JPH05332194A - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents
内燃機関の失火検出装置Info
- Publication number
- JPH05332194A JPH05332194A JP4141244A JP14124492A JPH05332194A JP H05332194 A JPH05332194 A JP H05332194A JP 4141244 A JP4141244 A JP 4141244A JP 14124492 A JP14124492 A JP 14124492A JP H05332194 A JPH05332194 A JP H05332194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- misfire
- time
- crank angle
- engine
- resolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
Landscapes
- 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)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の失火判定処理によるマイコンの負
担を軽減する。 【構成】 内燃機関のクランク角の所定区間の時間比
率、または角速度の変動から失火を判定するものにおい
て、その角度区間の所要区間の時間検出分解能を機関の
回転数に応じて可変可能とする(ステップS81〜S8
5)。そして、この回転数が高く、クランク角周期が短
い場合は分解能を小さくし(0.5 μs)、またエンジン
回転数が低く、クランク角周期が長い場合は分解能を大
きくし(1.0μs,2.0 μs〜)、2バイト内に納める
ようにする。このように時間検出分解能をエンジン回転
数に応じて調整することにより、全回転数でクランク角
周期を2バイト内に納めることができ、処理速度を高
め、また高回転時の精度も確保できる。
担を軽減する。 【構成】 内燃機関のクランク角の所定区間の時間比
率、または角速度の変動から失火を判定するものにおい
て、その角度区間の所要区間の時間検出分解能を機関の
回転数に応じて可変可能とする(ステップS81〜S8
5)。そして、この回転数が高く、クランク角周期が短
い場合は分解能を小さくし(0.5 μs)、またエンジン
回転数が低く、クランク角周期が長い場合は分解能を大
きくし(1.0μs,2.0 μs〜)、2バイト内に納める
ようにする。このように時間検出分解能をエンジン回転
数に応じて調整することにより、全回転数でクランク角
周期を2バイト内に納めることができ、処理速度を高
め、また高回転時の精度も確保できる。
Description
【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、特に内燃機関の点火系,燃料系等の異常による
失火を検出するための内燃機関の失火検出装置に関する
ものである。
に関し、特に内燃機関の点火系,燃料系等の異常による
失火を検出するための内燃機関の失火検出装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の内燃機関の失火検出装置
として、例えば特開昭62-26345号公報に開示されている
ものがある。これはエンジンのシリンダ内圧力を筒内圧
センサで検出し、この筒内圧がピークとなるクランク角
を求め、このピーク位置が予め定めたクランク角期間内
に存在するときは正常であると判断するものである。
として、例えば特開昭62-26345号公報に開示されている
ものがある。これはエンジンのシリンダ内圧力を筒内圧
センサで検出し、この筒内圧がピークとなるクランク角
を求め、このピーク位置が予め定めたクランク角期間内
に存在するときは正常であると判断するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置は、筒内圧のピーク位置を検出するために
所定期間単位でクランク角毎に連続して筒内圧を計測す
る必要があり、装置が複雑になり、軽負荷運転条件では
筒内圧のピーク値が圧縮上死点と、燃焼によるピークの
2通りあり、その判定が難しく、また圧縮上死点前にピ
ークを有する場合には失火判定ができないなどの問題点
があった。
うな従来装置は、筒内圧のピーク位置を検出するために
所定期間単位でクランク角毎に連続して筒内圧を計測す
る必要があり、装置が複雑になり、軽負荷運転条件では
筒内圧のピーク値が圧縮上死点と、燃焼によるピークの
2通りあり、その判定が難しく、また圧縮上死点前にピ
ークを有する場合には失火判定ができないなどの問題点
があった。
【0004】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、比較的簡単な構成によって、広範
囲な機関運転領域で正確な失火判定が可能な内燃機関の
失火検出装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、比較的簡単な構成によって、広範
囲な機関運転領域で正確な失火判定が可能な内燃機関の
失火検出装置を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明に係る内燃機関の失火検出装置は、内燃機関の
点火時期に対応したクランク角位置を与える基準周期信
号の特定の基準角度をはさむ前後の所定角度区間のそれ
ぞれの所要時間比率を検出する時間比率検出手段と、上
記時間比率の加速度を求め、この加速度または時間比率
から失火を判定する失火判定手段と、上記所定角度区間
の所要時間検出分解能を機関の回転数に応じて切換える
手段を備えたものである。
め本発明に係る内燃機関の失火検出装置は、内燃機関の
点火時期に対応したクランク角位置を与える基準周期信
号の特定の基準角度をはさむ前後の所定角度区間のそれ
ぞれの所要時間比率を検出する時間比率検出手段と、上
記時間比率の加速度を求め、この加速度または時間比率
