JPH04109061A - ２サイクル内燃機関の失火診断装置 - 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２サイクル内燃機関の失火診断装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置として、スロットル弁
開度で代表される機関吸気系の開口面積と機関回転速度
とから燃料噴射量を設定し、該燃料噴射量に基づいて燃
料噴射弁を駆動制御するよう構成された装置か従来から
ある（特開昭６３−２９０３９号公報等参照）。

〈発明か解決しようとする課題〉 ところで、機関の減速運転状態において壁面付着燃料や
燃料制御の遅れなどを原因として空燃比かリッチ化して
失火したり、また、燃料噴射システムのバラツキによる
気筒間の空燃比バラツキによって特定気筒の空燃比がリ
ッチ化して該気筒で失火か発生したりすることかあった
。

このように失火が発生しても、従来は、燃料が通常通り
噴射し続けられるので、点火栓が燃料で濡れてしまい再
度着火燃焼させるのが困難になることかあった。

特に２サイクル内燃機関では、失火によって掃気か良好
に行えなくなって吸入空気量が激減し、然も、上記のよ
うに吸気系の開口面積と機関回転速度とに基づいて燃料
噴射量から構成される装置では、上記のように失火によ
って実際の吸入空気量が激減しても、開口面積と回転速
度の条件が変わらなければ、通常に燃焼しているときと
同様な燃料（燃焼による良好な掃気で得られる空気量に
見合った燃料）か噴射されてしまう。

このため、失火が発生するとオーバーリッチ化した混合
気が吸引され、点火栓が燃料で濡れて着火不能になる確
率が高いという問題があり、２サイクル機関でかつ吸気
系の開口面積と機関回転速度とに基づいて燃料制御され
る場合には、失火気筒を検出して燃料制御上で何らかの
対策を施すことが必要となっていた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、２サイ
クル内燃機関における失火気筒を検出し得る装置を提供
することによって、該検出結果を用いて燃料噴射量の減
量補正又は噴射停止などの対策を失火気筒て行えるよう
にして、失火気筒における点火栓の燃料温れを未然に防
止できるようにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明にがかる２サイクル内燃機関の失火診断
装置は第１図に示すように構成される。

第１図において、気筒別吸入負圧検出手段は、機関の各
気筒別に吸入負圧を検出し、脈動ピークレベル検出手段
は、この気筒別吸入負圧検出手段で各気筒別に検出され
る吸入負圧の脈動ピークレベルをそれぞれに検出する。

一方、閾値設定手段は、機関運転条件に応じて前記吸入
負圧の脈動ピークレベルの閾値を設定する。

そして、吸入負圧による失火気筒判別手段は、閾値設定
手段で設定された閾値と脈動ピークレベル検出手段で検
出された各気筒別の吸入負圧の脈動ピークレベルとをそ
れぞれに比較して失火気筒を判別する。

〈作用〉 即ち、２サイクル内燃機関において、失火か発生した気
筒では、検出される吸入負圧か掃気不良によって低下す
るから、正常燃焼時に比して吸入負圧の脈動幅が小さく
なる。従って、正常燃焼時における脈動のピークレベル
と実際に検出した各気筒別の脈動レベルとを比較するこ
とによって、２サイクル機関における失火を各気筒別に
検出することができるものである。

〈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、２気筒（＃ｌ。

＃２）内燃機関１はクランク室２内に圧縮された混合気
をシリンダ３内に流入させて掃気を行うクランク室圧縮
型の２サイクルガソリン機関である。

ここで、前記シリンダ３の壁面には、吸気孔４゜掃気孔
５．排気孔６が設けられており、圧縮行程でピストン７
の下部に生じた低圧によりクランク室２内に吸気孔４か
ら混合気を吸入し、仕事行程の終わりでピストンｌ’排
気孔６を通り越すとシリンダ３内の燃焼ガスが前記排気
孔６を介して排出され、更に、ピストン７が下がると掃
気孔５とクランク室２とか連通して、クランク室２に圧
縮された混合気がシリンダ３内に流入して排気を掃気す
るものである。

