JPH0472449A - エンジンの失火診断装置 - 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、各気筒の運動変化量から失火状態を気筒別に
判定するエンジンの失火診断装置に関する。

［従来の技術］ −ｍに、多気筒エンジンにおける燃焼は毎サイクル同一
過程を経て行われることが、安定した出力を得る上で理
想であるが、多気筒エンジンにおいては、 ■吸気管形状の複雑化、気筒間の吸気干渉などによる吸
気分配率の不均一化、 ■冷却順路によって生じる各気筒間の若干の燃焼温度の
相違、 ■各気筒の燃焼室容積、ピストン形状などの製造上のば
らつき、 ■インジェクタの製造誤差などによる燃料噴射量の違い
から生じる各気筒の空燃比の僅かなばらつき、 などの理由から燃焼にばらつきが生じやすい。

従来、このいわゆる燃焼変動は、気筒別の空燃比制御、
点火時期制御で最小限に抑制されているが、最近の高出
力、低燃費化の傾向にある高性能エンジンでは、インジ
ェクタ、点火プラグなどに劣化、あるいは、故障が生じ
た場合、断続的な失火を起因し出力の低下を招く。

多気筒エンジンにおいて、ひとつの気筒に断続的な失火
が発生しても気付かずに運転されることが多く、また、
失火の原因が単に一時的に発生したものなのか、あるい
は、インジェクタ、点火プラグなどの劣化などによって
生じたものなのかの判断を運転中に判断することは困難
である。

そのため、例えは、特開昭６１−２５８９５５号公報で
は、前回の燃焼行程気筒のエンジン回転速度の最小値と
最大値との差と、今回の燃焼行程気筒のエンジン回転速
度の最小値と最大値との差を比較し、この比較値が予め
設定した基準値内に収まっているかどうかで、当該気筒
の燃焼状態を判別し、燃焼異常が所定回数以上発生した
場合、失火と判断して警告するようにしている。

しかし、この先行技術では、各気筒の燃焼変動を、燃焼
行程気筒の最小エンジン回転速度と最大エンジン回転速
度との差から求めているが、燃焼中のエンジン回転速度
は急激に上昇し、また、エンジンに対し負荷が相対的に
大きくかかるため、加速度の変動が大きくなり、したが
って、エンジン回転数の最大値を特定することは困難で
あり、失火判定時の精度誤差が大きくなってしまう。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、エンジンの燃焼特性は気筒間のみならず、部
品の製造誤差などによりエンジンごとにばらつきがある
。

上記先行技術の如く、回転変動を比較する基準値が絶対
値として設定されていると、エンジンごとの燃焼特性の
ばらつきにより上記基準値がエンジンごとに相対変動す
ることになり、あるエンジンにおいては燃焼異常を正確
に把握することが困難になってしまう。

気筒数の少ないエンジンでは、気筒間の燃焼間隔が比較
的共いため回転変動差が大きく、基準値を絶対値として
設定しても、エンジンごとの燃焼特性のばらつきが失火
判定に大きな影響を及ぼすことはないが、気筒数の多い
エンジンでは燃焼間隔が短くなり、その分、回転変動差
が小さくなるため判定レベル（基準値）を絶対値として
予め設定すると、エンジンごとの燃焼特性のばらつきが
失火判定精度に大きな影響を及ぼすことになる。

とくに、高回転域においては変動差が少なくなるため、
判定レベルがエンジンごとに相対変動すると正確な失火
判定を行うことが極めて困難になる。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、失火状態
を気筒間の燃焼のばらつきはもちろん、エンジンごとの
製造上のばらつきの影響を受けることなく、正確に検出
することのできるエンジンの失火診断装置を提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明によるエンジンの失火診
断装置は、第１図に示すように、前回の燃焼による仕事
をしていない区間の運動量と、今回の燃焼による仕事を
していない区間の運動量とを比較して、この区間に挟ま
れた燃焼行程気筒の運動変化量を算出する運動変化量算
出手段Ｍ１と、当該燃焼行程気筒の平均運動変化量学習
値マツプＭＨＰΔＮｊから運転条件に対応する平均運動
変化量学習値を読込み、この平均運動変化量学習値と上
記運動変化量とを比較する運動変化量比較手段Ｍ２と、
上記比較値と当該燃焼行程気筒の失火判定レベルマツプ
Ｍ　ＨＰ、４　ＮＬＥＶ［Ｌから読込んだ運転条件に対
応する失火判定レベルとを比較して失火状態を気筒別に
判定する失火判定手段Ｍ３と、当該燃焼行程気筒の正常
時の運動変化量と、上記平均運動変化量学習値とに基づ
き平均運動変化量学習値を設定して、当該燃焼行程気筒
の上記平均運動変化量学習値マツプの運転領域に格納さ
れている平均運動変化量学習値を更新する平均運動変化
量学習値設定手段Ｍ４とを備えるものである。

