JPH0781935B2 - 多気筒内燃機関の失火検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多気筒内燃機関の失火検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多気筒内燃機関において或る一つの気筒
が失火すると失火を生じた気筒の爆発行程における機関
回転数が低下し、斯くして失火を生じた気筒の爆発行程
中においてクランクシャフトが一定クランク角度回転す
るのに要する時間が他の気筒におけるよりも長くなる。

【０００３】そこで例えば１番気筒の爆発行程中におい
てクランクシャフトが一定クランク角度回転するのに要
する時間が他の気筒におけるよりも長くなった場合には
１番気筒が失火したと判断するようにした多気筒内燃機
関が公知である（特開昭６２−２２８９２９号公報参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら車両が減
速運転されたときにはクランクシャフトが一定クランク
角度回転するのに要する時間が増大し続けるために或る
気筒においてクランクシャフトが一定クランク角度回転
するのに要する時間が他の気筒におけるよりも長くな
る。従って上述の内燃機関におけるクランクシャフトが
一定クランク角度回転するのに要する時間が他の気筒に
おけるよりも長くなったから失火を生じていると判断す
るようにした場合には失火を生じていないにもかかわら
ずに失火を生じていると誤判断することになる。また、
車両が凸凹道を走行せしめられた場合には路面に対する
駆動輪の接地圧が大巾に変化し、接地圧が低下したとき
には駆動輪がスリップして機関回転数が上昇する。次い
で接地圧が上昇して駆動輪が路面にグリップしたときに
は機関回転数が下降する。このときにも或る気筒におい
てクランクシャフトが一定クランク角度回転するのに要
する時間が他の気筒におけるよりも一時的に長くなり、
従って失火を生じていないにもかかわらずに失火を生じ
ていると誤判断することになる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、各気筒の燃焼時におけるクランクシャフト１０の角
速度を検出する角速度検出手段Ａと、気筒間におけるク
ランクシャフト１０の角速度の偏差を算出する角速度偏
差算出手段Ｂと、算出された偏差が設定値を越えたとき
には失火が生じたと判断する判断手段Ｃと、判断手段Ｃ
による判断が行われる前の予め定められたクランク角度
範囲におけるクランクシャフト角速度から加減速による
偏差の変動推定値を算出してこの推定値が増大したとき
には角速度偏差算出手段Ｂにより算出された偏差を減少
させ、推定値が減少したときには角速度偏差算出手段Ｂ
により算出された偏差を増大させる偏差補正手段Ｄとを
具備している。

【０００６】更に、本発明によれば上記問題点を解決す
るために図２の発明の構成図に示されるように、各気筒
の燃焼時におけるクランクシャフト１０の角速度を検出
する角速度検出手段Ａと、気筒間におけるクランクシャ
フト１０の角速度の偏差を算出する角速度偏差算出手段
Ｂと、算出された偏差が設定値を越えたときには失火が
生じたと判断する判断手段Ｃと、判断手段Ｃによる判断
が行われる前の予め定められたクランク角度範囲におけ
るクランクシャフト角速度から加減速による偏差の変動
推定値を算出してこの推定値が増大したときには設定値
を増大させ、推定値が減少したときには設定値を減少さ
せる設定値補正手段Ｄとを具備している。

【０００７】

【作用】いずれかの気筒で失火を生じると燃焼時におけ
る気筒間のクランクシャフトの角速度の偏差が大きくな
り、従ってこの偏差が設定値を越えたときに失火が生じ
たと判断される。しかしながら減速や加速が行われても
この偏差は変化し、減速が行われたときに失火を生ずる
とこの偏差は大きくなり、加速が行われたときに失火を
生ずるとこの偏差は小さくなる。従って減速又は加速が
行われたときでも失火を適格に検出するためには減速が
行われたときには偏差を減少させるか又は設定値を増大
させる必要があり、加速が行われたときには偏差を増大
させるか又は設定値を減少させる必要がある。

【０００８】従って請求項１に記載の発明では加減速に
よる偏差の変動推定値を求めてこの推定値が大きくなっ
たときには偏差が減少せしめられ、この推定値が小さく
なったときには偏差が増大せしめられる。一方、請求項
２に記載の発明では推定値が大きくなったときには設定
値が増大せしめられ、推定値が小さくなったときには設
定値が減少せしめられる。

