JPH05149182A - 火花点火式内燃機関の失火判定装置 - Google Patents
火花点火式内燃機関の失火判定装置Info
- Publication number
- JPH05149182A JPH05149182A JP3337563A JP33756391A JPH05149182A JP H05149182 A JPH05149182 A JP H05149182A JP 3337563 A JP3337563 A JP 3337563A JP 33756391 A JP33756391 A JP 33756391A JP H05149182 A JPH05149182 A JP H05149182A
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- Japan
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- voltage signal
- frequency component
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- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 失火の判定を比較的簡単な装置で的確に行
う。 【構成】 機関回転数に対応した電圧信号から失火時に
特に大きくなる特定の異常周波数成分を取り出し、この
特定周波数成分の大きさが判定基準値を越えた場合に失
火と判定するようにした。 【効果】 調速による回転数変化と区別して失火を的確
に検出することができ、性能のよい装置が安価に得られ
る。
う。 【構成】 機関回転数に対応した電圧信号から失火時に
特に大きくなる特定の異常周波数成分を取り出し、この
特定周波数成分の大きさが判定基準値を越えた場合に失
火と判定するようにした。 【効果】 調速による回転数変化と区別して失火を的確
に検出することができ、性能のよい装置が安価に得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、火花点火式内燃機関
における失火の判定を行う装置に関するものである。
における失火の判定を行う装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の失火判定装置としては、排気温
度に一定のしきい値を設定して各気筒の排気温度がしき
い値を下回ると失火と判定することが最も一般的であ
る。しかしながら、この方式は完全な失火に対する検出
は容易であるが一時的な失火の検出は困難であり、しき
い値を高く設定して検出感度を高めると気筒間のバラツ
キや正常時における調速中の一時的な排気温度低下を誤
って検出する可能性が大きくなってしまう。このため、
機関回転数に対応した電圧信号の変動をサンプリング
し、これを積分して平均化処理することによって失火判
定することも行われているが、失火と調速との区別はや
はり容易ではなく、しかも高速で処理できる高性能なコ
ンピュータが必要で小形なマイクロコンピュータの使用
は困難であった。
度に一定のしきい値を設定して各気筒の排気温度がしき
い値を下回ると失火と判定することが最も一般的であ
る。しかしながら、この方式は完全な失火に対する検出
は容易であるが一時的な失火の検出は困難であり、しき
い値を高く設定して検出感度を高めると気筒間のバラツ
キや正常時における調速中の一時的な排気温度低下を誤
って検出する可能性が大きくなってしまう。このため、
機関回転数に対応した電圧信号の変動をサンプリング
し、これを積分して平均化処理することによって失火判
定することも行われているが、失火と調速との区別はや
はり容易ではなく、しかも高速で処理できる高性能なコ
ンピュータが必要で小形なマイクロコンピュータの使用
は困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明はこれらの点
に着目し、火花点火式内燃機関における失火の判定を比
較的簡単な装置で的確に行うことを課題としてなされた
ものである。
に着目し、火花点火式内燃機関における失火の判定を比
較的簡単な装置で的確に行うことを課題としてなされた
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、この発明では、機関回転数を常時検出して回転数
に対応した電圧信号に変換する回転数検出手段と、得ら
れた電圧信号から失火時に特に大きくなる特定の異常周
波数成分を取り出す異常成分検出手段と、取り出された
異常周波数成分の大きさが判定基準値を越えた場合に失
火と判定する判定手段、とを備えている。上記の特定の
異常周波数成分としては、正常時の変動周期に応じた周
波数の１／２の周波数成分を利用できる。図１はこの発
明の構成を示す図であり、Ａは回転数検出手段、Ｂは異
常成分検出手段、Ｃは判定手段である。
めに、この発明では、機関回転数を常時検出して回転数
に対応した電圧信号に変換する回転数検出手段と、得ら
れた電圧信号から失火時に特に大きくなる特定の異常周
波数成分を取り出す異常成分検出手段と、取り出された
異常周波数成分の大きさが判定基準値を越えた場合に失
火と判定する判定手段、とを備えている。上記の特定の
異常周波数成分としては、正常時の変動周期に応じた周
