JPH04233432A

JPH04233432A - 内燃機関の失火識別方法

Info

Publication number: JPH04233432A
Application number: JP3212580A
Authority: JP
Inventors: Helmut Denz; デンツヘルムート
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-09-05
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1992-08-21
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: DE4028131A1; FR2666378A1; US5144927A; FR2666378B1; DE4028131C2; JP3214873B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の失火識別方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の失火識別は、特に触媒を排気
管に設けた内燃機関に利用する場合に意味がある。失火
が発生すると、未燃焼の空気と燃料の混合気が触媒に達
しそこで燃焼する。それにより触媒の温度が増大しその
結果触媒は比較的速く破壊されてしまう。極端な場合に
は、触媒並びに場合によっては全体の車両が火災を起こ
してしまう。従って失火を可能な限り速く識別すること
が重要になる。

【０００３】失火を識別する従来の方法では、失火を識
別するために例えば点火電流を測定するセンサ、燃焼室
の圧力あるいは光を検出するセンサあるいはノッキング
信号を検出するセンサなど特殊なセンサからの信号が必
要になる。しかし一方できるだけ少ない数のセンサを用
いる試みも行なわれている。現在のエンジン制御に必然
的に必要となるセンサはクランク軸角度を測定するセン
サである。従ってこのセンサからの信号をできるだけ多
目的に、従って失火の識別に利用すると好ましいものに
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】失火を識別するために
クランク軸角度センサからの信号を利用する従来の方法
（ＤＥ−Ａ−３６１５５４７）では、それぞれのシリン
ダの圧縮セグメント終了時並びにそれに続く膨張セグメ
ントの終了時近くにそれぞれクランク軸の速度が測定さ
れている。失火が発生すると、エンジンが通常に動作し
ているときよりも測定された二つの速度差が顕著に小さ
くなる。この測定値により失火を識別できるが、そのた
めには測定値に対して及ぼす回転数の作用を除去し測定
値を平均化しなければならない。

【０００５】従って、本発明はこのような点に鑑みてな
されたもので、特にクランク軸センサからの信号を利用
して従来よりもさらに信頼性のある内燃機関の失火識別
方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、Ｚ個のシリンダの内各シリンダｉに対し
てそれぞれの開始クランク角とそれぞれのクランク角区
間に従って圧縮セグメントと膨張セグメントを以下のよ
うに、すなわちエンジンの回転が円滑な場合時間的にみ
て圧縮セグメントに対応する圧縮期間ＴＶ（ｉ）がほぼ
膨張セグメントに対応する膨張期間ＴＥ（ｉ）に等しく
なるように設定し、その場合前記圧縮セグメントは、圧
縮行程によりエンジンの回転数が減少するシリンダｉの
クランク角区間内に位置し、また膨張セグメントは、膨
張行程によりエンジンの回転数が増大するシリンダｉの
クランク角区間内に位置し、少なくとも一つのシリンダ
における前記圧縮期間と膨張期間の差を用いて失火を識
別する構成を採用した。

【０００７】

【作用】本発明では、エンジンの回転が円滑な場合に差
が本来０となるように定められる２つの期間を用いて失
火が識別できるという利点が得られる。これにより円滑
な回転からのずれを極めて信頼性良く検出することが可
能になる。というのは円滑でないことによってもたらさ
れるずれは、クランク軸の最大速度と最小速度間の差を
形成した従来の方法のように差の値が大きくなる場合よ
りも差の値が小さい場合の方が百分率的に強く影響があ
らわれるからである。

【０００８】さらに意味あることは、本発明の実施例に
よれば、上述した期間によりエンジンの回転の不均一さ
が失火だけによるのか、あるいは不均一さがエンジンに
伝達される振動ないし揺れを起こす力だけによって、あ
るいはその上に失火が重なって得られたものであるかが
検出できることである。上述した期間は、種々の方法で
、例えば差を形成することにより、和を形成することに
より、平均値を形成することによりあるいは最大値を形
成することにより処理することができ、それによりエン
ジンの回転が不均一の場合、それが失火だけに起因する
とすることに妥当性があるかあるいは妥当性がないかを
示す種々の量を得ることができる。妥当性がない場合に
は失火識別の感度が減少される。というのは失火でない
かもしれないし、あるいは振動ないし揺れを起こす力に
よってもたらされる回転変化が重畳されたものであるか
もしれないからである。

