JPH04194346A - 内燃機関失火検出装置 - Google Patents

内燃機関失火検出装置

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JPH04194346A
JPH04194346A JP32744290A JP32744290A JPH04194346A JP H04194346 A JPH04194346 A JP H04194346A JP 32744290 A JP32744290 A JP 32744290A JP 32744290 A JP32744290 A JP 32744290A JP H04194346 A JPH04194346 A JP H04194346A
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JP
Japan
Prior art keywords
misfire
internal combustion
combustion engine
angular velocity
previous
Prior art date
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Pending
Application number
JP32744290A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Ichikawa
彰 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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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、内燃機関の失火を検出する失火検出装置に関
する。
〔従来の技術〕
従来、内燃機関における失火の検出は、1点火サイクル
内の少なくとも2点で内燃機関の回転速度を検出し、こ
の回転速度より回転速度変動量を求め、失火時において
内燃機関の回転速度が低下することから、内燃機関の回
転速度変動量または回転速度変動量を統計的に演算処理
した結果を内燃機関の条件から求まる失火判定値と比較
し失火判定を行っていた(例えば、特開昭58−512
43号公報)。
〔発明が解決しようとする課題] ところが、このような装置においては内燃機関が定常状
態であることを前提として失火判定値を設定しており、
例えば車両が加速状態の時など内燃機関が過渡状態にあ
る時は正確に失火判定が行われないという問題を生じて
いた。
本発明の内燃機関用失火検出装置は、上記問題点を解決
するためになされたものであり、内燃機関が定常状態、
過渡状態のいずれの状態においても同一の検出方法を用
いて高精度の失火検出できる失火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〕
上記目的を達成するために本発明による内燃機関の失火
検出装置は第1図に示す如く、内燃機関の回転位置に応
じた回転信号を出力する回転信号出力手段と、 前記回転信号出力手段からの信号に基づき内燃機関の平
均回転角速度を演算する回転角速度演算手段と、 前記回転信号出力手段からの信号によって設定される所
定回転位置毎に前記回転角速度演算手段の演算結果を3
回微分演算する微分演算手段と、前記微分演算手段の微
分演算結果に基づき失火判定する失火判定手段とを備え
るという技術的手段を採用する。
〔作用〕
本発明によれば、回転信号出力手段からの回転信号に応
じて所定回転位置毎の内燃機関の平均回転角速度を演算
し、その演算結果を微分演算手段によって3回微分演真
を行い、その微分演算結果に基づいて失火を判定するこ
とにより、車両が過渡状態下にあっても正確に失火判定
することができる。
(実施例) 以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
第2図は本実施例における失火検出装置のブロック図で
ある。
第2図において、1は4サイクル4気筒の内燃機関、2
は内燃機関1のクランク軸に取り付けられたシグナルロ
ータであり、各気筒の所定のクランク角毎に突起2aが
設けである。なお、本実施例では内燃機関lのピストン
が上死点にきた位置(以下、TDCという)となるクラ
ンク角毎に設置している。3は内燃機関ブロックに配設
され、シグナルロータの突起2aにより各気筒のTpC
を検出して信号を後述する波形整形回路6に入力する回
転信号出力手段をなすクランク角センサである。5は内
燃機関lの吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ、6
は燃料系と点火系を制御する電子制御装置(以下、EC
Uという)であり、クランク角センサ3、吸気管圧力セ
ンサ5、および図示しないスロットルセンサ、車速セン
サ等からの信号に基づいて最適な燃料噴射や点火時期を
行うための信号を出力する。また、ECU6はクランク
角センサ3からの信号を矩形波に変換する波形整形回路
7、例えば失火の判定をするための演算を行う中央処理
装置(CPU)8、演算に必要な情報や演算結果などを
を記憶する記憶装置9を含むマイクロコンピュータであ
る。
10はECU6からの信号に基づき最適な点火タイミン
グで高電圧を発生させ内燃機関の点火プラグ11に高電
圧を供給する点火装置、12は同じ< ECU6からの
信号に基づき最適な燃料噴射量を内燃機関に供給するイ
ンジェクタ、13は警告灯であり、例えばECU6の失
火判定結果に応し、失火発生時には点灯して車両ユーザ
に警告する。
・ 第3図は、波形整形回路7においてクランク角セン
サ3からの信号を矩形波に変換することを示す波形図で
ある。
第3図において、第3図(a)はクランク角センサ3か
ら各気筒の圧縮時のTDC毎に出力される信号であり、
本実施例の4サイクル4気筒内燃機関の場合、圧縮時の
TDC信号は180°CA毎に出力される。第3図(b
)はこのクランク角センサ3から出力された信号を矩形
波に変換した波形であり、矩形波の立ち上がりエツジが
TDCを示す。なお、前回の矩形波の立ち上がりエツジ
から今回の矩形波の立ち上がりエツジまでの時間をT1
80と示す。
第4図は、ECU6における失火検出の作動を示すフロ
ーチャートであり、この割り込み処理は第3図(b)の
矩形波の立ち上がりエツジ毎に実行される。
