JPH04198732A - 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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- JPH04198732A JPH04198732A JP33542990A JP33542990A JPH04198732A JP H04198732 A JPH04198732 A JP H04198732A JP 33542990 A JP33542990 A JP 33542990A JP 33542990 A JP33542990 A JP 33542990A JP H04198732 A JPH04198732 A JP H04198732A
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- Japan
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- rotational angular
- ignition timing
- internal combustion
- 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”〜ＡＴＤＣＩＯ°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”〜ＡＴＤＣＩＯ°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
を基にしてその点火時期近傍の第１の回転角速度と該点
火時期より所定のクランク角度を経た点での第２の回転
角速度を求め、これら第１の回転角速度と第２の回転角
速度と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
を基にしてその点火時期近傍の第１の回転角速度と該点
火時期より所定のクランク角度を経た点での第２の回転
角速度を求め、これら第１の回転角速度と第２の回転角
速度と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点火時期
近傍と所定角後とで回転角速度を検出し、この角速度偏
差または角速度変化つまり角速度比によって失火を判定
するので、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。
近傍と所定角後とで回転角速度を検出し、この角速度偏
差または角速度変化つまり角速度比によって失火を判定
するので、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。
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（ａ）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（ａ）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
１５ ｘと、インジェクタ１６を駆動するドライバ（Ｉ
ＤＲ）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）１５ｓ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。
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
１５ ｘと、インジェクタ１６を駆動するドライバ（Ｉ
ＤＲ）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）１５ｓ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点火時期
直後の回転角速度とその点火時期より所定のクランク角
度を経た点での回転角速度を求めて、その角速度偏差ま
たは角速度比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。
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点火時期
直後の回転角速度とその点火時期より所定のクランク角
度を経た点での回転角速度を求めて、その角速度偏差ま
たは角速度比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ＣＰ Ｕ １５３は、
第２図中）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（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（暑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図中）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（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（暑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での回転角速度を
求め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での回転角速度を
求め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、点火直後のクランク角パルス間の周
期をｔｌ、点火直後から所定のクランク角例えば４５°
後のクランク角パルス間の周期をｔ７とすると、これら
点火直後の瞬時角速度ω、。
期をｔｌ、点火直後から所定のクランク角例えば４５°
後のクランク角パルス間の周期をｔ７とすると、これら
点火直後の瞬時角速度ω、。
点火後ｎ°での瞬時角速度ω７はそれぞれ次式よって、
これらω１とω７との回転角速度偏差Δω、または角速
度比び、をそれぞれ次式で求めることにより、その演算
結果に基づき失火を判定することができる。
これらω１とω７との回転角速度偏差Δω、または角速
度比び、をそれぞれ次式で求めることにより、その演算
結果に基づき失火を判定することができる。
ω １
１゜
； □ ・ ・ ・ ・（４）ｔ
、ｌ 第４図は本実施例において瞬時回転角速度ω（１°毎）
と回転角速度偏差Δω６（＝ω、−ω、、）とを正常時
及び失火時に対応してそれぞれ示したものであり、失火
時は同図ｆｃ）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Δω６の
変動量に有意差があり、これにより失火を判定できる。
、ｌ 第４図は本実施例において瞬時回転角速度ω（１°毎）
と回転角速度偏差Δω６（＝ω、−ω、、）とを正常時
及び失火時に対応してそれぞれ示したものであり、失火
時は同図ｆｃ）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Δω６の
変動量に有意差があり、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量
Ａを求め（ステップ５２）、それらにより負荷量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τｌ ＝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−τｍ＊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１
６の燃料制御タイミング制御２煮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）。
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量
Ａを求め（ステップ５２）、それらにより負荷量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τｌ ＝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−τｍ＊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１
６の燃料制御タイミング制御２煮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
おいて第４図に示す角速度偏差Δω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
時期直後のクランク角パルス間の周期ｔ１を計測し、次
いで点火時期直後からクランク角でｎ−ｎ＋１のクラン
ク角パルス間の周期ｔ７を計測する（ステップ６２）。
おいて第４図に示す角速度偏差Δω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
時期直後のクランク角パルス間の周期ｔ１を計測し、次
いで点火時期直後からクランク角でｎ−ｎ＋１のクラン
ク角パルス間の周期ｔ７を計測する（ステップ６２）。
次にこれらｔｌｌ ｔｌｌを基にして上記（１）、
（２１式により点火時期直後の回転角速度ω８．所定ク
ランク角後の回転角速度ω７をそれぞれ求めた後（ステ
ップ６３）、さらにその角速度偏差Δω４を求める（ス
テップ６４）。次にステップ６５においてそのΔω４を
予め設定された設定値αと判定し、それがＹＥＳとなれ
ばステップ６６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６７）。
（２１式により点火時期直後の回転角速度ω８．所定ク
ランク角後の回転角速度ω７をそれぞれ求めた後（ステ
ップ６３）、さらにその角速度偏差Δω４を求める（ス
テップ６４）。次にステップ６５においてそのΔω４を
予め設定された設定値αと判定し、それがＹＥＳとなれ
ばステップ６６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６７）。
また、Ｎｏとなればステップ６８に進み失火フラグをリ
セット。
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６７．６９）。これによりそのラン
プ１９０点灯によって失火を報知することができる。
プ１９０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、Δω４の代わりに回転角速度比Δωｒ（
＝ω７／ω１）での失火判定を行うようにしたことであ
り、その動作は基本的に第６図と同様であるので、その
説明は省略する。なお、第７図中ステップ７５のβはΔ
ω、に対応し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、Δω４の代わりに回転角速度比Δωｒ（
＝ω７／ω１）での失火判定を行うようにしたことであ
り、その動作は基本的に第６図と同様であるので、その
説明は省略する。なお、第７図中ステップ７５のβはΔ
ω、に対応して予め設定された所望の設定値である。
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と所定角度後とで回転角
速度を検出してこの角速度偏差または角速度比によって
失火を判定することにより、運転領域の広い範囲にわた
って感度良く失火を検出することができる。
を基準としてその点火時期近傍と所定角度後とで回転角
速度を検出してこの角速度偏差または角速度比によって
失火を判定することにより、運転領域の広い範囲にわた
って感度良く失火を検出することができる。
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瞬時回転角速度ωと回転角
速度偏差Δω６とを正常時および失火時にそれぞれ対応
して示した図、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第４図に示
すΔ＆ｄ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、１６・・・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瞬時回転角速度ωと回転角
速度偏差Δω６とを正常時および失火時にそれぞれ対応
して示した図、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第４図に示
すΔ＆ｄ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、１６・・・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 (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を基にしてその点火時期近傍の
第１の回転角速度と該点火時期より所定のクランク角度
を経た点での第２の回転角速度を求め、これら第１の回
転角速度と第２の回転角速度と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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33542990A JPH04198732A (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 |
|---|---|---|---|
| JP33542990A JPH04198732A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04198732A true JPH04198732A (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=18288463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33542990A Pending JPH04198732A (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) | JPH04198732A (ja) |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP33542990A patent/JPH04198732A/ja active Pending
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