JP2000240550A - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転領域により回転情報、イオン電流を使い
分け、全運転領域で失火判定の信頼性を向上させた内燃
機関の失火検出装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の運転状態Ｎｅ、Ｑａを検出す
る各種センサ１、２と、運転状態から運転領域Ｒを検出
する運転領域検出手段１２と、運転状態に基づいて制御
パラメータＪ、Ｐを演算する制御パラメータ演算手段１
１と、制御パラメータに応じて内燃機関を点火する点火
装置４と、点火により発生するイオン電流ｉを検出する
イオン電流検出ユニット５と、回転情報Ｎｅの時間変化
に基づいて内燃機関の失火を判定する第１の失火判定手
段１５と、イオン電流に基づいて失火を判定する第２の
失火判定手段１６と、運転領域に応じて第１および第２
の失火判定手段を選択的に用いる失火判定選択手段１７
とを備えた。

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、内燃機関の失火
検出装置に関し、特に運転領域に応じて回転情報または
イオン電流に基づいて失火を検出することにより、全て
の運転領域において信頼性を向上させた内燃機関の失火
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、たとえば特開平５−７９３９
６号公報（特許第２６０６０１９号）に参照されるよう
に、回転情報としてパルス周期比率の変化を用いた内燃
機関の失火検出装置はよく知られている。

【０００３】また、たとえば特開平５−２６０９０号公
報（特許第２６５７０１２号）に参照されるように、イ
オン電流の検出レベルを用いた内燃機関の失火検出装置
もよく知られている。しかしながら、回転情報およびイ
オン電流の両方を用いた失火検出装置は、まだ提案され
ていない。

【０００４】一般に、回転情報およびイオン電流に基づ
く失火検出の信頼性（Ｓ／Ｎ比）は、それぞれ、内燃機
関（エンジン）の運転領域（回転数）に応じて変化する
ことが知られている。

【０００５】図６および図７はエンジン回転数Ｎｅ［ｒ
ｐｍ］に対する周期比率およびイオン電流の検出信頼性
（Ｓ／Ｎ比）を示す特性図である。図６のように、周期
比率（回転情報）に基づく失火判定の信頼性は、エンジ
ン回転数Ｎｅが上昇すると悪化する。

【０００６】なぜなら、エンジン回転数Ｎｅが上昇する
と、回転パルス周期およびその変動量が小さくなり、周
期比率の変化が検出されにくくなるからである。なお、
高回転運転領域における短いパルス区間で周期比率を演
算することは、コンピュータ（ＥＣＵ）の負荷が増大す
るので、望ましいことではない。

【０００７】また、図７のように、イオン電流に基づく
失火判定の信頼性は、エンジン回転数Ｎｅが低下すると
悪化し、特に破線で示したアイドル回転数（７００ｒｐ
ｍ）付近で顕著に悪化する。

【０００８】なぜなら、イオン電流の検出レベルは、ア
イドル運転領域においては、エンジン負荷変動および回
転変動が大きいことから、特に不安定となるからであ
る。また、イオン電流の検出レベルは、点火プラグの汚
れ状態や燃料の性状などにより、一時的に低下すること
がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の失火
検出装置は以上のように、周期比率（回転情報）を用い
た場合には高回転時の信頼性が低下し、イオン電流を用
いた場合には低回転時の信頼性が低下するという問題点
があった。

【００１０】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、運転領域に応じて回転情報また
はイオン電流を使い分けることにより、全ての運転領域
において失火判定の信頼性を向上させた内燃機関の失火
検出装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関の失火検出装置は、内燃機関の運転状態を検
出する各種センサと、運転状態から内燃機関の運転領域
を検出する運転領域検出手段と、運転状態に基づいて内
燃機関の制御パラメータを演算する制御パラメータ演算
手段と、制御パラメータに応じて内燃機関を点火する点
火装置と、内燃機関の点火により発生するイオン電流を
検出するイオン電流検出ユニットと、運転状態に含まれ
る内燃機関の回転情報の時間変化に基づいて内燃機関の
失火を判定する第１の失火判定手段と、イオン電流に基
づいて内燃機関の失火を判定する第２の失火判定手段
と、運転領域に応じて第１および第２の失火判定手段を
選択的に用いる失火判定選択手段とを備えたものであ
る。

【００１２】また、この発明の請求項２に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項１において、運転領域検出手
段は、少なくとも内燃機関の回転情報に基づいて複数に
分割された運転領域を検出するものである。