【０００９】

【実施例】図３は本発明を８気筒内燃機関に適用した場
合を示している。図３を参照すると、内燃機関は１番気
筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３、４番気筒＃４、
５番気筒＃５、６番気筒＃６、７番気筒＃７、８番気筒
＃８からなる８つの気筒を具備する。各気筒は一方では
夫々対応する枝管２を介してサージタンク３に連結さ
れ、他方では排気マニホルド４に連結される。各枝管２
内には夫々燃料噴射弁５が取付けられる。サージタンク
３は吸気ダクト６およびエアフローメータ７を介してエ
アクリーナ８に連結され、吸気ダクト６内にはスロット
ル弁９が配置される。一方、内燃機関１のクランクシャ
フト１０にはディスク状のロータ１１が取付けられ、こ
のロータ１１の外周面にクランク角センサ１２が対面配
置される。また、内燃機関１の本体にはディストリビュ
ータ１３が取付けられ、このディストリビュータ１３は
クランクシャフト１０の１／２の速度で回転するシャフ
ト１４を具備する。このシャフト１４にはディスク状を
なすロータ１５が固定され、このロータ１５の外周面に
上死点センサ１６が対面配置される。クランク角センサ
１２および上死点センサ１６は電子制御ユニット２０に
接続される。

【００１０】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１を介して相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、タイマ２５、入力ポート２６および出力ポ
ート２７を具備する。タイマ２５は電子制御ユニット２
０に電力が供給されるとカウントアップ作用を続行する
フリーラニングカウンタからなり、従ってこのフリーラ
ニングカウンタのカウント値は時刻を表わしていること
になる。エアフローメータ７は吸入空気量に比例した出
力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器２８を介し
て入力ポート２６に入力される。また、クランク角セン
サ１２および上死点センサ１６の出力信号が入力ポート
２６に入力される。一方、出力ポート２７は対応する駆
動回路２９を介して１番気筒＃１が失火したことを示す
警告灯３０、２番気筒＃２が失火したことを示す警告灯
３１、３番気筒＃３が失火したことを示す警告灯３２、
４番気筒＃４が失火したことを示す警告灯３３、５番気
筒＃５が失火したことを示す警告灯３４、６番気筒＃６
が失火したことを示す警告灯３５、７番気筒＃７が失火
したことを示す警告灯３６、８番気筒＃８が失火したこ
とを示す警告灯３７に接続される。

【００１１】図４はロータ１１とクランク角センサ１２
を示している。図４に示す実施例ではロータ１１は３０
度おきに等角度間隔で形成された１２個の外歯１７を有
し、クランク角センサ１１は外歯１７と対面したときに
出力パルスを発生する電磁ピックアップからなる。従っ
て図４に示す実施例ではクランクシャフト１０（図３）
が回転すると、即ちロータ１１が回転するとクランク角
センサ１２はクランクシャフト１０が３０度回転する毎
に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート２
６（図３）に入力される。

【００１２】一方、図５はロータ１５と上死点センサ１
６を示している。図５に示す実施例ではロータ１５は１
個の突起１８を有し、上死点センサ１６は突起１８と対
面したときに出力パルスを発生する電磁ピックアップか
らなる。前述したようにロータ１５はクランクシャフト
１０（図３）の１／２の回転速度で回転せしめられる。
従ってクランクシャフト１０が回転すると上死点センサ
１６はクランクシャフト１０が７２０度回転する毎に出
力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート２６
（図３）に入力される。突起１８の位置は例えば１番気
筒＃１が爆発上死点に達したときに上死点センサ１６に
対面するように配置されており、従って１番気筒＃１が
爆発上死点に達したときに上死点センサ１６は出力パル
スを発生する。ＣＰＵ２４では上死点センサ１６の出力
パルスおよびクランク角センサ１２の出力パルスに基づ
いて現在のクランク角が計算され、更にクランク角セン
サ１２の出力パルスに基づいて機関回転数が計算され
る。

【００１３】いずれかの気筒において失火を生じて機関
回転数が低下するとクランクシャフトが一定クランク角
度回転するのに要する経過時間が長くなる。そこで本発
明による実施例では各気筒の燃焼時においてクランクシ
ャフトが一定クランク角度回転するのに要する経過時間
を検出し、この経過時間に基づいて失火が生じているか
否かを判別するようにしている。なお、失火が生じて機
関回転数Ｎが低下すればこの経過時間は長くなり、一方
クランクシャフト１０の角速度は機関回転数Ｎに比例す
るのでクランクシャフト１０の角速度はこの経過時間に
反比例する。

【００１４】次に図６および図８を参照しつつこの経過
時間を用いて失火を検出する方法について説明する。な
お、図６および図８は点火順序が１−８−４−３−６−
５−７−２である８気筒内燃機関を例にとって示してあ
る。また、図６および図８は４番気筒＃４において失火
が生じた場合を示しており、Ｎはこのときの機関回転数
の変化を示している。また、Ｔ₁ は１番気筒＃１が燃焼
している期間のうちの前半においてクランクシャフト１
０が９０クランク角度回転するのに要する経過時間を示
している。同様にＴ₈ は８番気筒＃８の燃焼行程前半の
経過時間を示しており、Ｔ₄ は４番気筒＃４の燃焼行程
前半の経過時間を示しており、Ｔ₃ は３番気筒＃３の燃
焼行程前半の経過時間を示しており、Ｔ₆ は６番気筒＃
６の燃焼行程前半の経過時間を示しており、Ｔ₅ は５番
気筒＃５の燃焼行程前半の経過時間を示しており、Ｔ₇
は７番気筒＃７の燃焼行程前半の経過時間を示してお
り、Ｔ₂ は２番気筒＃２の燃焼行程前半の経過時間を示
している。

