WO1993025810A1

WO1993025810A1 - Method of detecting misfire by utilizing variation of rotation of crankshaft

Info

Publication number: WO1993025810A1
Application number: PCT/JP1993/000765
Authority: WO
Inventors: Takuya Matsumoto; Toru Hashimoto; Mitsuhiro Miyake; Yasuhisa Yoshida; Mitsuhiko Yanagisawa; Hiroyuki Nakajima; Koichi Namiki; Satoshi Kasai
Original assignee: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1993-12-23
Also published as: EP0610508B1; EP0708234B1; EP0610508A4; KR940701501A; DE69305490D1; DE69305490T2; EP0708234A2; US5808186A; AU4354893A; EP0610508A1; DE69332207D1; AU660554B2; KR0140686B1; EP0708234A3; DE69332207T2

Description

明細書

クランク軸回転変動による失火検出方法

技術分野

本発明は、クランク軸回転変動による失火検出方法に関し、特に、クランク軸回転速度変動の検出においてクランク角センサの構成上の誤差に起因して生じる検出誤差を除去して、失火発生の有無を正確に検出できる失火検出方法に関する。

背景技術

内燃機関の運転中に、燃料噴射装置の故障等によって気筒内での燃焼が正常に行なわれない失火状態が発生すると、内燃機関の排ガス特性等が悪化する。そこで、日本国特開平 2 — 3 0 9 5 4 号などに開示のように、ェンジンの各気筒に対応した所定クランク角毎の周期に基づいて回転数相当の情報を演算し、この情報の変化量又は変化率に基づいてエンジンの失火状態を検出している。又、日本国特開平 2 — 4 9 9 5 5 号の記載によれば、内燃機関での燃焼行程に合わせて点火間隔毎に算出される、内燃機関の回転角速度と基準角速度としての 1 点火前の回転角速度との偏差、すなわち回転変動に基づいて失火検出を行うと、偶発的な失火が生じ或は数回転に 1 回程度の割合で失火が生じる場合、失火を正確に検出できないことがある。そこで、日本国特開平 2 — 4 9 9 5 5 号では、基準角速度を必要に応じて更新するようにしている。

上述のように、所定クランク角の周期の検出には、クランク角センサが用いられる。クランク角センサは、典型的には、等角度間隔で配された複数のベ一ンすなわち突起を有しクランク軸に一体回転自在に装着された回転部材と、この回転部材に臨んで配されベーンの通過を検出するための検出部とを有している。回転部材のべーンは回転部材の周縁に半径方向に突出して形成されるもので、エンジンの気筒数に応じた数だけ設けられ、例えば、 6 気筒エンジン用のクランク角センサは 3 つのべーンを有している。斯かる構成のクランク角センサにおいて、エンジン回転に伴って相隣るベ一ンの一方のものの端が検出部を通過したときに、該べ一ンに対応するクランク軸回転角度領域へのクランク軸の突入が検出され、又、他方のベーンの端が通過したときに該領域からの離脱が検出され、これにより、当該角度領域への突入時点から該領域からの離脱時点までの時間間隔すなわち周期が検出されるようになつている。更に、検出周期に基づいてクランク軸回転角度領域でのクランク軸回転速度が算出され、次いで、回転速度の変動の大きさから失火発生の有無が判別される。

この様な失火検出方法では、周期検出上の精度すなわち失火検出精度は、クランク角センサでのベーン角度間隔すなわちべ一ン周方向長さに依存する。その一方で、ある程度のクランク角センサ構成上の誤差、特に、ベ一ン製造及び取付け誤差は避けられず、ベーン角度間隔にばらつきが生じて失火検出精度が低下する。ベーン角度間隔が設計値よりも大きいと、この角度領域でのクランク軸回転に時間を要し、従って、当該角度領域においてクランク軸回転速度に減少を来したと誤判別され、失火発生が誤って検出されることがある。この様な誤検出は、日本国特開平 2 — 4 9 9 5 5 号に開示の基準角速度を更新する技術などによっては解消できない。

発明の開示

本発明の目的は、クランク軸回転変動の検出におけるクランク角センサの構成上の誤差に起因する検出誤差の影響を除去して、失火発生の有無を正確に検出可能なクランク軸回転変動による失火検出方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によれば、クランク角センサにより検出される、内燃機関の各気筒の特定行程位相に対応するクランク軸回転角度領域への突入時点から該角度領域からの離脱時点までの時間間隔を順次検出し、該時間間隔に基づいて失火の発生を検出する失火検出方法が提供される。

この方法は、クランク角センサの構成上の誤差を補償するための補正係数を算出する行程と、検出時間間隔に基づく内燃機関回転情報を補正係数で補正する行程と、補正後の内燃機関回転情報に基づいて失火の発生を検出する行程とを備える。

好ましくは、内燃機関回転情報は、クランク軸の平均角加速度である。より好ましくは、内燃機関の運転中に順次検出される時間間隔に基づいて補正係数を繰り返し算出して前記補正係数を更新する一方、時間間隔に基づきクランク軸の平均角速度を順次求める。そして、時間間隔と平均角速度と補正係数とに基づき平均角加速度を順次算出する。

好ましくは、内燃機関の負荷が急変するような特定運転状態で内燃機関が運転されているとき、又は、内燃機関の始動時から所定時間が経過していないときには、補正係数の更新を禁止する。より好ましくは、内燃機関が減速運転されているときと、内燃機関に連結した変速装置による変速動作が行われているときと、内燃機関を搭載した車両がラフロードを走行しているときとの少なくともいずれか 1 つの状態を、特定運耘状態と判別する。

好ましくは、内燃機関の所定の運転パラメータによつて互いに区分される複数の運転領域の夫々について、互いに別個独立の補正係数を夫々算出し、現在の運転領域を判別する毎に現在の運転領域についての補正係数を更新する一方で、現在の運転領域以外の運転領域についての補正係数の更新を禁止する。より好ましくは、所定の運転パラメータは、内燃機関の回転数または内燃機関の体積効率である。複数の運転領域は、所定の運転パラメ一夕としての内燃機関の回転数および体積効率により、互いに区分される。

好ましくは、算出した補正係数が所定の許容範囲を逸脱するときは、算出した補正係数に代えて許容範囲に対応する最大値又は最小値を補正係数として用いる。より好ましくは、許容範囲は、その上限値及び下限値がクランク角センサの構造上の最大許容誤差に対応する。又、算出した補正係数を不揮発性メモリに格納し、内燃機関の始動時に不揮発性メモリから読み出した補正係数を補正係数の初期値として用いる。

好ましくは、失火検出方法は、クランク軸と共に回転する回転体と、突入時点と離脱時点とをそれぞれ識別すベく回転体に円周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の識別手段と、内燃機関の固定側部材に設けられ各識別手段が近接する毎に検出信号を発する検出部とを備えるクランク角センサを用いて、実施される。クランク角センサの複数の識別手段は、各気筒についての第 1 及び第 2 の識別手段を含む。時間間隔の検出は、第 1 の識別手段が検出部に近接して発生された第 1 の検出信号と第 2 の識別手段が検出部に近接して発生された第 2 の検出信号との間隔を計時することにより、行われる。又、補正係数の算出は、時間間隔と時間間隔の検出に使用される第 1 及び第 2 の検出信号の少なくとも一方の発生時点を含むクランク軸の回転周期とに基づいて、行われる。，より好ましくは、失火検出方法は、クランク軸回転中に複数の気筒が等間隔で順次爆発行程をむかえ得る多気筒内燃機関に適用される。この場合、クランク角センサは、各気筒についての第 2 の識別手段が、各該気筒の後に爆発行程をむかえる次の気筒についての第 1 の識別手段として機能するように設けられる。

好ましくは、内燃機関の運転中に検出時間間隔とクランク軸回転周期とに基づいて順次求められる瞬時の補正係数情報を平滑化し、この平滑値で内燃機関回転情報の補正を行う。例えば、式 K Lm(n)= a · K Lm(n-1)+ ( 1 — a ) * し111及び式 1^ 1^= { A · T m(n) } / T (n)に従つて、最新の補正係数 K Lm(n)を算出する。ここで、 a ( 0

1 ) は重み付け係数を、 K Lm(n-l)は前回算出された補正係数を夫々表す。また、 A は回転体に設けられた識別手段の数を、 T m(n)は最新の検出時間間隔を、 T (n) はクランク軸の最新の回転周期を夫々表す。

上述の特徴を備えた本発明の失火検出方法は、下記の利点を有している。

本発明によれば、クランク角センサの構成上の誤差を補償するための補正係数によって補正した .内燃機関回転情報に基づいて、失火の発生を検出する。この補正係数は、クランク角センサの誤差、例えばべーンの製造，取付け誤差を反映するもので、これを用いて内燃機関回転情報を補正することによりクランク角センサの誤差を除去可能となる。この結果、クランク角センサの構成上の誤差に起因する失火検出誤差を除去でき、従って、失火発生の有無を正確に検出できる。

