JPH05263741A

JPH05263741A - 内燃機関の失火検出装置

Info

Publication number: JPH05263741A
Application number: JP4359282A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kuki; 隆久木; Yuichi Shimazaki; 勇一島崎; Shigeki Baba; 茂樹馬場; Masaki Kanehiro; 正毅金広; Shigeru Maruyama; 茂丸山; Takuji Ishioka; 卓司石岡; Kazuhito Kakimoto; 一仁柿元; Masataka Chikamatsu; 正孝近松; Kazuhiro Terada; 収宏寺田; Kenichi Maeda; 健一前田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-12-25
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1993-10-12
Also published as: GB9226953D0; GB2262812B; GB2262812A; DE4244181A1; DE4244181C2; US5322045A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】失火検出装置の異常を早期に検出する。【構成】フュエルカット中（ステップＳ６２の答が肯
定（Ｙｅｓ））において失火と判定されない状態（ステ
ップＳ６３の答が否定（Ｎｏ））が、所定期間（ｎＦＳ
ＲＥＦ１）を越えて継続したとき（ステップＳ６６の答
が肯定（Ｙｅｓ））、装置が異常と判定される（ステッ
プＳ６７）。失火判定は、点火電圧値が所定電圧値を越
える期間の長さ及び／又は点火電圧値が所定電圧値を越
える部分の面積が基準値を越えるか否かにより行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の失火検出装
置に関し、特に燃料系の原因に係る失火の検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の気筒に吸入された燃料混合気
を点火するため該各気筒毎に点火プラグが設けられてい
る。通常、内燃機関の点火コイルにおいて発生された高
電圧は配電器を介して各気筒の点火プラグへ順次分配さ
れ、前記燃料混合気を点火する。この場合、点火プラグ
での点火が正常に行なわれない、すなわち失火が生ずる
と、種々の弊害が発生する。例えば、運転性能を悪化さ
せ、燃費を悪化させ、さらには未燃焼ガスの排気系路で
の後燃えにより排気ガス浄化装置における触媒温度の上
昇をまねく等の弊害である。従って、このような弊害を
もたらす失火は絶対に防止しなければならない。この失
火の原因を大別すると、燃料系に係るものと点火系に係
るものとがある。前者の燃料系に係るものは燃料混合気
のリーンまたはリッチに起因するものであり、後者の点
火系に係るものはいわゆるミス・スパークに起因するも
のである。ミス・スパークとは点火プラグに正常な火花
放電が生じないことを意味する。例えば未燃燃料の付着
による点火プラグのくすぶり等により、あるいは点火回
路の異常により正常な火花放電が行われない場合であ
る。

【０００３】本願出願人は、上記失火のうち燃料系の原
因に係るものを検出する失火検出装置として、点火電圧
を検出し、この点火電圧の値が所定電圧値を越える期間
（以下「高電圧期間」という）及び／又は点火電圧の値
が所定電圧値を越える部分の面積（以下「高電圧面積」
という）が基準値を越えるとき、機関の失火と判定する
ようにしたものを、既に提案している（特願平３−３２
６５０７号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の検出装置では、点火回路の二次側で絶縁性が低下し
た（絶縁破壊が起きる電圧が低下した）部分があると、
前記高電圧期間及び面積が、失火時と燃焼時とでほとん
ど差がなくなり、失火判定を正確に行うことができな
い。

【０００５】また、上記提案の検出装置において、点火
回路の二次側にダイオードを挿入し、失火時における前
記高電圧期間の長期化を図ることにより、失火判定精度
を向上させるようにしたものでは、ダイオードが短絡故
障した場合には、ダイオードを挿入しない状態と同じに
なり、失火判定精度の向上が図れない。

【０００６】また、点火プラグのくずぶりが発生した場
合も、同様に前記高電圧期間及び面積による失火判定を
正確に行うことができない。

【０００７】さらに、上記提案の検出装置における基準
値は、失火時の高電圧期間又は高電圧面積の最小値より
若干小さな値に設定しているため以下のような不具合が
ある。

【０００８】即ち、例えばフュエルカットを行うような
低負荷運転状態では、点火プラグ電極間の絶縁抵抗が低
下することから比較的早期に点火プラグ電極間の絶縁破
壊が発生することがあり、上記高電圧期間又は高電圧面
積はより小さくなる傾向がある。そのため、このような
低負荷運転状態では、失火しているにも拘らず燃焼と判
定することがあり、失火判定を正確に行うことができな
い場合がある。

【０００９】本発明は上述の点に鑑みなされたものであ
り、点火回路の二次側における絶縁性低下等の故障、あ
るいは点火プラグのくすぶり等の不調の有無を判定する
ことができる失火検出装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、機関運転パラメータの値を検出する機関運転
状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基づい
て点火時期を決定して点火指令信号を発生する信号発生
手段と、前記点火指令信号に基づいて、機関に備えられ
た点火プラグを放電させる為の高電圧を発生させる点火
手段と、前記点火手段に高電圧が発生される時の電圧値
を検出する電圧値検出手段と、前記点火指令信号発生後
の点火電圧値が所定電圧値を越える期間及び前記点火電
圧値が所定電圧値を越える部分の面積の少なくとも一方
が基準値を越えるとき、機関の失火状態と判定する失火
判定手段とを有する内燃機関の失火検出装置において、
前記機関への燃料供給を遮断しているときに、前記失火
判定手段が失火状態と判定しなければ、当該検出装置の
異常と判定する異常判定手段を設けるようにしたもので
ある。

