JPH09317619A - 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
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- JPH09317619A JPH09317619A JP13363896A JP13363896A JPH09317619A JP H09317619 A JPH09317619 A JP H09317619A JP 13363896 A JP13363896 A JP 13363896A JP 13363896 A JP13363896 A JP 13363896A JP H09317619 A JPH09317619 A JP H09317619A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 点火プラグに燻りが発生したときにも確実に
失火を検出することのできる内燃機関の失火検出装置を
提供する。 【解決手段】 気筒内の混合ガスが点火プラグ１２の放
電により正常に燃焼したときにイオンが発生する期間以
外の期間に検出抵抗１６の両端に発生する電圧をマイク
ロコンピュータ１８に取り込むことによって点火プラグ
１２の燻りによる絶縁抵抗の低下度合いを測定する。イ
オンが発生する期間においてマイクロコンピュータ１８
に取り込まれた検出抵抗１６の両端に発生する電圧がし
きい値以上であるときは正常な着火、しきい値以下であ
るときには失火と判定されるが、このしきい値は絶縁抵
抗の低下度合いに応じて補正される。従って、点火プラ
グに燻りが発生したときにも失火を確実に検出すること
が可能となる。
失火を検出することのできる内燃機関の失火検出装置を
提供する。 【解決手段】 気筒内の混合ガスが点火プラグ１２の放
電により正常に燃焼したときにイオンが発生する期間以
外の期間に検出抵抗１６の両端に発生する電圧をマイク
ロコンピュータ１８に取り込むことによって点火プラグ
１２の燻りによる絶縁抵抗の低下度合いを測定する。イ
オンが発生する期間においてマイクロコンピュータ１８
に取り込まれた検出抵抗１６の両端に発生する電圧がし
きい値以上であるときは正常な着火、しきい値以下であ
るときには失火と判定されるが、このしきい値は絶縁抵
抗の低下度合いに応じて補正される。従って、点火プラ
グに燻りが発生したときにも失火を確実に検出すること
が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の失火検出
装置に係わり、特に点火プラグに燻りが発生したときに
も確実に失火を検出することのできる内燃機関の失火検
出装置に関する。
装置に係わり、特に点火プラグに燻りが発生したときに
も確実に失火を検出することのできる内燃機関の失火検
出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】気筒内で混合ガスが正常に燃焼したとき
に気筒内に生じるイオンを介して電流が流れることを利
用した内燃機関の失火検出装置は公知である。即ち、点
火プラグの放電により気筒内の混合ガスが正常に着火す
ると混合ガスがイオン化し、このイオンを介してコンデ
ンサに充電された電荷が放電されるため、検出抵抗の両
端に電圧が発生する。
に気筒内に生じるイオンを介して電流が流れることを利
用した内燃機関の失火検出装置は公知である。即ち、点
火プラグの放電により気筒内の混合ガスが正常に着火す
ると混合ガスがイオン化し、このイオンを介してコンデ
ンサに充電された電荷が放電されるため、検出抵抗の両
端に電圧が発生する。
【０００３】逆に点火プラグの放電にもかかわらず混合
ガスが着火しないとき、即ち失火が発生したときは検出
抵抗の両端に電圧は発生しない。従って検出抵抗の両端
に所定のしきい値電圧以上の電圧が発生したか否かをマ
イクロコンピュータで検出することにより、失火を検出
することが可能となる。しかしながら、燃料あるいは潤
滑油に含まれる添加剤等が炭化して点火プラグに固着す
る、いわゆる燻りが発生した場合には、点火プラグの絶
縁が悪化し失火しているにもかかわらず漏洩電流が流れ
て失火と判定されないおそれがある。
ガスが着火しないとき、即ち失火が発生したときは検出
抵抗の両端に電圧は発生しない。従って検出抵抗の両端
に所定のしきい値電圧以上の電圧が発生したか否かをマ
イクロコンピュータで検出することにより、失火を検出
することが可能となる。しかしながら、燃料あるいは潤
滑油に含まれる添加剤等が炭化して点火プラグに固着す
る、いわゆる燻りが発生した場合には、点火プラグの絶
縁が悪化し失火しているにもかかわらず漏洩電流が流れ
て失火と判定されないおそれがある。
【０００４】図２は従来の失火検出装置による失火検出
原理の説明図であって、（イ）は点火プラグに燻りがな
いときに混合ガスが正常に着火した場合、（ロ）は点火
プラグに燻りがないときに失火した場合、（ハ）は点火
プラグに燻りがあるときに失火した場合、（ニ）は点火
プラグに燻りがあるときに混合ガスが正常に着火した場
合の波形図であって、それぞれにおいて上のグラフは点
火指令信号を、下のグラフはマイクロコンピュータに入
力される電圧波形を表す。
原理の説明図であって、（イ）は点火プラグに燻りがな
いときに混合ガスが正常に着火した場合、（ロ）は点火
プラグに燻りがないときに失火した場合、（ハ）は点火
プラグに燻りがあるときに失火した場合、（ニ）は点火
プラグに燻りがあるときに混合ガスが正常に着火した場
合の波形図であって、それぞれにおいて上のグラフは点
火指令信号を、下のグラフはマイクロコンピュータに入
力される電圧波形を表す。
【０００５】即ち点火プラグに燻りがないときに混合ガ
スが正常に着火した場合（イ）においては、点火指令信
号の立ち上がり時刻ｔ1 で点火コイルの２次巻線にはパ
ルスが発生し、点火指令信号の立ち下がり後時刻ｔ2 か
らｔ3 の間で点火プラグが放電する。時刻ｔ3 からｔ4
