JPH10331707A

JPH10331707A - エンジンの失火診断装置

Info

Publication number: JPH10331707A
Application number: JP14238397A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Kakizaki; 成章柿▲ざき▼; Hirobumi Tsuchida; 博文土田; Akira Tayama; 彰田山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】クランク軸と動力伝達系が直結状態にあるか
どうかに関係なく、失火判定を精度良く行う。【解決手段】燃焼行程で発生するトルクに応じた失火
パラメータを検出手段２１が検出し、この失火パラメー
タと失火判定しきい値を比較することにより失火判定手
段２２が失火判定を行う。動力伝達系の慣性モーメント
を検出手段２３が検出し、この動力伝達系の慣性モーメ
ントに応じて前記失火判定しきい値を設定手段２４が設
定する。このときの失火判定しきい値の設定は、失火時
の失火パラメータの値が動力伝達系の慣性モーメントに
応じて変化することに合わせたもので、これによって動
力伝達系の慣性モーメントが変化することがあっても、
失火判定の精度を高く保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの失火診
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】失火が生じると、出力の低下やエンジン
の安定性の低下を招くほか、未燃焼の混合気がそのまま
排出されて排気中の有害成分が増加するので、各種の失
火診断装置が提案されている。この種の装置にたとえ
ば、クランク軸に固着される回転板の周縁に１８０°離
して２つの突起を形成する一方で、この突起に対向しか
つ圧縮上死点位置近傍とその位置より９０°進角した位
置とに近接スイッチ（圧縮上死点位置近傍のほうが第１
近接スイッチ、９０°進角したほうが第２近接スイッ
チ）を設け、各近接スイッチ近傍の所定角度θを通過す
る時間（第１近接スイッチ近傍のθを通過するに要する
時間がＴ１、第２近接スイッチ近傍のθを通過するに要
する時間がＴ２）の差Ｔ１−Ｔ２より失火したかどうか
の判定を行うものがある（特開昭５７−１８８７４８号
公報参照）。

【０００３】このものでは、正常燃焼時に第１近接スイ
ッチから第２近接スイッチまでの過程で回転板が加速さ
れるため、Ｔ２が小さくなり、Ｔ１−Ｔ２が所定値αよ
り大きくなるのに対して、失火時には逆にＴ１−Ｔ２が
所定値より小さくなることから、Ｔ１とＴ２の時間差よ
り失火の有無を判定できるわけである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置ではエンジンのクランク軸がトランスミッション等の
動力伝達系から切り離され定常回転しているアイドル時
には、失火の有無を精度良く判定できても、クランク軸
と動力伝達系が直結された状態になると、失火判定の精
度が落ちてしまう。

【０００５】これは、 Δω＝（Ｔｅ−Ｔｃ）／（Ｉｐｔ＋Ｉｐｃ） …（１）ただし、Δω：クランク軸の角加速度Ｔｅ：軸トルク（エンジン発生トルク）Ｔｃ：車両の走行抵抗トルクＩｐｔ：エンジンの慣性モーメントＩｐｃ：動力伝達系の総慣性モーメントの式で示されるように、クランク軸角加速度Δωが動力
伝達系の慣性モーメントＩｐｃの影響を強く受け、クラ
ンク軸が動力伝達系に機械的に直結されている状態で
は、失火に伴う負のエンジントルクが車両の保有する慣
性モーメントの変化に影響され、クランク軸角加速度と
して正確に現れないためである。

【０００６】そこでこの発明は、燃焼行程で発生するト
ルクに応じた失火パラメータと失火判定しきい値の比較
により失火判定を行うとともに、その失火判定しきい値
を動力伝達系の慣性モーメントに応じて設定することに
より、クランク軸と動力伝達系が直結状態にあるかどう
かに関係なく、失火判定を精度良く行うことを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１６に
示すように、燃焼行程で発生するトルクに応じた失火パ
ラメータを検出する手段２１と、この失火パラメータと
失火判定しきい値を比較することにより失火判定を行う
手段２２と、動力伝達系の慣性モーメントを検出する手
段２３と、この動力伝達系の慣性モーメントに応じて前
記失火判定しきい値を設定する手段２４とを設けた。

【０００８】第２の発明は、図１７に示すように、燃焼
行程に対応して決められたクランク角区間でのクランク
軸角加速度Δωを検出する手段３１と、動力伝達系の慣
性モーメントを検出する手段２３と、失火判定しきい値
ＪＤＴをマイナスの値でかつ前記動力伝達系の慣性モー
メントが大きくなるほど０に近づく値で設定する手段３
２と、この失火判定しきい値ＪＤＴと前記クランク軸角
加速度Δωを比較することにより失火判定を行う手段３
３とを設けた。

【０００９】第３の発明では、第２の発明において所定
の運転領域でロックアップクラッチを締結する自動変速
機を備える一方、前記動力伝達系慣性モーメント検出手
段２３が前記ロックアップクラッチが締結状態であるの
か解除状態であるのかを判定する手段であり、前記失火
判定しきい値設定手段３２がロックアップクラッチ締結
状態での失火判定しきい値を、ロックアップクラッチ解
除状態での失火判定しきい値よりも０に近く設定する手
段である。

【００１０】第４の発明では、第３の発明において前記
ロックアップクラッチが締結状態であるのか解除状態で
あるのかを、ロックアップ制御信号から判定する。

【００１１】第５の発明では、第３の発明においてエン
ジン回転数Ｎｅと車速ＶＳＰの比から前記ロックアップ
クラッチが締結状態であるのか解除状態であるのかを判
定する。

【００１２】第６の発明では、第２の発明において手動
変速機を備える一方、前記動力伝達系慣性モーメント検
出手段２３がクランク軸と前記手動変速機が直結状態で
あるのか非直結状態であるのかを判定する手段であり、
前記失火判定しきい値設定手段３２がクランク軸と手動
変速機の直結状態での失火判定しきい値を、非直結状態
での失火判定しきい値よりも０に近く設定する手段であ
る。

【００１３】第７の発明では、第６の発明においてクラ
ッチの締結状態を検出する手段とギヤがニューラル位置
にあることを検出する手段からの信号より前記クランク
軸と前記手動変速機が直結状態であるのか非直結状態で
あるのかを判定する。

【００１４】第８の発明では、第６の発明においてエン
ジン回転数と車速の比から前記クランク軸と前記手動変
速機が直結状態であるのか非直結状態であるのかを判定
する。

【００１５】第９の発明では、図１８に示すように、ロ
ックアップクラッチのスリップ率が調整可能な自動変速
機を備える一方、燃焼行程に対応して決められたクラン
ク角区間のクランク軸角加速度Δωを検出する手段３１
と、前記ロックアップクラッチのスリップ率を検出する
手段４１と、失火判定しきい値をマイナスの値でかつこ
のスリップ率が小さくなるほど０に近づく側に設定する
手段４２と、この失火判定しきい値ＪＤＴと前記クラン
ク軸角加速度Δωを比較することにより失火判定を行う
手段４３とを設けた。

【００１６】第１０の発明では、図１９に示すように、
所定の運転領域でロックアップクラッチを締結する自動
変速機を備える一方、燃焼行程に対応して決められたク
ランク角区間のクランク軸角加速度Δωを検出する手段
３１と、前記ロックアップクラッチが締結状態であるの
か解除状態であるのかを判定する手段５１と、失火判定
しきい値をマイナスの値でかつこの判定結果よりロック
アップクラッチ締結状態での失火判定しきい値を、ロッ
クアップクラッチ解除状態での失火判定しきい値よりも
０に近く設定する手段５２と、前記判定結果よりロック
アップクラッチ締結状態であるときその状態での前記ク
ランク軸角加速度Δωと前記ロックアップクラッチ締結
状態での失火判定しきい値ＪＤＴを比較することにより
第１の失火判定を行う手段５３と、この第１の失火判定
で失火が生じたと判定されたとき前記ロックアップクラ
ッチの締結を強制的に解除する手段５４と、このロック
アップクラッチ強制解除状態のときその状態での前記ク
ランク軸角加速度Δωと前記ロックアップクラッチ解除
状態での失火判定しきい値ＪＤＴを比較することにより
第２の失火判定を行う手段５５とを設けた。

