JPH04198730A - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents
内燃機関の失火検出装置Info
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- JPH04198730A JPH04198730A JP33533390A JP33533390A JPH04198730A JP H04198730 A JPH04198730 A JP H04198730A JP 33533390 A JP33533390 A JP 33533390A JP 33533390 A JP33533390 A JP 33533390A JP H04198730 A JPH04198730 A JP H04198730A
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- Japan
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- misfire
- internal combustion
- ignition timing
- combustion engine
- engine
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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。
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、内燃機関の失火検出装置に関するものである
。
。
従来、内燃機関の失火検出装置としては種々の方式があ
るが、回転速度の変化による失火検出方法を備えたもの
として、例えば特開昭５８−１９５３２号公報に開示さ
れたものがある。この装置は、内燃機関の膨張行程前期
と後期とに対応したクランク角度検出センサを有し、そ
れぞれの回転速度差が設定値以下のとき失火と判定する
ものとなっている。
るが、回転速度の変化による失火検出方法を備えたもの
として、例えば特開昭５８−１９５３２号公報に開示さ
れたものがある。この装置は、内燃機関の膨張行程前期
と後期とに対応したクランク角度検出センサを有し、そ
れぞれの回転速度差が設定値以下のとき失火と判定する
ものとなっている。
ところで、内燃機関の失火は未燃ガスによる直接的な大
気汚染のみならず、未燃ガスが触媒内で反応し、異常昇
温しで触媒を焼損してしまうことがあり、出来るだけ早
期に検出して故障箇所の修理を行う必要がある。
気汚染のみならず、未燃ガスが触媒内で反応し、異常昇
温しで触媒を焼損してしまうことがあり、出来るだけ早
期に検出して故障箇所の修理を行う必要がある。
しかし、上記した従来装置においても、回転速度の変化
の大きいところで回転速度差を検出することで失火判定
の感度アップを狙ってはいるが、クランク軸の固定角度
での偏差なので、点火タイミングが変わり回転速度変化
の大きい角度がかわることには対応できなかった。（通
常点火時期はＢＴＤＣ４０°〜＾ＴＤＣＩＯ°位（幅で
約５０°）、回転数と負荷とで決定される運転領域で変
化する。）本発明は以上の点に鑑み、かかる問題点を解
消するためになされたもので、運転領域の広い範囲にわ
たって感度よく失火を検出することができる内燃機関の
失火検出装置を提供することを目的とする。
の大きいところで回転速度差を検出することで失火判定
の感度アップを狙ってはいるが、クランク軸の固定角度
での偏差なので、点火タイミングが変わり回転速度変化
の大きい角度がかわることには対応できなかった。（通
常点火時期はＢＴＤＣ４０°〜＾ＴＤＣＩＯ°位（幅で
約５０°）、回転数と負荷とで決定される運転領域で変
化する。）本発明は以上の点に鑑み、かかる問題点を解
消するためになされたもので、運転領域の広い範囲にわ