【００１５】図６および図８に示されるように４番気筒
＃４において失火が生じたとすると機関回転数Ｎが低下
し始める。このように４番気筒＃４において失火が生じ
て機関回転数Ｎが低下しても次の３番気筒＃３およびこ
れに続く気筒において正常な燃焼が行われれば機関回転
数Ｎはただちに上昇するように思える。しかしながら実
際には図６および図８に示されるように４番気筒＃４で
失火が生じた後クランクシャフト１０が１８０クランク
角度程度を回転する間は機関回転数Ｎが下降し続け、そ
の後ようやく機関回転数Ｎが上昇し始める。即ち、機関
回転数Ｎは各爆発行程時における燃焼圧によって一定に
維持されている。しかしながら４番気筒＃４で失火を生
ずると４番気筒＃４の爆発行程中、即ちほぼ１８０クラ
ンク角度に亘って機関に与えられる駆動力が減少するの
で機関に与えられる駆動力が減少する期間、即ちクラン
クシャフト１０が１８０クランク角度程度を回転する間
は機関回転数Ｎが下降し続けることになる。従って４番
気筒＃４で失火を生じた場合にはそのときから１８０ク
ランク角度後の６番気筒＃６の燃焼行程前半において機
関回転数Ｎが最も低下することになる。

【００１６】従って４番気筒＃４において失火が生じた
とすると４番気筒＃４の燃焼行程前半の経過時間Ｔ₄ は
若干増大し、これに続く３番気筒＃３の燃焼行程前半の
経過時間Ｔ₃ が大巾に増大し、これに続く６番気筒＃６
の燃焼行程前半の経過時間Ｔ ₆ が更に増大し、その後は
経過時間が徐々に減少する。一方、図６および図８にお
いてΔＴは一つ隔てた燃焼行程前半の経過時間の偏差を
示している。例えば４番気筒＃４についてみるとΔＴ₄
は（Ｔ₄ −Ｔ₁ ）、即ち４番気筒＃４と１番気筒＃１の
燃焼行程前半の経過時間Ｔ₄ ，Ｔ₁ の偏差を示してい
る。従ってこの偏差ΔＴは一つ隔てた燃焼行程前半の間
におけるクランクシャフト１０の角速度の偏差を示して
いることになる。図６および図８に示されるように４番
気筒＃４において失火が生じると４番気筒＃４の燃焼行
程前半の経過時間Ｔ₄ が１番気筒＃１の燃焼行程前半の
経過時間Ｔ₁ に比べて若干長くなるので偏差ΔＴ₄ は若
干増大する。これに対して３番気筒＃３の燃焼行程前半
の経過時間Ｔ₃ は８番気筒＃８の燃焼行程前半の経過時
間Ｔ₈ に比べて大巾に増大するので偏差ΔＴ₃ は大巾に
増大する。一方、６番気筒＃６の燃焼行程前半の経過時
間Ｔ₆ は４番気筒＃４の燃焼行程前半の経過時間Ｔ₄ に
比べて更に増大するために偏差ΔＴ₆ は更に大きくな
る。その後は経過時間が減少していくので偏差ΔＴは小
さくなっていく。従ってΔＴは６番気筒＃６の燃焼行程
前半に対応する偏差ΔＴ₆ が最も大きくなり、偏差ΔＴ
が図６および図８に示す設定値Ｋを越えたことを判別す
ればその２つ前の気筒、即ち４番気筒＃４において失火
が生じていたと判別できることになる。

【００１７】ところで例えば減速が開始されて機関回転
数Ｎが加速度的に減少せしめられると一つ隔てた燃焼行
程前半の経過時間の偏差が増大する。図６においてΔ
Ｔ′はこの偏差を表わしており、例えば４番気筒＃４に
ついてみるとΔＴ′₄ は（Ｔ₄ −Ｔ₁ ）を表わしてい
る。従って機関回転数Ｎが加速度的に減少せしめられて
いるときに失火が生ずるとΔＴはΔＴ′だけ増大して図
６において破線で示されるようになり、斯くしてΔＴ₃
も設定値Ｋを越えることになる。ΔＴ₃ が設定値Ｋを越
えると８番気筒＃８においても失火が生じたと判断され
ることになり、斯くして誤判断を生ずることになる。こ
のような誤判断を回避するためにはΔＴからΔＴ′を減
算するか、或いは設定値ＫをΔＴ′だけ上昇させてやれ
ばよいことがわかる。

