JPH051944A - 失火判別装置 - Google Patents

失火判別装置

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JPH051944A
JPH051944A JP14876291A JP14876291A JPH051944A JP H051944 A JPH051944 A JP H051944A JP 14876291 A JP14876291 A JP 14876291A JP 14876291 A JP14876291 A JP 14876291A JP H051944 A JPH051944 A JP H051944A
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JP
Japan
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misfire
signal
ignition
knock
knock sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP14876291A
Other languages
English (en)
Inventor
一郎 ▲まき▼
Ichirou Maki
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH051944A publication Critical patent/JPH051944A/ja
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノックセンサの利用によりエンジンの失火を
判別し、自動車から生ガスが排出されるのを防止するこ
とができ、また、コストを低下させることができる失火
判別装置を提供する。 【構成】 振動を検出するノックセンサ1のノックセン
サ信号から失火を判定するための失火判定部3を設け
る。ノックセンサ1のノックセンサ信号から点火ノイズ
を判定するための点火ノイズ判定部4を設ける。点火ノ
イズ判定部4の点火ノイズ判定信号を記憶する点火ノイ
ズメモリ機能制御部83を設ける。失火判定部3から出
力される失火判定信号により失火現象を判定する際、点
火ノイズメモリ機能制御部83に記憶されている点火ノ
イズの有無を参照することにより、失火しているシリン
ダを判別することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンの失
火判別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、環境汚染に関して自動車の排ガス
規制が重要視されており、その一環として、エンジンの
シリンダ内で噴射されたガソリンに点火されずに自動車
から生ガスが排出されるのを防止するため、失火を判別
することが要望されている。
【0003】以下、従来の失火検出装置について説明す
る。図5は従来の失火検出装置に用いる内圧センサの取
付け状態を示す説明図である。図5に示すように、エン
ジンのシリンダ51に点火プラグ52が螺着により取り
付けられ、この点火プラグ52の取付けに際し、そのガ
スケットの代わりに内圧センサ53が取り付けられてい
る。
【0004】以上のような構成において、以下、その動
作について説明する。内圧センサ53を取り付けた点火
プラグ52をエンジンのシリンダ51に締め付けると、
内圧センサ53に圧縮荷重がかかる。この状態でシリン
ダ51の内圧が上がると、点火プラグ52は外方へ押し
出され、内圧センサ53の圧縮荷重が減少する。このよ
うにシリンダ51の内圧に応じて内圧センサ53の圧縮
荷重が変動し、その変動に対応した出力を得ることがで
きる。その様子を図6に示す。図6に示すように、エン
ジンの圧縮・爆発行程におけるシリンダ51の内圧は、
点火した時と失火した時では、圧力差が大きい。したが
って、この圧力差を比較することにより、失火と点火を
区別することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の構成では、内圧センサ53の信頼性やコストの点
で問題があり、研究レベル、実験室レベルであって、実
用化レベルには達していないのが現状である。
【0006】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、自動車用として実用化されているノックセンサ
の利用によりノック検出だけでなく、エンジンの失火を
も同時に正確に判別することができ、したがって、自動
車から生ガスが排出されるのを防止することができ、ま
た、自動車に既に備えられているノックセンサを利用し
て低コスト化を図ることができるようにした失火判別装
置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、振動を検出するノックセンサと、このノ
ックセンサ信号から失火を判定するための失火判定部
と、上記ノックセンサ信号から点火ノイズを判定するた
めの点火ノイズ判定部と、この点火ノイズ判定部の点火
ノイズ判定信号を記憶する記憶手段とを備えたものであ
る。
【0008】
【作用】したがって、本発明によれば、失火判定部によ
りノックセンサ信号からノック信号だけでなく、失火時
に生じる振動による失火を特徴とする失火信号を抽出し
て失火を検出し、点火ノイズ判定部によりノックセンサ
信号から点火信号を抽出して点火による高圧サージによ
ってノックセンサ信号のラインに乗る誘導ノイズ信号を
検出し、この点火ノイズ判定信号を記憶手段に記憶させ
る。そして、失火判定部からの信号により失火現象を判
定する際、記憶手段に記憶されている点火ノイズの有無
を参照することにより、失火しているシリンダを判別す
ることができる。また、自動車に既に装着されているノ
ックセンサをそのまま利用し、エンジンなどに何ら変更