の間で点火コイルの２次巻線には、残留エネルギによる
ノイズが発生するが、時刻ｔ4 以後は混合ガスが燃焼し
たことによるイオン電流が発生し、時刻ｔ5 においてピ
ークに達しその後徐々に減少する。
スが正常に着火した場合（イ）においては、点火指令信
号の立ち上がり時刻ｔ1 で点火コイルの２次巻線にはパ
ルスが発生し、点火指令信号の立ち下がり後時刻ｔ2 か
らｔ3 の間で点火プラグが放電する。時刻ｔ3 からｔ4
の間で点火コイルの２次巻線には、残留エネルギによる
ノイズが発生するが、時刻ｔ4 以後は混合ガスが燃焼し
たことによるイオン電流が発生し、時刻ｔ5 においてピ
ークに達しその後徐々に減少する。
【０００６】これに対し点火プラグに燻りがないときに
失火した場合（ロ）においては、時刻ｔ4 以後において
イオン電流は検出されない。従って点火プラグに燻りが
ないときには、時刻ｔ4 から時刻ｔ5 より後の適当な時
刻ｔ6 までの間に予め定められたしきい値α以上のイオ
ン電流が検出されるか否かによって失火したか否かを判
定することが可能である。
失火した場合（ロ）においては、時刻ｔ4 以後において
イオン電流は検出されない。従って点火プラグに燻りが
ないときには、時刻ｔ4 から時刻ｔ5 より後の適当な時
刻ｔ6 までの間に予め定められたしきい値α以上のイオ
ン電流が検出されるか否かによって失火したか否かを判
定することが可能である。
【０００７】しかしながら、点火プラグに燻りが発生し
た場合には、点火指令信号の立ち上がり時刻ｔ1 以後に
漏洩電流が発生するだけでなく、例え失火が発生した場
合（ハ）には時刻ｔ4 以後に漏洩電流が発生する。しか
もこの漏洩電流はしきい値α以上であることが一般的で
ある。なお点火プラグに燻りが発生しかつ混合ガスが着
火した場合（ニ）には、時刻ｔ4 以後では漏洩電流とイ
オン電流とが重畳した電流が検出される。
た場合には、点火指令信号の立ち上がり時刻ｔ1 以後に
漏洩電流が発生するだけでなく、例え失火が発生した場
合（ハ）には時刻ｔ4 以後に漏洩電流が発生する。しか
もこの漏洩電流はしきい値α以上であることが一般的で
ある。なお点火プラグに燻りが発生しかつ混合ガスが着
火した場合（ニ）には、時刻ｔ4 以後では漏洩電流とイ
オン電流とが重畳した電流が検出される。
【０００８】従って、点火プラグに燻りが発生したとき
には着火、失火を判定することは不可能である。このよ
うな燻りに起因する誤検出を防止するために、イオン電
流が流れることのないタイミングであっても燻りによる
漏洩電流は流れ得ることに着目して、電流の検出タイミ
ングを制御し、イオン電流が流れることのないタイミン
グ、即ち時刻ｔ1 からｔ2 までに間に電流が検出された
場合には誤検出のおそれがあるものとして失火検出を禁
止するイオン電流検出装置が提案されている（特開平４
−２５９６７１公報参照）。
には着火、失火を判定することは不可能である。このよ
うな燻りに起因する誤検出を防止するために、イオン電
流が流れることのないタイミングであっても燻りによる
漏洩電流は流れ得ることに着目して、電流の検出タイミ
ングを制御し、イオン電流が流れることのないタイミン
グ、即ち時刻ｔ1 からｔ2 までに間に電流が検出された
場合には誤検出のおそれがあるものとして失火検出を禁
止するイオン電流検出装置が提案されている（特開平４
−２５９６７１公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案にかかるイオン電流検出装置にあっては燻りが発生し
ているときには失火を検出することはできず、未燃ガス
が触媒コンバータに流入して燃焼し触媒コンバータに損
傷を与えることを回避することはできない。本発明は上
記課題に鑑みなされたものであって、点火プラグに燻り
が発生したときにも確実に失火を検出することのできる
内燃機関の失火検出装置を提供することを目的とする。
案にかかるイオン電流検出装置にあっては燻りが発生し
ているときには失火を検出することはできず、未燃ガス
が触媒コンバータに流入して燃焼し触媒コンバータに損
傷を与えることを回避することはできない。本発明は上
記課題に鑑みなされたものであって、点火プラグに燻り
が発生したときにも確実に失火を検出することのできる
内燃機関の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】請求項１に係る内燃機関
の失火検出装置は、点火プラグとグランドとの間に電圧
を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段によって電圧
が印加された点火プラグとグランドとの間に流れる電流
を検出する電流検出手段と、点火プラグの放電によって
混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中にイオンが
発生する期間以外の期間において電流検出手段によって
検出される電流に基づいて点火プラグの燻り度合いを検
出する燻り度合い検出手段と、点火プラグの放電によっ
て混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中にイオン
が発生する期間内に電流検出手段によって検出される電
流が燻り度合い検出手段で検出された点火プラグの燻り
度合いに応じて定められるしきい値電流以下であるとき
に失火を検出する失火検出手段と、を具備する。
の失火検出装置は、点火プラグとグランドとの間に電圧
を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段によって電圧
が印加された点火プラグとグランドとの間に流れる電流
を検出する電流検出手段と、点火プラグの放電によって
混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中にイオンが
発生する期間以外の期間において電流検出手段によって