【００１８】一方、例えば加速が開始されて機関回転数
Ｎが加速度的に増大せしめられると一つ隔てた燃焼行程
前半の経過時間の偏差が減少する。図８においてΔＴ′
はこの偏差を表わしており、例えば４番気筒＃４につい
てみるとΔＴ′₄ は（Ｔ₄ −Ｔ₁ ）を表わしている。従
って機関回転数Ｎが加速度的に増大せしめられていると
きに失火が生ずるとΔＴはΔＴ′だけ減少して図８にお
いて破線で示されるようになり、斯くしてΔＴ₆ が設定
値Ｋよりも小さくなってしまうことになる。ΔＴ₆ が設
定値Ｋよりも小さくなると４番気筒＃４では失火が生じ
ていなかったと判断されることになり、斯くして誤判断
を生ずることになる。このような誤判断を回避するため
にはΔＴにΔＴ′を加算するか、或いは設定値ＫをΔ
Ｔ′だけ小さくしてやればよいことがわかる。

【００１９】ところで実際に検出しうる偏差はΔＴ（図
６および図８と実線で示されるもの）とΔＴ′との和
（図６および図８のΔＴにおいて破線で示されるもの）
であり、この和のうちどの程度ΔＴ′が占めているかは
わからない。従ってΔＴ′は推測しなければならないこ
とになる。ところで図６および図８に示されるように４
番気筒＃４において失火が生じたとすると加速又は減速
が行われていない限り４番気筒＃４よりも前の気筒のΔ
Ｔ（図６および図８ではΔＴ₁ とΔＴ₈ ）は零となる。
従って４番気筒＃４よりも前の気筒のΔＴが零でないと
いうことは加速又は減速が行われていることになる。従
って４番気筒＃４よりも前の気筒におけるΔＴの変化か
ら上述したΔＴとΔＴ′との和のうちどの程度ΔＴ′が
占めているかを推定することができる。

【００２０】従って８気筒内燃機関において４番気筒＃
４で失火を生じた場合には８番気筒＃８および８番気筒
＃８よりも前に燃焼が行われた気筒における偏差ΔＴか
らΔＴ′を推定できることになる。この場合、第１の実
施例では次式に基づいてΔＴ′の推定値αが算出され
る。 Δｔ_n ＝Ｔ_n-3 −Ｔ_n-7 α＝（Δｔ_n ＋Δｔ_n-1 ＋Δｔ_n-2 ＋Δｔ_n-3 ）／８ ここでｎは失火が生じたと判断したときに燃焼行程であ
る気筒を示しており、従って図６および図８では６番気
筒＃６を表わしている。一方、（ｎ−１）は失火が生じ
たと判断したときに燃焼行程である気筒の前に燃焼が行
われた気筒を示しており、（ｎ−２）に更にその前に燃
焼が行われた気筒を示している。従って（ｎ−３）は失
火が生じた４番気筒＃４の前に燃焼が行われた気筒、即
ち８番気筒＃８を示しており、（ｎ−４）は１番気筒＃
１を表わしている。以下同様である。従ってΔＴ_n （＝
Ｔ_n-3 −Ｔ_n-7 ）は失火が生じた気筒よりも前に燃焼が
行われた気筒であって燃焼行程が互いに３６０クランク
角度離れた２つの気筒における経過時間Ｔの偏差を表わ
しており、３６０クランク角度離れた４組の気筒につい
てこの偏差を求めるとこの偏差の平均値は（Δｔ_n ＋Δ
ｔ_n-1 ＋Δｔ_n-2 ＋Δｔ_n-3 ）／４となる。即ち、減速
又は加速が行われれば３６０クランク角度当りこの平均
値だけ偏差ΔＴがずれることになる。ところで図６およ
び図８で示す実施例ではΔＴは１８０クランク角度毎の
偏差を示しているので実際には偏差ΔＴは上述の半分だ
けずれることになり、従ってΔＴ′の推定値αは上式の
如く表わされることになる。

【００２１】例えば減速が開始されて機関回転数Ｎが加
速的に減少するとそれに伴って経過時間Ｔが増大するの
でΔｔ_n も増大し、斯くしてΔＴ′の推定値αも増大す
る。これに対して加速が開始されて機関回転数Ｎが加速
度的に増大するとΔＴ′の推定値αは減少する。従って
推定値αはΔＴ′の変化をよく表わしていることにな
る。図７は図６に示されるようにΔＴ′が変化したとき
の推定値αの変化を示している。更に図７は破線で示す
実際に検出された偏差から推定値αを減算したときの偏
差ΔＴを示している。