【００１１】また、前記異常判定手段は、前記機関への
燃料供給を遮断しているときに、前記基準値を変更する
ことが望ましく、その場合、より小さな値に変更すると
よい。

【００１２】また、前記失火判定手段は、前記基準値を
前記機関の運転状態に応じて設定することが望ましい。

【００１３】また、前記異常判定手段は、前記機関の全
気筒について当該検出装置が異常か否かを判定する第１
の判定手段と、前記機関の特定の気筒について当該検出
装置が異常か否かを判定する第２の判定手段とによって
構成することが望ましい。

【００１４】

【作用】燃料供給遮断中に、失火状態と判定されなけれ
ば、検出装置の異常と判定される。

【００１５】また、燃料供給遮断中は失火判定のための
基準値が変更され、変更された基準値を用いて判定を行
った結果、失火状態と判定されなければ、検出装置の異
常と判定される。

【００１６】また、上記基準値は、機関運転状態に応じ
て設定される。

【００１７】また、上記異常判定は、機関の全気筒につ
いて当該検出装置が異常か否か、及び特定の気筒につい
て当該検出装置が異常か否かを判定することにより行わ
れる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１９】図１は、本発明に係る内燃機関の失火検出
装置の一実施例の構成を示す図であり、電源電圧ＶＢが
供給される電源端子Ｔ１は一次側コイル２と二次側コイ
ル３とから成る点火コイル（点火手段）１に接続されて
いる。一次側コイル２と二次側コイル３とは互いにその
一端で接続され、一次側コイル２の他端はトランジスタ
４のコレクタに接続され、トランジスタ４のベースは駆
動回路１６を介してＣＰＵ１１に接続され、そのエミッ
タは接地されている。トランジスタ４のベースには、Ｃ
ＰＵ１１より点火指令信号Ａが供給される。また、二次
側コイル３の他端は、ディストリビュータ６を介して点
火プラグ５の中心電極５ａに接続されている。点火プラ
グ５の接地電極５ｂは接地されている。

【００２０】ディストリビュータ６と点火プラグ５とを
接続する接続線の途中には、その接続線と静電的に結合
された（接続線と数ｐＦのコンデンサを形成する）点火
電圧センサ１０が設けられている。点火電圧センサ１０
は、入力回路１２を介してＡ／Ｄ変換器１７に接続さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１７の出力はＣＰＵ１１に接続されて
いる。Ａ／Ｄ変換器１７により、第１の入力回路１２の
出力電圧（点火電圧）Ｖがデジタル値に変換され、ＣＰ
Ｕ１１に供給される。

【００２１】ＣＰＵ１１には、第２の入力回路１８を介
して、機関回転数、機関負荷、エンジン冷却水温、エン
ジンオイル温度等の機関運転パラメータの値を検出する
各種機関運転パラメータセンサ（機関運転状態検出手
段）９が接続されており、機関運転パラメータの検出値
が入力される。更に、ＣＰＵ１１は駆動回路１６を介し
てトランジスタ４のベース接続されており、トランジス
タ４に点火指令信号Ａを供給する。

【００２２】本実施例では、ＥＣＵ８は、信号発生手
段、異常判定手段及び失火判定手段を構成する。

【００２３】図２は、第１の入力回路１２の具体的な構
成を示す回路図であり、同図において入力端子Ｔ２は、
抵抗４１５を介して演算増幅器（以下「オペアンプ」と
いう）４１６の非反転入力に接続されている。また入力
端子Ｔ２は、コンデンサ４１１と抵抗４１２とダイオー
ド４１４とを並列に接続した回路を介してアースに接続
されるとともに、ダイオード４１３を介して電源ライン
ＶＢＳに接続されている。コンデンサ４１１は、例えば
１０⁴ｐＦ程度のものを使用し、前記点火電圧センサ１
７によって検出される電圧を数千分の１に分圧する働き
をする。また抵抗４１２は例えば５００ＫΩ程度のもの
を使用する。ダイオード４１３及び４１４は、オペアン
プ４１６の入力電圧がほぼ０〜ＶＢＳの範囲内に入るよ
うにするために設けられている。オペアンプ４１６の反
転入力はその出力と接続されており、オペアンプ４１６
はバッファアンプ（インピーダンス変換回路）として動
作する。オペアンプ４１６の出力が点火電圧ＶとしてＡ
／Ｄ変換器４５に供給される。

【００２４】図３は、点火指令信号発生時における点火
電圧Ｖの推移を示すタイムチャートであり、実線は燃料
混合気の正常燃焼時の点火電圧を示し、破線は燃料系の
原因による失火（以下「ＦＩ失火」という）時の点火電
圧を示す。

