JPH03213668A - 内燃機関の失火気筒検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の失火気筒検出装置に関し、詳しくは
、機関回転周期に基づいて平均有効圧の変化量に略相当
する失火判別値を演算し、この失火判別値とスライスレ
ベルとを比較することで失火気筒を検出するよう構成さ
れた失火気筒検出装置に関する。

〈従来の技術〉 失火気筒を検出する装置としては、従来、以下に示すよ
うに機関回転周期に基づき平均有効圧の気筒間段差に略
相当する失火判別値を演算し、この失火判別値に基づい
て失火気筒を判別するものがある（１９７９年Ｉ　５Ａ
ＴＡ−Ｐａ　ｐ　ｅ　ｒ　ｒＥｘｐｅｒ−ｉｅｎｃｅｓ
　ｗｉｔｈ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ａ＋
ｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅｅｎｇｉｎｅ　ｒｏｕｇｈｎ
ｅｓｓ　Ｊ　ｂｙ　Ｒ，Ｌａｔｓｃｈ＋　Ｅ、Ｍａｕｓ
ｎｅｒ＋Ｖ　、　Ｂ　１ａｎｃｈｉ及び特願平１−２７
５０４６号参照）。

即ち、例えばＴＤＣ周期（４気筒機関で１８０゜周期）
を逐次計測し、１／２サイクル前のＴＤＣ周期をｈａｌ
ｆ、１サイクル前のＴＤＣ周期をｏｌｄ、最新のＴＤＣ
周期をｎｅｗとし、これらを以下の式に代入することに
よって平均有効圧の変化量に略相当する失火判別値ＬＵ
を算出する。

上記演算式に基づく失火判別値ＬＵにおいて、例えば４
サイクル４気筒機関で＃１気筒の失火が発生している状
態を示す第９図に示すように、４気筒内燃機関の＃１気
筒に対応する失火判別値ＬＵ１は、ＴＤＣ毎（１８０°
）に更新される１８０°周期計測結果の最新値が＃１気
筒の筒内圧に影響されるものであるとき、即ち、最新の
１８０°周期中に＃１気筒の燃焼行程が含まれるときに
演算されるから、同様にして各気筒に対応させた失火判
別値ＬＵを算出させることができる。

ここで、上記失火判別値ＬＵに基づく失火気筒判別は、
運転条件（例えば機関回転速度及び機関負荷）で決定さ
れるスライスレベルＳＬ（マイナス値）以下の判別値Ｌ
Ｕがあったとき失火有りと判別する。但し、連続して失
火判別値ＬＵがマイナスで、かつ、その何れかがスライ
スレベルＳＬ以下であるときには、先の失火判別値ＬＵ
が失火発生を示すものとし、第９図に示すように＃１気
筒が継続して失火している場合には、図に示すように失
火判別値ＬＵは、＃１気筒、＃３気筒に対応する失火判
別値ＬＵＩ、ＬＵ３がそれぞれマイナスの値となって、
然も両方がスライスレベルＳＬ以下となっているが、＃
１気筒に対応する失火判別値ＬＵＩが先（点火順＃１→
＃３→＃４→＃２）であるから＃１気筒が失火している
と判別する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のように失火判別値ＬＵとスライスレベ
ルＳＬとを比較して失火気筒を検出する場合には、第１
０図に示すように、機関運転条件（機関回転速度及び機
関負荷）によって失火判別値ＬＵのレベルが大きく異な
るために、前記スライスレベルＳＬを運転条件に応じて
変化させる必要があり、例えば機関回転速度Ｎと機関負
荷を代表する基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとする
マツプに前記スライスレベルＳＬを予め記憶させ、かか
るマツプから該当する運転条件のスライスレベルＳＬを
参照して用いるようにしていた。

しかしながら、上記のようにスライスレベルＳＬをマツ
プから参照する方法は、スライスレベルＳＬのマツチン
グ工数が嵩むと共に、２つの変数から目的とするスライ
スレベルＳＬを参照するために無視できない演算時間を
必要とし、また、ＲＯＭ容量を前記マツプによって大き
く消費してしまうという問題がある。更に、マツプによ
るスライスレベルＳＬの決定では、マツプ値にマツチン
グミスがあると、失火検出精度が悪化した状態でそのま
ま用いられてしまうという問題もある。

このため本出願人は、先に、前記失火判別値の変化割合
を機関回転速度で補正する（回転数の二乗値を乗算する
）ことにより、機関回転速度の違いによる失火判別値の
レベル差を補正し、前記機間回転速度で補正した変化割
合に基づいてスライスレベルを設定するよう構成した失
火気筒検出装置を提案しく出願日平成１年１１月２２日
）、スライスレベルＳＬをマツプから参照するのではな
く、その都度の失火判別値ＬＵから設定して、マツプ参
照方式における上記不具合の発生を回避できるようにし
た。

