JPH0526096A - 失火検知装置 - Google Patents
失火検知装置Info
- Publication number
- JPH0526096A JPH0526096A JP18084591A JP18084591A JPH0526096A JP H0526096 A JPH0526096 A JP H0526096A JP 18084591 A JP18084591 A JP 18084591A JP 18084591 A JP18084591 A JP 18084591A JP H0526096 A JPH0526096 A JP H0526096A
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- Japan
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- misfire
- signal
- digital filter
- misfire detection
- ignition timing
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車に既に装着されてあるノックセンサの
ような振動センサを使用して、失火時に生じる振動波形
の大きさから失火を検知する。 【構成】 エンジン振動を検出する振動センサ１の信号
より、ＬＰＦ２、ＡＤＣ３を通してデジタルフィルタ４
により、失火時に生じる失火を特徴とする失火成分の信
号を抽出し、最大値検出部７４にて点火時期信号の放電
期間におけるデジタルフィルタ信号の最大レベルを検出
し、最小値検出部７５にて点火時期信号の充電期間にお
けるデジタルフィルタ信号の最小レベルを検出し、失火
判定部７６においてメモリ７８に記憶されている判定基
準値により、正常の点火時と比較判定して失火を検出す
ることができる。
ような振動センサを使用して、失火時に生じる振動波形
の大きさから失火を検知する。 【構成】 エンジン振動を検出する振動センサ１の信号
より、ＬＰＦ２、ＡＤＣ３を通してデジタルフィルタ４
により、失火時に生じる失火を特徴とする失火成分の信
号を抽出し、最大値検出部７４にて点火時期信号の放電
期間におけるデジタルフィルタ信号の最大レベルを検出
し、最小値検出部７５にて点火時期信号の充電期間にお
けるデジタルフィルタ信号の最小レベルを検出し、失火
判定部７６においてメモリ７８に記憶されている判定基
準値により、正常の点火時と比較判定して失火を検出す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用内燃機関の失火
検知装置に関するものである。
検知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、失火検出が
必要となっている。即ち、失火検出することによって、
点火されずに自動車から生ガスが排出されるのを防ぐの
である。本装置は、この目的の為に失火情報をガソリン
の噴射を制御するコントロール・ユニットにおくり、失
火している気筒にたいする噴射を停止させる。
規制が重要視されており、その一環として、失火検出が
必要となっている。即ち、失火検出することによって、
点火されずに自動車から生ガスが排出されるのを防ぐの
である。本装置は、この目的の為に失火情報をガソリン
の噴射を制御するコントロール・ユニットにおくり、失
火している気筒にたいする噴射を停止させる。
【０００３】以下に従来の失火検出装置について説明す
る。図４は従来の失火検出装置の内圧センサの一例を示
すものである。図４において、４１はエンジンシリンダ
に取り付けられている点火プラグである。４２は点火プ
ラグのガスケットの代わりに取り付けられた内圧センサ
である。
る。図４は従来の失火検出装置の内圧センサの一例を示
すものである。図４において、４１はエンジンシリンダ
に取り付けられている点火プラグである。４２は点火プ
ラグのガスケットの代わりに取り付けられた内圧センサ
である。
【０００４】以上のように構成された内圧センサ４２に
ついて、以下その動作について説明する。内圧センサを
取り付けた点火プラグをエンジンに締め付けると圧縮荷
重がかかる。この状態でシリンダ内圧が上がると点火プ
ラグは外へ押し出され、内圧センサの圧縮荷重は減少す
る。このようにシリンダ内圧に応じて圧縮荷重が変動
し、その変動に対応した出力が得られます。その様子を
図５に示す。図５のようにエンジンの圧縮・爆発行程に
おけるシリンダ内圧は、点火した時と失火した時では、
圧力差が大きい。従って、この圧力差を比較することに
よって失火と点火を区別できる。