【００２５】同図を参照して、まず、正常燃焼時の点火
電圧特性（実線で示す特性）について説明する。点火指
令信号Ａ発生時刻ｔ０の直後においては点火電圧は燃料
混合気（点火プラグの放電ギャップ間）の絶縁を破壊す
る値まで上昇する（曲線ａ）。例えば図３に示すように
点火電圧Ｖの値がＦＩ失火判別用基準電圧（所定電圧）
Ｖmis₁を越えたとき（Ｖ＞Ｖmis₁となったとき）燃料混
合気の絶縁は破壊され、絶縁破壊前の容量放電状態（数
百アンペア程度の電流による非常に短い時間の放電状
態）から放電電圧が略一定の誘導放電状態へと移行する
（曲線ｂ）（数十ミリアンペア程度の電流により、数ミ
リ秒程度の放電期間）。誘導放電電圧は、時刻ｔ０以降
の圧縮行程に伴う気筒内の圧力が上昇することにより上
昇する。これは、圧力が高くなると誘導放電に必要な電
圧も高くなるためである。誘導放電の最後の段階におい
ては点火コイルの誘導エネルギーの減少により誘導放電
を維持するための電圧よりも点火プラグ電極間の電圧が
低くなり、誘導放電は消失して容量放電状態へ移行す
る。容量放電状態においては点火プラグ電極間の電圧は
燃料混合気の絶縁を再度破壊するため上昇するが、点火
コイル１の残余のエネルギーが少なく電圧上昇はわずか
である（曲線ｃ）。これは、燃焼が発生した場合は、プ
ラグギャップ間の電気抵抗が低いためであり、燃焼時の
燃料混合気がイオン化していることに起因する。

【００２６】次に、燃料混合気が燃料供給系の異常等に
よりリーン状態やカット状態となりＦＩ失火が発生した
とき（燃焼が発生しなかったとき）の点火電圧特性（点
線で示す特性）について説明する。点火指令信号Ａ発生
時刻ｔ０の直後においては点火電圧Ｖは点火プラグ電極
間の燃料混合気の絶縁を破壊する値まで上昇するが、こ
のときの絶縁破壊電圧の値は、燃料混合気に占める空気
の割合が正常時よりも多く含まれており、燃料混合気の
絶縁耐力が大きくなり、また、燃焼が発生していないた
め、燃料混合気がイオン化しておらず、プラグギャップ
間の電気抵抗が高くなることから、正常燃焼時の電圧値
よりも高くなる（曲線ａ’）。この後、正常燃焼時と同
様に誘導放電状態へ移行する（曲線ｂ’）が、放電時の
抵抗も正常燃焼時よりも大きくなることにより正常燃焼
時よりも誘導放電電圧が高くなり早く上記誘導放電状態
から容量放電状態へ移行する（曲線ｃ’）。この誘導放
電の最後の段階から容量放電への移行時に発生する容量
放電電圧の値は、燃料混合気の絶縁破壊電圧が正常燃焼
時よりも大きいことにより、又誘導放電が早く終わり
（放電持続時間が短くなる）残余エネルギーも多くなる
ため図３に示すように正常燃焼時に比べて非常に大きく
なる（曲線ｃ’）。従って、この容量放電の直後では点
火コイルの残余のエネルギーが急激に減少するため点火
電圧が略零に急降下する（曲線ｃ’）。

【００２７】図４は、失火判定を行うプログラムのフロ
ーチャートであり、本プログラムはＣＰＵ１１で一定時
間毎に実行される。

【００２８】まず、点火指令信号Ａが発生したか否かを
示すＩＧフラグ（ＦlagＩＧ）に「１」が立っているか
否かを判断する（ステップＳ２）。「１」は点火指令信
号Ａが発生したことを示す。このＩＧフラグは点火指令
信号Ａの発生とともに「１」に設定され一定時間経過後
に「０」に設定される。点火指令信号Ａの発生前におい
ては「１」は立っていないので、ステップＳ２における
判断は否定となり、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５へ移行
し、タイマ（点火指令信号Ａ発生後の時間を計測するタ
イマ）に所定時間Ｔmis₁を設定し、面積Ｓの値を零に初
期化してメモリに記憶し、ＩＧフラグに「０」を立て、
本プログラムを終了する。ＩＧフラグに「１」を立てる
処理は図５のルーチンとは別のルーチン例えば点火時期
演算処理ルーチンで行なう。

【００２９】なお、所定時間Ｔmis₁の値は、点火指令信
号Ａの発生時点から正常燃焼時に誘導放電の最後の段階
での容量放電の発生時点までの時間より若干大きい時間
に設定され、エンジン運転状態（機関運転パラメータ
値）に応じてマップ又はテーブルから読み出される値で
ある。後に述べるＶmis₁，Ｓmisについても同様であ
る。