【００１３】また、この発明の請求項３に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項２において、運転領域検出手
段は、内燃機関のアイドル回転数に対応した第１の所定
回転数以下の領域となる第１の運転領域を検出し、失火
判定選択手段は、第１の運転領域において第１の失火判
定手段を用いるものである。

【００１４】また、この発明の請求項４に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項２において、運転領域検出手
段は、第１の所定回転数よりも高い第２の所定回転数以
上の領域となる第２の運転領域を検出し、失火判定選択
手段は、第２の運転領域において第２の失火判定手段を
用いるものである。

【００１５】また、この発明の請求項５に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項４において、運転領域検出手
段は、内燃機関のアイドル回転数に対応した第１の所定
回転数と第１の所定回転数よりも高い第２の所定回転数
との間の領域となる第３の運転領域を検出し、失火判定
選択手段は、第３の運転領域でのイオン電流の適性状態
を判定するイオン電流状態判定手段を含み、第３の運転
領域でのイオン電流が適性と判定された場合には、第２
の運転領域において第２の失火判定手段を用い、第３の
運転領域でのイオン電流が不適性と判定された場合に
は、第２の運転領域において第１の失火判定手段を用い
るものである。

【００１６】また、この発明の請求項６に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項５において、失火判定選択手
段は、第３の運転領域において第１の失火判定手段を用
いるものである。

【００１７】また、この発明の請求項７に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項５において、失火判定選択手
段は、第３の運転領域において、イオン電流が適性と判
定された場合には第２の失火判定手段を用い、イオン電
流が不適性と判定された場合には第１の失火判定手段を
用いるものである。

【００１８】また、この発明の請求項８に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項５において、イオン電流状態
判定手段は、第３の運転領域で検出されるイオン電流の
ピークレベルが所定値以下の場合に、イオン電流の不適
性状態を判定するものである。

【００１９】また、この発明の請求項９に係る内燃機関
の失火検出装置は、請求項５において、イオン電流状態
判定手段は、第３の運転領域で検出されるイオン電流の
積分値が所定値以下の場合に、イオン電流の不適性状態
を判定するものである。

【００２０】また、この発明の請求項１０に係る内燃機
関の失火検出装置は、請求項５において、イオン電流状
態判定手段は、第３の運転領域での第１および第２の失
火判定手段の判定結果が一致しない場合に、イオン電流
の不適性状態を判定するものである。

【００２１】また、この発明の請求項１１に係る内燃機
関の失火検出装置は、請求項１０において、イオン電流
状態判定手段は、第３の運転領域で第１の失火判定手段
が失火判定し且つ第２の失火判定手段が失火判定しない
場合に、イオン電流の不適性状態を判定するものであ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１を示す機能ブロック図であり、図２は図１
内の運転領域検出手段により検出される運転領域を示す
説明図、図３は図１内の失火判定選択手段に含まれるイ
オン電流状態判定手段の動作を示す波形図である。

【００２３】図１において、エンジン（図示せず）に
は、運転状態を検出する各種センサ１および２とエンジ
ン駆動用のアクチュエータ３および４とが設けられてい
る。ここでは、各種センサとして、回転センサ１および
エアフローセンサ２のみが示されているが、実際には、
図示されない他の各種センサとして、スロットル開度セ
ンサや冷却水温センサなどが設けられている。

【００２４】回転センサ１は、周知のように、エンジン
回転数Ｎｅ（回転情報）に対応したパルス信号を出力す
る。このパルス信号は、複数のエンジン気筒の各基準ク
ランク角に対応したエッジを有し、各基準クランク角は
エンジンの制御タイミングの演算に用いられる。エアフ
ローセンサ２は、エンジンの吸気量Ｑａに対応した電圧
信号を出力する。

【００２５】また、エンジン駆動用のアクチュエータと
して、燃料噴射用のインジェクタ３および点火制御用の
点火装置４が示されているが、実際には、図示されない
他のアクチュエータとして、吸気管のバイパス通路に設
けられたＩＳＣバルブアクチュエータなどが設けられて
いる。

【００２６】点火装置４には、点火時に発生するイオン
電流ｉを検出してイオン電流検出信号Ｄを出力するイオ
ン電流検出ユニット５が設けられている。

【００２７】マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電
子制御ユニット）１０は、エンジンの運転状態として、
たとえばエンジン回転数Ｎｅおよび吸気量Ｑａを示すセ
ンサ信号を取り込むとともに、イオン電流検出信号Ｄを
取り込み、失火判定（後述する）を実行し、その結果を
失火判定信号Ｅとして故障表示装置６に出力する。ま
た、ＥＣＵ１０は、インジェクタ３に対する燃料噴射信
号Ｊおよび点火装置４に対する点火信号Ｐを出力する。