ついて、以下その動作について説明する。内圧センサを
取り付けた点火プラグをエンジンに締め付けると圧縮荷
重がかかる。この状態でシリンダ内圧が上がると点火プ
ラグは外へ押し出され、内圧センサの圧縮荷重は減少す
る。このようにシリンダ内圧に応じて圧縮荷重が変動
し、その変動に対応した出力が得られます。その様子を
図５に示す。図５のようにエンジンの圧縮・爆発行程に
おけるシリンダ内圧は、点火した時と失火した時では、
圧力差が大きい。従って、この圧力差を比較することに
よって失火と点火を区別できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の失火検出装置では、内圧センサ４２の信頼性やコス
トの点で問題があり、研究レベル・実験室レベルのもの
であり、実用化レベルには達していないのが現状であ
る。
来の失火検出装置では、内圧センサ４２の信頼性やコス
トの点で問題があり、研究レベル・実験室レベルのもの
であり、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、車載として実用化している振動センサ、例えば圧
電型ノックセンサを用いて低コスト化を図ると共に、エ
ンジンの失火を確実に検出し、自動車から生ガスが排出
されるのを防止することのできる優れた失火検知装置を
提供することを目的とするものである。
あり、車載として実用化している振動センサ、例えば圧
電型ノックセンサを用いて低コスト化を図ると共に、エ
ンジンの失火を確実に検出し、自動車から生ガスが排出
されるのを防止することのできる優れた失火検知装置を
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、エンジン振動を検出する振動センサと、こ
の振動センサの信号より失火成分を抽出するデジタルフ
ィルタと、このデジタルフィルタ出力とイグナイタへ充
放電時期を供給する点火時期信号より失火を判定する失
火検出部とを備えたものである。
するために、エンジン振動を検出する振動センサと、こ
の振動センサの信号より失火成分を抽出するデジタルフ
ィルタと、このデジタルフィルタ出力とイグナイタへ充
放電時期を供給する点火時期信号より失火を判定する失
火検出部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、デジタルフィル
タにより振動センサ信号から失火時に生じる失火を特徴
とする失火成分の信号を抽出し、点火時期信号の放電期
間におけるデジタルフィルタ信号の最大値レベルあるい
は点火時期信号の充電期間におけるデジタルフィルタ信
号の最小値レベルにより失火を検出することができ、ま
た既に装着されているノックセンサをそのまま利用し
て、エンジンなどに何ら変更を必要とせずに失火を検出
することができる。
タにより振動センサ信号から失火時に生じる失火を特徴
とする失火成分の信号を抽出し、点火時期信号の放電期
間におけるデジタルフィルタ信号の最大値レベルあるい
は点火時期信号の充電期間におけるデジタルフィルタ信
号の最小値レベルにより失火を検出することができ、ま
た既に装着されているノックセンサをそのまま利用し
て、エンジンなどに何ら変更を必要とせずに失火を検出
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。
しながら説明する。
【００１０】図１において、１は自動車のエンジンに取
りつけられてエンジン振動を検出する振動センサであ
る。２は振動センサ１の出力より不要成分を取り除くロ
ーパスフィルタ（以下ＬＰＦという）であり、３はＬＰ
Ｆ２の出力をデジタル変換するアナログデジタルコンバ
ータ（以下ＡＤＣという）であり、４はＡＤＣ３の出力
から失火成分のみを抽出するデジタルフィルタである。
５はエンジンの点火時期を検出する点火時期センサであ
り、この点火時期センサ５の出力は波形整形回路６によ
り波形整形される。７はデジタルフィルタ４と点火時期
センサ５との出力から失火を判定する失火検出部であ
り、失火が検出された場合には失火検出出力端８に信号
を発生させる。この失火検出失部７は点火時期信号５の
充電期間のみデジタルフィルタ４の出力を通すゲート７
１と、点火時期信号５の放電期間のみデジタルフィルタ
４の出力を通すゲート７２と、点火時期信号５の信号を
反転して充電と放電とのタイミングを切り替えるインバ
ータ７３と、デジタルフィルタ４出力の最大値を検出す
る最大値検出部７４と、デジタルフィルタ４出力の最小
値を検出する最小値検出部７５と、点火時期信号５の信
号よりエンジンの回転数を算出する回転数算出部７７
と、失火を判定するのに必要な判定基準値などのデータ