検出される電流に基づいて点火プラグの燻り度合いを検
出する燻り度合い検出手段と、点火プラグの放電によっ
て混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中にイオン
が発生する期間内に電流検出手段によって検出される電
流が燻り度合い検出手段で検出された点火プラグの燻り
度合いに応じて定められるしきい値電流以下であるとき
に失火を検出する失火検出手段と、を具備する。
【００１１】上記内燃機関の失火検出装置にあっては、
イオン電流が発生する期間以外の期間に燻りによる漏洩
抵抗が測定され、この漏洩抵抗に基づいて失火と判定す
るしきい値が補正される。請求項２に係る内燃機関の失
火検出装置は、燻り度合い検出手段が、点火プラグの放
電によって混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中
にイオンが発生する期間以外の期間のうち点火コイルの
１次巻線への通電期間に電流検出手段によって電流を検
出する通電期間中電流検出手段と、点火プラグの放電に
よって混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中にイ
オンが発生する期間以外の期間のうち点火コイルの１次
巻線への通電期間以外の期間に電流検出手段によって電
流を検出する非通電期間中電流検出手段と、点火プラグ
の燻り度合いに応じて通電期間中電流検出手段と非通電
期間中電流検出手段とを切り換える切り換え手段と、か
ら構成される。
イオン電流が発生する期間以外の期間に燻りによる漏洩
抵抗が測定され、この漏洩抵抗に基づいて失火と判定す
るしきい値が補正される。請求項２に係る内燃機関の失
火検出装置は、燻り度合い検出手段が、点火プラグの放
電によって混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中
にイオンが発生する期間以外の期間のうち点火コイルの
１次巻線への通電期間に電流検出手段によって電流を検
出する通電期間中電流検出手段と、点火プラグの放電に
よって混合ガスが正常に着火した場合に混合ガス中にイ
オンが発生する期間以外の期間のうち点火コイルの１次
巻線への通電期間以外の期間に電流検出手段によって電
流を検出する非通電期間中電流検出手段と、点火プラグ
の燻り度合いに応じて通電期間中電流検出手段と非通電
期間中電流検出手段とを切り換える切り換え手段と、か
ら構成される。
【００１２】上記内燃機関の失火検出装置にあっては、
漏洩抵抗の測定時期が点火プラグの燻り度合いに応じて
切り換えられる。
漏洩抵抗の測定時期が点火プラグの燻り度合いに応じて
切り換えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る失火検出装置
の回路図であって、点火コイル１１には点火装置１０に
より点火指令が与えられる。点火コイル１１の２次巻線
の一端は点火プラグ１２に、他端は相互に逆方向に直列
接続された第１および第２のツェナーダイオード１３お
よび１４を介してグランドに接続されている。
の回路図であって、点火コイル１１には点火装置１０に
より点火指令が与えられる。点火コイル１１の２次巻線
の一端は点火プラグ１２に、他端は相互に逆方向に直列
接続された第１および第２のツェナーダイオード１３お
よび１４を介してグランドに接続されている。
【００１４】そして第１のツェナーダイオード１３に並
列にコンデンサ１５が、第２のツェナーダイオード１４
に並列に検出抵抗１６が接続されている。さらに検出抵
抗１６の両端に発生する電圧が反転増幅器１７を介して
マイクロコンピュータ１８に供給される。この回路にお
いて点火コイル１１の１次巻線に点火装置１０からパル
ス状の点火指令が供給されると、点火指令の立ち下がり
タイミングで点火コイル１１の２次巻線に誘起される高
電圧により点火プラグ１２が放電すると同時にコンデン
サ１５に第１のツェナーダイオード２３で規定される電
圧が充電される。
列にコンデンサ１５が、第２のツェナーダイオード１４
に並列に検出抵抗１６が接続されている。さらに検出抵
抗１６の両端に発生する電圧が反転増幅器１７を介して
マイクロコンピュータ１８に供給される。この回路にお
いて点火コイル１１の１次巻線に点火装置１０からパル
ス状の点火指令が供給されると、点火指令の立ち下がり
タイミングで点火コイル１１の２次巻線に誘起される高
電圧により点火プラグ１２が放電すると同時にコンデン
サ１５に第１のツェナーダイオード２３で規定される電
圧が充電される。
【００１５】即ち、コンデンサ１５の充電後はコンデン
サ１５を電源としてイオン電流検出回路が駆動される。
まず、以下に本発明で使用する燻り度合いの検出方法に
ついて説明する。図３は点火プラグ１２に燻りが発生し
たときのイオン電流検出回路の等価回路であって、点火
プラグ１２と並列に漏洩抵抗２１が並列された回路とな
る。
サ１５を電源としてイオン電流検出回路が駆動される。
まず、以下に本発明で使用する燻り度合いの検出方法に
ついて説明する。図３は点火プラグ１２に燻りが発生し
たときのイオン電流検出回路の等価回路であって、点火
プラグ１２と並列に漏洩抵抗２１が並列された回路とな
る。
【００１６】そして燻り度合いが小さいときは漏洩抵抗
２１の抵抗値は高くなり、燻り度合いが大きいときは漏
洩抵抗２１の抵抗値は低くなる。この等価回路に対して
オームの法則により以下の方程式が成立する。 （Ｒ1 ＋Ｒ2 ）×ｉ＋∫ｉｄｔ／Ｃ＝Ｖ0 （１） なお、Ｒ1 は検出抵抗１６の抵抗値 Ｒ2 は漏洩抵抗２１の抵抗値 Ｃ はコンデンサ１５の容量 Ｖ0 はコンデンサ１５の両端の電圧の初期値 よって、イオン電流に流れる電流ｉは次式により表され
る。
２１の抵抗値は高くなり、燻り度合いが大きいときは漏
洩抵抗２１の抵抗値は低くなる。この等価回路に対して
