JPH10331706A

JPH10331706A - エンジンの失火診断装置

Info

Publication number: JPH10331706A
Application number: JP14548497A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Sakamoto; 勝彦坂本; Kenji Mayahara; 健司馬屋原; Iwao Uchiumi; 巌内海
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 1998-12-15
Anticipated expiration: 2017-06-03
Also published as: JP3906521B2

Abstract

(57)【要約】【課題】排気ガス浄化触媒に悪影響を与える可能性が
高い重度の失火故障と、このような悪影響を与える可能
性が低い軽度の失火故障とをそれぞれ適正に診断する。【解決手段】失火故障診断用の診断期間を計測する診
断期間計測手段４１と、失火回数を計測する失火回数計
測手段４２と、失火故障判定用のしきい値を設定するし
きい値設定手段４３と、上記診断期間が予め設定された
基準時間となるまでの間に計測された失火回数と上記し
きい値とを比較してエンジンの失火故障を判定する失火
故障判定手段４４とを備え、予め設定された第１基準時
間内に計測された失火回数に応じてベーパ判定用の基準
失火回数を設定し、この基準失火回数と、上記第１基準
時間よりも長い第２基準時間内に計測された失火回数の
計測値とに基づいて燃料のベーパが発生しているか否か
を判定するベーパ判定手段４５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに失火故
障が発生しているか否かを診断するエンジンの失火診断
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンのインジェクタや点火
プラグ等に故障や劣化が生じると、失火が生じるこが避
けられず、このような失火が生じると、排気ガス中に未
燃焼ガスが混入され、この未燃焼ガスが排気ガス触媒中
で燃焼することにより排気ガス浄化触媒に悪影響を与え
るとともに、エミッションを悪化させることになるた
め、その早期発見が望まれている。

【０００３】ところで、高温状態にあるエンジンが始動
された場合には、インジェクタ内に存在する燃料に気泡
が生成されるベーパが生じると、この気泡の生成量に対
応して燃料噴射量が一時的に減り、空燃比がリーン化し
て失火や、半失火が生じることがある。このような失火
や、半失火は、その後にインジェクタに供給される燃料
によって当該インジェクタが冷却されるに応じて解消さ
れる一時的なものであり、実際は失火故障であると判定
せずに正常とみなすことが妥当である。

【０００４】このため、特開平４−３６０４４号公報に
示されるように、スタータモータの駆動開始時点から一
定時間に亘って失火判定停止期間を設け、この期間が経
過するまで失火判定を停止することにより、上記インジ
ェクタ内の燃料に気泡が生成されることによる失火が、
インジェクタの故障等に起因して発生する失火故障であ
ると誤判定されるのを防止し、上記失火判定停止期間の
経過後に失火故障が生じたか否かを適正に診断すること
が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に示されるよ
うに、エンジンの始動後に常に一定時間に亘って失火故
障の診断を停止するようにした構成によると、上記ベー
パが発生していない場合においても、エンジンの始動後
に一定時間が経過するまで失火故障の診断が行われない
ので、排気ガス浄化触媒に悪影響を与えるとともに、エ
ミッションを悪化させる失火故障を早期に診断すること
ができないという問題がある。

【０００６】また、上記失火故障には、インジェクタや
点火プラグの故障等に起因した失火の発生頻度が高い重
度の失火故障と、排気ガス中のＯ₂ 量を測定するＯ₂ セ
ンサの劣化等に起因する軽度の失火故障とがある。この
軽度の失火故障は、失火の発生頻度が低いので、上記排
気ガス浄化触媒を損傷させる等の弊害が生じる可能性は
低いが、上記失火故障を正確に診断することが困難であ
り、この失火故障が見逃され易い傾向がある。

【０００７】このため失火故障の診断期間を長くするこ
とにより、上記軽度の失火故障が発生した場合において
も、これを確実に診断できるようにし、これによってエ
ミッションが悪化するのを防止することが望ましいが、
上記診断期間を長くすると、上記重大な失火故障の発見
がさらに遅れるという問題がある。この重大な失火故障
の発見が遅れると、排気ガス中に多量の未燃焼ガスが混
入され、この未燃焼ガスが排気ガス触媒中で燃焼して排
気ガス浄化触媒が損傷することがあるので、これを早期
に診断できるようにすることが望まれる。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、エンジ
ンの失火故障を迅速かつ適正に診断することができるエ
ンジンの失火診断装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
失火故障診断用の診断期間を計測する診断期間計測手段
と、エンジンの失火回数を計測する失火回数計測手段
と、エンジンの失火故障判定用のしきい値を設定するし
きい値設定手段と、予め設定された基準時間に対応した
診断期間が計測される間に上記失火回数計測手段より計
測された失火回数と上記しきい値設定手段によって設定
されたしきい値とを比較することによりエンジンに失火
故障が生じたか否かを判定する失火故障判定手段とを備
えたエンジンの失火診断装置であって、予め設定された
第１基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火
回数計測手段により計測された失火回数に応じてベーパ
判定用の基準失火回数を設定するとともに、上記第１基
準時間よりも長い時間に設定された第２基準時間に対応
した診断期間が計測される間に失火回数計測手段により
計測された失火回数の計測値と、上記ベーパ判定用の基
準失火回数とに基づいてインジェクタ内の燃料に気泡が
生成された状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段
を備え、このベーパ判定手段においてインジェクタ内の
燃料に気泡が生成された状態にあると判定された場合
に、上記失火故障判定手段による失火故障の判定を禁止
するように構成したものである。