【００２８】ＥＣＵ１０は、エンジン回転数Ｎｅおよび
吸気量Ｑａが入力される制御パラメータ演算手段１１お
よび運転領域検出手段１２と、周期比率演算手段１３お
よび比較手段１４からなりエンジン回転数Ｎｅが入力さ
れる第１の失火判定手段１５と、イオン電流検出信号Ｄ
が入力される第２の失火判定手段１６と、各失火判定手
段１５および１６の判定結果が入力される失火判定選択
手段１７とを備えている。

【００２９】制御パラメータ演算手段１１は、運転状態
（エンジン回転数Ｎｅおよび吸気量Ｑａなど）に基づい
て、エンジンの制御パラメータ（燃料噴射信号Ｊおよび
点火信号Ｐなど）を演算する。燃料噴射信号Ｊおよび点
火信号Ｐは、それぞれ、インジェクタ３および点火装置
４に対する駆動信号として出力される。

【００３０】運転領域検出手段１２は、たとえばエンジ
ン回転数Ｎｅなどから、図２のように分割された複数の
運転領域Ａ〜Ｃを検出し、各運転領域Ａ〜Ｃを示す運転
領域検出信号Ｒを出力する。

【００３１】図２において、横軸はエンジン回転数Ｎｅ
［ｒｐｍ］、縦軸はエンジン負荷ＣＥであり、運転領域
Ａはアイドル回転数に対応した１５００ｒｐｍ以下の低
回転数領域、運転領域Ｂは３０００（または、２５０
０）ｒｐｍ以上の高回転数領域、運転領域Ｃは１５００
〜３０００ｒｐｍの中間回転数領域である。なお、各運
転領域Ａ〜Ｃは、図２内の破線で示すように、エンジン
負荷ＣＥ（吸気量Ｑａ）に応じて可変設定されてもよ
い。

【００３２】第１の失火判定手段１５内の周期比率演算
手段は、エンジン回転数Ｎｅを示すパルス信号のエッジ
（基準クランク角）の周期を順次計測して、前後の周期
比率を演算するとともに周期比率の時間変化を順次格納
する。また、第１の失火判定手段１５内の比較手段１４
は、周期比率の変化を所定値と比較して、エンジン回転
数Ｎｅの急減（失火）が判定された場合に第１の失火判
定信号Ｅ１を出力する。

【００３３】第２の失火判定手段１６は、たとえば、イ
オン電流検出信号Ｄのピークレベル、または、点火後の
所定期間におけるイオン電流検出信号Ｄの積分値などか
ら点火時の燃焼状態を判定し、イオン電流検出信号Ｄの
ピークレベルまたは積分値が基準値以下を示す場合にエ
ンジンの失火を判定して第２の失火判定信号Ｅ２を出力
する。

【００３４】失火判定選択手段１７は、運転領域検出信
号Ｒに応じて、第１および第２の失火判定手段１５およ
び１６を選択的に用い、第１の失火判定信号Ｅ１または
第２の失火判定信号Ｅ２のいずれか一方を最終的な失火
判定信号Ｅとして、制御パラメータ演算手段１１および
故障表示装置６に出力する。

【００３５】これにより、制御パラメータ演算手段１１
は、失火判定信号Ｅに応答して、燃料噴射信号Ｊおよび
点火信号Ｐの出力タイミングを補正するなどして、失火
状態による排気ガスの悪化やエンジンの損傷を防止す
る。また、故障表示装置６は、失火判定信号Ｅに応答し
て、失火による故障の有無を表示する。

【００３６】失火判定選択手段１７は、運転領域検出信
号Ｒが運転領域Ａ（低回転数領域）を示す場合には、低
回転数側で信頼性の高いエンジン回転数Ｎｅ（図６参
照）に基づく第１の失火判定手段１５を用い、第１の失
火判定信号Ｅ１を最終的な失火判定信号Ｅとして出力す
る。

【００３７】また、失火判定選択手段１７は、運転領域
検出信号Ｒが運転領域Ｂ（高回転数領域）を示す場合に
は、高回転数側で信頼性の高いイオン電流に基づく第２
の失火判定手段１６を用い、第２の失火判定信号Ｅ２を
最終的な失火判定信号Ｅとして出力する。