ところが、失火判別値に回転数の二乗値を乗算して補正
すると、第１１図に示すように、機関回転速度による失
火判別値ＬＵのレベル差は解消できるものの、機関トル
ク（機関負荷）に対して失火判別値ＬＵが比例的に変化
するから、機関トルクの大きいときと小さいときとで失
火判別値ＬＵの振れの差が発生してしまって、スライス
レベルを全運転領域にマツチングさせて高精度な失火気
筒検出を行わせることができないことが分がった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、スライ
スレベルを失火判別値の算出結果から設定するに当たり
、機関回転速度や機関トルク（機関負荷）の影響を受け
ずに精度良くスライスレベルを設定させることができ、
全運転領域に渡って良好な検出精度を維持できる失火気
筒検出装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、内燃機関の
所定クランク角度範囲の周期を計測する回転周期計測手
段と、これにより計測された所定クランク角度範囲の周
期に基づいて平均有効圧の変化量に略相当する値である
失火判別値を各気筒に対応させて演算する失火判別値演
算手段と、この失火判別値演算手段で演算された失火判
別値の最大振れ巾を検出する最大振れ巾検出手段と、少
なくとも機関回転速度及び機関負荷を含む機関運転条件
を検出する機関運転条件検出手段と、これにより検出さ
れた少なくとも機関回転速度及び機関負荷を含む運転条
件に基づいて前記失火判別値演算手段で演算された失火
判別値を該失火判別値の機関運転条件によるレベル差を
減少させる方向に補正設定する失火判別値補正手段と、
この失火判別値補正手段で補正設定された失火判別値の
振れ巾が所定値以上であるときにスライスレベルを前記
最大振れ巾検出手段で検出される最大振れ巾の内側に設
定し、前記補正設定された失火判別値の振れ巾が所定値
未満であるときにスライスレベルを前記最大振れ巾の外
側に設定するスライスレベル設定手段と、このようにし
て設定されたスライスレベルと前記失火判別値演算手段
で演算された失火判別値とを比較して失火気筒を検出す
る失火気筒検出手段と、を含んで内燃機関の失火気筒検
出装置を構成するようにした。

ここで、前記失火判別値補正手段が、失火判別値演算手
段で演算された失火判別値に機関回転速度のパラメータ
を乗算すると共に、機関負荷のパラメータで除算するこ
とにより、失火判別値の機関運転条件によるレベル差を
減少させる方向に補正設定するよう構成すると良い。

また、第１図点線示のように、前記スライスレベル設定
手段におけるスライスレベルの設定特性を、機関回転速
度に応じて可変設定するスライスレベル特性可変手段を
設けることが好ましい。

〈作用〉 かかる構成の失火気筒検出装置によると、失火判別値演
算手段は、回転周期計測手段で計測される機関の所定ク
ランク角度範囲の周期に基づき、平均有効圧の変化量に
略相当する失火判別値を各気筒に対応させて演算する。

そして、最大振れ巾検出手段は、上記のようにして演算
される失火判別値の最大振れ巾を検出する。

一方、失火判別値補正手段は、機関運転条件検出手段で
検出される少なくとも機関回転速度及び機関負荷を含む
機関運転条件に基づき、前記失火判別値の機関運転条件
によるレベル差を減少させる方向に前記失火判別値を補
正設定する。

ここで、スライスレベル設定手段は、機関運転条件に基
づいて補正設定された失火判別値の振れ巾が所定値以上
であるときには、機関運転条件に基づいて補正してない
失火判別値の最大振れ巾の内側にスライスレベルを設定
し、また、機関運転条件に基らいて補正設定された失火
判別値の振れ巾が所定値未満であるときには、機関運転
条件に基づいて補正してない失火判別値の最大振れ巾の
外側にスライスレベルを設定する。

このようにして設定されたスライスレベルは、失火検出
手段により機関運転条件で補正してない失火判別値と比
較され、この比較結果から失火気筒が検出される。

即ち、機関運転条件によるレベル差を減少させた上で失
火判別値の振れ巾を監視し、この振れ巾が大きいときに
は失火発生による振れ巾の増加であると見做して、補正
前の失火判別値の最大振れ巾の内側にスライスレベルを
設定することで、スライスレベルを越えて失火判別値が
変化して、失火気筒が検出されるようにする。

逆に、補正後の失火判別値の振れ巾が小さいときには失
火発生がないものと見做して、補正前の失火判別値の最
大振れ巾の外側にスライスレベルを設定することで、ス
ライスレベルを越えて失火判別値が変化することがない
ようにして、誤った失火気筒検出がなされることを回避
する。

上記のように、機関運転条件による失火判別値のレベル
差を減少させる補正は、失火判別値に機関回転速度のパ
ラメータを乗算すると共に、機関負荷のパラメータで除
算して行うようにして、高回転低負荷時はど増大する傾
向を示す前記失火判別値を補正すると良い。

更に、スライスレベル特性可変手段は、スライスレベル
設定手段におけるスライスレベルの設定特性を機関回転
速度に応じて可変設定し、失火判別値の機関運転条件に
よる補正だけでは不十分な運転条件の違いによるスライ
スレベルの要求変化に対応できるようにした。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、内燃機関１には、エア
クリーナ２．吸気ダクト３．スロットルチャンバ４及び
吸気マニホールド５を介して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられていて
、吸入空気流量Ｑを検出する。スロットルチャンバ４に
は、図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁
７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸気
マニホールド５には、各気筒（本実施例では４気筒）毎
に電磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示しない
燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータにより
所定の圧力に制御される燃料を吸気マニホールド５内に
噴射供給する。

燃料噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵のコン
トロールユニット９において、エアフローメータ６によ
り検出される吸入空気流量Ｑと、ディストリビュータ１
３に内蔵されたクランク角センサ１０からの信号に基づ
き算出される機関回転速度Ｎと、から燃料噴射弁８の開
駆動時間に相当する基本燃料噴射量Ｔｐ＝ＫＸＱ／Ｎ　
（Ｋは定数）を演算し、この基本燃料噴射量ＴＰを水温
センサ１４で検出される冷却水温度Ｔｗ等に基づいて補
正することにより最終的な燃料噴射ｆＴｉを演算し、こ
の燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾の駆動パルス信号
を機関回転に同期して燃料噴射弁８に出力することによ
り、機関１に対して要求量の燃料が噴射供給されるよう
になっている。