【００２２】一方、ΔＴ′を推定値αを求めるための第
２実施例は次式で示される。 Δｔ_n ＝Ｔ_n-3 −Ｔ_n-4 α＝（Δｔ_n ＋Δｔ_n-1 ＋Δｔ_n-2 ＋Δｔ_n-3 ）／２ この第２実施例では失火を生じた気筒の前に燃焼が行わ
れた気筒であって燃焼行程が互いに９０クランク角度離
れた２つの気筒における経過時間Ｔの偏差を表わしてお
り、９０クランク角度離れた４組の気筒についてこの偏
差を求めるとこの偏差の平均値は（Δｔ_n ＋Δｔ_n-1 ＋
Δｔ_n-2 ＋Δｔ_n-3 ）／４となる。即ち、減速又は加速
が行われれば９０クランク角度当りこの平均値だけ偏差
ΔＴがずれることになる。ところで図６および図８で示
す実施例ではΔＴは１８０クランク角度毎の偏差を示し
ているので実際には偏差ΔＴは上述の２倍だけずれるこ
とになり、従ってΔＴ′の推定値αは上式の如く表わさ
れることになる。

【００２３】この第２実施例においても、例えば減速が
開始されて機関回転数Ｎが加速度的に減少するとそれに
伴って経過時間Ｔが増大するのでΔｔ_n も増大し、斯く
してΔＴ′の推定値αも増大する。これに対して加速が
開始されて機関回転数Ｎが加速度的に増大するとΔＴ′
の推定値αは減少する。従ってαはΔＴ′の変化をよく
表わしていることになる。図９は図８に示されるように
ΔＴ′が変化したときの推定値αの変化を示している。
更に図９は破線で示す設定値Ｋから推定値αを減算した
場合を示している。

【００２４】図７に示すように推定値αに基づいて偏差
ΔＴを補正しても、或いは図９に示すように推定値αに
基づいて設定値Ｋを補正してもΔＴ₆ のみが設定値Ｋを
越えることになるので減速或いは加速に影響されること
なく失火を確実に検出することができることがわかる。
図１０は図６から図９に示す失火検出方法を用いた具体
例のタイムチャートを示している。なお、図１０ではク
ランク角は１番気筒＃１の爆発上死点を基準として示さ
れている。

【００２５】１番気筒＃１が爆発上死点に達すると上死
点センサ１６が図１０に示されるように上死点パルスを
発生する。この上死点パルスが発生すると図１１に示す
割込みルーチンが実行され、カウンタのカウント値ｎが
零とされる。一方、図１０のｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ ，ｔ₄ ，
ｔ₅ ，ｔ₆ ，ｔ₇ ，ｔ₈ で示されるように各気筒の爆発
行程の中間において９０クランク角度毎に割込みルーチ
ンが実行される。この割込みルーチンが実行されるとカ
ウンタのカウント値ｎが１だけインクリメントされ、同
時に前回の割込時から今回の割込時までの経過時間
Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，Ｔ₄ ，Ｔ₅ ，Ｔ₆ ，Ｔ₇ ，Ｔ₈ が計
算される。即ち、ｔ₁ で示す割込時には１番気筒＃１に
おける燃焼行程前半の経過時間Ｔ₁ が計算され、ｔ₂ で
示す割込時には８番気筒＃８における経過時間Ｔ₂ が計
算され、ｔ₃ で示す割込時には４番気筒＃４における経
過時間Ｔ₃ が計算され、ｔ₄ で示す割込時には３番気筒
＃３における経過時間Ｔ₄ が計算され、ｔ₅で示す割込
時には６番気筒＃６における経過時間Ｔ₅ が計算され、
ｔ₆ で示す割込時には５番気筒＃５における経過時間Ｔ
₆ が計算され、ｔ₇ で示す割込時には７番気筒＃７にお
ける経過時間Ｔ₇ が計算され、ｔ₈ で示す割込時には２
番気筒＃２における経過時間Ｔ₈ が計算される。

【００２６】更に各割込み時には二つ隔てた燃焼行程前
半の経過時間Ｔの偏差ΔＴが計算される。即ち、ｔ₁ で
示す割込み時にはΔＴ₁ （＝Ｔ₁ −Ｔ₇ ）が計算され、
ｔ₂ で示す割込み時にはΔＴ₂ （＝Ｔ₂ −Ｔ₈ ）が計算
され、ｔ₃ で示す割込み時にはΔＴ₃ （＝Ｔ₃ −Ｔ₁ ）
が計算され、ｔ₄ で示す割込み時にはΔＴ₄ （＝Ｔ₄ −
Ｔ₂ ）が計算され、ｔ₅ で示す割込み時にはΔＴ₅ （＝
Ｔ₅ −Ｔ₃ ）が計算され、ｔ₆ で示す割込み時にはΔＴ
₆ （＝Ｔ₆ −Ｔ₄ ）が計算され、ｔ₇ で示す割込み時に
はΔＴ₇ （＝Ｔ₇ −Ｔ₅ ）が計算され、ｔ₈ で示す割込
み時にはΔＴ₈ （＝Ｔ₈ −Ｔ₆ ）が計算される。なお、
図１０ではＴ及びΔＴの各添字は気筒番号に一致してい
ないことに注意されたい。

