JPH04128536A - 内燃機関の失火検出方法 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等のエンジンに適用される内燃機関の
失火検出方法に関する。

［従来の技術］ 近時、点火プラグの異常や空燃比の調節不良等による失
火を検出して早急に対処することにより、エミッション
やドライバビリティ等の悪化を防止することが提唱され
ている。

失火を検出するための手法としては、例えば、第９図お
よび第１０図に示すように、エンジン回転速度を各サイ
クル毎に順次検出するとともに、前回に検出した値ΔＮ
ｅｔ−）と最新の値ΔＮｅ　＋とを順次比較していく方
法がある。燃焼が正常に行われている場合は、第９図お
よび第１１図に示すように、前記差ΔＮｅ　＋−１−Δ
Ｎｅ＋にほとんど変化がなく、失火が発生した場合は、
第１０図と第１１図に示すように、前記差ΔＮｅニーｉ
−ΔＮｅ　＋に著しい変化が現れる。

しかして、この方法は、エンジン回転速度は常に一定で
はなく、圧縮上死点で最も速度が遅く、その後の燃焼行
程時に最も速度が速くなるという事実に着目したもので
ある。

また、本発明の先行技術として、例えば、特開平２−４
９９５５号公報に示されるように、燃焼行程と燃焼行程
との途中におけるエンジン回転速度を順次検出するとと
もに、検出したエンジン回転速度を順次比較していき、
その差が一定値を上まわっているか否かによって失火が
発生した気筒を特定するようにしたものもある。

［発明が解決しようとする課題］ ところか、前者のような構成によると、エンジン回転速
度の最大値と最小値とを絶えず検出する必要があるため
、かかる役割を担う電子制御装置等の負担が大きくなる
。しかも、このようなものでは、気筒間の爆発燃焼エネ
ルギの差によってエンジン回転速度に変化が発生した場
合に誤判定される可能性が大きい。

一方、後者の場合には、燃焼行程と燃焼行程との間でエ
ンジン回転速度が検出されるが、かかる領域でのエンジ
ン回転速度は、最大値と最小値との平均値に近い値とな
る。このため、例えば、燃焼が前後する気筒間で、失火
−燃焼一失火一燃焼と失火が交互に繰り返し、て発生し
た場合等には、正確に失火を検出するのが困難になる。

本発明は、以上のような不具合を解消することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、Ｆ２目的を達成するために、次のような手段
を提唱する。

すなわち、本発明にかかる内燃機関の失火検出方法は、
圧縮上死点近傍のエンジン回転速度を順次検出するとと
もに、前回のエンジン回転速度と最新のエンジン回転速
度とを順次比較し、その差か一定値を上まわっているか
否かに基づいて失火が発生したか否かを判別するように
したことを特徴とする。

［作用］ 燃焼か正常に繰り返し、て行われている場合、各サイク
ルにおける圧縮上死点近傍のエンジン回転速度には大き
な変化が生じない。このため、検出したエンジン回転速
度を順次比較し５た場合、差が存在しても、その差は正
常時に発生する回転変動のばらつきの範囲内に収まり、
その場合には、各燃焼行程で確実に燃焼が行われている
ことになる。

一方、失火か発生した場合には、爆発燃焼圧力か正常時
に比べて比較的顕著に低下するため、そのサイクルと燃
焼行程か前後するサイクルにおける圧縮−［死点近傍の
エンジン回転速度間には、顕著な差が生じる。このため
、検出し５たエンジン回転速度を順次比較し、た場合の
差は、正常時に発生する誤差の範囲を上回って大きくな
る。そのような場合には、前記サイクルにおける燃焼行
程で失火が発生したことになる。

［実施例〕 以下、本発明の一実施例を自動車の４気筒４サイクル・
エンジンに適用した場合について第１図〜第６図を参照
して説明する。

第１図に概略的に示した内燃機関たるエンジン１は、１
８０’　ＣＡ　（クランク・アングル）毎に、第］気筒
−第３気筒−第４気筒−第２気筒の順で点火が行われる
ように設定してあり、電子制御長＠２を備えている。

電子制御装置２は、中央演算処理装置３やメモリー４、
入力インターフェース５および出力インターフェース６
等により構成されたマイクロコンピュータユニットであ
り、失火を検出する機能を備えている。前記入力インタ
ーフェース５には、図示しないディストリビュータに内
蔵したクランク角基準位置センサ７から、第４図に示す
ように、各気筒の圧縮上死点（圧縮ＴＤＣ）を示すＮ信
号が１８０’　ＣＡ毎に入力されるとともに、電磁ピッ
クアップ８からエンジン回転速度に対応するＰ信号が３
６ＯＣＡ毎に人力されるようになっている。