また、機関１の各気筒にはそれぞれ点火栓１１が設けら
れていて、これらには点火コイル１２にて発生する高電
圧がディストリビュータ１３を介して順次印加され（点
火順は＃１→＃３→＃４→＃２）、これにより火花点火
して混合気を着火燃焼させる。

ここで、点火コイル１２ば、付設されたパワートランジ
スタ１２ａを介して高電圧の発生時期が制御されるよう
になっている。従って、点火時期（点火進角値）ＡＤＶ
の制御は、前記パワートランジスタ１２ａのオン・オフ
時期をコントロールユニット９からの点火制御信号で制
御することにより行われる。

コントロールユニット９は、前記基本燃料噴射量Ｔｐと
機関回転速度Ｎとにより区分される複数の運転領域毎に
予め点火時期ＡＤＶを記憶しであるマツプから、当該運
転条件に対応する点火時期ＡＤＶを検索して求めると共
に、該点火時期ＡＤ■に基づいて点火制御信号を出力し
、点火時期を制御する。

尚、前記スロットル弁７には、その開度ＴＶＯをポテン
ショメータにより検出するスロットルセンサ１５が付設
されており、また、前記クランク角センサ１０からは、
４気筒機関において１８０°毎（本実施例ではＢＴＤＣ
７０°毎）の基準角度信号ＲＥＦと、１°又は２°毎の
単位角度信号ＰＯ３とが出力されるようになっている。

前記基準角度信号ＲＥＦは、コントロールユニット９に
よる点火時期制御の基準位置となるものであり、例えば
基準角度信号ＲＥＦのうち＃１気筒の点火基準に対応す
るものが他と区別できるようにしてあり、これにより基
準角度信号ＲＥＦを各気筒に対応させて各気筒別に点火
制御できるようになっている。

また、コントロールユニット９は、本発明にかかる失火
気筒検出を行って、失火が発生している気筒を車両の運
転席付近等に表示させる失火気筒検出装置としての機能
を有しており、ここで、かかる失火気筒検出制御を、第
３図〜第５図のフローチャートにそれぞれ示すプログラ
ムに従って説明する。

尚、本実施例において、失火判別値演算手段７最大振れ
巾検出手段、失火判別値補正手段、スライスレベル設定
手段、スライスレベル特性可変手段、失火気筒検出手段
としての機能は、前記第３図〜第５図のフローチャート
にそれぞれ示すようにソフトウェア的に備えられている
。

また、本実施例において、機関運転条件検出手段は、上
記エアフローメータ６及びクランク角センサ１０が相当
し、更に、回転周期計測手段は前記クランク角センサ１
０とコントロールユニット９とによって構成されるよう
になっている。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、基準角度
信号ＲＥＦから単位角度信号ＰＯ３をカウントすること
によって検出される圧縮ＴＤＣ後１５°（ＡＴＤＣ１５
°）の角度位置毎に実行されるものである。

まず、ステップ１（図中ではＳｌとしである。

以下同様）では、図示しない別のプログラムに従ってＡ
ＴＤＣ２０°からＡＴＤＣ１８０”まで（特に筒内圧の
変化によってクランク角速度が影響を受ける角度範囲）
の周期を計測した結果を時系列的にメモリする。

即ち、コントロールユニット９は、第７図に示すように
、クランク角センサｌＯから出力される信号に基づいて
ＡＴＤＣ２０°及びＡＴＤＣ１８０’の位置をそれぞれ
検出し、この間の経過時間（周期）を計測するようにな
っており、このステップ１では、直前に計測された前記
周期を最新計測周期としてＴＯにセットし、また、本プ
ログラムの前回実行時に最新周期をセットしたＴＯのデ
ータを１回前の周期としてＴ１にセットし、同様にして
前回の１回前、２回前、３回前の周期Ｔｌ、Ｔ２゜Ｔ３
を、更に１回古いデータとしてそれぞれ２回前（１回転
前）周期Ｔ２，３回前周期Ｔ３．４回前（２回転前）周
期Ｔ４にそれぞれセットする。

そして、次のステップ２では、ステップ１で設定した最
新周期ＴＯ１１回転前（１／２サイクル前）の周期Ｔ２
．２回転前（１サイクル前）の周期Ｔ４を用いて下式に
従い失火判別値ＬＵを演算する。

上記失火判別値ＬＵは、平均有効圧の変化量に略相当す
る値であり、これにより、最新周期ＴＯを計測している
ときに燃焼行程であった気筒の平均有効圧の変化が推定
される。

ステップ３では、上記ステ・ンプ２で算出した失火気筒
判別値ＬＵに基づく失火気筒検出Ｇこお（、＞て用いる
スライスレベルＳＬの設定演算を行う。

かかるスライスレベルＳＬの設定演算の内容は、第４図
のフローチャートに示しである。まず、ステップ６１で
は、上記ステップ２で算出された失火判別値ＬＵがゼロ
以上であるか否かを判別し、失火判別値ＬＵがゼロ以上
であるときには、ステ・ンブ６２へ進む。

ステップ６２では、ゼロ以上であると判別された失火判
別値ＬＵの過去のデータが時系列に記憶されているＰＬ
ＬＵ　（０）〜ＰＬＬＵ　（３）をそれぞれ更に１回古
いデータとしてＰＬＬＵ　［１）〜ＰＬＬＵ　（４）に
更新する。即ち、ＰＬＬＵ　（０）には、今回を除く最
も最近にゼロ以上に算出された失火判別値ＬＵがセット
されており、このＰＬＬＵ　（０）の前にゼロ以上であ
った失火判別値しけがＰＬＬＵ　（１３にセットされて
おり、今回新たにゼロ以上の失火判別値ＬＵが算出され
たから、この最新データをＰＬＬＵ　［Ｏ］にセットす
べく前回までのデータを更に１回古いデータとして更新
するものである。