【００３８】さらに、失火判定選択手段１７は、運転領
域検出信号Ｒが運転領域Ｃ（中間回転数領域）を示す場
合に、運転領域Ｃでのイオン電流ｉの適性状態を判定す
るイオン電流状態判定手段（図示せず）を含み、イオン
電流ｉが不適性と判定された場合には第２の失火判定手
段１６の使用を禁止し、運転領域Ｂにおいても第１の失
火判定手段１５を用いる。この場合、失火判定選択手段
１７は、運転領域Ｃにおいて第１の失火判定手段１５を
用いるものとする。

【００３９】失火判定選択手段１７内のイオン電流状態
判定手段は、たとえば、図３のように、運転領域Ｃで検
出されるイオン電流検出信号ＤのピークレベルＤｐが所
定値Ｄｒ以下の場合に、イオン電流ｉの不適性状態を判
定し、イオン電流が不適性であることを示すフラグＦを
セット（Ｆ＝１）する。

【００４０】このとき、ピークレベルＤｐと所定値Ｄｒ
とを比較することのみで、比較的簡単にイオン電流ｉの
不適性状態を判定することができる。なお、運転領域Ｃ
においてイオン電流状態を判定する理由は、運転領域Ｃ
ではイオン電流検出信号Ｄの波形およびレベルが比較的
安定しており、不適性状態の判定に適しているからであ
る。また、所定値Ｄｒは、失火判定用の基準値よりも大
きい値に設定される。

【００４１】図３において、イオン電流検出信号Ｄには
点火時のノイズＤＮが重畳されるので、点火ノイズＤＮ
の誤検出を防止するために、イオン電流状態判定手段
は、マスク信号により点火直後の期間をマスクし、マス
ク信号終了後の判定信号によりイオン電流検出信号Ｄを
検出して判定期間Ｔとする。

【００４２】次に、図２および図３とともに、図４のフ
ローチャートを参照しながら、図１に示したこの発明の
実施の形態１の動作について説明する。図４はＥＣＵ１
０内の運転領域検出手段１２および失火判定選択手段１
７による処理動作を示している。

【００４３】まず、運転領域検出手段１２は、回転セン
サ１の出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを検出し
（ステップＳ１）、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転
数に対応した第１の所定回転数Ｎｅ１（たとえば、１５
００ｒｐｍ）以下（運転領域Ａ）か否かを判定する（ス
テップＳ２）。

【００４４】もし、Ｎｅ≦Ｎｅ１（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、運転領域検出手段１２は、運転領域Ａ
を示す運転領域検出信号Ｒを出力する。これに応答し
て、失火判定選択手段１７は、第１の失火判定手段１５
を選択し（ステップＳ１０）、第１の失火判定信号Ｅ１
を用いて失火の有無を判定し（ステップＳ１１）、図４
の処理を終了してリターンする。

【００４５】また、ステップＳ２において、Ｎｅ＞Ｎｅ
１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、運転領
域検出手段１２は、エンジン回転数Ｎｅが第１の所定回
転数Ｎｅ１よりも高い第２の所定回転数Ｎｅ２（たとえ
ば、３０００ｒｐｍ）以下（運転領域Ｂ）か否かを判定
する（ステップＳ３）。

【００４６】もし、Ｎｅ≧Ｎｅ１（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、運転領域検出手段１２は、運転領域Ｂ
を示す運転領域検出信号Ｒを出力する。これに応答し
て、失火判定選択手段１７は、イオン電流の不適性を示
すフラグＦが「１」であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ４）。

【００４７】もし、Ｆ＝０（すなわち、ＮＯ）と判定さ
れれば、イオン電流ｉが適性状態なので、第２の失火判
定手段１６を選択し（ステップＳ５）、第２の失火判定
信号Ｅ２を用いて失火の有無を判定する（ステップＳ１
１）。

【００４８】また、ステップＳ４において、Ｆ＝１（す
なわち、ＹＥＳ）と判定されれば、失火判定選択手段１
７は、第２の失火判定手段１６の選択を禁止して、第１
の失火判定手段１５を選択する（ステップＳ１０）。

【００４９】一方、ステップＳ３において、Ｎｅ＜Ｎｅ
２（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、エンジン回転数
Ｎｅが第１の所定回転数Ｎｅ１と第２の所定回転数Ｎｅ
２との間にあるので、運転領域検出手段１２は、運転領
域Ｃ（中間回転数領域）を示す運転領域検出信号Ｒを出
力する。