本発明の特定の態様では、クランク軸の平均角加速度を内燃機叫回転情報として求める。クランク軸の角加速度は、内燃機関のトルク出力変化に迅速に反応して変化し、又、その平均をとると、個々の角加速度を検出するときに生じた検出誤差を互いに相殺可能となる。従って、クランク軸平均角加速度に基づく失火検出は、応答性および信頼性に富む。

各気筒についての第 1 及び第 2 の識別手段を含む複数の識別手段と、各識別手段に近接する毎に検出信号を発する検出部とを備えるクランク角センサを用いる本発明の別の態様では、第 1 及び第 2 の識別手段が検出部に近接するときに夫々発生する第 1 及び第 2 の検出信号の間隔を計時することにより時間間隔を検出する。この検出時間間隔は、実際のクランク軸回転状態を正確に表すと共にクランク角センサの構成上の誤差を反映したものとなる。

この態様では、次に、検出時間間隔と、その検出に使用される第 1 及び第 2 の検出信号の少なくとも一方の発生時点を含むクランク軸回転周期とに基づいて、補正係数を求める。クランク軸が定速回転していれば、クランク軸回転周期は、構成上の誤差のないクランク角センサで検出される時間間隔に対応する。従って、センサ誤差の影響を除去した時間間隔に対応するクランク軸回転周期と、実際に検出されセンサ誤差を反映する時間間隔とに基づいて、例えば、クランク軸回転周期と時間間隔との比を補正係数として求めた場合、補正係数は、センサ誤差の度合を正確に表すことになる。

クランク軸回転周期は、例えば、クランク軸が一回転する間に順次検出される時間間隔を合計することにより求められる。換言すれば、クランク軸回転周期ひいては補正係数は、クランク角センサ出力のみに基づいて内燃機関の運転中に求めることができる。従って、クランク角センサを内燃機関ひいては車両に搭載する前に実測したセンサ誤差データを例えば車両の制御装置に予め格納するといつた労力を省くことができる。

本発明の特定の態様が適用される多気筒内燃機関と共に用いられるクランク角センサは、各気筒についての第 2 の識別手段が、各該気筒の後に爆発行程をむかえる次の気筒についての第 1 の識別手段として機能するように構成できる。この場合、複数の気筒に夫々関連する時間間隔を、比較的少数の識別手段により、順次検出可能である。この結果、クランク角センサの構成を簡易にできる

本発明の別の態様によれば、内燃機関の運転中に検出時間間隔と回転周期とに基づいて順次求められる瞬時の補正係数情報を平滑化する。これにより、個々の補正係数情報を求める上での誤差、例えば、個々の時間間隔の検出誤差が相殺される。従って、この平滑値で補正した内燃機関回転情報に基づく失火検出は、検出精度に優れ本発明の特定の態様では、内燃機関の負荷が急変するような特定運転状態で内燃機関が運転されているとき、又は、内燃機関の始動時から所定時間が経過していないときに、補正係数の更新を禁止する。内燃機関の特定運転状態あるいは始動直後は、クランク軸が定速回転状態になく、センサ誤差を正確に表す補正係数を、例えば、クランク角センサにより夫々検出した時間間隔およびクランク軸回転周期からは求め得ないからである。内燃機関の特定運転状態あるいは始動直後に補正係数の更新を禁止することにより、この様な補正係数算出上の誤差の発生を未然に防止でき、失火検出上の誤判別を防止できる。

内燃機関の所定の運転パラメータによって互いに区分される複数の運転領域の夫々について、互いに別個独立の補正係数を夫々算出する本発明の特定の態様は、内燃機関の全運転領域に共通の補正係数を用いて失火検出を行うことが不適切である場合に適用される。この態様では、現在の運転領域を判別する毎に現在の運転領域についての補正係数を更新する一方で、現在の運転領域以外の運転領域についての補正係数の更新を禁止する。これにより、補正係数は、内燃機関の運転領域すなわち運転状態に、より適合したものとなる。結果として、クランク角センサの誤差をより好適に除去でき、失火検出精度が向上する。

又、算出した補正係数が、例えばクランク角センサの構成上の最大許容誤差に対応する許容範囲を逸脱するとき、算出補正係数に代えて補正係数の最大値又は最小値を用いる本発明の特定の態様によれば、何らかの原因、例えば時間間隔検出上の誤りで補正係数を適正に算出できなかった場合にも、補正係数算出誤差による悪影響を除去可能となり、失火検出上の誤判別を防止可能である。

算出した補正係数を不揮発性メモリに格納する本発明の特定の態様では、内燃機関の始動時に不揮発性メモリから読み出した補正係数をその初期値として用いるので、補正係数をより迅速に適正化できる。すなわち、クランク角センサの誤差を適正に補正可能とする補正係数を得るには、一般には、補正係数の算出をある程度繰り返して行う必要がある。この態様では、操り返し実行された算出の結果を反映する適正な補正係数がメモリに常時格納されており、従って、内燃機関の始動時にこれをメモリから読み出して補正係数の初期値として用いることにより、内燃機関の始動直後から失火検出を適正に行えるとに 'よる。

図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の失火検出方法を実施するための検出装置を示す概略ブロック図、

図 2 は、図 1 に示す装置のクランク角センサを示す斜視図、

図 3 は、図 1 のコントローラによって実行される本発明の第 1 実施例による失火検出処理を示すフローチャート、

図 4 は、本発明の第 2 実施例の失火検出方法における失火検出処理の一部を示すフローチヤ一ト、

図 5 は、図 4 に一部を示した失火検出処理の別の一部を示すフローチヤ一ト、

図 6 は、図 4 及び図 5 に一部を示した失火検出処理の残部を示すフローチヤ一ト、

図 7 は、減速運転状態における角加速度の変化を例示するグラフ、

図 8 は、変速動作中での角加速度の変化を例示するグラフ、

図 9 は、ラフロード走行中での角加速度の変化を例示するグラフ、

図 1 0 は、第 2 実施例の方法に関連するエンジン運転領域の設定例を示す図、

図 1 1 は、本発明の第 3 実施例の失火検出方法における失火検出処理の一部を示すフローチヤ一ト、

図 1 2 は、図 1 1 に一部を示す失火検出処理の残部を示すフローチヤ一ト、

図 1 3 は、本発明の第 4 実施例の失火検出方法における失火検出処理の一部を示すフローチヤ一ト、

図 1 4 は、図 1 3 に一部を示す失火検出処理の別の一部を示すフローチャート、および

図 1 5 は、図 1 3 及び図 1 4 に一部を示す失火検出処理の残部を示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

以下、図 1 ないし図 3 を参照して、本発明の第 1 実施例の、クランク軸回転変動による失火検出方法を説明する。

本実施例の失火検出方法を実施するための装置は、クランク軸回転中に複数の気筒が等間隔で順次爆発行程をむかえ得る多気筒内燃機関、例えば 6 気筒エンジン（図示略）に搭載されるもので、図 1 に示すように、コントローラ 1 0 , クランク角センサ 2 0 および気筒判別センサ 3 0 を主要要素として備えている。

図 2 を参照すると、クランク角センサ 2 0 は、ェンジンのクランク軸 1 と一体に回転する回転体としての回転部材 2 1 と、この回転部材 2 1 に臨んで配されエンジンの固定側部材（図示略）に設けた検出部 2 2 とを有し、回転部材 2 1 の周縁にはクランク軸半径方向に突出する第 1 , 第 2 及び第 3 のべーン 2 l a , 2 l b 及び 2 1 c が識別手段として形成され、検出部 2 2 によってベ一ン 2 1 a, 2 l b 又は 2 1 c の通過を光学的に或は電磁気的に検出したときにパルス出力を検出信号として発生するようになっている。第 1 ないし第 3 のべ一ン 2 1 a , 2 l b 及び 2 1 c は、各々が一定角度のクランク軸回転角度に対応する周方向長さを有し、互いに所定角度間隔をおいて周方向に離間して配され、従って、相隣るベーンの対応する端（各気筒についての第 1 および第 2 の識別手段）同士間の角度間隔は 1 2 0 度になっている。但し、実際には、クランク角センサ 2 0 の構成上の誤差、特にべーン 2 l a, 2 l b 及び 2 1 c の製造および取付け誤差に起因して、相隣るベーンの端間の角度間隔は正確には 1 2 0 度であるとは限らず、一般には、約 1 度以下の角度間隔誤差がある。