から失火を判定する失火判定手段と、上記所定角度区間
の所要時間検出分解能を機関の回転数に応じて切換える
手段を備えたものである。
【0006】
【作用】本発明においては、失火の有無によって異なる
時間比率を検出し、この時間比率の差または時間比率の
加速度から失火を判定するとともに、機関回転数に応じ
て時間検出分解能を切換えることにより、失火検出処理
速度,検出精度を向上させることができる。
時間比率を検出し、この時間比率の差または時間比率の
加速度から失火を判定するとともに、機関回転数に応じ
て時間検出分解能を切換えることにより、失火検出処理
速度,検出精度を向上させることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明の失火検出装置の機能ブ
ロックである。同図においてM1はエンジン、M2はこ
のエンジンM1に接続され、点火制御に用いる基準クラ
ンク角位置を出力するクランク角検出手段、M3はこの
クランク角検出手段M2に接続され、時間比率を検出す
る時間比率検出手段及び失火を判定する失火判定手段と
を含む失火検出部であり、この失火検出部M3はクラン
ク角検出手段M2の信号からエンジンM1の特定の基準
角度、例えば上死点をはさむ前後の基準周期信号の時間
比率または、この時間比率の加速度から失火を判定す
る。
詳細に説明する。図1は本発明の失火検出装置の機能ブ
ロックである。同図においてM1はエンジン、M2はこ
のエンジンM1に接続され、点火制御に用いる基準クラ
ンク角位置を出力するクランク角検出手段、M3はこの
クランク角検出手段M2に接続され、時間比率を検出す
る時間比率検出手段及び失火を判定する失火判定手段と
を含む失火検出部であり、この失火検出部M3はクラン
ク角検出手段M2の信号からエンジンM1の特定の基準
角度、例えば上死点をはさむ前後の基準周期信号の時間
比率または、この時間比率の加速度から失火を判定す
る。
【0008】図2は、図1を具体化した本発明の一実施
例を示す構成図である。同図において1は#1〜#4の
気筒2〜5を有するエンジン、6はエンジン1のクラン
ク軸またはカム軸に接続され、気筒2〜5の点火位置に
対応するクランク角の基準位置毎(例えば180度)に
周期信号を出力するクランク角センサである。7はクラ
ンク角センサ6の出力を受けて時間比率を検出し、この
時間比率より失火を検出する失火検出部であり、この失
火検出部7は、クランク角センサ6の信号をマイクロコ
ンピュータ9(以下マイコンと称する)に伝達するイン
タフェース(I/F)8と、処理手順,制御情報を記憶
するメモリ10、定時間クロック毎にカウントアップす
るタイマカウンタ(フリーランニングカウンタ)11、
及び失火検出演算処理を実行するCPU12等を内蔵し
たマイコン9とによって構成されている。上記構成にお
いて、クランク角センサ6の信号は、インタフェース8
を介してマイコン9に入力され、演算処理が実行され
る。
例を示す構成図である。同図において1は#1〜#4の
気筒2〜5を有するエンジン、6はエンジン1のクラン
ク軸またはカム軸に接続され、気筒2〜5の点火位置に
対応するクランク角の基準位置毎(例えば180度)に
周期信号を出力するクランク角センサである。7はクラ
ンク角センサ6の出力を受けて時間比率を検出し、この
時間比率より失火を検出する失火検出部であり、この失
火検出部7は、クランク角センサ6の信号をマイクロコ
ンピュータ9(以下マイコンと称する)に伝達するイン
タフェース(I/F)8と、処理手順,制御情報を記憶
するメモリ10、定時間クロック毎にカウントアップす
るタイマカウンタ(フリーランニングカウンタ)11、
及び失火検出演算処理を実行するCPU12等を内蔵し
たマイコン9とによって構成されている。上記構成にお
いて、クランク角センサ6の信号は、インタフェース8
を介してマイコン9に入力され、演算処理が実行され
る。
【0009】次に、この実施例の動作について説明す
る。まずクランク角センサ6と点火,燃焼の関係につい
て説明する。図3(a),(b)に4ストロークサイクル4気
筒エンジンのクランク角に対する各気筒2〜5の圧力変
化と各部の波形を示す。同図(a) において実線はエンジ
ン1の第1気筒#1の圧力波形であり、BDCは下死
点、TDCは上死点である。また、破線は第3気筒#
3、一点鎖線は第2気筒#2、2点鎖線は第4気筒#4
の各々の圧力波形である。
る。まずクランク角センサ6と点火,燃焼の関係につい
て説明する。図3(a),(b)に4ストロークサイクル4気
筒エンジンのクランク角に対する各気筒2〜5の圧力変
化と各部の波形を示す。同図(a) において実線はエンジ
ン1の第1気筒#1の圧力波形であり、BDCは下死
点、TDCは上死点である。また、破線は第3気筒#
3、一点鎖線は第2気筒#2、2点鎖線は第4気筒#4
の各々の圧力波形である。
【0010】図3に示すように、4気筒エンジンでは各
気筒の燃焼サイクルはクランク角180度の位相差を持
っている。なお、第2気筒#2,第3気筒#3,第4気
筒#4の圧力波形は圧縮と爆発行程のみを記載し、吸
入,排気の行程は記載を省略している。
気筒の燃焼サイクルはクランク角180度の位相差を持
っている。なお、第2気筒#2,第3気筒#3,第4気
筒#4の圧力波形は圧縮と爆発行程のみを記載し、吸
入,排気の行程は記載を省略している。
【0011】クランク角センサ6は図3(b) に示すよう
に各気筒2〜5の点火時期に対応して、TDCに対して
例えば6度前の位置を基準として180度の周期で例え
ば110度のLow 区間(以下Lと称す)と70度のHi
gh区間(以下Hと称す)に振り分けられた周期信号を発
生する。一般的に点火制御はこの信号を参照して、ここ
に図示しない点火コイルの通電を制御する。
に各気筒2〜5の点火時期に対応して、TDCに対して
例えば6度前の位置を基準として180度の周期で例え
ば110度のLow 区間(以下Lと称す)と70度のHi
gh区間(以下Hと称す)に振り分けられた周期信号を発
生する。一般的に点火制御はこの信号を参照して、ここ
に図示しない点火コイルの通電を制御する。
