JPH08261054A - エンジンの失火診断装置 - Google Patents
エンジンの失火診断装置Info
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- JPH08261054A JPH08261054A JP6770295A JP6770295A JPH08261054A JP H08261054 A JPH08261054 A JP H08261054A JP 6770295 A JP6770295 A JP 6770295A JP 6770295 A JP6770295 A JP 6770295A JP H08261054 A JPH08261054 A JP H08261054A
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 診断の機会を増やす。
【構成】 計測手段１１は燃焼行程に対応する所定のク
ランク角度区間に要する時間を気筒別に計測し、この計
測値の気筒毎のバラツキを補正するための学習値を学習
値演算手段１２が演算する。この学習値の演算回数を計
測手段１３が計測し、この学習値の演算回数に応じて失
火判定の許可領域を設定手段１４が設定する。この設定
された許可領域に運転条件が属するかどうかを判定手段
１５が判定し、この判定結果より運転条件が許可領域に
属するとき前記学習値で前記計測値を補正した値の変動
状態から前記失火判定を失火判定手段１６が行う。
ランク角度区間に要する時間を気筒別に計測し、この計
測値の気筒毎のバラツキを補正するための学習値を学習
値演算手段１２が演算する。この学習値の演算回数を計
測手段１３が計測し、この学習値の演算回数に応じて失
火判定の許可領域を設定手段１４が設定する。この設定
された許可領域に運転条件が属するかどうかを判定手段
１５が判定し、この判定結果より運転条件が許可領域に
属するとき前記学習値で前記計測値を補正した値の変動
状態から前記失火判定を失火判定手段１６が行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの失火診断装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】失火によるクランクシャフトのトルク変
動を、リングギアに対向して設けた磁気ピックアップに
より周期変動として検出することで、失火したかどうか
の診断を行うものがある（特開平４−１１３２４４号公
報参照）。
動を、リングギアに対向して設けた磁気ピックアップに
より周期変動として検出することで、失火したかどうか
の診断を行うものがある（特開平４−１１３２４４号公
報参照）。
【０００３】これについて説明すると、図２に示すａ、
ｂ、ｃの各区間は、Ｖ型６気筒エンジンの各燃焼行程に
対応させて設けた所定のクランク角度区間で、この各区
間に要する時間の計測値ＴＩＮＴが最新のものからＴＩ
ＮＴ１、ＴＩＮＴ２、……、ＴＩＮＴ９としてサンプリ
ングされる。
ｂ、ｃの各区間は、Ｖ型６気筒エンジンの各燃焼行程に
対応させて設けた所定のクランク角度区間で、この各区
間に要する時間の計測値ＴＩＮＴが最新のものからＴＩ
ＮＴ１、ＴＩＮＴ２、……、ＴＩＮＴ９としてサンプリ
ングされる。
【０００４】たとえば減速時に１番気筒で失火を生じた
とき、失火の前後で計測値に図１３に示すように段差が
生じる。ただし、点火順序は１−２−３−４−５−６と
している。
とき、失火の前後で計測値に図１３に示すように段差が
生じる。ただし、点火順序は１−２−３−４−５−６と
している。
【０００５】この場合に、１番気筒と４番気筒とは同じ
区間で計測されるため、４番気筒どうし（つまりＴＩＮ
Ｔ３とＴＩＮＴ９）を結んだ斜めの直線より上方にはみ
出す部分の時間増加ΔＴＩＮＴ１が１番気筒の失火によ
るものと推定することができる。同図の時間増加ΔＴＩ
ＮＴ１は図形処理により、 ΔＴＩＮＴ１＝｛３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ９） ＋３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ３）｝／６ …（１） の式で計算されるので、１番気筒と４番気筒のように燃
焼行程が同じ区間にある計測値を比較するための失火パ
ラメーターＭＩＳＢを、 ＭＩＳＢ＝６×ΔＴＩＮＴ１／（ＴＩＮＴ９）3 …（２） の式で定義すると、失火パラメーターＭＩＳＢは最終的
に次の式で与えられる。 ＭＩＳＢ＝｛３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ９） ＋３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ３）｝／（ＴＩＮＴ９）3 …（３）
区間で計測されるため、４番気筒どうし（つまりＴＩＮ
Ｔ３とＴＩＮＴ９）を結んだ斜めの直線より上方にはみ
出す部分の時間増加ΔＴＩＮＴ１が１番気筒の失火によ
るものと推定することができる。同図の時間増加ΔＴＩ
ＮＴ１は図形処理により、 ΔＴＩＮＴ１＝｛３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ９） ＋３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ３）｝／６ …（１） の式で計算されるので、１番気筒と４番気筒のように燃
焼行程が同じ区間にある計測値を比較するための失火パ
ラメーターＭＩＳＢを、 ＭＩＳＢ＝６×ΔＴＩＮＴ１／（ＴＩＮＴ９）3 …（２） の式で定義すると、失火パラメーターＭＩＳＢは最終的
に次の式で与えられる。 ＭＩＳＢ＝｛３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ９） ＋３（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ３）｝／（ＴＩＮＴ９）3 …（３）
【０００６】なお、（２）式分母の（ＴＩＮＴ９）3は
エンジン回転数の相違による影響をなくすための補正分
である。
エンジン回転数の相違による影響をなくすための補正分