オームの法則により以下の方程式が成立する。 （Ｒ1 ＋Ｒ2 ）×ｉ＋∫ｉｄｔ／Ｃ＝Ｖ0 （１） なお、Ｒ1 は検出抵抗１６の抵抗値 Ｒ2 は漏洩抵抗２１の抵抗値 Ｃ はコンデンサ１５の容量 Ｖ0 はコンデンサ１５の両端の電圧の初期値 よって、イオン電流に流れる電流ｉは次式により表され
る。
【００１７】ｉ＝Ｖ0 ／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）×ｅｘｐ〔−ｔ
／｛Ｃ×（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）｝〕 従って検出抵抗１６の両端に発生するモニタ電圧ＶM は
次式により表される。 ＶM （ｔ）＝−（Ｖ0 ×Ｒ1 ）／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ） ×ｅｘｐ〔−ｔ／｛Ｃ×（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）｝〕 （２） 図４はモニタ電圧の波形図であって、横軸に時間を、縦
軸にモニタ電圧をとる。従って、予め定められた時刻ｔ
M におけるモニタ電圧ＶM （ｔM ）は次式となる。
／｛Ｃ×（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）｝〕 従って検出抵抗１６の両端に発生するモニタ電圧ＶM は
次式により表される。 ＶM （ｔ）＝−（Ｖ0 ×Ｒ1 ）／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ） ×ｅｘｐ〔−ｔ／｛Ｃ×（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）｝〕 （２） 図４はモニタ電圧の波形図であって、横軸に時間を、縦
軸にモニタ電圧をとる。従って、予め定められた時刻ｔ
M におけるモニタ電圧ＶM （ｔM ）は次式となる。
【００１８】 ＶM （ｔM ）＝−（Ｖ0 ×Ｒ1 ）／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ） ×ｅｘｐ〔−ｔM ／｛Ｃ×（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）｝〕 （３） ここで検出抵抗１６の抵抗値Ｒ1 、コンデンサ１５の容
量Ｃ、コンデンサ１５の両端の電圧の初期値Ｖ0 は設計
値として既知であり、時刻ｔM を固定してモニタ電圧Ｖ
M （ｔM ）を計測すれば上式から漏洩抵抗２１の抵抗値
Ｒ2 を算出することが可能であり、従って点火プラグ１
２の燻り度合いを定量的に評価することが可能となる。
量Ｃ、コンデンサ１５の両端の電圧の初期値Ｖ0 は設計
値として既知であり、時刻ｔM を固定してモニタ電圧Ｖ
M （ｔM ）を計測すれば上式から漏洩抵抗２１の抵抗値
Ｒ2 を算出することが可能であり、従って点火プラグ１
２の燻り度合いを定量的に評価することが可能となる。
【００１９】先に説明したように点火プラグに燻りが発
生した場合には混合ガスが燃焼したときに流れるイオン
電流は燻りによる漏洩電流と重畳して流れるため、燻り
度合いに応じてイオン電流のしきい値を補正することに
より燻りが発生した場合にも失火判定を実行することが
可能となる。図５は上記原理に基づいてマイクロコンピ
ュータ１８で実行される失火判定ルーチンのフローチャ
ートであって、点火装置１０から出力される点火指令信
号の立ち下がり（時刻ｔ2 ）に処理が開始される。
生した場合には混合ガスが燃焼したときに流れるイオン
電流は燻りによる漏洩電流と重畳して流れるため、燻り
度合いに応じてイオン電流のしきい値を補正することに
より燻りが発生した場合にも失火判定を実行することが
可能となる。図５は上記原理に基づいてマイクロコンピ
ュータ１８で実行される失火判定ルーチンのフローチャ
ートであって、点火装置１０から出力される点火指令信
号の立ち下がり（時刻ｔ2 ）に処理が開始される。
【００２０】ステップ５１において、失火判定ルーチン
の処理開始後の時間Ｔが予め定められた時間Ｔ25が経過
するまで待機をする。なお時間Ｔ25は点火指令信号の立
ち下がり後放電および残留エネルギに基づくノイズがお
さまりイオン電流のピークが発生する時間として設定さ
れる。時間Ｔ25が経過したときはステップ５２に進み、
検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔ5 ）を読み込
む。
の処理開始後の時間Ｔが予め定められた時間Ｔ25が経過
するまで待機をする。なお時間Ｔ25は点火指令信号の立
ち下がり後放電および残留エネルギに基づくノイズがお
さまりイオン電流のピークが発生する時間として設定さ
れる。時間Ｔ25が経過したときはステップ５２に進み、
検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔ5 ）を読み込
む。
【００２１】次にステップ５３に進み、失火判定ルーチ
ンの処理開始後の時間Ｔが予め定められた時間Ｔ2Mが経
過するまで待機する。なお時間Ｔ2Mは時間Ｔ25より長い
時間として設定される。時間Ｔ2Mが経過すればステップ
５３で肯定判定され、ステップ５４でモニタ時刻ｔM に
おいて検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔM ）を
読み込み、ステップ５５で失火判定処理を実行してこの
ルーチンを終了する。
ンの処理開始後の時間Ｔが予め定められた時間Ｔ2Mが経
過するまで待機する。なお時間Ｔ2Mは時間Ｔ25より長い
時間として設定される。時間Ｔ2Mが経過すればステップ
５３で肯定判定され、ステップ５４でモニタ時刻ｔM に
おいて検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔM ）を
読み込み、ステップ５５で失火判定処理を実行してこの
ルーチンを終了する。
【００２２】図６はステップ５５で実行される失火判定