【００５０】これに応答して、まず、失火判定選択手段
１７内のイオン電流状態判定手段は、運転領域Ｃで検出
されるイオン電流ｉの状態を判定する（ステップＳ
６）。すなわち、イオン電流検出信号Ｄのピークレベル
Ｄｐが所定値Ｄｒ以下か否かにより、イオン電流ｉが不
適性か否かを判定する（ステップＳ７）。

【００５１】もし、Ｄｐ≦Ｄｒ（すなわち、ＹＥＳ）と
判定されれば、イオン電流ｉが不適性状態なので、フラ
グＦを「１」にセットして（ステップＳ８）、ステップ
Ｓ１０に進む。

【００５２】また、ステップＳ７において、Ｄｐ＞Ｄｒ
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、イオン電流ｉが適
性状態なので、フラグＦを「０」にクリアして（ステッ
プＳ９）、ステップＳ１０に進む。これにより、運転領
域Ｃでのイオン電流状態がフラグＦにセットされ、フラ
グＦは、運転領域ＢでのステップＳ４において参照され
る。

【００５３】このように、失火判定選択手段１７は、運
転領域ＡおよびＣにおいては回転情報に基づく第１の失
火判定手段１５を用い、運転領域Ｂにおいては、イオン
電流状態が適性であれば第２の失火判定手段１６を用
い、不適性であれば第１の失火判定手段１５を用いる。

【００５４】これにより、全ての運転領域Ａ〜Ｃにおい
て高い信頼性で失火を検出することができる。また、燃
料性状の違いなどによりイオン電流検出信号Ｄの波形お
よびレベルが変化し、イオン電流ｉが不適性状態となっ
ても、運転領域Ｂでの第２の失火判定手段１６の使用を
禁止して第１の失火判定手段１５に切り換えることによ
り、失火の誤検出を防止することができる。

【００５５】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、運転領域Ｃにおいて第１の失火判定手段１５を用い
たが、イオン電流状態が適性であれば、運転領域Ｃにお
いて第２の失火判定手段１６を用いてもよい。

【００５６】この場合、失火判定選択手段１７は、運転
領域Ｃにおいて、イオン電流ｉが適性と判定された場合
には第２の失火判定手段１６を用い、イオン電流ｉが不
適性と判定された場合には第１の失火判定手段１５を用
いる。

【００５７】以下、図５のフローチャートを参照しなが
ら、運転領域Ｃで第２の失火判定手段１６を用いたこの
発明の実施の形態２による処理動作について説明する。
なお、この発明の実施の形態２の構成は、図１に示した
通りである。図５において、各ステップＳ１〜１１は、
全て前述（図４参照）と同様のステップであり、同一符
号を付して詳述を省略する。

【００５８】この場合、失火判定選択手段１７は、ステ
ップＳ２でＮｅ≦Ｎｅ１（運転領域Ａ）と判定された場
合と、ステップＳ３でＮｅ≧Ｎｅ２（運転領域Ｂ）と判
定され且つステップＳ４でＦ＝１（イオン電流不適性）
と判定された場合と、ステップＳ３でＮｅ＜Ｎｅ２（運
転領域Ｃ）と判定され且つステップＳ７でイオン電流不
適性（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合とにおい
て、第１の失火判定手段１５を選択する（ステップＳ１
０）。

【００５９】また、失火判定選択手段１７は、ステップ
Ｓ３でＮｅ≧Ｎｅ２（運転領域Ｂ）と判定され且つステ
ップＳ４でＦ＝０（イオン電流適性）と判定された場合
と、ステップＳ３でＮｅ＜Ｎｅ２（運転領域Ｃ）と判定
され且つステップＳ７でイオン電流適性（すなわち、Ｙ
ＥＳ）と判定された場合とにおいて、第２の失火判定手
段１６を選択する（ステップＳ５）。

【００６０】この場合も、全ての運転領域Ａ〜Ｃにおい
て高い信頼性で失火を検出することができるとともに、
イオン電流ｉが不適性な場合には、運転領域ＢおよびＣ
での第２の失火判定手段１６の使用を禁止して第１の失
火判定手段１５に切り換えることにより、失火誤検出を
防止することができる。

【００６１】また、第２の失火判定手段１６を用いる場
合に第１の失火判定手段１５の処理動作を禁止するよう
に構成されていれば、周期比率の演算が必要最小限に抑
制されるので、ＥＣＵ１０内の演算負荷が軽減されると
いう効果も奏する。

【００６２】実施の形態３．なお、上記実施の形態１で
は、イオン電流ｉの不適性状態を、イオン電流検出信号
ＤのピークレベルＤｐに基づいて判定したが、イオン電
流検出信号Ｄの積分値に基づいて判定してもよい。

