JPH0476250A - 内燃機関の失火検出装置 - 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、内燃機関の失火検出装置に関するものである
。

「従来の技術」 従来の内燃機関の失火検出装置として、例えば特開昭５
８−１９５３２号公報に開示されたような、内ｆｌ１機
関の回転速度の変動量に基づいて失火を検出するものが
あった。

しかしながら、このような失火検出装置は、内燃機関の
高速回転域では７フイホイール効果が生じて回転速度の
変動量が小さくなるため失火が検出できないという問題
点があった。また、車両の走行中には、内燃機関の回転
速度は失火のみならず路面の影響によっても変動するた
め、路面の凹凸が内燃１９１間に伝達されて回転速度が
変動し、正常な燃焼であるにもかかわらず失火であると
誤検出しでしまうという問題点があった。

「発明が解決しようとする５ＩＩＪ 本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、内
燃機関の全運転条件にわたって高精度で排気圧が検出で
きることにより失火が正常かをより高い精度で検出でき
、かつ路面の凹凸等の外乱の影響を受けることなく安定
して失火が検出できるような、内燃ｌ１１１１Ｉの失火
検出装置を提供することを目的とする。

ｒａｍを解決するための手段および作用」上記課題を解
決するための本発明による内燃機関の失火検出装置は、
第１３図に示すように、内燃機関の負荷検出子Ｊｉｆｆ
（１）および回転角センサ（２）の出力に基づき排気圧
の失火判定値を演算する失火判定値演算手段（４）と、
前記回転角センサ（２）の出力に基づき排気圧の検出期
間タイミングを演算する排気圧検出期間タイミング演算
手段（５）と、排気圧センサ（６）により検出され前記
排気圧検出期間タイミングに合わせて取込まれた実際の
排気圧の最大値に応じた最大排気圧対応値を演算する最
大排気圧対応値演算手段（７）と、該最大排気圧対応値
と前記失火判定値とを比較し最大排気圧対応値が失火判
定値未満であるときに失火と判定する失火判定手段（８
）とを備える内燃機関の失火検出装置を要旨とする。

内燃機関は、正常な燃焼がなされでいれば、上死点後、
所定のクランク角だけ遅れて排気弁が閏（と排気圧が急
激に上昇するが、失火が生じた場合には排気圧が上昇し
ない。本発明はこの点に着目してなされたものであり、
上死点後の所定のクランク角帽における排気圧検出期間
タイミングでの最大排気圧対応値の高低に基づいて失火
を検出する。

才なわも、本発明の上記構成によれば、まず負荷検出手
段（１）で検出された内ｔ＃機閏の負荷と回啄角センサ
（２）の出力に基づいて検出された内燃機関の回転数と
から、失火判定値演算手段（４）により機関運転状態に
応じた失火判定値を演算する。

次に排気圧検出期間タイミング演算手段（５）により、
前記回転数に応じた排気圧の検出期間タイミングすなわ
ち正常燃焼時であれば排気圧が急激に上昇するタイミン
グたる上死点近傍の所定のクランク角範囲を演算する０
次に排気圧センサ（６）により検出され前記検出期間タ
イミングに合わせて取込まれた実際の排気圧の最大値に
応じた最大排気圧対応値を量大排気圧対応値演算手段（
７）により演算する。そして、失火判定手Ｒ（８）によ
り、最大排気圧対応値が前記失火判定値未満であるとき
に失火と判定する。

［実施例Ｊ 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は内燃機関の失火検出装置を示す概略構成図であ
る。

排気圧センサ６は、内燃機関１１から触媒コンバータ１
２に向かう排気管１３の集合部に配管１４を経て接続し
である。排気圧センサ６は圧力センサであり、内燃機関
１１の排気圧Ｐ’ＥＸを検出して後述のエンジンコント
ロール二二ツ）　（以下ｒＥＣＵＪという）１６に出力
する。排気圧センサ６を触媒コンバータ１２の上流に設
けるのは、触媒コンバータ１２が紋りを有しており、該
絞りによって排気圧の検出精度が低下するのを避けるた
めである０回転角センサ２は、例えば内燃１ｆｉｌＱ１
１１の図示略のカムシャフトに設けられ、内燃機関１１
の回転速度Ｎｅを演算するための角度信号、および気前
の土兄ｄ（ＴＤＣ）を検出する基準位置信号をＥＣＵｌ
Ｂに出力する。エア７０−メータなどの負荷検出手段は
内燃機１１１１１の吸入空気量Ｑを検出してＥＣＵｌＢ
に出力する。