処理の詳細フローチャートであって、ステップ５５１に
おいて、（３）式において ＶM （ｔM ）＝Ｖ（ｔM ） として、漏洩抵抗２１の値Ｒ2 を算出する。続いてステ
ップ５５２において、前ステップで算出された漏洩抵抗
２１の値Ｒ 2 の値を使用して、（２）に基づいて時刻ｔ
5 における漏洩電圧Ｖl を算出する。
処理の詳細フローチャートであって、ステップ５５１に
おいて、（３）式において ＶM （ｔM ）＝Ｖ（ｔM ） として、漏洩抵抗２１の値Ｒ2 を算出する。続いてステ
ップ５５２において、前ステップで算出された漏洩抵抗
２１の値Ｒ 2 の値を使用して、（２）に基づいて時刻ｔ
5 における漏洩電圧Ｖl を算出する。
【００２３】 Ｖl ＝ＶM （ｔ5 ）＝−（Ｖ0 ×Ｒ1 ）／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ） ×ｅｘｐ〔−ｔ5 ／｛Ｃ×（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）｝〕 （４） ステップ５５３において、ステップ５３で読み込まれた
検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔ5 ）が漏洩電
圧Ｖl と予め定められたしきい値αとの加算値より大き
いかを判定する。なお、しきい値αは燻りが発生してい
ない場合にイオン電流のピークを検出することができる
値として設定される。
検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔ5 ）が漏洩電
圧Ｖl と予め定められたしきい値αとの加算値より大き
いかを判定する。なお、しきい値αは燻りが発生してい
ない場合にイオン電流のピークを検出することができる
値として設定される。
【００２４】ステップ５５３で肯定判定されたときはス
テップ５５４で着火判定し、ステップ５５３で否定判定
されたときはステップ５５５で失火判定してこの処理を
終了する。なお実際の車両は、所定の時間内に失火と判
定される割合、即ち失火率が所定値より大きくなったと
きには、内燃機関排気管に設置される触媒が損傷される
おそれがあるものとして警報を発するように構成され
る。
テップ５５４で着火判定し、ステップ５５３で否定判定
されたときはステップ５５５で失火判定してこの処理を
終了する。なお実際の車両は、所定の時間内に失火と判
定される割合、即ち失火率が所定値より大きくなったと
きには、内燃機関排気管に設置される触媒が損傷される
おそれがあるものとして警報を発するように構成され
る。
【００２５】上記実施例においてはモニタ時刻ｔM にお
いて検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔM ）に基
づいて点火プラグ１２の燻り度合いが決定されるが、こ
の電圧が低下した場合にはマイクロコンピュータ１８で
の読み取り精度も低下し燻り度合いの決定精度、即ち漏
洩抵抗の算出精度が悪化し、失火判定に誤りが生じるお
それを避けることができない。
いて検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔM ）に基
づいて点火プラグ１２の燻り度合いが決定されるが、こ
の電圧が低下した場合にはマイクロコンピュータ１８で
の読み取り精度も低下し燻り度合いの決定精度、即ち漏
洩抵抗の算出精度が悪化し、失火判定に誤りが生じるお
それを避けることができない。
【００２６】この課題を解決するために、点火プラグ１
２に燻りが発生した場合には点火装置１０から点火指令
信号が出力されている間、即ち時刻ｔ1 からｔ2 の間に
も漏洩電流が流れ、その値は一般的にモニタ時刻ｔM に
おいて検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔM ）に
対応する電流より大きいことを利用することが可能であ
る。
２に燻りが発生した場合には点火装置１０から点火指令
信号が出力されている間、即ち時刻ｔ1 からｔ2 の間に
も漏洩電流が流れ、その値は一般的にモニタ時刻ｔM に
おいて検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔM ）に
対応する電流より大きいことを利用することが可能であ
る。
【００２７】図７は点火プラグ１２に燻りがあるときに
点火装置１０から点火指令信号が出力されている間に検
出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ16と点火プラグ１２
の絶縁抵抗との関係を示すグラフであって、横軸は絶縁
抵抗の対数値を、縦軸は電圧を表す。なおこのグラフに
おいて黒点は実測値を、実線は実測値をフィッティング
した曲線である。
点火装置１０から点火指令信号が出力されている間に検
出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ16と点火プラグ１２
の絶縁抵抗との関係を示すグラフであって、横軸は絶縁
抵抗の対数値を、縦軸は電圧を表す。なおこのグラフに
おいて黒点は実測値を、実線は実測値をフィッティング
した曲線である。
【００２８】即ち、点火プラグ１２の漏洩抵抗Ｒ2 は電
圧Ｖ16の関数として表すことが可能である。 Ｒ2 ＝Ｒ2 （Ｖ16） （５） このグラフから理解できるように、漏洩抵抗が小さい、
即ち燻り度合いが小さい場合は電圧Ｖ16は高くなりマイ
クロコンピュータが読み取り可能な最大電圧を越えるこ
ともあるが、燻り度合いの小さいときは時刻ｔ4 以降の
漏洩電流の降下度合いが少ないためモニタ時刻ｔM にお
ける読み込み電圧の精度はさほど悪化しない。
圧Ｖ16の関数として表すことが可能である。 Ｒ2 ＝Ｒ2 （Ｖ16） （５） このグラフから理解できるように、漏洩抵抗が小さい、
即ち燻り度合いが小さい場合は電圧Ｖ16は高くなりマイ