［作　用］ 上記梢成において、前回の燃焼による仕事をしていない
区間の運動量と、今回の燃焼による仕事をしていない区
間の運動量とを比較して、この区間に挟まれた燃焼行程
気筒の運動変化１を算出し、当該燃焼行程気筒の平均運
動変化量学習値マツプＭＨＰ、ｄ　Ｎρから運転条件に
対応する平均運動変化量学習値を読込み、この平均運動
変化量学習値と上記運動変化量とを比較する。

そして、上記比較値と当該燃焼行程気筒の失火判定レベ
ルマツプＭ　ＨＰ、Ｊ　ＮＬＥＶ［＋−から読込んだ運
転条件に対応する失火判定レベルとを比較して失火状態
を気筒別に判定する。

また、当該燃焼行程気筒の正常時の運動変化量と、上記
平均運動変化量学習値とに基づき平均運動変化量学習値
を設定して、当該燃焼行程気筒の上記平均運動変化量学
習値マツプの運転領域に格納されている平均運動変化量
学習値を更新する。

したがって、燃焼による仕事をしていない区間に挟まれ
た燃焼行程気筒の運動変化量と該当気筒の運転領域ごと
に学習された平均運動変化量学習値との比較値と、運転
領域に対応する失火判定レベルとの比較によって失火状
態が気筒別に判定されるので、失火状態を気筒間の燃焼
のばらつき、エンジンごとの製造上のばらつきの影響を
受けることなく正確に検出できる。

［発明の実施例〕 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第２図〜第９図は本発明の第一実施例を示し、第２図は
エンジン制御系の概略図、第３図はクランクロータとク
ランク角センサの正面図、第４図はカムロータとカム角
センサの正面図、第５図は気筒内圧力変動、クランクパ
ルス、カムパルス、および、エンジン回転数のタイムチ
ャー１・、第６図は失火判定レベルマツプの概念図、第
７図は比較値（差回転速度と平均差回転速度学習値との
差）と失火判定レベルのタイムチャート、第８図は平均
運動変化量学習値マツプの概念図、第９図は失火判定手
順を示すフローチャー１・である。

（楕　成） 第２図の符号１はエンジンで、図においては４気筒水平
対向エンジンを示す。

このエンジン１の吸気ボー？−２ａにインテークマニホ
ルド３を介して連通ずる吸気管４の、エアクリーナ５の
直下流に吸入空気量センサ６が介装され、また、上記吸
気管４の中途にスロットルバルブ７が介装され、さらに
、上記インテークマニホルド３の下流側に、噴射口を上
記吸気ボート２ａ側へ指向する（マルチポイント）イン
ジェクタ９が配設されている。

また、上記エンジン１のクランクシャフト１ｂにクラン
クロータ１５が軸着され、このクランクロータ１５の外
周に、所定クランク角に対応する突起（あるいはスリブ
１−　＞を検出するための電磁ピックアップなどからな
るクランク角センサ１６が対設され、さらに、上記クラ
ンクシャフト１ｂに対して１／２回転するカムシャツｈ
　１　ｃにカムロータ１７が連設され、このカムロータ
１７の外周にカム角センサ１８が対設されている。

第３図に示すように、上記クランクロータ１５の外周に
突起（あるいはスリブ１〜）１５ａ　　１５ｂ、１５ｃ
が形成されている。この各突起１５ａ。

１５ｂ、１５ｃが各気筒の圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）θ
１．θ２．θ３の位置に形成されており、突起１５ｂ、
１５ｃ間のｆｌｌ待時間らエンジン回転数Ｎを算出する
。

ところで、一般に、ＭＢＴ　（最適点火時期）制御にお
ける最大燃焼圧を示すクランク角は全運転領域でほぼ一
定しており、ＢＴＤＣ約１ｏ″ＣＡまでは、まだ燃焼圧
が急激に上昇することはない。

吐た、第５図に示すように、実施例においては、各気筒
の排気弁の開弁時期を、次の燃焼気筒の点火基準クラン
ク角ＢＴＤＣθ２よりやや遅角側に設定されているが、
一般に、排気弁開弁直後の燃焼圧は急激に低下している
ため、クランク角ＢＴＤＣθ３では、燃焼圧の影響はほ
とんどない。