【００１７】第１１の発明では、図２０に示すように、
所定の運転領域でロックアップクラッチを締結する自動
変速機を備える一方、燃焼行程に対応して決められたク
ランク角区間のクランク軸角加速度Δωを検出する手段
３１と、前記ロックアップクラッチが締結状態であるの
か解除状態であるのかを判定する手段５１と、失火判定
しきい値をマイナスの値でかつこの判定結果よりロック
アップクラッチ締結状態での失火判定しきい値を、ロッ
クアップクラッチ解除状態での失火判定しきい値よりも
０に近く設定する手段５２と、前記判定結果よりロック
アップクラッチ締結状態であるときその状態での前記ク
ランク軸角加速度Δωと前記ロックアップクラッチ締結
状態での失火判定しきい値ＪＤＴを比較することにより
第１の失火判定を行う手段５３と、この第１の失火判定
で失火が生じたと判定された場合にその後にロックアッ
プクラッチ解除状態となったときその状態での前記クラ
ンク軸角加速度Δωと前記ロックアップ解除状態での失
火判定しきい値ＪＤＴを比較することにより第２の失火
判定を行う手段６１とを設けた。

【００１８】第１２の発明では、第２から第９までのい
ずれか一つの発明において前記失火判定手段が、前記ク
ランク軸角加速度Δωが前記失火判定しきい値ＪＤＴよ
り小さくなったかどうかを一定の周期で判定する手段
と、この判定結果より所定期間当たりにクランク軸角加
速度Δωが失火判定しきい値ＪＤＴより小さくなった回
数を失火回数ＣＮＧとして計測する手段と、この所定期
間当たりの失火回数と判定値ＪＣの比較により所定期間
当たりの失火回数が判定値ＪＣを超えたとき失火が生じ
たと判定する手段とからなる。

【００１９】第１３の発明では、第１、第２、第３、第
４、第５、第６、第７、第８、第９、第１２のいずれか
一つの発明において前記失火判定手段により失火が生じ
たと判定されたとき故障を警報する。

【００２０】第１４の発明では、第１０または第１１の
発明において前記失火判定手段が、前記クランク軸角加
速度Δωが前記失火判定しきい値ＪＤＴより小さくなっ
たかどうかを一定の周期で判定する手段と、この判定結
果より所定期間当たりにクランク軸角加速度Δωが失火
判定しきい値ＪＤＴより小さくなった回数を失火回数Ｃ
ＮＧとして計測する手段と、この所定期間当たりの失火
回数と判定値ＪＣの比較により所定期間当たりの失火回
数が判定値ＪＣを超えたとき失火が生じたと判定する手
段とからなる。

【００２１】第１５の発明では、第１０、第１１、第１
４のいずれか一つの発明において前記第２の失火判定手
段により失火が生じたと判定されたとき故障を警報す
る。

【００２２】第１６の発明では、第２から第１５までの
いずれか一つの発明において前記クランク軸角加速度検
出手段が、クランク角の基準位置を検出する手段と、ク
ランク角の単位角を検出する手段と、これら検出値に基
づいて前記燃焼行程に対応して決められたクランク角区
間のうち前半と後半に離して設けた第１計測区間と第２
計測区間を経過するに要する時間Ｔ１、Ｔ２を計測する
手段と、前記検出値に基づいて前記２つの計測区間のあ
いだを経過するに要する時間Ｔｄｔをサンプリング時間
として計測する手段と、このサンプリング時間Ｔｄｔと
前記各計測区間の経過時間Ｔ１、Ｔ２とから前記クラン
ク軸角加速度Δωを計算する手段とからなる。

【００２３】

【発明の効果】燃焼行程で発生するトルクに応じた失火
パラメータとして燃焼行程に対応するクランク角区間に
要する時間を用いる従来装置では、この時間計測値が失
火時に長くなるので、時間計測値と失火判定しきい値を
比較し、時間計測値が失火判定しきい値を超えたとき失
火が生じたと判定している。

【００２４】しかしながら、クランク軸と動力伝達系が
直結されている状態では、失火してもクランク軸の回転
がたいして落ちず、失火時の時間計測値がそれほど長く
ならない（つまり失火判定に対する感度が鈍くなる）の
で、失火時の時間計測値が失火判定しきい値を超えるこ
とができない場合も生じ、失火判定の精度が落ちてく
る。このとき、第１の発明では、クランク軸と動力伝達
系が直結されている状態（つまりクランク軸からみた動
力伝達系の慣性モーメントが大きい状態）になると、失
火時の時間計測値が動力伝達系の慣性モーメントの影響
を受けて小さくなるのに合わせて、失火判定しきい値
が、クランク軸と動力伝達系が直結されていない状態
（クランク軸からみた動力伝達系の慣性モーメントがな
い状態）よりも小さくなる側に設定されるので、クラン
ク軸と動力伝達系が直結されている状態での失火判定の
精度が落ちることを防止することができる。

【００２５】第２の発明は、燃焼行程に対応して決めら
れたクランク角区間でのクランク軸角加速度を失火パラ
メータとする場合である。前記（１）式より動力伝達系
の慣性モーメントが一定であれば、クランク軸角加速度
が軸トルクに比例するので、このクランク軸角加速度と
失火判定しきい値を比較することにより失火判定を行う
ことができる。失火時は軸トルクがマイナス（したがっ
てクランク軸角加速度もマイナス）となるので、失火判
定しきい値をマイナスの値で設定しておき、クランク軸
角加速度が失火判定しきい値よりも小さくなったとき失
火が生じたと判定するわけである。

【００２６】ただし、前記（１）式より失火時には動力
伝達系の慣性モーメントが大きいほどクランク軸角加速
度がマイナス側より０に近づいてくる。このため、たと
えば動力伝達系の慣性モーメントが小さい場合にマッチ
ングした失火判定しきい値を、動力伝達系の慣性モーメ
ントが大きい場合にもそのまま用いたのでは、失火時の
クランク軸角加速度が失火判定しきい値よりも大きくな
って失火と判定されないことになる。このとき第２の発
明では、失火判定しきい値を動力伝達系の慣性モーメン
トの大きさに合わせて、つまり失火判定しきい値を動力
伝達系の慣性モーメントが大きくなるほどマイナス側よ
り０に近づく値で設定するので、動力伝達系の慣性モー
メントが変化し、その変化に伴って失火時のクランク軸
角加速度が影響を受けることがあっても、失火判定の精
度を高く保つことができる。

【００２７】なお、燃焼行程に対応するクランク角区間
に要する時間の計測値ＴＩＮＴを失火パラメータとして
用いる公知もの（たとえば特開平９−３２６２５号公報
参照）ものでは、失火パラメータを得るのに二行程（４
気筒では３６０°区間）以上が必要となるのに対して第
２の発明では一行程（４気筒では１８０°区間）で失火
パラメータが得られるほか、前後の燃焼気筒の影響を排
除できる分だけ失火判定精度が向上する。さらに詳述す
ると、ＴＩＮＴを失火パラメータとして用いるもので
は、特定気筒が失火した場合にＴＩＮＴが長くなるので
あるが、特定気筒の直前の燃焼気筒の発生トルクが何ら
かの原因で大きくなった場合でも、特定気筒に失火が生
じていないのにＴＩＮＴが長くなる。すなわち、ＴＩＮ
Ｔを失火パラメータとして用いるものでは気筒間の燃焼
状態を相対的に比較しているので、他の気筒の影響を分
離できないのである。これに対して、第２の発明では、
燃焼による筒内圧力（回転力を与える）によって、その
燃焼が生じた気筒の膨張行程でクランク軸がどのくらい
加速されたかを計測するので、慣性モーメントが一定
（または既知）であれば発生トルクの絶対値を計測でき
るほどで、したがって他の気筒の燃焼状態の影響を受け
にくいのである。