クロコンピュータが読み取り可能な最大電圧を越えるこ
ともあるが、燻り度合いの小さいときは時刻ｔ4 以降の
漏洩電流の降下度合いが少ないためモニタ時刻ｔM にお
ける読み込み電圧の精度はさほど悪化しない。
【００２９】そこで第２の実施例においては、電圧の読
み込みタイミングを適宜切り換えることによって燻り度
合いの精度を維持することとする。図８はマイクロコン
ピュータ１８で実行される第２の失火判定ルーチンのフ
ローチャートであって、点火装置１０から出力される点
火指令信号の立ち上がりで実行が開始される。
み込みタイミングを適宜切り換えることによって燻り度
合いの精度を維持することとする。図８はマイクロコン
ピュータ１８で実行される第２の失火判定ルーチンのフ
ローチャートであって、点火装置１０から出力される点
火指令信号の立ち上がりで実行が開始される。
【００３０】ステップ８１において、第２の失火判定ル
ーチン実行開始後の経過時間Ｔが予め定められた時間Ｔ
1Pとなるまで待機する。なお時間Ｔ1Pは点火装置１０か
ら点火指令信号が出力されている間の時間として設定さ
れる。時間Ｔ1Pが経過するとステップ８１で肯定判定さ
れてステップ８２に進み、検出抵抗１６の両端に発生す
る電圧Ｖ（ｔP ）を読み込む。
ーチン実行開始後の経過時間Ｔが予め定められた時間Ｔ
1Pとなるまで待機する。なお時間Ｔ1Pは点火装置１０か
ら点火指令信号が出力されている間の時間として設定さ
れる。時間Ｔ1Pが経過するとステップ８１で肯定判定さ
れてステップ８２に進み、検出抵抗１６の両端に発生す
る電圧Ｖ（ｔP ）を読み込む。
【００３１】ステップ８３において、予め定められた時
間Ｔ15が経過するまで待機をする。なお時間Ｔ15は点火
指令信号の立ち上がり後放電および残留エネルギに基づ
くノイズがおさまりイオン電流のピークが発生すると予
想される時間として設定される。時間Ｔ15が経過したと
きはステップ８３で肯定判定されてステップ８４に進
み、検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔ5 ）を読
み取る。
間Ｔ15が経過するまで待機をする。なお時間Ｔ15は点火
指令信号の立ち上がり後放電および残留エネルギに基づ
くノイズがおさまりイオン電流のピークが発生すると予
想される時間として設定される。時間Ｔ15が経過したと
きはステップ８３で肯定判定されてステップ８４に進
み、検出抵抗１６の両端に発生する電圧Ｖ（ｔ5 ）を読
み取る。
【００３２】続いてステップ８５において予め定められ
た時間Ｔ1Mが経過するまで待機する。なお時間Ｔ1Mは時
間Ｔ15より長い時間として設定される。時間Ｔ1Mが経過
すればステップ８５で肯定判定され、ステップ８６でモ
ニタ時刻ｔM において検出抵抗１６の両端に発生する電
圧Ｖ（ｔM ）を読み込み、ステップ８７で第２の失火判
定処理を実行してこのルーチンを終了する。
た時間Ｔ1Mが経過するまで待機する。なお時間Ｔ1Mは時
間Ｔ15より長い時間として設定される。時間Ｔ1Mが経過
すればステップ８５で肯定判定され、ステップ８６でモ
ニタ時刻ｔM において検出抵抗１６の両端に発生する電
圧Ｖ（ｔM ）を読み込み、ステップ８７で第２の失火判
定処理を実行してこのルーチンを終了する。
【００３３】図９はステップ８７で実行される第２の失
火判定処理の詳細フローチャートであって、ステップ８
７１において時刻ｔP における電圧Ｖ（ｔP ）が予め定
められた上限電圧ＶU 以上であるかを判定する。なお、
上限電圧ＶU はマイクロコンピュータ１８が読み込むこ
とのできる最大電圧より若干低い電圧として定められ
る。
火判定処理の詳細フローチャートであって、ステップ８
７１において時刻ｔP における電圧Ｖ（ｔP ）が予め定
められた上限電圧ＶU 以上であるかを判定する。なお、
上限電圧ＶU はマイクロコンピュータ１８が読み込むこ
とのできる最大電圧より若干低い電圧として定められ
る。
【００３４】ステップ８７１で否定判定されたときはス
テップ８７２に進み、時刻ｔM における電圧Ｖ（ｔM ）
が予め定められた下限電圧ＶL 以下であるかを判定す
る。なお、下限電圧ＶL はマイクロコンピュータ１８が
読み込むことのできる最小電圧より若干高い電圧として
定められる。ステップ８７１あるいは８７２で肯定判定
されたときは、ステップ８７３で（３）式を使用して漏
洩抵抗２１の抵抗値Ｒ2 を算出してステップ８７５に進
む。
テップ８７２に進み、時刻ｔM における電圧Ｖ（ｔM ）
が予め定められた下限電圧ＶL 以下であるかを判定す
る。なお、下限電圧ＶL はマイクロコンピュータ１８が
読み込むことのできる最小電圧より若干高い電圧として
定められる。ステップ８７１あるいは８７２で肯定判定
されたときは、ステップ８７３で（３）式を使用して漏
洩抵抗２１の抵抗値Ｒ2 を算出してステップ８７５に進
む。
【００３５】逆にステップ８７２で否定判定されたとき
は、ステップ８７４で図７に示すグラフを使用して電圧
Ｖ（ｔP ）から漏洩抵抗２１の抵抗値Ｒ2 を算出してス
テップ８７５に進む。ステップ８７５においてステップ
８７３あるいは８７４で算出された漏洩抵抗２１の抵抗
値Ｒ2 を使用して（２）に基づいて時刻ｔ5 における漏
洩電圧Ｖl を算出する。
は、ステップ８７４で図７に示すグラフを使用して電圧
Ｖ（ｔP ）から漏洩抵抗２１の抵抗値Ｒ2 を算出してス
テップ８７５に進む。ステップ８７５においてステップ
８７３あるいは８７４で算出された漏洩抵抗２１の抵抗
値Ｒ2 を使用して（２）に基づいて時刻ｔ5 における漏
洩電圧Ｖl を算出する。
【００３６】 Ｖl ＝ＶM （ｔ5 ）＝−（Ｖ0 ×Ｒ1 ）／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ） ×ｅｘｐ〔−ｔ5 ／｛Ｃ×（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）｝〕 （６） ステップ８７６において、時刻ｔ5 における電圧Ｖ（ｔ