【００６３】この場合、失火判定選択手段１７内のイオ
ン電流状態判定手段は、運転領域Ｃにおいて、判定期間
Ｔ（図３参照）内でのイオン電流検出信号Ｄの積分値を
演算し、積分値が所定値以下の場合にイオン電流ｉの不
適性状態を判定し、フラグＦを「１」にセットする。

【００６４】このように、イオン電流検出信号Ｄの積分
値を演算した場合、ＥＣＵ１０内の演算処理負荷が増大
するものの、前述のようにピークレベルＤｐと所定値Ｄ
ｒとを比較した場合と比べて、イオン電流状態の判定結
果の信頼性を向上させることができる。

【００６５】実施の形態４．また、上記実施の形態３で
は、イオン電流ｉの不適性状態を、イオン電流検出信号
Ｄに基づいて判定したが、第１および第２の失火判定信
号Ｅ１およびＥ２に基づいて判定してもよい。

【００６６】この場合、失火判定選択手段１７内のイオ
ン電流状態判定手段は、運転領域Ｃにおいて、第１およ
び第２の失火判定信号Ｅ１およびＥ２を比較し、両者が
不一致の場合にイオン電流ｉの不適性状態を判定する。

【００６７】たとえば、イオン電流状態判定手段は、運
転領域Ｃにおいて、第１の失火判定手段１５が失火判定
して失火判定信号Ｅ１を出力し、且つ、第２の失火判定
手段１６が失火判定せず失火判定信号Ｅ２を出力しない
場合に、イオン電流ｉの不適性状態を判定してフラグＦ
を「１」にセットする。

【００６８】通常、回転センサ１の出力信号は、基本的
なエンジン制御機能となる燃料噴射制御および点火制御
に用いられており、不適性状態を考慮する必要がないの
で、エンジン回転数Ｎｅに基づく第１の失火判定手段１
５の判定結果が優先される。したがって、第１の失火判
定信号Ｅ１が第２の失火判定信号Ｅ２と一致しない場合
には、イオン電流検出信号Ｄに基づく第２の失火判定手
段１６の使用が禁止される。

【００６９】このように第１および第２の失火判定信号
Ｅ１およびＥ２の比較結果に基づいてイオン電流状態を
判定することにより、簡単な処理動作で且つ高い信頼性
でイオン電流ｉの不適性状態を判定することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、運転
状態から内燃機関の運転領域を検出する運転領域検出手
段と、運転状態に基づいて内燃機関の制御パラメータを
演算する制御パラメータ演算手段と、制御パラメータに
応じて内燃機関を点火する点火装置と、内燃機関の点火
により発生するイオン電流を検出するイオン電流検出ユ
ニットと、運転状態に含まれる内燃機関の回転情報の時
間変化に基づいて内燃機関の失火を判定する第１の失火
判定手段と、イオン電流に基づいて内燃機関の失火を判
定する第２の失火判定手段と、運転領域に応じて第１お
よび第２の失火判定手段を選択的に用いる失火判定選択
手段とを備え、運転領域に応じて回転情報またはイオン
電流を使い分けるようにしたので、全ての運転領域にお
いて失火判定の信頼性を向上させた内燃機関の失火検出
装置が得られる効果がある。

【００７１】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、運転領域検出手段は、少なくとも内燃機
関の回転情報に基づいて複数に分割された運転領域を検
出するようにしたので、全ての運転領域において失火判
定の信頼性を向上させた内燃機関の失火検出装置が得ら
れる効果がある。

【００７２】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、運転領域検出手段は、内燃機関のアイド
ル回転数に対応した第１の所定回転数以下の領域となる
第１の運転領域を検出し、失火判定選択手段は、第１の
運転領域において第１の失火判定手段を用いるようにし
たので、全ての運転領域において失火判定の信頼性を向
上させた内燃機関の失火検出装置が得られる効果があ
る。

【００７３】また、この発明の請求項４によれば、請求
項２において、運転領域検出手段は、第１の所定回転数
よりも高い第２の所定回転数以上の領域となる第２の運
転領域を検出し、失火判定選択手段は、第２の運転領域
において第２の失火判定手段を用いるようにしたので、
全ての運転領域において失火判定の信頼性を向上させた
内燃機関の失火検出装置が得られる効果がある。