が記憶されたメモリ７８と、前述の各種出力及びデータ
より失火を判定する失火判定部７６とを備えている。
りつけられてエンジン振動を検出する振動センサであ
る。２は振動センサ１の出力より不要成分を取り除くロ
ーパスフィルタ（以下ＬＰＦという）であり、３はＬＰ
Ｆ２の出力をデジタル変換するアナログデジタルコンバ
ータ（以下ＡＤＣという）であり、４はＡＤＣ３の出力
から失火成分のみを抽出するデジタルフィルタである。
５はエンジンの点火時期を検出する点火時期センサであ
り、この点火時期センサ５の出力は波形整形回路６によ
り波形整形される。７はデジタルフィルタ４と点火時期
センサ５との出力から失火を判定する失火検出部であ
り、失火が検出された場合には失火検出出力端８に信号
を発生させる。この失火検出失部７は点火時期信号５の
充電期間のみデジタルフィルタ４の出力を通すゲート７
１と、点火時期信号５の放電期間のみデジタルフィルタ
４の出力を通すゲート７２と、点火時期信号５の信号を
反転して充電と放電とのタイミングを切り替えるインバ
ータ７３と、デジタルフィルタ４出力の最大値を検出す
る最大値検出部７４と、デジタルフィルタ４出力の最小
値を検出する最小値検出部７５と、点火時期信号５の信
号よりエンジンの回転数を算出する回転数算出部７７
と、失火を判定するのに必要な判定基準値などのデータ
が記憶されたメモリ７８と、前述の各種出力及びデータ
より失火を判定する失火判定部７６とを備えている。
【００１１】図２は振動センサ１の周波数分析図を示し
ている。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（たとえば３０〜５００Ｈｚ近傍）にお
いて振動センサ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。
ている。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（たとえば３０〜５００Ｈｚ近傍）にお
いて振動センサ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。
【００１２】以上のように構成された失火検知装置につ
いて、図を参照しながらその動作を説明する。図１にお
いて、振動センサ１の出力はＬＰＦ２により不要成分、
例えば２ｋＨｚ以上の周波数が取り除かれ、ＡＤＣ３に
よりアナログ値からデジタル値に変換される。このデジ
タル値に変換された振動センサ１の出力はデジタルフィ
ルタ４により、失火を特徴とする失火成分のみが抽出さ
れる。このデジタルフィルタ４はバンドパス・フィルタ
であり、フィルタ特性は振動センサ１の信号にのってい
るメカノイズやノック振動などを除くため、下のカット
オフ周波数は１０〜５０Ｈｚ、上のカットオフ周波数は
５００〜１０００Ｈｚの急峻な減衰特性となっている。
デジタルフィルタ４からの出力はゲート７１及びゲート
７２に入力される。また、点火時期センサ５より発生す
る点火タイミングを示す信号は、波形整形回路６により
波形整形されてゲート７１、ゲート７２、失火判定部７
６及び回転数算出部７７に入力される。
いて、図を参照しながらその動作を説明する。図１にお
いて、振動センサ１の出力はＬＰＦ２により不要成分、
例えば２ｋＨｚ以上の周波数が取り除かれ、ＡＤＣ３に
よりアナログ値からデジタル値に変換される。このデジ
タル値に変換された振動センサ１の出力はデジタルフィ
ルタ４により、失火を特徴とする失火成分のみが抽出さ
れる。このデジタルフィルタ４はバンドパス・フィルタ
であり、フィルタ特性は振動センサ１の信号にのってい
るメカノイズやノック振動などを除くため、下のカット
オフ周波数は１０〜５０Ｈｚ、上のカットオフ周波数は
５００〜１０００Ｈｚの急峻な減衰特性となっている。
デジタルフィルタ４からの出力はゲート７１及びゲート
７２に入力される。また、点火時期センサ５より発生す
る点火タイミングを示す信号は、波形整形回路６により
波形整形されてゲート７１、ゲート７２、失火判定部７
６及び回転数算出部７７に入力される。
【００１３】このときの波形状態を図３に示す。図３に
おいて、（ａ）は振動センサ１の出力波形であり、
（ｂ）は点火時期センサ５の出力信号であり、Ｈは充電
期間を、Ｌは放電期間を示し、マイナス側のパルス信号
は失火を作為的に起こさせるダミー信号を示している。
（ｃ）はデジタルフィルタ４の出力波形であり、（ｄ）
は波形整形後の点火時期信号である。図３（ａ）に示す
ように、振動センサ１の生の出力波形から失火の判別を
することは難しいが、図３（ｃ）に示すように、デジタ
ルフィルタ４の出力波形においては失火時の波形が、点