ＥＣＵ　１６は、排気圧センサ６、回転角センサ２お上
り負荷検出手段１の各検出信号に基づき失火を判定し、
その結果を表示器１７に表示する。

「作動］ 上記構成の作動につき説明する。

まず第２図を参照して失火と排気圧との関係につき説明
する０図は４気筒の内燃機関１１におけるクランク軸の
回転に伴う排気圧の挙動を示している。内燃Ｗ１関１１
は＃１〜＃４気筒を備えており、排気圧は正常な燃焼が
なされていれば実線にて示すように、各気筒の上死点（
ＴＤＣ）後、所定のクランク角だけ遅れたタイミングで
排気圧が急激に上昇する。いま＃３気筒で失火が生じた
とすると、破線にて示すように、排気圧が上昇せず逆に
やや低下する。排気圧ＰＥＸの上昇の様子は、燃焼ごと
に最大排気圧ＭＡＸ（ＰＥＸ）を示すクランク角につい
でばらつきがある。このことから、本実施例では上死点
（ＴＤＣ）の近傍にあるクランク角幅をもっで検出期間
タイミングを定め、この検出期間タイミングにおける排
気圧ＰＥＸを積算したΣＰＥｘを演算し、検出期間タイ
ミングを除く判定タイミングにおいてΣＰＥＸが失火判
定値未満のとき、失火と判定する。前述のように、最大
排気圧対応値はピークホールド回路を用いて演算しても
よい。

次に、第１図図示のＥＣＵ１６による失火検出処理にっ
！第１図および第３図〜第５図を参照して説明する。

第３図は失火検出処理の７０−チャートである。

処理−！ＩｔＷＲ始されると、ステップ１００で回転角
センサ２の出力に基づく回転速度Ｎｅを取込み、続くス
テップ１０１で負荷検出手段で検出された吸入空気量Ｑ
を取込む。次にステップ１０２で排気圧検出期間タイミ
ングを演算する。

次に、ステップ１０３で機関運転状態に応じた失火のな
い正常燃焼時での失火判定値に１を演算する。失火判定
値に１は、第４図に示すマツプにより、回転速度Ｎｅと
行程毎のｆＭ閏負荷Ｑ／Ｎとに基づいて求められる。次
に、ステップ１０４では排気圧検出期間であるか否かを
判断し、ＹＥＳであればステップ１０５に進み、ＮＯで
あればステップ１１１でＰＥＸを０にリセットして処理
を終了する６次にステップ１０５で排気圧検出期間タイ
ミングにおける排気圧を取込む。排気圧検出期間タイミ
ングの終期は、第５図に示す特性図により、回転速度Ｎ
ｅに基づいて、上死点（ＴＤＣ）に対する遅れクランク
角（Ａ　Ｔ　Ｄ　Ｃ″ＣＡ）として求められる。排気圧
検出期間タイミングの終期の遅れクランク角の値は回転
速度Ｎｅの上昇に伴って増大する。

次にステップ１０６にて排気圧検出期間タイミングにお
ける排気圧ＰＥＸを積算しΣＰＥＸを演算する。ステッ
プ１０７では、判定タイミングであるか否かを判断し、
ＹＥＳであればステップ１０８に進み、Ｎｏであれば処
理を終了する。ステップ１０８では、排気圧の積算値Σ
ＰＥＸが失火判定値に１よりも小であるか否かを判断し
、ＹＥＳであればステップ１０９に進み、ＮＯであれば
ステップ１１０に飛よ、ステップ１０８においてＹＥＳ
すなわち排気圧の積算値ΣＰＥＸが失火判定値に１より
小（未満）であれば失火としてステップ１０９において
失火ダイアグノーシス処理、例えば表示器１７に失火発
生の表示をする等の処理を行う。