【０００９】この場合注意すべきことは、例えば駆動系
の共振によりもたらされる長く継続する振動は、値を測
定した場合通常失火のようには振幅は大きなものとなら
ない。従って失火識別の感度を減少することによりこの
ような振動が失火識別に作用を及ぼすことを排除するこ
とができる。大きな振幅は特に揺れを起こす力によって
もたらされるが、これは通常長い時間に渡っては発生し
ない。このような力が評価に与える影響は、測定値を平
均化することによって減少させることができる。不均一
なエンジンの回転が失火だけによってもたらされるもの
でないことがわかった場合には、平均する期間を長くし
、外部力の影響を減少させることができる。これも失火
識別の感度を減少させることに対応する。

【００１０】尚、失火の識別はそれぞれ故障の識別と同
様に二段のプロセスである。まず故障、すなわちこの場
合失火を示す値が検出されなければならない。続いて検
出値がしきい値と比較される。検出された値ないしは処
理された値がしきい値を上回ると故障が有ると識別され
る。本発明方法によれば少なくとも一つのシリンダにお
ける圧縮期間と膨張期間の差が失火の識別に用いられる
。この差の利用は上述した２のステップの第１のステッ
プにおいてのみ、あるいは第２のステップにおいてのみ
あるいは両ステップにおいて行なわれる。第１のステッ
プにおいて利用される場合、エンジンの回転が円滑なと
き等しく設定される２の期間の差は０でなければならな
い。従って差は失火識別に形成される値となる。これに
対して上述した２つの期間の差が第２のステップにおい
て用いられる場合には、測定値に従って平均する方法を
変化させる場合であれ、しきい値を変化させる場合であ
れ、何らかの方法でしきい値との比較を変化させるのに
用いられる。上述した期間の差を２つのステップにおい
て用いる場合には、いずれにしても第２のステップで必
要となる値を第１のステップで用いることができるとい
う利点が得られる。

【００１１】しかし第１のステップでは上述した２つの
期間を用いるのではなくそのうち一方、特に圧縮期間だ
けを用いることも可能である。すなわちシリンダが失火
を示すと、このシリンダの膨張期間がその前の圧縮期間
に比較して長くなるだけではなく、点火順で次に続くシ
リンダで測定される圧縮期間も長くなる。失火がない場
合には点火順で前後する２つのシリンダの圧縮期間は等
しくなければならない。２つのシリンダの第１のシリン
ダに失火がある場合には両圧縮期間の差は両シリンダの
第１のシリンダだけの膨張期間と圧縮期間の差の約２倍
となる。従って上述した２つのステップの第１のステッ
プにおいて点火順で前後する２つのシリンダの圧縮期間
の差を測定するとＳ／Ｎの比が改善される。この方法の
欠点は、このようにして形成された差は失火のほかの他
の障害の識別にはあまり信頼性がないので、この差は通
常必要ではなく、第１のステップに対して特別に計算さ
れるものである。

【００１２】尚、エンジンは継続的に完全に一定の回転
数で回転するものではなく、エンジンが失火あるいは他
の故障がなく回転する場合も回転数は完全に一定ではな
い。むしろ、シリンダの各圧縮セグメントでは回転数は
幾分減少し次の膨張セグメントでは上昇する。この回転
数の変動は各シリンダで繰り返される。エンジンの機能
によりもたらされるこの僅かの回転数変動を伴うエンジ
ンの回転を本願明細書では「円滑ないし均一なエンジン
の回転」ということにする。従って、不均一な回転は、
失火によるのであれ、駆動系の振動によるのであれ、道
路により伝達される揺れの力によるのであれ、大きな回
転数変動が発生する回転である。