電磁ピックアップ８は、磁気を帯びた鉄心８ａの外周に
図示し５ないコイルを巻装した通常のものと同様すもの
で、前記鉄心８ａをシグナルプレート９の外周に近接さ
せて配置しである。シグナルプレート９は、外周に等間
隔に２０枚の歯９ａを有しており、クランクシャフト１
０の端部に固着しである。そして、このシグナルプレー
ト９が回転すると、鉄心８ａに発生している磁界が断続
されて前記コイルに交流電圧が発生し、その交流電圧が
図示し、ない波形整形回路で波形整形されて入力インタ
ーフェース５に前記Ｐ信号として入力されるようになっ
ている。

また、前記電子制御装置２には、第２図と第３図に概略
的に示すようなプログラムを内蔵しである。第２図は、
前記Ｎ信号入力毎の割込ルーチンであり、そのステップ
５１で、Ｎ信号割込発生フラグＸＮＩＲＱを１にセット
してステップ５２に進む。

ステップ５２では、燃焼行程発生カウンタＣＦをカウン
トアツプし２てステップ５３に進む。ステップ５３では
、失火判定開始フラグＸＭＩＳが１にセットされている
か否かを判断し、１にセ、ツトされて０る場合はステッ
プ５６に進み、１にセットされていない場合はステップ
５４に進む。ステップ５４では、燃焼行程発生カウンタ
ＣＦをクリアしてステップ５５に進む。ステップ５５で
は、失火回数カウンタ畦をクリアしてステップ５６に進
む。ステップ５６では、燃焼行程発生カウンタＣＦの値
が一定値（例えば、４００回）を越えているか否かを判
別し、越えている場合に限りステップ５７に進む。ステ
ップ５７では、失火回数カウンタＭＦが一定値（例えば
、８回）を越えているか否かを判断し５、越えている場
合はステップ５８に進み、越えていない場合はステップ
５９に進む。ステップ５８では、失火が一定値を上まわ
って発生している旨のフェイル判定を行い、ステップ５
９に進む。

ステップ５９では、失火判定開始フラグＸＭＩＳをクリ
アしてステップ６０に進む。ステ・ノブ６０ては、燃焼
行程発生カウンタＣＦと失火回数カウンタＭＦをそれぞ
れクリアする。

第３図は、前記Ｐ信号入力毎の割込ルーチンであり、そ
のステップ７１で、第４図に示すように、Ｐ信号間の時
間ＴＮＥを計測してステップ７２に進む。ステップ７２
では、最新の圧縮上死点ＴＤＣ直後におけるＰ信号間の
時間ＴＮＥ　ｎと、前回の圧縮上死点ＴＤＣ直後におけ
るＰ信号間の時間ＴＮＥ　ｎ−１との差ＤＴＮＥを計算
し、ステップ７３に進む。ステップ７３では、Ｎ信号割
込発生フラグＸＮＩＲＱが１にセットされているか否か
を判断し、１にセットされている場合に限りステップ７
４に進む。ステップ７４では、前記差ＤＴＮＥが失火判
定値Ｘを越えているか否かを判別し、越えている場合は
ステップ７５に進み、越えていない場合はステップ７７
に進む。ステップ７５では、失火判定開始フラグＸＭＩ
Ｓを１にセットしてステップ７６に進む。ステップ７６
では、失火回数カウンタＭＦをカウントアツプしてステ
ップ７７に進む。ステップ７７では、Ｎ信号割込発生フ
ラグＸＮＩＲＱをクリアする。

このような構成によると、各気筒における圧縮上死点Ｔ
ＤＣ直後の一定クランク・アングルに対するエンジン回
転速度（時間Ｔ）が順次検出され、のエンジン回転速度
が順次比較される（ステップ７１〜７３）。そして、第
５図に概略的に示すように、検出されたエンジン回転速
度が各気筒間でほとんど変化がなく、また、検出された
差が正常時に検出される回転変動のばらつきの範囲内に
収まっている場合（ステップ７４→７７）は、各気筒で
燃焼が正常に行われていることになる。