前記吸気孔４に連通する吸気マニホールド８の集合部に
は、吸気マニホールド８の開口面積を可変制御すること
で吸入空気流量を制御するスロットル弁９が設けられて
いる。また、該スロットル弁９の下流側で各気筒別に分
岐して延設されるブランチ部には、各気筒別（本実施例
では＃ｌ、＃２の２気笥）にそれぞれ電磁式の燃料噴射
弁１０が設けられており、この燃料噴射弁ｌＯから噴射
供給される燃料によって混合気が形成されて吸気孔４か
らそれぞれのクランク室２内に流入する。

前記各気筒別に設けられた燃料噴射弁１０は、マイクロ
コンピュータを内蔵したコントロールユニット１１から
送られる開弁駆動信号によって開弁し、所定圧力に調整
された燃料を噴射供給するものであり、前記燃料噴射弁
ｌＯの開弁時間を介して燃料噴射量が制御できるように
なっている。

コントロールユニット１１には、図示しないディストリ
ビュータに内蔵された回転センサ１２．前記スロットル
弁９に付設されて該スロットル弁９の開度αをポテンシ
ョメータによって検出するスロットルセンサ１３．吸気
マニホールド８の各ブランチ部にそれぞれ設けられて各
気筒別に吸入負圧をそれぞれ検出する気筒別吸入負圧検
出手段としての吸入負圧センサ１４なとからの検出信号
がそれぞれ入力されるようになっている。

そして、コントロールユニット１１は、前記スロットル
センサ１３によって検出されるスロットル弁開度α及び
回転センサ１２て検出される機関回転速度Ｎに基ついて
燃料噴射弁ＩＯにおける基本燃料噴射量Ｔｐを設定する
一方、この基本燃料噴射量Ｔｐに対して機関温度等の運
転条件に応じた補正を施して最終的な燃料噴射量Ｔｉを
設定し、前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射
パルス信号を所定タイミングで燃料噴射弁１０に出力す
るようになっている。

尚、第２図において、１５は各気筒別に設けられる点火
栓である。

ここで、第３図のフローチャー１・に示すプログラムに
従って、前記コントロールユニット１１による失火診断
の様子及び該失火診断結果に基づく燃料噴射制御の様子
を説明する。

尚、本実施例において、閾値設定手段、脈動ピークレベ
ル検出手段、吸入負圧による失火気筒判別手段としての
機能は、前記第３図のフローチャートに示すようにコン
トロールユニット１１かソフトウェア的に備えている。

第３図のフローチャートにおいて、まず、ステップｌ（
図中ではＳｌとしである。以下同様）では、機関ｌか始
動状態又は始動直後であるか否かを判別する。

ここで、始動状態又は始動直後であると判別された場合
には、運転状態が不安定であって後述する吸入負圧に基
づく失火診断か精度良く行えないため、ステップ１２ヘ
ジヤンプして進み、本発明にかかる吸入負圧に基づく気
筒別の失火診断を行うことなく通常の燃料噴射制御を実
行させる。

ステップ１２では、予めスロットル弁開度αと機関回転
速度Ｎとに基づいて複数に区分される運転領域毎に基本
燃料噴射量Ｔｐを記憶したマツプから、現状のスロット
ル弁開度αと機関回転速度Ｎとに対応する基本燃料噴射
量Ｔｐを検索して求め、これを＃１気筒及び＃２気筒に
共通の基本燃料噴射量Ｔｐとしてセットする。

ここで、前記ステップ１２でマツプから検索される基本
燃料噴射量Ｔｐは、失火なく正常燃焼している状態にお
けるシリンダ吸入空気量に見合った燃料量として設定さ
れるようになっている。

一方、ステップ１で始動又は始動直後でないと判別され
たときには、ステップ２へ進み、減速時の燃料カットか
行われている状態若しくはかかる燃料カット直後である
か否かを判別する。