【0012】即ち、第1気筒#1を例にとると、クラン
ク角180度〜360度における圧縮行程のH区間に点
火コイルの通電を開始し、回転数負荷に対応して定めら
れた点火時期にTDC近傍でHからLに変化するクラン
ク角センサ6の信号を参照して、点火コイルの通電を遮
断し、これによって発生する高電圧を点火プラグに印加
し、着火させる。これに対応して、図3(a) に実線で示
すように筒内圧はクランク角360度〜540度におけ
る爆発行程で着火し、燃焼圧力が増大する。以下同様に
して、180度周期で、着火順序#1→#3→#4→#
2→#1と燃焼サイクルが繰り返される。
ク角180度〜360度における圧縮行程のH区間に点
火コイルの通電を開始し、回転数負荷に対応して定めら
れた点火時期にTDC近傍でHからLに変化するクラン
ク角センサ6の信号を参照して、点火コイルの通電を遮
断し、これによって発生する高電圧を点火プラグに印加
し、着火させる。これに対応して、図3(a) に実線で示
すように筒内圧はクランク角360度〜540度におけ
る爆発行程で着火し、燃焼圧力が増大する。以下同様に
して、180度周期で、着火順序#1→#3→#4→#
2→#1と燃焼サイクルが繰り返される。
【0013】次に、失火検出の具体的方法について説明
する。図3(a),(c)に燃焼と角速度の関係を示す。な
お、本図はエンジン回転数1000rpmの場合であ
る。同図(a) に実線で示す第1気筒#1において、クラ
ンク角360度を中心とする波形は正常燃焼の場合であ
り、吸入行程で充填された混合気は圧縮行程で加圧さ
れ、圧縮のTDC付近で点火され、爆発行程で急激に膨
張し、排気行程で気筒外に排出される。
する。図3(a),(c)に燃焼と角速度の関係を示す。な
お、本図はエンジン回転数1000rpmの場合であ
る。同図(a) に実線で示す第1気筒#1において、クラ
ンク角360度を中心とする波形は正常燃焼の場合であ
り、吸入行程で充填された混合気は圧縮行程で加圧さ
れ、圧縮のTDC付近で点火され、爆発行程で急激に膨
張し、排気行程で気筒外に排出される。
【0014】次に点火失敗あるいは、空気と燃料の混合
比が不適切な場合に発生する失火状態を説明する。クラ
ンク角1080度を中心とする圧力波形がこれに相当
し、TDCを中心として左右対称となる。この例の場合
は、燃焼が全く無い場合、即ち完全失火の状態を示して
いるが、失火の程度が軽微であれば、爆発行程の圧力遷
移はクランク角360度〜540度に示す正常時の圧力
波形の中間の値となる。また、角速度は図3(c) のクラ
ンク角0〜1080度に示すように、各気筒の爆発によ
るトルク上昇に対応して、角速度が増大し、圧縮に対応
して、減少する特性を有する。
比が不適切な場合に発生する失火状態を説明する。クラ
ンク角1080度を中心とする圧力波形がこれに相当
し、TDCを中心として左右対称となる。この例の場合
は、燃焼が全く無い場合、即ち完全失火の状態を示して
いるが、失火の程度が軽微であれば、爆発行程の圧力遷
移はクランク角360度〜540度に示す正常時の圧力
波形の中間の値となる。また、角速度は図3(c) のクラ
ンク角0〜1080度に示すように、各気筒の爆発によ
るトルク上昇に対応して、角速度が増大し、圧縮に対応
して、減少する特性を有する。
【0015】ここで、失火が発生すると、クランク角1
080度以降に示すように、爆発によるトルク上昇が得
られないため、角速度は減少し、次の第3気筒#3の爆
発が発生するまで減少し続ける。そこで、本発明はこの
ことに着目し、失火の有無により発生するクランク角の
所定区間の角速度の変動から、失火を判定しようとする
ものである。
080度以降に示すように、爆発によるトルク上昇が得
られないため、角速度は減少し、次の第3気筒#3の爆
発が発生するまで減少し続ける。そこで、本発明はこの
ことに着目し、失火の有無により発生するクランク角の
所定区間の角速度の変動から、失火を判定しようとする
ものである。
【0016】図4,図5および図6は上記マイコン9の
タイムチャート及び演算フローチャートである。本実施
例は、クランク角センサ6の点火周期信号例えば図3
(b) に示す上死点TDC前6度より前のクランク角70
度のH区間TLと、TDCをはさむ110度のL区間T
Uの所要時間を計測してその時間比率から失火を検出す
る。図4にクランク角と演算処理の詳細なタイムチャー
トを示す。上死点TDCを基準に上死点前76度(以下
BTDC76°と記す)毎にクランク角センサ6の信号
によりインタフェース8を介して、マイコン9に割り込
みが発生し、割り込み処理ルーチンとして図5のフロー
が実行され、上死点前6度(以下BTDC6°と記す)
毎に図6のフローが実行される。
タイムチャート及び演算フローチャートである。本実施
例は、クランク角センサ6の点火周期信号例えば図3
(b) に示す上死点TDC前6度より前のクランク角70
度のH区間TLと、TDCをはさむ110度のL区間T
Uの所要時間を計測してその時間比率から失火を検出す
る。図4にクランク角と演算処理の詳細なタイムチャー
トを示す。上死点TDCを基準に上死点前76度(以下
BTDC76°と記す)毎にクランク角センサ6の信号
によりインタフェース8を介して、マイコン9に割り込
みが発生し、割り込み処理ルーチンとして図5のフロー
が実行され、上死点前6度(以下BTDC6°と記す)
毎に図6のフローが実行される。
【0017】まず、図5において、CPU12はステッ
プS51で所定時間クロック毎にカウントアップするタ
イマ11のカウンタ値を読み込んでメモリ10内に設け
られたメモリMB76(図示せず)にストアする。ここ
で、このストアされた値はBTDC76度における時刻
を示す。次にステップS52に移り、この処理が、プロ
グラムのスタート時点から、初回目であるか否かを図示
しないフラグを参照して、判定する。このフラグはプロ
グラムのスタート時点で初回を示すようセットされてお
り、この場合には同フラグをクリアすると共にYesに
分岐し、処理を終了する。
プS51で所定時間クロック毎にカウントアップするタ
イマ11のカウンタ値を読み込んでメモリ10内に設け