【００７４】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、運転領域検出手段は、内燃機関のアイド
ル回転数に対応した第１の所定回転数と第１の所定回転
数よりも高い第２の所定回転数との間の領域となる第３
の運転領域を検出し、失火判定選択手段は、第３の運転
領域でのイオン電流の適性状態を判定するイオン電流状
態判定手段を含み、第３の運転領域でのイオン電流が適
性と判定された場合には、第２の運転領域において第２
の失火判定手段を用い、第３の運転領域でのイオン電流
が不適性と判定された場合には、第２の運転領域におい
て第１の失火判定手段を用いるようにしたので、全ての
運転領域において失火判定の信頼性を向上させるととも
に、イオン電流が不安定な場合の失火誤検出を防止した
内燃機関の失火検出装置が得られる効果がある。

【００７５】また、この発明の請求項６によれば、請求
項５において、失火判定選択手段は、第３の運転領域に
おいて第１の失火判定手段を用いるようにしたので、全
ての運転領域において失火判定の信頼性を向上させると
ともに、イオン電流が不安定な場合の失火誤検出を防止
した内燃機関の失火検出装置が得られる効果がある。

【００７６】また、この発明の請求項７によれば、請求
項５において、失火判定選択手段は、第３の運転領域に
おいて、イオン電流が適性と判定された場合には第２の
失火判定手段を用い、イオン電流が不適性と判定された
場合には第１の失火判定手段を用いるようにしたので、
演算処理負荷を軽減しつつ、全ての運転領域において失
火判定の信頼性を向上させるとともに、イオン電流が不
安定な場合の失火誤検出を防止した内燃機関の失火検出
装置が得られる効果がある。

【００７７】また、この発明の請求項８によれば、請求
項５において、イオン電流状態判定手段は、第３の運転
領域で検出されるイオン電流のピークレベルが所定値以
下の場合に、イオン電流の不適性状態を判定するように
したので、比較的簡単な処理でイオン電流の不適性状態
を判定可能な内燃機関の失火検出装置が得られる効果が
ある。

【００７８】また、この発明の請求項９によれば、請求
項５において、イオン電流状態判定手段は、第３の運転
領域で検出されるイオン電流の積分値が所定値以下の場
合に、イオン電流の不適性状態を判定するようにしたの
で、高い信頼性でイオン電流不適性状態を判定可能な内
燃機関の失火検出装置が得られる効果がある。

【００７９】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項５において、イオン電流状態判定手段は、第３の運
転領域での第１および第２の失火判定手段の判定結果が
一致しない場合に、イオン電流の不適性状態を判定する
ようにしたので、イオン電流検出信号を参照することな
く簡単な処理動作で、高い信頼性でイオン電流不適性状
態を判定可能な内燃機関の失火検出装置が得られる効果
がある。

【００８０】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１０において、イオン電流状態判定手段は、第３の
運転領域で第１の失火判定手段が失火判定し且つ第２の
失火判定手段が失火判定しない場合に、イオン電流の不
適性状態を判定するようにしたので、イオン電流検出信
号を参照することなく簡単な処理動作で、高い信頼性で
イオン電流不適性状態を判定可能な内燃機関の失火検出
装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す機能ブロック
図である。

【図２】 この発明の実施の形態１により分割される運
転領域を示す説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態１によるイオン電流状
態の判定動作を示す波形図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による処理動作を示
すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態２による処理動作を示
すフローチャートである。