【００２８】第３の発明では、ロックアップクラッチ締
結状態（つまりトルクコンバータ以降の動力伝達系の慣
性モーメントがクランク軸に加わり、エンジンからみた
総慣性モーメントが大きくなる）での失火判定しきい値
をロックアップクラッチが解除状態にあるときよりも０
に近く設定するので、ロックアップクラッチ締結状態に
おいても、失火判定しきい値が失火時のクランク軸角加
速度に応じたものとなり、これによってロックアップク
ラッチ締結状態での失火判定を高精度に行うことができ
る。

【００２９】エンジン回転数と車速の比より概略のギア
位置を推定することができることから、第５の発明では
推定したギア位置よりロックアップクラッチの締結状態
であることを、また第８の発明では推定したギヤ位置よ
りクランク軸と手動変速機が直結状態にあると判断でき
る。これによって、新たなセンサを追加する必要がな
い。

【００３０】第６の発明では、クランク軸と手動変速機
の直結状態（動力伝達系の慣性モーメントがクランク軸
に加わり、エンジンからみた総慣性モーメントが大きく
なる）での失火判定しきい値を非直結状態のときより０
に近く設定するので、クランク軸と手動変速機が直結状
態となるときでも、失火判定しきい値が失火時のクラン
ク軸角加速度に応じたものとなり、これによってクラン
ク軸と手動変速機の直結状態での失火判定を高精度に行
うことができる。

【００３１】第９の発明では、ロックアップクラッチの
スリップ率の変化により動力伝達系の慣性モーメントが
連続的に変化する領域においても、失火判定を高精度に
行うことができる。

【００３２】動力伝達系の慣性モーメントの影響で失火
時のクランク軸角加速度の検出能力が小さくなるロック
アップクラッチ締結状態で第１の失火判定を行ったとき
には、路面外乱等の影響によって失火していないのに失
火が生じたとして誤判定されることがある。このとき第
１０の発明ではロックアップクラッチの締結を強制解除
して失火判定に対するクランク軸角加速度の感度が増し
た状態で、また第１１の発明ではその後にロックアップ
クラッチが解除され失火判定に対するクランク軸角加速
度の感度が増した状態でそれぞれ第２の失火判定を行う
ので、第１の失火判定では路面外乱等の影響によって失
火が生じたと誤判定されることがあっても、第２の失火
判定によれば失火が生じたと誤判定されることがなく、
これによって失火判定の精度がさらに向上する。

【００３３】自動変速機を備える車両におけるロックア
ップクラッチ締結状態や手動変速機を備える車両におけ
るクランク軸と手動変速機の直結状態では動力伝達系の
慣性モーメントの影響を受けて失火時のクランク軸角加
速度が０に近づき、失火判定に対するクランク軸角加速
度の感度が落ちるので、失火以外の何らかの原因により
クランク軸角加速度が失火判定しきい値を下回って失火
が生じたと誤判定されることがある。このとき、第１２
と第１４の各発明では、所定期間当たりの失火回数が判
定値を超えたとき失火が生じたと判定するので、１回だ
けたまたまクランク軸角加速度が失火判定しきい値を下
回ったような場合には失火と判定されることがなく、こ
れによって安定して失火判定を行うことができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１において、１と２はエンジン
のクランク軸（図示しない）と一体に回転するシグナル
プレートで、シグナルプレート１はたとえば自動変速機
を備える車両の場合クランクプーリに、またシグナルプ
レート２は自動変速機のドライブプレートにそれぞれ取
り付けられる。なお、手動変速機を備える車両の場合は
シグナルプレート２をフライホイールに取り付ければよ
い。

【００３５】シグナルプレート１の周縁には１番気筒の
上死点位置近傍（正確には上死点より所定クランク角だ
け進角側）とこれより１８０°離れた位置とに突起１
ａ、１ｂが、またシグナルプレート２の周縁には等間隔
で１８０個（図では１２個で代表させている）の突起が
形成されている。

【００３６】これらのシグナルプレート１、２の突起に
対向して、鉄心とコイルからなる磁気ピックアップ３、
４が設置され、クランク軸が回転すると、この突起が磁
気ピックアップ３、４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３、４のコイルに磁力変化が生
じて、交流電流が誘導される。この交流信号は波形整形
されて矩形波のＯＮ、ＯＦＦパルスに変換され、クラン
ク角信号（磁気ピックアップ３からの信号がＲＥＦ信
号、磁気ピックアップ４からの信号がＰＯＳ信号）とし
て使用される。つまり、ＲＥＦ信号はクランク角で１８
０°毎にハイレベルとなり、ＰＯＳ信号はクランク角で
１°おきにハイレベルとなるわけである（図３参照）。
なお、本実施形態では直列４気筒エンジンの場合で説明
するため、ＲＥＦ信号が１８０°毎の信号となっている
が、６気筒エンジンではＲＥＦ信号が１２０°毎の信号
になる。

【００３７】これら磁気ピックアップ３、４からの信号
は、エアフローメータ５、水温センサ６、スロットルセ
ンサ７からの信号とともに、エンジン制御用コントロー
ルユニット８に入力され、コントロールユニット８では
これらの信号に基づいて運転条件に応じた要求噴射量と
要求点火時期を演算し、この要求噴射量が所定の噴射タ
イミングでエンジンに供給されるように気筒別のインジ
ェクタ９ａ〜９ｄに噴射信号を、また要求点火時期で点
火が行われるように点火コイルと一体化されたイグナイ
タ１０に点火信号を出力する。１１ａ〜１１ｄは点火プ
ラグである。

【００３８】一方、自動変速機の変速制御などに加えて
ロックアップ制御を行うため、自動変速機制御用コント
ロールユニット（図ではＡＴ制御ユニットで略記）１２
を備える。ロックアップ制御では、スロットルセンサ７
により検出される絞り弁開度と車速センサ（図示しな
い）により検出される車速とで定まる車両走行状態に適
したロックアップ領域を設定しており、このロックアッ
プ領域になると、トルクコンバータ内のロックアップピ
ストンを締結させてトルクコンバータのすべりをなくす
（伝達効率を上げ）わけである。

【００３９】さて、エンジンに失火が生じると、エンジ
ンの出力低下や安定性低下を招くほか、未燃焼の混合気
がそのまま排出されて排気中の有害成分が増加するの
で、失火したかどうかの判定を行うことが要請されるわ
けであるが、従来装置ではクランク軸がトランスミッシ
ョン等の動力伝達系から切り離され定常回転しているア
イドル時には、失火の有無を精度良く判定できても、ク
ランク軸と動力伝達系が直結された状態になると、失火
判定の精度が落ちてしまう。

【００４０】これに対処するため本発明の第１実施形態
では、軸トルクに比例するクランク軸角加速度を検出
し、このクランク軸角加速度と失火判定しきい値を比較
して失火判定を行うとともに、その失火判定しきい値
を、ロックアップクラッチの締結状態とロックアップク
ラッチの解除状態とで異ならせる。

【００４１】ここで、失火判定を行うのはエンジン制御
用コントロールユニット８であり、失火判定にロックア
ップ制御信号が必要となるので、この信号が自動変速機
用コントロールユニット１２より通信装置を介してエン
ジン制御用コントロールユニット８に送られている。

【００４２】エンジン制御用コントロールユニット８で
実行されるこの制御の内容を以下のフローチャートにし
たがって説明する。

【００４３】図２のフローチャートは軸トルクに比例す
るクランク軸角加速度を計算するためのもので、ＰＯＳ
信号（クランク角の単位角信号）の入力毎に実行する。

【００４４】まずステップ１でＲＥＦ信号（クランク角
の基準位置信号）の入力タイミングからの経過クランク
角を計測するためのカウンタ（始動時に０に初期設定）
ＰＯＳＮと第１計測区間の開始角ＯＭＧＳ１を比較す
る。ＰＯＳＮは、後述するように１のＲＥＦ信号の入力
より次のＲＥＦ信号の入力までのあいだＰＯＳ信号の入
力毎に１ずつ大きくなるカウンタである。