【００１３】上述したように、エンジン回転数は常時周
期的に変化するので、圧縮期間と膨張期間の時間は種々
に設定することができる。すなわち、これらの期間が測
定されるクランク角セグメントを開始クランク角及び／
あるいはクランク角区間に従って変化させることができ
る。４シリンダ４行程エンジンの場合には、圧縮セグメ
ント並びに膨張セグメントに対してそれぞれ９０°のク
ランク角を選ぶのが同期の理由から最も簡単であるので
、圧縮セグメントと膨張セグメントは途切れることない
順序でそれぞれ隣接して連続する。従って、両セグメン
トに対してこれらの期間が等しくなるように開始クラン
ク角を設定するだけでよい。この設定は簡単に実験台で
行なうことができる。４シリンダよりもシリンダ数の多
い４行程エンジンの場合は、異るシリンダの種々の動作
セグメントを重複させなければならない。従って、本方
法が適用されるそれぞれのエンジンに従って、各セグメ
ントを単に直接連続させるのではなく、互いに個々に設
定するのが好ましい。

【００１４】

【実施例】図１（ａ）には２つの動作サイクルｊ＝１と
ｊ＝２（図１（ｄ）を参照）に関しクランク軸角ＫＷに
対する回転数ｎの特性が図示されている。各動作サイク
ルの終了は図１（ａ）において垂直方向に引かれた実線
により示されている。図１（ａ）の特性は４シリンダ４
行程エンジンに対して当てはまる。各動作サイクルｊは
各シリンダｉに対して４つの期間に細分されており（図
１（ｃ）を参照）、これが図１（ａ）において太い点線
で図示されている。シリンダの番号は時間的に点火の順
に対応して付されている。各点火の前には圧縮セグメン
トＶが存在し、各点火後には膨張（爆発）セグメントＥ
が存在する。各シリンダの圧縮セグメントと膨張セグメ
ントは図１（ａ）では互いに細い点線で分離されている
。従ってそれぞれの動作サイクルｊに対して全体で８個
のセグメントｋ＝１〜８（図１の（ｂ）を参照）が存在
する。

【００１５】図１（ａ）の左から２番目のシリンダまで
に図示されているようにエンジンが円滑に回転すると、
回転数は狭い範囲で周期的に増減する。各圧縮セグメン
トＶの間回転数は減少し、一方次の膨張セグメントＥで
は回転数は上昇する。本実施例の場合両クランク角セグ
メントは等しい長さを有しそれぞれ９０゜のクランク角
に渡って延びている。開始クランク角は、時間的にみて
両セグメントが共に等しい長さであるように設定されて
おり、従って圧縮セグメントＶに対応する圧縮期間ＴＶ
（ｉ）はほぼ膨張セグメントＥに対応する膨張期間ＴＥ
（ｉ）にほぼ等しくなっている。個々のセグメントに対
する期間Ｔ（ｋ）並びに続く各セグメントｋの期間が図
１（ｅ）に図示されている。

【００１６】図１においては、シリンダｉ＝３に失火が
発生すると仮定されている。その結果このシリンダの圧
縮期間中回転数ｎが減少した後回転数は次の膨張期間に
おいては前の最大値に上昇することはなく、圧縮期間の
終了時の最小値に比較して僅かだけ増大する。しかし回
転数はなお上昇する。というのは圧縮された燃料と空気
の混合気が膨張するからである。しかし前の最大回転数
にはもはや達することはないので、第３のシリンダの膨
張セグメントＥは圧縮セグメントＶと同じ期間ではなく
、その期間はより長くなっている。この状態が図１（ｅ
）に図示されており、膨張期間ＴＥ（３）は圧縮期間Ｔ
Ｖ（３）よりも長くなっている。

【００１７】続く４番目のシリンダの圧縮セグメントに
おいては回転数は更に減少する。従ってこのシリンダの
圧縮期間ＴＶ（４）は特に長くなる。４番目のシリンダ
の膨張セグメントにおいてはじめて加速が行なわれる。その結果膨張期間ＴＥ（４）は圧縮期間ＴＶ（４）より
も短くなる。第１番目のシリンダの次の圧縮期間ＴＶ（
１）は前の膨張期間、従って期間ＴＥ（４）にほぼ対応
する。２番目のシリンダの膨張期間ＴＥ（２）で再び円
滑なエンジン回転に対して当てはまるバランス値に達す
る。この期間は３番目のシリンダの次の圧縮期間ＴＶ（
３）についても当てはまる。というのはこの期間では３
番目のシリンダに失火がまだ作用していないからである
。次の膨張期間ＴＥ（３）になって失火が再び作用し、
その後これまで説明した流れが繰り返される。