られたメモリMB76(図示せず)にストアする。ここ
で、このストアされた値はBTDC76度における時刻
を示す。次にステップS52に移り、この処理が、プロ
グラムのスタート時点から、初回目であるか否かを図示
しないフラグを参照して、判定する。このフラグはプロ
グラムのスタート時点で初回を示すようセットされてお
り、この場合には同フラグをクリアすると共にYesに
分岐し、処理を終了する。
【0018】次にCPU12は、クランク角センサ6の
信号がBTDC6度になるまで待機する。エンジンが回
転し、図4に示すBTDC6度の時点に達すると、クラ
ンク角センサ6の信号により、再び割り込みが発生し、
図6のフローが実行される。すなわちステップS61
で、タイマ11のカウンタ値を読み込み、BTDC6度
における時刻を示す値をメモリMB6(図示せず)にス
トアする。次いでステップS62で、図5のステップS
51で与えられたBTDC76度における時刻を参照し
て図4に示す区間TLの所要時間を
信号がBTDC6度になるまで待機する。エンジンが回
転し、図4に示すBTDC6度の時点に達すると、クラ
ンク角センサ6の信号により、再び割り込みが発生し、
図6のフローが実行される。すなわちステップS61
で、タイマ11のカウンタ値を読み込み、BTDC6度
における時刻を示す値をメモリMB6(図示せず)にス
トアする。次いでステップS62で、図5のステップS
51で与えられたBTDC76度における時刻を参照し
て図4に示す区間TLの所要時間を
【0019】 TL=MB76−MB6 ・・・・・(1)
【0020】により算出し、メモリMTL(図示せず)
にストアし処理を終了する。次いで、次の気筒の点火信
号に対応するBTDC76度の位置に達すると、再び図
5の処理が実行される。ここではステップS51でメモ
リMB76の値を更新し、次回の処理に備えると共にス
テップS52において前回の処理で初期フラグがクリア
されているため、ステップS53に移る。ステップS5
3では、図6のステップS61で与えられたBTDC6
度における時刻を参照して、図4に示す区間TUの所要
時間を
にストアし処理を終了する。次いで、次の気筒の点火信
号に対応するBTDC76度の位置に達すると、再び図
5の処理が実行される。ここではステップS51でメモ
リMB76の値を更新し、次回の処理に備えると共にス
テップS52において前回の処理で初期フラグがクリア
されているため、ステップS53に移る。ステップS5
3では、図6のステップS61で与えられたBTDC6
度における時刻を参照して、図4に示す区間TUの所要
時間を
【0021】 TU=MB6−MB76 ・・・・・(2)
【0022】により算出し、次いで時間比率を
【0023】 時間比率=TU/TL ・・・・・(3)
【0024】により算出する。次に、ステップS54
で、この時間比率が予め設定された失火に対応する所定
値より大きいかどうかを判定し、大きい時には、ステッ
プS55に分岐し失火していると判定し、小さければ、
ステップS56に分岐して正常と判定し、それぞれ処理
を終了する。以下、同様にして、BTDC76度では図
5のフローが、BTDC6度では図6のフローが実行さ
れ、各気筒に対応する時間比率が順次算出される。
で、この時間比率が予め設定された失火に対応する所定
値より大きいかどうかを判定し、大きい時には、ステッ
プS55に分岐し失火していると判定し、小さければ、
ステップS56に分岐して正常と判定し、それぞれ処理
を終了する。以下、同様にして、BTDC76度では図
5のフローが、BTDC6度では図6のフローが実行さ
れ、各気筒に対応する時間比率が順次算出される。
【0025】図3(d) は失火と時間比率TU/TL
(%)の関係を示す図である。同図において実線は、各
気筒#1〜#4に対応してそれぞれ算出される時間比率
値であり、同図に破線で示す例えば158(%)の値を
図5のステップS54で用いる失火判定値に設定すれ
ば、クランク角1080度を中心とする第1気筒#1の
失火に対応して時間比率TU/TLが増大し、所定値以
上となるため、失火を判定できることは明らかである。
(%)の関係を示す図である。同図において実線は、各
気筒#1〜#4に対応してそれぞれ算出される時間比率
値であり、同図に破線で示す例えば158(%)の値を
図5のステップS54で用いる失火判定値に設定すれ
ば、クランク角1080度を中心とする第1気筒#1の
失火に対応して時間比率TU/TLが増大し、所定値以
上となるため、失火を判定できることは明らかである。
【0026】このように本実施例では、点火制御に用い
るクランク角センサを利用しているため特別にセンサを
設ける必要がなく、また時間比率は圧縮行程に基づく時
間で除しているので、エンジンの負荷変動を正規化でき
る。
るクランク角センサを利用しているため特別にセンサを
設ける必要がなく、また時間比率は圧縮行程に基づく時
間で除しているので、エンジンの負荷変動を正規化でき
る。
【0027】次に、時間比率の加速度による失火判定に
ついて説明する。図7はクランク角と演算処理の詳細な
タイムチャートであり、図8と図6はマイコン9の演算
フローチャートであり、図9は加速度と失火の関係を示
すタイムチャートである。ここで、BTDC6度毎の割
り込み処理ルーチンは図6のフローチャートを用い、B
TDC76度毎の割り込み処理ルーチンは図5に替え
て、図8のフローチャートが用いられる。また、図中の
iは現在値を示し、i−1は前回値を意味する。
ついて説明する。図7はクランク角と演算処理の詳細な
タイムチャートであり、図8と図6はマイコン9の演算
フローチャートであり、図9は加速度と失火の関係を示
すタイムチャートである。ここで、BTDC6度毎の割
り込み処理ルーチンは図6のフローチャートを用い、B
TDC76度毎の割り込み処理ルーチンは図5に替え
て、図8のフローチャートが用いられる。また、図中の
iは現在値を示し、i−1は前回値を意味する。
【0028】まず、図7において、クランク角がBTD
C76度に達すると、図8のフローが実行される。ここ
で、ステップS71とS72は図5のS51,S52と
