JPH04198731A - 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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- JPH04198731A JPH04198731A JP2335334A JP33533490A JPH04198731A JP H04198731 A JPH04198731 A JP H04198731A JP 2335334 A JP2335334 A JP 2335334A JP 33533490 A JP33533490 A JP 33533490A JP H04198731 A JPH04198731 A JP H04198731A
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- misfire
- rotation signal
- internal combustion
- combustion engine
- cylinder
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
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
。
。
一般に内燃機関の失火は、未燃焼ガスによる直接的な大
気汚染のみならず、未燃焼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、未燃焼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。
ところで、内燃機関の失火検出装置としては従来より種
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５８−１３８２７１
号公報に開示されたものがある。この装置は、エンジン
の回転周期の平均値を基準とし、周期のピーク値とこの
平均値を比較してその差が一定値以下のとき失火と判定
するものとなっている。
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５８−１３８２７１
号公報に開示されたものがある。この装置は、エンジン
の回転周期の平均値を基準とし、周期のピーク値とこの
平均値を比較してその差が一定値以下のとき失火と判定
するものとなっている。
しかし、上記した従来装置は、比較基準値をエンジン回
転周期の平均値を求め、この値を基準値としているため
、平均化するための時間が必要であり、瞬時瞬時の失火
判定が困難であり判定に時間遅れが生じる。また平均値
を基準値としているため、判定の正確さの確保が困難に
なるという問題があった。
転周期の平均値を求め、この値を基準値としているため
、平均化するための時間が必要であり、瞬時瞬時の失火
判定が困難であり判定に時間遅れが生じる。また平均値
を基準値としているため、判定の正確さの確保が困難に
なるという問題があった。
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、簡単な構成によって失火検出の感度
および検出の応答性を向上させた内燃機関の失火検出装
置を提供することを目的とする。
になされたもので、簡単な構成によって失火検出の感度
および検出の応答性を向上させた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、内面機関の１回転毎に該
内燃機関の気筒数に応じた数のハイ区間とロー区間の角
度比率の一定な回転信号を発生する回転信号センサと、
内燃機関の１回転毎に１つの気筒識別信号を発生する気
筒識別センサとを有し、内燃機関の燃焼行程を前記回転
信号のハイ区間またはロー区間中に設け、そのハイ、ロ
ー区間の回転信号の１サイクル中における時間比率を計
測することにより、失火状態を検出するようにしたもの
である。
内燃機関の気筒数に応じた数のハイ区間とロー区間の角
度比率の一定な回転信号を発生する回転信号センサと、
内燃機関の１回転毎に１つの気筒識別信号を発生する気
筒識別センサとを有し、内燃機関の燃焼行程を前記回転
信号のハイ区間またはロー区間中に設け、そのハイ、ロ
ー区間の回転信号の１サイクル中における時間比率を計
測することにより、失火状態を検出するようにしたもの
である。
本発明においては、機関の回転信号、気筒識別信号を用
い、その回転信号のハイ区間とロー区間の時間比率が失
火時と正常時で異なることを利用することにより、シス
テム構成を簡易にして失火の検出感度、検出応答性を向
上させることができる。
い、その回転信号のハイ区間とロー区間の時間比率が失
火時と正常時で異なることを利用することにより、シス
テム構成を簡易にして失火の検出感度、検出応答性を向
上させることができる。
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、その吸気通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。１３．１４はエンジン１
１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および回転信号センサであり、
この気筒識別センサ１３は前記カム軸の１回転毎に１個
のパルスを気筒識別信号Ｓｂ（第２図（ａ）参照）とし
て検出する。また回転信号センサ１４は、エンジン１１
０気筒数に応した数のハイ（Ｈｉ ｇ ｈ）区間とロー
（Ｌ ＯＷ）区間の角度比率の一定な４個のパルスを回
転信号Ｓｃ（第２図中））として検出し、これら信号Ｓ
ｂ、Ｓｃが制御ユニット１５へ入力されている。
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、その吸気通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。１３．１４はエンジン１
１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および回転信号センサであり、
この気筒識別センサ１３は前記カム軸の１回転毎に１個
のパルスを気筒識別信号Ｓｂ（第２図（ａ）参照）とし
て検出する。また回転信号センサ１４は、エンジン１１
０気筒数に応した数のハイ（Ｈｉ ｇ ｈ）区間とロー
（Ｌ ＯＷ）区間の角度比率の一定な４個のパルスを回
転信号Ｓｃ（第２図中））として検出し、これら信号Ｓ
ｂ、Ｓｃが制御ユニット１５へ入力されている。
この制御ユニット１５は、前記気筒識別信号ｓｂと回転