である。
【０００７】図１３より１番気筒に失火を生じてＴＩＮ
Ｔ６が大きくなると、失火パラメーターＭＩＳＢが大き
くなるので、ＭＩＳＢが所定値を超える場合に失火が生
じたと判断することができる。ＭＩＳＢを用いての失火
判定では、リングギアの同じ歯を用いるので、リングギ
アの形状バラツキの影響を受けることがないという特質
を有する。
Ｔ６が大きくなると、失火パラメーターＭＩＳＢが大き
くなるので、ＭＩＳＢが所定値を超える場合に失火が生
じたと判断することができる。ＭＩＳＢを用いての失火
判定では、リングギアの同じ歯を用いるので、リングギ
アの形状バラツキの影響を受けることがないという特質
を有する。
【０００８】しかしながら、１番気筒と４番気筒がとも
に失火したときは、ＴＩＮＴ３、ＴＩＮＴ６、ＴＩＮＴ
９のすべてが同じように大きくなるため、ΔＴＩＮＴ１
≒０（つまりＭＩＳＢ≒０）となって失火が判定できな
くなるので、他の失火パラメーターを考える必要が出て
くる。
に失火したときは、ＴＩＮＴ３、ＴＩＮＴ６、ＴＩＮＴ
９のすべてが同じように大きくなるため、ΔＴＩＮＴ１
≒０（つまりＭＩＳＢ≒０）となって失火が判定できな
くなるので、他の失火パラメーターを考える必要が出て
くる。
【０００９】そこで、図１４に示したように、今度は１
番気筒のひとつ前の６番気筒の計測値を用いて失火によ
る時間増加ΔＴＩＮＴ２を計算する。ΔＴＩＮＴ２も図
形処理により、 ΔＴＩＮＴ２＝｛５（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ７） ＋（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ１）｝／６ …（４） の式で計算されるので、１番気筒と６番気筒のように燃
焼行程が異なる区間にある計測値を比較するための失火
パラメーターＭＩＳＡを、 ＭＩＳＡ＝６×ΔＴＩＮＴ１／（ＴＩＮＴ９）3 …（５） の式で定義すると、失火パラメーターＭＩＳＡは最終的
に次の式で与えられる。 ＭＩＳＡ＝｛５（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ７） ＋（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ１）｝／（ＴＩＮＴ９）3 …（６）
番気筒のひとつ前の６番気筒の計測値を用いて失火によ
る時間増加ΔＴＩＮＴ２を計算する。ΔＴＩＮＴ２も図
形処理により、 ΔＴＩＮＴ２＝｛５（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ７） ＋（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ１）｝／６ …（４） の式で計算されるので、１番気筒と６番気筒のように燃
焼行程が異なる区間にある計測値を比較するための失火
パラメーターＭＩＳＡを、 ＭＩＳＡ＝６×ΔＴＩＮＴ１／（ＴＩＮＴ９）3 …（５） の式で定義すると、失火パラメーターＭＩＳＡは最終的
に次の式で与えられる。 ＭＩＳＡ＝｛５（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ７） ＋（ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ１）｝／（ＴＩＮＴ９）3 …（６）
【００１０】このようにして得られた失火パラメーター
ＭＩＳＡによれば、１番気筒と４番気筒がともに失火し
たときでも、ＭＩＳＡが所定値を超えることから失火と
判断することができる。
ＭＩＳＡによれば、１番気筒と４番気筒がともに失火し
たときでも、ＭＩＳＡが所定値を超えることから失火と
判断することができる。
【００１１】ところで、上記ａ，ｂ，ｃの各区間は、リ
ングギアの所定の歯数分に対応させたもので、この所定
の歯数分を磁気ピックアップによりカウントした時間を
計測値ＴＩＮＴとしているので、リングギアの精度によ
っては、クランクシャフトが一定速度で回転していなが
ら、ａ、ｂ，ｃの各区間の計測値が同じでなく、失火パ
ラメーターＭＩＳＡに誤差を生じ、これによって誤診断
が生じることがある。
ングギアの所定の歯数分に対応させたもので、この所定
の歯数分を磁気ピックアップによりカウントした時間を
計測値ＴＩＮＴとしているので、リングギアの精度によ
っては、クランクシャフトが一定速度で回転していなが
ら、ａ、ｂ，ｃの各区間の計測値が同じでなく、失火パ
ラメーターＭＩＳＡに誤差を生じ、これによって誤診断
が生じることがある。
【００１２】そこで、特開平４−１０１０７１号公報で
は、リングギア精度の学習値を導入しており、学習値が
収束した時点で失火判定に入ることを許可するようにし
ている。
は、リングギア精度の学習値を導入しており、学習値が
収束した時点で失火判定に入ることを許可するようにし
ている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、失火に伴う
計測値の時間増加（具体的には上記のΔＴＩＮＴ１やΔ
ＴＩＮＴ２のこと）と、発生トルク、エンジン回転数と
の間には一定の関係があり、発生トルクが大きいほど、
また回転数が小さくなるほど時間増加のはね上がり代が
大きくなる。これを要求精度を満たせるかどうかでみれ
ば、発生トルクが大きいほど、また回転数が小さくなる
ほど要求精度を満たせる程度が高いということであり、
こうした要求精度を学習値の演算回数と関連させれば、
学習値の演算回数が増えていくほど、発生トルクが小さ
くなる方向に向かって、また回転数が大きくなる方向に
向かって要求精度を満たせる領域がそれぞれ拡大してい
くことを意味する。
計測値の時間増加（具体的には上記のΔＴＩＮＴ１やΔ
ＴＩＮＴ２のこと）と、発生トルク、エンジン回転数と
の間には一定の関係があり、発生トルクが大きいほど、
また回転数が小さくなるほど時間増加のはね上がり代が
大きくなる。これを要求精度を満たせるかどうかでみれ
ば、発生トルクが大きいほど、また回転数が小さくなる
ほど要求精度を満たせる程度が高いということであり、
こうした要求精度を学習値の演算回数と関連させれば、