同じであり、プログラム,スタート後初回であるため、
メモリMB76にこの時点での時刻を記憶し処理を終了
する。次に、図7においてBDCの直前に位置する、B
TDC6度の位置に達すると、図6のフローが実行さ
れ、この時点での時刻をメモリMB6にストアすると共
に、図7にTLi-1で示す区間の所要時間を上記(1)式に
基づいて算出し、メモリMTLにストアし処理を終了す
る。次いで、次の気筒の点火信号に対応するBTDC7
6度の位置に達すると、再び図8のフローが実行され
る。
C76度に達すると、図8のフローが実行される。ここ
で、ステップS71とS72は図5のS51,S52と
同じであり、プログラム,スタート後初回であるため、
メモリMB76にこの時点での時刻を記憶し処理を終了
する。次に、図7においてBDCの直前に位置する、B
TDC6度の位置に達すると、図6のフローが実行さ
れ、この時点での時刻をメモリMB6にストアすると共
に、図7にTLi-1で示す区間の所要時間を上記(1)式に
基づいて算出し、メモリMTLにストアし処理を終了す
る。次いで、次の気筒の点火信号に対応するBTDC7
6度の位置に達すると、再び図8のフローが実行され
る。
【0029】ステップS71では、この時点での時刻を
メモリMB76にストアし、次いでステップS72では
Noと判断し、ステップS73に分岐する。ステップS
73では、上記(2)式に基づいて、図7の区間TUi-1の
所要時間を算出すると共に、時間比率が上記(3) 式によ
って、計算される。次に、ステップS74に移り、図7
にTi-1 で示す区間の所要時間をメモリMTLの値及び
ステップS73で算出したTUの値を用いて
メモリMB76にストアし、次いでステップS72では
Noと判断し、ステップS73に分岐する。ステップS
73では、上記(2)式に基づいて、図7の区間TUi-1の
所要時間を算出すると共に、時間比率が上記(3) 式によ
って、計算される。次に、ステップS74に移り、図7
にTi-1 で示す区間の所要時間をメモリMTLの値及び
ステップS73で算出したTUの値を用いて
【0030】Ti=TL+TU ・・・・・(4)
【0031】により算出する。次にステップS75で、
この処理がプログラムのスタート時点から、2回目であ
るか否かを、図示しないフラグを参照して判定する。こ
のフラグは、プログラムのスタート時点で2回目を示す
ようセットされており、この場合には、同フラグをクリ
アするとともに、Yesに分岐し、ステップS80に移
る。
この処理がプログラムのスタート時点から、2回目であ
るか否かを、図示しないフラグを参照して判定する。こ
のフラグは、プログラムのスタート時点で2回目を示す
ようセットされており、この場合には、同フラグをクリ
アするとともに、Yesに分岐し、ステップS80に移
る。
【0032】ここでは、メモリ10内に設けられた前回
のTiの値を保持するメモリMTi-1に今回上記(4)式で
算出したTiをストアすると共に、同様にして前回のT
U/TLの値を保持する、メモリMTUi-1/TLi-1に
今回上記(3) 式で求めた時間比率TU/TLをストア
し、処理を終了する。エンジンが回転し、図7のTDC
の直前に位置する、BTDC6度の位置に達すると、図
6のフローが実行され、この時点での時刻をメモリMB
6にストアすると共に、図7にTLi で示す区間の所要
時間が上記(1)式によって算出され、メモリMTLにス
トアされる。
のTiの値を保持するメモリMTi-1に今回上記(4)式で
算出したTiをストアすると共に、同様にして前回のT
U/TLの値を保持する、メモリMTUi-1/TLi-1に
今回上記(3) 式で求めた時間比率TU/TLをストア
し、処理を終了する。エンジンが回転し、図7のTDC
の直前に位置する、BTDC6度の位置に達すると、図
6のフローが実行され、この時点での時刻をメモリMB
6にストアすると共に、図7にTLi で示す区間の所要
時間が上記(1)式によって算出され、メモリMTLにス
トアされる。
【0033】次いで、クランク角が次の気筒の点火信号
に対応するBTDC76度の位置に達すると、再び図8
のフローが実行されるが、この処理は3回目であるた
め、ステップS71,S72,S73,S74の経路
で、現時点での時刻が、メモリMB76にストアされ、
図7の区間TUiの所要時間TU及び区間Tiの所要時間
がそれぞれ上記(2)式及び(3)式で算出される。次にステ
ップS75に移り、処理回数を判断するが、ステップS
75における2回目の処理でフラグがクリアされている
ためNoに分岐し、ステップS76に移る。ここでは、
前述のメモリの値,計算値を用いて、加速度を
に対応するBTDC76度の位置に達すると、再び図8
のフローが実行されるが、この処理は3回目であるた
め、ステップS71,S72,S73,S74の経路
で、現時点での時刻が、メモリMB76にストアされ、
図7の区間TUiの所要時間TU及び区間Tiの所要時間
がそれぞれ上記(2)式及び(3)式で算出される。次にステ
ップS75に移り、処理回数を判断するが、ステップS
75における2回目の処理でフラグがクリアされている
ためNoに分岐し、ステップS76に移る。ここでは、
前述のメモリの値,計算値を用いて、加速度を
【0034】 加速度=TLi/(Ti-1)3×[TUi/TLi−(TUi-1/TLi-1)]・・(5)
【0035】により、算出する。次にステップS77
で、この加速度が予め設定された失火に対応する所定値
より大きいかどうかを判定し、大きい時には、ステップ
S78に分岐し失火していると判定し、小さければ、ス
テップS79に分岐して正常であると判定する。次に、
ステップS80に移り、4回目以降の演算に備えて、今
回のTi 及びTU/TLを前回のメモリMTi-1および
MTUi-1/TLi-1 にそれぞれ記憶し、処理を終了す
る。以下、同様にしてBTDC76度では図8のフロー
が、BTDC6度では、図6のフローが実行され、各気
筒に対応する加速度が順次算出される。
で、この加速度が予め設定された失火に対応する所定値
より大きいかどうかを判定し、大きい時には、ステップ
