JPH03246353A - 内燃機関の異常検出装置 - 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】 聚肌Ω貝酌 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の異常検出装置に関し、詳しくは内燃
機関における着火不良火炎伝播不良等の失火を検出する
異常検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、内燃機関における失火を検出する装置として
、特開昭５８−１９５３２号公報に示されるように、往
復機関の膨張行程後と膨張行程前とのクランク軸回転速
度を検出し、その回転速度差が設定値以下のとき失火と
判断するものが知られている。即ち、膨張行程と圧縮行
程とでは回転速度は異なり、正常に点火が行なわれてい
る場合は前者の方が速いが、失火が発生した場合に１よ
その差が殆ど無くなることに基づき、回転速度差が所定
値以下、即ち膨張行程でクランク軸が加速されていない
場合に失火と判断している。

他にも、内燃機関の上死点毎の回転速度を検出し、その
速度差が設定値以上のときに、失火乞検出する装置も知
られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような装置では、車両が悪路を走行
した場合には、路面の凹凸によりクランク軸回転速度が
不安定になり、失火が発生していないのに拘らず、失火
であると判断することがある。なぜなら、路面の凹凸に
より車輪と路面との接地状態が一定とならず、車輪が路
面から離れたり強く接地したりして、内燃機関にかかる
負荷が変動することから、クランク軸回転速度が不安定
となるからである。そのため、本来回転速度が上昇すべ
き行程であるにも拘らず、負荷が増大して回転速度が上
昇しない場合や、その逆の場合が生じてしまう。従って
、正確な失火検出が行なわれないという問題点が生じて
いた。

本発明の内燃機関の異常検出装置は上記問題点を解決す
るためになされたものであり、悪路走行中においても失
火検出精度乞良好にすることを目的とする。

殉肌の講戚 ［課題を解決するための手段］ 本発明の内燃機関の異常検出装置は、第１図に例示する
ように 内燃機関Ｍ］における失火を検出する異常検出装置であ
って、 上記内燃機関Ｍ］の機関回転速度を検出する回転速度検
出手段Ｍ２と、 路面の凹凸を検出する路面状態検出手段Ｍ３と、上記内
燃機関Ｍ１の気筒数に応じた所定クランク角間隔毎の上
記検出された機関回転速度の差を回転速度変化量として
算出する回転速度変化量算出手段Ｍ４と、 上記所定クランク角間隔毎の上記路面状態検出手段Ｍ３
により検出された路面状態検出値の差を路面状態変化量
として算出する路面状態変化量算出手段Ｍ５と、 上記算出された回転速度変化量が予め設定された速度変
化基準値より大きく、且つ、上記算出された路面状態変
化量が予め設定された路面状態変化基準値より小さいと
きに、上記内燃機関Ｍ］に失火が生じたと判断する失火
判断手段Ｍ６とを備えたことを要旨とする。

［作用］ 上記構成を有する本発明の内燃機関の異常検出装置（友
　回転速度変化量算出手段Ｍ４が、回転速度検出手段Ｍ
２により検出された機関回転速度の所定クランク角間隔
毎の差を回転速度変化量として算出する。一方、路面状
態変化量算出手段Ｍ５が、路面状態検出手段Ｍ３により
検出された路面状態検出値の上記所定クランク角間隔毎
の差を路面状態変化量として算出する。失火判断手段Ｍ
６１上　回転速度変化量が速度変化基準値より大きく、
且つ、路面状態変化量が路面状態変化基準値よりも小さ
いとき１：、内燃機関Ｍ１に失火が生じたと判断する。

即ち、路面状態変化量が大きいとき１上路面の凹凸の度
合が大きく、機関回転速度に影響を与えることから、回
転速度変化量による失火判断を排除し、路面状態変化量
が小さいときにおいてのみ、回転速度変化量が大きいと
きに内燃機関Ｍ１に失火が生じたと判断する。

［実施例］ 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、本発明の一実施例としての内燃機関の失火を
検出するための異常検出装置の概略構成図である。尚、
本実施例の異常検出対象となる内燃機関（よ　４気筒４
サイクルエンジンとする。

図示するように、異常検出装置１（表　回転角センサ３
．車高センサ５．警告灯７．電子制御装置９を備える。

回転角センサ３（友　第３図に示すように、内燃機関１
０のクランク軸１］に取り付けられた磁性体の２枚のデ
ィスク３１．３２と、このディスク３１．３２の外周面
近傍に設けられた２つの電磁ピックアップ３３．３４と
からなる。ディスク３１は、その外周面に３０度毎に突
起３５が設けられている。従って、クランク軸］］の回
転によりディスク３１が回転すると、この突起３５が電
磁ピックアップ３３に近接して通過するするため、電磁
ピックアップ３３の出力（磁束密度の変化を妨げるよう
に発生する起電力）は、第４図（ア）に示すように変化
する。この信号により突起３５通過毎の回転速度（回転
速度は回転数に対応するものであるから、以下、回転数
Ｎｅとして説明する）が求められる。即ち、回転数Ｎｅ
は、電磁ピックアップ３３の出力信号の変化の周期へＴ
の逆数に比例することから、第４図（イ）に示すように
クランク角度３０’ＣＡ（’ＣＡはクランクアングルの
略）毎に求められる。

