JPH07293415A - 点火系異常検出方法 - Google Patents

点火系異常検出方法

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JPH07293415A
JPH07293415A JP8496794A JP8496794A JPH07293415A JP H07293415 A JPH07293415 A JP H07293415A JP 8496794 A JP8496794 A JP 8496794A JP 8496794 A JP8496794 A JP 8496794A JP H07293415 A JPH07293415 A JP H07293415A
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Takahiro Iida
隆弘 飯田
Toshio Yamamoto
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F02P2017/125Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】点火ミスと着火ミスとを区別して検出する。 【構成】スパークプラグにおける放電と略同時期からス
パークプラグに燃焼室内にイオン電流を流し得るに十分
な直流電圧を印加し、前記直流電圧により少なくともス
パークプラグの火花間隙に流れる電流を観測し、観測し
た電流の状態をその電流が流れた期間毎に判定し、判定
した電流の状態に基づいて点火系の異常を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用のエ
ンジンにおける点火ミスや着火ミスに関連する点火系の
異常を検出するための点火系異常検出方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等に使用される多気筒エン
ジンにおいては、いずれかの気筒が失火して、回転が不
安定になることがある。このような失火を検出する方法
として、点火ミスを検出するものと着火ミスを検出する
ものとが知られている。この場合、前者のものでは点火
系の異常が検出でき、後者のものにあっては点火系や燃
料系の異常が検出できるものである。
【0003】点火ミスは、例えば、ディストリビュータ
を使用しない電子制御式の点火系では、カムポジション
センサ、エンジン全体を制御するとともにカムポジショ
ンセンサから出力される信号により点火時期を制御する
電子制御装置及び電子制御装置に接続されてイグニッシ
ョンコイルに1次信号を出力するイグナイタからなる点
火一次系において、1次信号をモニタすることにより検
出している。
【0004】また失火ミスは、例えば、カムポジション
センサから出力される回転数信号等を利用してエンジン
の回転変動の有無を検出して、回転変動がある場合に失
火を判断している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た点火ミスの検出方法では、点火系の一次側に発生した
異常によるものは検出できるものの、その二次側に発生
したもの、例えばハイテンションコードの不良によるも
のに就いては検出できない。また、回転変動により失火
を判断するものでは、その回転変動が燃料系の異常によ
り発生しているのか、あるいは点火ミスにより発生して
いるのか判定をつけることができない。つまり、いずれ
か一方の方法により点火系の異常を検出することは難し
く、いずれか一方であれば不十分な異常検出しかできな
いものであった。
【0006】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る点火系異常検出方法は、ス
パークプラグにおける放電と略同時期からスパークプラ
グに燃焼室内にイオン電流を流し得るに十分な直流電圧
を印加し、前記直流電圧により少なくともスパークプラ
グの火花間隙に流れる電流を観測し、観測した電流の状
態をその電流が流れた期間毎に判定し、判定した電流の
状態に基づいて点火系の異常を検出することを特徴とす
る。
【0008】
【作用】このような構成のものであれば、直流電圧によ
り少なくともスパークプラグの火花間隙に流れる電流
は、放電中と燃焼時のそれぞれの期間に流れるものがあ
り、そのそれぞれの電流をその期間を考慮して判定し、
電流の大きさや持続時間等の状態により点火系の異常を
判定する。つまり、スパークプラグの火花間隙に点火時
期に一致して放電が開始された際に直流電圧が印加して
あると、点火系が正常な場合にはその放電に誘導されて
点火間隙に直流電圧による電流が流れる。また、放電終
了後の正常な燃焼時には、直流電圧により略一定の大き
さのイオン電流が燃焼の具合に応じて燃焼室内に流れ
る。このように、直流電圧をスパークプラグに放電の開
始と略同時期から印加しておけば、放電中とその後にお
いて点火系が正常な場合であっても異なる電流が流れる
ので、その電流を観測して期間との関連で判定すれば、
容易に点火系の一次側及び二次側における点火ミスと着
火ミスとを区別して検出することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
【0010】図1に概略的に示したエンジン100は自
動車用の4気筒のもので、その吸気系1には図示しない
アクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ2
が配設され、その下流側にはサージタンク3が設けられ
ている。サージタンク3に連通する一方の端部近傍に
は、さらに燃料噴射弁5が設けてあり、この燃料噴射弁
5を、電子制御装置6により後述する基本噴射量TPに
基づいて開成制御するようにしている。そして、燃焼室
10の天井部分に対応する位置には、スパークプラグ1