気筒判別センサ 3 0 は、図示しないカムシャフトにこれと一体回転自在に装着され、クランク軸 1 が 2 回転してカムシャフ卜が 1 回転する間に、カムシャフトがーつの気筒に対応する特定の回転位置をとる毎にパルス出力を発生するようになっている。

コントローラ 1 0 は、失火検出装置の主要要素として機能すると共に通常の各種エンジン制御を実行するもので、各種制御プログラムを実行するためのプロセッサ 1 1 と、制御プログラムを格納したリードオンリメモリ 1 2 と、データの一時記憶等のためのランダムアクセスメモリ 1 3 とを有し、メモリ 1 3 は、図示しないノくッテリでバックァップされた不揮発性メモリ領域を有している。プロセッサ 1 1 は、入力回路 1 4 を介して、クランク角センサ 2 0，気筒判別センサ 3 0 , イダニッシヨンスィツチ 4 0，吸気量センサ，吸気温センサ，水温センサ等の各種センサ及びスィッチ（一部図示略）に接続されると共に、出力回路 1 5 を介して、燃料噴射弁 5 0 を含む各種ァクチユエ一夕，警告ランプ 6 0 等を駆動するための各種駆動回路（要素 5 0， 6 0 に対応するもののみを参照符号 5 1， 6 1 で示す）に接続されている。図 1 中、参照符号 7 0 は、後述の別の実施例で用いられるスロットルポジションセンサを表し、センサ 7 0 は入力回路 1 4 を介してプロセッサ 1 1 に接続されている。

点火動作が気筒番号順に行われる 6 気筒エンジンに搭載される本実施例の装置は、例えば、第 3 ベーン 2 1 c の端（前端 2 1 c ' 又は後端であって、第 1 の識別手段をなす）が検出部 2 2 を通過したときに、第 1 気筒グループをなす第 1 気筒及び第 4 気筒のいずれか一方（好ましくは、当該一方の気筒での主に爆発行程）に対応する第 1 クランク軸回転角度領域にクランク軸が突入すると共に、第 1 ベーン 2 1 a の端（第 2 の識別手段）が検出部 2 2 を通過したときにクランク軸が第 1 回転角度領域から離脱するようになっている。同様に、第 1 ベ一ン 2 l a の端の通過時に、第 2 気筒グループを構成する第 2 及び第 5 気筒のいずれか一方に対応する第 2 クランク軸回転角度領域に突入しかつ第 2 ベ一ン 2 1 b の端の通過時に同領域から離脱し、更に、第 2 ベ一ン 2 l b の端の通過時に第 3 気筒グループをなす第 3 及び第 6 気筒の一方に対応する第 3 クランク軸回転角度領域への突入が行われると共に第 3 ベーン 2 1 c の端の通過時に同領域からの離脱が行われるようになつている。なお、第 1 気筒と第 4 気筒との識別，第 2 気筒と第 5 気筒との識別および第 3 気筒と第 6 気筒との識別は、気筒判別センサ 3 0 の出力に基づいて行われる。そして、検出部 2 2 は、第 1 の識別手段（例えば第 3 ベーン 2 1 c の端）が検出部 2 2 に近接すると第 1 の検出信号を発生し、第 2 の識別手段（例えば第 1 ベーン 2 1 a の対応端）が検出部に近接すると第 2 の検出信号を発生するようになっている。クランク軸回転中に複数の気筒が等間隔で順次爆発行程をむかえる 6 気筒エンジンに適用される本実施例では、各気筒についての第 2 の識別手段が、該気筒のあとに爆発行程をむかえる次の気筒についての第 1 の識別手段として機能する。

以下、上記構成の失火検出装置の作動を説明する。エンジン運転中、プロセッサ 1 1 は、クランク角センサ 2 0 からのパルス出力と気筒判別センサ 3 0 からのノ、。ルス出力とを逐次入力しつつ、図 3 に示す失火検出処理を周期的に繰り返し実行する。

プロセッサ 1 1 は、クランク角センサ 2 0 のノ、。ノレス出力を入力する毎に失火検出処理を開始する。

各検出サイクノレにおいて、プロセッサ 1 1 は、クランク角センサパルス出力が、気筒判別センサ 3 0 からのノ、。ルス出力の入力時点以降に順次入力したクランク角センサパルス出力のうちの何番目のものであるのかを先ず判別する。これにより、入力したクランク角センサパルス出力に対応する気筒が何番目の気筒であるのかが識別される（ステップ S l ) 。好ましくは、主に爆発行程（出カ行程）を現時点で実行中の気筒が識別気筒として識別される。

なお、プロセッサ 1 1 は、クランク角センサ 2 0 のノ、。ルス出力（第 1 の検出信号）の入力に応じて、識別気筒グループ m ( m は 1 , 2 又は 3 ) に対応するクランク軸回転角度領域への突入を判別すると、周期計測用タイマ (図示略）をリスタートさせる。識別気筒グループ mは、ステップ S 1 で識別した気筒を含む。

クランク角センサ 2 0 から次のパルス出力（第 2 の検出信号）を入力すると、プロセッサ 1 1 は、識別気筒グノレープ mに対応するクランク軸回転角度領域からの離脱を判別し、周期計測用タイマの計時動作を停止させて計時結果を読み取る（ステップ S 2 ) 。この計時結果は、識別気筒グループ m に対応するクランク軸回転角度領域への突入時点から当該領域からの離脱時点までの時間間隔 T m(n)、すなわち、識別気筒グループに対応する 2 つの所定クランク角によって定まる周期 Τ πι(η)を表している。ここで、周期 T m(n)での添え字 η は、当該周期が識別気筒における η 回目（今回）の点火動作に対応することを表す。又、周期 T m(n)は、 6 気筒エンジンでは識別気筒グループの 1 2 0 度クランク角間周期になり、より一般的には、 N気筒エンジンでの（ 7 2 0 Z N ) 度クランク角間周期になる。

なお、今回の識別気筒に対応するクランク軸回転角度領域からの離脱を表す上記パルス出力は、次の識別気筒に対応するクランク軸回転角度領域への突入をも表す。従って、このパルス出力に応じて、次の識別気筒についての気筒識別ステップ S 1 が実行されると共に、当該次の識別気筒に係る周期計測を開始すべく周期計測用タイマがリスタートされる。

そして、今回の識別気筒に関連して、プロセッサ 1 1 は、ベーン製造上のベーン角度間隔のばらつきによる周期測定誤差を除去すべく、識別気筒グループ mに関連する補正係数 K Lm(n)を、式 K Lm(n)= a · K Lm(n-1)+ ( 1 — a ) . K Lmに従って算出する（ステップ S 3 ) 。すなわち、補正係数の更新（学習）を行う。ここで、記号 a は、メモリ 1 2 に予め格納しておいたフィノレ夕定数で、 0 以上でかつ 1 以下の値をとる。記号 K Lm(n- 1)は、先の検出サイクノレで算出されメモリ 1 3 に格納しておいた識別気筒グループ mに関連する補正係数を表し、 K Lmは、式 K Lm= T m(n)÷ ( T (n)/ 3 ) に従って算出される値を表す。ここで、記号 T m(n)は、上述したように、識別気筒グループ mの今回検出した 1 2 0 度クランク角間周期を表す。又、記号 T (n)は、先の 2 つの検出サイクル及び今回の検出サイクルで相次いで計測した第 1 ないし第 3 気筒グループの 1 2 0 度クランク角間周期の和すなわち 3 6 0 度クランク角間周期（ Τ (η)= Τ 1(η)+ Τ 2(η)+ Τ 3(η)) を表す。エンジン回転数が一定であれば、この 3 6 0 度クランク角間周期を値 3 で除した値 Τ (η)Ζ 3 は、ベーン角度間隔に誤差がない場合での正確な 1 2 0 度クランク角間周期に等しい。従って、算出値 K Lmは、正確な 1 2 0 度クランク角間周期と識別気筒グループ mの 1 2 0 度クランク角間周期との比を示す。

換言すれば、補正係数 K Lm(n)は、検出時間間隔 Τ πι(η) と、これを検出するときに使用される第 1，第 2 の検出信号の一方または双方の発生時点を含むクランク軸の回転周期 Τ (π)とに基づいて、瞬時の補正係数情報として求められる。更に、この様に検出時間間隔とクランク軸回転周期とに基づいて順次求められる瞬時の補正係数情報が平滑される。