S78に分岐し失火していると判定し、小さければ、ス
テップS79に分岐して正常であると判定する。次に、
ステップS80に移り、4回目以降の演算に備えて、今
回のTi 及びTU/TLを前回のメモリMTi-1および
MTUi-1/TLi-1 にそれぞれ記憶し、処理を終了す
る。以下、同様にしてBTDC76度では図8のフロー
が、BTDC6度では、図6のフローが実行され、各気
筒に対応する加速度が順次算出される。
【0036】次に本発明による加速度について説明す
る。機関の往復円運動において、角加速度α(rad/
s2)は
る。機関の往復円運動において、角加速度α(rad/
s2)は
【0037】 α=(ωi−ωi-1)/Ti ・・・・・(6) 但し、ωi:期間Tiでの角速度 Ti:各点火間の周期
【0038】であり、角速度ωi(rad/s)は
【0039】 ωi=4π/c×(1/Ti) ・・・・・(7) 但し、c:気筒数
【0040】上記(6)および(7)より、
【0041】 α=4π/c×(1/Ti)×{Ti/Ti 2−[Ti-1/(Ti-1)2]}・・
(8)
(8)
【0042】ここでTi−1=Ti+ΔTiとし、ΔTi 2
≪1とすれば近似的に
≪1とすれば近似的に
【0043】 α=4π/c×(Ti−Ti-1)/Ti 3 ・・・・(9)
【0044】となる。また時間比率TU/TLとの関係
は、Ti =TL+TUであり、TLの項は圧縮行程に含
まれる充填空気量の情報であり、TUを空気量基準で正
規化することを意味する。ここで、隣り合う気筒の充填
空気量が一定とすれば、TLi=TLi-1となり、ΔTi
=Ti-1−Ti=TUi-1−TUiの関係から
は、Ti =TL+TUであり、TLの項は圧縮行程に含
まれる充填空気量の情報であり、TUを空気量基準で正
規化することを意味する。ここで、隣り合う気筒の充填
空気量が一定とすれば、TLi=TLi-1となり、ΔTi
=Ti-1−Ti=TUi-1−TUiの関係から
【0045】 α=4π/c×(TLi/Ti 3)×[TUi/TLi−(TUi-1/TLi-1)] ・・・・・(10)
【0046】となる。本発明に用いた演算式は4π/c
の項を削除して、角加速度の近似式として、加速度(1
/s2)は
の項を削除して、角加速度の近似式として、加速度(1
/s2)は
【0047】 加速度=TLi/(Ti-1)3×[TUi/TLi−(TUi-1/TLi-1)] ・・・・・(11)
【0048】を用い、失火によって生ずる角速度変動を
加速度として、判定するものである。図9は加速度によ
る判定を行った動作のタイムチャートである。同図
(a),(b),(c) は加速度に用いる記号が付加されている
以外は、図3に示した時間比率による判定の実施例と同
一であるため説明を省略する。図9(d) は失火と加速度
(1/s2 )の関係を示す図であり、実線は各気筒#1
〜4に対応してそれぞれ算出される加速度である。同図
に破線で示す例えば、5(1/s2 )の値を図8のステ
ップS77で用いる失火判定値に設定すれば、クランク
角1080度を中心とする第1気筒#1の失火を加速度
から検出できることは明らかである。
加速度として、判定するものである。図9は加速度によ
る判定を行った動作のタイムチャートである。同図
(a),(b),(c) は加速度に用いる記号が付加されている
以外は、図3に示した時間比率による判定の実施例と同
一であるため説明を省略する。図9(d) は失火と加速度
(1/s2 )の関係を示す図であり、実線は各気筒#1
〜4に対応してそれぞれ算出される加速度である。同図
に破線で示す例えば、5(1/s2 )の値を図8のステ
ップS77で用いる失火判定値に設定すれば、クランク
角1080度を中心とする第1気筒#1の失火を加速度
から検出できることは明らかである。
【0049】次に上記マイコン9(図2)内部での加速
度演算処理について説明する。この実施例では、前述し
たように上記(11)式により加速度を算出する。この時、
上記加速度はクランク角センサ信号に同期した割り込み
で演算処理を行っており、処理時間を短くする必要があ
る。そのため、上記クランク角周期(TL,TU,T)
は2バイト(16ビット)に設定している。
度演算処理について説明する。この実施例では、前述し
たように上記(11)式により加速度を算出する。この時、
上記加速度はクランク角センサ信号に同期した割り込み
で演算処理を行っており、処理時間を短くする必要があ
る。そのため、上記クランク角周期(TL,TU,T)
は2バイト(16ビット)に設定している。
【0050】そして、この角度区間の所要時間検出分解
能はエンジン回転数に応じて可変とし、エンジン回転数
が高く、クランク角周期が短い場合はその分解能を小さ
くし(0.5μs)、またエンジン回転数が低く、クラ
ンク角周期が長い場合は分解能を大きくし(1.0μ
s,2.0μs〜)、2バイト内に納めている。このよ
うに時間検出分解能をエンジン回転数に応じて調整する
ことにより、全回転数でクランク角周期を2バイト内に
納めることができ、処理速度を高め、また高回転時の精
度も確保できる。
能はエンジン回転数に応じて可変とし、エンジン回転数
が高く、クランク角周期が短い場合はその分解能を小さ
くし(0.5μs)、またエンジン回転数が低く、クラ
ンク角周期が長い場合は分解能を大きくし(1.0μ
s,2.0μs〜)、2バイト内に納めている。このよ
うに時間検出分解能をエンジン回転数に応じて調整する
ことにより、全回転数でクランク角周期を2バイト内に
納めることができ、処理速度を高め、また高回転時の精
度も確保できる。
【0051】ここで、上記時間検出分解能算出の一例を
図10のフローをもとに説明する。これは図6のステッ
プS62を詳細に説明したものである。まずステップS
81でカウンタ値MB6,MB76からクランク角周期
を求めて、メモリTMPにストアする。ステップS82
で分解能を最小値(0.5μs)にセットする。次にス
テップS83でメモリTMPの値と2バイトが取り得る
最大値(216×分解能)を比較し、TMPの方が大きい
場合、ステップS84に進み分解能を2倍にする(1.