【００１０】上記構成によれば、診断期間計測手段によ
って計測された診断期間が予め設定された第１基準時間
となるまでの間に、失火回数計測手段で計測された失火
回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数が設定され
る。そして、上記診断期間計測手段によって計測された
診断期間が第２基準時間となるまでの間に、失火回数計
測手段で計測された失火回数と、上記ベーパ判定用の基
準失火回数とが比較され、この基準失火回数よりも上記
失火回数の計測値が大きいことが確認された場合には、
上記第２基準時間内における失火がベーパに起因して発
生したものであると判定され、上記失火故障判定手段に
よる失火故障の判定が禁止されることになる。

【００１１】請求項２に係る発明は、上記請求項１記載
のエンジンの失火診断装置において、第１基準時間を第
２基準時間内の後半部に設定したものである。

【００１２】上記構成によれば、第１基準時間内におい
て失火故障判定手段により失火故障の診断が実行される
とともに、上記第２基準時間の後半部に設定された第１
基準時間の経過時点で、失火回数計測手段で計測された
失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数が設定さ
れ、このベーパ判定用の基準失火回数に基づいてインジ
ェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かが
判定されることになる。

【００１３】請求項３に係る発明は、上記請求項１また
は請求項２記載のエンジンの失火診断装置において、第
１基準時間をベーパ発生に起因した失火が発生する可能
性がある領域に設定したものである。

【００１４】上記構成によれば、第１基準時間内におい
て失火故障判定手段により失火故障の診断が実行される
とともに、上記第２基準時間内において、ベーパ発生に
起因した失火が発生する可能性がある領域に設定された
第１基準時間の経過時点で、失火回数計測手段で計測さ
れた失火回数に応じてベーパ判定用の基準失火回数が設
定され、このベーパ判定用の基準失火回数に基づいてイ
ンジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否
かが判定されることになる。

【００１５】請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３
のいずれかに記載のエンジンの失火診断装置において、
上記第１基準時間に対応した診断期間が計測される間に
失火回数計測手段により計測された失火回数の第１計測
値と、上記しきい値設定手段によって設定された第１し
きい値とに基づいて排気ガス浄化触媒に悪影響を与える
可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定する
とともに、上記第２基準時間に対応した診断期間が計測
される間に失火回数計測手段により計測された失火回数
の第２計測値と、上記しきい値設定手段によって設定さ
れた第２しきい値とに基づいて排気ガス浄化触媒に悪影
響を与える可能性が低い軽度の失火故障が生じたか否か
を判定するように構成したものである。

【００１６】上記構成によれば、診断期間計測手段によ
って計測された診断期間が、重度の失火故障を判定する
第１基準時間となったことが確認された時点で実行され
る重度の失火故障の判定時に、失火回数計測手段により
計測された失火回数に基づいてベーパ判定用の基準失火
回数が設定される。そして、上記診断期間計測手段によ
って計測された診断期間が、軽度の失火故障を判定する
第２基準時間となったことが確認された時点で実行され
る重度の失火故障の判定時に、失火回数計測手段により
計測された失火回数と上記基準失火回数とに基づいてイ
ンジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否
か判定され、気泡が生成された状態にあると判定された
場合には、上記失火故障判定手段による失火故障の判定
が禁止されることになる。

【００１７】請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４
のいずれかに記載のエンジンの失火診断装置において、
エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間を計測する
ように構成したものである。

【００１８】上記構成によれば、エンジン回転数の積算
値に基づいて診断期間が計測され、この診断期間の計測
値に応じて上記基準時間が経過したか否かが判別される
ことになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される失火
診断装置を備えたエンジンの全体構造を示している。こ
の図に示すエンジン本体１０は、複数の気筒を備え、各
気筒にピストン１２が収容されており、このピストン１
２の上方に燃焼室１４が形成されている。この燃焼室１
４には吸気ポート１５および排気ポート１６が臨み、こ
れら吸気ポート１５および排気ポート１６がそれぞれ吸
気弁１７および排気弁１８によって開閉されるようにな
っている。また、このエンジン本体１０の適所には、ク
ランク角センサ１３と、エンジンの冷却水温度を検出す
る水温センサ１９とが配設されている。

【００２０】上記吸気ポート１５には、吸気通路２０が
接続されている。この吸気通路２０には、その上流側か
ら順に、エアクリーナー２１、エアフローセンサ２２、
スロットル弁２３、サージタンク２４および吸気マニホ
ールド２５が設けられ、上記吸気ポート１５に向けてイ
ンジェクタ２６が配設されている。上記スロットル弁２
３はバイパス通路２７によってバイパスされ、このバイ
パス通路２７の途中にアイドル回転数制御用のバイパス
弁２８が設けられている。また、上記エアクリーナー２
１には、吸気温度を検出する吸気温センサ２９が設けら
れている。

【００２１】上記排気ポート１６には、排気通路３０が
接続されている。この排気通路３０には排気ガス浄化触
媒３１が設けられ、その上流側にＯ₂ センサ３２が設け
られている。そして、上記各センサの検出信号がマイク
ロコンピュータからなるエンジンの制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）４０に入力されるようになっている。