更に、プロセッサ 1 1 は、今回の検出サイクノレのステップ S 2 で計測した 1 2 0 度クランク間周期 T n ( = T m (n)) から当該周期におけるクランク軸の平均角速度 ω η ( = 1 2 0 度 Τ η) を算出すると共に、先の検出サイクルで計測してメモリ 1 3 に格納しておいた平均角速度 ω η - 1を読み出す。次に、プロセッサ 1 1 は、計測値 Τ η, Τ η- 1及び算出値 ω η， ω n - 1とステップ S 3 で算出した補正係数 K Lm(n)とを用いて、今回の検出サイクルの 1 2 0 度クランク間周期におけるクランク軸の平均角加速度 D ωを、式 D o = K Lm(n) ' ( ω η— ω η- 1) ÷ { ( 1 / 2 ) • ( Τ η+ Τ η-1) } に従って算出する（ステップ S 4 ) 。ここで、記号 D は微分演算子記号で、 d / d t を表す。この様にして、補正係数 K Lm(n)を用いて補正した計測周期に基づいてクランク軸角加速度が求められることになる。

次いで、プロセッサ 1 1 は、識別気筒での失火発生の有無を検出すべく、ステップ S 4 で算出されクランク軸の回転変動を表す平均角加速度 D w nとメモリ 1 2 に予め格納された失火判定のための判定値との大小関係を判別する（ステップ S 5 ) 。なお、判定値は負の値に設定されている。算出値 D ω nが判定値よりも小さいと判別すると、プロセッサ 1 1 は、ランプ駆動回路 6 1 に例えば H レベルの駆動信号を送出して警告ランプ 6 0 を点灯させ、これにより、識別気筒に失火が生じたことを警告し（ステツプ S 6 ) 、更に、ステップ S 1 で判別した識別気筒に失火が生じたことをメモリ 1 3 内に記憶させる（ステップ S 7 ) 。一方、クランク軸の平均角加速度 D ω nが判定値以上であるとステップ S 5 で判別すると、プロセッサ 1 1 は例えば L レベルの駆動信号を送出して警告ランプ 6 0 を消灯させて識別気筒に失火が生じていないことを告知する（ステップ S 8 ) 。補正した周期に基づく上記失火検出は、ベーン角度間隔誤差の影響を受けず、正確乙、、あ。

ステップ 7 での失火気筒記憶又はステップ S 8 での警告ランプ消灯を終えると、プロセッサ 1 1 は、クランク角センサ 2 0 からの次のパルス出力の入力に待機し、ノ、。ノレス出力を入力すると、図 3 の処理を再開する。

以下、図 4 ないし図 6 を参照して、本発明の第 2 実施例による失火検出方法を説明する。

この実施例は、補正係数算出を適正に行える運転状態以外の運転状態でエンジンが運転されているときに補正係数の算出および更新（学習）を禁止することを主たる特徴とし、また、算出された補正係数がその許容範囲を逸脱したときに算出値に代えて好適値を用いると共にェンジン始動時に補正係数の記憶値を補正係数の初期値として用いることを特徴としている。なお、本実施例の方法は、上記第 1 実施例に係る図 1 及び図 2 に示す装置により実施可能であり、従って装置説明を省略する。

エンジン運転中、プロセッサ 1 1 は、クランク角センサ 2 0 からのハ。ルス出力と気筒判別センサ 3 0 からのノ、。ノレス出力とを逐次入力しつつ、図 4 ないし図 6 に示す失火検出処理を周期的に繰り返し実行する。すなわち、プ口セッサ 1 1 は、クランク角センサ 2 0 から、今回検出サイクルに対応するクランク軸回転角度領域への突入を表すパルス出力を入力する毎に、失火検出処理サイクルを開始する。各検出サイクルにおいて、プロセッサ 1 1 は、図 3 のステップ S 1 及び S 2 に夫々対応するステツプ S 1 1 及び S 1 2 において気筒識別と所定クラング角間の周期計測とを順次実行する。次に、プロセッサ .1 1 は、エンジンが始動されたか或はその直後であるか否かを判別する（ステップ S 1 3 ) 。そして、エンジン始動時またはその直後であれば、プロセッサ 1 1 は、今回の検出サイクルでの補正係数の算出および更新ひいては失火検出を禁止する。

この理由を説明すると、上記第 1 実施例に係る図 3 のステップ S 3 に対応する後述の補正係数演算ステップ S 2 0 (図 5 ) では、第 1 ないし第 3 気筒グループの 1 2 0 度クランク角間周期の和すなわち 3 6 0 度クランク角間周期を 3 で除して得た値を、正確な 1 2 0 度クランク角間周期として用いる。しかしながら、 3 つの 1 2 0 度クランク角間周期の和を 3 で除した値を正確な 1 2 0 度クランク角間周期として使用するには、エンジン回転数が実質的に一定である必要がある。エンジン始動時あるいはその直後のようにエンジン回転数が急変するような場合、斯かる要件は満足されない。この様な場合、本実施例では、補正係数の算出及び更新ならびに失火検出を禁止する。

一方、エンジン始動時またはその直後ではないとステップ S 1 3 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、ィグニッションキ一 4 0 がオフされたか或はその直後であるか否かを判別する（ステップ S 1 4 ) 。イグニッションキーオフ直後は、しばらくの間、エンジンが惰性運転されると共にコントローラ 1 0 及び各種センサは非作動化されない。エンジンの惰性運転中、エンジン回転数は急減しつつあり、補正係数を正確に求めることはできず、従つて、適正な失火検出を行うことはできない。そこで、本実施例ではィグニッションスィッチオフ時またはその直後であれば、補正係数の算出および更新ならびに失火検出を禁止する。

更に、プロセッサ 1 1 は、エンジンが減速運転中であるか否かを判別し（ステップ S 1 5 ) 、減速運転中であれば今回サイクルでの処理を直ちに終了し、図 7 に区間 A として示す、角加速度（本実施例の平均角加速度 D co に対応）が負側に大きく振れて補正係数算出上および失火検出上の誤りを来し易い減速運転状態での補正係数の算出および更新ならびに失火検出を禁止する。一方、減速運転中ではないと判別すると、プロセッサ 1 1 は、ェンジンに連結された変速装置（図示略）による変速動作中であるか否かを判別する（ステップ S 1 6 ) 。

変速動作中であれば、プロセッサ 1 1 は今回サイクノレでの処理を終了し、図 8 に区間 B として示す、角加速度が負側に大きく振れて補正係数算出上および失火検出上の誤りを来し易い手動変速装置によるクラッチミート中 ( より一般的には、変速装置の変速動作中）での補正係数算出，更新および失火検出を禁止する。なお、図 8 中、区間 C は、クラッチミート前の減速運転状態を表す。一方、変速動作中ではないと判別すると、プロセッサ 1 1 は、エンジンを搭載した車両がラフ口一ドで走行中であるか否かを更に判別する（ステップ S 1 7 ) 。

又、ラフロード走行中であればプロセッサ 1 1 は今回サイクルでの処理を終了し、図 9 に示すように角加速度が正負両側に大きく振れて算出誤差および検出誤差を来し易いオフロード走行中での補正係数の算出および更新ならびに失火検出を禁止する。図 9 中、三角マークを付した時点において、実際に発生した失火に起因して角加速度が大幅に低下する。

一方、ラフロード走行中ではなく、従って、上記ステップ S 1 3 ないし S 1 7 での判別結果がいずれも否定であると、プロセッサ 1 1 は、所定運転パラメータとしての体積効率 7? V およびエンジン回転数 N を算出し、算出値に基づいて、現在のエンジン運転領域が、図 1 0 に例示するように 77 V， N によって互いに区分された 9 つの運転領域 I ないし I Xのいずれに対応するのかを判別する（ステップ S 1 8 ) 。次に、プロセッサ 1 1 は、失火発生との判定が現在行われ或は失火判定直後であるか否かを判別する（ステップ S 1 9 ) 。

そして、失火判定時あるいはその直後ではないとステップ S 1 9 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、図 3 のステツプ S 3 に対応するステップ S 2 0 において、識別気筒グループ m及び現在のエンジン運転領域 i ( = 1 , I I , · · ♦ 又は I X ) に関連する補正係数 K Lmi(n)を、式 K Lmi(n) = a · K Lmi(n-l) + ( 1 一 a ) · K Lmiに従つて算出する。本実施例では、添字 i で示すように、 9 つのエンジン運転領域の夫々について、互いに別個独立の補正係数 K Lmiが用いられる。

次いで、プロセッサ 1 1 は、ステップ S 2 0 で算出した補正係数 K Lmi(n)と、クランク角センサの構成上の最大許容誤差に対応しかつリードオンリメモリ 1 2 またはランダムアクセスメモリ 1 3 の不揮発性メモリ領域内に予め格納された設定値との大小を比較する（ステップ S 2 1 ) 。この設定値は、装置設計，製造上におけるベーン製造誤差，ベーン取付け誤差，クランク角センサ取付け誤差，クランク角センサ出力誤差などの最大許容値に照らして、いわば補正係数の許容最大値として予め設定される。ベーン角度間隔に関連して述べれば、ベーン角度間隔誤差を補償するための補正係数は、ベーン角度間隔誤差が最大許容値に等しい場合に最大値となり、最大許容べーン角度間隔誤差は、最大許容べーン製造誤差及び最大許容べ一ン取付け誤差が定まれば自ずから定まる。結局、最大許容べーン製造誤差及び最大許容べ一ン取付け誤差が定まれば、補正係数の最大値すなわち上記設定値を決定可能である。