0μs)。そしてステップS83で同じように比較す
る。TMPの方が小さい場合はステップS85に進み、
算出された分解能に従ってTLの分解能を決め、そのT
MPの値をメモリMTLにセットする。
図10のフローをもとに説明する。これは図6のステッ
プS62を詳細に説明したものである。まずステップS
81でカウンタ値MB6,MB76からクランク角周期
を求めて、メモリTMPにストアする。ステップS82
で分解能を最小値(0.5μs)にセットする。次にス
テップS83でメモリTMPの値と2バイトが取り得る
最大値(216×分解能)を比較し、TMPの方が大きい
場合、ステップS84に進み分解能を2倍にする(1.
0μs)。そしてステップS83で同じように比較す
る。TMPの方が小さい場合はステップS85に進み、
算出された分解能に従ってTLの分解能を決め、そのT
MPの値をメモリMTLにセットする。
【0052】このようにクランク角周期を2バイトに抑
えることにより演算部分のプログラムは短く簡単にな
り、処理時間も短縮できる。また、エンジン回転数が高
くクランク角周期が短いとき、分解能を小さくするので
検出精度も確保でき、マイコンの処理負担を軽減でき
る。これによって、1つのマイコンでエンジン制御と失
火検出をする場合に有利である。したがって、本実施例
の失火検出装置では検出精度が極めて良く、また時間比
率は圧縮行程に基づく時間で除しているので、エンジン
の負荷変動を正規化できる。
えることにより演算部分のプログラムは短く簡単にな
り、処理時間も短縮できる。また、エンジン回転数が高
くクランク角周期が短いとき、分解能を小さくするので
検出精度も確保でき、マイコンの処理負担を軽減でき
る。これによって、1つのマイコンでエンジン制御と失
火検出をする場合に有利である。したがって、本実施例
の失火検出装置では検出精度が極めて良く、また時間比
率は圧縮行程に基づく時間で除しているので、エンジン
の負荷変動を正規化できる。
【0053】なお、上記各実施例では失火を判定する値
を固定値としたが、過去の所定回数の時間比率または、
加速度の平均値や、その他の平均化処理値、あるいは何
らかの統計処理を加えたものを判定値としてもよい。ま
た、各気筒の失火判定値を記憶しておき、所定の回数ま
たは、所定の時間内の失火率を計算し、表示等に用いて
もよい。また、失火気筒を特定し、これを識別するよう
構成してもよい。また、上記各実施例では4気筒の場合
について説明したが、単気筒、その他複数気筒にも適用
でき、上記各実施例と同様の効果を奏する。
を固定値としたが、過去の所定回数の時間比率または、
加速度の平均値や、その他の平均化処理値、あるいは何
らかの統計処理を加えたものを判定値としてもよい。ま
た、各気筒の失火判定値を記憶しておき、所定の回数ま
たは、所定の時間内の失火率を計算し、表示等に用いて
もよい。また、失火気筒を特定し、これを識別するよう
構成してもよい。また、上記各実施例では4気筒の場合
について説明したが、単気筒、その他複数気筒にも適用
でき、上記各実施例と同様の効果を奏する。
【0054】
【発明の効果】以上のように本発明は、内燃機関の所定
のクランク角を基準として前後の所定角度区間のそれぞ
れの所定時間の時間比率を検出する時間比率検出手段
と、上記時間比率の加速度を求め、この加速度、または
時間比率から失火を判定する失火判定手段を備え、上記
所定角度区間の所要時間検出分解能を機関の回転数に応
じて切り換えることにより、検出精度を低下させること
なく検出処理速度を高め、かつマイコンの処理負担を軽
減させることができる効果がある。
のクランク角を基準として前後の所定角度区間のそれぞ
れの所定時間の時間比率を検出する時間比率検出手段
と、上記時間比率の加速度を求め、この加速度、または
時間比率から失火を判定する失火判定手段を備え、上記
所定角度区間の所要時間検出分解能を機関の回転数に応
じて切り換えることにより、検出精度を低下させること
なく検出処理速度を高め、かつマイコンの処理負担を軽
減させることができる効果がある。
【図1】本発明の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】図1を具体化した本発明の一実施例を示す構成
図である。
図である。
【図3】本発明の一実施例の動作説明に供するためのタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図4】本発明の一実施例の動作説明に供するためのタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図5】本発明の一実施例の動作説明に供するための演
算フローチャートである。
算フローチャートである。
【図6】本発明の一実施例の動作説明に供するための演
算フローチャートである。
算フローチャートである。
【図7】本発明の他の実施例の動作説明に供するための
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図8】本発明の他の実施例の動作説明に供するための
演算フローチャートである。
演算フローチャートである。
【図9】本発明の他の実施例の動作説明に供するための
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図10】本発明の一実施例の動作説明に供するための
演算フローチャートである。
演算フローチャートである。
1 エンジン 2〜5 気筒 6 クランク角センサ 7 失火検出部 9 マイクロコンピュータ
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関の点火時期に対応したクランク
角位置を与える基準周期信号の特定の基準角度をはさむ
前後の所定角度区間のそれぞれの所要時間の時間比率を
検出する時間比率検出手段と、上記時間比率の加速度を
求め、この加速度,または時間比率から失火を判定する
失火判定手段と、上記所定角度区間の所要時間検出分解
能を、機関の回転数に応じて切換える手段を備えたこと
を特徴とする内燃機関の失火検出装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4141244A JPH05332194A (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 内燃機関の失火検出装置 |
US08/069,610 US5381689A (en) | 1992-06-02 | 1993-06-01 | Misfire detecting system for internal combustion engine |
DE4318282A DE4318282C2 (de) | 1992-06-02 | 1993-06-02 | Fehlzündungserfassungssystem für Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4141244A JPH05332194A (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05332194A true JPH05332194A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15287441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4141244A Pending JPH05332194A (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5381689A (ja) |
JP (1) | JPH05332194A (ja) |
DE (1) | DE4318282C2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7971474B2 (en) | 2006-05-23 | 2011-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine system and engine misfire detection method for internal combustion engine |
JP2015004325A (ja) * | 2013-06-21 | 2015-01-08 | 株式会社デンソー | エンジン制御用回転角処理システム及びエンジン制御装置 |