【００１８】上述した期間を用いて以下の差が形成され
る。

【００１９】ＤＴＥ（ｉ）Ｖ（ｉ）　＝　ＴＥ（ｉ）　−　ＴＶ（ｉ
）　　　　　　　　　　　　（Ａ）ＤＴＶ（ｉ＋１）Ｅ
（ｉ）＝ＴＶ（ｉ＋１）　−　ＴＥ（ｉ）　　　　　　
（Ｂ）差ＤＩＦＦ（ｉ）として式（Ａ）の値を用いるこ
とができる。従って、ＤＩＦＦ（ｉ）　＝　ＤＴＥ（ｉ）Ｖ（ｉ）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　（Ｃ１）差ＤＩＦＦ（ｉ）
に対して連続する二つの差の期間の合計、従って、ＤＩＦＦ（ｉ）　＝　ＤＴＥ（ｉ）Ｖ（ｉ）＋ＤＴＶ（
ｉ＋１）Ｅ（ｉ）＝　ＴＶ（ｉ＋１）　−　ＴＶ（ｉ）
　　　　　　　　　　　　　（Ｃ２）の値を用いると、
その値はさらに大きくなる。

【００２０】図１から以下のことが理解できる。

【００２１】イ）すなわち式（Ｃ１）による値ＤＩＦＦ
（ｉ）は、失火がない場合には０であり、それに対して
失火がある場合には０より大きくなる。

【００２２】ロ）式（Ｃ２）による値ＤＩＦＦ（ｉ）は
、失火がない場合には０に等しく、それに対して失火が
ある場合には０より大きく、しかも式（Ｃ１）による値
ＤＩＦＦ（ｉ）によりさらに大きくなる。従ってこの値
は失火識別時のＳ／Ｎ比をさらに向上させることができ
る。

【００２３】ハ）差ＤＴＥ（ｉ）Ｖ（ｉ）が０より大き
いとき、０から大きくなることが失火による場合には値
ＤＴＶ（ｉ＋１）Ｅ（ｉ）も０より大きくなければなら
ない。そうでない場合には失火ではないかあるいは他の
ノイズが重畳されている。この場合には失火識別の感度
を減少させるのが好ましい。

【００２４】測定された期間をさらに他の方法で処理す
るときには、失火だけかあるいは場合によって失火と重
畳されたノイズが存在するかどうかの妥当性を判断する
ことができる他の量が形成される。これに関しては後で
図５に基づいて説明する。

【００２５】以下にこれまで述べた識別方法を利用する
全体の方法の流れを図２から図４のブロック図を用いて
説明する。図２から図４に示したブロックが順次処理さ
れ、その場合真中の部分は図３（ａ）の変形例あるいは
図３（ｂ）の変形例による構成とすることができる。

【００２６】図２には上述した式（Ａ）、（Ｂ）による
値を形成する方法が図示されている。加算素子１０には
それぞれ期間の値Ｔ（ｋ）（図１（ｅ）を参照）及びこ
の値に対して１セグメントだけ遅延素子１１により遅延
されたセグメント期間の値Ｔ（ｋ−１）が入力される。差ＤＴ（ｋ、ｋ−１）はｋが偶数か奇数かに従って式（
Ａ）あるいは式（Ｂ）の値になる。マルチプレックサ１
２により８個の出力端子、すなわち各セグメントのそれ
ぞれの出力端子に値が出力される。