したがって、上記突起１５ｃのクランク角θ３をＢ’ｌ
’ＤＣ１０℃Ａより進角側にセットすれば、上記突起１
５ｂ、１５ｃのクランク角ＢＴＤＣθ２、θ３の間の区
間が、各気筒間の燃焼による影響をほとんど受けない、
すなわち、燃焼行程気筒と次の燃焼行程気筒との間の燃
焼による仕事をしていない区間になる。

また、第４図に示すように、上記カムロータ１７の外周
に、気筒判別用突起くあるいはスリット）１７ａ、１７
ｂ、１７ｃが形成されている。突起１７ａが＃３．＃４
気筒の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ４の位置に形成され
、また、突起１７ｂが３ケの突起で精成され、その最初
の突起が＃１気筒の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ５の位
置に形成され、さらに、突起１７ｃが２ケの突起で構成
され、その最初の突起が＃２気筒の圧縮上死点後（ＡＴ
ＤＣ）θ６の位置に形成されている。

なお、図の実施例ではθ１＝９７℃Ａ、θ２６５℃Ａ、
θ３＝１０℃Ａ、θ４＝２０℃Ａ、θ５−５°ＣＡ、θ
６−２０℃Ａ、θ（２−３）＝　５５°ＣＡであり、こ
の配列により、第５図に示すように、例えば、上記カム
角センサ１８がθ５　（突起１７ｂ）のカムパルスを検
出した場合、その後にクランク角センサ１６で検出する
クランクパルスが＃３気筒のクランク角を示す信号であ
ることが判別できる。

また、上記θ５のカムパルスの後にθ４　（突起１７ａ
）のカムパルスを検出した場合、その後のクランク角セ
ンサ１６で検出するクランクパルスが＃２気筒のクラン
ク角を示すものであることが判別できる。同様にθ６　
（突起１７ｃ）のカムパルスを検出した後のクランクパ
ルスが＃４気筒のクランク角を示すものであり、また、
上記θ６のカムパルスの後にθ４　（突起１７ａ）のカ
ムパルスを検出した場合、その後に検出するクランクパ
ルスが＃１気筒のクランク角を示すものであることが判
別できる。

さらに、上記カム角センサ１８でカムパルスを検出した
後に、上記クランク角センサ１６で検出するクランクパ
ルスが該当気筒の基準クランク角（θ１）を示すもので
あることが判別できる。

（制御装置の回りｌ梢成） 一方、符号２１はマイクロコンピュータなどからなる制
御装置で、この制御装置２１のＣＰＵ（中央処理演算装
Ｗ、）２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、バックアップＲ
ＡＭ　（不揮発性ＲＡＭ）２５、および、１１０インタ
ーフエイス２６がパスライン２７を介して互いに接続さ
れており、この■１０インターフェイス２６の入力ボー
トに、各センサ６．１６．１８が接続され、また、上記
Ｉ１０インターフェイス２６の出力ボートに、駆動回路
２８を介してインジェクタ９と、図示しないインストル
メントパネルなどに配設したインジケータランプなどの
警告手段２９が接続されている。

上記ＲＯＭ２３には制御プログラム、固定データなどが
記憶されている。固定データとしては、後述する失火判
定レベルマツプＭＰΔＮ　ＬＥＶＥＬがある。

また、上記ＲＡＭ２４には上記各センサ類の出力イｚ号
を処理した後のデータおよびＣＰＵ２２で演算処理した
データが格納され、バックアップＲＡＭ２５には気筒別
失火判定データなどのトラブルデータ、および、後述す
る平均運動変化量学習値マツプとしての平均差回転速度
学習値マツプＭＰＪＮＮが記憶される。

また、上記Ｉ１０インターフェイス２６の出力ボートに
、故障診断用コネクタ３０が接続されており、この故障
診断用コネクタ３０に、故障診断用シリアルモニタ３１
を接続することで、上記バックアップＲＡＭ２５に記憶
されているトラブルブタを読出ずことができる。