ステップ６３では、上記ステップ６２で更新設定された
過去の４つ失火判別値ＬＵそれぞれと今回算出された失
火判別値ＬＵとを比較し、合計５つのゼロ以上である失
火判別値ＬＵデータの中から最大値を検出するために、
比較カウンタｉに１をセットすると共に、今回算出され
た失火判別値ＬＵをｒｅｇにセットする。

そして、次のステップ６４では、前記比較カウンタｉが
全数の比較を示す５になっているか否かを判別し、５に
なっていないときには、ステップ６５で、比較カウンタ
ｉで指示されるＰＬＬＵ　（１）〜ＰＬＬＵ（４）の中
のいずれかＰＬＬＵ　（Ｎと、ｒｅｇにセットされてい
る失火判別値ＬＵとを比較し、ＰＬＬＵ　（Ｎがｒｅｇ
を上回るときには、ステップ６６へ進んでＰＬＬＵ　（
ｉ）にセットされている失火判別値ＬＵをｒｅｇに更新
設定する。

次のステップ６７では、比較カウンタｉを１アツプさせ
、ＰＬＬＵ　（１）〜ＰＬＬＵ　［４）のより古いデー
タと、ｒｅｇとが比較されるようにし、再びステップ６
４へ戻る。そして、比較カウンタｉが１から５にまでカ
ウントアツプされ、ステップ６４で比較カウンタｉが５
であると判別されると、ステップ６８へ進む。

ステップ６８では、今回新たに求められた最大値がセッ
トされているｒｅｇと、前回までの最大値加重平均ｍａ
ｘｊｄとを以下の式に従い加重平均し、最大値加重平均
ｍａ　ｘ　ｊ　ｄを更新する。

ステップ６９では、前回までの最大値ＭＡＸと今回算出
された失火判別値ＬＵとを比較し、今回の失火判別値Ｌ
Ｕの方が大きいときにはステップ７０へ進んで今回の失
火判別（１ｉＬＵを最大値ＭＡＸ　（プラス側の最大振
れ巾）にセットする。一方、前回までの最大値ＭＡＸが
今回の失火判別値ＬＵよりも大きいときには、ステップ
７１へ進み、前記ステップ６８で求めた最大値加重平均
ｍａｘｊｄと前回までの最大値ＭＡＸとを以下の式に従
って加重平均し、かかる加重平均結果を新たな最大値Ｍ
ＡＸとする。

即ち、飛び抜けて大きな失火判別値ＬＵが算出されると
、その瞬時値がＭＡＸにセットされるが、その後に算出
される正の失火判別値ＬＵがこのＭＡＸを越える値でな
い場合には、最近にゼロ以上として算出された５つの失
火判別値ＬＵＯ中の最大値の加重平均値ｍａｘｊｄと前
記最大値ＭＡＸとが加重平均されて徐々に最大値ＭＡＸ
が減衰されるようにしである（第６図参照）。

ステップ７２では、ステップ２で今回算出された失火判
別値ＬＵと、前回実行時に同じステップ２で算出された
失火判別値Ｌ　Ｕ　−＋との加算値を、機関運転条件と
しての機関回転速度Ｎと機関負荷とに基づき以下の式に
従って補正演算し、かかる補正演算が失火判別値ＬＵの
機関運転条件によるレベル差を減少させる結果となるよ
うにする。

Ｄｌｕ← （ＩＵ−＋Ｉ＋ＩＬＵｌ）ＸＮ”ＸＩ／ＴＰＸＫｔｕこ
こで、Ｔｐは前述したように、機関回転速度Ｎと吸入空
気流量Ｑとに基づいて算出される基本燃料噴射量’ｒｐ
　（←ＫＸＱ／Ｎ；には定数）であり、ここでは、機関
負荷を代表する値として用いている。また、ＫＬＵは定
数である。

上記式によって算出されるＤｌｕは、第８図に示すよう
に、失火判別値ＬＵの機関運転条件の違いによるレベル
差を減少させることになり、失火判別値ＬＵが失火発生
の有無によってのみ変化し、機関回転速度Ｎ及び機関負
荷の条件の運転条件に対しては殆ど影響を受けな′くな
る。

従って、上記Ｄｌｕのレベルを判別すれば、第８図に示
すように、Ｄｌｕがゼロ付近であるかまたは所定以上の
絶対値を有しているかによって、機関運転条件とは関係
なく失火発生の有無を予測できるものである。尚、上記
のように、失火判別値ＬＵの前回値と今回値との絶対値
を加算した結果を機関運転条件に基づき補正するのは、
失火発生状態においては、第８図に示すように、４気筒
機関において失火判別値ＬＵがプラス側に算出される２
気筒と、マイナス側に算出される２気筒があるが、失火
発生の有無によるレベル差を明確にするためには、より
絶対値レベルを増大させた上で失火発生の有無を予測し
たいという要求があり、２つの連続して算出された失火
判別値ＬＵの絶対値を加算して、失火発生時にはより明
確にＤｌｕのレベルが大きくなるようにしである。

ステップ７３では、前記ステップ７２で機関運転条件に
基づいて補正した失火判別値ＬＵであるＤＩＵに基づい
てスライスレベルＳＬを決定するための関数値Ｓ１ｇａ
ｉｎをマツプから参照する。