減速時の燃料カット時又は燃料カット直後であるときに
は、始動時と同様に吸入負圧に基づく失火検出が行えな
いので、この場合にもステップ１２へ進んで通常の燃料
噴射制御を実行させる。

そして、始動時、始動直後、燃料カット中及び燃料カッ
ト直後のいずれでもない場合にのみステップ３へ進む。

ステップ３ては、＃ｌ気筒に設けられている吸入負圧セ
ンサ１４によって検出される＃１気筒における吸入負圧
の脈動波形における下側のピーク値（最大負圧）をサン
プリングし、その値をＰｉにセットする。

また、次のステップ４では、同様に、＃２気筒における
吸入負圧の脈動波形における下側のピーク値（最大負圧
）をサンプリングし、その値をＰ２にセットする。

そして、ステップ５ては、前述のようにしてサンプリン
グされる気筒別の最大負圧ＰＩ、Ｐ２か、正常燃焼時に
おけるレベルにあるか否かを判別するための閾値として
のＰ□８．Ｐｌ、を、機関回転速度Ｎと機関負荷相当の
基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて設定する。前記閾値Ｐ
□Ｉ＋Ｐｍ１ｍは、正常燃焼時における前記最大負圧Ｐ
１．Ｐ２のレベル範囲を規定するものであって、サンプ
リングされた最大負圧ＰＩ、Ｐ２か、閾値Ｐ□□、Ｐ、
。

て挟まれる圧力範囲に含まれていれば、その最大負圧Ｐ
Ｉ、Ｐ２を得た気筒は正常燃焼しているものと見做すこ
とかできる。

逆に、失火か発生すると、掃気が良好に行えなくなるこ
とによって、第４図に示すように、最大負圧ＰＩ、Ｐ２
か低下して大気圧（自然吸気機関の場合）に近づくよう
になって吸入負圧の脈動幅か小さくなるため、前記閾値
Ｐ　ｗａｘｘ　＋　Ｐ　ｍｌ□て挾まれる圧力範囲を外
れたところに、前記最大負圧ＰＩ、Ｐ２が位置するよう
になるから、このときには、その気筒が失火しているも
のと見做すことができる。

次のステップ６では、ステップ３でサンプリングした＃
１気筒の最大負圧Ｐ１が、前記閾値Ｐ　ＷＩ＆１ｌｌＰ
　ｗａ　ｌ　ｍで挟まれる正常圧力範囲内にあるか否か
を判別し、正常圧力範囲内である場合には、＃１気筒は
正常に着火燃焼しているものと推定し、ステップ１２で
参照したマツプと同じ正常燃焼時の吸入空気量に見合っ
た基本燃料噴射量Ｔｐかスロットル弁開度αと機関回転
速度Ｎとから検索されるマツプをステップ７で参照して
、＃１気筒用の基本燃料噴射量Ｔｐ＃１を設定する。

一方、ステップ６で、＃ｌ気筒の最大負圧ＰＩか、前記
閾値Ｐ　ｗａｘ　＋　　Ｐ　ｍｉ、て挾まれる正常圧力
範囲内にないと判別されたときには、＃１気筒か失火し
ているものと推定し、正常燃焼時に比して減少する失火
時の吸入空気量に見合った基本燃料噴射量Ｔｐか、スロ
ットル弁開度αと機関回転速度Ｎとに応じて予め設定さ
れている別マツプをステップ８で参照して、＃ｌ気筒用
の基本燃料噴射量Ｔｐ＃１を設定する。

即ち、掃気を行う２サイクル内燃機関ｌにおいては、失
火が発生すると吸入空気量か激減するため、正常燃焼状
態における吸入空気量を見込んで基本燃料噴射量Ｔｐか
記憶されているマツプを参照すると、実際よりも多い空
気量に見合った基本燃料噴射量Ｔｐが設定されてしまう
ので、予め失火して吸入空気量が激減したときの空気量
かスロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとに基づいて求
められるようにしておいて、失火時には、激減した空気
量に見合った基本燃料噴射量Ｔｐが設定されるようにし
たものである。