また、電磁ピックアップ３４は、ディスク３２の外周面
に設けられたクランク角度１８０℃Ａ隔てた２つの突起
３６の通過により、クランク軸１１が半回転する毎に信
号を出力し、クランク角が上死点ＴＤＣとなる時期を検
出する。

車高センサ５は、路面の凹凸を検出する周知のセンサで
あり、図示しない前後左右の車輪毎のサスペンションア
ームと車体フレームとの間に設けられ、両者間の距離を
電気信号に変換するものである。従って、路面の凹凸に
より車高が変化すると、この出力信号も変化し、路面状
態が検出される。尚、車高センサ５は、フォトインタラ
プタのオン・オフ信号により車高を段階的に検出するも
のや、可変抵抗器の電圧値から車高を無段階に検出する
もの等があるが、何れを用いてもよい。

警告灯７は、図示しない車両のインナパネル内に設けら
札後述する失火検出処理により失火が検出されたときに
、乗員に異常を知らせる表示灯である。

電子制御装置９は、論理演算回路としてのＣＰＵ９１．
ＲＯＭ９２．ＲＡＭ９３．　　バックアップＲＡＭ９４
と、入出力インタフェース９５と、これらを相互に接続
するバス９６とを備える。入出力インタフェース９５は
、波形整形回路、　　Ａ／Ｄコンバータ、駆動回路等を
備え、回転角センサ３゜車高センサ５からの検出信号を
入力し、異常時には警告灯７に駆動信号を出力する。バ
ックアップＲＡＭ９４は、図示しないバッテリから直接
電源が供給さねう　図示しないイグニッションスイッチ
のオン・オフに拘らずデータを保持するメモリである。

次に、電子制御装置９により実行される失火検出処理に
ついて、第５図のフローチャートと共に説明する。この
処理は、内燃機関１０の運転中に繰り返し実行されるも
のである（例え（ｆＳ　本実施例で（友　回転角センサ
３の信号に基づいて３０℃Ａ毎に実行される）。まず、
回転数Ｎｅに対応する回転角センサ３からの信号を取り
込み（ステップ１００）、次に、車高Ｈｖに対応する車
高センサ５からの信号を取り込む（ステップ］］０）。

続いて、クランク角が上死点ＴＤＣであるか否かを判断
する（ステップ］２０）。上死点ＴＤＣでなけれ（′Ｌ
　この処理を一旦終了し、上死点ＴＤＣであれ＋１　　
ステップ１００で取り込んだ回転角センサ３の信号から
回転数Ｎｅを算出する（ステップ１３０）。即ち、クラ
ンク角度］８０°ＣＡ回転する毎に位置する上死点ＴＤ
Ｃにおける回転数Ｎｅを算出する。次に、回転数Ｎｅの
変化量へＮｅを算出する（ステップ１４０）。即ち、ス
テップ１４０の処理は上死点ＴＤＣにある時にのみ行わ
れることから、クランク角度１８０’ＣＡ前に算出した
回転数Ｎｅと今回算出した回転数Ｎｅとの差（以下、回
転数変化量△Ｎｅと呼ぶ）を算出する。続いて、車高Ｈ
ｖの変化量△Ｈｖを算出する（ステップ１５０）。この
処理も、上死点ＴＤＣにある時にのみ行われることから
、クランク角度１８０’ＣＡ前に取り込んだ車高Ｈｖと
今回取り込んだ車高Ｈｖとの差（以下、車高変化量△Ｈ
ｖと呼ぶ）を算出するものである。

次に、回転数変化量△Ｎｅが予め設定された基準値Ｋ］
より大きいか否かを判断する（ステップ１６０）。　ｒ
ＮＯＪ　と判断した場合には、失火を生じてないとして
、この処理を一旦終了する。即ち、混合気が完全に燃焼
している場合には、第６図（ア）に示すように、各上死
点ＴＤＣにおける回転数Ｎｅはほとんど変わらないこと
から、回転数変化量△Ｎｅが基準値Ｋ］以下であれば正
常であるとして、この処理を一旦終了するのである。