【００４５】ＰＯＳＮがＯＭＧＳ１未満のとき（第１計
測区間までクランク角が経過していない）は、ステップ
２で計測区間の経過時間タイマＴＭＰＯＳをゼロクリア
する。経過クランク角が第１計測区間の開始角まで至ら
ない場合にＴＭＰＯＳをゼロクリアし続けることで、経
過時間の計測待ち状態となるわけである。ここで、計測
区間の経過時間タイマＴＭＰＯＳはエンジン制御用コン
トロールユニット８に内蔵されたフリーランニングタイ
マで構成する。フリーランニングタイマは内容をゼロク
リアし続けない限り、コントロールユニット８内蔵のク
ロックに同期してカウントアップされるので、エンジン
制御用コントロールユニット８のＣＰＵの処理負荷を増
すことにならないし、また計測区間の経過時間を正確に
計測することが可能となる。なお、フリーランニングタ
イマのインクリメント開始トリガはＰＯＳセンサの信号
とすればよい。

【００４６】ステップ３では経過クランク角計測カウン
タＰＯＳＮをインクリメントして図２のルーチンを終了
する。このＰＯＳＮは、後述するステップ１２、１３で
ＲＥＦ信号レべルがハイレベルになったときゼロクリア
されるので、１のＲＥＦ信号の入力より次のＲＥＦ信号
の入力までのあいだＰＯＳ信号の入力毎に１ずつ大きく
なるカウンタである（図３第３段目参照）。このＰＯＳ
Ｎのインクリメントの結果、ＰＯＳＮ＞ＯＭＧＳ１にな
ると、ステップ１よりステップ４に進み、今度はＰＯＳ
Ｎと第１計測区間の終了角ＯＭＧＥ１（ＯＭＧＥ１＞Ｏ
ＭＧＳ１）を比較する。

【００４７】ＰＯＳＮ＞ＯＭＧＳ１になった当初はＰＯ
ＳＮ＜ＯＭＧＥ１であるので、ステップ５よりステップ
３に進み、ステップ３の操作を実行して図２のルーチン
を終了する。なお、このときはステップ２の操作を実行
していない。つまり、ＰＯＳＮ＞ＯＭＧＳ１となったタ
イミングより計測区間の経過時間タイマＴＭＰＯＳが増
加していく（図３第４段目参照）。

【００４８】ＰＯＳＮの増加によりやがてＰＯＳＮがＯ
ＭＧＥ１と等しくなると、ステップ４よりステップ６に
進み、計測区間の経過時間タイマＴＭＰＯＳの値を第１
の経過時間計測値Ｔ１ｉに入れ、サンプリング時間を計
測するためのタイマＴＭＤＴをゼロクリアする。このと
きもステップ３の操作を実行して図２のルーチンを終了
する。

【００４９】ここで、ＰＯＳＮが第１計測区間の終了角ＯＭＧＥ１となるタ
イミングよりＰＯＳＮが第２計測区間の終了角ＯＭＧＥ
２（後述する）となるまでの時間のほか、ＰＯＳＮが第１計測区間の開始角ＯＭＧＳ１となるタ
イミングよりＰＯＳＮが第２計測区間の開始角ＯＭＧＳ
２（後述する）となるまでの時間、ＰＯＳＮが第１計測区間の開始角ＯＭＧＳ１となるタ
イミングよりＰＯＳＮが第２計測区間の終了角ＯＭＧＥ
２となるまでの時間、ＰＯＳＮが第１計測区間の終了角ＯＭＧＥ１となるタ
イミングよりＰＯＳＮが第２計測区間の開始角ＯＭＧＳ
２となるまでの時間のいずれかをサンプリング時間とすることができる。実
験によりいずれの場合でも検出精度が大きく変わらない
ことを確認している。ただし、回転数が大きく変動して
いる場合には、各計測値が確定した時点でのサンプリン
グ時間が最も信頼できるため、本実施形態ではを採用
している。

【００５０】サンプリング時間計測タイマＴＭＤＴはス
テップ６でのゼロクリアにより図示しないルーチンにお
いて時間計測を開始する（図３最下段参照）。

【００５１】ＰＯＳＮがＯＭＧＥ１を超えたときは、ス
テップ５よりステップ７に進む。ステップ７、８、９、
１０の操作はステップ１、４、５、６と同様である。

【００５２】ステップ７ではＰＯＳＮと第２計測区間の
開始角ＯＭＧＳ２（ＯＭＧＳ２＞ＯＭＧＥ１）を比較
し、ＯＭＧＥ１≦ＰＯＳＮ≦ＯＭＧＳ２であるときはス
テップ２、３の操作を行って図２のルーチンを終了す
る。

【００５３】ＰＯＳＮ＞ＯＭＧＳ２になった当初はＰＯ
ＳＮ＜ＯＭＧＥ２（ＯＭＧＥ２＞ＯＭＧＳ２）であるの
で、ステップ９よりステップ３に進み、ステップ３の操
作を実行して図２のルーチンを終了する。このときステ
ップ２の操作を実行していないので、ＰＯＳＮ＞ＯＭＧ
Ｓ２となったタイミングより計測区間経過時間タイマＴ
ＭＰＯＳがふたたび増加していく（図３第４段目参
照）。

【００５４】ＰＯＳＮの増加によりやがてＰＯＳＮがＯ
ＭＧＥ２と等しくなると、ステップ８よりステップ１０
に進み、計測区間の経過時間タイマＴＭＰＯＳの値を第
２の経過時間計測値Ｔ２ｉに入れ、サンプリング時間計
測タイマＴＭＤＴの値をサンプリング時間計測値Ｔｄｔ
に入れる。このときもステップ３の操作を実行して図２
のルーチンを終了する。

【００５５】ＰＯＳＮがＯＭＧＥ２を超えたときは、ス
テップ９よりステップ１１に進んでＲＥＦ信号レベルを
読み込み、そのレべルをステップ１２でみて、これがハ
イレべルでないときはステップ３の操作を実行して図２
のルーチンを終了する。

【００５６】ＲＥＦ信号レベルがハイレべルになったと
きはステップ１３でＰＯＳＮをゼロクリアしたあと、ス
テップ１４において、一行程（４気筒では１８０°区
間）中の２カ所の計測区間に要した経過時間計測値Ｔ１
ｉ、Ｔ２ｉとサンプリング時間計測値Ｔｄｔを用いて Δω＝Ｋ１（１／Ｔ２ｉ−１／Ｔ１ｉ）／Ｔｄｔ …（２）ただし、Ｋ１：定数の式により、一行程中のクランク軸角加速度Δωを計算
する。

【００５７】（２）式右辺において、Ｋ１／Ｔ２ｉは第
２計測区間のクランク軸角速度ω２、Ｋ１／Ｔ１ｉは第
１計測区間のクランク軸角速度ω１であり、角速度差ω
２−ω１をサンプリング時間Δｔで除した値によりクラ
ンク軸角加速度Δω（＝（ω２−ω１）／Δｔ）を得る
わけである。

【００５８】この場合、失火によりエンジントルクが負
となるため、失火時のΔωは負の値となり、この逆に非
失火時には正のエンジントルクが生じて、Δωが正の値
をとる。たとえば、失火が生じてないときはＴ２ｉ＜Ｔ
１ｉ（したがって１／Ｔ２ｉ＞１／Ｔ１ｉ）であること
より、Δω＞０となるのに対して、１番気筒で失火が生
じたときには、図３に示したようにＴ２ｉがＴ１ｉより
大きくなり、これによってΔω＜０となるわけである。
なお、図３において１番気筒用ＲＥＦ信号（図では＃１
ＲＥＦで略記）の入力より１８０°区間が１番気筒の燃
焼行程に対応するクランク角区間である。