【図６】 一般的な回転周期比率に基づく失火判定のエ
ンジン回転数に対する信頼性変化を示す特性図である。

【図７】 一般的なイオン電流に基づく失火判定のエン
ジン回転数に対する信頼性変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 回転センサ、２ エアフローセンサ、３ インジェ
クタ、４ 点火装置、５ イオン電流検出ユニット、６
故障表示装置、１０ ＥＣＵ、１１ 制御パラメータ
演算手段、１２ 運転領域検出手段、１３ 周期比率演
算手段、１５第１の失火判定手段、１６ 第２の失火判
定手段、１７ 失火判定選択手段、Ａ〜Ｃ 運転領域、
Ｄ イオン電流検出信号、Ｄｐ ピークレベル、Ｄｒ
所定値、Ｅ 失火判定信号、Ｅ１ 第１の失火判定信
号、Ｅ２ 第２の失火判定信号、Ｆ イオン電流不適性
を示すフラグ、ｉ イオン電流、Ｊ 燃料噴射信号、Ｎ
ｅエンジン回転数、Ｎｅ１ 第１の所定回転数、Ｎｅ２
第２の所定回転数、Ｐ点火信号、Ｑａ 吸気量、Ｒ
運転領域検出信号、Ｔ 判定期間、Ｓ２ 運転領域Ａを
判定するステップ、Ｓ３ 運転領域Ｂを判定するステッ
プ、Ｓ４ イオン電流状態を参照するステップ、Ｓ５
第２の失火判定手段を用いるステップ、Ｓ６、Ｓ７ イ
オン電流状態を判定するステップ、Ｓ１０ 第１の失火
判定手段を用いるステップ、Ｓ１１ 失火の有無を判定
するステップ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の運転状態を検出する各種セン
   サと、 前記運転状態から前記内燃機関の運転領域を検出する運
   転領域検出手段と、 前記運転状態に基づいて前記内燃機関の制御パラメータ
   を演算する制御パラメータ演算手段と、 前記制御パラメータに応じて前記内燃機関を点火する点
   火装置と、 前記内燃機関の点火により発生するイオン電流を検出す
   るイオン電流検出ユニットと、 前記運転状態に含まれる前記内燃機関の回転情報の時間
   変化に基づいて前記内燃機関の失火を判定する第１の失
   火判定手段と、 前記イオン電流に基づいて前記内燃機関の失火を判定す
   る第２の失火判定手段と、 前記運転領域に応じて前記第１および第２の失火判定手
   段を選択的に用いる失火判定選択手段とを備えた内燃機
   関の失火検出装置。
2. 【請求項２】 前記運転領域検出手段は、少なくとも前
   記内燃機関の回転情報に基づいて複数に分割された運転
   領域を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃
   機関の失火検出装置。
3. 【請求項３】 前記運転領域検出手段は、前記内燃機関
   のアイドル回転数に対応した第１の所定回転数以下の領
   域となる第１の運転領域を検出し、 前記失火判定選択手段は、前記第１の運転領域において
   前記第１の失火判定手段を用いることを特徴とする請求
   項２に記載の内燃機関の失火検出装置。
4. 【請求項４】 前記運転領域検出手段は、前記第１の所
   定回転数よりも高い第２の所定回転数以上の領域となる
   第２の運転領域を検出し、 前記失火判定選択手段は、前記第２の運転領域において
   前記第２の失火判定手段を用いることを特徴とする請求
   項２に記載の内燃機関の失火検出装置。
5. 【請求項５】 前記運転領域検出手段は、前記内燃機関
   のアイドル回転数に対応した第１の所定回転数と前記第
   １の所定回転数よりも高い第２の所定回転数との間の領
   域となる第３の運転領域を検出し、 前記失火判定選択手段は、 前記第３の運転領域でのイオン電流の適性状態を判定す
   るイオン電流状態判定手段を含み、 前記第３の運転領域でのイオン電流が適性と判定された
   場合には、前記第２の運転領域において前記第２の失火
   判定手段を用い、 前記第３の運転領域でのイオン電流が不適性と判定され
   た場合には、前記第２の運転領域において前記第１の失
   火判定手段を用いることを特徴とする請求項４に記載の
   内燃機関の失火検出装置。
6. 【請求項６】 前記失火判定選択手段は、前記第３の運
   転領域において前記第１の失火判定手段を用いることを
   特徴とする請求項５に記載の内燃機関の失火検出装置。
7. 【請求項７】 前記失火判定選択手段は、前記第３の運
   転領域において、前記イオン電流が適性と判定された場
   合には前記第２の失火判定手段を用い、前記イオン電流
   が不適性と判定された場合には前記第１の失火判定手段
   を用いることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の
   失火検出装置。
8. 【請求項８】 前記イオン電流状態判定手段は、前記第
   ３の運転領域で検出されるイオン電流のピークレベルが
   所定値以下の場合に、前記イオン電流の不適性状態を判
   定することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の失
   火検出装置。
9. 【請求項９】 前記イオン電流状態判定手段は、前記第
   ３の運転領域で検出されるイオン電流の積分値が所定値
   以下の場合に、前記イオン電流の不適性状態を判定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の失火検出
   装置。
10. 【請求項１０】 前記イオン電流状態判定手段は、前記
    第３の運転領域での前記第１および第２の失火判定手段
    の判定結果が一致しない場合に、前記イオン電流の不適
    性状態を判定することを特徴とする請求項５に記載の内
    燃機関の失火検出装置。
11. 【請求項１１】 前記イオン電流状態判定手段は、前記
    第３の運転領域で前記第１の失火判定手段が失火判定し
    且つ前記第２の失火判定手段が失火判定しない場合に、
    前記イオン電流の不適性状態を判定することを特徴とす
    る請求項１０に記載の内燃機関の失火検出装置。