【００２７】図３（ａ）、（ｂ）には上記式（Ｃ１）、
（Ｃ２）を用いた場合に行なわれる流れが図示されてい
る。式（Ｃ１）によれば差の値ＤＴ（ｉ）Ｖ（ｉ）は不
変のまま差値ＤＩＦＦ（ｉ）として出力される（図３（
ａ））。式（Ｃ２）を処理するために図３（ｂ）のブロ
ック図では、４つの加算部１３．１〜１３．４、すなわ
ち４個のシリンダの各々に対して一つの加算部が設けら
れる。図２のブロック図において計算されたＤＴＥ（ｉ
）Ｖ（ｉ）とＤＴＶ（ｉ＋１）Ｅ（ｉ）の値から和が計
算され、それぞれ差値ＤＩＦＦ（ｉ）が計算される。そ
れに代え差値を直接ＴＶ（ｉ＋１）ーＴＶ（ｉ）として
計算することもできる。これは図２の値ＤＴ（ｋ、ｋー
１）を計算したときのように行なうこともできる。ただ
しその場合２セグメント遅延させる遅延素子が用いられ
る。これはそれぞれ次の次のセグメントが圧縮セグメン
トであるからである。

【００２８】ＤＩＦＦ（ｉ）の値は、それぞれ実際の値
がその時の回転数ｎ並びに負荷に関係した任意の量Ｌの
値に関係するしきい値ＳＷ（ｎ、Ｌ）と直接比較される
。好ましくはこのしきい値にさらに加速並びに減速効果
を含ませるようにしてもよい。差値ＤＩＦＦ（ｉ）がし
きい値ＳＷ（ｎ、Ｌ）を超えると、これは、関連するシ
リンダｉに失火が存在することを示すことになる。

【００２９】しかし好ましくはしきい値と比較を行なう
場合に差値ＤＩＦＦ（ｉ）をさらに処理しておく。どの
ような観点でこの処理を行なうかを図４のブロック図を
参照して説明する。

【００３０】隣接したセグメントの期間の差は失火、振
動あるいは揺れの時に０と等しくなくなるだけでなく、
加速あるいは減速時にも０と異なることが理解できる。後者の効果を補償するために、計算された差値から上述
した差値と同様加速並びに減速に関係する補正値ＢＶＫ
を減算するのが好ましい。例えば動作サイクルｊで動作
するシリンダにおいて４つのシリンダに対する差ＤＩＦ
Ｆ（ｉ）＝ＴＶ（ｉ＋１）ーＴＶ（ｉ）の合計を４で割
った値が計算される。従って全体の動作サイクルに渡っ
て平均的な回転数変化を用いて補正が行なわれ、例えば
失火あるいは揺れによる瞬間的な変化が可能な限り除去
される。単なる失火の場合にはこの値は０となり、それ
に対して加速の場合には正で減速の場合には負となる。計算は次のようにして行なわれる。

【００３１】

【数５】

【００３２】加速あるいは減速によりもたらされる効果
を補正する補正値ＢＶＫが差値ＤＩＦＦ（ｉ）から減算
される。これはそれぞれの加算部１４．１〜１４．４に
おいてそれぞれ４つのシリンダの値に対して行なわれる
。

【００３３】しきい値と比較する前に回転数が差値に与
える影響も考慮することが好ましい。これはさらに平均
化を行なうことの理由である。しかし測定値を平均し、
それに対してそれぞれ現時点の回転数ｎの値に関係する
しきい値を用いると、回転数が変化したときしきい値は
、平均化された測定値がまだ回転数補正を受けていない
場合には平均化された測定値よりも速く変化する。回転
数補正を行なうためには、ＢＶＫの値で補正された差値
を測定期間の内一つの期間、例えばそれぞれの遅延期間
ＴＶ（ｉ）により割り算するだけで十分である。従って
回転数補正値ｎＫに対してはｎＫ＝ＴＶ（ｉ）が当てはまる。図４のブロック図の割算部１５．１〜１
５．４ではそれぞれ以下の失火識別値ＤＴＡＥ（ｉ）が
計算される。

【００３４】ＤＴＡＥ（ｉ）　＝　（ＤＩＦＦ（ｉ）　
−　ＢＶＫ）　／ｎＫ時間に関係した量の２乗あるいは
３乗で割り算する場合には、例えばＴＶの２乗あるいは
ＴＶ（ｉ）の３乗により割り算する場合には回転数誤差
の補正はさらによくなる。しかしこのような計算は必ず
しも必要でないことがわかっている。