【００５９】ステップ１５では（２）式のクランク軸角
加速度Δωを計算した行程が、ちょうど燃焼行程（膨張
行程）に当たる気筒の失火パラメータＰｉ（ｎ）（ｎは
気筒番号）に入れる。各気筒の膨張行程でのクランク軸
角加速度は各気筒の軸トルクに比例するので、これを失
火パラメータとするわけである。なお、クランク軸角加
速度Δωは図示平均有効圧力Ｐｉにほぼ比例するため、
失火パラメータをＰｉとしている。Ｐｉ（ｎ）は正負の
値を取り得る。たとえば、図３において、１番気筒用Ｒ
ＥＦ信号の立ち上がりより１８０°区間で計算したΔω
を１番気筒の失火パラメータＰｉ（１）に入れるわけで
ある。同様にして次から１８０°毎に３番、４番、２番
の各気筒の膨張行程が訪れるとすれば、３番気筒用ＲＥ
Ｆ信号の入力より１８０°区間で計算されるΔωを３番
気筒の失火パラメータＰｉ（３）に、４番気筒用ＲＥＦ
信号の入力より１８０°区間で計算されるΔωを４番気
筒の失火パラメータＰｉ（４）に格納するのである。

【００６０】なお、図３において４気筒の場合、２つの
計測区間は正確には第１計測区間がＢＴＤＣ１０°〜Ａ
ＴＤＣ２０°程度、第２計測区間がＡＴＤＣ５０°〜８
０°程度である。６気筒では一行程が１２０°区間であ
るため、２つの計測区間が非常に近く位置することにな
るが、２つの計測区間をオーバーラップさせることはな
い（オーバーラップさせるとＴ２ｉとＴ１ｉの差がわず
かとなり、Ｓ／Ｎ比が悪化するため）。

【００６１】図４のフローチャートは気筒別の失火判定
を行うためのもので、図２とは独立に各気筒のＲＥＦ信
号の入力毎に実行する。

【００６２】ステップ２０では失火判定条件かどうかを
みる。クランク軸角加速度に基づいて失火判定を行うの
であれば、エンジンの回転や負荷に変動が生じても失火
判定の精度が極端に悪化することはないので、失火判定
条件を設定することは基本的に必要ない。しかしなが
ら、ギヤチェンジ中は慣性モーメントが急変するためギ
ヤチェンジ中を失火判定条件の非成立時とし、このとき
はそのまま図４のルーチンを終了する。ギヤチェンジ中
でなければ（失火判定条件の成立時）、このときはステ
ップ２１で気筒判定を行う。ここで気筒別の失火判定に
用いる値（カウント値ＣＮＴ（ｎ）、失火検出回数ＣＮ
Ｇ（ｎ）、失火判定フラグＦＬＧＭＦ（ｎ））には気筒
番号ｎをつけて区別しているが、各気筒とも操作の内容
は同じであるので、以下では１番気筒で代表させて述べ
る。

【００６３】ステップ２１での判定気筒が１番気筒のと
きは１番気筒の失火パラメータＰｉ（１）（図２のステ
ップ１５ですでに得ている）をステップ２２において読
み込む。たとえば、図５第１段目左端に示す１番気筒用
ＲＥＦ信号の入力タイミングで３６０°前に計測されて
いるＰｉ（１）を読み込むわけである。

【００６４】ステップ２３では、１番気筒用のカウント
値（始動時に０に初期設定）ＣＮＴ（１）をインクリメ
ントし、そのカウント値ＣＮＴ（１）と所定値ＣＣＮＴ
をステップ２４で比較する。ＣＮＴ（１）≦ＣＣＮＴの
ときはすぐにステップ２６に進むのに対してＣＮＴ
（１）＞ＣＣＮＴのときはステップ２５において１番気
筒用のＣＮＴ（１）および１番気筒用の失火検出回数
（始動時に０に初期設定）ＣＮＧ（１）を０にリセット
した後でステップ２６に進む。

【００６５】ここで、ＣＮＴ（１）はＣＣＮＴを超える
たびに０に戻され、再び１番気筒用ＲＥＦ信号の入力毎
に１ずつ増加していく値である（図５第２段目参照）。
また、ＣＮＧ（１）は所定期間（ＣＮＴ（１）がＣＣＮ
Ｔに達するまでの期間）当たりの失火検出回数である。

【００６６】ステップ２６では自動変速機制御用コント
ロールユニット１２からのロックアップ制御信号のレベ
ルを読み込み、このレべルをステップ２７においてみて
ハイレベル（ロックアップクラッチ締結状態）のとき
は、ステップ２８でロックアップクラッチ締結状態に対
するしきい値（一定値）ＭＩＳＳＬを失火判定しきい値
ＪＤＴとしてセットし、ロックアップ制御信号レベルが
ローレべルのときはステップ２９に進み、ＭＩＳＳＬに
補正係数（一定値）ＧＴを乗じた値を失火判定しきい値
ＪＤＴとしてセットする。

【００６７】ここで、図６最下段に示したように、ロッ
クアップクラッチ解除状態での失火気筒（図では１番気
筒）のクランク軸角加速度の値よりも少し大きな位置に
ロックアップクラッチ解除状態に対する失火判定しきい
値ＭＩＳＳＬ×ＧＴが、またロックアップクラッチ締結
状態での失火気筒のクランク軸角加速度の値よりも少し
大きな位置にロックアップクラッチ締結状態に対する失
火判定しきい値ＭＩＳＳＬがくるように、ＭＩＳＳＬと
ＧＴを設定する。図示のように、失火気筒のクランク軸
角加速度はマイナスの値であるため、ＭＩＳＳＬもマイ
ナスの値で、またＧＴは１より大きな正の値でマッチン
グするのである。

【００６８】ステップ３０ではこのしきい値ＪＤＴと１
番気筒用の失火パラメータＰｉ（１）を比較し、Ｐｉ
（１）＜ＪＤＴのときは失火を生じていると判断し、ス
テップ３１に進んで１番気筒用の失火検出回数ＣＮＧ
（１）をインクリメントする。ステップ３２ではさらに
この１番気筒用のＣＮＧ（１）と所定値ＪＣを比較し、
ＣＮＧ（１）＞ＪＣ（所定頻度以上の失火が発生してい
る）になると、ステップ３３に進んで１番気筒用の失火
判定フラグ（始動時に“０”に初期設定）ＦＬＧＭＦ
（１）を“１”にセットする。つまり、１番気筒で失火
が１回検出されただけでは１番気筒用失火判定フラグを
“１”とせず、所定期間当たり所定回数以上の失火が検
出された段階で１番気筒用失火判定フラグを“１”にセ
ットしているわけである。たとえば上記のＣＣＮＴが
４、ＪＣが２の場合で具体的に説明すると、図５に示し
たように、ＣＮＴ（１）がＣＣＮＴ＋１（＝５）となる
前にＣＮＧ（１）がＪＣ＋１（＝３）に達したタイミン
グで１番気筒用失火判定フラグＦＬＧＭＦ（１）が
“１”になるのである。なお、失火判定フラグＦＬＧＭ
Ｆ（１）＝１のとき失火が生じていることを運転者に知
らせるため警報ランプを点灯している（ステップ３
４）。

【００６９】一方、Ｐｉ（１）≧ＪＤＴのときやＣＮＧ
（１）≦ＪＣのときはステップ３０、３２よりステップ
３５、３６に進んで失火判定フラグＦＬＧＭＦ（１）に
“０”を入れ、警報ランプを消灯する。

【００７０】ここで、本実施形態の作用を、図６を参照
しながら説明する。

【００７１】図６上段に示したように１番気筒に２回に
１回の失火を生じている場合に、クランク軸角加速度が
どうなるかを示したのが図６中段、下段であり、失火に
よりマイナスのトルクが生じるので、クランク軸角加速
度がマイナス側に振れている。この場合、ロックアップ
クラッチ解除状態ではトルクコンバータ以降の動力伝達
系の慣性モーメントがワンウェイクラッチを介してクラ
ンク軸に接続されているため、失火が生じたときには失
火による回転低下で動力伝達系の慣性モーメントがクラ
ンク軸より切り離され、これによって動力伝達系の慣性
モーメントによる失火時のクランク軸角加速度への影響
が小さくなるのに対して、ロックアップクラッチを介し
て動力伝達系の慣性モーメントがクランク軸に機械的に
接続されているロックアップクラッチ締結状態になる
と、動力伝達系の慣性モーメントが失火時のクランク軸
角加速度に与える影響が大きくなり、図示のように失火
時のクランク軸角加速度が０に近づくことから、図６中
段に示したように、ロックアップクラッチ締結状態のこ
とを考慮することなく図示の位置に失火判定しきい値を
定めたのでは、ロックアップクラッチ締結状態での失火
を検出することができない。車両用エンジンでは走行状
態が常に変化し、これに伴ってロックアップの締結状態
と解除状態とが頻繁に変化するので、ロックアップクラ
ッチ締結状態になるたびに失火判定が困難になるのであ
る。