前記Ｓ１ｇａｉｎは、後述するように上記最大値ＭＡＸ
に乗算されて、その結果をスライスレベルＳＬとするも
のであるから、Ｓｌｇａｉｎが１未満であれば、スライ
スレベルＳＬは上記最大値ＭＡＸ未満の値に設定され、
逆に、Ｓｌｇａｉｎが１を越えるときには、スライスレ
ベルＳＬは上記最大値ＭＡＸを越える値に設定される。

失火気筒判別は、後述するように前記スライスレベルＳ
Ｌを越える失火判別値ＳＬがあるときになされるから、
スライスレベルＳＬが上記最大値ＭＡＸを越える値（Ｌ
Ｕのプラス側最大振れ巾の外側）に設定されると、失火
判別値ＬＵがスライスレベルＳＬを越えることがなく、
失火気筒判別がなされず、一方、スライスレベルＳＬが
上記最大値ＭＡＸ未満の値（ＬＵのプラス側最大振れ巾
の内側）に設定されると、失火判別値ＬＵがスライスレ
ベルＳＬを越えることになって失火気筒が判別される。

前記Ｄｌｕが大きいということは、失火発生によって失
火判別値ＬＵの絶対値が大きくなっていることを示すか
ら（第８図参照）、この場合には、失火が判別されるよ
うにスライスレベルＳＬを最大値ＭＡＸよりも小さく設
定する必要があり、ステップ７３では、Ｄｌｕが所定値
以上である失火発生時には、Ｄｌｕが前記所定値よりも
大きくなるに従ってＳ）ｇａｉｎを１よりも小さな値に
設定するようにしである。また、Ｄｌｕがゼロ近傍の小
さい値であるときには失火発生がないことを示すから（
第８図参照）、この場合には、Ｄｌｕが所定値よりも小
さくなるに従ってＳｌｇａｉｎが１よりも大きな値に設
定するようにしである。

即ち、機関運転条件による影響を排除し、失火発生の有
無によってのみレベル変化が発生するようにしたＤｌｕ
によって失火発生の有無を判別し、失火発生が予測され
るようなりｌｕの大きなときには、失火判別値ＬＵのプ
ラス側の最大振れ巾である最大値ＭＡＸの内側にスライ
スレベルＳＬを設定することで、失火判別値ＬＵとスラ
イスレベルＳＬとの比較によって失火判別がなされるよ
うにし、逆に、失火発生がないと予測されるようなりｌ
ｕの小さなときには、失火判別値ＬＵのプラス例の最大
振れ巾である最大値ＭＡＸの外側にスライスレベルＳＬ
を設定することで、失火判別値ＬＵとスライスレベルＳ
Ｌとの比較によって失火判別がなされないようにするも
のである。

尚、上記のようにＤｌｕに基づいてＳｌｇａｉｎを設定
するに当たっては、第８図に示すように、Ｄｌｕが僅か
に機関回転速度Ｎの変化によってそのレベルが変化する
ので、機関回転速度Ｎの応じたＤｌｕ→Ｓ　Ｉｇａｉｎ
変換特性を複数備え、該当する機関回転速度Ｎの条件に
沿ってＤ　ｌ　ｕ　−＋　Ｓ　Ｉｇａｉｎ変換がなされ
るようにしてあり、これにより、より高精度にスライス
レベルＳＬが設定されるようにしである。

上記のようにしてＳｌｇａｉｎを決定すると、次のステ
ップ７４では、最大値ＭＡＸ　（失火判別値ＬＵのプラ
ス側最大振れ巾）にＳｌｇａｉｎを乗算し、その結果を
スライスレベルＳＬにセットする。尚、ここで算出され
るスライスレベルＳＬは、プラスの値であり、後述する
ように正である失火判別値ＬＵのレベル判定がここで算
出されたスライスレベルＳＬに基づいて行われることに
なる。

次のステップ７５では、今回ステップ２で算出された失
火判別値ＬＵを最新のプラスの値としてＰＬＬＵ　（０
３にセットし、次のステップ７Ｇでは、やはり今回ステ
ップ２で算出された失火判別値ＬＵを本プログラムの次
回実行時に前回値として用いるためにＬ　Ｕ−、にセッ
トする。

一方、ステップ６１で失火判別値ＬＵがゼロ以上でない
と判別されたときには、前述のゼロ以上であるときと同
様にして、マイナス側の最大振れ巾（最小値ＭＩＮ）を
検出し、機関運転条件に基づいて失火判別値ＬＵのレベ
ル差を減少補正したＤｌｕに基づく失火発生有無の予測
し、この予測に応じてＳｌｇａｉｎを設定し、このＳｌ
ｇａｉｎと最小値ＭＩＮとを乗算してスライスレベルＳ
Ｌを設定する（ステップ７７〜ステツプ９１）。

上記失火判別値ＬＵがゼロ以上でないときにも、Ｄｌｕ
のレベルによって失火発生の有無を予測した上で、失火
発生が予測されるときには最小値ＭＩＮ（マイナス側最
大振れ巾）の内側（ゼロにより近い側）にスライスレベ
ルＳＬを設定し、失火発生が無いと予測されるときには
最小値ＭＩＮの外側（より小さい側）にスライスレベル
ＳＬを設定させ、このスライスレベルＳＬに基づいてマ
イナス値である失火判別値ＬＵのレベル判定が行われる
ようにしである。

このように本実施例におけるスライスレベル設定による
と、機関回転速度Ｎ及び機関負荷（基本燃料噴射量Ｔｐ
）の条件が変化しても、失火発生が予測されるときには
スライスレベルＳＬを失火判別値ＬＵが越えるようにし
、また、失火発生が無いと予測されるときにはスライス
レベルＳＬを失火判別値ＬＵが越えないようにでき、全
運転条件でスライスレベルＳＬを適切に設定させて、失
火気筒判別の精度を向上させることができる。