なお、上記制御装［２１の失火診断を行う機能には、前
回の燃焼による仕事をしていない区間の運動量と、今回
の燃焼による仕事をしていない区間の運動量とを比較し
て、この区間に挟まれた燃焼行程気筒の運動変化量を算
出する運動変化量算出手段と、当該燃焼行程気筒の平均
運動変化量学習値マツプから運転条件に対応する平均運
動変化址学習値を読込み、この平均運動変化層学習値と
上記運動変化量とを比較する運動変化量比較手段と、上
記比較値と当該燃焼行程気筒の失火判定レベルマツプか
ら読込んだ運転条件に対応する失火判定レベルとを比較
して失火状態を気筒別に判定する失火判定手段と、当該
燃焼行程気筒の正常時の運動変化量と、上記平均運動変
化量学習値とに基づき平均運動変化量学習値を設定して
、当該燃焼行程気筒の上記平均運動変化量学習値マツプ
の運転領域に格納されている平均運動変化量学習値を更
新する平均運動変化量学習値設定手段が含まれている。

（作　用） 次に、上記制御装置２１における失火診断手順を第９図
のフローチャー１・に従って説明する。

まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）　３１０１で、ク
ランク角センサ１６およびカム角センサ１８からそれぞ
れ出力されるクランクパルスおよびカムパルスに基づき
燃焼行程気筒＃ｉ　　（ｉ＝１．３２．４）を判別し、
５１０２で当該燃焼行程気筒＃ｉの演算サイクル数Ｃｉ
１をカウントアツプする（Ｃ１←−Ｃｉ１＋−１）。

次いで、５１０３で、クランク角センサ１６から出力さ
れるＢＴＤＣθ２．θ３を検出するクランクパルスを上
記カムパルスの割込みにより判別し、５１０４で、上記
ＢＴＤＣθ２．θ３を検出するクランクパルス間の経過
時間と、θ２．θ３の挾み角（θ２−θ３）から周期ｆ
２．３を算出する（子２３←ｄｔ２，３／ｄ（θ２−θ
３））。

その後、５ｉｏｓで、上記周期子２，３から今回のエン
ジン回転数ＮＮＥ讐を算出しく　Ｎ　ＮＥＷ←６０／ｆ
２．３　）　、３１０６で、今回算出したエンジン回転
数ＮＮＥＷと、前回のルーチンで算出しな気筒＃ｉ−１
のエンジン回転数ＮＯ＋、Ｄとの差から燃焼行程気筒＃
の燃焼による仕事をしていない区間（θ２−θ３）の差
回転速度ΔＮｉ　　（ｉ＝１．３，２．４）を算出する
（ΔＮｉ　４−ＮＮＥ１４−ＮＯＬＤ　）。

第５図に示すように、４サイクル４気筒エンジンの場合
、燃焼による仕事をしていない区間におけるエンジン回
転数ＮＮＥ−の演算が、１８０℃Ａごとに実行されるた
め、例えば、気筒＃１に着目した場合、前回算出したエ
ンジン回転数Ｎ　ＯＬＤを今回算出したエンジン回転数
Ｎ　ＮＥＷから減算すれば、気筒＃１の差回転速度ΔＮ
１が求められ、一方、気筒＃３をみれば、上記気筒＃１
のエンジン回転数ＮＮＥ−をＮＯ［０とすることで、そ
の後の気筒＃３のエンジン回転数ＮＮＥ−から差回転速
度ΔＮ３を求めることができる。

互いに共通する気筒のエンジン回転数をそれぞれ、Ｎ４
．１　、　Ｎ１．３　、　Ｎ３．２　、　Ｎ２．４とし
た場合、各気筒の差回転速度は以下の通りである。

ΔＮ　＋　＝　ＮＮＥＷ　−Ｎ０ＬＤ ΔＮ　ｌ　＝Ｎ１．３−Ｎ４．１ ΔＮ５＝Ｎ３．２−Ｎ１．３ ΔＮ２＝Ｎ２．４−Ｎ３．２ ΔＮ４＝Ｎ４．１−Ｎ２．４ ところで、上記差回転速度ΔＮｉは、図示平均有効圧力
Ｐｉ、ずなわち、気筒の燃焼状態と強い相関関係にある
ことが実験から明らかにされている。したがって、この
差回転速度ΔＮｉを求めることで、各気筒＃ｉの燃焼状
態（図示平均有効圧力）の良否を推定することができる
。

以下に、上記差回転速度ｚＮｉと上記図示平均有効圧力
との関係を示す。

まず、エンジンが回転している状態を式で表すと、 Ｉ：慣性モーメント Ｎ：エンジン回転速度 Ｔｉ　：指示トルク Ｔｆ：フリクション）・ルク となり、この（１）式を簡略化して、 とおき、さらに圧力に置換えて表すと、Ｐｉ　　二図示
平均有効圧力 Ｐ［：摩擦損失有効圧力 となる。