たって感度よく失火を検出することができる内燃機関の
失火検出装置を提供することを目的とする。
本発明に係る失火検出装置は、内燃機関の運転状態に応
じて点火時期を最適に制御する点火制御手段を備えたも
のにおいて、内燃機関のクランク軸の１回転につき複数
のパルスを角度信号として発生する角度信号発生手段と
、この角度信号と前記点火制御手段に伴う点火時期信号
により該点火時期近傍の所定のクランク角度間を設定し
てその間の経過時間を計測し、この時間に基づき機関の
異常燃焼気筒を判定する失火検出手段を有するものであ
る。
じて点火時期を最適に制御する点火制御手段を備えたも
のにおいて、内燃機関のクランク軸の１回転につき複数
のパルスを角度信号として発生する角度信号発生手段と
、この角度信号と前記点火制御手段に伴う点火時期信号
により該点火時期近傍の所定のクランク角度間を設定し
てその間の経過時間を計測し、この時間に基づき機関の
異常燃焼気筒を判定する失火検出手段を有するものであ
る。
本発明においては、点火時期を基準としてその後の所定
クランク角度の経過時間１Ｘを点火毎に求め、その偏差
が設定値を越えたとき失火を検出することにより、運転
領域の広い範囲にわたって感度良く失火を検出できる。
クランク角度の経過時間１Ｘを点火毎に求め、その偏差
が設定値を越えたとき失火を検出することにより、運転
領域の広い範囲にわたって感度良く失火を検出できる。
この時、前記経過時間ｔＸをその回転周期Ｔで除算した
値（ｔｘ／Ｔ）を回転毎に求め、その偏差が設定値を越
えたとき失火検出を行うと、回転変化による変動が少な
く、耐ノイズ性がよくなる。
値（ｔｘ／Ｔ）を回転毎に求め、その偏差が設定値を越
えたとき失火検出を行うと、回転変化による変動が少な
く、耐ノイズ性がよくなる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明による失火検出装置を車両の電子制御シ
ステムに適用したときの一実施例を示す概略構成図であ
る。第１図において、１１は４気筒ガソリンエンジンで
あり、その吸気ｉｉｌ路には熱式エアフローセンサ１２
が配置され、その出力の空気流量信号Ｓａが後述する制
御ユニット１５に入力されている。１３はエンジン１１
の気筒識別や回転情報を得るためにそのカム軸に取付け
られた気筒識別センサ１３．と回転信号センサ１３□か
らなるセンサ部であり、該カム軸の１回転につき１個の
パルスを気筒識別信号Ｓｂ（第２図（ａｌ参照）として
検出するとともに、４個のパルスを回転信号Ｓｃ（第２
図（ｂ））として検出し、これら信号Ｓｂ、Ｓｃが制御
ユニット１５へ入力されている。１４はクランク軸に取
付けられたクランク角度信号発生手段であり、例えば１
°角毎のクランク角パルスＳｄ（第２図（Ｃ））が角度
信号として制御ユニット１５に入力されている。
ステムに適用したときの一実施例を示す概略構成図であ
る。第１図において、１１は４気筒ガソリンエンジンで
あり、その吸気ｉｉｌ路には熱式エアフローセンサ１２
が配置され、その出力の空気流量信号Ｓａが後述する制
御ユニット１５に入力されている。１３はエンジン１１
の気筒識別や回転情報を得るためにそのカム軸に取付け
られた気筒識別センサ１３．と回転信号センサ１３□か
らなるセンサ部であり、該カム軸の１回転につき１個の
パルスを気筒識別信号Ｓｂ（第２図（ａｌ参照）として
検出するとともに、４個のパルスを回転信号Ｓｃ（第２
図（ｂ））として検出し、これら信号Ｓｂ、Ｓｃが制御
ユニット１５へ入力されている。１４はクランク軸に取
付けられたクランク角度信号発生手段であり、例えば１
°角毎のクランク角パルスＳｄ（第２図（Ｃ））が角度
信号として制御ユニット１５に入力されている。
この制御ユニット１５は、前記気筒識別信号ｓｂおよび
回転信号Ｓｃとクランク角パルスＳｄが入力されるディ
ジタルインタフェース（ＤＩＦ）１５、と、空気流量信