【００３５】このように補正された差値を用いて直接平
均化を行ないしきい値と比較することができる。これに
より失火識別に対して極めて信頼性のよい値が得られる
。平均化ししきい値と比較するのは、以下の方法、すな
わち、ＤＴＡＥ（ｉ）の値を直接しきい値と比較し、所
定の角度区間内でしきい値を超える回数が所定数以上に
なった時に失火と識別するか、あるいはＤＴＡＥ（ｉ）
の値を移動平均で平均化しこのようにして形成された平
均値をしきい値と比較することにより行なわれる。

【００３６】図４の実施例ではしきい値を平均値と比較
する前にいわゆる揺れ補正が行なわれる。全体の揺れ補
正値ＲＫＧは揺れ補正ブロック１６から出力され、加算
部１７．１〜１７．４に入力される。ここで失火識別値
ＤＴＡＥから全体の揺れ補正値ＲＫＧがそれぞれ減算さ
れる。

【００３７】全体の揺れ補正値ＲＫＧがどのように形成
されるかを図５に基づき説明する。

【００３８】図５には、図１（ｅ）に対応して前後する
セグメント、すなわち４つのシリンダのそれぞれの圧縮
セグメントと膨張セグメントの期間の値が図示されてい
る。動作サイクルｊは実線で互いに分離されており、連
続するシリンダの値が太い点線で、又それぞれシリンダ
の二つの期間が細かい点線で互いに分離されている。こ
こで周期が動作サイクルｊの期間の１と１／２倍である
振動があると仮定する。前後するセグメント期間の差は
任意の単位で測定される。最大差に対して１の値が割り
当てられる。実施例においてそれぞれ前後する期間の差
に対して１／４、１／２、１、１、１／２、１／４、ー
１／４、ー１／２、ー１、ー１、ー１／２、ー１／４、
そして再び１／４、１／２等の値が得られる。期間が増
大する場合図１（ｅ）の失火の場合と同様な連続する差
値が発生するが、期間が短くなる場合には顕著な差が発
生することが理解できる。すなわち失火の場合には失火
したシリンダの差ＤＴＥ（ｉ）Ｖ（ｉ）と次のシリンダ
の差ＤＴＶ（ｉ＋１）Ｅ（ｉ）は所定の関係にありほぼ
等しくなる（例えば図１のＤＴＥ（３）Ｖ（３）とＤＴ
Ｖ（４）Ｅ（３）を参照）。

【００３９】一方振動あるいは揺れの場合にはこれらの
期間には異なる差が発生する。この期間の差ＤＴＲ（ｉ
）は図５の式（Ｊ）により形成される。式（Ｋ）により
各動作サイクルｊに対して差値が負であるときの差の大
きさの合計が形成され、それにより第１の揺れ補正係数
ＲＫ１が形成される。この第１の揺れ補正係数ＲＫ１は
、振動あるいは揺れ効果だけかあるいはそれに失火がと
もなうときにのみ０より大きな値となる。このようにし
て外部効果が検出される場合には失火識別を禁止するこ
とができる。しかし実施例の場合ＲＫ１の値は失火識別
値ＤＴＡＥ（ｉ）から減算される全体の揺れ補正値ＲＫ
Ｇに組み込まれる。

【００４０】尚、それぞれのＲＫ１の実際の値は各動作
サイクルｊの終わりに必ずしも計算しなければならない
ものではなく、各シリンダに対してそれぞれ最前のＺ個
のシリンダの値（Ｚは内燃機関のシリンダの数を示す）
から継続的に計算するようにすることもできる。又各値
を平均化し、あるいは各値を多数のシリンダあるいは動
作サイクルに渡って求めるようにし、それによって各サ
イクルごとに異なった値を減算しなくてもすむようにす
ることもできる。これは例えば図５の値ＲＫ１をそれぞ
れ各動作サイクルｊの値として用いるような場合である
。しかしこのような差は以下に説明するフィルタ素子１
８．１〜１８．４により自動的に平均化される。ＲＫ１
の値は第１の動作サイクルでは−１／２の値を、第２の
動作サイクルの終了時では０の値を有することがわかる
。これは平均値を形成することが好ましいことを意味す
る。