【００２７】更に各割込み時には偏差ΔＴが設定値Ｋよ
りも大きいか否かが判別される。ここで設定値Ｋは機関
回転数Ｎと機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数
Ｎ）との関数であり、このＫの値は図１２に示すような
マップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。この
Ｋの値は概略的に云うと機関回転数Ｎが高くなるにつれ
て小さくなり、機関負荷Ｑ／Ｎが高くなるにつれて大き
くなる。なお、推定値αに基づいて設定値Ｋを補正する
場合には上述のＲＯＭ２２内に記憶された設定値Ｋに推
定値αが加算される。

【００２８】ところで図４に示すようなロータ１１とク
ランク角センサ１２とを用い、このクランク角センサ１
２の出力パルスから偏差Δｔを求める場合にはロータ１
１の製造誤差によって各外歯１７間の間隔に差異を生ず
るとそれによって経過時間Ｔが変化し、斯くして一定速
度で運転されていても減速又は加速が行われたと誤判断
する危険性がある。しかしながら前述した推定値αを算
出するための第１実施例におけるように３６０クランク
角度離れた気筒における経過時間Ｔの偏差Δｔ _n を求め
るようにした場合にはこれら気筒におけるΔｔ_n は図４
に示す同一領域Ｉ，II，III, IV の外歯１７に基づいて
算出される。従ってロータ１１に製造誤差があったとし
ても偏差Δｔ_n には製造誤差が全く表われず、斯くして
一定速度で運転されているにもかかわらずに減速又は加
速が行われたと誤判断することを完全に回避することが
できる。

【００２９】図１３から図１５は図６および図７に示し
た失火検出方法を実行するためのルーチンを示してお
り、このルーチンは９０クランク角度毎の割込みによっ
て実行される。図１３から図１５を参照すると、まず初
めにステップ４０においてカウント値ｎが１だけインク
リメントされる。次いでステップ４１では時刻Ｔime が
Ｔimeoとされる。次いでステップ４２ではタイマ２５に
より計時されている現在の時刻Ｔime が読込まれる。従
ってステップ４１におけるＴimeoは前回の割込み時にお
ける時刻を表わしていることになる。次いでステップ４
３では現在の時刻Ｔimeから前回の割込み時における時
刻Ｔimeoを減算することによって経過時間Ｔ_n が計算さ
れる。次いでステップ４４では推定値αを求めるための
偏差Δｔ_n （＝Ｔ _n-3 −Ｔ_n-7 ）が算出される。次いで
ステップ４５では機関始動時であるか否かが判別され、
機関始動時であるときには処理ルーチンを完了する。こ
れに対して機関始動時でないときにはステップ４６に進
む。なお、ステップ４５では例えば機関回転数Ｎが４０
０ｒ．ｐ．ｍ以下のときに機関始動時であると判別され
る。

【００３０】ステップ４６では推定値α（＝（Δｔ_n ＋
Δｔ_n-1 ＋Δｔ_n-2 ＋Δｔ_n-3 ）／８）が算出される。
次いでステップ４７ではステップ４３において計算され
た経過時間Ｔ_n から前前回の割込み時に計算された経過
時間Ｔ_n-2 を減算することによって経過時間の偏差ΔＴ
_n が計算される。次いでステップ４８では偏差ΔＴ_n か
ら推定値αを減算することによって最終的な偏差ΔＴ_n
が算出される。次いでステップ４９では経過時間の偏差
ΔＴ_n が図１２に示すようにＲＯＭ２２内に記憶された
設定値Ｋよりも大きいか否かが判別される。ΔＴ_n ＞Ｋ
のときにはステップ５０に進み、ΔＴ_n ≦Ｋのときに処
理ルーチンを完了する。

【００３１】ステップ５０ではカウント値ｎが１である
か否かが判別される。ｎ＝１のときにはステップ５１に
進んで７番気筒＃７が失火を生じていることを示す＃７
異常フラグがセットされ、次いでステップ６５に進む。
ｎ＝１でないときにはステップ５２に進んでカウント値
ｎが２であるか否かが判別される。ｎ＝２のときにはス
テップ５３に進んで２番気筒＃２が失火を生じているこ
とを示す＃２異常フラグがセットされ、次いでステップ
６５に進む。ｎ＝２でないときにはステップ５４に進ん
でカウント値ｎが３であるか否かが判別される。ｎ＝３
のときにはステップ５５に進んで１番気筒＃１が失火を
生じていることを示す＃１異常フラグがセットされ、次
いでステップ６５に進む。ｎ＝３でないときにはステッ
プ５６に進んでカウント値ｎが４であるか否かが判別さ
れる。ｎ＝４のときにはステップ５７に進んで８番気筒
＃８が失火を生じていることを示す＃８異常フラグがセ
ットされ、次いでステップ６５に進む。