JP2020176610A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2689934B1 (fr) * | 1992-04-10 | 1994-06-17 | Siemens Automotive Sa | Procede et dispositif de detection des irregularites de combustion d'un moteur en particulier a moyen et haut regimes, application a un systeme de controle d'un moteur a injection. |
JP2856999B2 (ja) * | 1992-10-20 | 1999-02-10 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
JP3412350B2 (ja) * | 1995-07-24 | 2003-06-03 | 株式会社デンソー | 内燃機関のノック判定装置 |
US5824890A (en) * | 1996-08-01 | 1998-10-20 | Chrysler Corporation | Real time misfire detection for automobile engines |
US5862507A (en) * | 1997-04-07 | 1999-01-19 | Chrysler Corporation | Real-time misfire detection for automobile engines with medium data rate crankshaft sampling |
DE19756761A1 (de) * | 1997-12-19 | 1999-06-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern |
US6314802B1 (en) | 1999-07-27 | 2001-11-13 | Daimlerchrysler Corporation | Optimal engine speed compensation method used in misfire detection |
US7102217B2 (en) * | 2003-04-09 | 2006-09-05 | Micron Technology, Inc. | Interposer substrates with reinforced interconnect slots, and semiconductor die packages including same |
JP4490721B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2010-06-30 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの失火検出装置及びエンジンの燃焼制御装置 |
JP5203514B2 (ja) * | 2010-01-13 | 2013-06-05 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3972230A (en) * | 1975-06-19 | 1976-08-03 | Rca Corporation | Detecting malfunction in cylinders of internal combustion engines |
US4302814A (en) * | 1979-12-20 | 1981-11-24 | United Technologies Corporation | Relative exhaust back-pressure of an internal combustion engine |
JPS6226345A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの失火検出装置 |
US5337240A (en) * | 1990-09-20 | 1994-08-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Misfiring sensing apparatus |
-
1992
- 1992-06-02 JP JP4141244A patent/JPH05332194A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-01 US US08/069,610 patent/US5381689A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-02 DE DE4318282A patent/DE4318282C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7971474B2 (en) | 2006-05-23 | 2011-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine system and engine misfire detection method for internal combustion engine |
JP2015004325A (ja) * | 2013-06-21 | 2015-01-08 | 株式会社デンソー | エンジン制御用回転角処理システム及びエンジン制御装置 |
JP2020176610A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US11454184B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-09-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4318282C2 (de) | 1996-08-14 |
DE4318282A1 (de) | 1993-12-16 |
US5381689A (en) | 1995-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2564427B2 (ja) | 内燃機関失火検出方法及び装置 | |
KR950005897B1 (ko) | 내연기관의 실화검출장치 | |
JP2982381B2 (ja) | 内燃機関用失火検出装置 | |
JPH05332194A (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
JP4461586B2 (ja) | 内燃機関用失火検出装置 | |
JP2856999B2 (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
JP3463476B2 (ja) | 多気筒内燃機関の失火検出装置 | |
JPH04262039A (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
US5050554A (en) | Ignition timing control apparatus for engines | |
JPH0579396A (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
US6334094B1 (en) | Engine speed calculation apparatus | |
JP2675921B2 (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
EP0967379B1 (en) | Engine speed calculating apparatus | |
JPH08165950A (ja) | エンジンの燃焼状態検出装置 | |
JPS5952726A (ja) | 内燃機関の出力変動測定方法 | |
JPH0517394B2 (ja) | ||
JP2796198B2 (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
JPH05332193A (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
JP2000352348A (ja) | 内燃機関の気筒判別装置 | |
JPS6314766B2 (ja) | ||
JPH05202800A (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
JP3327113B2 (ja) | 内燃機関の気筒識別装置 | |
JP2884434B2 (ja) | 多気筒内燃機関の異常気筒検出装置 | |
JPS6229638Y2 (ja) | ||
JP3154570B2 (ja) | 内燃機関の失火検出装置 |