5 ）が漏洩電圧Ｖl と予め定められたしきい値αとの加
算値より大きいかを判定する。なお、しきい値αは燻り
が発生していない場合にイオン電流のピークを検出する
ことができる値として設定される。
5 ）が漏洩電圧Ｖl と予め定められたしきい値αとの加
算値より大きいかを判定する。なお、しきい値αは燻り
が発生していない場合にイオン電流のピークを検出する
ことができる値として設定される。
【００３７】ステップ８７６で肯定判定されたときはス
テップ８７７で着火判定し、ステップ８７６で否定判定
されたときはステップ８７８で失火判定してこの処理を
終了する。即ち、第２の実施例によれば絶縁抵抗の低下
度合いを正確に算出することができ、失火判定の精度を
高めることが可能となる。
テップ８７７で着火判定し、ステップ８７６で否定判定
されたときはステップ８７８で失火判定してこの処理を
終了する。即ち、第２の実施例によれば絶縁抵抗の低下
度合いを正確に算出することができ、失火判定の精度を
高めることが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】請求項１にかかる内燃機関の失火検出装
置によれば、混合ガスの燃焼によりイオンが発生する期
間以外の期間で燻りに起因する絶縁抵抗の低下度合いを
測定し、この低下度合いに応じて失火か否かを判定する
しきい値を補正することによって燻りが発生した場合の
失火を確実に検出することが可能となる。
置によれば、混合ガスの燃焼によりイオンが発生する期
間以外の期間で燻りに起因する絶縁抵抗の低下度合いを
測定し、この低下度合いに応じて失火か否かを判定する
しきい値を補正することによって燻りが発生した場合の
失火を確実に検出することが可能となる。
【００３９】請求項２にかかる内燃機関の失火検出装置
によれば、燻り度合いが大きいときは点火コイルの１次
巻線への通電期間中の測定値に基づいて絶縁抵抗の低下
度合いを決定し、燻り度合いが小さいときは混合ガスの
燃焼によりイオンが発生する期間以外の期間のうち点火
コイルの１次巻線への通電期間以外の測定値に基づいて
絶縁抵抗の低下度合いを決定することにより失火検出精
度を向上することが可能となる。
によれば、燻り度合いが大きいときは点火コイルの１次
巻線への通電期間中の測定値に基づいて絶縁抵抗の低下
度合いを決定し、燻り度合いが小さいときは混合ガスの
燃焼によりイオンが発生する期間以外の期間のうち点火
コイルの１次巻線への通電期間以外の測定値に基づいて
絶縁抵抗の低下度合いを決定することにより失火検出精
度を向上することが可能となる。
【図１】本発明に係る失火検出装置の回路図である。
【図２】従来の失火検出装置の失火検出原理の説明図で
ある。
ある。
【図３】燻り発生時の等価回路である。
【図４】モニタ電圧の波形図である。
【図５】失火判定ルーチンのフローチャートである。
【図６】失火判定処理のフローチャートである。
【図７】電圧Ｖ16と絶縁抵抗Ｒ2 の関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図８】第２の失火判定ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
【図９】第２の失火判定処理のフローチャートである。
１０…点火装置 １１…点火コイル １２…点火プラグ １３…第１のツェナーダイオード １４…第２のツェナーダイオード １５…コンデンサ １６…検出抵抗 １７…反転増幅器 １８…マイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紅林 洋一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 点火プラグとグランドとの間に電圧を印
加する電圧印加手段と、 前記電圧印加手段によって電圧が印加された点火プラグ
とグランドとの間に流れる電流を検出する電流検出手段
と、 点火プラグの放電によって混合ガスが正常に着火した場
合に混合ガス中にイオンが発生する期間以外の期間にお
いて前記電流検出手段によって検出される電流に基づい
て点火プラグの燻り度合いを検出する燻り度合い検出手
段と、 点火プラグの放電によって混合ガスが正常に着火した場
合に混合ガス中にイオンが発生する期間内に前記電流検
出手段によって検出される電流が前記燻り度合い検出手
段で検出された点火プラグの燻り度合いに応じて定めら
れるしきい値電流以下であるときに失火を検出する失火
検出手段と、を具備する内燃機関の失火検出装置。 - 【請求項２】 前記燻り度合い検出手段が、 点火プラグの放電によって混合ガスが正常に着火した場
合に混合ガス中にイオンが発生する期間以外の期間のう
ち点火コイルの１次巻線への通電期間に前記電流検出手
段によって電流を検出する通電期間中電流検出手段と、 点火プラグの放電によって混合ガスが正常に着火した場
合に混合ガス中にイオンが発生する期間以外の期間のう
ち点火コイルの１次巻線への通電期間以外の期間に前記
電流検出手段によって電流を検出する非通電期間中電流
検出手段と、点火プラグの燻り度合いに応じて通電期間
中電流検出手段と前記非通電期間中電流検出手段とを切
り換える切り換え手段と、から構成される請求項１に記
載の内燃機関の失火検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13363896A JPH09317619A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