波数の１／２の周波数成分を利用できる。図１はこの発
明の構成を示す図であり、Ａは回転数検出手段、Ｂは異
常成分検出手段、Ｃは判定手段である。
【０００５】
【作用】機関は各気筒の燃焼行程ごとに加速されて細か
く周期的に変動しているため、回転数に対応した電圧信
号には変動周期に応じた周波数成分が最も多く含まれて
いるが、ある気筒が失火すると加速が行われないのでそ
の気筒の燃焼行程に対応する時刻では電圧信号が低下
し、正常時の周期の２倍の周期の成分、つまり正常時の
周波数の１／２の周波数成分が発生する。この１／２の
周波数成分は正常時にはほとんど含まれていない異常成
分であり、この成分の増加を検出することにより一時的
な失火でも確実に検出される。
く周期的に変動しているため、回転数に対応した電圧信
号には変動周期に応じた周波数成分が最も多く含まれて
いるが、ある気筒が失火すると加速が行われないのでそ
の気筒の燃焼行程に対応する時刻では電圧信号が低下
し、正常時の周期の２倍の周期の成分、つまり正常時の
周波数の１／２の周波数成分が発生する。この１／２の
周波数成分は正常時にはほとんど含まれていない異常成
分であり、この成分の増加を検出することにより一時的
な失火でも確実に検出される。
【０００６】
【実施例】次に図示の一実施例について説明する。図２
において、１は機関、２は回転数センサ、３はＦ／Ｖコ
ンバータ、４はバンドパスフィルタ、５は判定回路、６
はイグナイタ、７は点火パルサであり、判定回路５の主
要部はマイクロコンピュータで構成されている。回転数
センサ２には電磁ピックアップが用いられており、その
出力はＦ／Ｖコンバータ３で電圧信号Ｖ0に変換され、
更にバンドパスフィルタ４を通過した特定の周波数成分
の電圧信号Ｖ1が判定回路５に入力される。また判定回
路５には点火パルサ７からの点火信号も入力されてい
る。
において、１は機関、２は回転数センサ、３はＦ／Ｖコ
ンバータ、４はバンドパスフィルタ、５は判定回路、６
はイグナイタ、７は点火パルサであり、判定回路５の主
要部はマイクロコンピュータで構成されている。回転数
センサ２には電磁ピックアップが用いられており、その
出力はＦ／Ｖコンバータ３で電圧信号Ｖ0に変換され、
更にバンドパスフィルタ４を通過した特定の周波数成分
の電圧信号Ｖ1が判定回路５に入力される。また判定回
路５には点火パルサ７からの点火信号も入力されてい
る。
【０００７】上記の構成において、Ｆ／Ｖコンバータ３
からは図３のような電圧信号Ｖ0が出力されている。す
なわち、正常時には回転数に応じて電圧信号Ｖ0は実線
のように周期的に変動しており、機関１が例えば４気筒
であればこの変動の周期Ｔは丁度１回転に対応したもの
になっている。ここである気筒が失火すると、その気筒
の燃焼による加速がないため電圧信号Ｖ0は破線のよう
に低下し、この部分の変動周期は２Ｔとなって正常時の
周波数の１／２の周波数を持つ成分が発生することにな
る。
からは図３のような電圧信号Ｖ0が出力されている。す
なわち、正常時には回転数に応じて電圧信号Ｖ0は実線
のように周期的に変動しており、機関１が例えば４気筒
であればこの変動の周期Ｔは丁度１回転に対応したもの
になっている。ここである気筒が失火すると、その気筒
の燃焼による加速がないため電圧信号Ｖ0は破線のよう
に低下し、この部分の変動周期は２Ｔとなって正常時の
周波数の１／２の周波数を持つ成分が発生することにな
る。
【０００８】図４は電圧信号Ｖ0に含まれる周波数成分
の分布を例示したものであり、Ｆ1は周期Ｔに対応した
周波数成分、Ｆ2は成分Ｆ1の２倍の周波数を持つ周波数
成分、Ｆ3は成分Ｆ1の１／２倍の周波数の成分である。
成分Ｆ1は燃焼によって発生するもの、成分Ｆ2は慣性に
よって発生するものであって、実線のように通常は成分
Ｆ1が最も大きく、成分Ｆ3はほとんど発生しないが、失
火が起きた場合には破線のように成分Ｆ3が異常に大き
くなる。
の分布を例示したものであり、Ｆ1は周期Ｔに対応した
周波数成分、Ｆ2は成分Ｆ1の２倍の周波数を持つ周波数
成分、Ｆ3は成分Ｆ1の１／２倍の周波数の成分である。
成分Ｆ1は燃焼によって発生するもの、成分Ｆ2は慣性に
よって発生するものであって、実線のように通常は成分
Ｆ1が最も大きく、成分Ｆ3はほとんど発生しないが、失
火が起きた場合には破線のように成分Ｆ3が異常に大き
くなる。
【０００９】また、図５は点火信号と成分Ｆ3に対応し
た電圧信号Ｖ1の関係を例示したものであり、失火が起
きると図のように電圧信号Ｖ1が変動し、点火信号との
関係で何番目の気筒が失火したかを判定回路５で検出す
ることができる。図のは気筒番号であり、図は
２番目気筒が失火した場合を示している。バンドパスフ
ィルタ４は上記の周波数成分Ｆ3を通過させるフィルタ
であり、判定回路５はこのＦ3の周波数成分を持つ電圧
信号Ｖ1がしきい値として設定される判定基準値Ｖｔを
越えた場合に失火と判定するように構成されている。な
お、バンドパスフィルタ４としては機関の設定回転数や
気筒数に応じて通過帯域を任意に変更できるものが望ま
しい。
た電圧信号Ｖ1の関係を例示したものであり、失火が起
きると図のように電圧信号Ｖ1が変動し、点火信号との
関係で何番目の気筒が失火したかを判定回路５で検出す
ることができる。図のは気筒番号であり、図は
２番目気筒が失火した場合を示している。バンドパスフ