号Ｓａ等が入力されるアナログインタフェース（ＡＩＦ
）１５□と、マイクロコンピュータとしてのＣＰ Ｕ
１５３と、インジェクタ１６を駆動するドライバ（ＩＤ
Ｒ）１５．と、イグナイタ１７やコイル内蔵ディストリ
ビュータ１８等の点火装置を駆動する点火ドライバ（Ｔ
ＤＲ）１５５と、失火検出用警報ランプ１９を駆動する
ランプドライバ（ＲＤＲ）１５６等から構成される。そ
してこの制御ユニット１５は、゛エンジン１１の運転状
態に応じて点火時期を最適に制御する点火制御や燃料制
御などの機能をもつ他に、点火装置へ出力する点火信号
Ｓｅ（第２図（ｄ））の点火時期を基準として該点火時
期から所定のクランク角度間の経過時間ｔｘまたはこの
時間ｔ８をその回転周期Ｔで除算した値ｔＸ／Ｔの回転
毎の変動量に基づき機関の異常燃焼気筒を判定して失火
を検出する機能を有し、その失火時にドライバ１５６を
介して警報ランプ１９を駆動するようになっている。
回転信号Ｓｃとクランク角パルスＳｄが入力されるディ
ジタルインタフェース（ＤＩＦ）１５、と、空気流量信
号Ｓａ等が入力されるアナログインタフェース（ＡＩＦ
）１５□と、マイクロコンピュータとしてのＣＰ Ｕ
１５３と、インジェクタ１６を駆動するドライバ（ＩＤ
Ｒ）１５．と、イグナイタ１７やコイル内蔵ディストリ
ビュータ１８等の点火装置を駆動する点火ドライバ（Ｔ
ＤＲ）１５５と、失火検出用警報ランプ１９を駆動する
ランプドライバ（ＲＤＲ）１５６等から構成される。そ
してこの制御ユニット１５は、゛エンジン１１の運転状
態に応じて点火時期を最適に制御する点火制御や燃料制
御などの機能をもつ他に、点火装置へ出力する点火信号
Ｓｅ（第２図（ｄ））の点火時期を基準として該点火時
期から所定のクランク角度間の経過時間ｔｘまたはこの
時間ｔ８をその回転周期Ｔで除算した値ｔＸ／Ｔの回転
毎の変動量に基づき機関の異常燃焼気筒を判定して失火
を検出する機能を有し、その失火時にドライバ１５６を
介して警報ランプ１９を駆動するようになっている。
ここで、制御ユニット１５つまりＣＰ Ｕ １５３は、
第２図（′ｂ）に示す回転信号Ｓｃの立下がりエツジ（
図示のマーク）を機関のＴＤＣとし、またその信号Ｓｃ
の立上がりでは気筒識別信号ｓｂの状態で特定気筒（図
示は１気筒（Ｉｌｌ））を判定し、後は配電順序で各気
筒（＃２〜１４）を決定するものとなっている。ただし
、第２図（ｅ）に示す筒内圧波形は回転速度を考えるた
めの参考図であり、正常（＃４）時はＡ部のように点火
時期以降爆発により急激に筒内圧は上昇し、回転角速度
も上昇する。一方、失火（＃２）時はＢ部のように爆発
がないため、筒内圧の上昇は小さく回転角速度上昇が小
さくなる。
第２図（′ｂ）に示す回転信号Ｓｃの立下がりエツジ（
図示のマーク）を機関のＴＤＣとし、またその信号Ｓｃ
の立上がりでは気筒識別信号ｓｂの状態で特定気筒（図
示は１気筒（Ｉｌｌ））を判定し、後は配電順序で各気
筒（＃２〜１４）を決定するものとなっている。ただし
、第２図（ｅ）に示す筒内圧波形は回転速度を考えるた
めの参考図であり、正常（＃４）時はＡ部のように点火
時期以降爆発により急激に筒内圧は上昇し、回転角速度
も上昇する。一方、失火（＃２）時はＢ部のように爆発
がないため、筒内圧の上昇は小さく回転角速度上昇が小
さくなる。
本発明はこの点に着目して、機関の点火時期を基準とし
てその点火時期から所定のクランク角の経過時間を計測
して失火を検出しようとするものであり、その動作原理
を第３図を用いて説明する。
てその点火時期から所定のクランク角の経過時間を計測
して失火を検出しようとするものであり、その動作原理
を第３図を用いて説明する。
すなわち本発明は、第３図に示すように、点火信号Ｓｅ
の点火時期から所定のクランク角（計測区間）の経過時
間ｔｘを点火毎に計測することにより、その偏差が設定
値を越えたとき失火を検出するものである。またその他
の方法として、前記経過時間１Ｘを回転信号Ｓｃの回転