| EP97108519A EP0810368A3 (en) | 1996-05-28 | 1997-05-27 | An apparatus for detecting misfiring of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13363896A JPH09317619A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09317619A true JPH09317619A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15109508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13363896A Pending JPH09317619A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0810368A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09317619A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100346428B1 (ko) * | 2000-07-18 | 2002-08-01 | 기아자동차주식회사 | 자동차용 가솔린 엔진의 점화 플러그 실화 진단 방법 |
| JP2012117420A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関用のイオン電流検出処理装置 |
| JP2013113117A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態判定装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19838222A1 (de) | 1998-08-22 | 2000-02-24 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Auswertung eines Ionenstromsignales einer selbstzündenden Brennkraftmaschine |
| JP2001059442A (ja) | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 燃料直噴エンジンの制御方法及び記憶媒体 |
| JP2001073918A (ja) | 1999-09-02 | 2001-03-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | くすぶり検出方法 |
| DE19953710B4 (de) | 1999-11-08 | 2010-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Meßfenster-Positionierung für die Ionenstrommessung |
| JP2003021034A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-24 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態判別装置 |
| JP4434065B2 (ja) | 2005-04-22 | 2010-03-17 | 株式会社デンソー | 点火装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4349782A (en) * | 1980-11-21 | 1982-09-14 | Doss James D | Shielded differentiator for automotive ignition applications |
| JPS61169669A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | 点火栓の点火不良検出装置 |
| JP2771904B2 (ja) * | 1991-02-13 | 1998-07-02 | 三菱電機株式会社 | イオン電流検出装置 |
| US5337716A (en) * | 1992-02-04 | 1994-08-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| JPH07286552A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-10-31 | Hitachi Ltd | 内燃機関の失火検出装置 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP13363896A patent/JPH09317619A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-27 EP EP97108519A patent/EP0810368A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100346428B1 (ko) * | 2000-07-18 | 2002-08-01 | 기아자동차주식회사 | 자동차용 가솔린 엔진의 점화 플러그 실화 진단 방법 |
| JP2012117420A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 内燃機関用のイオン電流検出処理装置 |
| JP2013113117A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態判定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0810368A2 (en) | 1997-12-03 |
| EP0810368A3 (en) | 1999-08-18 |
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