【００３０】次に、点火指令信号Ａが発生してＩＧフラ
グに「１」が立つと、ステップＳ２からＳ６へ移行し
て、前記タイマで所定時間Ｔmis₁が経過したか否かを判
断する（図３参照）。点火指令信号Ａ発生直後において
は所定時間Ｔmis₁は経過していないので、点火電圧Ｖの
値が所定電圧Ｖmis₁の値を越えたか否かを判断する（ス
テップＳ７）（図３参照）。この所定電圧Ｖmis₁は例え
ば正常燃焼時であれば点火指令信号Ａの発生直後の容量
放電中に点火電圧Ｖが必ず越える値に設定される。Ｖ≦
Ｖmis₁であれば、本プログラムを直ちに終了する。Ｖ＞
Ｖmis₁であれば、図３に示す点火電圧特性曲線において
Ｖ＞Ｖmis₁である部分の面積を求め（ステップＳ８）、
この面積の値を面積Ｓの値が記憶されているメモリに加
え、新たな面積Ｓの値とする。次に、この新たな面積Ｓ
の値が所定面積Ｓmisの値を越えているか否かを判断し
（ステップＳ９）、越えていればＦＩ失火と判定し（ス
テップＳ１０）、越えていなければＦＩ失火でないと判
断して本プログラムを終了する。上記処理をＥＣＵ８の
タイマで所定時間Ｔmis₁が経過するまで行なう（ステッ
プＳ６）。なお、上記所定面積Ｓmisの値は、ＦＩ失火
時に積算した面積Ｓの値よりも小さくなるように設定さ
れる。

【００３１】上記面積Ｓの値の例を図３に示す。図３に
おいて、右下がり斜線で示す面積Ｓ₁は正常燃焼時にお
ける面積Ｓを示し、左下がり斜線で示す面積Ｓ₂とＳ₃の
合計はＦＩ失火時の面積Ｓを示す。ＦＩ失火時の面積Ｓ
は、正常燃焼時の面積Ｓよりも遥かに大きく、所定面積
Ｓmisを確実に越える。

【００３２】尚、図３においてＳ₁とＳ₂は点火指令信号
発生直後の容量放電時の面積であり、Ｓ₃はその後の誘
導放電に続く容量放電時の面積であり、図４のプログラ
ム中、面積ＳはＳ₁のみ又はＳ₂とＳ₃との和である。

【００３３】図５は本発明の第２の実施例に係る失火判
定用の回路構成を示す図であり、第１の入力回路１２の
出力は、ピークホールド回路１３及び比較器１５の非反
転入力に接続されている。ピークホールド回路１３の出
力は、比較レベル設定回路１４を介して比較器１５の反
転入力に接続されている。また、ピークホールド回路１
３のリセット入力には、ＣＰＵ１１が接続されており、
ＣＰＵ１１から適切なタイミングでピークホールド値を
リセットするリセット信号が供給される。比較器１５の
出力は、ＣＰＵ１１に入力される。また、二次側コイル
３とディストリビュータ６との間にダイオード７が介装
されている。以上の点以外は、図１の回路と同一であ
る。

【００３４】図６は、図５の第１の入力回路１２、ピー
クホールド回路１３及び比較レベル設定回路１４の具体
的な構成を示す回路図であり、第１の入力回路１２は、
図２と同一である。

【００３５】図６において第１の入力回路１２のオペア
ンプ４１６の出力は、比較器１５の非反転入力及びオペ
アンプ４２１の非反転入力に接続されている。オペアン
プ４２１の出力はダイオード４２２を介してオペアンプ
４２７の非反転入力に接続され、オペアンプ４２１及び
４２７の反転入力はいずれもオペアンプ４２７の出力に
接続されている。従って、これらのオペアンプもバッフ
ァアンプとして動作する。

【００３６】オペアンプ４２７の非反転入力は抵抗４２
３及びコンデンサ４２６を介して接地され、抵抗４２３
とコンデンサ４２６の接続点は、抵抗４２４を介してト
ランジスタ４２５のコレクタに接続されている。トラン
ジスタ４２５のエミッタは接地され、ベースにはリセッ
ト時高レベルとなるリセット信号がＣＰＵ１１より入力
される。

【００３７】オペアンプ４２７の出力は、比較レベル設
定回路１４を構成する抵抗４３１及び４３２を介して接
地され、抵抗４３１と４３２の接続点が比較器１５の反
転入力に接続されている。

【００３８】図６の回路によれば、検出された点火電圧
Ｖ（オペアンプ４１６の出力）のピーク値がピークホー
ルド回路１３によって保持され、そのピークホールド値
が比較レベル設定回路１４により、値１より小さい所定
数倍され、比較レベルＶＣＯＭＰとして比較器１５に供
給される。従って、端子Ｔ４にはＶ＞ＶＣＯＭＰが成立
するとき高レベルとなるパルス信号（比較判定パルス）
が出力される。

【００３９】以上のように構成される失火検出用回路の
動作を、図７に示すタイムチャートを用いて説明する。
なお、図７（ｂ）〜（ｅ）において実線は燃焼時の動作
を示し、破線はＦＩ失火発生時の動作を示す。

【００４０】また、同図（ａ）は点火指令信号である。

【００４１】同図（ｂ）は、検出した点火電圧Ｖ（Ｂ，
Ｂ′）及び比較レベルＶＣＯＭＰ（Ｃ，Ｃ′）の推移を
示しており、燃焼時の曲線Ｂは前述した図３と同様に変
化する。一方、失火発生時の曲線Ｂ′は放電終了直前に
容量放電電圧がピークとなった後の特性が、図３の場合
と異なる。これは、図５に示したように、２次側コイル
３とディストリビュータ６との間にダイオード７を設け
たことによる。以下、この点について詳述する。