学習値の演算回数が増えていくほど、発生トルクが小さ
くなる方向に向かって、また回転数が大きくなる方向に
向かって要求精度を満たせる領域がそれぞれ拡大してい
くことを意味する。
【００１４】また、磁気ピックアップによるクランク角
の検出精度には公差（許容誤差上限値）があり、それを
積み上げてもある程度の精度は学習値が収束してなくて
も確保できる。
の検出精度には公差（許容誤差上限値）があり、それを
積み上げてもある程度の精度は学習値が収束してなくて
も確保できる。
【００１５】こうした点に着目して机上検討を行ったと
ころ、学習値の収束前であっても要求精度を満たせる領
域があることがわかった。
ころ、学習値の収束前であっても要求精度を満たせる領
域があることがわかった。
【００１６】しかしながら、従来装置では、学習値の収
束前に要求精度を満たせる領域がありながら、学習値が
収束するまでは失火判定に入ることが許可されないので
あり、これによって診断の機会を無用に制限することに
なっている。
束前に要求精度を満たせる領域がありながら、学習値が
収束するまでは失火判定に入ることが許可されないので
あり、これによって診断の機会を無用に制限することに
なっている。
【００１７】そこでこの発明は、学習値の演算回数に応
じて失火判定の許可領域を設定することにより、診断の
機会を増やすことを目的とする。
じて失火判定の許可領域を設定することにより、診断の
機会を増やすことを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１５に
示すように、燃焼行程に対応する所定のクランク角度区
間に要する時間を気筒別に計測する手段１１と、この計
測値の気筒毎のバラツキを補正するための学習値を演算
する手段１２と、この学習値の演算回数を計測する手段
１３と、この演算回数に応じて失火判定の許可領域を設
定する手段１４と、この設定された許可領域に運転条件
が属するかどうかを判定する手段１５と、この判定結果
より運転条件が許可領域に属するとき前記学習値で前記
計測値を補正した値の変動状態から前記失火判定を行う
手段１６とを設けた。
示すように、燃焼行程に対応する所定のクランク角度区
間に要する時間を気筒別に計測する手段１１と、この計
測値の気筒毎のバラツキを補正するための学習値を演算
する手段１２と、この学習値の演算回数を計測する手段
１３と、この演算回数に応じて失火判定の許可領域を設
定する手段１４と、この設定された許可領域に運転条件
が属するかどうかを判定する手段１５と、この判定結果
より運転条件が許可領域に属するとき前記学習値で前記
計測値を補正した値の変動状態から前記失火判定を行う
手段１６とを設けた。
【００１９】第２の発明は、第１の発明において、前記
失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が増えていく
ほどエンジン負荷が小さくなる方向に向かって拡大す
る。
失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が増えていく
ほどエンジン負荷が小さくなる方向に向かって拡大す
る。
【００２０】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が
増えていくほどエンジン回転数が大きくなる方向に向か
って拡大する。
いて、前記失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が
増えていくほどエンジン回転数が大きくなる方向に向か
って拡大する。
【００２１】
【作用】失火に伴う計測値の時間増加と発生トルク、エ
ンジン回転数との間には一定の関係があり、発生トルク
と回転数に応じて時間増加のはね上がり代が異なる。こ
れを要求精度を満たせるかどうかでみれば、発生トルク
と回転数が異なれば、要求精度を満たせる程度も異なる
ということであり、こうした要求精度を学習値の演算回
数と関連させれば、学習値の演算回数により要求精度を
満たせる領域が変化することを意味する。つまり、要求
精度を満たせる領域があるのであれば、学習値が収束す
る前であっても失火判定が可能となる。
ンジン回転数との間には一定の関係があり、発生トルク
と回転数に応じて時間増加のはね上がり代が異なる。こ
れを要求精度を満たせるかどうかでみれば、発生トルク
と回転数が異なれば、要求精度を満たせる程度も異なる
ということであり、こうした要求精度を学習値の演算回
数と関連させれば、学習値の演算回数により要求精度を
満たせる領域が変化することを意味する。つまり、要求
精度を満たせる領域があるのであれば、学習値が収束す
る前であっても失火判定が可能となる。
【００２２】しかしながら、従来例では、学習値の収束
前に要求精度を満たせる領域があっても学習値が収束す
るまでは失火判定に入ることが許可されないので、診断
の機会を無用に制限することになっている。
前に要求精度を満たせる領域があっても学習値が収束す
るまでは失火判定に入ることが許可されないので、診断
の機会を無用に制限することになっている。
【００２３】これに対して、第１の発明では、学習値の
演算回数に応じて失火判定の許可領域を設定するので、
つまり学習値の演算回数により変化する、要求精度を満
たせる領域を失火判定の許可領域とするので、失火判定
の機会を増やすことができる。
演算回数に応じて失火判定の許可領域を設定するので、
つまり学習値の演算回数により変化する、要求精度を満
たせる領域を失火判定の許可領域とするので、失火判定
の機会を増やすことができる。
【００２４】また、未学習の状態で計測値に小さくない
気筒間バラツキがある場合にも、要求精度を満たせる領
域をもつときは未学習の状態で失火判定が行われること
になり、失火判定の機会が増える。
気筒間バラツキがある場合にも、要求精度を満たせる領
域をもつときは未学習の状態で失火判定が行われること
になり、失火判定の機会が増える。
【００２５】要求精度を満たせる領域は、学習値の演算
回数が増えていくほど発生トルクが小さくなる方向に向
かって拡大していくことから、この要求精度を満たせる
領域の増加に合わせて、第２の発明により、失火判定の