【００２２】上記エンジンの制御ユニット４０は、イン
ジェクタ２６の燃料噴射制御およびバイパス弁２８の開
閉制御等を行うとともに、上記排気ガス浄化触媒３１に
悪影響を与える可能性が高い失火故障、例えば上記イン
ジェクタ２６または点火プラグ等の故障に起因した失火
の発生頻度が高い重度の失火故障と、上記排気ガス浄化
触媒３１に悪影響を与える可能性は低いが、エミッショ
ンを悪化させる失火故障、例えばＯ₂ センサ３２の劣化
等に起因した失火の発生頻度が低い軽度の失火故障とを
診断する機能を有している。

【００２３】すなわち、上記制御ユニット４０には、失
火故障診断用の診断期間を計測する診断期間計測手段４
１と、エンジンの失火回数を計測する失火回数計測手段
４２と、エンジンの失火故障判定用のしきい値を設定す
るしきい値設定手段４３と、予め設定された基準時間に
対応した診断期間が上記診断期間計測手段４１によって
計測されるまでの間に上記失火回数計測手段４２より計
測された失火回数を、上記しきい値設定手段４３によっ
て設定されたしきい値と比較することによりエンジンに
失火故障が生じたか否かを判定する失火故障判定手段４
４と、インジェクタ２６内や、インジェクタ２６に燃料
タンク内の燃料を供給する燃料供給パイプ（図示せず）
内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かを判定す
るベーパ判定手段４５とが設けられている。

【００２４】上記診断期間計測手段４１は、点火プラグ
の点火回数等に応じてエンジン回転数を積算するととも
に、このエンジン回転数の積算値に基づいて上記診断期
間を計測し、この計測値を上記失火回数計測手段４２に
出力するように構成されている。また、上記診断期間計
測手段４１は、排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える
可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定する
第１基準時間に対応した診断期間と、排気ガス浄化触媒
３１に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障が生
じたか否かを判定する第２基準時間に対応した診断期間
との二種類を計測する機能を有している。上記第１基準
時間は、エンジン回転数の積算値にして２００回転程度
に設定され、第２基準時間は、エンジン回転数の積算値
にして１０００回転程度に設定されている。

【００２５】上記失火回数計測手段４２は、クランク角
センサ１３から出力される検出信号に基づき、今回のク
ランク角速度と前回のクランク角速度との差からなるク
ランク角速度の変動値を演算した後、このクランク角速
度の変動値が予め設定された判定値を上回った場合に失
火が発生したと判断し、上記診断期間計測手段４１によ
り計測された診断期間が第１基準時間および第２基準時
間となるまでの間、上記失火回数の積算値をそれぞれ計
測してこの計測値を上記失火故障判定手段４４に出力す
るように構成されている。

【００２６】また、上記しきい値設定手段４３は、失火
の発生頻度が高く排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与え
る可能性が高い重度の失火故障が生じたか否かを判定す
る第１しきい値と、失火の発生頻度が低く排気ガス浄化
触媒３１に悪影響を与える可能性が低い軽度の失火故障
が生じたか否かを判定する第２しきい値とを設定するよ
うに構成されている。さらに上記しきい値設定手段４３
は、ベーパ判定手段４５においてインジェクタ２６内の
燃料に気泡が生成され易い状態にあることが確認された
場合に、上記第１しきい値および第２しきい値をそれぞ
れ通常時よりも大きな値に設定するように構成されてい
る。

【００２７】上記失火故障判定手段４４は、第１基準時
間が経過するまでの間に、上記失火回数計測手段４２に
よって計測された失火回数の第１計測値と、上記しきい
値設定手段４３によって設定された第１しきい値とを比
較し、上記失火回数の第１計測値が第１しきい値よりも
大きいことが確認された場合に、インジェクタ２６の故
障等からなる重度の失火故障が発生した判定して警告灯
４６を点灯させる制御信号を出力するように構成されて
いる。

【００２８】また、上記失火故障判定手段４４は、第２
基準時間が経過するまでの間に、上記失火回数計測手段
４２によって計測された失火回数の第２計測値と、上記
しきい値設定手段４３によって設定された第２しきい値
とを比較し、上記失火回数の第２計測値が第２しきい値
よりも大きいことが確認された場合に、Ｏ₂ センサ３２
の劣化等からなる軽度の失火故障が発生した判定して警
告灯４６を点灯させる制御信号を出力するように構成さ
れている。

【００２９】上記ベーパ判定手段４５は、水温センサ１
９および吸気温センサ２９の検出信号に応じてエンジン
水温が１００°Ｃ以上でかつ吸気温度が６０°Ｃ以上の
高温状態にあるとともに、エンジンが始動後３０秒未満
の状態にあることが確認された場合に、インジェクタ２
６内の燃料に気泡が生成され易い状態にあり、空燃比が
リーン化して一時的な失火を生じている可能性が高いと
判定し、この判定信号を上記しきい値設定手段４３に出
力するように構成されている。

【００３０】また、ベーパ判定手段４５は、上記重度の
失火故障を判定する第１基準時間に対応した診断期間が
上記診断期間計測手段４１において計測される間に、上
記失火回数計測手段４２により計測された失火回数の第
１計測値に応じてベーパ判定用の基準失火回数を設定す
るとともに、上記軽度の失火故障を判定する第２基準時
間に対応した診断期間が上記診断期間計測手段４１にお
いて計測される間に、上記失火回数計測手段４２により
計測された失火回数の第２計測値が、上記ベーパ判定用
の基準失火回数よりも大きいことが確認された場合に、
上記失火故障判定手段４４による軽度の失火故障の判定
を禁止する制御信号を上記失火故障判定手段４４に出力
するように構成されている。