一方、第６図に概略的に示すように、燃焼が前後する気
筒間でエンジン回転速度に正常時のばらつきを上まわる
差が生じた場合（ステップ７４→７５）は、失火が発生
したことになる。すなわち、点火プラグ１］の異常や空
燃比の調整不良等に起因し５て失火か発生すると、その
気筒におけるシリンダ圧力は上昇せず、エンジン回転速
度が低下するため、正常に燃焼が行われた気筒との間に
顕著な速度差が生じることになる。このような場合は、
失火の発生回数がカウントされる（ステップ７６）とと
もに、気筒判別フラグから失火の発生気筒が特定される
。気筒判別は、点火時期制御している場合はその情報か
ら行うことができ、ディストリビュータ等に気筒判別セ
ンサが設けである場合は、その信号から気筒判別を行う
ことが可能である。

このような失火検出診断が運転中に繰り返し行われ、失
火が一定の燃焼回数（例えば、４００）内において、所
定回数を上まわって発生した場合は、その旨のフェイル
判定が行われる（ステップ５６〜５８）。フェイル判定
結果は、例えば、予め電子制御装置２に接続しておいた
ダイアグ・ランプにより表示させ、あるいは、電子制御
装Ｍ２にダイアグ出力端子を設けておき、その端子に接
続されるテスタ等により表示することになる。

したがって、以上のような構成の検出方法によれば、燃
焼が行われた場合のエンジン回転速度と、失火が発生し
た場合のエンジン回転速度との間に生じる速度差を確実
に検出することができるとともに、その検出結果に基づ
いて失火が発生したか否かを確実に判別することができ
る。その結果、失火の発生に対して早急に対処すること
ができ、エミッションやドライバビリティの悪化を有効
に抑制することができる。しかも、この検出方法によれ
ば、各気筒における圧縮−１−死点直後のエンジン回転
速度を順次検出しつつ、それらを順次比較していけばよ
いので、制御が比較的簡単に行えると同時に、電子制御
装置２の負担増加や容量アップを招くようなこともない
。

次に、本発明による失火検出方法をさらに明確にするた
めに、第７図と第８図を参照し、て説明する。第７図と
第８図は、４気筒４サイクル・エンジンにおいて、１８
ＯＣＡ（クランク・アングル）毎に対するエンジン回転
速度（通過時間Ｔにより表示）を検出した場合のもので
ある。第７図から判別できるように、各気筒で燃焼が正
割に行われている場合には、燃焼エネルギの急上昇によ
り圧縮上死点ＴＤＣ間の途中にお１′＋るエンジン回転
速度が速くなった後（通過時間Ｔが短くなる）、次の圧
縮上死点ＴＤＣ側に移行するに伴ってエンジン回転速度
が徐々に遅くなっている。この場合には、各気筒におい
て燃焼行程時に燃焼か確実に行われていることを示して
いる。

第８図は、意図的に特定の気筒で失火を発生させた場合
である。この場合には、全体的に回転変動か生じている
ものの、失火が発生した気筒におけるエンジン回転速度
は、失火発生時から次の圧縮１１死点ＴＤＣ側に移行す
るに伴ってさらに遅くなっていることが判別できる。こ
の場合には、第１気筒で失火が発生していることになる
。

なお、前記実施例は、多気筒エンジンの場合について説
明したが、本発明は単気筒エンジンにも有効に適用可能
である。

また、前記実施例では、圧縮上死点直後のエンジン回転
速度を検出したか、圧縮−１−死点直前のエンジン回転
速度を検出して順次比較するようにし。

でもよい。

し発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、制御の複雑化
を招くことなしに、失火か発生したか否かを簡即かつ確
実に検出することができる。その結果、失火が発生した
場合は早急に失火防止処置を施すことができ、失火によ
るエミッションやドライバビリティ等の悪化を有効に回
避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第１図は全
体構成図、第２図および第３図は制御手順を概略的に示
すフローチャート図、第４図は制御態様を示すタイミン
グチャート図、第５図および第６図は作用説明図である
。第７図および第８図は本発明にかかる参考図である。 第１図〜第６図図はそれぞれ従来例における作用説明図
である。 １・・・内燃機関（自動車のエンジン）２・・・電子制
御装置 ７・・・クランク角基準位置センサ ８・・・電磁ピックアップ ９・・・シグナルプレート ］０・・・クランクシャフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮上死点近傍のエンジン回転速度を順次検出するとと
   もに、前回のエンジン回転速度と最新のエンジン回転速
   度とを順次比較し、その差が一定値を上まわっているか
   否かに基づいて失火が発生したか否かを判別するように
   したことを特徴とする内燃機関の失火検出方法。