また、上記のようにスライスレベルＳＬを、そのときの
失火判別値ＬＵレベルに応じて可変設定する構成であれ
ば、マツプ参照方式のように多大なマツチング工数を要
することもなく、また、多くのＲＯＭ容量をスライスレ
ベル設定用に充てる必要もない。

ここで、再び第３図のフローチャートに戻って説明を続
けると、上記のようにしてスライスレベルＳＬが失火判
別値ＬＵに応じて設定されると、次のステップ４では再
び前記ステップ２で演算された判別値ＬＵがゼロ以上で
あるか否かを判別し、判別値ＬＵが負の値であるときに
は、ステップ５へ進み、判別値ＬＵの正負反転を判別す
るためのフラグＦ　ｐｌｕｓにゼロをセットする。

次のステップ６では、第４図のフローチャートに示すプ
ログラムに従って設定されたスライスレベルＳＬを、ゼ
ロから減算して負の値に変換しく０−３Ｌ）　、この負
のスライスレベルＳＬと失火判別値ＬＵとを比較する。

ステップ６で失火判別値ＬＵが負のスライスレベルＳＬ
以下であると判別されたときには、ステップ７でカウン
ト値ｃｎｔに４をセットしてからステップ２８へ進み、
また、失火判別値ＬＵがゼロ以上である（正である）と
判別されたときには、ステップ７をジャンプしてステッ
プ２８へ進む。

ステップ２８では、前記カウント値ｃｎｔがゼロである
か否かを判別し、ゼロでないときには、ステップ２９で
カウント値ｃｎｔを１ダウンさせる。

従って、失火判別値ＬＵが負の状態が継続するときには
、失火判別値ＬＵが負のスライスレベルＳＬ以下となっ
たときにカウント値ｃｎｔに４がセントされるが、同時
に１ダウンさせられ、その後失火判別値ＬＵが負のスラ
イスレベルＳＬ以下にならなければ、ゼロにまでカウン
トダウンされてゼロを維持する。

一方、ステップ４で失火判別値ＬＵがゼロ以上であると
判別されたときには、ステップ８で前記フラグＦ　ｐｌ
ｕｓの判別を行い、フラグＦｐｌｕｓがゼロであって本
プログラムの前回実行時に演算された失火判別値ＬＵが
負の値であったとき、即ち、失火判別値ＬＵの負から正
への反転時であるときには、まず、ステップ９で前記フ
ラグＦｐｌｕｓに１をセットし、次回も失火判別値ＬＵ
がゼロ以上であるときに、ステップ８でフラグＦ　ｐｌ
ｕｓが１であると判別されるようにする。

そして、次のステップ１０では、前記カウント値ｃｎｔ
が３であるか否かを判別する。失火判別値ＬＵが負から
正へ反転した初回で、かつ、前記カウント値ｃｎｔが３
である場合は、負のスライスレヘルＳＬ以下の判別値Ｌ
Ｕから正の失火判別値ＬＵへ反転した場合であり、この
ときにはステップ１１でカウント値ｃｎｔに２をセット
する。

ステップ１２では、前記カウント値ｃｎｔがゼロである
か否かを判別し、ゼロでないときにはステップ１３へ進
み、第４図のフローチャートに従って設定されたスライ
スレベルＳＬと失火判別［ＬＵとを比較する。

失火判別値ＬＵが正のスライスレベルＳＬよりも大きい
ときには、失火の発生を判別し、ステップ１４〜ステツ
プ２６で失火発生気筒を特定し、各気筒毎の失火検出回
数をカウントアツプさせる。

まず、ステップ１４では、失火が発生している気筒を特
定するために、点火気筒を示すシリンダカウンタＣｙｌ
ｃｎｔの値を判別する。

前記シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔは、第５図のフロー
チャートに示すプログラムに従って設定される。第５図
のフローチャートに示すプログラムは、クランク角セン
サ１０から基準角度信号ＲＥＦが出力される毎（ＢＴＤ
Ｃ７０°毎）に実行されるものであり、今回の基準角度
信号ＲＥＦを基準として次に点火時期ＡＤＶ　（点火進
角値）が制御される気筒ナンバーを判別し、その気筒ナ
ンバーを前記シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔにセットす
るものである（第７図参照）。

即ち、まず、ステップ５１では、今回の基準角度信号Ｒ
ＥＦが＃ｌ気筒の点火基準となるものであるか否かを判
別し、今回の基準角度信号ＲＥＦが＃１気筒の点火基準
であるときには、ステップ５２へ進み、前記シリンダカ
ウンタＣｙｌｃｎｔに＃１気筒を示す１をセットする。

ステップ５１で＃１気筒の点火基準でないと判別された
ときには、ステップ５３へ進み、今度は＃２気筒の点火
基準であるか否かを判別する。そして、今回の基準角度
信号ＲＥＦが＃２気筒の点火基準であれば、ステップ５
４で前記シリンダカウンタＣｙｌｃｎｔに＃２気筒を示
す２をセットする。

また、ステップ５３で今回の基準角度信号ＲＥＦが＃２
気筒の点火基準でないと判別されると、ステップ５５で
＃３気筒の点火基準であるか否かを判別し、＃３気筒の
点火基準であればステップ５６でＣｙｌｃｎｔに＃３気
筒を示す３をセットし、＃３気筒の点火基準でないとき
には残る＃４気筒の点火基準であるから、ステップ５７
でＣｙｌｃｎｔに＃４気筒を示す４をセットする。