【００３１】例えば、上記第２基準時間の後半部に設定
された第１基準時間が経過する間に、上記失火回数計測
手段４２により計測された失火回数の第１計測値を６倍
した値を、ベーパ判定用の基準失火回数として設定し、
この基準失火回数よりも、上記第２基準時間内において
計測された失火回数の第１計測値が大きいことが確認さ
れた場合に、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成さ
れた状態にあると判定して、上記失火故障判定手段４４
による軽度の失火故障の判定を禁止するようにしてい
る。これにより上記第２基準時間内において発生した失
火が、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成されるこ
とによって燃料噴射量が一時的に減り、空燃比がリーン
化することに起因して発生したものであるにも拘らず、
Ｏ₂ センサ３２の劣化等からなる軽度の失火故障による
ものであると、誤判定されることが防止されることにな
る。

【００３２】上記構成を有する失火診断装置によって実
行される失火診断時の制御動作を、図３および図４のフ
ローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタ
ートすると、まずスタータモータを作動させるスタータ
ＳＷがＯＮ状態となったか否かを判定し（ステップＳ
１）、ＹＥＳと判定された時点で、上記スタータモータ
を作動させてエンジンのクランキングを行う（ステップ
Ｓ２）。

【００３３】次いで、エンジン始動後の経過時間を計測
する始動後タイマーＴｓｔのカウント値を０にリセット
した後（ステップＳ３）、上記軽度の失火故障を判定す
る第２基準時間内において、診断期間計測手段４１によ
り計測されるエンジン回転数の積算値からなる診断期間
の第２計測値Ｃｈｋｅと、上記失火回数計測手段４２に
より計測される失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅとを、
それぞれ０にリセットするとともに（ステップＳ４）、
上記重度の失火故障を判定する第１基準時間内に対応し
た診断期間の第１計測値Ｃｈｋｃおよび失火回数の第１
計測値Ｎｍｓｆｃを、それぞれ０にリセットする（ステ
ップＳ５）。

【００３４】また、上記各センサの検出信号に基づいて
エンジンの運転状態を検出した後（ステップＳ６）、エ
ンジンが完爆状態なったことを示すエンジン回転速度が
１０００ｒｐｍ以上となったか否かを判別する等によ
り、エンジンがスタートしたか否かを判定する（ステッ
プＳ７）。このステップＳ７でＮＯと判定された場合に
は、上記ステップＳ３にリターンする。そして、上記ス
テップＳ７でＹＥＳと判定された時点で、上記タイマー
Ｔｓｔのカウント値を１だけ増加させ（ステップＳ
８）、次いでエンジンのスタート後、５秒以上経過した
か否か判別し、かつエンジンが低負荷・低回転状態とな
ったか否かを判別する等により、失火故障の判定条件が
成立したか否かを判定する（ステップＳ９）。このステ
ップＳ９でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ
４にリターンする。

【００３５】上記ステップＳ９でＹＥＳと判定された場
合には、上記しきい値設定手段４３において第１しきい
値および第２しきい値を設定するための失火回数の第１
基準値ＮＯｃと、第２基準値ＮＯｅとを、エンジン負荷
およびエンジン回転数の検出値に基づいて求めて設定す
る（ステップＳ１０）。上記第１基準値ＮＯｃおよび第
２基準値ＮＯｅは、エンジンが高負荷・高回転となるに
従い、エンジンの回転変動が小さくなって上記クランク
角速度の変動値に基づく失火判定が困難になるため、こ
れに応じて上記第１基準値ＮＯｃおよび第２基準値ＮＯ
ｅも小さな値に設定されるようになっている。なお、上
記第１，第２基準値ＮＯｃ，ＮＯｅは、固定値であって
もよい。

【００３６】次いで、上記ベーパ判定手段４５において
水温センサ１９および吸気温センサ２９の検出信号に応
じて始動時のエンジン水温ｔｈｗｓが１００°Ｃよりも
高く、かつ始動時の吸気温度ｔｈａｓが６０°Ｃよりも
高い高温状態であるか否かを判別するとともに（ステッ
プＳ１１，Ｓ１２）、始動後タイマＴｓｔの計測値が３
０秒未満であるか否かを判別することにより（ステップ
Ｓ１３）、インジェクタ２６の燃料に気泡が生成される
ベーパが発生し易い状態にあるか否かを判定する。

【００３７】上記ステップＳ１１〜Ｓ１３でそれぞれＹ
ＥＳと判定され、インジェクタ２６内でベーパが発生し
易い状態にあることが確認された場合には、上記ステッ
プＳ１０で設定した第１基準値ＮＯｃおよび第２基準値
ＮＯｅに所定の補正値Ｎｈｏｔｃ，Ｎｈｏｔｅを加算し
てなる第１しきい値Ｎｔｈｃと、第２しきい値Ｎｔｈｅ
とを、上記しきい値設定手段４３において失火故障判定
用のしきい値として設定する（ステップＳ１４）。