ステップ S 2 0 で算出した補正係数 K Liiii(n)が上述の観点から設定した設定値よりも大きいと判別すると、プ口セッサ 1 1 は、算出補正係数に代えて設定値を補正係数 K Lmi(n)としてセットする（ステップ S 2 2 ) 。すなわち、補正係数 K Lrai(n)の算出値がこの補正係数の上限値に等しい設定値を上回った場合には、ステップ S 1 2 での周期計測などに誤りが生じて補正係数が適正に算出できなかったものと判断して、算出補正係数の利用を強制的に禁止するのである。

ステップ S 2 2 に続いて、又は、算出補正係数 K Lmi (n)が設定値以下であつて補正係数が適正に算出されたとステップ S 2 1 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、ステップ S 2 0 で算出しあるいはステップ S 2 2 で設定した補正係数 K Lmi(n)をランダムアクセスメモリ 1 3 の不揮発性メモリ領域に格納し（ステップ S 2 3 ) 、これにより、現在のエンジン運転領域についての補正係数 K Lrai (I )のみを更新する。すなわち、現在のエンジン運転領域以外の運転領域についての補正係数の更新は禁止される。次に、プロセッサ 1 1 は、今回の検出サイクノレの 1 2 0 度クランク間周期におけるクランク軸の平均角加速度 D ω ηを、式 D j n= K Lmi(n) * ( ω η- ω η-1) ÷ ( ( 1 κ 2 ) · ( Τ η+ Τ η- 1) } に従って算出する（ステップ S 2 4 ) ο

上記ステップ S 1 9 において失火判定時あるいはその直後であると判別すると、プロセッサ 1 1 は、失火発生に伴ってエンジン回転に変動を来していると判断して、補正係数演算ステップ S 2 0 などを実行することなく、平均角加速度演算ステップ S 2 4 を直ちに実行する。この場合、プロセッサは、前回のもしくはそれ以前の検出サイクルで算出されメモリ 1 3 の不揮発性メモリ領域に格納されている最新の補正係数 K Lmiを用いて平均角加速度 D w nを算出する。なお、この角加速度算出において使用される補正係数 K Lmiは、識別気筒グループ m と現在のエンジン運転領域 i とに関連している。

次に、プロセッサ 1 1 は、図 3 のステップ S 5 に対応するステップ S 2 5 において、平均角加速度 D w nとメモリ 1 2 に予め格納された失火判定のための判別基準値との大小関係を判別する。更に、判別結果に応じて、プロセッサ 1 1 は、図 3 のステップ S 6 及び S 7 夫々に対応する警告ランプ点灯ステップ S 2 6 および失火気筒記憶ステップ S 2 7、またはステップ S 8 に対応する警告ランプ消灯ステップ S 2 8 を実行して、今回サイクルでの処理を終了する。

エンジン作動中、補正係数が繰り返し算出，更新され、最新の算出補正係数がメモリ 1 3 の不揮発性メモリ領域に格納される。その後、エンジンが一旦作動停止されてから再始動されると、このエンジン再始動時（但し、ステツプ S 1 3 での判別結果が否定になった直後のサイクルの実行時）に、プロセッサ 1 1 は、メモリ 1 3 から読み出した補正係数を、補正係数算出にあたって補正係数の初期値として用い、これによりエンジン始動後の初期段階においても適正な補正係数が得られることになる。

以下、図 1 1 及び図 1 2 を参照して、本発明の第 3 実施例による失火検出方法を説明する。

この実施例は、ラフロード判定の仕方に主たる特徴があり、又、全エンジン運転領域に共通の補正係数を用いる点と算出された補正係数の大きさを規制しない点と算出補正係数の記憶を行わない点とにおいて上記第 2 実施例と異なる。この実施例の方法は、図 1 および図 2 に示す装置によって実施可能であり、従って、装置説明を省略する。

繰り返し実行される失火検出処理（図 1 1 及び図 1 2 ) の各サイクルにおいて、プロセッサ 1 1 は、図 4 のステップ S 1 1 及び S 1 2 に夫々対応する気筒識別ステップ S 1 0 1 及び周期計測ステップ S 1 0 2 を順次実行する。次に、プロセッサ 1 1 は、エンジン始動時あるいはその直後であるか否かを判別すべく、エンジン始動時からの経過時間 T I M lを計時する第 1 のタイマ（図示略）を参照して求めた経過時間 T I M lと第 1 の設定値とを比較する（ステップ S 1 0 3 ) 。この設定値は、エンジン始動時からエンジンが定常回転状態に達するのに通常必要な時間よりも若干大きい値（ 1 0 秒ないし 3 0 秒）に設定されている。なお、第 1 のタイマは、エンジンを始動させるためにィグニッションキー 4 0 がオフ位置からオン位置に切り替えられたとき（エンジン始動時）、プロセッサ 1 1 の制御下でリスタートされる（図示の簡略化のため、これに関連する制御手順の図示を省略する）。

経過時間 T I M lが設定値以上であってエンジン始動直後ではないとステップ S 1 0 3 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、イグニッションキーオフ時またはその直後であるか否かを判別すべく、イグニッションキーオフ時からの経過時間 T I M2を計時する第 2 のタイマ（図示略）を参照して求めた経過時間 T I M2と第 2 の設定値とを比較する（ステップ S 1 0 4 ) 。図示を省略するが、経過時間 T I M2を計時する第 2 のタイマは、ィグニッシヨンキー 4 0 がオン位置からオフ位置に切り替えられたときにリスタートされる。第 2 の設定値は、ィグニッシヨンキーオフ時から、エンジン回転が停止すると共にコントローラ 1 0 などが非作動化されてコントローラなどの補正係数算出，更新及び失火検出動作が行われなくなる状態に達するまでに通常必要な時間よりも、若干大きい値に設定されている。

上記ステップ S 1 0 3 でエンジン始動時からの経過時間 T I M 1が第 1 の設定値よりも小さくてエンジン始動直後であると判別され、又は、ステップ S 1 0 4 でィグ二ッションキ一オフ時からの経過時間 T I M 2が第 2 の設定値よりも小さくてィグニッションキ一オフ直後であると判別されると、今回サイクルでの処理を直ちに終了する。これにより、エンジン始動時などにおける補正係数の算出，更新および失火検出が禁止される。

一方、エンジン始動直後ではないとのステップ S 1 0 3 での判別後、経過時間 T I M 2が第 2 の設定値以上であつてィグニッションキーオフ直後ではないとステップ S 1 0 4 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、エアフローセンサ，吸気負圧センサ，スロットノレセンサなどによる検出出力に基づいてエンジン負荷状態を先ず検出する。本実施例では、エンジン負荷状態を表すエンジンの体積効率 77 V を算出する。エンジン負荷状態の検出にェアフロ一センサを用いる場合、プロセッサ 1 は、ェアフロ一センサ出力およびエンジン回転数センサ出力に基づいて 1 吸気行程あたりの吸気量 A を求め、この A / N を同一回転状態における全開 A / Nで割ることにより、無次元化された体積効率相当値を求める。次に、プロセッサ 1 1 は、以上のようにして算出した体積効率とエンジンの減速運転状態を表す体積効率に対応する第 3 の設定値 (例えば 1 8 % ) とを比較して、エンジンが減速運転状態にあるか否かを判別する（ステップ S 1 0 5 ) 。そして、体積効率 7? Vの算出値が第 3 の設定値以上であってェンジンが減速運転状態にないとステップ S 1 0 5 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、第 3 のタイマ（図示略）を参照して求めた減速運転状態への突入時からの経過時間 T I M 3を、減速運転状態への突入時から変速動作を終了するまでに通常必要とする時間に対応する第 4 の設定値と比較する（ステップ S 1 0 6 ) 。そして、この経過時間 T I M 3が第 4 の設定値以上であって変速動作中ではないとステップ S 1 0 6 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、第 4 のタイマ（図示略）を参照して求めたラフロード走行判定時からの経過時間 T I M4を、ラフロード走行に関連する補正係数算出，更新および失火検出の禁止時間を表す第 5 の設定値と比較する（ステップ S 1 0 7 ) 。