周期Ｔで除算し、その値ｔｘ／Ｔを回転毎に演算してそ
の偏差が設定値を越えたとき失火を検出することができ
る。
の点火時期から所定のクランク角（計測区間）の経過時
間ｔｘを点火毎に計測することにより、その偏差が設定
値を越えたとき失火を検出するものである。またその他
の方法として、前記経過時間１Ｘを回転信号Ｓｃの回転
周期Ｔで除算し、その値ｔｘ／Ｔを回転毎に演算してそ
の偏差が設定値を越えたとき失火を検出することができ
る。
第４図は本実施例において点火時期から所定クランク角
の経過時間ｔ□の偏差による方法及びｔ１／Ｔの偏差に
よる方法とを正常時及び失火時に対応じてそれぞれ示し
たものであり、失火時は同図（ｅ）および（ｆ）では第
２気筒（＃２）が失火していることがわかる。このため
、正常時と失火時とでは共にｔ ｘ 、 ｔ ｘ ／
Ｔの偏差に有意差があり、これにより失火を判定でき
る。
の経過時間ｔ□の偏差による方法及びｔ１／Ｔの偏差に
よる方法とを正常時及び失火時に対応じてそれぞれ示し
たものであり、失火時は同図（ｅ）および（ｆ）では第
２気筒（＃２）が失火していることがわかる。このため
、正常時と失火時とでは共にｔ ｘ 、 ｔ ｘ ／
Ｔの偏差に有意差があり、これにより失火を判定でき
る。
第５図は上記実施例における制御ユニー／ ）の燃料噴
射と点火制御の概要を示すフローチャートであり、この
制御ユニット１５は次のような機能を有している。すな
わち制御ユニット１５は、まずステップ５１において回
転信号Ｓｃの周期からエンジンの回転数Ｎを求めた後、
その回転信号間の吸気量センサ１２の出力の平均から空
気ｉｔＡを求め（ステップ５２）、それにより負荷量Ａ
／Ｎを求める（ステップ５３）。次にステップ５４でイ
ンジェクタ１６の基本パルス幅τ、＝に＊ （Ａ／Ｎ）
（ただし、Ｋは定数）を求めたうえ、種々の燃料補正後
最終パルス幅τ＝τ、＊Ｃ（ただし、Ｃは定数）を決定
する（ステップ５５）。次いで回転数Ｎと負荷量（Ａ／
Ｎ）との２次元マツプにより基本点火時期を決定しくス
テップ５６）、しかる後それら出力によりインジェクタ
１６のｆｉ 料制御タイミング制御２点火装置の点火時
期制御タイミング制御を行う（ステップ５７）。
射と点火制御の概要を示すフローチャートであり、この
制御ユニット１５は次のような機能を有している。すな
わち制御ユニット１５は、まずステップ５１において回
転信号Ｓｃの周期からエンジンの回転数Ｎを求めた後、
その回転信号間の吸気量センサ１２の出力の平均から空
気ｉｔＡを求め（ステップ５２）、それにより負荷量Ａ
／Ｎを求める（ステップ５３）。次にステップ５４でイ
ンジェクタ１６の基本パルス幅τ、＝に＊ （Ａ／Ｎ）
（ただし、Ｋは定数）を求めたうえ、種々の燃料補正後
最終パルス幅τ＝τ、＊Ｃ（ただし、Ｃは定数）を決定
する（ステップ５５）。次いで回転数Ｎと負荷量（Ａ／
Ｎ）との２次元マツプにより基本点火時期を決定しくス
テップ５６）、しかる後それら出力によりインジェクタ
１６のｆｉ 料制御タイミング制御２点火装置の点火時
期制御タイミング制御を行う（ステップ５７）。
第６図はこのような制御機能をもつ制御ユニット１５に
おいて上記時間ｔｘの偏差による失火判定および警報動
作の一例を示すフローチャートである。すなわち制御ユ
ニット１５は、まずステップ６１において点火時期後の
計測区間の時間つまり経過時間ｔ８を計測したのち、そ
の値ｔｘを前回の値ｊｘｏと比較する（ステップ６２）
。次にステップ６３においてその偏差（ｔ ｘ ｔ
３１０）を予め設定された設定値αと判定し、それがＹ
ＥＳとなればステップ６４に進み、対応する気筒の失火
フラグをセントして警報ランプ１９を点灯する（ステッ
プ６５））。また、Ｎｏとなればステップ６６に進み失
火フラグをリセットセットして、それに応じて警報ラン
プ１９を点灯、消灯する（ステップ６５．６７＞。これ
によりそのランプ１９の点灯によって失火を報知するこ
