と、 該所定クランク角度範囲検出手段で検出される所定クラ
   ンク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最新の周期と前回計測され
   た周期との偏差を演算する周期偏差演算手段と、 該周期偏差演算手段で演算された周期偏差が周期の所定
   以上の増大傾向を示すときに最新に周期計測された前記
   所定クランク角度範囲で膨張行程中であった特定１気筒
   を失火気筒として検出する失火気筒検出手段と、 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）前記失火気筒検出手段が、最新に周期計測された
   所定クランク角度範囲に複数気筒の膨張行程が含まれる
   ときに前記所定クランク角度範囲のより初期側で膨張行
   程である気筒を失火気筒として検出するよう構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の失火気筒検出
   装置。
3. （３）前記周期偏差演算手段で演算される周期偏差の機
   関回転速度の違いによるレベル差を減少させる方向に、
   前記周期偏差を機関回転速度に相当する値で補正設定す
   る周期偏差補正手段を設け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
   。
4. （４）請求項１記載の内燃機関の失火気筒検出装置にお
   いて、前記失火気筒検出手段に代えて、前記周期偏差演
   算手段で演算された周期偏差のうち周期の最大増大変化
   を示す最大周期偏差を順次更新設定すると共に、最大周
   期偏差を更新しないときには該最大周期偏差を減衰補正
   して更新設定する最大周期偏差設定手段と、 該最大周期偏差設定手段で最新周期偏差に基づき最大周
   期偏差が更新設定されたときに最新に周期計測された前
   記所定クランク角度範囲で膨張行程中であった特定１気
   筒を失火気筒として検出する最大偏差更新時失火検出手
   段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の失火気筒検出装置
   。
5. （５）請求項１記載の内燃機関の失火気筒検出装置にお
   いて、前記失火気筒検出手段に代えて、前記周期偏差演
   算手段で演算される周期偏差のうち周期の増大変化を示
   す値を加重平均して周期偏差加重平均値を設定する周期
   偏差加重平均値設定手段と、 前記周期の増大変化の大小を判別するための前記周期偏
   差のスライスレベルを機関運転条件に基づいて可変設定
   するスライスレベル設定手段と、前記周期偏差加重平均
   値設定手段で設定された周期偏差加重平均値と前記スラ
   イスレベル設定手段で設定されたスライスレベルとの加
   算値を最新の周期偏差が越えたときに最新に周期計測さ
   れた前記所定クランク角度範囲で膨張行程中であった特
   定１気筒を失火気筒として検出するスライスレベルに基
   づく失火検出手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の失火気筒検出装置
   。
6. （６）請求項４記載の内燃機関の失火検出装置における
   失火気筒の検出結果と請求項５記載の内燃機関の失火気
   筒検出装置における失火気筒の検出結果とが一致したと
   きにのみ最終的に失火気筒を特定する失火二重検出手段
   を設けたことを特徴とする内燃機関の失火気筒検出装置
   。