【００３２】一方、ｎ＝４でないときにはステップ５８
に進んでカウント値ｎが５であるか否かが判別される。
ｎ＝５のときにはステップ５９に進んで４番気筒＃４が
失火を生じていることを示す＃４異常フラグがセットさ
れ、次いでステップ６５に進む。ｎ＝５でないときには
ステップ６０に進んでカウント値ｎが６であるか否かが
判別される。ｎ＝６のときにはステップ６１に進んで３
番気筒＃３が失火を生じていることを示す＃３異常フラ
グがセットされ、次いでステップ６５に進む。ｎ＝６で
ないときにはステップ６２に進んでカウント値ｎが７で
あるか否かが判別される。ｎ＝７のときにはステップ６
３に進んで６番気筒＃６が失火を生じていることを示す
＃６異常フラグがセットされ、次いでステップ６５に進
む。ｎ＝７でないときにはステップ６４に進んで５番気
筒＃５が失火を生じていることを示す＃５異常フラグが
セットされ、次いでステップ６５に進む。ステップ６５
ではセットされている異常フラグに対応したいずれかの
警告灯３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３
７が点灯される。

【００３３】図１６から図１８は図８および図９に示し
た失火検出方法を実行するためのルーチンを示してお
り、このルーチンは９０クランク角度毎の割込みによっ
て実行される。図１６から図１８を参照すると、まず初
めにステップ７０においてカウント値ｎが１だけインク
リメントされる。次いでステップ７１では時刻Ｔime が
Ｔimeoとされる。次いでステップ７２ではタイマ２５に
より計時されている現在の時刻Ｔime が読込まれる。従
ってステップ７１におけるＴimeoは前回の割込み時にお
ける時刻を表わしていることになる。次いでステップ７
３では現在の時刻Ｔimeから前回の割込み時における時
刻Ｔimeoを減算することによって経過時間Ｔ_n が計算さ
れる。次いでステップ７４では推定値αを求めるための
偏差Δｔ_n （＝Ｔ _n-3 −Ｔ_n-4 ）が算出される。次いで
ステップ７５では機関始動時であるか否かが判別され、
機関始動時であるときには処理ルーチンを完了する。こ
れに対して機関始動時でないときにはステップ７６に進
む。

【００３４】ステップ７６では推定値α（＝（Δｔ_n ＋
Δｔ_n-1 ＋Δｔ_n-2 ＋Δｔ_n-3 ）／２）が算出される。
次いでステップ７７では図１２に示すようにＲＯＭ２２
内に記憶された設定値Ｋに推定値αを加算することによ
って最終的な設定値Ｋが算出される。次いでステップ７
８ではステップ７３において計算された経過時間Ｔ_n か
ら前前回の割込み時に計算された経過時間Ｔ_n-2 を減算
することによって経過時間の偏差ΔＴ_n が計算される。
次いでステップ７９では経過時間の偏差ΔＴ_n が設定値
Ｋよりも大きいか否かが判別される。ΔＴ_n ＞Ｋのとき
にはステップ８０に進み、ΔＴ_n ≦Ｋのときには処理ル
ーチンを完了する。

【００３５】ステップ８０ではカウント値ｎが１である
か否かが判別される。ｎ＝１のときにはステップ８１に
進んで７番気筒＃７が失火を生じていることを示す＃７
異常フラグがセットされ、次いでステップ９５に進む。
ｎ＝１でないときにはステップ８２に進んでカウント値
ｎが２であるか否かが判別される。ｎ＝２のときにはス
テップ８３に進んで２番気筒＃２が失火を生じているこ
とを示す＃２異常フラグがセットされ、次いでステップ
９５に進む。ｎ＝２でないときにはステップ８４に進ん
でカウント値ｎが３であるか否かが判別される。ｎ＝３
のときにはステップ８５に進んで１番気筒＃１が失火を
生じていることを示す＃１異常フラグがセットされ、次
いでステップ９５に進む。ｎ＝３でないときにはステッ
プ８６に進んでカウント値ｎが４であるか否かが判別さ
れる。ｎ＝４のときにはステップ８７に進んで８番気筒
＃８が失火を生じていることを示す＃８異常フラグがセ
ットされ、次いでステップ９５に進む。