【００７２】これに対して、本実施形態では、各気筒の
膨張行程でのクランク軸角加速度を気筒別の失火パラメ
ータＰｉ（ｎ）として計測し、この失火パラメータＰｉ
（ｎ）と失火判定しきい値ＪＤＴとを比較し、Ｐｉ
（ｎ）がＪＤＴを下回れば失火が発生していると判断す
る。

【００７３】この場合に、失火判定しきい値ＪＤＴは自
動変速機制御用コントロールユニット１２からのロック
アップ制御信号に基づいてロックアップクラッチ解除状
態とロックアップクラッチ締結状態とで異なる失火判定
しきい値が設定され、図６下段に示したようにロックア
ップクラッチ締結状態では失火判定しきい値（ＭＩＳＳ
Ｌ×ＧＴ）が、ロックアップクラッチ締結状態での失火
時のクランク軸角速度よりも、０に近い位置にくること
から、失火時のクランク軸角加速度がロックアップクラ
ッチ締結状態における動力伝達系の慣性モーメントによ
って影響を受ける場合にも、失火判定が可能となる。

【００７４】ただし、ロックアップクラッチ締結状態で
は動力伝達系の慣性モーメントの影響を受けて失火時の
クランク軸角加速度が０に近づくので、失火してもない
のに失火が生じたと誤判定される気筒（４番気筒）が生
じる（図６下段の丸印参照）。しかしながら、本実施形
態では、所定期間当たりの失火回数が所定値を超えたと
き、失火が生じたと判定されるので、たとえば、図示の
位置で失火判定条件が成立したとすると、このときの４
番気筒に対するＣＮＴ（４）、ＣＮＧ（４）、ＦＬＧＭ
Ｆ（４）は、図５のようになり、フラグＦＬＧＭＦ
（４）は“０”のままである（つまり、４番気筒につい
て失火と誤判定されることを避けることができる）。

【００７５】なお、図５において１番気筒に対するＣＮ
Ｔ（１）、ＣＮＧ（１）、ＦＬＧＭＦ（１）は図６と対
応するものでない。

【００７６】図７、図８のフローチャートはそれぞれ第
２、第３の各実施形態で、第１実施形態の図４に対応す
る。なお、図４と同一の部分には同一のステップ番号を
つけている。

【００７７】ロックアップ制御信号よりロックアップク
ラッチの締結状態かどうかを判定する第１実施形態に対
して、第２実施形態（第１実施形態と同じにロックアッ
プ制御を行う自動変速機を備える車両を前提とする）は
ロックアップ制御信号以外の信号を用いてロックアップ
クラッチの締結状態かどうかを判定するようにしたもの
である。

【００７８】具体的には図７のステップ４１で回転数Ｎ
ｅと車速ＶＳＰを読み込み、これらの比と所定値を比較
し、Ｎｅ／ＶＳＰが所定値を超えるときはロックアップ
クラッチの締結状態と判断してステップ２８に進み、そ
れ以外のとき（ロックアップクラッチの解除状態）ステ
ップ２９に進む。エンジン回転数と車速の比は概略のギ
ア位置を表し、中間変速比を含めたギヤ位置毎の変速比
が予め分かっているので、エンジン回転数と車速の比が
ギヤ位置毎の変速比と一致した場合は、ロックアップク
ラッチの締結状態であると、また一致しない場合はスリ
ップ状態（つまりロックアップクラッチの解除状態）で
あると分かるのである。

【００７９】なお、トルクコンバータのポンプインペラ
ー回転数とタービンランナー回転数とが一致したときロ
ックアップクラッチの締結状態となるので、ポンプイン
ペラー回転数をエンジン回転数センサにより、またター
ビンランナー回転数をタービンセンサ（あるいは車速セ
ンサとギヤ比）よりそれぞれ検出して両者の比からスリ
ップ率を推定し、その推定したスリップ率よりロックア
ップクラッチ締結状態かどうかを判定することもでき
る。

【００８０】これに対して第３実施形態は手動変速機を
備える車両を対象とするものである。この場合には、図
８のステップ５１、５２で公知のクラッチセンサにより
クラッチが締結状態にあるかどうか、またニュートラル
スイッチより変速機がニュートラル位置以外であるかど
うかみて、クラッチ締結状態かつニュートラル位置以外
であるときクランク軸と変速機が直結状態にあると判断
してステップ２８に、それ以外のとき（クランク軸と変
速機が直結状態にないとき）はステップ２９に進む。

【００８１】なお、図７は手動変速機を備える車両の場
合にも適用できる。手動変速機のときも自動変速機の時
と同じであり（中間変速比を含めたギヤ位置毎の変速比
が予め分かっている）、エンジン回転数と車速の比がギ
ヤ位置毎の変速比と一致した場合は、クランク軸と変速
機が直結状態にあると、また一致しない場合は半クラッ
チ状態（非直結状態）であると判断し、ステップ２８に
進ませればよい。

【００８２】図９のフローチャートは第４実施形態で、
第１実施形態の図４に対応する。なお、図４と同一の部
分には同一のステップ番号をつけている。

【００８３】本実施形態（第１実施形態と同じにロック
アップ制御を行う自動変速機を備える車両を前提とす
る）では、ロックアップクラッチ締結状態での失火判定
を第１失火判定とし、この結果、失火と判定されたとき
は続いてロックアップ制御を強制的に解除しての失火判
定（つまりロックアップクラッチ解除状態での失火判
定）を行うため、ロックアップ制御を強制的に解除して
の失火判定を第２失火判定として、上記の第１失火判定
と区別する。

【００８４】第１実施形態と相違する部分を主に説明す
ると、第４実施形態においても、第１実施形態と同じに
各気筒とも操作の内容は同じであるので、１番気筒で代
表させて述べる。

【００８５】ＣＮＴ（１）＞ＣＣＮＴのときは、ステッ
プ６１に進んで、ＣＮＴ（１）のほか、１番気筒用の第
１失火判定に用いる失火回数ＣＮＧ１（１）と１番気筒
用の第２失火判定に用いる失火回数ＣＮＧ２（１）をと
もに０にする。

【００８６】ステップ６２では１番気筒用の第１失火判
定フラグ（始動時に“０”に初期設定）ＦＬＧＭＦＬ１
（１）をみる。ＦＬＧＭＦＬ１（１）＝１がロックアッ
プクラッチ締結状態で失火と判定されたことを、またＦ
ＬＧＭＦＬ１（１）＝０がロックアップクラッチ締結状
態で失火と判定されなかったことを表す。

【００８７】ＦＬＧＭＦＬ１（１）が“０”でないとき
（すでにロックアップクラッチ締結状態で失火が判定さ
れている）は、ステップ６３に進んでロックアップ制御
を強制解除するためロックアップ強制解除フラグを
“１”にセットし、ステップ２９の操作を実行したあ
と、図１０のステップ６９以降の第２失火判定を実行す
る。ここで、ステップ６４〜６８に示す第１失火判定の
内容は、図７のステップ３０〜３３、３５と比較すれば
わかるように、第１失火判定であることを示すため、失
火回数、失火判定フラグを表す変数ＣＮＧ、ＦＬＧＭＦ
の後に１がついている以外、ほぼ同じである。