許可領域を、学習値の演算回数が増えていくほどエンジ
ン負荷が小さくなる方向に向かって拡大することで、失
火判定の機会を増やすことができる。
回数が増えていくほど発生トルクが小さくなる方向に向
かって拡大していくことから、この要求精度を満たせる
領域の増加に合わせて、第２の発明により、失火判定の
許可領域を、学習値の演算回数が増えていくほどエンジ
ン負荷が小さくなる方向に向かって拡大することで、失
火判定の機会を増やすことができる。
【００２６】要求精度を満たせる領域はまた、学習値の
演算回数が増えていくほどエンジン回転数が大きくなる
方向に向かって拡大していくことから、この要求精度を
満たせる領域の増加に合わせて、第３の発明により、失
火判定の許可領域を、学習値の演算回数が増えていくほ
どエンジン回転数が大きくなる方向に向かって拡大する
ことで、失火判定の機会を増やすことができる。
演算回数が増えていくほどエンジン回転数が大きくなる
方向に向かって拡大していくことから、この要求精度を
満たせる領域の増加に合わせて、第３の発明により、失
火判定の許可領域を、学習値の演算回数が増えていくほ
どエンジン回転数が大きくなる方向に向かって拡大する
ことで、失火判定の機会を増やすことができる。
【００２７】
【実施例】図１において、１はエンジン本体、２はクラ
ンクシャフト、４はクランクシャフト端のフライホイー
ル３の外周に形成されるリングギアである。リングギア
４の歯に対向して、鉄心とコイルからなる磁気ピックア
ップ５が設置され、クランクシャフト２が回転すると、
この歯が磁気ピックアップ５の鉄心に発生する磁界を断
続するため、磁気ピックアップ５のコイルに磁力変化が
生じて、交流電流が誘導される。この交流信号はコント
ロールユニット７内で波形成型されて矩形波のＯＮ、Ｏ
ＦＦパルスに変換され、クランク角度信号として使用さ
れる。
ンクシャフト、４はクランクシャフト端のフライホイー
ル３の外周に形成されるリングギアである。リングギア
４の歯に対向して、鉄心とコイルからなる磁気ピックア
ップ５が設置され、クランクシャフト２が回転すると、
この歯が磁気ピックアップ５の鉄心に発生する磁界を断
続するため、磁気ピックアップ５のコイルに磁力変化が
生じて、交流電流が誘導される。この交流信号はコント
ロールユニット７内で波形成型されて矩形波のＯＮ、Ｏ
ＦＦパルスに変換され、クランク角度信号として使用さ
れる。
【００２８】また、クランクシャフト２によって駆動さ
れるカム軸（図示しない）に公知のクランク角センサー
６が設けられ、このセンサー６からのＲｅｆ信号（基準
位置信号）とＰｏｓ信号（１°信号）もコントロールユ
ニット７に送られる。
れるカム軸（図示しない）に公知のクランク角センサー
６が設けられ、このセンサー６からのＲｅｆ信号（基準
位置信号）とＰｏｓ信号（１°信号）もコントロールユ
ニット７に送られる。
【００２９】コントロールユニット７では、クランク角
センサー６の１番気筒用のＲｅｆ信号の入力から所定数
のパルス（磁気ピックアップ５により得られるパルス）
をカウントした時点を基準として、図２に示したよう
に、クランクシャフト２の所定角度区間当たりに要する
時間ＴＩＮＴをクランクシャフトの１回転当たり３回サ
ンプリングし、そのサンプリング値を用いて失火判定を
行う。ただし、図２はＶ型６気筒エンジンのもので、点
火順序を１−２−３−４−５−６としたとき、ａの区間
は１番気筒および４番気筒の、ｂの区間は２番気筒およ
び５番気筒の、ｃの区間は３番気筒および６番気筒の各
燃焼行程に対応する。
センサー６の１番気筒用のＲｅｆ信号の入力から所定数
のパルス（磁気ピックアップ５により得られるパルス）
をカウントした時点を基準として、図２に示したよう
に、クランクシャフト２の所定角度区間当たりに要する
時間ＴＩＮＴをクランクシャフトの１回転当たり３回サ
ンプリングし、そのサンプリング値を用いて失火判定を
行う。ただし、図２はＶ型６気筒エンジンのもので、点
火順序を１−２−３−４−５−６としたとき、ａの区間
は１番気筒および４番気筒の、ｂの区間は２番気筒およ
び５番気筒の、ｃの区間は３番気筒および６番気筒の各
燃焼行程に対応する。
【００３０】この場合に、リングギア３について、製作
時の歯の粗密あるいは経時劣化に伴う歯の摩耗や歯欠け
があると、クランクシャフトが一定速度で回転していて
も、図３に示すようにａ，ｂ，ｃの各区間でＴＩＮＴの
値がバラツク波形となる。ＴＩＮＴの計測は、詳細には
リングギア４の各歯に対応して発生するパルスをカウン
トすることによって行うので、ａ区間の歯列が規定値よ
りたとえば粗く、またｂ区間の歯列が規定値よりたとえ
ば密に形成されているとき、規定値と同数のパルスをカ
ウントしても、ａ区間でＴＩＮＴの値が規定値より大き
くなり、またｂ区間でＴＩＮＴの値が規定値より小さく
なるわけである。図３に示したこのような波形に重なっ
て失火以外の要因による回転変動があるときは、図４の
ように、見かけの回転変動（図４上段の実線参照）が実
際の回転変動よりも大きくなり、失火と誤判定してしま
うことにもなる。
時の歯の粗密あるいは経時劣化に伴う歯の摩耗や歯欠け
があると、クランクシャフトが一定速度で回転していて
も、図３に示すようにａ，ｂ，ｃの各区間でＴＩＮＴの
値がバラツク波形となる。ＴＩＮＴの計測は、詳細には
リングギア４の各歯に対応して発生するパルスをカウン
トすることによって行うので、ａ区間の歯列が規定値よ
りたとえば粗く、またｂ区間の歯列が規定値よりたとえ
ば密に形成されているとき、規定値と同数のパルスをカ
ウントしても、ａ区間でＴＩＮＴの値が規定値より大き
くなり、またｂ区間でＴＩＮＴの値が規定値より小さく
なるわけである。図３に示したこのような波形に重なっ
て失火以外の要因による回転変動があるときは、図４の
ように、見かけの回転変動（図４上段の実線参照）が実
際の回転変動よりも大きくなり、失火と誤判定してしま
うことにもなる。
【００３１】これに対処するため、リングギア精度の学
習値を導入し、これで計測値ＴＩＮＴを補正する。
習値を導入し、これで計測値ＴＩＮＴを補正する。
【００３２】この場合、失火によるＴＩＮＴの時間増加
ΔＴＩＮＴは、実験や理論解析によりエンジン回転数の