とができる。
おいて上記時間ｔｘの偏差による失火判定および警報動
作の一例を示すフローチャートである。すなわち制御ユ
ニット１５は、まずステップ６１において点火時期後の
計測区間の時間つまり経過時間ｔ８を計測したのち、そ
の値ｔｘを前回の値ｊｘｏと比較する（ステップ６２）
。次にステップ６３においてその偏差（ｔ ｘ ｔ
３１０）を予め設定された設定値αと判定し、それがＹ
ＥＳとなればステップ６４に進み、対応する気筒の失火
フラグをセントして警報ランプ１９を点灯する（ステッ
プ６５））。また、Ｎｏとなればステップ６６に進み失
火フラグをリセットセットして、それに応じて警報ラン
プ１９を点灯、消灯する（ステップ６５．６７＞。これ
によりそのランプ１９の点灯によって失火を報知するこ
とができる。
第７図は上記実施例における失火判定及び警報動作の変
形例を示すフローチャートである。ここで第６図のもの
と異なる点は、前記経過時間ｔＸを回転周期Ｔで除算し
てそのｔＸ／Ｔの偏差による失火判定を行うようにした
ことであり、その動作はステップ７１後に回転信号Ｓｃ
を基にして回転周期Ｔを計測するステップ７２を含む以
外は基本的には第６図と同様であるので、その説明は省
略する。ただし、第７図中ステップ７４のβはｔＸ／Ｔ
とｔｘｏ／ＴＸｏとの偏差に対応じて予め設定された所
望の設定値である。
形例を示すフローチャートである。ここで第６図のもの
と異なる点は、前記経過時間ｔＸを回転周期Ｔで除算し
てそのｔＸ／Ｔの偏差による失火判定を行うようにした
ことであり、その動作はステップ７１後に回転信号Ｓｃ
を基にして回転周期Ｔを計測するステップ７２を含む以
外は基本的には第６図と同様であるので、その説明は省
略する。ただし、第７図中ステップ７４のβはｔＸ／Ｔ
とｔｘｏ／ＴＸｏとの偏差に対応じて予め設定された所
望の設定値である。
なお、上記実施例では点火時期直後の所定角度間の時間
ｔ工を用いて失火を検出する場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、機関の気筒例えば４気筒内の時
間ｔｘを平均化した値Ｔｘ／４ （＝ ４．’：、 ｊ ｘ＝）に基づき失火を検出する
こともできる。
ｔ工を用いて失火を検出する場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、機関の気筒例えば４気筒内の時
間ｔｘを平均化した値Ｔｘ／４ （＝ ４．’：、 ｊ ｘ＝）に基づき失火を検出する
こともできる。
以上のように本発明の失火検出装置によれば、点火時期
を基準としてその点火時期近傍の所定クランク角度間の
時間またはこれを回転周期で除算した値の回転毎の変動
量に基づき失火検出を行うことにより、検出感度が高く
、また運転領域の広い範囲にわたって失火を検出できる
効果がある。
を基準としてその点火時期近傍の所定クランク角度間の
時間またはこれを回転周期で除算した値の回転毎の変動
量に基づき失火検出を行うことにより、検出感度が高く
、また運転領域の広い範囲にわたって失火を検出できる
効果がある。
第１図は本発明による失火検出装置を車両の電子制御シ
ステムに適用したときの一実施例を示す概略図、第２図
は上記実施例を説明するための各部の信号及び筒内圧波
形を示す図、第３図は本発明の動作原理を示す説明図、
第４図は上記実施例において時間ｔＸの偏差による方法
とそのｔつ／Ｔの偏差による方法とを正常時および失火
時のそれぞれ対応じて示した図、第５図は上記実施例に
おける制御ユニットの燃料噴射と点火制御の概要を示す
フローチャート、第６図は上記実施例の制御ユニットに
おいて時間ｔつによる失火判定及び警報動作の一例を示
すフローチャート、第７図は第６図の変形例を示すフロ
ーチャートである。 １１・・・エンジン、１２・・・エアフローセンサ、１
３・・・センサ部、１３．・・・気筒識別センサ、１３