【００８８】これに対して、図１０に示す第２失火判定
の内容も、図９ステップ６４〜６８に示す第１失火判定
と比較すればわかるように、第２失火判定であることを
示すため、失火回数、失火判定フラグを表す変数ＣＮ
Ｇ、ＦＬＧＭＦの後に２がついている以外、第１失火判
定の内容とほとんど同じである。

【００８９】ただし、第２失火判定に用いる失火回数Ｃ
ＮＧ２（１）がＪＣ以下のとき、路面外乱等の影響によ
って第１失火判定が誤判定であったと判断し（上記
（１）式のように軸トルク（エンジン発生トルク）と車
両の走行抵抗トルクの差を検出している。したがって、
エンジン発生トルクＴｅが一定でも、たとえば波状路を
走行した場合等では車両の走行抵抗トルクＴｃ変動し、
クランク軸の角加速度変動を生じる。つまり、Ｔｃが大
きくなると、Δωが小さくなる（失火状態と同じ）から
である）、ステップ７１よりステップ７４に進んで１番
気筒用の第２失火判定フラグ（始動時に“０”に初期設
定）ＦＬＧＭＦＬ２（１）を“０”にセットし、ステッ
プ７５でロックアップ制御を通常制御に復帰させるため
ロックアップ強制解除フラグに“０”を入れる。これに
対して、ＣＮＧ２（１）＞ＪＣのときは、第１失火判定
に誤判定はなかったと判断し、ステップ７１よりステッ
プ７２に進んで第２失火判定フラグＦＬＧＭＦＬ２
（１）を“１”にセットする。つまり第４実施形態で
は、動力伝達系の慣性モーメントの影響でクランク軸角
加速度の検出能力が小さくなるロックアップクラッチ締
結状態で第１失火判定を行い、この結果、失火が生じた
と判定されたときは、ロックアップを強制解除して失火
判定に対するクランク軸角加速度の感度を増した状態で
第２失火判定を行うので、路面外乱等の影響により第１
失火判定に誤判定が生じることがあっても、第２失火判
定によればこの誤判定が除かれ、これによって第１実施
形態より失火判定の精度が向上するのである。

【００９０】したがって、第４実施形態では、第２失火
判定フラグＦＬＧＭＦＬ２により警報ランプを点灯する
かどうかを決定する（ＦＬＧＭＦＬ２（１）＝１のと
き、ステップ７３で警報ランプを点灯、ＦＬＧＭＦＬ２
（１）＝０のときステップ７６で警報ランプを消灯）。

【００９１】なお、１番気筒で第１失火判定により失火
が生じたと判定されたときは、同じ１番気筒で第２失火
判定を行う場合で述べたが、１番気筒と異なる気筒（３
番、４番、２番の各気筒）で第２失火判定を行ってもか
まわない。ただし、１番気筒で第１失火判定により失火
が生じたと判定されたとき同じ１番気筒で第２失火判定
を行う場合のほうが、失火判定がより確実なものとなる
ことはいうまでもない。

【００９２】また、第１失火判定により失火が生じてい
ると判定されておらずかつロックアップクラッチ解除状
態のときは、ステップ６２、２７よりステップ２９に進
んでステップ２９の操作を実行したあと、ロックアップ
制御を強制解除する場合と同じに、図１０に示す第２失
火判定のほうへ進ませるようにしている。

【００９３】図１１のフローチャートはロックアップ制
御を行うためのもので、一定時間周期で（たとえば１０
ｍｓ毎に）実行する。なお、ロックアップ制御は自動変
速機用コントロールユニット１２のほうで受け持ってお
り、したがって、ロックアップ強制解除フラグの判定結
果を通信装置を介してエンジン制御用コントロールユニ
ット８に送信するようにしている。

【００９４】ロックアップ制御は、スロットルセンサに
より検出される絞り弁開度ＴＶＯと車速センサにより検
出される車速ＶＳＰとからなる運転点が図１２に示すロ
ックアップ領域にあるときは、ステップ８２よりステッ
プ８４に進んで、ロックアップソレノイド（図示しな
い）にＯＮ信号を出力し、ロックアップ領域でないとき
はステップ８２よりステップ８５に進んでロックアップ
ソレノイドにＯＦＦ信号を出力するものであるが、第４
実施形態ではステップ８３を新たに追加している。ロッ
クアップ領域であってもロックアップ強制解除フラグ＝
１であるときは、ステップ８５に進ませることで、ロッ
クアップ制御の強制解除を行うわけである。

【００９５】次に、図１３のフローチャートは第５実施
形態で、第１実施形態の図４に対応する。なお、図４と
同一の部分には同一のステップ番号をつけている。

【００９６】ロックアップ制御に加えて、近年の燃費向
上要求から導入されつつあるロックアップクラッチのス
リップ制御では、ロックアップクラッチのトルク伝達量
に制限が加えられるため、上記の（１）式より、スリッ
プ率に応じて車両走行抵抗トルクが制限されたり、動力
伝達系の慣性モーメントが切り離されたりするので、ク
ランク軸角加速度がこれらの影響を受けることになり、
失火の判定がより困難となる。こうしたロックアップク
ラッチのスリップ率を制御するものに適用したが第５実
施形態である。

【００９７】ここで、ロックアップクラッチのスリップ
率の制御は、その作動油圧をコントロールし、クラッチ
の圧着力を調整することで行っている。たとえば、ロッ
クアップソレノイドを自動変速機用コントロールユニッ
トからの信号により一定周期（たとえば５０Ｈｚ）でＯ
Ｎ、ＯＦＦ制御できるように構成し、ロックアップソレ
ノイドに与えるＯＦＦデューティ比（ＯＦＦ時間割合）
が最大のときロックアップクラッチ解除状態となり、Ｏ
ＦＦデューティ比が最小のときロックアップクラッチ締
結状態となるようにしておけば、図１４に示したよう
に、ＯＦＦデューティ比に応じてロックアップクラッチ
のスリップ率を制御できる。

【００９８】図１３において、第１実施形態と相違する
部分を説明すると、ステップ９１では自動変速機制御用
コントロールユニットからのロックアップ制御信号（つ
まりロックアップクラッチをスリップ制御するためのデ
ューティ比）を読み込み、このＯＦＦデューティ比より
ステップ９２において図１５を内容とするテーブル（Ｔ
ＪＤＴテーブル）を検索し、その検索値を失火判定しき
い値ＪＤＴとして設定する。テーブルＴＪＤＴは実験等
により予め求めてＲＯＭに記憶させておく。

【００９９】テーブル検索値は図１５のように、スリッ
プ率が大きいときはマイナスで大きく、スリップ率が小
さくなるほど０に近づいていく値である。図１５の特性
が非線形であるのは、ロックアップソレノイドのデュー
ティ比特性およびロックアップクラッチのμ特性が非線
形であるためである。

【０１００】このようにして、第５実施形態では、ロッ
クアップクラッチのスリップ率制御によって動力伝達系
の慣性モーメントが連続的に変化しても、その慣性モー
メントの連続変化に影響されることなく失火判定を精密
に行うことができる。

【０１０１】実施形態では、燃焼行程で発生するトルク
に応じた失火パラメータが、燃焼行程に対応して決めら
れたクランク角区間でのクランク軸角加速度である場合
で説明したが、これに限られるものでなく、燃焼行程に
対応するクランク角区間に要する時間を失火パラメータ
として用いる公知のもの（たとえば特開平９−３２６２
５号公報参照）に対しても適用することができることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の制御システム図である。