経過時間 T I M4が第 5 の設定値以上であって禁止時間が既に経過したとステップ S 1 0 7 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、図 5 のステップ S 1 9 , S 2 0 及び S 2 4 に夫々対応するステップ S 1 0 8 ないし S 1 1 0 を順次実行する。簡略に述べると、プロ ^ ッサ 1 1 は、失火の発生を後述のように判別したときにリスタートされる第 5 のタイマ（図示略）を参照して失火判定時からの経過時間 T I M 5を求め、この経過時間 T I M 5と失火発生に関連する補正係数算出，更新禁止時間を表す第 6 の設定値とを比較する（ステップ S 1 0 8 ) 。そして、経過時間 T I M 5が第 6 の設定値以上であって補正係数算出，更新禁止時間が既に経過したとステップ S 1 0 8 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、今回検出サイクルで識別された気筒グループ mに関連する補正係数 K Lm(n)を算出して補正係数を更新すると共に、今回検出サイクルの 1 2 0 度クランク角間周期におけるクランク軸の平均角加速度 ϋ ω ηを算出する（ステップ S 1 0 9 及び S 1 1 0 ) 。一方、経過時間 T I M 5が第 6 の設定値を下回り補正係数算出，更新禁止時間が未だ経過していないとステップ S 1 0 8 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、ステップ S 1 0 9 を実行することなくステップ S 1 1 0 を直ちに実行する。

また、体積効率？？ Vの算出値が設定値よりも小さくてェンジンが減速運転状態で運転されているとステップ S 1 0 5 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、減速運転状態への突入時からの経過時間 T I M3を計時する第 3 のタイマをリスタートさせ（ステップ S 1 1 1 ) 、フラグ F RRを、ラフロード走行判定の実行中ではないことを示す値「 0 」にリセッ卜して（ステップ S 1 1 2 ) 、今回サイクルでの処理を直ちに終了する。即ち、減速運転状態では、補正係数の算出および更新ならびに失火検出が禁止される。

又、減速運転状態への突入時からの経過時間 T I M3が第 4 の設定値よりも小さくて変速動作中であるとステツプ S 1 0 6 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、今回サイクルでの処理を直ちに終了し、これにより、変速動作中での補正係数算出，更新および失火検出を禁止する。又、ラフ口一ド走行中であることを判別した時点からの経過時間 T I M 4が第 5 の設定値よりも小さくてラフロード走行に関連する補正係数算出，更新および失火検出の禁止時間が未だ経過していないとステップ S 1 0 7 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、今回サイクルでの処理を直ちに終了して、補正係数算出，更新および失火検出を禁止する。

一方、補正係数の算出および更新に続いて失火発生の有無を検出すべき場合には、上記ステップ S 1 1 0 で平均角加速度 D ω nを算出した後、プロセッサ 1 1 は、フラグ F RRが、ラフロード走行判定の実行中であることを示す値「 1 」であるか否かを判別する（ステップ S 1 1 3 ) 。 F RR≠ 1 すなわちラフロード走行判定中でないとステツプ S 1 1 3 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、算出角加速度 D ω nと失火判定レベル（判別基準値） T H MF ( < 0 ) とを比較する（ステップ S 1 1 4 ) 。そして、角加速度 D ω nが失火判定レベル T H MF以上であれば、図 6 のステップ S 2 8 に対応するステップ S 1 1 5 において警告ランプ 6 0 を消灯させる一方、角加速度 D ω nが失火判定レベル T H MFよりも小さく失火が発生した蓋然性が高いとステップ S 1 1 4 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、ステツプ S 1 0 1 で識別した失火判定気筒について失火状態が発生したことを仮りに記憶する（ステップ S 1 1 6 ) 。

次に、ステップ S 1 1 4 で判別した失火状態が、車両がラフ口 — ドを走行していることの影響によるものであるのか否かを判別すべく、ラフロード走行判定が開始される。このため、プロセッサ 1 1 は、ラフロード走行判定の開始時からの経過時間 T I M 6を計時する第 6 のタイマをリスタートさせ（ステップ S 1 1 7 ) 、更に、フラグ F RRをラフロード走行判定中であることを表す値「 1 」に設定して（ステップ S 1 1 8 ) 、今回サイクルでの処理を終了する。

上記ラフロード走行判定を開始した直後の失火検出サイクノレにおいて、プロセッサ 1 1 は、上記一連のステツプ S 1 0 1 なし、し S 1 1 0 に続くステップ S 1 1 3 でフラグ F RRの値が「 1 」であると判別する。この場合、プ口セッサ 1 1 は、ラフロード走行判定開始時からの経過時間 T I M 6とラフロード走行判定の開始時から終了時までの所要時間を表す第 7 の設定値とを比較する（ステツプ S 1 1 9 ) 。経過時間 T I M 6が第 7 の設定値よりも小さくてラフ口一ド走行判定時間が未だ経過していないとステップ S 1 1 9 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、ステツプ S 1 1 0 で算出した平均角加速度 ϋ ω ηとラフロード判定レベル T H RR ( 〉 0 ) とを比較する（ステップ S 1 2 0 ) 。そして、プロセッサ 1 1 は、算出角加速度 D ω nがラフロード判定レベル T H RRよりも大きければ、車両がラフロードを走行中であると判断する。

車両がラフロードを走行中であるとステップ S 1 2 0 で判別した場合、プロセッサ 1 1 は、フラグ F をラフロード走行判定中ではないことを表す値「 0 」にリセッ卜し（ステップ S 1 2 1 ) 、ラフロード走行判別時からの経過時間 T I M 4を計時する第 4 のタイマをリスタートさせ（ステップ S 1 2 2 ) 、更に、先の検出サイクルのステップ S 1 1 6 での仮の失火判定はラフロード走行の影響によるものと判断して、失火判定気筒の仮記憶を消去する（ステップ S 1 2 3 ) 。これにより今回サイクルでの処理が終了する。

一方、ラフロード走行判定中、角加速度 D ω nがラフ口一ド判定レベル T H RR以下であって、ラフロード走行中であるとの判別が行われなかった場合、本実施例では今回サイクルでの失火検出処理を直ちに終了する。この様な判別方法によれぱ、ラフロード走行判定中に失火状態が発生した場合、これが無視されることになる。従って、ラフロード走行中であるとの判別がステップ S 1 2 0 で行われなかった場合に、失火状態発生の有無を別途判別しても良い。

上記ラフロード走行判定を繰り返し行っている間にラフロード走行判定開始時からの経過時間 T I M 6が第 7 の設定値以上であってラフ口一ド走行判定時間が既に経過したとステップ S 1 1 9 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、フラグ F をラフロード走行判定中ではないことを表す値「 0 」にリセッ卜した後（ステップ S 1 2 4 ) 、図 6 のステップ S 2 6 及び S 2 7 に夫々対応するステツプ S 1 2 5 及び S 1 2 6 において、警告ランプ 6 0 を点灯させると共に先の検出サイクルのステップ S 1 1 6 で仮記憶した失火判定はラフロード走行の影響によるものではないと判断して、失火判定気筒を確定的に記憶する。そして、プロセッサ 1 1 は、失火判定時からの経過時間 T I M 5を計時する第 5 のタイマをリスター卜させ（ステップ S 1 2 7 ) 、今回サイクルでの処理を終了する。

図 1 1 及び図 1 2 に示す手順によれば、減速運転状態，変速動作，ラフロード走行などを特別なハードウェアなしに判別でき、便宜である。

以下、図 1 3 ないし図 1 5 を参照して、本発明の第 4 実施例による失火検出方法を説明する。

本実施例による失火検出方法は、図 1 1 及び図 1 2 に示す手順と異なる手順でかつスロットルポジションセンサ（図 1 に参照符号 7 0 を付して示す）からの出力に基づいてラフロード走行判定を行う点に主たる特徴がある。なお、本実施例の方法は図 1 及び図 2 に示す検出装置によって実施可能で、従って、装置説明を省略する。

図 1 3 ないし図 1 5 に示すように、本実施例の方法での失火検出処理の各サイクルにおいて、プロセッサ 1 0 は、図 1 1 のステップ S 1 0 1 ないし S 1 0 4 に夫々対応する S 2 0 1 ないし S 2 0 4 を順次実行する。そして、エンジン始動時からの経過時間 T I M ilを計時する第 1 のタイマを参照して求めた経過時間 T I M 11が第 1 の設定値を下回っているとステップ S 2 0 3 で判別し、或は、ィグニッションキーオフ時からの経過時間 T I M 12を計時する第 2 のタイマを参照して求めた経過時間 T I M 12 が第 2 の設定値を下回っているとステップ S 2 0 4 で判別すると、プロセッサ 1 1 は今回サイクルでの処理を直ちに終了し、エンジン始動時，イグニッションキーオフ時などでの補正係数算出上および失火検出上の誤りを防止する。