【００３８】また、上記ステップＳ１１〜Ｓ１３の何れ
かにおいてＮＯと判定され、インジェクタ２６内の燃料
に気泡が生成され易い状態にないことが確認された場合
には、しきい値設定手段４３において、上記ステップＳ
１０で設定した第１基準値ＮＯｃおよび第２基準値ＮＯ
ｅを、そのまま失火故障判定用の第１しきい値Ｎｔｈｃ
および第２しきい値Ｎｔｈｅとして設定する（ステップ
Ｓ１５）。

【００３９】そして、上記診断期間計測手段４１におい
て、エンジン回転数の積算値に基づいて診断期間を計測
することにより、第１，第２基準時間に対応した診断期
間の第１計測値Ｃｈｋｃおよび第２計測値Ｃｈｋｅをカ
ウントするとともに（ステップＳ１６）、上記第１，第
２基準時間内における失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃ
および第２計測値Ｎｍｓｆｅをカウントした後（ステッ
プＳ１７）、診断期間計測手段４１において上記診断期
間の第１計測値Ｃｈｋｃが、２００回転程度に設定され
たエンジン回転数の積算値からなる第１基準時間ａと等
しいか否かを判別することにより、重度の失火故障を判
定するための第１基準時間ａが経過したか否かを判定す
る（ステップＳ１８）。

【００４０】上記ステップＳ１８でＮＯと判定された場
合には、上記ステップＳ６にリターンして上記制御動作
を繰り返す。そして、上記ステップＳ１８でＹＥＳと判
定されて上記第１基準時間ａが経過したことが確認され
た時点で、上記第１計測値Ｃｈｋｃをクリアした後（ス
テップＳ１９）、上記ステップＳ１６でカウントされた
失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃが、上記ステップＳ１
４またはステップＳ１５で設定された第１しきい値Ｎｔ
ｈｃよりも大きいか否かを上記失火故障判定手段４４に
おいて判定する（ステップＳ２０）。

【００４１】上記ステップＳ２０でＹＥＳと判定され、
上記失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃが第１しきい値Ｎ
ｔｈｃよりも大きいことが確認された場合には、上記排
気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性が高い重度
の失火故障が生じていると判定し、警告灯４６に重度の
失火故障が生じたことを示す表示を点灯させる制御信号
を出力する（ステップＳ２１）。なお、上記警告灯４６
が一旦点灯されると、修理工場で修理されてそのチェッ
クがされない限り、エンジン作動中は点灯されたままの
状態となる。一方、ステップＳ２０でＮＯと判定され、
上記失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃが第１しきい値Ｎ
ｔｈｃ以下であることが確認された場合には、上記重度
の失火故障が生じていないと判定して下記のステップＳ
２２に移行する。

【００４２】すなわち、上記診断期間計測手段４１にお
いて計測された診断期間の第２計測値Ｃｈｋｅが、１０
００回転程度に設定されたエンジン回転数の積算値から
なる第２基準時間ｂと等しいか否かを判別することによ
り、上記排気ガス浄化触媒３１に悪影響を与える可能性
が低い軽度の失火故障を判定するための第２基準時間ｂ
が経過したか否かを判定する（ステップＳ２２）。

【００４３】上記ステップＳ２２でＮＯと判定された場
合には、上記ステップＳ５にリターンして上記制御動作
を繰り返す。そして、上記ステップＳ２２でＹＥＳと判
定されて上記第２基準時間ｂが経過したことが確認され
た時点で、上記第２計測値Ｃｈｋｅをクリアした後（ス
テップＳ２３）、上記ステップＳ１７でカウントされた
失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが、上記ステップＳ１
４またはステップＳ１５で設定された第２しきい値Ｎｔ
ｈｅよりも大きいか否かを上記失火故障判定手段４４に
おいて判定する（ステップＳ２４）。

【００４４】上記ステップＳ２４でＮＯと判定され、上
記失火回数の計測値Ｎｍｓｆｃが第２しきい値Ｎｔｈｅ
以下であることが確認された場合には、上記軽度の失火
故障が生じていない正常な状態にあると判断して上記ス
テップＳ４にリターンし、上記制御動作を繰り返す。こ
れにより、上記第１基準時間ａ内において計測される失
火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃの書き替えと、この第１
計測値Ｎｍｓｆｃに基づく重度の失火故障の再判定が行
われることになる。

【００４５】そして上記ステップＳ２４でＹＥＳと判定
された時点で、水温センサ１９および吸気温センサ２９
の検出信号に基づき、エンジン水温ｔｈｗｓが１００°
Ｃよりも高い高温状態であるか否かを判定するととも
に、吸気温度ｔｈａｓが６０°Ｃよりもも高い高温状態
であるか否かを上記ベーパ判定手段４５において判定し
（ステップＳ２５，Ｓ２６）、かつこの判定制御がエン
ジン始動直後の初回判定であるか否かを判定することに
より（ステップＳ２７）、上記インジェクタ２６内でベ
ーパが発生している可能性があるか否かを判別する。

【００４６】上記ステップＳ２５〜Ｓ２７のいずれかに
おいてＮＯと判定された場合には、インジェクタ２６内
でベーパが発生している可能性が低いにも拘らず、エミ
ッションを悪化させる可能性がある軽度の失火故障が発
生したために、上記ステップＳ２４で上記失火回数の第
２計測値Ｎｍｓｆｅが第２しきい値Ｎｔｈｅよりも大き
いと判定されたと判断して、警告灯４６に軽度の失火故
障が生じたこと示す表示を点灯させる制御信号を出力し
た後に（ステップＳ２９）、上記ステップＳ４にリター
ンする。