【００４２】点火コイル１で発生した電気エネルギは、
ダイオード７及びディストリビュータ６を介して点火プ
ラグ５に供給され、点火プラグ５の電極間で放電され
る。このとき放電しきれなかった電荷は、ダイオード７
と点火プラグ５との間の浮遊容量に蓄えられるが、燃焼
時はこの電荷が点火プラグ５の電極近傍に存在するイオ
ンによって中和されるため、容量放電終了時の点火電圧
Ｖ（図７（ｂ）のＢ）は、ダイオード７がない場合と同
様に速やかに減少する。

【００４３】これに対し失火時は、点火プラグ５の電極
近傍にほとんどイオンが存在しないため、ダイオード７
と点火プラグ５との間に蓄えられた電荷は、イオンによ
って中和されず、またダイオード７によって点火コイル
１へ逆流することもできないためそのまま保持され、気
筒内圧力が低下して放電要求電圧がこの電荷により印加
されている電圧と等しくなった時に、点火プラグ５の電
極において放電される（図７（ｂ）、時刻ｔ５）。従っ
て、容量放電終了後も、比較的長時間（正常燃焼時に比
べて）にわたり、点火電圧Ｖは高電圧状態が継続するの
である。

【００４４】図７（ｂ）の曲線Ｃ，Ｃ′は、点火電圧Ｖ
のピークホールド値から得られる比較レベルＶＣＯＭＰ
の推移を示しており、時刻ｔ２〜ｔ３間でリセットされ
ている。従って、時刻ｔ２以前は、前回点火された気筒
の比較レベルＶＣＯＭＰを示している。また、図７
（ｃ）は比較器１５の出力を示しており、図７（ｂ）及
び（ｃ）から明らかなように、燃焼時においては時刻ｔ
２〜ｔ４間でＶ＞ＶＣＯＭＰとなり、失火時においては
時刻ｔ１〜ｔ５間でＶ＞ＶＣＯＭＰとなり、その間比較
器１５の出力は高レベルとなる。

【００４５】従って、比較器１５から出力される比較判
定パルスのパルス幅を計測し、基準値と比較することに
よって、失火を判定することができる。図８は、比較判
定パルスに基づいて、失火判定を行うプログラムのフロ
ーチャートであり、本プログラムはＣＰＵ１１において
一定時間毎に実行される。

【００４６】ステップＳ４２では、ＩＧフラグ（Ｆｌａ
ｇＩＧ）が「１」であるか否かを判別し、その答が否定
（Ｎｏ）、即ちＩＧフラグが「０」のときには、リセッ
トタイマの計測値ｔＲを値０として（ステップＳ４３）
本プログラムを終了する。ステップＳ４２の答が肯定
（Ｙｅｓ）、即ちＩＧフラグが「１」のときには、リセ
ットタイマの計測値ｔＲが所定時間ｔＲＥＳＥＴより小
さいか否かを判別する（ステップＳ４４）。ＩＧフラグ
が「０」から「１」となった直後は、この答が肯定（Ｙ
ｅｓ）となり、比較判定パルス、即ち比較器４４の出力
パルスが有るか否かを判別する（ステップＳ４７）。こ
の答が否定（Ｎｏ）であれば直ちに本プログラムを終了
し、肯定（Ｙｅｓ）であれば、カウンタのカウント値Ｃ
Ｐを値１だけインクリメントし（ステップＳ４８）、そ
のカウント値ＣＰが基準値ＣＰＲＥＦより小さいか否か
を判別する（ステップＳ４９）。

【００４７】ステップＳ４９の答が肯定（Ｙｅｓ）、即
ちＣＰ＜ＣＰＲＥＦのときには、正常燃焼と判定し、フ
ラグＦＭＩＳを「０」とする（ステップＳ５０）一方、
ステップＳ４９の答が否定（Ｎｏ）、即ちＣＰ≧ＣＰＲ
ＥＦのときには、ＦＩ失火と判定し、フラグＦＭＩＳを
「１」とし（ステップＳ５１）、本プログラムを終了す
る。

【００４８】前記ステップＳ４４の答が否定（Ｎｏ）、
即ちｔＲ＞ｔＲＥＳＥＴとなったときには、カウンタの
カウント値ＣＰ及びＩＧフラグを値０にリセットし（ス
テップＳ４５，Ｓ４６）、前記ステップＳ５０に進む。

【００４９】図８のプログラムによれば、図７（ｄ），
（ｅ）に示すように、燃焼時には、カウント値ＣＰが基
準値ＣＰＲＥＦを越えないのに対し、失火時には、時刻
ｔ６に基準値ＣＰＲＥＦを越えるので、失火が検出され
る（ＦＭＩＳが０から１に変化する）。