再び第３図のフローチャートに戻って説明すると、上記
のようにして設定されるＣｙｌｃｎｔをステップ１４で
判別し、例えば、Ｃｙｌｃｎｔ＝２であるときには、ス
テップ１８へ進み、前記カウント値ｃｎｔが２であるか
否かを判別する。そして、カウント値ｃｎｔが２であれ
ば、＃１気筒が失火しているものと判断し、ステップ１
９で＃１気筒の失火検出回数をカウントするＬＳＴＩを
１アツプさせる。

このようにして＃１気筒の失火が判断される実際例を、
第７図に示しである。即ち、第７図に示すように、＃１
気筒が失火している状態で判別値ＬＵが算出されると、
＃１気筒対応の判別値ＬＵが負のスライスレベルＳＬ以
下として算出されたときに前記カウント値ｃｎｔには４
がセットされた後、直ちに１ダウンされて３になるが、
次の＃３気筒対応の判別値ＬＵも負のスライスレベルＳ
Ｌ以下で再度カウント値ｃｕｔにはやはり３がセットさ
れる。

次に＃４気筒対応の判別値ＬＵが正のスライスレベルＳ
Ｌを越えて負から正に反転すると、カウント値ｃｕｔに
は２がセットされるから、カウント値ｃｎｔがゼロでな
く然も判別値ＬＵが正のスライスレベルＳＬを越えるこ
とから、ステップ１４へ進む、ステップ１４では、前記
Ｃｙｌｃｎｔ＝２であると判別され、結果、＃１気筒の
失火が最終判断されることになる。

ここで、例えば正へ反転した初回の＃４気筒対応の判別
値ＬＵが正のスライスレベルＳＬを越えず、次の＃２気
筒対応の判別値ＬＵが正のスライスレベルＳＬを越える
場合もあるが、この場合には、負から正への反転初回に
ステップ１３からステップ２８へ進んで、カウント値ｃ
ｎｔがゼロでないと判別される（カウント値ｃｎｔ＝２
）ことにより、ステップ２９でカウント値ｃｎｔが１ダ
ウンされて１になり、次回の判別値ＬＵが正のスライス
レベルＳＬを越えるときには、ステップ８からステップ
１２へ進み、カウント値ｃｎｔが１であることからステ
ップ１３へ進んで失火検出される。このとき、Ｃｙｌｃ
ｎｔには１がセットされているからステップ１５へ進む
が、カウント値ｃｎｔが１であるから、ステップ１５か
らステップ１７へ進み、やはり＃１気筒の失火を最終的
に判断して、＃１気筒の失火検出回数ＬＳＴＩが１アツ
プされる。

また、第７図に示す例で、＃１気筒対応の判別値ＬＵと
＃３気筒対応の判別値ＬＵとのいずれか一方のみが負の
スライスレベルＳＬ以下となる場合もあるが、この場合
にも、判別値ＬＵが正へ反転した初回においては、カウ
ント値ｃｎｔに２がセットされていることになり、＃１
気筒の失火を判定させることができる。

本実施例における判定ロジックは、４気筒内燃機関にお
いて、点火順を＃１→＃３→＃４→＃２としたときに例
えば＃１気筒が失火したときに失火判別値ＬＵが負→負
→正→正の反転を示し、連続して負である失火判別値Ｌ
Ｕのうち少な（とも１つがスライスレベルＳＬを越え、
また、連続して正である失火判別値ＬＵのうち少なくと
も１つがスライスレベルＳＬを越えたときに、負から正
へ反転した初回から１回転前の失火判別値ＬＵに対応す
る気筒を失火気筒として特定するものである。

尚、判定ロジックは、本実施例に限るものではなく、基
本的にマイナスのスライスレベＳＬ以下の失火判別値Ｌ
Ｕが算出されたときに失火発生を検出するものであって
も良く、この場合でも上記と同様にしてスライスレベル
ＳＬを設定することで、運転条件に応じた適切なスライ
スレベルＬＵをその都度の失火判別値ＬＵに基づいて算
出させることができ、失火気筒の検出精度を向上させる
ことができる０本実施例で上記のような判定ロジックを
用いたのは、失火によって回転変動が発生するようなと
きや、アイドル運転状態等の回転が変動し易い状態にお
いても、検出精度が確保できるようにするためである。

ステップ１４〜ステツプ２６で失火気筒を特定して各気
筒毎の失火検出回数ＬＳＴＩ〜ＬＳＴ４をカウントアツ
プさせると、ステップ２７へ進みカウント（直ｃｎｔを
ゼロリセットする。これにより、次回も判別値ＬＵが正
で、ステップ８からステップ１２へ進んだ場合に、この
ステップ１２でカウント値ｃｎｔ＝ｏの判定がなされて
、失火検出を行わせないようにする。

そして、次のステップ２８ではカウント値ｃｎｔがゼロ
であるか否かの判別を行い、ゼロでないときにはステッ
プ２９でカウント値ｃｎｔを１ダウンさせる。

次のステップ３０以降では、前記失火検出回数ＬＳＴＩ
−ＬＳＴ４によって判別される気筒別の失火発生頻度に
基づき、気筒別の失火発生表示を制御する。

まず、ステップ３０では、本プログラムの実行回数、即
ち、失火発生有無の判断回数をカウントするカウント値
ｔｏ　ｔａ　ｌが所定値（例えば１０００）になったか
否かを判別する。ここで、カウント値ｔｏ　ｔａ　１が
所定値までカウントアツプされていないときには、ステ
ップ３１へ進んでカウント値ｔｏｔａｌを１アツプさせ
て本プログラムを終了させるが、所定値になっていると
きには、ステップ３２〜ステツプ３９で各気筒毎の失火
発生頻度に基づいて気筒別の失火発生表示を行わせる。