【００４１】上述したように、ＤＴＥ（ｉ）Ｖ（ｉ）の
値は０より大きいが、ＤＴＶ（ｉ＋１）Ｅ（ｉ）が０よ
り小さいときも失火だけではないことが確実である。こ
のように妥当性の条件が損なわれるときは失火識別が遮
断されるかあるいはその感度が低減される。この場合、
補正値を計算しないときは、失火識別値ＤＴＡＥ（ｉ）
から一定の補正値を減算するかあるいはしきい値ＳＷを
増大させることができる。

【００４２】図５には、更に同図に列挙された式（Ｇ）
、（Ｈ）、（Ｉ）から計算される３つの値Ｎ、Ｐ並びに
ＲＫ２が図示されている。Ｎは１動作サイクルの４個の
シリンダに対するＤＴＶ（ｉ＋１）Ｅ（ｉ）が負の値の
合計であり、Ｐはその正の値の合計である。この場合も
合計の形成は、各シリンダに対してそれぞれ最前のＺ個
のシリンダの値から継続的に行なうことができる。Ｎの
値が０より小さい値になるかあるいは負のしきい値より
小さい値になり、Ｐが０より大きい場合には、これは失
火がないかあるいは失火がありそれに他のノイズが重畳
されていることを示している。

【００４３】図５の振動パターンに対応して、異る失火
パターンで重畳されている場合も含めて異る周期を有す
る振動に対してあるいは異る揺れパターンに対して、あ
るいは一つのシリンダだけの失火に対して、あるいは連
続するあるいは互いに分離された複数のシリンダの失火
に対して数多くの期間パターンを描くことにより、揺れ
あるいは振動の大きさを検出できる他の量が図５の式（
Ｉ）より得られる値ＲＫ２であることが判明した。この
値はＮ及びＰの値の大きさの最大値である。図４の揺れ
補正ブロック１６に示したように、ＲＫＧはＲＫ１とＲ
Ｋ２の和に比例する値となる。

【００４４】それぞれの失火識別値ＤＴＡＥ（ｉ）から
ＲＫＧの値が減算される加算部１７．１から１７．４に
ローパスフィルタ１８．１から１８．４が接続され、図
４の式（Ｌ）で示したように補正された失火識別値が通
常の１次のフィルタ式でフィルタリングされる。それに
代え他の任意の平均値形成法を用いることができる。し
かし、１次のローパスフィルタ式を用いての平均値形成
は特に簡単に実施でき、また揺れ補正値の変動を自動的
に平均化することができる。４つのシリンダに対して得
られた平均値ＭＤＴＡＥ（ｉ）は比較部１９．１から１
９．４において上述したしきい値ＳＷ（ｎ、Ｌ）と比較
される。平均値ＭＤＴＡＥ（ｉ）がしきい値ＳＷ（ｎ、
Ｌ）を越えた各シリンダには失火があるものと考えられ
る。その場合このシリンダに対する燃料の噴射が調節さ
れる。

【００４５】通常揺れ補正が比較的強力に行なわれる場
合が生じる。この場合には、失火があるにも拘らずしき
い値を越えなくなってしまう。そのときには各シリンダ
の揺れ補正値を互いに比較するのが好ましい。すべての
揺れ補正値がともに大きい場合は、それがもっぱら失火
に関係のないノイズによるものと考えられる。それに対
して個々の値が特に大きい場合は、このシリンダに対す
る燃料の噴射を中断することを試みる。全ての値がほぼ
不変のままであることが検出された場合は、実際にその
シリンダに失火が発生した証拠である。各値が変化する
場合は、噴射を再び開始する。