一方、経過時間 T I M 11及び T I M 12が設定値以上であってエンジン始動時，ィグニッションキーオフ時などではないとステップ S 2 0 3 及び S 2 0 4 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、スロットノレポジションセンサ 7 0 の出力 T P S を読み取り、前回サイクルで読み取ってメモリ 1 3 に格納しておいたスロットノレポジションセンサ出力 T P Sをメモリから読み出し、更に、前回サイクルでのスロットノレ位置から今回サイクノレでのスロットル位置までのスロットル位置変化、すなわちスロットル位置変化率を表すセンサ出力変化率 A T P S を算出する。次に、エンジンが減速状態で運転されているか否かを判別すベく、プロセッサ 1 1 は、センサ出力変化率 A T P S と第 3 の設定値丁 1^ 1? (丁 111?< 0 ) とを比較する（ステツプ S 2 0 5 ) 。なお、減速運転開始の判定は、スロットノレセンサ出力（変化率 A T P S ) の代わりに、ェアフロ一センサあるいは吸気負圧センサ等の他のエンジン負荷状態検出用センサによって検出される実際の負荷レベルの変化率を用いても良い。

上記ステップ S 2 0 5 において、スロットノレポジションセンサ出力変化率 Δ T P S が設定値 T H TPよりも小さくてェンジンが減速状態で運転されていると判別すると、プロセッサ 1 1 は、エンジンの減速運転の開始時またはラフ口一ド走行判定時からの経過時間 T I M 13を計時する第 3 のタイマをリスタートさせ（図 1 5 のステップ S 2 2 0 ) 、今回サイクルでの処理を終了する。

一方、センサ出力変化率 A T P Sが設定値 T H TP以上であってエンジンが減速運転状態にないとステップ S 2 0 5 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、第 3 のタイマを参照して求めたエンジンの減速運転開始時またはラフ口一ド走行判定時からの経過時間 T I M 13と補正係数の算出，更新および失火検出の禁止時間を表す第 4 の設定値 T H T13とを比較する（ステップ S 2 0 6 ) 。プロセッサ 1 1 は、経過時間 T I M 13が値 T H T13よりも小さくて禁止時間が未だ経過していなければ今回サイクルでの処理を直ちに終了する一方、禁止時間が既に経過していればラフロード判定フラグ F RRの値と値「 0 」とを比較する

( ステップ S 2 0 7 ) 。

そして、フラグ F RRがラフロード走行判定中ではないことを表す値「 0 」であれば、プロセッサ 1 1 は、前回および今回サイクルで読み取ってメモリ 1 3 に夫々格納しておいたスロットノレポジションセンサ出力 T P S をメモリカヽら読み出し、前回サイクノレから今回サイクノレまでのセンサ出力変化率 A T P S を算出する。次に、ラフ口ード判定を開始すべきか否かを判別すべく、プロセッサ

1 1 は、センサ出力変化率 Δ T P S の符号が反転したか否かを、すなわち値 Δ T P S が正から負へ或は負から正へ変化したか否かを判別する（ステップ S 2 0 8 ) 。好ましくは、この判別にヒステリシス特性をもたせるべく、センサ出力変化率 Δ Τ Ρ Sが所定の閾値以上にわたって変化しつつその符号が正から負へ或は負から正へ変化したとき、プロセッサ 1 1 は値 A T P S の符号が反転したと判別する。

センサ出力変化率厶 T P S の符号が反転していないとステツプ S 2 0 8 で判別すると、補正係数演算の要否を判別すべく、プロセッサ 1 1 は、後述のようにして失火発生が判定された時点でリスタートされる第 5 のタイマにより計時される失火判定時からの経過時間 T I M 15と失火判定時からの補正係数算出，更新禁止時間を表す第 6 の設定値 T H T15とを比較する（ステップ S 2 0 9 (図 1 1 のステップ S 1 0 8 に対応））。そして、経過時間 T I M 15が設定値 T H T15以上であって補正係数算出，更新禁止時間が既に経過したとステップ S 2 0 9 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、図 5 のステップ S 2 0, ステツプ S 2 4 及び図 6 のステップ S 2 5 に夫々対応する補正係数演算ステップ S 2 1 0，平均角加速度演算ステップ S 2 1 1 及び失火判定ステップ S 2 1 2 を順次実行する。一方、経過時間 T I M 15が設定値 T H T15を下回り補正係数算出，更新禁止時間が未だ経過していないとステップ S 2 0 9 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、ステップ S 2 1 0 での補正係数算出，更新を行わずに角加速度演算ステップ S 2 1 1 へ直ちに移行する。

そして、今回サイクルでの算出角加速度 D ω nが判定値を下回って今回サイクルのステップ S 2 0 1 で識別した気筒で失火が発生しているとステップ S 2 1 2 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、警告ランプ 6 0 を点灯させ (ステップ S 2 1 3 ) 、失火気筒を記憶し（ステップ S 2 1 4 ) 、更に、失火判定時からの経過時間 T I M 15を計時する第 5 のタイマをリスタートさせて（ステップ S 2 1 5 ) 、今回サイクルでの処理を終了する。一方、識別気筒で失火が発生していないとステップ S 2 1 2 で判別すると、警告ランプ 6 0 を消灯させて（ステップ S 2 1 6 ) 、今回サイクルの処理を終了する。

上記ステップ S 2 0 8 においてスロットノレポジションセンサ出力変化率 Δ T P S の符号が反転したと判別すると、ラフロード判定を開始すべく、プロセッサ 1 1 は、ラフロード判定用カウンタ（図示略）のカウント値 C0UN Tに値「 1 」を加算し（ステップ S 2 1 7 ) 、ラフロード判定の開始時からの経過時間 T I M 14を計時する第 4 のタイマ（図示略）をリスタートさせ（ステップ S 2 1 8 ) 、更に、フラグ F RRをラフロード判定中を表す値「 1 」にセッ卜して（ステップ S 2 1 9 ) 、今回サイクルでの処理を終了する。

フラグ F RRを値「 1 」にセットした直後に開始される検出サイクノレにおいて、プロセッサ 1 1 は、フラグ F RR の値が「 0 」ではなし、とステップ S 2 0 7 で判別すると、ラフ口一ド判定開始時からの経過時間 T I M 14とラフ口 — ド判定時間を表す第 5 の設定値 T H T 14とを比較する

( ステップ S 2 2 1 ) 。そして、経過時間 T I M 14が設定値 T H T14を下回ってラフロード判定時間が未だ経過していないとステップ S 2 2 1 で判別すると、プロセッサ

1 1 は、スロットルポジションセンサ出力変化率厶 T P Sの符号が反転したか否かを判別し（ステップ S 2 2 2 ) 、値厶 T P S の符号が反転していなければ今回サイクルでの処理を終了する一方、値 A T P S の符号が反転していればラフロード判定用カウンタのカウント値 COUNTに値

「 1 」を加算し（ステップ S 2 2 3 ) 、更新後のカウント値 COUNTと車両がラフ口一ド走行中であることを表すセンサ出力変化率 Δ Τ Ρ S の符号反転回数に対応する第 7 の設定値 T H RRとを比較する（ステップ S 2 2 4 ) 。

カウント値 COUNT力、'設定値 T H RRを下回っており車両がラフロード走行中であると確定できないとステップ S 2 2 4 で判別すると、プロセッサ 1 1 は今回サイクルでの処理を終了する。一方、カウント値 COUNTが設定値 T H R R以上であるとステップ S 2 2 4 で判別すると、プロセッサ 1 1 は、アクセルペダルの踏み込み操作と解放操作とが交互に所定回数以上既に行われ、従って、車両がラフロード走行中であると判断する。この様にラフロード走行判定を行った場合、プロセッサ 1 1 は、ラフロード走行判定時からの経過時間 T I M 13を計時する第 3 のタイマをリスタートさせ（ステップ S 2 2 5 ) 、フラグ F RR をラフロード判定中ではないことを表す値「 0 」にリセットし（ステップ S 2 2 6 ) 、更に、ラフロード判定用カウンタのカウント値 COUNTを値「 0 」にリセッ卜する (ステップ S 2 2 7 ) 。

上記ステップ S 2 2 1 においてラフロード判定開始時からの経過時間 T I M 14が設定値 T H T14以上であってラフロード判定時間が既に経過したと判別すると、プロセッサ 1 1 は、車両がラフロードを走行中であるか否かの判定を継続する必要がないと判断する。この場合、プロセッサ 1 1 は、フラグ F RRをラフロード判定中ではないことを表す値「 0 」にリセットし（ステップ S 2 2 8 ) 、ラフロード判定用カウンタのカウント値 C O U N Tを値「 0 」にリセッ卜して（ステップ S 2 2 9 ) 、今回サイクルでの処理を終了する。