火時に比べて充電時及び放電時に小さくなっているのが
わかる。
おいて、（ａ）は振動センサ１の出力波形であり、
（ｂ）は点火時期センサ５の出力信号であり、Ｈは充電
期間を、Ｌは放電期間を示し、マイナス側のパルス信号
は失火を作為的に起こさせるダミー信号を示している。
（ｃ）はデジタルフィルタ４の出力波形であり、（ｄ）
は波形整形後の点火時期信号である。図３（ａ）に示す
ように、振動センサ１の生の出力波形から失火の判別を
することは難しいが、図３（ｃ）に示すように、デジタ
ルフィルタ４の出力波形においては失火時の波形が、点
火時に比べて充電時及び放電時に小さくなっているのが
わかる。
【００１４】このように、上記実施例によれば、ゲート
７１により充電期間のみデジタルフィルタ４の出力を最
大値検出部７４に入力し充電時の最大値を求め、ゲート
７２により放電期間のみデジタルフィルタ４の出力を最
小値検出部７５に入力し放電時の最小値を求め、それぞ
れを失火判定部７６に入力し、メモリ７８に記憶された
判定基準値により、充電時の最大値あるいは放電時の最
小値のレベルと正常点火時のレベルの違いから失火を判
別できる。
７１により充電期間のみデジタルフィルタ４の出力を最
大値検出部７４に入力し充電時の最大値を求め、ゲート
７２により放電期間のみデジタルフィルタ４の出力を最
小値検出部７５に入力し放電時の最小値を求め、それぞ
れを失火判定部７６に入力し、メモリ７８に記憶された
判定基準値により、充電時の最大値あるいは放電時の最
小値のレベルと正常点火時のレベルの違いから失火を判
別できる。
【００１５】また、充放電時の最大、最小の差の大きさ
をある判定基準値で判別することで失火を検出すること
も可能となる。但し、振動センサの極性が反転した場合
は、充電区間で最小値、放電区間で最大値を検出する必
要がある。これは失火が起きた場合、エンジンの爆発工
程での振動を起きないために正常点火時と比べ振動成分
が小さくなるためである。従って、このレベル差を検出
することにより失火現象を検知することが可能となる。
をある判定基準値で判別することで失火を検出すること
も可能となる。但し、振動センサの極性が反転した場合
は、充電区間で最小値、放電区間で最大値を検出する必
要がある。これは失火が起きた場合、エンジンの爆発工
程での振動を起きないために正常点火時と比べ振動成分
が小さくなるためである。従って、このレベル差を検出
することにより失火現象を検知することが可能となる。
【００１６】さらに、回転数算出部７７の出力を失火判
定部７６に入力しているため、失火を検出するレベル差
の判定基準値をエンジン回転数によって変化させて、よ
り正確な失火検出をすることができる。また、エンジン
回転数が加速または減速しているとき、その割合により
判定基準値を変更することにより回転変動にも追従した
正確な検出ができる。
定部７６に入力しているため、失火を検出するレベル差
の判定基準値をエンジン回転数によって変化させて、よ
り正確な失火検出をすることができる。また、エンジン
回転数が加速または減速しているとき、その割合により
判定基準値を変更することにより回転変動にも追従した
正確な検出ができる。
【００１７】なお、上記実施例においては、急峻な減衰
特性を得るためにデジタルフィルタ４を使用している
が、エンジン状態によりフィルタ特性を変更してアナロ
グフィルタでも実現できる。但し、この場合にはＡＤＣ
３は不要となる。
特性を得るためにデジタルフィルタ４を使用している
が、エンジン状態によりフィルタ特性を変更してアナロ
グフィルタでも実現できる。但し、この場合にはＡＤＣ
３は不要となる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明は、ノックセンサの
ような既存の振動センサをもちいて、振動センサの信号
より失火時に生じる失火を特徴とする失火成分の信号を
抽出し、点火時期信号の放電期間における信号レベルあ
るいは点火時期信号の充電期間における信号レベルを点
火時と比較判定することにより失火を検出することがで
き、自動車から生ガスが排出されるのを防止できる。
ような既存の振動センサをもちいて、振動センサの信号
より失火時に生じる失火を特徴とする失火成分の信号を
抽出し、点火時期信号の放電期間における信号レベルあ
るいは点火時期信号の充電期間における信号レベルを点
火時と比較判定することにより失火を検出することがで
き、自動車から生ガスが排出されるのを防止できる。
【００１９】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
要とせずに失火を検出することができ、底コスト化を図