実験によれば、回転速度を検出するためのクランク角幅
θ２．３を、燃焼行程の前後に設定すれば、４サイクル
４気筒エンジンの場合、上記差回転速度ΔＮｉと、その
間の時間的変化、４ｊＴ（１８０℃八回転相当の時間）
とをもとに、上記（３）式のｄＮ／ｄｔ、を求めた結果
、非常に強い相関が得られる。

この場合、ΔＴ（１８０″ＣＡ）の変動は無視できる量
であり、また、摩擦損失有効圧力Ｐｆも一定と考えれば
、上記（３）式から、 ＪＮ＝ＫＸＰｉ−ＰＩ　　　　　　　　・−（４）Ｋ、
ＰＦ　：定数 が成立する。

したがって、各気筒の差回転速度ΔＮ１を、それぞれ求
めることで、図示平均有効圧力Ｐｉ、すなわち、燃焼状
態を気筒ごとに推定することができる。

そして、この各気筒＃ｉの差回転速度ΔＮｉを個々に“
０パに近づければ、気筒ごとの燃焼状態を均一にするこ
とができる。

一方、上記（３）式において、摩擦平均有効圧力Ｐ［を
一定とみなして定数Ｃとし、比例定数をＫとすると、 Ｎ −＝Ｋ　　−Ｐ　　＋　　−Ｃ ｔ ・・・（５） となり、したがって、Ｋ、Ｃを予め求めることで、図示
平均有効圧力Ｐｉ　を求めることができる。

この（５）式によれば、差回転速度ΔＮｉを時間微分す
ることで、図示平均有効圧力Ｐｉを差回転速度ｚＮｉか
らさらに精度よく推定することができる。

この燃焼による仕事をしていない区間（θ２θ３）でｐ
出したエンジン回転数Ｎ　ＮＥＷに番」燃焼圧による回
転数の変動因子が含まれていないため比較的安定してお
り、しかも、比較するふたつのエンジン回転数ＮＮＥＷ
　、　Ｎ０ＬＤが同一条件下で検出したものであるため
、上記差回転速度ｚＮｉと当該燃焼行程気筒＃ｉの燃焼
状態との相関が明確化し、したがって、燃焼状態を高精
度に推定することができる。

その後、５１０７で、今回のルーチンにて求めたエンジ
ン回転数ＮＮＥ−と吸入空気ｉＱに基づきエンジン負荷
データ（−基本燃焼噴射パルス幅）ＴＰを算出する（Ｔ
ｐ＋−ＫＸＱ／ＮＮＥＷ　　Ｋ　、定数）。

次いで、ｓｉｏｇで、上記エンジン負荷データＴｐと今
回のエンジン回転数ＮＮＥ−とをパラメータとして平均
差回転速度学習値マツプＭＰΔＮρから平均差回転速度
学習値ｚＮｐを設定する。

第８図に示すように、上記平均差回転速度学習値マツプ
ＭＰΔＮ１は、エンジン回転数ＮＮＥ−とエンジン負荷
データＴＤをパラメータとする三次元マツプで気筒に対
応した数だけ設けられており、格子で囲まれた各領域に
は後述する５１１２で設定した気筒ごとの平均差回転速
度学習値ΔＮｇが格納されている。

そして、５１０９で、上記エンジン負荷データＴｐとエ
ンジン回転数ＮＮＥ−をパラメータとして失火判定レベ
ルマツプＭＰ−Ｎ　ＬＥＶＥＬから失火判定レベルΔＮ
ＬＥＶＥＬ　ｔ！−設定する。

第６図に示すように、上記失火判定レベルマツプＭ　Ｐ
　ｄ　Ｎ　ＬＥＶＥＬは、エンジン回転数ＮＮＥ誓とエ
ンジン負荷データＴｐをパラメータとする三次元マツプ
で、格子で囲まれた各領域には予め実験などから求めた
失火判定レベルΔＮ１−ＥＶＥＬが格納されている。

第７図に示すように、差回転速度ｄＮｉ　、すなわち、
後述する差回転速度ΔＮｉと平均差回転速度学習値ＺＮ
ｐとの差は、過渡時に比較的大きな値を示すが、この変
動幅はエンジンの運転条件によって相違する。そのため
、予め実験などから、その変動幅を運転条件ごとに求め
、その変動幅に応じた失火判定レベルΔＮＬＥν［［を
設定し、マツプ化することで高い失火判定精度を得るこ
とができる。