【００４７】上記ステップＳ２５〜Ｓ２７でそれぞれＹ
ＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１７でカウ
ントされたエンジンが１０００回転する間における最後
の２００回転に対応した第１基準時間ａ内における失火
回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍することにより、ベ
ーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃを設定した
後、上記軽度の失火故障を判定する第２基準時間ｂが経
過する間に失火回数計測手段４２により計測された失火
回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが、上記ベーパ判別用の基
準失火回数６×Ｎｍｓｆｃよりも大きいか否かをベーパ
判定手段４５において判定する（ステップＳ２８）。

【００４８】上記ステップＳ２８でＹＥＳと判定された
場合には、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成され
ることにより、エンジン始動後の初期段階で失火が頻繁
に発生した後、失火の発生頻度が次第に低下する傾向に
あると考えられるため、上記ステップＳ２４で上記失火
回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが第２しきい値Ｎｔｈｅよ
りも大きいと判定されたにも拘らず、警告灯４６を点灯
させる制御信号を出力することなく、上記ステップＳ４
にリターンすることにより、失火故障判定手段４４によ
る上記第２計測値Ｎｍｓｆｅに基づく失火故障の判定を
禁止する。

【００４９】また、上記ステップＳ２８でＮＯと判定さ
れ、失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが上記ベーパ判別
用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃ以下であり、失火の発
生頻度が顕著な低下傾向にないことが確認された場合に
は、インジェクタ２６内でベーパが発生していない状態
で、エミッションを悪化させる可能性がある軽度の失火
故障が発生したために、上記ステップＳ２５で上記失火
回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅが第２しきい値Ｎｔｈｅよ
りも大きくなったと考えられるので、警告灯４６に軽度
の失火故障が生じたこと示す表示を点灯させる制御信号
を出力した後に（ステップＳ２９）、上記ステップＳ４
にリターンする。上記警告灯４６は、修理工場で修理さ
れてそのチェックがされるまで、エンジン作動中は点灯
された状態に維持される。

【００５０】このように予め設定された第１基準時間ａ
に対応した診断期間が計測される間に、失火回数計測手
段４２により計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆ
ｃに応じ、ベーパ判定用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃ
を設定するとともに、上記第１基準時間ａよりも長い時
間に設定された第２基準時間ｂに対応した診断期間が計
測される間に、失火回数計測手段４２により計測された
失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅと、上記ベーパ判定用
の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃとに基づいて、インジェ
クタ２６内の燃料に気泡が生成された状態にあるか否か
を判定するベーパ判定手段４５を設け、このベーパ判定
手段４５においてインジェクタ２６内の燃料に気泡が生
成された状態にあると判定された場合に、上記失火故障
判定手段４４による失火故障の判定を禁止するように構
成したため、上記ベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍ
ｓｆｃに基づいてインジェクタ２６内でベーパが発生し
ているか否かを迅速かつ正確に判別し、燃料に気泡が生
成されるベーパの発生時に、失火故障が発生していない
にも拘らず、失火故障判定手段４４において失火故障が
発生したと誤判定されるのを効果的に防止することがで
きる。

【００５１】すなわち、上記インジェクタ２６内でベー
パが発生している場合には、図６の実線に示すように、
エンジンの始動直後に上記ベーパに起因した失火が顕著
に発生するとともに、その後に供給される燃料によりイ
ンジェクタ２６が冷却されるのに応じて失火の発生頻度
が次第に低下する。このため、１０００回転に設定され
たエンジン回転数の積算値からなる第２基準時間ｂの経
過時点で計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅ
が、０₂ センサの劣化や、Ｏ₂ センサの検出値に基づく
空燃費のフィードバック制御システムの異常により、エ
ンジン回転数の積算値が８００回転から１０００回転に
なるまでの間に設定された第１基準時間ａの経過時点で
計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍して
なるベーパ判別用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃ以下で
あると判定され、図６の破線に示すように、失火の発生
頻度が顕著に低下する傾向にないことが確認された場合
には、上記第２基準時間ｂ内における失火がベーパに起
因して発生したとは考えられず、Ｏ₂ センサ３２の劣化
等に起因したものであると考えられる。

【００５２】したがって、従来装置のように、エンジン
の始動後に失火故障の判定停止期間を設けることなく、
エンジンの始動直後から上記第２基準時間ｂに対応した
診断期間の計測を開始し、この第２基準時間ｂの経過時
点で上記失火回数計測手段４２により計測された失火回
数の第２計測値Ｎｍｓｆｅに基づいて、上記Ｏ₂ センサ
３２の劣化等に起因した軽度の失火故障が発生している
ことを正確に診断することができる。

【００５３】また、上記のように１０００回転に設定さ
れたエンジン回転数の積算値からなる第２診断期間ｂの
経過時点で計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅ
が、上記第１診断期間ａの経過時点で計測された失火回
数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍してなるベーパ判別用
の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃよりも大きいことが確認
された場合には、上記失火がベーパに起因して発生した
と考えられるため、失火故障判定手段４４において軽度
の失火故障が発生した判定されるのを禁止することによ
り、上記軽度の失火故障が発生したと誤診断されるのを
効果的に防止することができる。