ることができという効果を有する。
センサをそのまま利用し、エンジンなどに何ら変更を必
要とせずに失火を検出することができ、底コスト化を図
ることができという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例における失火検知装置のブロ
ック図
ック図
【図２】同装置の動作説明のための振動センサの周波数
分析図
分析図
【図３】同装置の振動センサ波形と点火時期信号を示す
図
図
【図４】従来の失火検知装置における内圧センサの断面
図
図
【図５】従来の失火検知装置における内圧センサの出力
を示す図
を示す図
１ 振動センサ
２ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３ アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）
４ デジタルフィルタ
５ 点火時期センサ
６ 波形整形回路
７ 失火検出部
８ 失火検出出力端
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジン振動を検出する振動センサと、
この振動センサの信号より不要成分を取り除くローパス
フィルタと、このローパスフィルタの信号をデジタル変
換するアナログデジタルコンバータと、このアナログデ
ジタルコンバータの信号より失火成分を抽出するデジタ
ルフィルタと、このデジタルフィルタ出力とイグナイタ
へ充放電時期を供給する点火時期信号により失火を判定
する失火検出部とを備えた失火検知装置。 - 【請求項２】 前記失火検出部は、点火時期信号の充電
期間におけるデジタルフィルタ出力波形の最大値のレベ
ルにより失火を判定することを特徴とする請求項１記載
の失火検知装置。 - 【請求項３】 前記失火検出部は、点火時期信号の放電
期間におけるデジタルフィルタ出力波形の最小値のレベ
ルにより失火を判定することを特徴とする請求項１記載
の失火検知装置。 - 【請求項４】 前記失火検出部は、点火時期信号の充電
期間におけるデジタルフィルタ出力波形の最大値と放電
期間におけるデジタルフィルタ出力波形の最小値の差の
大きさにより失火を判定することを特徴とする請求項１
記載の失火検知装置。 - 【請求項５】 前記失火検出部は、失火を判別するため
の判定基準値を、エンジン回転数により変更することを
特徴とする請求項１記載の失火検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084591A JPH0526096A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 失火検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084591A JPH0526096A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 失火検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526096A true JPH0526096A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16090366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18084591A Pending JPH0526096A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 失火検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100412820B1 (ko) * | 2001-04-26 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 차량용 엔진의 실화 검출방법 |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP18084591A patent/JPH0526096A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100412820B1 (ko) * | 2001-04-26 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 차량용 엔진의 실화 검출방법 |
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