そして、５１１０で、上記差回転速度ｚＮｉと上記平均
差回転速度学習値、４ＮＪｌとの差（比較値）と、上記
失火判定レベルΔＮ　ＬＥＶＥＬとを比較する。当該燃
焼行程気筒＃１の差回転速度ΔＮｉ　と平均差回転速度
学習値ΔＮＭとの差が失火判定レベルΔＮ　ＬＥＶＥＬ
より低い（ΔＮｉ　−１Ｎｊ　＜ΔＮＬＥＶＥＬ　）と
判断した場合（第７図参照）、失火と判定して５１１１
へ進ミ、また、ｚＮｉ−ΔＮＪ）≧ΔＮ　ＬＥＶＥＬの
場合、正常燃焼と判断して５１１２へ進む。

５１１２へ進むと、上記へ平均差回転速度学習値ΔＮＪ
）と上記差回転速度１ＵＮｉに基づき当該気筒＃ｉの現
運転条件下での平均差回転速度学習値ｌＮｐを次式の加
重平均から求める。

ΔＮＮ　＝（（２−１）ｘｚＮｊ＋ΔＮｉ）／２’ｒ：
加重係数（加重平均の重み） そして、この新たに求めた平均差回転速度学習値ΔＮ１
で、該当気筒＃Ｉに対応する上記平均差回転速度学習値
マツプＭＰΔＮｇの該当アドレスに格納されているデー
タを更新し、５１１３へ進む。

なお、この平均差回転速度学習値マツプＭＰ、ｄＮｐに
格納されている各平均差回転速度学習値ΔＮｇのイニシ
ャルセット値は“０”である、すなわち、理想的な上記
差回転速度ΔＮｉは″Ｏ゛″　（全気筒均一燃焼）であ
り、正常燃焼であれば加重平均により求めた上記平均差
回転速度学習値ΔＮ１も結果的には“Ｏ”に近付くと考
えられるからである。

各運転条件下における正常運転時の平均差回転速度学習
値ＩＮｊを気筒ごとに学習することで、各気筒の燃焼特
性を把握することができ、」１記５１１０で実行する失
火判定に際し、差回転速度ΔＮに含まれている当該気筒
の特性変動因子を較正して（ｚＮｉ　−ＩＮｆＪ　）上
記失火判定レベル７Ｎ［［νＥ［と相対的に比較するこ
とができる。

従って、判定精度が向上し、たとえば回転変動差が比較
的小さくなる高回転域、或いは、６気筒以上の多気筒エ
ンジンであってもエンジンごとの特性上のばらつきによ
る影響を受けることなく失火状態を個別的に正確に判断
することができる。

一方、上記５１１０で、失火と判定されて５１１１へ進
むと当該燃焼行程気筒＃ｉの気筒別失火回数Ｃｉ２をカ
ウントアッフ゛しくＣ１２←ｃｉ２＋１）、５１１３へ
進む。

そして、５１１３で、当該燃焼行程気筒＃ｉの演算サイ
クル数Ｃｉｌと予め設定したサンプリングサイクル数Ｃ
’＋ｌ５ＥＴ　　（例えば、？００ｃｙｃｔｅ）とを比
較し、演算サイクル数Ｃｉ１がサンプリングサイクル数
Ｃｌ５ＥＴに達していない場合（Ｃｉｌ＜　Ｃ１１ｓＥ
Ｔ　）、５１２１ヘジヤンプし、また、演算サイクル数
Ｃｉ１がサンプリングサイクル数Ｃ１ＩＳＥＴに達した
場合（ＣＨＩ≧Ｃ１１ＳＥ丁）　、５１１４へ進み、上
記演算サイクル数Ｃｉ１をクリアする（Ｃｉｌ−０）。

次いで、５１１５で、ＲＡＭ２４の所定アドレスにスト
アされている前回のサンプリング周期において算出した
当該燃焼行程気筒＃ｉの気筒別平均失火回数Ｃ１２（−
１）を読出し、８１１６で、この気筒別平均失火回数Ｃ
１２（−１）と、今回のサンプリングサイクル数Ｃ１Ｉ
ＳＥＴにおいてカウントした気筒別失火回数Ｃｉ２に基
づき、今回の気筒別平均失火回数Ｃｉ２を、加重係数ｒ
の加重平均から求める（Ｃｉ２←（（２−１）ｘｃｉ２
（−１）＋Ｃ１２）／２　　）。

気筒別平均失火回数Ｃｉ２を加重平均により求めること
で、当該燃焼行程気筒＃ｉの失火判別誤差、および急激
な燃焼変動による一時的な失火誤判定を修正することが
できる。