□ ・・・回転信号センサ、１４・・・クランク角度信
号発生手段、１５・・・制御ユニット、Ｉ６・・・イン
ジェクタ、１７・・・イグナイタ、１８・・・コイル内
蔵ディストリビュータ、１９・・・警報ランプ。
ステムに適用したときの一実施例を示す概略図、第２図
は上記実施例を説明するための各部の信号及び筒内圧波
形を示す図、第３図は本発明の動作原理を示す説明図、
第４図は上記実施例において時間ｔＸの偏差による方法
とそのｔつ／Ｔの偏差による方法とを正常時および失火
時のそれぞれ対応じて示した図、第５図は上記実施例に
おける制御ユニットの燃料噴射と点火制御の概要を示す
フローチャート、第６図は上記実施例の制御ユニットに
おいて時間ｔつによる失火判定及び警報動作の一例を示
すフローチャート、第７図は第６図の変形例を示すフロ
ーチャートである。 １１・・・エンジン、１２・・・エアフローセンサ、１
３・・・センサ部、１３．・・・気筒識別センサ、１３
□ ・・・回転信号センサ、１４・・・クランク角度信
号発生手段、１５・・・制御ユニット、Ｉ６・・・イン
ジェクタ、１７・・・イグナイタ、１８・・・コイル内
蔵ディストリビュータ、１９・・・警報ランプ。
Claims (2)
- （１）内燃機関の運転状態に応じて点火時期を最適に制
御する点火制御手段を備えたものにおいて、内燃機関の
クランク軸の１回転につき複数のパルスを角度信号とし
て発生する角度信号発生手段と、この角度信号と前記点
火制御手段に伴う点火時期信号により該点火時期近傍の
所定のクランク角度間を設定してその間の経過時間を計
測し、この時間に基づき機関の異常燃焼気筒を判定する
失火検出手段を有することを特徴とする内燃機関の失火
検出装置。 - （２）請求項１において失火判定手段は、点火時期から
所定のクランク角度間の経過時間をその回転周期で除算
した値に基づき機関の異常燃焼気筒を判定することを特
徴とする内燃機関の失火検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33533390A JPH04198730A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
| US07/799,278 US5191788A (en) | 1990-11-28 | 1991-11-27 | Misfire detection device for an internal combustion engine |
| DE4139204A DE4139204C2 (de) | 1990-11-28 | 1991-11-28 | Fehlzündungserfassungseinrichtung für Verbrennungsmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33533390A JPH04198730A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04198730A true JPH04198730A (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=18287344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33533390A Pending JPH04198730A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04198730A (ja) |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP33533390A patent/JPH04198730A/ja active Pending
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