三乗に反比例することがわかっている。これに対して、
リングギア精度による時間増加ΔＴＩＮＴはエンジン回
転数に反比例するため、図５に示すように高回転ほどギ
ア精度の影響が大きくなる。また、高回転域でも低負荷
時には失火や気筒間トルクバラツキによる回転変動が小
さいので、高回転低負荷域でリングギア精度の学習を行
う。
ΔＴＩＮＴは、実験や理論解析によりエンジン回転数の
三乗に反比例することがわかっている。これに対して、
リングギア精度による時間増加ΔＴＩＮＴはエンジン回
転数に反比例するため、図５に示すように高回転ほどギ
ア精度の影響が大きくなる。また、高回転域でも低負荷
時には失火や気筒間トルクバラツキによる回転変動が小
さいので、高回転低負荷域でリングギア精度の学習を行
う。
【００３３】図６のフローチャートはリングギア精度の
学習を示すものである。ステップ１では学習条件が成立
するかどうかの判定を行うのであり、高回転低負荷域に
あり、燃料カット中でなくかつリーンスパイクもないと
き、学習条件を満たしているとしてステップ２に進み、
クランクシャフトの１回転にわたって計測値ＴＩＮＴを
サンプリングする。計測値は新しいほうからＴＩＮＴ
１、ＴＩＮＴ２、ＴＩＮＴ３としてメモリーに格納す
る。
学習を示すものである。ステップ１では学習条件が成立
するかどうかの判定を行うのであり、高回転低負荷域に
あり、燃料カット中でなくかつリーンスパイクもないと
き、学習条件を満たしているとしてステップ２に進み、
クランクシャフトの１回転にわたって計測値ＴＩＮＴを
サンプリングする。計測値は新しいほうからＴＩＮＴ
１、ＴＩＮＴ２、ＴＩＮＴ３としてメモリーに格納す
る。
【００３４】ステップ３ではクランクシャフトの１回転
分の計測値（ＴＩＮＴ１、ＴＩＮＴ２、ＴＩＮＴ３）の
平均値を計算し、この平均計測値とＴＩＮＴ１、ＴＩＮ
Ｔ２、ＴＩＮＴ３の各計測値を用いてリングギア精度の
学習値をステップ７において計算する。学習値の計算式
は、 ａ区間学習値（新）←ａ区間学習値（旧） −｛（ａ区間計測値×ａ区間学習値（旧）−平均計測値） ／平均計測値｝×学習速度係数 …（７ａ） ｂ区間学習値（新）←ｂ区間学習値（旧） −｛（ｂ区間計測値×ｂ区間学習値（旧）−平均計測値） ／平均計測値｝×学習速度係数 …（７ｂ） ｃ区間学習値（新）←ｃ区間学習値（旧） −｛（ｃ区間計測値×ｃ区間学習値（旧）−平均計測値） ／平均計測値｝×学習速度係数 …（７ｃ） ただし、学習値（新）：今回の学習値 学習値（旧）：前回の学習値 である。これは、エンジン１回転当たりの平均的な計測
値とａ，ｂ，ｃの各区間の実際の計測値との差をなくす
ような方向に学習値を演算するもので、たとえばａ区間
計測値が平均値の１１０％のときを実際に計算してみる
と（学習速度係数は０．５とする）、ａ区間学習値（初
期値は１００％）は、 １回目：１００−（１１０×１００−１００）×０．５＝９５％ ２回目：９５−（１１０×９５−１００）×０．５＝９２．７５％ ３回目：９２．７５−（１１０×９２．７５−１００）×０．５ ＝９１．７３６％ 数回目： ＝９０．９０９％ となり（図７参照）、ａ区間学習値にａ区間計測値を乗
算した値は、ａ，ｂ，ｃの平均計測値に収束することが
わかる。
分の計測値（ＴＩＮＴ１、ＴＩＮＴ２、ＴＩＮＴ３）の
平均値を計算し、この平均計測値とＴＩＮＴ１、ＴＩＮ
Ｔ２、ＴＩＮＴ３の各計測値を用いてリングギア精度の
学習値をステップ７において計算する。学習値の計算式
は、 ａ区間学習値（新）←ａ区間学習値（旧） −｛（ａ区間計測値×ａ区間学習値（旧）−平均計測値） ／平均計測値｝×学習速度係数 …（７ａ） ｂ区間学習値（新）←ｂ区間学習値（旧） −｛（ｂ区間計測値×ｂ区間学習値（旧）−平均計測値） ／平均計測値｝×学習速度係数 …（７ｂ） ｃ区間学習値（新）←ｃ区間学習値（旧） −｛（ｃ区間計測値×ｃ区間学習値（旧）−平均計測値） ／平均計測値｝×学習速度係数 …（７ｃ） ただし、学習値（新）：今回の学習値 学習値（旧）：前回の学習値 である。これは、エンジン１回転当たりの平均的な計測
値とａ，ｂ，ｃの各区間の実際の計測値との差をなくす
ような方向に学習値を演算するもので、たとえばａ区間
計測値が平均値の１１０％のときを実際に計算してみる
と（学習速度係数は０．５とする）、ａ区間学習値（初
期値は１００％）は、 １回目：１００−（１１０×１００−１００）×０．５＝９５％ ２回目：９５−（１１０×９５−１００）×０．５＝９２．７５％ ３回目：９２．７５−（１１０×９２．７５−１００）×０．５ ＝９１．７３６％ 数回目： ＝９０．９０９％ となり（図７参照）、ａ区間学習値にａ区間計測値を乗
算した値は、ａ，ｂ，ｃの平均計測値に収束することが
わかる。
【００３５】図６のステップ５では今回の学習値と前回
の学習値を比較してその差が許容値以内に収まっていれ
ば、学習値が収束したと判断し、ステップ６で３つの各
学習値をメモリーに保存するとともに、失火診断を許可
する。このようにして学習を終了した後は、失火診断の
際にメモリーに格納されているａ区間学習値をａ区間計
測値に、ｂ区間学習値をｂ区間計測値に、ｃ区間学習値
をｃ区間計測値にそれぞれ乗算した値を用いることで、
リングギア精度に起因する誤診断を避けることができ
る。
の学習値を比較してその差が許容値以内に収まっていれ
ば、学習値が収束したと判断し、ステップ６で３つの各
学習値をメモリーに保存するとともに、失火診断を許可
する。このようにして学習を終了した後は、失火診断の
際にメモリーに格納されているａ区間学習値をａ区間計
測値に、ｂ区間学習値をｂ区間計測値に、ｃ区間学習値
をｃ区間計測値にそれぞれ乗算した値を用いることで、
リングギア精度に起因する誤診断を避けることができ
る。
【００３６】なお、ステップ５における学習値の収束判
断は、実際には図１６に示すように、低回転域ＮL、中
回転域ＮM、高回転域ＮHの各回転域に対して、学習値の
計算回数を計測するカウンターを独立にもたせており、
カウンター値が規定回数に達した回転域から診断を許可
するようにしている（図１７のステップ５，１１，１
２，１３参照）。
断は、実際には図１６に示すように、低回転域ＮL、中