信号Ｓｃが入力されるディジタルインタフェース（ＤＩ
Ｆ）１５１ 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（Ａ Ｉ Ｆ）１５、と、マイクロ
コンピュータとしてのＣＰＵ１５、と、インジェクタ１
６を駆動するドライバ（ＩＤＲ）１５４ 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（ＴＤＲ）１５％と、失火検
出用警報ランプ１９を駆動するランプドライバ（ＲＤ
Ｒ）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
、気筒識別信号ｓｂと回転信号Ｓｃを用い、エンジン１
１の燃焼（膨張）行程を回転信号Ｓｃのハイ区間または
ロー区間中に設けてその区間の回転信号の１サイクル中
における時間比率を計測し、その値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１５．を介して警報ランプ１９を駆動す
るようになっている。
信号Ｓｃが入力されるディジタルインタフェース（ＤＩ
Ｆ）１５１ 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（Ａ Ｉ Ｆ）１５、と、マイクロ
コンピュータとしてのＣＰＵ１５、と、インジェクタ１
６を駆動するドライバ（ＩＤＲ）１５４ 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（ＴＤＲ）１５％と、失火検
出用警報ランプ１９を駆動するランプドライバ（ＲＤ
Ｒ）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
、気筒識別信号ｓｂと回転信号Ｓｃを用い、エンジン１
１の燃焼（膨張）行程を回転信号Ｓｃのハイ区間または
ロー区間中に設けてその区間の回転信号の１サイクル中
における時間比率を計測し、その値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１５．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ＣＰＵ１５ｓ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〜＃４）を決定するものとなっている。ただし、第２
図（ｄｌ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（Ｉ４）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（Ｉ２）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。
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〜＃４）を決定するものとなっている。ただし、第２
図（ｄｌ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（Ｉ４）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（Ｉ２）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、第２図に示すように、機関
の燃焼行程を含む回転信号のロー期間の時間Ｔ２を計測
し、そのハイ区間の時間Ｔ１との比率Ｔ ！ ／ Ｔ
Ｉまたは回転信号周期Ｔとの比率Ｔｔ／Ｔを求めること
により、その値が設定値以上のとき失火を検出しようと
するものであり、その具体例を第３図を用いて説明する
。
の燃焼行程を含む回転信号のロー期間の時間Ｔ２を計測
し、そのハイ区間の時間Ｔ１との比率Ｔ ！ ／ Ｔ
Ｉまたは回転信号周期Ｔとの比率Ｔｔ／Ｔを求めること
により、その値が設定値以上のとき失火を検出しようと
するものであり、その具体例を第３図を用いて説明する
。
すなわち第３図は、本実施例における失火検出方法を正
常時および失火時に対応してそれぞれ示したものであり
、同図では第２気筒（＃２）が失火していることを示す
。つまり失火時には前記回転信号Ｓｃのロー期間の時間
Ｔ２の比率が大きくなり、これにより失火を判定するこ
とが可能となる。なお、第３図Ｔａ）および（Ｃ）はエ
ンジンの回転角速度ωを正常時と失火時とで対比して示
している。
常時および失火時に対応してそれぞれ示したものであり
、同図では第２気筒（＃２）が失火していることを示す
。つまり失火時には前記回転信号Ｓｃのロー期間の時間
Ｔ２の比率が大きくなり、これにより失火を判定するこ
とが可能となる。なお、第３図Ｔａ）および（Ｃ）はエ
ンジンの回転角速度ωを正常時と失火時とで対比して示
している。
第４図は上記実施例の動作原理を示すもので、前記時間
比率Ｔ ｇ／ Ｔ Ｈ＞α、またはＴｘ／（Ｔ、＋Ｔ２
）〉β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１−１５は、ま
ずステップ４１において回転信号Ｓｃのハイ（Ｈｉｇｈ
）区間の時間Ｔ１を計測したのち、その回転信号Ｓｃの
ロー（Ｌ ｏ ｗ）区間の時間Ｔ２を計測する（ステッ
プ４２）。次にこれらＭＴｒ 、ＴＩを基にして時間比
率Ｔ ｔ ／ Ｔ ｌまたはＴＩ ／（ＴＩ 十Ｔ、）
を演算により求める（ステップ４３）。次いでステップ
４４においてその演算値を予め設定された判定基準値つ
まり設定値α、βとそれぞれ判定し、それがＹＥＳとな
ればステップ４５に進み、対応する気筒の失火フラグを
セットして警報ランプ１９を点灯する（ステップ４６）
）。また、Ｎｏとなればステップ４７に進み失火フラグ
をリセット、セントして、それに応じて警報ランプ１９
を点灯、消灯する（ステップ４６．４８）。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。
比率Ｔ ｇ／ Ｔ Ｈ＞α、またはＴｘ／（Ｔ、＋Ｔ２
）〉β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１−１５は、ま
ずステップ４１において回転信号Ｓｃのハイ（Ｈｉｇｈ
）区間の時間Ｔ１を計測したのち、その回転信号Ｓｃの
ロー（Ｌ ｏ ｗ）区間の時間Ｔ２を計測する（ステッ
プ４２）。次にこれらＭＴｒ 、ＴＩを基にして時間比
率Ｔ ｔ ／ Ｔ ｌまたはＴＩ ／（ＴＩ 十Ｔ、）
を演算により求める（ステップ４３）。次いでステップ
４４においてその演算値を予め設定された判定基準値つ
まり設定値α、βとそれぞれ判定し、それがＹＥＳとな
ればステップ４５に進み、対応する気筒の失火フラグを