を必要とせずに失火を判別することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0010】図1は本発明の一実施例における失火判別
装置を示すブロック図である。図1において、1は自動
車のエンジンに取り付けられ、振動を検出する圧電型の
ノックセンサ、2はノックセンサ1からの信号が入力す
るバッファアンプ、3はノックセンサ信号から失火を判
定する失火判定部であり、この失火判定部3はノックセ
ンサ信号から失火信号を抽出するフィルタ31、失火信
号の平均値を求める平均化回路32、平均化回路32か
らの信号を増幅する増幅器33、フィルタ31で抽出さ
れたノック信号と増幅器33で増幅された基準レベルの
信号とを比較する比較器34を備えている。4はノック
センサ信号から点火ノイズを判定する点火ノイズ判定部
であり、この点火ノイズ判定部4はノックセンサ信号か
ら点火信号を抽出するフィルタ41、点火ノイズの出る
タイミングだけ閉となる点火ゲート42、点火ノイズ基
準レベルをアナログ信号に変換するD/A変換器43、
フィルタ41で抽出された点火信号とD/A変換器43
で変換された基準レベルの信号とを比較する比較器44
を備えている。5はノックセンサ信号からノックを判定
するノック判定部であり、このノック判定部5はノック
センサ信号からノック信号を抽出するフィルタ51、ノ
ック信号の出るタイミングだけ閉となるノックゲート5
2、ノック信号の平均値を求める平均化回路53、平均
化回路53からの信号を増幅する増幅器54、フィルタ
51で抽出されたノック信号と増幅器54で増幅された
基準レベルの信号とを比較する比較器55を備えてい
る。6は点火タイミングセンサ、7は点火タイミングセ
ンサ6からの信号を波形整形する波形整形部、8はマイ
クロコンピュータであり、このマイクロコンピュータ8
は失火判定部3の比較器34の出力から失火を判定する
失火制御部81、点火ノイズ判定部4の点火ゲート42
を制御する点火ゲート制御部82、点火ノイズ判定部4
の比較器44の出力を記憶し、点火信号の生成時を判定
する点火ノイズメモリ機能制御部83、点火ノイズ判定
部4のD/A変換器43に点火ノイズ比較レベルを出力
する点火ノイズ比較レベル演算部84、ノック判定部5
のノックゲート52を制御するノックゲート制御部8
5、ノック判定部5の比較器55の出力からノックを判
定するノック制御部86、波形整形された点火タイミン
グセンサ6の信号から上記各部81〜86を制御するタ
イミングを生成するタイミング生成部87を備えてい
る。
【0011】図2はノックセンサ1の周波数分析図、図
3は失火信号とノック信号を抽出するフィルタの周波数
特性図である。図2に示すように、失火したときと点火
したときでは、低周波(例えば、100Hz近傍)にお
いて、ノックセンサ1のレベルに明らかな差があり、こ
のレベル差により失火を検出することができる。また、
ノッキングの特徴周波数は5〜12KHzにあるので、
フィルタにより図3のようにノック信号と失火信号を分
離することができる。
【0012】以上のように構成された失火判別装置につ
いて、以下、図4に示すタイミング図を参照しながらそ
の動作を説明する。
【0013】図4において、(a)は点火タイミングセ
ンサ6から出力される点火タイミング信号、(b)はノ
ックセンサ1から出力されるノックセンサ信号、(c)
は失火判定部3におけるフィルタ31で抽出される失火
信号および平均化回路32から出力される比較基準レベ
ル、(d)は失火判定部3における比較器34から出力
される失火判定信号、(e)は点火ノイズ判定部4にお
ける点火ゲート42を制御する点火ゲート信号、(f)
は点火判定部4におけるフィルタ41で抽出され、点火
ゲート42を通過した点火信号およびD/A変換器43
から出力される比較基準レベル、(g)は点火ノイズ判
定部4における比較器44から出力される点火ノイズ判
定信号、(h)はノック判定部5におけるフィルタ51
で抽出され、ノックゲート52を通過したノック信号お
よび平均化回路53から出力される比較基準レベル、
(i)はノック判定部5におけるノックゲート52を制
御するノックゲート信号、(j)はノック判定部5にお
ける比較器55から出力されるノック判定信号である。
【0014】失火判定部3において、フィルタ31はバ
ッファアンプ2を介して出力されるノックセンサ1の信
号(図4(b)参照)から失火信号(図4(c)参照)
を抽出し、平均化回路32により失火信号の平均値を求
め、増幅器33により増幅して失火振動を判定するため
の比較基準レベル(図4(c)参照)を生成する。そし
て、フィルタ31からの失火信号と増幅器33からの比
較基準レベル(図4(c)参照)を比較器34によって
比較することにより、失火判定信号(図4(d)参照)
が得られる。マイクロコンピュータ8の失火制御部81
は比較器34の出力から失火の有無を判定する。ただ
し、失火判定部3では失火現象を検出することができる
が、失火振動周波数は低く、時定数が数十ミリ秒と大き
いために、いずれのシリンダが失火しているかについて
判定することは困難である。
【0015】点火ノイズ判定部4は、点火後、1〜2ミ
リ秒でノックセンサ信号に乗る高電圧サージを検出する
ことにより、点火信号を検出する。すなわち、点火ゲー
ト42はマイクロコンピュータ8のタイミング生成部8
7で作られた点火ゲート信号(図4(e)参照)をもと
に点火ゲート制御部82により点火ノイズの出るタイミ
ングだけ閉じられ、フィルタ41でノックセンサ信号か
ら抽出された点火信号(図4(f)参照)を通過させ
る。点火ノイズを判定するレベルは、点火ノイズ比較レ
ベル演算部84およびD/Aコンバータ43により生成
される。そして、点火ゲート42を通過した点火信号と
D/Aコンバータ43からの比較基準レベル(図4
(f)参照)を比較器44によって比較することによ
り、点火ノイズ判定信号(図4(g)参照)が得られ
る。マイクロコンピュータ8の点火ノイズメモリ機能制