ステップ１１０では、排気圧の積算値ΣＰＥＸを０（＝
零）にリセットして処理を終了する。

「第２実施例」 第２実施例を第１図、および第６図〜第１１図について
説明する。

内燃機関の排気管は大気に連通している。よって、内ｍ
ｓ閏の排気行程のうち上死点後の一時期を除き吸入、圧
縮および爆発行程では排気圧はほぼ大気圧となる。そこ
で、第２実施例では回転角センサ２の出力信号に応じて
大気圧の取込みタイミングを設定する。この大気圧の取
込みタイミングにおいて排気圧センサ６で検出される排
気圧を大気圧と設定する。さらに大気圧に応じて失火判
定値を補正する。

まず、第１図図示のＥＣＵ１６による大気圧補正係数の
演算処理につき第６図図示の７ｅＦ−チャートについで
説明する。処理が開始されると、ステップ６００で回転
角センサ２の出力に基づく回転速度Ｎｅを取込み、続く
ステップ６０１で負荷検出手段１で検出された吸入空気
量Ｑを取込む。

次に、ステップ６０２で大気圧取込み条件であるか否か
を判断する。大気圧取込み条件であるか否かは、第８図
に示す特性図により、機関回転数Ｎｅと行程毎の負荷Ｑ
／Ｎによって求められ、回転数Ｎｅに対して負荷Ｑ／Ｎ
が実線で示すある限界値以下にあることが条件となる。

ステップ６０２においてＹＥＳであればステップ６０３
に進み、Ｎｏであれば大気圧補正係数の演算処理を終了
する。ステップ６０３では、第９図に示す特性図により
、回転数Ｎｅに関して大気圧取込みタイミング（ＡＴＤ
Ｃ’　ＣＡ）を演算する。この結果、第１０図に示すよ
うに、上死点（ＴＤＣ）に対する遅れクランク角（ＡＴ
ＤＣ’　ＣＡ）として大気圧（排気圧）取込みタイミン
グが求められる。ステップ６０４では、大気圧取込みタ
イミングか否かを判断し、ＹＥＳであればステップ６０
５に進んで排気圧を取込み、Ｎｏであれば大気圧補正係
数の演算処理を終了する。ステップ６０６では、取込ま
れた排気圧を大気圧とする。ステップ６０７では、第１
１図に示す特性値に基づいて、ステップ６０６で求めた
大気圧により大気圧補正係数に２を演算する。この補正
係数に２は、大気圧が７６０曽瞭Ｈｇ以下のときは１．
０より大きな値となり、７６０曽−Ｈｇ以上では１．０
となる。

第７図は、第２実施例における失火検出処理の７０−チ
ャートである。第２実施例の失火検出処理の７０−は、
第３図図示の第１実施例による失火検出処理と大略同じ
であるが、ステップ７１１において排気圧の積算値ΣＰ
ＥＸに前記大気圧補正係数に２を掛算することにより失
火判定値を補正演算している点に特徴がある。

「他の実施例」 本発明は上記実施例の細部にまで限定されるものではな
く、例えば第１２図に示すように、排気管１３の集合部
よりも上流側である排気ボート近傍に、配管１４を経て
排気圧センサ６を接続するのであってもよい。このよう
にすれば、１個の排気圧センサで各気筒の排気圧がより
正確に検出できる利点がある。