【図２】クランク軸角加速度の計算を説明するためのフ
ローチャートである。

【図３】クランク軸角加速度の計測を説明するための波
形図である。

【図４】気筒別の失火判定を説明するためのフローチャ
ートである。

【図５】気筒別の失火判定を説明するための波形図であ
る。

【図６】第１実施形態の作用を説明するための波形図で
ある。

【図７】第２実施形態の気筒別の失火判定を説明するた
めのフローチャートである。

【図８】第３実施形態の気筒別の失火判定を説明するた
めのフローチャートである。

【図９】第４実施形態の気筒別の失火判定を説明するた
めのフローチャートである。

【図１０】第４実施形態の気筒別の失火判定を説明する
ためのフローチャートである。

【図１１】第４実施形態のロックアップ制御を説明する
ためのフローチャートである。

【図１２】第４実施形態のロックアップ領域を示す特性
図である。

【図１３】第５実施形態の気筒別の失火判定を説明する
ためのフローチャートである。

【図１４】第５実施形態のロックアップソレノイドＯＦ
Ｆデューティ比に対する作動油圧の特性図である。

【図１５】第５実施形態のロックアップソレノイドＯＦ
Ｆデューティ比に対する失火判定しきい値の特性図であ
る。

【図１６】第１の発明のクレーム対応図である。

【図１７】第２の発明のクレーム対応図である。

【図１８】第９の発明のクレーム対応図である。

【図１９】第１０の発明のクレーム対応図である。

【図２０】第１１の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

１、２シグナルプレート３、４磁気ピックアップ８エンジン制御用コントロールユニット１２自動変速機制御用コントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼行程で発生するトルクに応じた失火パ
ラメータを検出する手段と、この失火パラメータと失火判定しきい値を比較すること
により失火判定を行う手段と、動力伝達系の慣性モーメントを検出する手段と、この動力伝達系の慣性モーメントに応じて前記失火判定
しきい値を設定する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】燃焼行程に対応して決められたクランク角
区間でのクランク軸角加速度を検出する手段と、動力伝達系の慣性モーメントを検出する手段と、失火判定しきい値をマイナスの値でかつ前記動力伝達系
の慣性モーメントが大きくなるほど０に近づく値で設定
する手段と、この失火判定しきい値と前記クランク軸角加速度を比較
することにより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３】所定の運転領域でロックアップクラッチを
締結する自動変速機を備える一方、前記動力伝達系慣性
モーメント検出手段が前記ロックアップクラッチが締結
状態であるのか解除状態であるのかを判定する手段であ
り、前記失火判定しきい値設定手段がロックアップクラ
ッチ締結状態での失火判定しきい値を、ロックアップク
ラッチ解除状態での失火判定しきい値よりも０に近く設
定する手段であることを特徴とする請求項２に記載のエ
ンジンの失火診断装置。
【請求項４】前記ロックアップクラッチが締結状態であ
るのか解除状態であるのかを、ロックアップ制御信号か
ら判定することを特徴とする請求項３に記載のエンジン
の失火診断装置。
【請求項５】エンジン回転数と車速の比から前記ロック
アップクラッチが締結状態であるのか解除状態であるの
かを判定することを特徴とする請求項３に記載のエンジ
ンの失火診断装置。
【請求項６】手動変速機を備える一方、前記動力伝達系
慣性モーメント検出手段がクランク軸と前記手動変速機
が直結状態であるのか非直結状態であるのかを判定する
手段であり、前記失火判定しきい値設定手段がクランク
軸と手動変速機の直結状態での失火判定しきい値を、非
直結状態での失火判定しきい値よりも０に近く設定する
手段であることを特徴とする請求項２に記載のエンジン
の失火診断装置。
【請求項７】クラッチの締結状態を検出する手段とギヤ
がニューラル位置にあることを検出する手段からの信号
より前記クランク軸と前記手動変速機が直結状態である
のか非直結状態であるのかを判定することを特徴とする
請求項６に記載のエンジンの失火診断装置。
【請求項８】エンジン回転数と車速の比から前記クラン
ク軸と前記手動変速機が直結状態であるのか非直結状態
であるのかを判定することを特徴とする請求項６に記載
のエンジンの失火診断装置。
【請求項９】ロックアップクラッチのスリップ率が調整
可能な自動変速機を備える一方、燃焼行程に対応して決められたクランク角区間のクラン
ク軸角加速度を検出する手段と、前記ロックアップクラッチのスリップ率を検出する手段
と、失火判定しきい値をマイナスの値でかつこのスリップ率
が小さくなるほど０に近づく側に設定する手段と、この失火判定しきい値と前記クランク軸角加速度を比較
することにより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１０】所定の運転領域でロックアップクラッチ
を締結する自動変速機を備える一方、燃焼行程に対応して決められたクランク角区間のクラン
ク軸角加速度を検出する手段と、前記ロックアップクラッチが締結状態であるのか解除状
態であるのかを判定する手段と、失火判定しきい値をマイナスの値でかつこの判定結果よ
りロックアップクラッチ締結状態での失火判定しきい値
を、ロックアップクラッチ解除状態での失火判定しきい
値よりも０に近く設定する手段と、前記判定結果よりロックアップクラッチ締結状態である
ときその状態での前記クランク軸角加速度と前記ロック
アップクラッチ締結状態での失火判定しきい値を比較す
ることにより第１の失火判定を行う手段と、この第１の失火判定で失火が生じたと判定されたとき前
記ロックアップクラッチの締結を強制的に解除する手段
と、このロックアップクラッチ強制解除状態のときその状態
での前記クランク軸角加速度と前記ロックアップクラッ
チ解除状態での失火判定しきい値を比較することにより
第２の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１１】所定の運転領域でロックアップクラッチ
を締結する自動変速機を備える一方、燃焼行程に対応して決められたクランク角区間のクラン
ク軸角加速度を検出する手段と、前記ロックアップクラッチが締結状態であるのか解除状
態であるのかを判定する手段と、失火判定しきい値をマイナスの値でかつこの判定結果よ
りロックアップクラッチ締結状態での失火判定しきい値
を、ロックアップクラッチ解除状態での失火判定しきい
値よりも０に近く設定する手段と、前記判定結果よりロックアップクラッチ締結状態である
ときその状態での前記クランク軸角加速度と前記ロック
アップクラッチ締結状態での失火判定しきい値を比較す
ることにより第１の失火判定を行う手段と、この第１の失火判定で失火が生じたと判定された場合に
その後にロックアップクラッチ解除状態となったときそ
の状態での前記クランク軸角加速度と前記ロックアップ
解除状態での失火判定しきい値を比較することにより第
２の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１２】前記失火判定手段は、前記クランク軸角
加速度が前記失火判定しきい値より小さくなったかどう
かを一定の周期で判定する手段と、この判定結果より所
定期間当たりにクランク軸角加速度が失火判定しきい値
より小さくなった回数を失火回数として計測する手段
と、この所定期間当たりの失火回数と判定値の比較によ
り所定期間当たりの失火回数が判定値を超えたとき失火
が生じたと判定する手段とからなることを特徴とする請
求項２から９までのいずれか一つに記載のエンジンの失
火診断装置。
【請求項１３】前記失火判定手段により失火が生じたと
判定されたとき故障を警報することを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１２のいずれか
一つに記載のエンジンの失火診断装置。
【請求項１４】前記失火判定手段は、前記クランク軸角
加速度が前記失火判定しきい値より小さくなったかどう
かを一定の周期で判定する手段と、この判定結果より所
定期間当たりにクランク軸角加速度が失火判定しきい値
より小さくなった回数を失火回数として計測する手段
と、この所定期間当たりの失火回数と判定値の比較によ
り所定期間当たりの失火回数が判定値を超えたとき失火
が生じたと判定する手段とからなることを特徴とする請
求項１０または１１に記載のエンジンの失火診断装置。
【請求項１５】前記第２の失火判定手段により失火が生
じたと判定されたとき故障を警報することを特徴とする
請求項１０、１１、１４のいずれか一つに記載のエンジ
ンの失火診断装置。
【請求項１６】前記クランク軸角加速度検出手段は、ク
ランク角の基準位置を検出する手段と、クランク角の単
位角を検出する手段と、これら検出値に基づいて前記燃
焼行程に対応して決められたクランク角区間のうち前半
と後半に離して設けた第１計測区間と第２計測区間を経
過するに要する時間を計測する手段と、前記検出値に基
づいて前記２つの計測区間のあいだを経過するに要する
時間をサンプリング時間として計測する手段と、このサ
ンプリング時間と前記各計測区間の経過時間とから前記
クランク軸角加速度を計算する手段とからなることを特
徴とする請求項１から１４までのいずれか一つに記載の
エンジンの失火診断装置。