ステップ100で今回の第3図(b)の矩形波の立ち上
がりエツジの発生時刻ICR(i)から前回の立ち上が
りエツジの発生時刻ICR(i−1)を減算して内燃機
関のTDC間の回転所要時間T180 (i)を求める
。ステップ110ではステップ100で求めた7180
 (i)を用いて、式ω1−180/7180 (i)
からTDC間の平均回転角速度ωiを演算する。次のス
テップ120で今回の平均回転角速度ωiと前回の平均
回転角速度ωi−1との偏差Δωiを求め、ステップ1
30では今回の平均回転角速度の偏差Δωiから前回の
平均回転角速度の偏差Δωi−1を減算して平均回転角
速度の偏差の変動量ΔWiを求め、さらにステップ14
0でステップ130で求まる今回の偏差ΔWiから前回
の偏差ΔWi−1を減算して、偏差ΔWiの変動量Ki
を求める。なお、ステップ110からステップ140ま
での演算処理結果はECU6内の記憶装置9に各自格納
され、各演算前に記憶装置9から前回の値として読み込
まれる。
ステップ150で吸気管圧力センサ5からの信号から内
燃機関の吸気管圧力Pmiを読み込み、ステップ160
ではステップ110で求めたTDC間の平均回転角速度
ωiと吸気管圧力Pmiとから第5図に示す2次元マツ
プから内燃機関の状態に応じた失火判定値Ciを求める
。なお、この2次元マツプの各値は予め設定されて、記
憶装置9に格納されている。
ステップ170でステップ160において求まる失火判
定値Ciとステップ140の演算結果Kiとを比較し、
失火判定値C′iがステップ140の演算結果Kiより
小さいときステップ210に進み、大きい時にはステッ
プ180に進む。ステップ180では前回のTDC間の
平均回転角速度ωi−1と前回の吸気管圧力Pm1−1
に基づいて設定される前回の失火判定値C1−1と前回
の演算結果K1−1とを比較し、失火判定値C1−1が
演算結果K1−1より大きいときステップ210に進み
、小さい時にはステップ190に進む、ステップ180
では前々回の失火判定値C1−2と前々回の演算結果K
1−2とを比較し、ステップ170と同様に失火判定値
Ci〜2が演算結果K1−2より小さいときステップ2
10に進み、大きい時にはステップ200に進む、ステ
ップ200では失火が発生したと判断して失火発生フラ
グXm1sfを1にする。またステップ210では失火
が発生していないものと判断して失火発生フラグXm1
sfをOにする。次のステップ220で今回の失火判定
値Ciを前回の失火判定値C1−1として、今回のステ
ップ130の演算結果Kiを前回の演算結果K1−1と
して記憶装置9に格納し、ステップ230で前回の失火
判定値C1−1を前々回の失火判定値C1−2として、
前回のステップ130の演算結果K1−1を前々回の演
算結果K1−2として記憶装置9に格納してメインルー
チンにリターンする。
第6図のフローチャートは失火発生時のダイアグ処理ル
ーチンを示し、所定時間毎に実行される。
ステップ300で第5図に示した失火発生の有無を表す
失火発生フラグXm1sfをモニタし、ステップで失火
発生フラグXm1sfが1か否か判別して、失火発生フ
ラグXm1sfが1の時はステップ320に進み、例え
ば燃料供給の停止もしくは車両ユーザに失火発生を警告
するための警告灯13を点灯するなどのダイアグ処理を
実行し −てリターンし、一方ステップ310で失火発
生フラグXm1sfが0の時はそのままリターンする。
第7図は内燃機関が定常状態にある時の回転変動特性を
示している。
第7図(a)は定常状態下で失火が発生した時の内燃機
関の回転速度の特性を示す図であり、破線は失火が発生
した場合の特性であり、実線は正常時の特性である。第
7図(b)は第4図におけるステップ110での演算結
果で、内燃機関のTDC間の平均角速度ωの特性図であ
り、第7図(C)、第7図(d)、第7図(e)はそれ
ぞれステップ1201ステツプ130、ステップ140
の演算結果の特性図である。第7図(e)において、例
えば点(Z)の示す値をステップ170で用いた値Ki
とすると、点(Y)および点(X)はK1−1およびK
1−2となる。この時、点(X)、点(Y)、点(Z)
はステップ170、ステップ180、ステップ190の
判別処理においてKi<Ci、K1−1>C1−L K
1−2<Ci−2の条件を満たすため、第7図(e)の
区間(Q)において、失火が発生したことを検出するこ
とができる。
第8図は内燃機関が過渡状態にある時であり、本実施例
では加速状態の回転変動特性を示している。
第8図(e)において、区間(R)は第7図(e)に示
した区間(Q)とほぼ同様な変動特性を示しており、内
燃機関が過渡状態にある時においても同一の検出方法で
失火検出することができることを示すものである。
本実施例の装置により、内燃機関の平均回転角速度を求
め、これを3回微分演算することにより、第7図(e)
および第8図(e)の区間(Q)および区間(R)に示
す如く、その演算結果が失火発生時において過渡状態下
でも定常状態下と同一の変動特性を示すことから同一方
法により失火検出を実施することができる。
また、今回の3回微分演算結果Kiと前回の3回微分演
算結果K1−1および前々回の3回微分演算結果K1−
2を各失火判定値と比較し、この3つの大小関係パター
ンにより失火判別することにより失火発生−に生じる特
有の変動パターンを認識することができ、高精度の失火
検出をすることができる。
なお、本実施例ではピストンがTDCにきた位置となる
クランク角毎に突起2aを設け、前回のTDCと今回の
TDC間の平均回転角速度を求めたが、1点火サイクル
中の所定のクランク角度区間を検出するように突起を設
け、その間の平均回転角速度を求めてもよい。
また、本実施例では前回の所定クランク角から今回のク
ランク角間の平均回転角速度を求め、これを3回微分演
算して失火判定値と比較したが、前回の所定クランク角
から今回のクランク角に達する時間を3回微分演算し、
その演算結果を失火判定値と比較してもよい。
また、本実施例では4サイクル4気筒の内燃機関を用い
たが、例えば4サイクル6気筒など他のサイクル数また
は気筒数の内燃機関に用いてもよい。
また、本実施例では上述した理由から3つの3回微分演
算結果を各失火判定値と比較し、この大小関係によって
失火検出を行ったが、失火判定精度は劣るけれども単に
3回微分演算結果Kiを失火判定値Ciと比較して失火