その後、５１１７で、上記気筒別失火回数Ｃｉ２をクリ
アしくＣ１２（−０）、また、８１１８でＲＡ、Ｍ２４
の所定アドレスにストアされている前回のサンプリング
周期において算出した気筒別平均失火回数そして、５１
１９で、今回の気筒別平均失火回数Ｃ■とを比較し、Ｃ
ｉ２＞　Ｃ１２ＳＥＴ　、すなわち、気筒別平均失火回
数Ｃｉ２が失火異常判定基準回数Ｃ１２５ＥＴを越えて
いる場合、当該気筒＃ｉが失火異常であると判断し、５
１２０へ進み、バックアップＲＡＭ２５の所定アドレス
に当該気筒＃ｉの失火異常データを格納し、インジケー
タランプなどの警告手段２９を点灯させて運転者に失火
異常を警告し、５１２１へ進む、一方、Ｃｉ２≦Ｃｉ２
Ｓ［Ｔと判断した場合、当該気筒＃ｉに失火異常がまだ
発生していないと判断し、ステップ５１２１へ進む。

５１２１では、今回算出したエンジン回転数ＮＮ１ｊｌ
で前回のルーチンで算出したエンジン回転数Ｎ０ＬＤを
更新して（ＮＯＬＤ　４−ＮＮＥＷ　）　、ルーチンを
外れる。

なお、上記バックアップＲＡＭ　（記憶手段）２５に格
納した当該気筒＃ｉの失火異常データは、ディーラ−の
サービスステーションなどにおいて、制御装置２１にシ
リアルモニタ３１を接続することで読出すことができ、
また、このシリアルモニタ３１を介して上記バックアッ
プＲＡＭ２５に記憶されている失火異常データをクリア
することができる。

（第二実施例） 第１０図は本発明の第二実施例による失火判定手順を示
すフローチャートである。

なお、第一実施例と同様の機能を有するステップは、第
一実施例と同一の符号を付して説明を省略する。

この実施例では、失火回数を気筒別に順次記憶し、かつ
、この失火回数が最大カウント数に達した場合、この最
大失火回数を固定して記憶する。

まず、５１０１で、燃焼行程気筒＃ｉを判別した後、５
２０１で当該燃焼行程気筒＃ｉの失火最大カウント数フ
ラグＦ１がセット状、［（Ｆｉ＝１）か、リセット状態
（Ｆｉ　＝Ｏ）かを判別する。そして、セット状態（Ｆ
ｉ＝１＞の場合、５２０２へ進み、警告手段２つとして
のインジケータランプなどを点灯状態にして運転者に失
火異常を警告し、ルーチンを外れる。

一方、上記失火最大カウント数フラグＦｉがリセット状
態（Ｆｉ　＝Ｏ）と判断されると、５ｔ（１３〜５１１
０まで、前述した第一実施例と同じ手順を実行する。

そして、上記５１１０で、当該燃焼行程気筒＃ｉが失火
（、ｊＮｉ−ΔＮＪ）　＜、４ＮＬＥＶＥＬ　＞　、！
：’ｌ’Ｊｌ定サレると８クサレへ進み、また、正常燃
焼（ｊＮｉ　−ΔＮρ≧ΔＮ１．ＥＶＥＬ　）と判定さ
れると８１１２へ進む。

５１１２では、当該気筒＃ｉの平均差回転速度学習（／
１ΔＮＪ）を前記第一実施例と同様、加重平均により求
め平均差回転速度学習値マツプＭＰΔＮｊの運転状態（
ＮＮ［Ｗ　、　ＴＩ）により指定される）に対応する該
当アドレスを更新した後、５２０４へ進んで失火最大カ
ウント数フラグＦｉをリセットする（Ｆｉ　　←０）。

一方、上記５１１０から５２０３へ進むとインジケータ
ランプなどを微小時間点灯させて運転者に失火が発生し
たことを警告する。

運転者はインジケータランプなどの点灯する頻度を認識
することで、エンジンの失火状況、すなわち、いかなる
エンジンの運転条件下で失火が発生しやすいかを把握す
ることができる。

そして、５２０５で、当該気筒＃ｉの失火回数Ｃ＋２を
カウントアツプ（Ｃｉ２←Ｃｉ２＋１）した後、このカ
ウントアツプした値Ｃｉ２をバックアップＲＡＭ２５の
所定アドレスに格納する。

ディーラ−のサービスステーションなどでは、制御装置
２１に故障診断用コネクタ３０を介してシリアルモニタ
３１を接続して上記バックアップＲＡＭ２５に格納され
ている気筒別の失火回数０２データを読出し、マニアル
を参照するなどして失火状況を判断する。