また、負荷検出手段として吸気圧センサを吸気管に設け
、該吸気圧センサの出力と回転角センサの出力とに基づ
いて排気圧の失火判定値を演算するのであってもよい。

「発明の効果」 以上述べたように、本発明による内燃機関の失火検出装
置は、内燃！’ｊ！閏の負荷検出手段および回転角セン
サの出力に基づき排気圧の失火判定値を演算する失火判
定値演算手段と、前記回転角センサの出力に基づ！排気
圧の検出期間タイミングを演算する排気圧検出期間タイ
ミング演算手段と、排気圧センサにより検出され前記排
気圧検出期間タイミングに合わせて取込まれた実際の排
気圧の最大値に応じた最大排気圧対応値を演算する最大
排気圧対応値演算手段と、該最大排気圧対応値と前記失
火判定値とを比較し最大排気圧対応値が失火判定値未満
であるときに失火と判定する失火判定手段とを備えるこ
とを特徴とし、内燃ｌｆ１関の負荷および回転数に基づ
いて失火判定値を演算するとともに、回転数に応じた排
気圧検出期間タイミングを演算し、排気圧センサにより
検出された前記排気圧検出期間タイミングに合わせて取
込まれた実際の排気圧の最大排気圧対応値を演算し、該
最大排気圧対応値が前記失火判定値未満であるときに失
火と判定する。このようにして、内燃機関の最大排気圧
対応値にもとづいて失火を検出することにより、フライ
ホイール効果により回転速度の変動が小さくなる高速時
にも亮精度で失火が検出できるとともに、路面の門凸等
の外乱の影響を受けることなく安定して失火が検出でき
るという優れた効果がある。また、あるクランク周幅を
もった排気圧検出期間タイミングにおける最大排気圧対
応値と失火判定値を比較しているから、燃焼毎の排気圧
変動の影響を受けなくなり、正常時と失火時の判定精度
が向上するという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である内燃機関の失火検出装置
を示す概略構成図、ｖｉ２図は排気圧の挙動を示す説明
図、第３図は第１実施例の失火検出処理を示す７０−チ
ャート、第４図は失火判定値を示すマツプ図、第５図は
排気圧検出期間タイミングの終期を示す特性図、第６図
は第２実施例の大気圧補正演算処理を示す７０−チャー
ト、第７図は＃２実施例の失火検出処理を示す７０−チ
ャート、第８図は大気圧取込み条件を示す特性図、第９
図は大気圧取込みタイミングを示す特性図、第１０図は
排気圧検出期間タイミングと大気圧取込みタイミングの
ｌ＄ｌＩ連を示す説明図、第１１図は大気圧補正係数を
示す特性図、第１２図はその他の実施例の排気圧センサ
の取付位置を示す概略構成図であり、第１３図は本発明
のクレーム対応図である。 １・・・負荷検出手段、２・・・回松角センサ、４・・
・失火判定値演算手段、５・・・排気圧検出期間タイミ
ング演算手段、６・・・排気圧センサ、７・・・最大排
気圧対応値演算手段、８・・・失火判定手段、９・・・
大気圧検出手段、１０・・・失火判定値補正手段、１６
・・・エンジンコントロールユニ７）（ＥＣＵ）。 第 図 ＃１ 井３ ＃４ 井２ 第 図 ｅ 第 図 第 図 ｅ 第 ア 図 第 図 ｃ ｅ 第 図 にり大気圧 第 図 ＤＣ ＤＣ Ｔ　Ｉ）Ｃ ＤＣ 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の負荷検出手段および回転角センサの出
   力に基づき排気圧の失火判定値を演算する失火判定値演
   算手段と、 前記回転角センサの出力に基づき排気圧の検出期間タイ
   ミングを演算する排気圧検出期間タイミング演算手段と
   、 排気圧センサにより検出され前記排気圧検出期間タイミ
   ングに合わせて取込まれた実際の排気圧の最大値に応じ
   た最大排気圧対応値を演算する最大排気圧対応値演算手
   段と、 該最大排気圧対応値と前記失火判定値とを比較し最大排
   気圧対応値が失火判定値未満であるときに失火と判定す
   る失火判定手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
2. （２）前記失火判定値演算手段は、前記回転角センサの
   出力に基づき大気圧の検出タイミングを設定する大気圧
   検出タイミング設定手段と、この前記大気圧の検出タイ
   ミングにおいて前記排気圧センサにより検出された排気
   圧を大気圧と設定する大気圧検出手段と、 この大気圧検出手段により検出した大気圧により前記失
   火判定値を補正する失火判定値補正手段とを備えること
   を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の失火検出装置
   。