検出を行ってもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように、内燃機関の平均回転角速度を3回微
分演算した演算結果に基づいて失火検出することで、内
燃機関が過渡状態下の時でも定常状態の時と同一方法で
失火検出をすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明の一
実施例の全体構成図、第3図は本実施例の矩形整形回路
7における作動を示す波形図、第4図、第6図は本実施
例の作動を示すフローチャ−ト、第5図は失火判定値C
iを求めるマツプ、第7図は内燃機関が定常状態にある
時の回転変動特性図、第8図は内燃機関が過渡状態にあ
る時の回転変動特性図である。 l・・・内燃機関、2・・・シグナルロータ、3・・・
クランク角センサ、6・・・電子制御装置!(ECU)
、7・・・矩形整形回路、8・・・中央処理装置(CP
U)。 代理人弁理士  岡 部   隆 (ほか1名) 第1図 @ 2 図 TDCTDCTDC ICR+1−2)  ICR(i−1)ICRti)1
[45!11 乎す勺回中云16速PiyJi 第 5 図 第 6 図 芝偶暫 」大゛ 範・ 第7図 逆走信゛兆、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の回転位置に応じた回転信号を出力する
    回転信号出力手段と、 前記回転信号出力手段からの信号に基づき内燃機関の平
    均回転角速度を演算する回転角速度演算手段と、 前記回転信号出力手段からの信号によって設定される所
    定回転位置毎に前記回転角速度演算手段の演算結果を3
    回微分演算する微分演算手段と、前記微分演算手段の微
    分演算結果に基づき失火判定する失火判定手段とを備え
    たことを特徴とする内燃機関失火検出装置。
  2. (2)前記微分演算手段が、前記所定回転位置毎に求め
    られる平均回転角速度において、今回の平均回転角速度
    と前回の平均角速度との偏差を求めて第1の変動量とし
    、次に前記所定回転位置毎に求められる今回の第1の変
    動量と前回の第1の変動量の偏差を求めて第2の変動量
    とし、さらに前記所定回転位置毎に求められる今回の第
    2の変動量と前回の第2の変動量の偏差を求めるもので
    ある請求項1に記載の内燃機関失火判定装置。
  3. (3)前記失火判定手段が、前記所定回転位置毎に演算
    される微分演算結果において、今回の3回微分演算結果
    と前回の3回微分演算結果および前々回の3回微分演算
    結果を各設定値と比較し、この3つの大小関係パターン
    により失火を判定するものである請求項1あるいは請求
    項2に記載の内燃機関失火判定装置。
JP32744290A 1990-11-01 1990-11-27 内燃機関失火検出装置 Pending JPH04194346A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32744290A JPH04194346A (ja) 1990-11-27 1990-11-27 内燃機関失火検出装置
US07/785,321 US5263453A (en) 1990-11-01 1991-10-31 Apparatus for detecting misfire in internal combustion engines for vehicles
US08/126,609 US5440922A (en) 1990-11-01 1993-09-27 Apparatus for detecting misfire in internal combustion engines for vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32744290A JPH04194346A (ja) 1990-11-27 1990-11-27 内燃機関失火検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04194346A true JPH04194346A (ja) 1992-07-14

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ID=18199216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32744290A Pending JPH04194346A (ja) 1990-11-01 1990-11-27 内燃機関失火検出装置

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JP (1) JPH04194346A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528929A (en) * 1994-03-18 1996-06-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Misfire detecting apparatus for internal combustion engine with manufacturing error compensation
US5539644A (en) * 1992-11-17 1996-07-23 Nippondenso Co., Ltd. System for detecting misfire in a multi-cylinder internal combustion engine
US5625143A (en) * 1994-07-20 1997-04-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Misfire detector for internal combustion engine
US5639960A (en) * 1996-04-25 1997-06-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Misfire detecting method and apparatus for an internal combustion engine

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