尚、失火が生じたときの回転数Ｎｅの波形を、同図（イ
）に示すが、この場合、回転数変化量△Ｎｅは大きな値
となる。

ステップ１６０の判断がｒＹＥＳＪ、即ち、△Ｎｅ＞Ｋ
１の場合には、更に、車高変化量△Ｈｖが予め設定され
た基準値に２よりも大きいか否かを判断する（ステップ
］７０）。即ち、第７図（ア）に示すように、車高セン
サ５からの信号における上死点ＴＤＣ毎の出力差である
車高変化量△Ｈｖが基準値に２よりも大きいか否かを判
断するのである。ステップ１７０の判断がｒＹＥＳＪの
場合、即ち、△Ｈｖ＞Ｋ２の場合は悪路走行中であり、
路面の凹凸により各上死点ＴＤＣにおける回転数Ｎｅは
大きく変動することから、回転数変化量△Ｎｅが大きく
ても失火であると判断せずに、この処理を一旦終了する
。例えば、第７図の時刻ｔｌ、ｔ２に示すように、車高
変化量△Ｈｖｌ。

△Ｈｖ２が大きく、基準値に２を越えている場合には、
回転数変化量△Ｎｅｌ、　　△Ｎｅ２が基準値Ｋ］を越
えていても失火と判断としないのである。

ステップ１７０の判断がｒＮＯＪの場合に（上路面が失
火判断に影響ないほど滑らかであるにも拘らず、各上死
点ＴＤＣにおける回転数Ｎｅが大きく変化しているため
、失火が生じたとして、ステップ１８０の処理に移る。

ステップ１８０の処理は、失火ダイアグノーシス処理で
ある。この処理は、内燃機関１０に異常が検出されたこ
とを乗員に報知するために、警告灯７を点灯すべく駆動
信号を出力すると共に、バックアップＲＡＭ９３に失火
検出を示すコードを記憶するものである。従って、警告
灯７の点灯により内燃機関１０の異常を知ることができ
、走行後にチエッカ（図示路）にてコードを読み取って
異常の内容を知ることができる。ステップ１８０の処理
が終了すると、この失火検出処理を一旦終了する。

尚、本実施例におけるステップ１７０の処理は、各々４
輪毎に設けられた車高センサ５の車高変化量△Ｈｖの何
れか１つが基準値に２を越えたとき、あるいは、所定数
の車高センサ５の車高変化量ΔＨｖが基準値に２を越え
たときにｒＹＥＳＪ　と判断する。また、車高センサ５
を駆動輪側に１つのみ設けて、路面の凹凸を検知する構
成であってもよい。

以上説明した本実施例の内燃機関の異常検出装置は、上
死点ＴＤＣ毎の回転数変化量△Ｎｅと車高変化量△Ｈｖ
とを算出し、回転数変化量ΔＮｅが基準値に１より大き
く、しかも車高変化量へＨＶが基準値に２より小さい場
合にのみ内燃機関１０に失火が生じたと判断している。

換言すれｔ′Ｌ回転数変化量ΔＮｅが大きくても、車高
変化量△Ｈｖが大きければ失火と判断しないのである。

従って、悪路走行時においても失火誤検出はなされず、
失火検出精度は向上する。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、例え（Ｌ変
化量△Ｎｅ、　　ΔＨｖの算出がなされるクランク角を
上死点ＴＤＣとせずに　その前あるいは後の所定クラン
ク角間隔毎に算出してもよい。また、車高センサ５に代
えてショックアブソーバの減衰力を促えて路面状態を検
出する構成であってもよく、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。

■哩Ω効釆 以上詳述したように、本発明の内燃機関の異常検出装置
によれば、所定クランク角間隔毎の回転速度変化量が大
きくても、路面状態変化量が大きければ、内燃機関に失
火が生じたとは判断しないため、悪路走行による失火誤
検出が防止される。

従って、路面状態に影響されずに失火検出ができ、失火
検出精度が向上するという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を例示するブロックは第２
図は異常検出装置の概略構成図、第３図はクランク角セ
ンサの概略斜視図、第４図はクランク角センサから出力
される信号および回転数の変化を表すグラフ、第５図は
失火検出処理を表すフローチャート、第６図（ア）、（
イ）は回転数の変化を表すグラフ、第７図は車高の変化
および回転数の変化を表すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　内燃機関における失火を検出する異常検出装置であ
   って、上記内燃機関の機関回転速度を検出する回転速度
   検出手段と、路面の凹凸を検出する路面状態検出手段と
   、上記内燃機関の気筒数に応じた所定クランク角間隔毎
   の上記検出された機関回転速度の差を回転速度変化量と
   して算出する回転速度変化量算出手段と、上記所定クラ
   ンク角間隔毎の上記路面状態検出手段により検出された
   路面状態検出値の差を路面状態変化量として算出する路
   面状態変化量算出手段と、上記算出された回転速度変化
   量が予め設定された速度変化基準値より大きく、且つ、
   上記算出された路面状態変化量が予め設定された路面状
   態変化基準値より小さいときに、上記内燃機関に失火が
   生じたと判断する失火判断手段とを備えることを特徴と
   する内燃機関の異常検出装置。