回転域ＮM、高回転域ＮHの各回転域に対して、学習値の
計算回数を計測するカウンターを独立にもたせており、
カウンター値が規定回数に達した回転域から診断を許可
するようにしている（図１７のステップ５，１１，１
２，１３参照）。
【００３７】ここまでは、特開平４−１０１０７１号公
報と同様である。なお、飛ばしたステップ７については
後述する。
報と同様である。なお、飛ばしたステップ７については
後述する。
【００３８】ところで、失火に伴う計測値の時間増加Δ
ＴＩＮＴは、発生トルク、エンジン回転数との間に、 ΔＴＩＮＴ∝発生トルク／（エンジン回転数3） …（８） なる関係があるので、発生トルクが大きいほど、またエ
ンジン回転数が小さくなるほどΔＴＩＮＴのはね上がり
代が大きくなる（回転数に対する変化は図５参照）。Ｓ
／Ｎ比でみた場合は、図８のように、発生トルク（基本
噴射パルス幅Ｔｐ）が大きいほど、また回転数Ｎが小さ
くなるほどＳ／Ｎ比が大きくなるわけである。また、磁
気ピックアップによるクランク角の検出精度には公差
（許容誤差上限値）があり、それを積み上げてもある程
度の精度は学習なしでも確保できる。したがって、要求
精度を満たせる領域であれば、未学習であっても診断可
能となる。このため、本発明者が机上検討を行ってみた
ところ、図９に示したように、Ａ領域（高負荷低回転
域）に限っては未学習のままでも要求精度を満たせるこ
とがわかった。
ＴＩＮＴは、発生トルク、エンジン回転数との間に、 ΔＴＩＮＴ∝発生トルク／（エンジン回転数3） …（８） なる関係があるので、発生トルクが大きいほど、またエ
ンジン回転数が小さくなるほどΔＴＩＮＴのはね上がり
代が大きくなる（回転数に対する変化は図５参照）。Ｓ
／Ｎ比でみた場合は、図８のように、発生トルク（基本
噴射パルス幅Ｔｐ）が大きいほど、また回転数Ｎが小さ
くなるほどＳ／Ｎ比が大きくなるわけである。また、磁
気ピックアップによるクランク角の検出精度には公差
（許容誤差上限値）があり、それを積み上げてもある程
度の精度は学習なしでも確保できる。したがって、要求
精度を満たせる領域であれば、未学習であっても診断可
能となる。このため、本発明者が机上検討を行ってみた
ところ、図９に示したように、Ａ領域（高負荷低回転
域）に限っては未学習のままでも要求精度を満たせるこ
とがわかった。
【００３９】そこで本発明では、図６においてステップ
７を追加して設けている。つまり、学習条件が成立する
前の未学習のときや、学習値が収束する前においても、
Ａ領域にかぎっては失火診断を許可するのである。Ａ領
域ではノイズ分（ＴＩＮＴのバラツキのこと）が小さく
なくても、十分な大きさのＳ／Ｎ比が得られることか
ら、失火パラメーターＭＩＳＡの値が信頼のおけるもの
となるのであり、これによって診断の機会を増やすこと
ができる。
７を追加して設けている。つまり、学習条件が成立する
前の未学習のときや、学習値が収束する前においても、
Ａ領域にかぎっては失火診断を許可するのである。Ａ領
域ではノイズ分（ＴＩＮＴのバラツキのこと）が小さく
なくても、十分な大きさのＳ／Ｎ比が得られることか
ら、失火パラメーターＭＩＳＡの値が信頼のおけるもの
となるのであり、これによって診断の機会を増やすこと
ができる。
【００４０】これに対して従来例では、学習を行わなく
とも要求精度を満たせる領域がありながら、学習値が収
束するまで診断に入ることができないのである。
とも要求精度を満たせる領域がありながら、学習値が収
束するまで診断に入ることができないのである。
【００４１】なお、診断許可によって、図示しない失火
診断のメインフローに入るが、そのフローにおいては、
そのときの回転数Ｎと基本噴射パルス幅Ｔｐが図９に示
したＡ領域に属するかどうかみて、ＮとＴｐがＡ領域に
属するときは、未学習の状態での学習値あるいは収束す
る前の学習値を計測値に乗算した値を用いて失火したか
どうかの判定を行い、ＮとＴｐがＡ領域を外れる領域
（Ｂ領域）に属するときは、従来と同様の失火判定ルー
チンに進む。
診断のメインフローに入るが、そのフローにおいては、
そのときの回転数Ｎと基本噴射パルス幅Ｔｐが図９に示
したＡ領域に属するかどうかみて、ＮとＴｐがＡ領域に
属するときは、未学習の状態での学習値あるいは収束す
る前の学習値を計測値に乗算した値を用いて失火したか
どうかの判定を行い、ＮとＴｐがＡ領域を外れる領域
（Ｂ領域）に属するときは、従来と同様の失火判定ルー
チンに進む。
【００４２】図９においてＡ領域とＢ領域とを分ける境
界は、リングギアに要求される±１％の精度から決定さ
れる。この精度のもとで、失火でないのに失火と判断
される場合や失火であるのに失火と判断されない場合
はＡ領域に含めない。
界は、リングギアに要求される±１％の精度から決定さ
れる。この精度のもとで、失火でないのに失火と判断
される場合や失火であるのに失火と判断されない場合
はＡ領域に含めない。
【００４３】また、Ａ領域とＢ領域の境界を与えるＴｐ
値は、エンジン回転数をパラメータとするテーブルにし
て記憶させており、そのときの回転数から補間計算付き
でテーブル参照により求めたＴｐ値と、燃料噴射に使う
Ｔｐとを比較して、燃料噴射に使うＴｐがテーブル値よ
り大きいときにＡ領域にあると判断する。
値は、エンジン回転数をパラメータとするテーブルにし
て記憶させており、そのときの回転数から補間計算付き
でテーブル参照により求めたＴｐ値と、燃料噴射に使う
Ｔｐとを比較して、燃料噴射に使うＴｐがテーブル値よ
り大きいときにＡ領域にあると判断する。
【００４４】図１０のフローチャートは第２実施例で、
図６とはステップ２１、２２、２３、２４、２５が相違
する。この例では、学習を行わないとすれば要求精度を
みたせない領域（つまりＢ領域）を学習の演算回数（学
習程度）に応じて図１１に示すように、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ
３の３つに分割しており、次のように学習回数が増える
ほど診断許可領域を拡大してゆくものである。
図６とはステップ２１、２２、２３、２４、２５が相違
する。この例では、学習を行わないとすれば要求精度を
みたせない領域（つまりＢ領域）を学習の演算回数（学