ステップ３２では、＃１気筒の失火検出回数がセットさ
れているＬＳＴＩと所定値（例えば５０）とを比較する
ことによって、カウント値ｔｏ　ｔａ　ｌが所定値まで
カウントアツプされる所定期間中に所定回数以上の割合
で＃１気筒の失火が検出されているときには、ステップ
３３へ進み、＃１気筒の失火発生を例えば機関１が搭載
されている車両のダツシュボード上に設けられたＬＥＤ
表示装置等によって表示して運転者に警告する。

同様にして＃２気筒〜＃４気筒の失火検出回数がセット
されているＬＳＴ２〜ＬＳＴ４と所定値とそれぞれに比
較することによって、各気筒別に失火頻度が高いか否か
を判別し、所定以上の頻度で失火が発生している気筒に
関しては、失火発生を上記のようにして表示させる（ス
テップ３４〜３９）。

上記のようにして、カウント値ｔｏ　ｔａ　Ｉが所定値
までカウントアツプされたときに、各気筒別に失火検出
頻度を判定して失火発生表示を制御すると、ステップ４
０で前記ＬＳＴ１〜ＬＳＴ４及びｔｏｔａｌをゼロリセ
ットし、再度カウント値ｔｏ　ｔａ　ｌが所定値にまで
カウントアツプされる間の気筒毎の失火検出回数がＬＳ
ＴＩ〜ＬＳＴ４にセットされるようにする。

上記実施例は４気筒内燃機関について述べたが、６気筒
内燃機関においても、失火発生時では、点火順を例えば
＃１→＃５→＃３→＃６→＃２→＃４とし、例えば＃１
気筒で失火したとすると、前記点火順に従って失火判別
値ＬＵが負→負→負→正→正→正と反転するから、連続
して負である３つの失火判別値ＬＵのうち少なくとも１
つがスライスレベルＳＬを越え、また、連続して正であ
る３つの失火判別値ＬＵのうち少なくとも１つがスライ
スレベルＳＬを越えれば、反転初回である＃６気筒の１
回転前である＃ｌ気筒が失火気筒であると判別されるよ
うにすれば良い。

尚、本実施例では、各気筒別の失火発生頻度が所定以上
であるときに、その気筒を表示して運転者に警告するよ
うにしたが、警告と共にその気筒への燃料供給を停止す
るなどのフェイルセーフ制御を実行するようにしても良
い。

〈発明の効果） 以上説明したように本発明によると、機関回転速度や機
関負荷の運転条件が変化しても、スライスレベルをその
ときの失火判別値レベルに応じて適切に設定させること
ができ、失火気筒の検出精度を全運転条件で向上させる
ことができると共に、スライスレベルをマツプから参照
する方式の場合のように多大なマツチング工数を要した
り、ＲＯＭ容量を増加させる必要もないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図〜第５図は
それぞれ同上実施例における失火気筒検出制御の内容を
示すフローチャート、第６図は同上実施例にスライスレ
ベルＳＬの設定特性を示すタイムチャート、第７図は同
上実施例における失火気筒検出のタイミングを示すタイ
ムチャート、第８図は同上実施例における失火判別値Ｌ
Ｕの運転条件に基づく補正結果を示す線図、第９図は４
気筒機関における判別値ＬＵに基づいた失火検出の特性
を説明するためのタイムチャート、第１０図は失火判別
値ＬＵの機関回転速度及び機関負荷によるレベル変化を
示す線図、第１１図は失火判別値ＬＵを機関回転速度の
みで補正した場合の運転条件によるレベル変化を示す線
図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の所定クランク角度範囲の周期を計測す
   る回転周期計測手段と、 前記計測された周期に基づいて平均有効圧の変化量に略
   相当する値である失火判別値を各気筒に対応させて演算
   する失火判別値演算手段と、該失火判別値演算手段で演
   算された失火判別値の最大振れ巾を検出する最大振れ巾
   検出手段と、少なくとも機関回転速度及び機関負荷を含
   む機関運転条件を検出する機関運転条件検出手段と、該
   機関運転条件検出手段で検出された運転条件に基づいて
   前記失火判別値演算手段で演算された失火判別値を該失
   火判別値の機関運転条件によるレベル差を減少させる方
   向に補正設定する失火判別値補正手段と、 該失火判別値補正手段で補正設定された失火判別値の振
   れ巾が所定値以上であるときにスライスレベルを前記最
   大振れ巾検出手段で検出される最大振れ巾の内側に設定
   し、前記補正設定された失火判別値の振れ巾が所定値未
   満であるときにスライスレベルを前記最大振れ巾の外側
   に設定するスライスレベル設定手段と、 該スライスレベル設定手段で設定されたスライスレベル
   と前記失火判別値演算手段で演算された失火判別値とを
   比較して失火気筒を検出する失火気筒検出手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の失火気
   筒検出装置。
2. （２）前記失火判別値補正手段が、前記失火判別値演算
   手段で演算された失火判別値に機関回転速度のパラメー
   タを乗算すると共に、機関負荷のパラメータで除算する
   ことにより、失火判別値の機関運転条件によるレベル差
   を減少させる方向に補正設定するよう構成されたことを
   特徴とする請求項１記載の内燃機関の失火気筒検出装置
   。
3. （３）前記スライスレベル設定手段におけるスライスレ
   ベルの設定特性を機関回転速度に応じて可変設定するス
   ライスレベル特性可変手段を設けたことを特徴とする請
   求項１又は２のいずれかに記載の内燃機関の失火気筒検
   出装置。