8が取り付けてある。スパークプラグ18には、ダイオ
ード31を介してイグナイタ32とイグニションコイル
33が電気的に接続されている。スパークプラグ18、
イグナイタ32及びイグニションコイル33を、標準的
には点火系IGSとしており、電流の回り込みを防止す
るダイオード23、33を含めるものであってもよい。
この図1には、1気筒の点火系IGSしか示していない
が、実際にはイグナイタ32を除いて各気筒に対応して
設けられるものである。また排気系20には、排気ガス
中の酸素濃度を測定するためのOセンサ21が、図示
しないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒2
2の上流の位置に取り付けられている。なお、エンジン
100は、4気筒のものに限定されるものではなく、3
気筒や12気筒等のものであってもよい。
【0011】電子制御装置6は、中央演算処理装置7
と、記憶装置8と、入力インターフェース9と、出力イ
ンターフェース11とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース9には、サージタンク3内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ13から出力される吸気圧信号a、
エンジン100の回転状態を検出するためのカムポジシ
ョンセンサ14から出力される気筒判別信号G1とクラ
ンク角度基準位置信号G2とエンジン回転数信号b、車
速を検出するための車速センサ15から出力される車速
信号c、スロットルバルブ2の開閉状態を検出するため
のアイドルスイッチ16からのLL信号d、エンジンの
冷却水温を検出するための水温センサ17からの水温信
号e、上記した空燃比センサ21からの電流信号hなど
が入力される。一方、出力インターフェース11から
は、燃料噴射弁5に対して燃料噴射信号fが、またイグ
ナイタ32に対して点火信号IGtを含む複数の信号が
出力されるようになっている。なお、図示しないが、電
子制御装置6には、アナロク信号をディジタル信号に変
換するA/D変換器が内蔵されている。
【0012】またスパークプラグ18には、高圧ダイオ
ード23を介してイオン電流を測定するためのバイアス
用電源24及びイオン電流測定用回路25が接続されて
いる。このバイアス用電源24を含むイオン電流測定用
回路25それ自体は、当該分野で知られている種々のも
のが使用でき、気筒数と同数が、つまり1つの気筒に対
して1つずつが設けられるものである。
【0013】電子制御装置6には、吸気圧センサ13か
ら出力される吸気圧信号aとカムポジションセンサ14
から出力される回転数信号bとをおもな情報とし、エン
ジン状態に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間
TPを補正して燃料噴射弁開成時間すなわちインジェク
タ最終通電時間Tを決定し、その決定された通電時間に
より燃料噴射弁5を制御して、エンジン負荷に応じた燃
料を該燃料噴射弁5から吸気系1に噴射させるためのプ
ログラムが内蔵してある。また、記憶装置8には、点火
系IGSの点検のために、スパークプラグ18における
放電と略同時期からスパークプラグ18に燃焼室10内
にイオン電流を流し得るに十分な直流電圧を印加し、前
記直流電圧により少なくともスパークプラグ18の火花
間隙18aに流れる電流を観測し、観測した電流の状態
をその電流が流れた期間毎に判定し、判定した電流の状
態に基づいて点火系IGSの異常を検出するプログラム
が記憶されている。
【0014】この点火系異常検出プログラムの概要は図
2に示すようなものである。
【0015】イオン電流は、放電開始直後にバイアス用
電源24からスパークプラグ18にバイアス電圧を印加
すると、放電後の燃焼時において燃焼の具合に応じて燃
焼室10に流れる。正常燃焼の場合、イオン電流は点火
直後急激に流れた後、上死点TDC手前で減少した後再
び増加し、燃焼圧が最大となるクランク角近傍でイオン
電流の値が最大となるピーク値になる。
【0016】イオン電流は、エンジン回転数NEに応じ
て設定されるA/D変換周期(クランク角に基づく単
位)で上死点TDCからA/D変換を開始してアナログ
電流値をディジタルデータである変換値とし、得られた
変換値を上死点TDCから順に昇順となるデータ番号D
Tnを付して記憶装置8のRAMに記憶する。記憶され
た変換値は、その都度その時点の最大値と比較されて、
最大値となった変換値に最大値のフラグを付して記憶す
る。A/D変換は、上死点TDCから所定の時間、例え
ばクランク角に換算して30°CAだけ行うようにす
る。
【0017】図2において、まずステップS1では、点
火信号IGtがイグナイタ32に入力されて放電期間と
なった場合に、イグニションコイル33の1次電流が流
れたか否かを判定し、流れた場合はステップS2に進
み、流れていない場合はステップS5に移行する。この
判定は、イグナイタ32から出力されるフェイルセイフ
信号IGfにより行えばよい。ステップS2では、放電
期間中にバイアス用電源24から高圧の直流電圧が印加
された場合に、ダイオード23を介してスパークプラグ
18の火花間隙18aに電流が流れたか否かを判定し、
電流が流れた場合にはステップS3に進み、そうでない
場合はステップS5に移行する。放電期間は、1次電流
が流れている間に設定すればよい。ステップS3では、
放電終了後、イオン電流のピーク値を所定値と比較し、
ピーク値が所定値を下回っている場合はステップS4に
進み、超えている場合はステップS5に移行する。所定
値は、正常燃焼の場合の平均的なピーク値に基づいて設
定されており、スパークプラグ18が湿った場合やカー
ボンが付着した場合におけるピーク値の大きなイオン電
流を判別し得る値に設定してある。ステップS4では、