本発明は上記第 1 ないし第 4 実施例に限定されず、種々に変形可能である。

例えば、上記実施例では本発明を 6 気筒エンジンに適用した場合について説明したが、本発明は 4 気筒ェンジンなどの種々のエンジンに適用可能である。

上記第 2 ないし第 4 実施例では、エンジン減速運転時などにおいて補正係数の算出，更新を禁止するようにしたが、これは本発明の方法を実施する上での必須事項ではなく、エンジン減速運転時などにおいても第 1 実施例のように補正係数の算出，更新の双方を許容しても良く、或は、補正係数の算出のみを許容しても良い。

又、上記第 2 実施例では、予め区分した複数のェンジン運転領域の夫々について互いに別個独立の補正係数を用い、又、補正係数の大きさを規制し、又、算出補正係数をエンジン始動時などにおいて再利用可能とすべくメモリに格納するようにしたが、これらはいずれも本発明実施上の必須事項ではない。その一方で、エンジン運転領域毎の補正係数の使用，補正係数の規制およびノまたは算出補正係数のメモリへの格納を行うように、第 1 , 第 3 およびまたは第 4 実施例を変形可能である。更に、上記第 2 実施例では、算出補正係数が補正係数の最大値を越えたときに算出補正係数に代えて最大値を用いるようにしたが、算出補正係数が補正係数の最小値を下回つたときに算出値に代えて最小値を用いても良く、あるいは、算出値が補正係数の許容範囲を逸脱したときに算出値に代えて適正値たとえば補正係数の最大値および最小値の対応する一方を用いても良い。

又、上記第 3 または第 4 実施例では、減速運転状態の継続又は開始を体積効率 77 Vまたはスロットルポジションセンサ出力変化率 A T P S に基づいて検出し、減速運転状態から離脱してから所定時間が経過するまでは変速動作中であると判別し、更に、失火状態を一旦検出した後に角加速度がラフロード判定レベルを上回ったとき、或はセンサ出力変化率 A T P S の符号の反転（アクセルべダルの踏み込み，解放）が所定回数以上行われたときに、車両がラフロードを走行中であると判別した力減速運転状態，変速動作およびラフロード走行は種々の手法で検出可能である。例えば、スロットル弁開度，吸入空気量等に基づいて減速運転状態を検出可能であり、前後車輪速度，車体加速度等に基づいてラフロード走行を検出可能である。特に、上記第 4 実施例においては、スロットノレポジションセンサ出力変化率 Δ T P S に基づいて減速運転の開始を判定し、この判定の後、設定時間の間 (即ち、第 3 のタイマによってカウントされる経過時間 T I M 13が設定値を越えるまで）は、減速運転継続の蓋然性が高い（又は減速運転に基づく失火誤判定の可能性が高いかあるいは変速による影響が残る）と判断して、失火検出および補正係数算出，更新を禁止したが、減速運転の開始の判定では、スロットノレポジションセンサ出力変化率 Δ T P S の判定に代えて又は該判定に加えて、エアフローセンサ出力等で求められる体積効率？7 V の変化率 Δ η V が設定値を下回ったことを判定してもよいし、ブーストセンサ出力等で求められる吸気圧 Ρ Βが設定値を下回ったことを検出してもよい。

Claims

請求の範囲

1 . クランク角センサにより検出される、内燃機関の各気筒の特定行程位相に対応するクランク軸回転角度領域への突入時点から該角度領域からの離脱時点までの時間間隔を順次検出し、該時間間隔に基づいて失火の発生を検出する失火検出方法において、

前記クランク角センサの構成上の誤差を補償するための補正係数を算出し、

前記検出時間間隔に基づく内燃機関回転情報を前記補正係数で補正し、

補正後の前記内燃機関回転情報に基づいて失火の発生を検出することを特徴とする、クランク軸回転変動による失火検出方法。

2 . 前記内燃機関回転情報は、クランク軸の平均角加速度であることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

3 . 前記内燃機関の運転中に順次検出される時間間隔に基づいて前記補正係数を繰り返し算出して前記補正係数を更新する一方、前記時間間隔に基づき前記クランク軸の平均角速度を順次求め、

前記時間間隔と前記平均角速度と前記補正係数とに基づき前記平均角加速度を順次算出することを特徴とする請求の範囲第 2 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

4 . 前記内燃機関の運転中に順次検出される時間間隔に基づいて前記補正係数を繰り返し算出して前記補正係数を更新する一方、前記内燃機関の負荷が急変するような特定運転状態で前記内燃機関が運転されているときには、前記補正係数の更新を禁止することを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

5 . 前記内燃機関が減速運転されているときと、前記内燃機関に連結した変速装置による変速動作が行われているときと、前記内燃機関を搭載した車両がラフロードを走行しているときとの少なくともいずれか 1 つの状態を、前記特定運転状態と判別することを特徴とする請求の範囲第 4 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

6 . 前記内燃機関の運転中に順次検出される時間間隔に基づいて前記補正係数を繰り返し算出して前記補正係数を更新する一方、前記内燃機関の始動時から所定時間が経過していないときには、前記補正係数の更新を禁止することを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

7 . 前記内燃機関の所定の運転パラメータによって互いに区分される複数の運転領域の夫々について、互いに別個独立の補正係数を夫々算出し、現在の運転領域を判別する毎に前記現在の運転領域についての補正係数を更新する一方で、前記現在の運転領域以外の運転領域についての補正係数の更新を禁止することを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検 ui Jj 法。

8 . 前記所定の運転パラメータは前記内燃機関の回転数であることを特徴とする請求の範囲第 7 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

9 . 前記所定の運転パラメータは前記内燃機関の体積効率であることを特徴とする請求の範囲第 7 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 0 . 前記複数の運転領域は、前記所定の運転パラメ一夕としての前記内燃機関の回転数および体積効率により、互いに区分されることを特徴とする請求の範囲第 7 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 1 . 前記内燃機関の運転中に順次検出される時間間陽に基づいて前記補正係数を繰り返し算出して前記補正係数を更新する一方、算出した補正係数が所定の許容範囲を逸脱するときは、前記算出した補正係数に代えて前記許容範囲に対応する最大値又は最小値を前記補正係数として用いることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 2 . 前記許容範囲は、その上限値及び下限値が前記クランク角センサの構造上の最大許容誤差に対応するものであることを特徴とする請求の範囲第 1 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 3 . 前記算出した補正係数を不揮発性メモリに格納し、前記内燃機関の始動時に前記不揮発性メモリから読み出した前記補正係数を前記補正係数の初期値として用いることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 4 . クランク軸と共に回転する回転体と、前記突入時点と前記離脱時点とをそれぞれ識別すべく前記回転体に円周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の識別手段と、前記内燃機関の固定側部材に設けられ各前記識別手段が近接する毎に検出信号を発する検出部とを備えると共に、前記複数の識別手段が各前記気筒についての第 1 及び第 2 の識別手段を含む前記クランク角センサを用い、

前記第 1 の識別手段が前記検出部に近接して発生された第 1 の検出信号と前記第 2 の識別手段が前記検出部に近接して発生された第 2 の検出信号との間隔を計時することにより前記時間間隔を検出すると共に、

前記時間間隔と前記時間間隔の検出に使用される前記第 1 及び第 2 の検出信号の少なくとも一方の発生時点を含む前記クランク軸の回転周期とに基づいて前記補正係数を求めることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 5 . 前記内燃機関としての、クランク軸回転中に複数の気筒が等間隔で順次爆発行程をむかえ得る多気筒内燃機関に適用され、

各前記気筒についての前記第 2 の識別手段が、爆発行程をむかえる次の気筒についての前記第 1 の識別手段として機能するように設けられた前記クランク角センサを用いることを特徴とする請求の範囲第 1 4 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 6. 前記内燃機関の運転中に前記検出時間間隔と前記クランク軸回転周期とに基づいて順次求められる瞬時の補正係数情報を平滑化し、この平滑値で前記内燃機関回転情報の補正を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 4 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。

1 7. 前記内燃機関の運転中に順次検出される時間間隔に基づいて前記補正係数を繰り返し算出して前記補正係数を更新し、

最新の前記検出時間間隔を T m(n)、前記回転体に設けられた前記識別手段の数を A、前記クランク軸の最新の回転周期を T (n)、前回算出された前記補正係数を K Lm (n_l)、重み付け係数を a ( 0 ≤ a ≤ 1 ) とすると、最新の補正係数 K Lm(n)は、

K Lm(n) = a · K Lm(n- 1)+ ( 1 - a ) · K Lm

ただし、 K Lm= { A · Τ m(n)} / T (n)

によって算出されることを特徴とする請求の範囲第 1 4 項に記載のクランク軸回転変動による失火検出方法。