習程度）に応じて図１１に示すように、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ
３の３つに分割しており、次のように学習回数が増える
ほど診断許可領域を拡大してゆくものである。
【００４５】学習回数が０回（つまり未学習）：Ａ領
域だけで診断を許可 １回≦学習回数＜１０回：Ａ領域だけで診断を許可 １０回≦学習回数＜５０回：ＡとＢ１の各領域で診断
を許可 ５０回≦学習回数＜２００回：ＡとＢ１とＢ２の各領
域で診断を許可 ２００回≦学習回数：ＡとＢ（＝Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）
の各領域で診断を許可 ここで、従来例でいう学習値が収束した場合はの場合
に、また第１実施例はの場合に相当する。したがっ
て、第２実施例では第１実施例よりも、、の場合
が新たに加わるので、さらに診断の機会を増やすことが
できる。
域だけで診断を許可 １回≦学習回数＜１０回：Ａ領域だけで診断を許可 １０回≦学習回数＜５０回：ＡとＢ１の各領域で診断
を許可 ５０回≦学習回数＜２００回：ＡとＢ１とＢ２の各領
域で診断を許可 ２００回≦学習回数：ＡとＢ（＝Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）
の各領域で診断を許可 ここで、従来例でいう学習値が収束した場合はの場合
に、また第１実施例はの場合に相当する。したがっ
て、第２実施例では第１実施例よりも、、の場合
が新たに加わるので、さらに診断の機会を増やすことが
できる。
【００４６】なお、図１１の領域の区分けは図８の特性
に合わせたものであるが、図１２のようにしてもかまわ
ない。また、〜の各場合で上記（７ａ）式〜（７
ｃ）式の学習速度係数を異ならせることもできる。
に合わせたものであるが、図１２のようにしてもかまわ
ない。また、〜の各場合で上記（７ａ）式〜（７
ｃ）式の学習速度係数を異ならせることもできる。
【００４７】
【発明の効果】第１の発明は、燃焼行程に対応する所定
のクランク角度区間に要する時間を気筒別に計測する手
段と、この計測値の気筒毎のバラツキを補正するための
学習値を演算する手段と、この学習値の演算回数を計測
する手段と、この学習値の演算回数に応じて失火判定の
許可領域を設定する手段と、この設定された許可領域に
運転条件が属するかどうかを判定する手段と、この判定
結果より運転条件が許可領域に属するとき前記学習値で
前記計測値を補正した値の変動状態から前記失火判定を
行う手段とを設けたので、学習値が収束する前や未学習
の状態で小さくない計測値の気筒間バラツキがある場合
にも、要求精度を満たせる領域があるかぎり失火判定が
行われることから、失火判定の機会を増やすことができ
る。
のクランク角度区間に要する時間を気筒別に計測する手
段と、この計測値の気筒毎のバラツキを補正するための
学習値を演算する手段と、この学習値の演算回数を計測
する手段と、この学習値の演算回数に応じて失火判定の
許可領域を設定する手段と、この設定された許可領域に
運転条件が属するかどうかを判定する手段と、この判定
結果より運転条件が許可領域に属するとき前記学習値で
前記計測値を補正した値の変動状態から前記失火判定を
行う手段とを設けたので、学習値が収束する前や未学習
の状態で小さくない計測値の気筒間バラツキがある場合
にも、要求精度を満たせる領域があるかぎり失火判定が
行われることから、失火判定の機会を増やすことができ
る。
【００４８】第２の発明は、第１の発明において、前記
失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が増えていく
ほどエンジン負荷が小さくなる方向に向かって拡大する
ので、失火判定の機会を増やすことができる。
失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が増えていく
ほどエンジン負荷が小さくなる方向に向かって拡大する
ので、失火判定の機会を増やすことができる。
【００４９】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が
増えていくほどエンジン回転数が大きくなる方向に向か
って拡大するので、失火判定の機会を増やすことができ
る。
いて、前記失火判定の許可領域を、学習値の演算回数が
増えていくほどエンジン回転数が大きくなる方向に向か
って拡大するので、失火判定の機会を増やすことができ
る。
【図１】実施例の制御システム図である。
【図２】ａ，ｂ，ｃの各計測区間を説明するための図で
ある。
ある。
【図３】計測誤差の説明図である。
【図４】計測誤差の説明図である。
【図５】失火による回転への影響とギア精度による回転
への影響を示す説明図である。
への影響を示す説明図である。
【図６】第１実施例のリングギア学習を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図７】学習値の収束を示す波形図である。
【図８】負荷とエンジン回転数に対するＳ／Ｎ比の特性
図である。
図である。
【図９】第１実施例の診断領域図である。
【図１０】第２実施例のリングギア学習を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図１１】第２実施例の診断領域図である。
【図１２】第３実施例の診断領域図である。
【図１３】従来例の失火判定を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図１４】従来例の失火判定を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図１５】第１の発明のクレーム対応図である。
【図１６】実際の制御における診断領域図である。
【図１７】図１６のステップ５，６における実際の診断
許可を説明するためのフローチャートである。
許可を説明するためのフローチャートである。
１ エンジン本体 ２ クランクシャフト ４ リングギア ５ 磁気ピックアップ ６ クランク角センサー ７ コントロールユニット １１ 時間計測手段 １２ 学習値演算手段 １３ 学習回数計測手段 １４ 許可領域設定手段 １５ 判定手段 １６ 失火判定手段