従って、同じスロットル弁開度α及び機関回転速度Ｎの
条件であっても、気筒毎に失火か発生しているか否かに
よって基本燃料噴射量Ｔｐを参照するマツプが切り換え
られることになる。これにより失火によって空気量か激
減しても吸入混合気の空燃比がオーバーリッチ化するこ
とか回避でき、以て、点火栓１６の燃料による濡れを抑
止でき、また、吸気量に見合った燃料の噴射を続けるこ
とによって失火状態を速やかに回復させることが可能で
ある。

尚、上記のように、失火発生の有無によって、基本燃料
噴射量Ｔｐの設定マツプを切り換えるのではなく、失火
が検出された気筒については所定期間だけ燃料噴射を停
止させるようにしても良い。

また、最大負圧Ｐ１．Ｐ２が、前記閾値Ｐ　ｍ　ａ　ｘ
Ｐ　ｗａ　ｌ　ｍで挟まれる正常圧力範囲内にないと判
別されても、直ちに失火発生を判別するのではなく、あ
る程度の時間だけその状態か継続して初めて失火発生を
判別するようにして、失火の誤検出を抑止するよう構成
することがより好ましい。

一方、＃２気筒についても、同様にして失火発生の有無
が最大負圧Ｐ２に基づいてステップ９で検出され、＃２
気筒が正常に着火燃焼しているときには、ステップ１２
におけるマツプと同じ正常燃焼時用の基本燃料噴射量Ｔ
ｐマツプをステップ１０で参照し、＃２気筒か失火して
いるときには、ステップ１１でステップ８と同じ失火時
用の基本燃料噴射量Ｔｐマツプを参照し、＃２気筒用の
基本燃料噴射量Ｔｐを設定する。

尚、本実施例では、スロットル弁開度αと機関回転速度
Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐか設定されるものについて
述べたか、これは、エアフローメータによって検出され
る吸入空気流量に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを設定す
る装置の場合よりも失火時の燃料制御性が悪化するため
に、特に、本実施例のような失火診断に伴う燃料制御の
切り換えが必要になるためであり、基本燃料噴射量Ｔｐ
の設定方式を限定するものではない。

エアフローメータを備えた燃料制御システムにあっては
、失火による吸入空気量の減少に見合った燃料か設定さ
れることになるので、失火気筒に対する燃料噴射を停止
させる処理を施すことか好ましい。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、２サイクル内燃機
関において、各気筒別に失火発生の有無を検出できるよ
うになるから、該診断結果を用いて失火気筒の燃料噴射
量に補正を施せば、失火による点火栓の燃料温れを未然
に防止できるようになるという効果かある。

【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
例における燃料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ける吸入負圧に基づく失火診断の様
子を示す線図である。 １・・・内燃機関（２サイクルガソリン機関）９・・・
スロットル弁　　１０・・・燃料噴射弁１１・・・コン
トロールユニッ １３・・・スロワ トルセンサ １−　　１２・・・回転センサ １４・・・吸入負圧センサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　富二雄 ÷１ Ａフ ｌ ！−：〕Ｊ蒙 第４図 亀尺ム 正常太然櫻吟 策大吟

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関の各気筒別に吸入負圧を検出する気筒別吸入負圧検
   出手段と、 該気筒別吸入負圧検出手段で各気筒別に検出される吸入
   負圧の脈動ピークレベルをそれぞれに検出する脈動ピー
   クレベル検出手段と、 機関運転条件に応じて前記吸入負圧の脈動ピークレベル
   の閾値を設定する閾値設定手段と、該閾値設定手段で設
   定された閾値と前記脈動ピークレベル検出手段で検出さ
   れた各気筒別の吸入負圧の脈動ピークレベルとをそれぞ
   れに比較して失火気筒を判別する吸入負圧による失火気
   筒判別手段と、 を含んで構成された２サイクル内燃機関の失火診断装置
   。