セットして警報ランプ１９を点灯する（ステップ４６）
）。また、Ｎｏとなればステップ４７に進み失火フラグ
をリセット、セントして、それに応じて警報ランプ１９
を点灯、消灯する（ステップ４６．４８）。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。
以上のように本発明の失火検出装置によれば、内燃機関
の回転信号のハイ区間とロー区間の時間比率を１サイク
ル毎に比較することにより失火状態を判定するため、感
度および応答性にすぐれた失火検出が可能となる。また
、回転信号および気筒識別信号は通常の燃料噴射・点火
時期制御装置に用いられている既存の回転センサ、気筒
識別センサよりの信号が共用できるため、失火判定のた
めのセンサを追加することが不要であり、安価なシステ
ム構成が可能となる。
の回転信号のハイ区間とロー区間の時間比率を１サイク
ル毎に比較することにより失火状態を判定するため、感
度および応答性にすぐれた失火検出が可能となる。また
、回転信号および気筒識別信号は通常の燃料噴射・点火
時期制御装置に用いられている既存の回転センサ、気筒
識別センサよりの信号が共用できるため、失火判定のた
めのセンサを追加することが不要であり、安価なシステ
ム構成が可能となる。
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図は上記実施例における失火判定方法
を正常時および失火時にそれぞれ対応して示した説明図
、第４図は上記実施例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である。 １１・・・エンジン、１２・・・エアフローセンサ、１
３・・・気筒識別センサ、１４・・・回転信号センサ、
１５・・・制御ユニット、１６・・・インジェクタ、１
７・・・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図は上記実施例における失火判定方法
を正常時および失火時にそれぞれ対応して示した説明図
、第４図は上記実施例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である。 １１・・・エンジン、１２・・・エアフローセンサ、１
３・・・気筒識別センサ、１４・・・回転信号センサ、
１５・・・制御ユニット、１６・・・インジェクタ、１
７・・・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 (1)
- 内面機関の１回転毎に該内燃機関の気筒数に応じた数の
ハイ区間とロー区間の角度比率の一定な回転信号を発生
する回転信号センサと、内燃機関の１回転毎に１つの気
筒識別信号を発生する気筒識別センサとを有し、内燃機
関の燃焼行程を前記回転信号のハイ区間またはロー区間
中に設け、そのハイ、ロー区間の回転信号の１サイクル
中における時間比率を計測することにより、失火状態を
検出するようにした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 |
|---|---|---|---|
| JP2335334A JPH04198731A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
| US07/798,579 US5257533A (en) | 1990-11-28 | 1991-11-26 | Misfire detection device for an internal combustion engine |
| DE4139161A DE4139161C2 (de) | 1990-11-28 | 1991-11-28 | Fehlzündungserfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335334A JPH04198731A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04198731A true JPH04198731A (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=18287353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2335334A Pending JPH04198731A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5257533A (ja) |
| JP (1) | JPH04198731A (ja) |
| DE (1) | DE4139161C2 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2606019B2 (ja) * | 1991-09-18 | 1997-04-30 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
| JP3209677B2 (ja) * | 1996-02-13 | 2001-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | 電子制御式ディーゼルエンジンの失火異常検出装置 |
| DE102004020302B3 (de) * | 2004-04-26 | 2005-08-18 | Koenig & Bauer Ag | Temperaturüberwachung in einer Maschine |
| US9556810B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-01-31 | General Electric Company | System and method for regulating exhaust gas recirculation in an engine |
| US9752949B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-09-05 | General Electric Company | System and method for locating engine noise |
| US9803567B2 (en) | 2015-01-07 | 2017-10-31 | General Electric Company | System and method for detecting reciprocating device abnormalities utilizing standard quality control techniques |