【００５４】特に、上記実施形態では、エンジン回転数
の積算値にして１０００回転に設定された第２基準時間
ｂ内の後半部に第１基準時間ａを設定し、診断期間計測
手段４１によって計測されるエンジン回転数の積算値が
８００回転から１０００回転となるまでの間に、失火回
数計測手段４２により失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃ
を計測するように構成したため、上記ベーパの発生時
に、エンジン回転数が充分に安定した後に計測された上
記失火回数の第１積算値Ｎｍｓｆｃに応じてベーパ判別
用の基準失火回数６×Ｎｍｓｆｃを適正に設定すること
ができる。

【００５５】したがって、上記ベーパ判別用の基準失火
回数６×Ｎｍｓｆｃに基づいてインジェクタ２６内の燃
料に気泡が生成されるベーパが発生したか否かを正確に
判定し、このベーパの発生時に、上記失火故障判定手段
４４による失火故障の判定を禁止することにより、上記
ベーパに起因した失火が失火故障によるものであると誤
判定されるのを効果的に防止することができる。

【００５６】また、上記実施形態では、第１基準時間ａ
に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段
４２により計測された失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃ
と、上記しきい値設定手段４３によって設定された第１
しきい値Ｎｔｈｃとに基づいて排気ガス浄化触媒３１に
悪影響を与える可能性が高い重度の失火故障が生じたか
否かを判定するとともに、上記第２基準時間ｂに対応し
た診断期間が計測される間に失火回数計測手段４２によ
り計測された失火回数の第２計測値Ｎｍｓｆｅと、上記
しきい値設定手段４３によって設定された第２しきい値
Ｎｔｈｅとに基づいて排気ガス浄化触媒３１に悪影響を
与える可能性が低い軽度の失火故障が生じたか否かを判
定するように構成したため、第１基準時間ａが経過した
時点で、上記第１しきい値Ｎｔｈｃに基づいて重度の失
火故障を、迅速に診断することができるとともに、第２
基準時間ｂが経過した時点で、失火の発生頻度が比較的
低い軽度の失火故障を、上記第２しきい値Ｎｔｈｅに基
づいて確実に診断することができる。

【００５７】すなわち、インジェクタ２６や点火プラグ
の故障等に起因した重度の失火故障が発生した場合に
は、失火の発生頻度が高く、診断期間を短くした場合に
おいても誤診断を生じる可能性が低いため、上記第１基
準時間ａを短い時間に設定することにより、上記重度の
失火故障を迅速に診断することができる。したがって、
上記重度の失火故障の発生時に、上記警告灯４６を点灯
して早期に修理を促すことにより、排気ガス中に混入さ
れた多量の未燃焼ガスが、排気ガス触媒３１中で燃焼す
ることに起因した排気ガス浄化触媒３１の損傷を効果的
に防止することができる。

【００５８】また、排気ガス中のＯ₂ 量を測定するＯ₂
センサ３２の劣化等に起因する軽度の失火故障が発生し
た場合には、上記重度の失火故障に比べて失火の発生頻
度が低いので、診断期間を短かくすると誤診断を生じる
可能性が高なり、かつこの失火故障の診断が多少遅れて
も上記排気ガス触媒３１が直ぐに損傷することはないた
め、軽度の失火故障を診断する第２診断期間ｂを、上記
第１診断期間ａよりも長い時間に設定することにより、
誤判定の発生を防止して上記軽度の失火故障を確実に診
断することができる。したがって、上記第２診断期間ｂ
が経過した時点で、軽度の失火故障が発生しか否かを判
定し、失火故障が発生したことが確認された場合に、上
記警告灯４６を点灯して修理を促すことにより、エミッ
ションが悪化するのを防止することができる。

【００５９】さらに、上記実施形態では、水温センサ１
９および吸気温センサ２９の検出信号等に応じてインジ
ェクタ２６内でベーパが発生し易い状態にあるか否かを
ベーパ判定手段４５により判定し、このベーパ判定手段
４５においてベーパが発生し易い状態にあることが確認
された場合に、上記第１しきい値Ｎｔｈｃおよび第２し
きい値Ｎｔｈｅを、それぞれ通常時よりも大きな値に設
定するように構成したため、始動時にエンジンが既に高
温状態にあり、インジェクタ２６内の燃料に気泡が生成
されることにより燃料噴射量が一時的に減少し、空燃比
がリーン化することによる失火が生じた場合に、この失
火が上記失火故障に起因したものであると誤判定される
のを効果的に防止することができる。

【００６０】しかも、上記ベーパ判定手段４５におい
て、インジェクタ２６内でベーパが発生し易い状態には
なく、空燃比がリーン化することによる失火が生じにく
いことが確認された場合には、上記第１しきい値Ｎｔｈ
ｃおよび第２しきい値Ｎｔｈｅを通常の値に設定するこ
とにより、この第１しきい値Ｎｔｈｃおよび第２しきい
値Ｎｔｈｅに基づいてインジェクタ２６の故障等に起因
した失火故障が発生したことを正確に判定することがで
きる。

【００６１】なお、エンジン回転数の積算値に基づいて
診断期間を計測するようにした上記実施形態に代え、タ
イマ等により予め設定された第１，第２基準時間に対応
した診断期間を計測するようにしてもよい。しかし、上
記実施形態に示すように、エンジン回転数の積算値に基
づいて診断期間を計測するように構成した場合には、エ
ンジンの始動状態に応じてエンジン回転速度が様々に変
化した場合でも、この回転速度の変化状態に対応した失
火の発生頻度を適正に計測し、この発生頻度に基づいた
失火故障の診断を適正に実行することができる。