御部83は比較器44から出力される点火ノイズ判定信
号を記憶し、点火信号がどの時点で生成されたかを判定
する。この判定作業を各シリンダごとに行うことによ
り、いずれのシリンダに点火信号が出ていないかわか
る。ただし、点火信号が存在しても、点火プラグがぬれ
ていて点火しない場合もある。
【0016】上記の失火判定と点火ノイズ判定の両方を
用いることによって、いずれのシリンダが失火している
かわかる。すなわち、失火判定部3により失火現象を判
断し、その後、点火ノイズメモリ機能制御部83に記憶
されているデータを参照して過去の点火ノイズの有無を
調べることにより、失火しているシリンダを判別するこ
とができる。
【0017】ノック判定部5において、ノックゲート5
2はマイクロコンピュータ8のタイミング生成部87で
作られたノックゲート信号(図4(i)参照)をもとに
ノックゲート制御部86によりノック信号の出るタイミ
ングだけ閉じられ、フィルタ51でノックセンサ信号か
ら抽出されたノック信号(図4(h)参照)を通過させ
る。このノック信号から平均化回路53で平均値を求
め、増幅器54により増幅することにより、ノック振動
を判定する比較基準レベル(図4(h)参照)を生成す
る。そして、ノックゲート52を通過したノック信号と
増幅器54からの比較基準レベルを比較器55によって
比較することにより、ノック判定信号(図4(j)参
照)が得られる。マイクロコンピュータ8のノック制御
部86は比較器55の出力からノックの有無を判定す
る。
【0018】このように本実施例によれば、ノックセン
サ1の信号から失火とノックの両方を検出することがで
きる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、失
火判定部によりノックセンサ信号からノック信号だけで
なく、失火時に生じる振動による失火を特徴とする失火
信号を抽出して失火を検出し、点火ノイズ判定部により
ノックセンサ信号から点火信号を抽出して点火による高
圧サージによってノックセンサ信号のラインに乗る誘導
ノイズ信号を検出し、この点火ノイズ判定信号を記憶手
段に記憶させる。そして、失火判定部からの信号により
失火現象を判定する際、記憶手段に記憶されている点火
ノイズの有無を参照することにより、失火しているシリ
ンダを判別することができる。このようにノックセンサ
信号の周波数成分を分離することにより、失火を正確に
判別することができ、したがって、自動車から生ガスが
排出されるのを防止することができる。また、自動車に
既に装着されているノックセンサをそのまま利用し、エ
ンジンなどに何ら変更を必要とせずに失火を判別するこ
とができる。したがって、低コスト化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における失火判別装置を示す
ブロック図
【図2】同失火判別装置に用いるノックセンサの周波数
分析図
【図3】同失火判別装置に用いる失火信号とノック信号
を抽出するフィルタの周波数特性図
【図4】同失火判別装置の動作説明のためのタイミング
【図5】従来例における内庄センサを示す図
【図6】同内庄センサにおける1エンジンサイクルのク
ランクアングルの点火時および失火時の出力を示す図
【符号の説明】
1 ノックセンサ 2 バッファアンプ 3 失火判定部 4 点火ノイズ判定部 5 ノック判定部 6 点火タイミングセンサ 7 波形整形部 8 マイクロコンピュータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 振動を検出するノックセンサと、このノ
    ックセンサ信号から失火を判定するための失火判定部
    と、上記ノックセンサ信号から点火ノイズを判定するた
    めの点火ノイズ判定部と、この点火ノイズ判定部の点火
    ノイズ判定信号を記憶する記憶手段とを備えた失火判別
    装置。
JP14876291A 1991-06-20 1991-06-20 失火判別装置 Pending JPH051944A (ja)

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JP14876291A JPH051944A (ja) 1991-06-20 1991-06-20 失火判別装置

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JP14876291A JPH051944A (ja) 1991-06-20 1991-06-20 失火判別装置

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JPH051944A true JPH051944A (ja) 1993-01-08

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ID=15460080

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JP14876291A Pending JPH051944A (ja) 1991-06-20 1991-06-20 失火判別装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS498641A (ja) * 1972-04-10 1974-01-25
KR100412820B1 (ko) * 2001-04-26 2003-12-31 현대자동차주식회사 차량용 엔진의 실화 검출방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS498641A (ja) * 1972-04-10 1974-01-25
JPS56920U (ja) * 1972-04-10 1981-01-07
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