ィルタ４は上記の周波数成分Ｆ3を通過させるフィルタ
であり、判定回路５はこのＦ3の周波数成分を持つ電圧
信号Ｖ1がしきい値として設定される判定基準値Ｖｔを
越えた場合に失火と判定するように構成されている。な
お、バンドパスフィルタ４としては機関の設定回転数や
気筒数に応じて通過帯域を任意に変更できるものが望ま
しい。
【００１０】次に図６のフローチャートにより判定手順
を説明する。まず、ステップＳ１で各気筒の失火回数Ｄ
ｉがクリアされ、ステップＳ２で判定基準値Ｖｔが設定
される。なお、判定基準値Ｖｔはその都度設定せず、あ
らかじめ判定回路５に記憶させておいてもよい。次のス
テップＳ３では各気筒の点火信号が順次入力され、ステ
ップＳ４でバンドパスフィルタ４の通過出力である電圧
信号Ｖ1が入力されて判定基準値Ｖｔと比較され、Ｖ1＞
ＶｔでなければステップＳ３及びＳ４が繰り返される。
一方、Ｖ1＞Ｖｔであれば失火と判定され、ステップＳ
５に進んで気筒ごとに失火回数が記憶される。ステップ
Ｓ６では各気筒の失火回数があらかじめ設定された基準
回数と比較され、基準回数に達していれば失火信号が出
力されて次のステップＳ７に進む。
を説明する。まず、ステップＳ１で各気筒の失火回数Ｄ
ｉがクリアされ、ステップＳ２で判定基準値Ｖｔが設定
される。なお、判定基準値Ｖｔはその都度設定せず、あ
らかじめ判定回路５に記憶させておいてもよい。次のス
テップＳ３では各気筒の点火信号が順次入力され、ステ
ップＳ４でバンドパスフィルタ４の通過出力である電圧
信号Ｖ1が入力されて判定基準値Ｖｔと比較され、Ｖ1＞
ＶｔでなければステップＳ３及びＳ４が繰り返される。
一方、Ｖ1＞Ｖｔであれば失火と判定され、ステップＳ
５に進んで気筒ごとに失火回数が記憶される。ステップ
Ｓ６では各気筒の失火回数があらかじめ設定された基準
回数と比較され、基準回数に達していれば失火信号が出
力されて次のステップＳ７に進む。
【００１１】ステップＳ７は失火信号が出力された場合
に行われる処理のステップであり、失火表示、警報発
生、あるいは機関停止等が行われる。この処理は、例え
ば１回でも失火があれば失火気筒を表示し、数回失火す
れば警報を発生し、更に失火が続いた場合に機関を停止
するなど、重要度に応じて段階的に実施してもよく、そ
の場合には上述のステップＳ６における基準回数を異な
るレベルで数段階に分けて設定しておき、各基準回数に
対応した処理がそれぞれ行われるような制御手順として
おけばよい。
に行われる処理のステップであり、失火表示、警報発
生、あるいは機関停止等が行われる。この処理は、例え
ば１回でも失火があれば失火気筒を表示し、数回失火す
れば警報を発生し、更に失火が続いた場合に機関を停止
するなど、重要度に応じて段階的に実施してもよく、そ
の場合には上述のステップＳ６における基準回数を異な
るレベルで数段階に分けて設定しておき、各基準回数に
対応した処理がそれぞれ行われるような制御手順として
おけばよい。
【００１２】以上のように、この実施例ではバンドパス
フィルタ４を通過した電圧信号Ｖ1の大きさを判定基準
値Ｖｔと比較するだけでよく、Ｆ／Ｖコンバータ３の出
力である電圧信号Ｖ0の波形自体を常時監視する必要は
ないため、比較的簡単な回路で失火を検出することがで
きるのである。なお、実施例では正常時の周波数の１／
２の周波数成分を判定に用いているが、場合によっては
これ以外の周波数成分を判定に利用してもよい。また、
実施例では判定回路５に点火信号を入力してどの気筒が
失火したかも同時に検出しているが、失火気筒を特定す
る必要がなければ、例えばバンドパスフィルタ４から出
力される電圧信号Ｖ1をメータリレーでモニタリングす
るなどの方法も可能であり、これにより極めて簡単に失
火を検出することができる。
フィルタ４を通過した電圧信号Ｖ1の大きさを判定基準
値Ｖｔと比較するだけでよく、Ｆ／Ｖコンバータ３の出
力である電圧信号Ｖ0の波形自体を常時監視する必要は
ないため、比較的簡単な回路で失火を検出することがで
きるのである。なお、実施例では正常時の周波数の１／
２の周波数成分を判定に用いているが、場合によっては
これ以外の周波数成分を判定に利用してもよい。また、
実施例では判定回路５に点火信号を入力してどの気筒が
失火したかも同時に検出しているが、失火気筒を特定す
る必要がなければ、例えばバンドパスフィルタ４から出
力される電圧信号Ｖ1をメータリレーでモニタリングす
るなどの方法も可能であり、これにより極めて簡単に失
火を検出することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、機関回転数に対応した電圧信号から失火時に特に
大きくなる特定の異常周波数成分を取り出し、この周波
数成分の大きさが判定基準値を越えた場合に失火と判定
するようにしたものである。従って、気筒間のバラツキ
や経時変化の影響を受けず、失火と調速とを区別して失
火を的確に検出することができ、しかも高速で処理でき
る高性能なコンピュータや回路の複雑な周波数アナライ
ザ等は不要であると共に、機関回転数や気筒数が変化し
ても容易に対応できる等の利点があり、性能のよい装置
を安価に得ることが可能となる。
明は、機関回転数に対応した電圧信号から失火時に特に
大きくなる特定の異常周波数成分を取り出し、この周波
数成分の大きさが判定基準値を越えた場合に失火と判定