【００５０】図９は、前述した第１及び第２の実施例に
おいて失火検出装置の異常判定を行う第１のプログラム
のフローチャートであり、本プログラムはＴＤＣ信号パ
ルスの発生毎にこれと同期して実行される。

【００５１】ステップＳ６１では、異常判定を行う第２
のプログラム（図１０）において異常検知時に値１に設
定される気筒別異常検知フラグＦＦＳＭＦＰＬＧｉが値
１であるか否かを判別する。ここでＦＦＳＭＦＰＬＧｉ
の添字ｉは、気筒番号を示し、例えば４気筒機関ではｉ
＝１〜４となる。ステップＳ６１の答が肯定（Ｙｅ
ｓ）、即ちＦＦＳＭＦＰＬＧｉ（ｉ＝１〜４）のうち少
なくとも一つが値１のときには、直ちに本プログラムを
終了する。

【００５２】ステップＳ６１の答が否定（Ｎｏ）、即ち
ＦＦＳＭＦＰＬＧｉ（ｉ＝１〜４）＝０のときは、機関
への燃料供給遮断（以下「フュエルカット」という）中
か否かを判別する（ステップＳ６２）。この答が肯定
（Ｙｅｓ）のときには、本プログラム実行直前に失火判
定が完了した気筒で失火が発生したか否か、即ち、前述
した図４又は図８のプログラムにより失火と判定された
か否かを判別する（ステップＳ６３）。

【００５３】ステップＳ６２の答が否定（Ｎｏ）、即ち
フュエルカット中でないときには、異常判定は行うこと
ができないため、タイマｔＦＳに所定時間（例えば０.
１秒）をセットしてこれをスタートさせるとともに（ス
テップＳ６８）、カウンタｎＦＳＭＦのカウント値を値
０として（ステップＳ６９）、本プログラムを終了す
る。ステップＳ６２及びＳ６３の答がともに肯定（Ｙｅ
ｓ）、即ちフュエルカット中であって失火と判定してい
るときには、装置は正常と判定し、前記ステップＳ６８
へ進む。

【００５４】ステップＳ６３の答が否定（Ｎｏ）、即ち
フュエルカット中であるにもかかわらず失火と判定して
いないときには、タイマｔＦＳのカウント値が値０であ
るか否かを判別する（ステップＳ６４）。この答が否定
（Ｎｏ）、即ちｔＦＳ＞０であってフュエルカット開始
後所定時間経過していないときには、本プログラムを終
了し、ｔＦＳ＝０（ステップＳ６４の答が肯定（Ｙｅ
ｓ））となった後は、カウンタｎＦＳＭＦを値１だけカ
ウントアップする（ステップＳ６５）。続くステップＳ
６６では、カウンタｎＦＳＭＦのカウント値が第１の所
定カウント値ｎＦＳＲＥＦ１（例えば１０）より大きい
か否かを判別し、この答が否定（Ｎｏ）、即ちｎＦＳＭ
Ｆ≦ｎＦＳＲＥＦ１のときには、本プログラムを終了す
る。

【００５５】ステップＳ６６の答が肯定（Ｙｅｓ）、即
ちｎＦＳＭＦ＞ｎＦＳＲＥＦ１となったときには、異常
発生と判定し、システム異常検知フラグＦＦＳＭＦＳＹ
Ｓを値１に設定して（ステップＳ６７）本プログラムを
終了する。

【００５６】本プログラムによれば、フュエルカット中
において失火と判定していない状態が、所定カウント値
ｎＦＳＲＥＦ１に対応する数のＴＤＣ信号パルスが発生
する期間を越えて継続した場合に、装置の異常と判定さ
れる。これにより、特に二次側コイル３からディストリ
ビュータ６に至る部分（全気筒に共通する部分）におけ
る絶縁性の低下及びダイオード７（図５）の短絡故障を
判定することができる。

【００５７】なおフュエルカット開始後所定時間内は異
常判定を禁止している（ステップＳ６４）のは、フュエ
ルカット開始直後の残留燃料の影響を除去するためであ
る。

【００５８】図１０は、失火検出装置の異常判定を行う
第２のプログラムのフローチャートであり、本プログラ
ムもＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行さ
れる。

【００５９】ステップＳ７１〜Ｓ７３は、図９のステッ
プＳ６２〜Ｓ６４と同一である。

【００６０】ステップＳ７１の答が否定（Ｎｏ）又はス
テップＳ７２の答が肯定（Ｙｅｓ）のときには、カウン
タｎＦＳＭＦＰＬＧｉのカウント値を値０として（ステ
ップＳ７７）本プログラムを終了する。ここでｎＦＳＭ
ＦＰＬＧｉの添字ｉは、気筒番号であり、カウンタｎＦ
ＳＭＦＰＬＧｉは、気筒別異常検知フラグＦＦＳＭＦＰ
ＬＧｉと同様に、各気筒毎に制御される。即ち、ステッ
プＳ７７でクリアされるカウンタｎＦＳＭＦＰＬＧｉ
は、本プログラム実行直前に失火判定が終了した気筒
（以下「対象気筒」という）に対応するカウンタであ
る。