Claims (3)
- 【請求項１】燃焼行程に対応する所定のクランク角度区
間に要する時間を気筒別に計測する手段と、 この計測値の気筒毎のバラツキを補正するための学習値
を演算する手段と、 この学習値の演算回数を計測する手段と、 この学習値の演算回数に応じて失火判定の許可領域を設
定する手段と、 この設定された許可領域に運転条件が属するかどうかを
判定する手段と、 この判定結果より運転条件が許可領域に属するとき前記
学習値で前記計測値を補正した値の変動状態から前記失
火判定を行う手段とを設けたことを特徴とするエンジン
の失火診断装置。 - 【請求項２】前記失火判定の許可領域を、学習値の演算
回数が増えていくほどエンジン負荷が小さくなる方向に
向かって拡大することを特徴とする請求項１に記載のエ
ンジンの失火診断装置。 - 【請求項３】前記失火判定の許可領域を、学習値の演算
回数が増えていくほどエンジン回転数が大きくなる方向
に向かって拡大することを特徴とする請求項１または２
に記載のエンジンの失火診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06770295A JP3284817B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エンジンの失火診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06770295A JP3284817B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エンジンの失火診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261054A true JPH08261054A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3284817B2 JP3284817B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=13352560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06770295A Expired - Fee Related JP3284817B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エンジンの失火診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3284817B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1873383A1 (en) * | 2005-04-20 | 2008-01-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Misfire detection device for internal combustion engine |
| WO2009112911A1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine misfire diagnostic apparatus and method |
| JP2011106403A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関燃焼状態検出装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4919819B2 (ja) | 2007-01-24 | 2012-04-18 | 富士通株式会社 | マイクロマシンデバイスの駆動制御方法および装置 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP06770295A patent/JP3284817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1873383A1 (en) * | 2005-04-20 | 2008-01-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Misfire detection device for internal combustion engine |
| EP1873383A4 (en) * | 2005-04-20 | 2015-03-25 | Toyota Motor Co Ltd | IGNITION COUNTER DETECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| WO2009112911A1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine misfire diagnostic apparatus and method |
| JP2009215999A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの失火診断装置及び失火診断方法 |
| US8136390B2 (en) | 2008-03-11 | 2012-03-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine misfire diagnostic apparatus and method |
| JP2011106403A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関燃焼状態検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3284817B2 (ja) | 2002-05-20 |
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