ステップS3の判定結果に基づいて点火系IGSに異常
が発生していない正常状態であることを検出する。ステ
ップS5では、ステップS1〜3の判定結果に基づいて
点火系IGSに異常が発生していることを検出する。
【0018】このような構成において、点火系IGSの
イグニションコイル33の1次側に異常が発生している
場合、例えばイグニションコイル33とイグナイタ32
との接続が外れている、あるいは1次コイルが断線して
いる場合、1次電流が流れないので、制御は、ステップ
S1→S5と進み、点火系IGSの異常を検出する。こ
の場合には、フェイルセイフ信号IGfが電子制御装置
6に入力されない。
【0019】次に、1次電流は流れているが、放電期間
中にバイアス用電源24からの直流電圧により流れる電
流がない場合は、制御は、ステップS1→S2→S5と
進み、上記同様に点火系IGSの異常を検出する。これ
は、点火系IGSが正常である場合では、放電期間中に
バイアス用電源24から直流電圧がスパークプラグ18
に印加されると、放電に誘導されてバイアス用電源24
から電流が流れるもので、この電流が検出できない場合
は、スパークプラグ18の火花間隙18aで放電が起こ
っていないためで、2次側に異常、例えばハイテンショ
ンコードの断線等の不良が発生していることを検出する
ものである。同様にして、2次側に別の不良があり、ス
パークプラグ18がくすぶったり余分な燃料がかぶって
いる場合では、そのくすぶりやかぶりによりイオン電流
が大きく流れるので、制御は、ステップS1→S2→S
3→S5と進む。くすぶり及びかぶりは、火花間隙18
近傍の絶縁抵抗を低下させるものとなり、イオン電流を
リークさせる要因として作用し、そのためにイオン電流
が正常な場合の電流に比較して大きくなり、所定値を上
回る結果となる。
【0020】これらに対し、点火系IGSの1次側も2
次側もが正常な場合、つまり1次電流が流れており、か
つ放電期間中に放電電流以外の電流が流れ、かつ放電終
了後の燃焼期間において所定値を下回るイオン電流が流
れた場合、制御は、ステップS1→S2→S3→S4と
進み、点火系IGSが正常であることを検出する。この
ようにして検出した点火系IGSの状態は、例えば表示
装置や発光素子等により使用者に認識できるように構成
すれば、エンジン100の不調の原因をいち早く発見す
ることができる。しかも、点火系IGSの異常を1次側
と2次側とに区別して検出しているので、表示方法を工
夫することにより点火系IGSのどの部分が不良である
のか、使用者にも容易に認識できるものにすることがで
き、点火系IGSの異常が発見された後の点検作業を容
易にすることができる。
【0021】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。例えば、上記実施例ではイグナイ
タ32を用いた点火系IGSを説明したが、ディストリ
ビュータを利用するものであってもよい。
【0022】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、スパ
ークプラグに直流電圧を印加して、その直流電圧により
流れる電流が放電及びその後のどの期間に流れたかを判
定して点火系の異常を検出するので、その異常が1次側
なのか2次側なのかを検出することができ、異常の箇所
を区別して検出できるためにその後の点検作業を容易に
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図2】同実施例の制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
5…燃料噴射弁 6…電子制御装置 7…中央演算処理装置 8…記憶装置 9…入力インターフェース 10…燃焼室 11…出力インターフェース 24…バイアス用電源 25…イオン電流測定用回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 俊夫 大阪府池田市桃園2丁目1番1号 ダイハ ツ工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スパークプラグにおける放電と略同時期か
    らスパークプラグに燃焼室内にイオン電流を流し得るに
    十分な直流電圧を印加し、 前記直流電圧により少なくともスパークプラグの火花間
    隙に流れる電流を観測し、 観測した電流の状態をその電流が流れた期間毎に判定
    し、 判定した電流の状態に基づいて点火系の異常を検出する
    ことを特徴とする点火系異常検出方法。
JP08496794A 1994-04-22 1994-04-22 点火系異常検出方法 Expired - Lifetime JP3213160B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030025731A (ko) * 2001-09-24 2003-03-29 현대자동차주식회사 엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법
JP2010059904A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Diamond Electric Mfg Co Ltd 内燃機関の燃焼制御装置

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KR20030025731A (ko) * 2001-09-24 2003-03-29 현대자동차주식회사 엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법
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