するようにしたものである。従って、気筒間のバラツキ
や経時変化の影響を受けず、失火と調速とを区別して失
火を的確に検出することができ、しかも高速で処理でき
る高性能なコンピュータや回路の複雑な周波数アナライ
ザ等は不要であると共に、機関回転数や気筒数が変化し
ても容易に対応できる等の利点があり、性能のよい装置
を安価に得ることが可能となる。
【図１】この発明の構成を示す図である。
【図２】この発明の一実施例の概略構成図である。
【図３】回転数に対応した電圧信号の波形図である。
【図４】回転数に対応した電圧信号の周波数成分の分布
図である。
図である。
【図５】点火信号と特定の周波数成分の電圧信号の関係
を例示した波形図である。
を例示した波形図である。
【図６】同実施例の制御の手順を示すフローチャートで
ある。
ある。
１ 機関 ２ 回転数センサ ３ Ｆ／Ｖコンバータ ４ バンドパスフィルタ ５ 判定回路 ６ イグナイタ ７ 点火パルサ Ｖ0 回転数に対応した電圧信号 Ｖ1 特定の周波数成分の電圧信号 Ｖｔ 判定基準値
Claims (1)
- 【請求項１】 機関回転数を常時検出して回転数に対応
した電圧信号に変換する回転数検出手段と、得られた電
圧信号から失火時に特に大きくなる特定の周波数成分を
取り出す異常成分検出手段と、取り出された特定周波数
成分の大きさが判定基準値を越えた場合に失火と判定す
る判定手段、とを備えたことを特徴とする火花点火式内
燃機関の失火判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337563A JPH05149182A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 火花点火式内燃機関の失火判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337563A JPH05149182A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 火花点火式内燃機関の失火判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149182A true JPH05149182A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18309825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3337563A Pending JPH05149182A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 火花点火式内燃機関の失火判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05149182A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8145412B2 (en) | 2007-03-07 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine system, vehicle having the internal combustion engine system, and engine misfire detection method for internal combustion engine |
| JPWO2013014789A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2015-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| WO2022255442A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の失火検知装置、および、失火検知方法 |
-
1991
- 1991-11-26 JP JP3337563A patent/JPH05149182A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8145412B2 (en) | 2007-03-07 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine system, vehicle having the internal combustion engine system, and engine misfire detection method for internal combustion engine |
| JPWO2013014789A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2015-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| WO2022255442A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の失火検知装置、および、失火検知方法 |
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