| US9874488B2 (en) | 2015-01-29 | 2018-01-23 | General Electric Company | System and method for detecting operating events of an engine |
| US9528445B2 (en) | 2015-02-04 | 2016-12-27 | General Electric Company | System and method for model based and map based throttle position derivation and monitoring |
| US9903778B2 (en) | 2015-02-09 | 2018-02-27 | General Electric Company | Methods and systems to derive knock sensor conditions |
| US9791343B2 (en) | 2015-02-12 | 2017-10-17 | General Electric Company | Methods and systems to derive engine component health using total harmonic distortion in a knock sensor signal |
| US10001077B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-06-19 | General Electric Company | Method and system to determine location of peak firing pressure |
| US9915217B2 (en) | 2015-03-05 | 2018-03-13 | General Electric Company | Methods and systems to derive health of mating cylinder using knock sensors |
| US9695761B2 (en) | 2015-03-11 | 2017-07-04 | General Electric Company | Systems and methods to distinguish engine knock from piston slap |
| US9435244B1 (en) | 2015-04-14 | 2016-09-06 | General Electric Company | System and method for injection control of urea in selective catalyst reduction |
| US9784231B2 (en) | 2015-05-06 | 2017-10-10 | General Electric Company | System and method for determining knock margin for multi-cylinder engines |
| US9933334B2 (en) | 2015-06-22 | 2018-04-03 | General Electric Company | Cylinder head acceleration measurement for valve train diagnostics system and method |
| US9784635B2 (en) | 2015-06-29 | 2017-10-10 | General Electric Company | Systems and methods for detection of engine component conditions via external sensors |
| US10393609B2 (en) | 2015-07-02 | 2019-08-27 | Ai Alpine Us Bidco Inc. | System and method for detection of changes to compression ratio and peak firing pressure of an engine |
| US9897021B2 (en) | 2015-08-06 | 2018-02-20 | General Electric Company | System and method for determining location and value of peak firing pressure |
| US10760543B2 (en) | 2017-07-12 | 2020-09-01 | Innio Jenbacher Gmbh & Co Og | System and method for valve event detection and control |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258955A (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-17 | Nippon Denso Co Ltd | 多気筒内燃機関の異常気筒検出装置 |
| JPH0255853A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | エンジンの燃料制御装置 |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2335334A patent/JPH04198731A/ja active Pending
-
1991
- 1991-11-26 US US07/798,579 patent/US5257533A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-28 DE DE4139161A patent/DE4139161C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4139161A1 (de) | 1992-06-04 |
| DE4139161C2 (de) | 1994-09-08 |
| US5257533A (en) | 1993-11-02 |
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