【００４６】ここでもう一度、本発明の方法で重要なこ
とは、エンジンの回転が円滑な場合各シリンダの圧縮セ
グメントと膨張セグメントの対応する期間が互いに等し
いように各セグメントを定めておくことであることを強
調しておく。各期間に差が発生すると、この差が直接失
火識別値を計算するのに用いられ、かつ／あるいはこの
差を用いて求められる揺れ補正値で失火識別値が補正さ
れる。後者の場合は、失火に関する妥当性基準を用いる
ことが重要になる。本実施例では、妥当性基準は簡単な
ものであるが、例えば自己相関関数を用いてかなり複雑
なものにすることもできる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、エン
ジンの回転が円滑な場合に差が本来０となるように定め
られる２つの期間を用いて失火が識別できるという利点
が得られる。これにより円滑な回転からのずれを極めて
信頼性良く検出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】いずれも本発明の動作を説明する説明図で、（
ａ）はクランク角ＫＷに対するエンジン回転数の特性を
示し、（ｂ）はクランク角ＫＷに割り当てられたセグメ
ントｋの連続番号を示し、（ｃ）は点火順に現れるシリ
ンダｉの番号を示し、（ｄ）は動作サイクルｊの番号を
示し、（ｅ）は各セグメントの期間Ｔ（ｋ）を示す。

【図２】各セグメントの期間の差を得る方法を示す説明
図である。

【図３】（ａ）は図２で得られた期間の差から差値を得
る方法を示すブロック図、（ｂ）は差値を得る他の方法
を示すブロック図である。

【図４】差値を用いて失火識別を行なう方法を示した説
明図である。

【図５】失火の他に振動や揺れ等の外部効果を識別する
方法を示した説明図である。

【符号の説明】

ＤＩＦＦ（ｉ）　　差値ＤＴＡＥ（ｉ）　　失火識別値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　Ｚ個のシリンダの内各シリンダｉに対
してそれぞれの開始クランク角とそれぞれのクランク角
区間に従って圧縮セグメントと膨張セグメントを以下の
ように、すなわちエンジンの回転が円滑な場合時間的に
みて圧縮セグメントに対応する圧縮期間ＴＶ（ｉ）がほ
ぼ膨張セグメントに対応する膨張期間ＴＥ（ｉ）に等し
くなるように設定し、その場合前記圧縮セグメントは、
圧縮行程によりエンジンの回転数が減少するシリンダｉ
のクランク角区間内に位置し、また膨張セグメントは、
膨張行程によりエンジンの回転数が増大するシリンダｉ
のクランク角区間内に位置し、少なくとも一つのシリン
ダにおける前記圧縮期間と膨張期間の差を用いて失火を
識別することを特徴とする内燃機関の失火識別方法。
【請求項２】　　前記各期間からそれぞれ加速ないし減
速に基づく期間の変化を補正する補正期間ＢＶＫを減算
することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】　　期間に回転数領域を考慮するために回
転数に関係した補正値ｎＫにより期間を割り算すること
を特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】　　互いに相違する圧縮期間と膨張期間の
値が失火だけに基づくエンジンの回転の不均一によると
することに妥当性があるか否かを複数のシリンダに対し
て調べ、妥当性がない場合は失火識別感度を減少させる
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に
記載の方法。
【請求項５】　　ＤＴＥ（ｉ）Ｖ（ｉ）＝ＴＥ（ｉ）ー
ＴＶ（ｉ）＞０であったが、ＤＴＶ（ｉ＋１）Ｅ（ｉ）
＝ＴＶ（ｉ＋１）ーＴＥ（ｉ）＜０であるときは、エン
ジンの回転の変化が失火だけによるものであることが否
定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】　　失火識別感度を減少させるとき【数１
】の値を形成しその値を用いることを特徴とする請求項５
に記載の方法。
【請求項７】【数２】の値を形成し、この値が負のしきい値より小さいかある
いは０であるときには、エンジンの回転の変化が失火だ
けによるものであることが否定されることを特徴とする
請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】　　失火識別感度を減少させるときＰを【
数３】とし、【数４】の値を形成しその値を用いることを特徴とする請求項７
に記載の方法。
【請求項９】　　各シリンダに対してＤＩＦＦ（ｉ）＝
ＴＥ（ｉ）ーＴＶ（ｉ）の差値を繰り返して形成し、こ
の差値より形成される量がしきい値条件を満たすとき失
火と識別することを特徴とする請求項１から８までのい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】　　各シリンダに対してＤＩＦＦ（ｉ）
＝ＴＶ（ｉ＋１）ーＴＶ（ｉ）の差値を繰り返して形成
し、この差値より形成される量がしきい値条件を満たす
とき失火と識別することを特徴とする請求項１から８ま
でのいずれか１項に記載の方法。