その後、８２０６で、当該気筒＃ｉの失火回数Ｃ１２と
予め設定した最大カウント数Ｃ１２ＨＡＸ　　（例えば
、２　／＜イｌ−（ＦＦＴｒｌ＋）　）を比較し、Ｃｉ
２＝　Ｃ１２ＨＡＸ　ノ場合５２０７へ進み、また、Ｃ
ｉ２＜　Ｃ１２ＨＡＸ　（１）場合８２０４へ進む。

上記失火回数Ｃ１２が最大カウント数Ｃ１２ＨＡＸに達
している（　Ｃｉ２＝　Ｃｉ２Ｈ＾×）と判断されてス
テップ５２０７へ進むと、上記バックアップＲＡＭ２５
の所定アドレスに記憶した失火回数Ｃｉ２を上記最大カ
ウント数Ｃ１２ＨＡＸでボールドし、８２０８で、失火
最大カウンｌ−数フラグＦｉをセットする（Ｆ←１）。

そして、８２０８、あるいは、５２０４から５２０９へ
進むと、今回算出したエンジン回転数ＮＮｌ−でＲＡＭ
２４の所定アドレスにストアされている前回算出したエ
ンジン回転数Ｎ　ＯＬＤを更新して（Ｎ　ＯＬＤ←ＮＮ
ＥＷ　）　、ルーチンを外れる。

なお、各実施例において運動員としてエンジン回転数を
用いているが、これに代えて、周期、角速度、あるいは
角加速度を用いるようにしても良い。

［発明の効果コ 以上、説明したように本発明によれば、燃焼による仕事
をしていない区間の運動量を比較して運動変化量を算出
しているので、比較する際に他の気筒の燃焼圧による回
転数の変動因子が含まれていないため、ふたつの運動量
を同一条件下で比較することができ、当該気筒の燃焼状
悪を運動変化量から正確に把握することができる。

また、上記運動変化量と当該気筒における同一運転条件
下での平均運動量学習値とを比較し、この比較値と失火
判定レベルとを比較して失火状態を相対的に判別してい
るので、気筒ごとの燃焼特性に応じた失火判定を、気筒
間の燃焼のばらつきはもちろん、エンジンごとの製造上
のばらつきの影響を受けることなく高精度に行うことが
できるなど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念を示すクレーム対応図、第２
図〜第９図は本発明の第一実施例を示し、第２図はエン
ジン制御系の概略図、第３図はクランクロータとクラン
ク角センサの正面図、第４図はカムロータとカム角セン
サの正面図、第５図は気筒的圧力変動、クランクパルス
、カムパルス、および、エンジン回転数のタイムチャー
ト、第６図は失火判定レベルマツプの概念図、第７図は
比較値（差回転速度と平均差回転速度学習値との差）と
失火判定レベルのタイムチャーＩ・、第８図は平均運動
変化量学習値マツプの概念図、第９図は失火判定手順を
示すフローチャー１・、第１０図は本発明の第二実施例
による失火判定手順を示すフローチャートである。 Ｍｌ・・・運動変化量算出手段、Ｍ２・・・運動変化量
比軸手段、Ｍ３・・・失火判定手段、Ｍ４・・・平均運
動変化量学習値設定手段、ＭＨＰΔｌｌｊ・・・平均運
動変化楚学習値マツプ、ＭＨＰΔＮＬＥＶＥＬ・・・失
火判定レベルマツプ。 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　前回の燃焼による仕事をしていない区間の運動量と、
   今回の燃焼による仕事をしていない区間の運動量とを比
   較して、この区間に挟まれた燃焼行程気筒の運動変化量
   を算出する運動変化量算出手段と、 当該燃焼行程気筒の平均運動変化量学習値マップから運
   転条件に対応する平均運動変化量学習値を読込み、この
   平均運動変化量学習値と上記運動変化量とを比較する運
   動変化量比較手段と、上記比較値と当該燃焼行程気筒の
   失火判定レベルマップから読込んだ運転条件に対応する
   失火判定レベルとを比較して失火状態を気筒別に判定す
   る失火判定手段と、 当該燃焼行程気筒の正常時の運動変化量と、上記平均運
   動変化量学習値とに基づき平均運動変化量学習値を設定
   して、当該燃焼行程気筒の上記平均運動変化量学習値マ
   ップの運転領域に格納されている平均運動変化量学習値
   を更新する平均運動変化量学習値設定手段 とを備えることを特徴とするエンジンの失火診断装置。