【００６１】ステップＳ７３の答が肯定（Ｙｅｓ）、即
ちフュエルカットを開始して所定時間経過後は、対象気
筒のカウンタｎＦＳＭＦＰＬＧｉを値１だけカウントア
ップし（ステップＳ７４）、カウント値が第２の所定カ
ウント値ｎＦＳＲＥＦ２（例えば５）を越えたとき（ス
テップＳ７５の答が肯定（Ｙｅｓ））、対象気筒の気筒
別異常検知フラグＦＦＳＭＦＰＬＧｉを値１に設定する
（ステップＳ７６）。

【００６２】本プログラムによれば、フュエルカット中
において失火と判定しない状態が特定気筒において所定
回数（ｎＦＳＲＥＦ２）を越えて連続した場合（すなわ
ち、（ｎＦＳＲＥＭＦ２×４）に対応する数のＴＤＣ信
号パルスが発生する期間を越えて継続した場合（４気筒
機関の場合））に装置の異常と判定される。これによ
り、特にディストリビュータ６から点火プラグ５に至る
部分の絶縁性の低下及び点火プラグのくすぶりを気筒毎
に判定することができる。

【００６３】以上のように、図９及び１０の異常判定プ
ログラムによれば、失火検出装置の異常を早期に検出す
ることができ、更にその異常が全気筒に共通する部分で
発生したものか、特定気筒に対応する部分で発生したも
のかを判定することができる。

【００６４】次に、本発明の第３の実施例を説明する。
本実施例が第２実施例と異なるのは、図８の失火判定用
プログラム中のステップＳ４９で用いる基準値ＣＰＲＥ
Ｆを異常判定時用の値に変更する点である。即ち、図１
１に示すように、通常の失火判定時には、基準値ＣＰＲ
ＥＦは、失火時にとり得るＣＰ値の最小値（破線で示
す）より少し低い値（実線、通常のＣＰＲＥＦ値）に設
定して失火の有無を判定するが、本発明の様に燃料供給
を停止したときに失火が起きなかったと判定されるか否
か（換言すれば、正常燃焼と判定されるか否か）によ
り、装置の異常を判別する場合には、燃焼時にとり得る
ＣＰ値の最大値（一点鎖線で示す）より少し高い値（実
線、異常判定時用のＣＰＲＥＦ値）に基準値ＣＰＲＥＦ
を設定して、燃焼が起こらないことを前提とした上での
基準値ＣＰＲＥＦ特性とし、異常判別の精度を向上させ
るようにしたものである。

【００６５】図１２は、本実施例における基準値ＣＰＲ
ＥＦ算出のためのサブルーチンを示す。本プログラム
は、図８のプログラムの実行に対して所定のタイミング
で実行される。

【００６６】まずステップＳ８１では、エンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡの値に対応して最適値が
設定されたＣＰＢＡＳＥマップから、基準値ＣＰＲＥＦ
のマップ値ＣＰＢＡＳＥを、検出されたエンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて読み出し、必要
により補間を行って算出する。

【００６７】次に、ステップＳ８２で、補正変数ＣＰＣ
Ｒを算出する。この補正変数は、様々なエンジン運転パ
ラメータ（ＴＷ，ＴＡ，ＶＢ等）に応じてそれぞれ算出
される補正変数の和であり、例えば、エンジン冷却水温
補正変数ＣＰＴＷは、図１３に示すように、エンジン冷
却水温ＴＷの値に応じて最適値が設定されたＣＰＴＷテ
ーブルから、検出されたエンジン冷却水温に応じてその
値を読み出し、必要により補間を行うことにより算出さ
れる。

【００６８】次に、ステップＳ８３に進み、次式によ
り、基準値ＣＰＲＥＦを算出して本サブルーチンを終了
する。

【００６９】ＣＰＲＥＦ＝ＣＰＢＡＳＥ＋ＣＰＣＲ−ＣＰＦ／Ｓここに、ＣＰＦ／Ｓは、フュエルカット時以外は０に設
定され、フュエルカット時にのみ０より大きい値に設定
される異常判定用の減算用補正変数であり、エンジン回
転数ＮＥ又は吸気管内絶対圧ＰＢＡなどのエンジン運転
パラメータに応じて、例えば図１４に示すように設定さ
れたＣＰＦ／Ｓテーブルから読み出し、必要に応じて補
間を行うことにより算出される。

【００７０】図１２のプログラムによれば、フュエルカ
ット時以外は、通常の失火判定用の基準値ＣＰＲＥＦの
値が算出され、フュエルカット時には、失火検出装置の
異常判定用の前記通常失火判定用のＣＰＲＥＦ値より低
い値の、ＣＰＲＥＦ値が算出され、このようにして算出
されたＣＰＲＥＦ値が図８のプログラムによる失火判定
に使用されるので、フュエルカット時に失火が発生して
いるにも拘らず燃焼と誤判定することを防止し、装置の
異常検出の精度を向上させることができる。

【００７１】なお、図５のピークホールド回路２２は、
平均化回路（積分回路）で代用してもよい。

【００７２】また、第２の実施例において検出点火電圧
Ｖが比較レベルＶＣＯＭＰを越える部分の面積（（Ｖ−
ＶＣＯＭＰ）の積分値）を用いて第１の実施例と同様に
失火検出を行ってもよい。また、第１の実施例と第２の
実施例とを組み合わせて、両者の検出結果が失火の場合
のみ失火発生と判定するようにしてもよい。