【００３６】一方、ｎ＝４でないときにはステップ８８
に進んでカウント値ｎが５であるか否かが判別される。
ｎ＝５のときにはステップ８９に進んで４番気筒＃４が
失火を生じていることを示す＃４異常フラグがセットさ
れ、次いでステップ９５に進む。ｎ＝５でないときには
ステップ９０に進んでカウント値ｎが６であるか否かが
判別される。ｎ＝６のときにはステップ９１に進んで３
番気筒＃３が失火を生じていることを示す＃３異常フラ
グがセットされ、次いでステップ９５に進む。ｎ＝６で
ないときにはステップ９２に進んでカウント値ｎが７で
あるか否かが判別される。ｎ＝７のときにはステップ９
３に進んで６番気筒＃６が失火を生じていることを示す
＃６異常フラグがセットされ、次いでステップ９５に進
む。ｎ＝７でないときにはステップ９４に進んで５番気
筒＃５が失火を生じていることを示す＃５異常フラグが
セットされ、次いでステップ９５に進む。ステップ９５
ではセットされている異常フラグに対応したいずれかの
警告灯３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３
７が点灯される。

【００３７】上述したように８気筒内燃機関では失火を
生じた気筒から２つ先に燃焼が行われる気筒の燃焼行程
時に機関回転数Ｎが最も低下する。しかしながら４気筒
内燃機関では失火が生じた気筒の爆発行程の経過時間Ｔ
が最も長くなり、従って失火が生じたと判断されたとき
に爆発行程にある気筒と失火した気筒とは一致すること
になる。従って本発明を４気筒内燃機関に適用し、１８
０クランク角度における経過時間Ｔの偏差ΔＴから失火
を判断するようにした場合には推定値αおよび推定値α
を求めるための偏差Δｔ_n は次のように表わされる。

【００３８】即ち、第１実施例については下記のように
なる。 Δｔ_n ＝ｔ_n-1 −ｔ_n-3 α＝（Δｔ_n ＋Δｔ_n-1 ）／４ 一方、第２実施例については下記のようになる。 Δｔ_n ＝ｔ_n-1 −ｔ_n-2 α＝（Δｔ_n ＋Δｔ_n-1 ）／２

【００３９】

【発明の効果】減速や加速の影響を受けることなく失火
が生じたことを確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の構成図である。

【図３】内燃機関の全体図である。

【図４】ロータの正面図である。

【図５】ロータの正面図である。

【図６】失火時の燃焼行程前半の経過時間等の変化を示
すタイムチャートである。

【図７】推定値αの変化等を示すタイムチャートであ
る。

【図８】失火時の燃焼行程前半の経過時間等の変化を示
すタイムチャートである。

【図９】推定値αの変化等を示すタイムチャートであ
る。

【図１０】本発明による失火検出方法を用いた具体例の
タイムチャートである。

【図１１】割込みにより実行されるフローチャートであ
る。

【図１２】設定値Ｋを示す線図である。

【図１３】失火気筒判別を行うためのフローチャートで
ある。

【図１４】失火気筒判別を行うためのフローチャートで
ある。

【図１５】失火気筒判別を行うためのフローチャートで
ある。

【図１６】失火気筒判別を行うための別の実施例を示す
フローチャートである。

【図１７】失火気筒判別を行うための別の実施例を示す
フローチャートである。

【図１８】失火気筒判別を行うための別の実施例を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０…クランクシャフト １１…ロータ １２…クランク角センサ １３…ディストリビュータ １５…ロータ １６…上死点センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各気筒の燃焼時におけるクランクシャフ
   トの角速度を検出する角速度検出手段と、気筒間におけ
   るクランクシャフト角速度の偏差を算出する角速度偏差
   算出手段と、算出された該偏差が設定値を越えたときに
   は失火が生じたと判断する判断手段と、該判断手段によ
   る判断が行われる前の予め定められたクランク角度範囲
   におけるクランクシャフト角速度から加減速による上記
   偏差の変動推定値を算出して該推定値が増大したときに
   は該角速度偏差算出手段により算出された偏差を減少さ
   せ、該推定値が減少したときには該角速度偏差算出手段
   により算出された偏差を増大させる偏差補正手段とを具
   備した多気筒内燃機関の失火検出装置。
2. 【請求項２】 各気筒の燃焼時におけるクランクシャフ
   トの角速度を検出する角速度検出手段と、気筒間におけ
   るクランクシャフトの角速度の偏差を算出する角速度偏
   差算出手段と、算出された該偏差が設定値を越えたとき
   には失火が生じたと判断する判断手段と、該判断手段に
   よる判断が行われる前の予め定められたクランク角度範
   囲におけるクランクシャフト角速度から加減速による上
   記偏差の変動推定値を算出して該推定値が増大したとき
   には該設定値を増大させ、該推定値が減少したときには
   該設定値を減少させる設定値補正手段とを具備した多気
   筒内燃機関の失火検出装置。