【００６２】また、上記実施形態では、インジェクタ２
６内におけるベーパの発生時に、時間の経過に伴って失
火頻度が次第に低下した後に安定することを考慮して、
上記ベーパ判定用の基準失火回数を、第２診断期間ｂの
後半部に設定された第１診断期間ａの経過時点で計測さ
れた失火回数の第１計測値Ｎｍｓｆｃを６倍することに
より設定した例について説明したが、第２診断期間ｂ内
においてベーパに起因した失火が発生する領域に設置さ
れた第１基準時間ａ内で計測された失火回数の第１計測
値Ｎｍｓｆｃに基づき、上記誤判定の発生を防止できる
範囲内で、上記基準失火回数を任意に設定可能である。

【００６３】例えば、図６に示すように、上記第２基準
時間ｂ内において、失火の発生頻度が最も平均的な値と
なることが考えられる第１基準時間ａ´、つまりエンジ
ン回転数の積算値が４００回転から６００回転になるま
での間に設定された診断期間内で計測された失火回数の
第１計測値Ｎｍｓｆｃを５倍することにより、ベーパ判
別用の基準失火回数５×Ｎｍｓｆｃを設定するように構
成してもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、予め設定
された第１基準時間に対応した診断期間が計測される間
に失火回数計測手段により計測された失火回数に応じて
ベーパ判定用の基準失火回数を設定するとともに、上記
第１基準時間よりも長い時間に設定された第２基準時間
に対応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段
により計測された失火回数と、上記ベーパ判定用の基準
失火回数とに基づいて、インジェクタ内の燃料に気泡が
生成された状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段
を設け、このベーパ判定手段においてインジェクタ内の
燃料に気泡が生成された状態にあると判定された場合
に、上記失火故障判定手段による失火故障の判定を禁止
するように構成したため、上記ベーパ判別用の基準失火
回数に基づいてインジェクタ内で蒸発燃料が発生してい
るか否かを迅速かつ正確に判別し、上記燃料に気泡が生
成されるベーパの発生時に、失火故障が発生していない
にも拘らず、失火故障判定手段において失火故障が発生
したと誤判定されるのを効果的に防止できるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る失火診断装置を備えた
エンジンの一例を示す概略図である。

【図２】上記失火診断装置の具体的構成を示すブロック
図である。

【図３】失火診断制御の第１工程を示すフローチャート
である。

【図４】失火診断制御の第２工程を示すフローチャート
である。

【図５】失火診断制御の第３工程を示すフローチャート
である。

【図６】上記失火診断時の失火回数の変化状態を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０エンジン本体１９水温センサ（エンジン水温検出手段）２６インジェクタ２９吸気温センサ（吸気温度検出手段）４０エンジンの制御ユニット４１診断期間計測手段４２失火回数計測手段４３しきい値設定手段４４失火故障診断手段４５ベーパ判定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】失火故障診断用の診断期間を計測する診
断期間計測手段と、エンジンの失火回数を計測する失火
回数計測手段と、エンジンの失火故障判定用のしきい値
を設定するしきい値設定手段と、予め設定された基準時
間に対応した診断期間が計測される間に上記失火回数計
測手段より計測された失火回数と上記しきい値設定手段
によって設定されたしきい値とを比較することによりエ
ンジンに失火故障が生じたか否かを判定する失火故障判
定手段とを備えたエンジンの失火診断装置であって、予
め設定された第１基準時間に対応した診断期間が計測さ
れる間に失火回数計測手段により計測された失火回数に
応じてベーパ判定用の基準失火回数を設定するととも
に、上記第１基準時間よりも長い時間に設定された第２
基準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数
計測手段により計測された失火回数の計測値と、上記ベ
ーパ判定用の基準失火回数とに基づいてインジェクタ内
の燃料に気泡が生成された状態にあるか否かを判定する
ベーパ判定手段を備え、このベーパ判定手段においてイ
ンジェクタ内の燃料に気泡が生成された状態にあると判
定された場合に、上記失火故障判定手段による失火故障
の判定を禁止するように構成したことを特徴とするエン
ジンの失火診断装置。
【請求項２】上記請求項１記載のエンジンの失火診断
装置において、第１基準時間を第２基準時間内の後半部
に設定したことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項３】上記請求項１記載または請求項２のエン
ジンの失火診断装置において、第１基準時間をベーパ発
生に起因した失火が発生する可能性がある領域に設定し
たことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項４】上記請求項１〜３のいずれかに記載のエ
ンジンの失火診断装置において、上記第１基準時間に対
応した診断期間が計測される間に失火回数計測手段によ
り計測された失火回数の第１計測値と、上記しきい値設
定手段によって設定された第１しきい値とに基づいて排
気ガス浄化触媒に悪影響を与える可能性が高い重度の失
火故障が生じたか否かを判定するとともに、上記第２基
準時間に対応した診断期間が計測される間に失火回数計
測手段により計測された失火回数の第２計測値と、上記
しきい値設定手段によって設定された第２しきい値とに
基づいて排気ガス浄化触媒に悪影響を与える可能性が低
い軽度の失火故障が生じたか否かを判定するように構成
したことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項５】上記請求項１〜４のいずれかに記載のエ
ンジンの失火診断装置において、エンジン回転数の積算
値に基づいて診断期間を計測するように構成したことを
特徴とするエンジンの失火診断装置。