【００７３】また、第２及び第３の実施例における比較
判定パルス幅の計測は、所定のゲート期間（例えば放電
期間の後半部分）内のみ行うようにしてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の失火検出
装置によれば、燃料供給遮断中に失火状態と判定されな
ければ、検出装置の異常と判定されるので、検出装置の
異常を早期に検出することができる。

【００７５】また請求項２の失火検出装置によれば、燃
料供給遮断中は、失火判定用の基準値が変更されるの
で、燃料供給遮断中に失火が発生している（意図的に燃
焼が起きないようにしている）にも拘らず燃焼と判定し
て失火検出装置の異常と誤判定することを防止し、異常
検出の精度を向上させることができる。

【００７６】また請求項４の失火検出装置によれば、機
関の全気筒について異常と判定しているのか、あるい
は、特定の気筒について異常と判定しているのかが判定
されるので、異常発生箇所を容易に特定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る失火検出装置の回路構
成を示す図である。

【図２】図１の回路の一部の具体的な構成を示す回路図
である。

【図３】点火電圧の推移を示すタイムチャートである。

【図４】失火判定を行うプログラムのフローチャートで
ある。

【図５】本発明の他の実施例に係る失火検出装置の回路
構成を示す図である。

【図６】図５の回路の一部の具体的な構成を示す回路図
である。

【図７】図５の回路の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。

【図８】失火判定を行うプログラムのフローチャートで
ある。

【図９】異常判定を行う第１のプログラムのフローチャ
ートである。

【図１０】異常判定を行う第２のプログラムのフローチ
ャートである。

【図１１】失火判定用の基準値（ＣＰＲＥＦ）の設定手
法を説明するための図である。

【図１２】失火判定用の基準値（ＣＰＲＥＦ）の算出を
行うサブルーチンのフローチャートである。

【図１３】失火判定用の基準値（ＣＰＲＥＦ）の算出に
用いる補正係数（ＣＰＴＷ）のテーブルを示す図であ
る。

【図１４】失火判定用の基準値（ＣＰＲＥＦ）の算出に
用いる補正係数（ＣＰＦ／Ｓ）のテーブルを示す図であ
る。

【符号の説明】

１点火コイル２一次側コイル３二次側コイル５点火プラグ８電子コントロールユニット（ＥＣＵ）９運転パラメータセンサ１０点火電圧センサ１１ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金広正毅埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者丸山茂埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者石岡卓司埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者柿元一仁埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者近松正孝埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者寺田収宏埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者前田健一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者高木治郎埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関運転パラメータの値を検出する機関
運転状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基
づいて点火時期を決定して点火指令信号を発生する信号
発生手段と、前記点火指令信号に基づいて、機関に備え
られた点火プラグを放電させる為の高電圧を発生させる
点火手段と、前記点火手段に高電圧が発生される時の電
圧値を検出する電圧値検出手段と、前記点火指令信号発
生後の点火電圧値が所定電圧値を越える期間及び前記点
火電圧値が所定電圧値を越える部分の面積の少なくとも
一方が基準値を越えるとき、機関の失火状態と判定する
失火判定手段とを有する内燃機関の失火検出装置におい
て、前記機関への燃料供給を遮断しているときに、前記
失火判定手段が失火状態と判定しなければ、当該検出装
置の異常と判定する異常判定手段を設けたことを特徴と
する内燃機関の失火検出装置。
【請求項２】機関運転パラメータの値を検出する機関
運転状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基
づいて点火時期を決定して点火指令信号を発生する信号
発生手段と、前記点火指令信号に基づいて、機関に備え
られた点火プラグを放電させる為の高電圧を発生させる
点火手段と、前記点火手段に高電圧が発生される時の電
圧値を検出する電圧値検出手段と、前記点火指令信号発
生後の点火電圧値が所定電圧値を越える期間及び前記点
火電圧値が所定電圧値を越える部分の面積の少なくとも
一方が基準値を越えるとき、機関の失火状態と判定する
失火判定手段とを有する内燃機関の失火検出装置におい
て、前記機関への燃料供給を遮断しているときに、前記
基準値を変更するとともに、前記失火判定手段が失火状
態と判定しなければ、当該検出装置の異常と判定する異
常判定手段を設けたことを特徴とする内燃機関の失火検
出装置。
【請求項３】前記失火判定手段は、前記基準値を前記
機関の運転状態に応じて設定することを特徴とする請求
項１又は２記載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項４】前記異常判定手段は、前記機関への燃料
供給を遮断しているときに、前記基準値をより小さな値
に変更することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の
失火検出装置。
【請求項５】前記異常判定手段は、前記機関の全気筒
について当該検出装置が異常か否かを判定する第１の判
定手段と、前記機関の特定の気筒について当該検出装置
が異常か否かを判定する第２の判定手段とから成ること
を特徴とする請求項１乃至４記載の内燃機関の失火検出
装置。