JPH04505645A - 内燃機関の回転変動を測定する方法及びその方法の応用 - 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】 内燃機関の回転変動を測定する方法及びその方法の応用本発明は、内燃機関の回 転変動を測定する方法に関する。回転変動は通常失火により発生する。失火は例 えばノッキングセンサにおいてノッキングノイズが発生することによりあるいは 燃焼室の平均圧力が顕著に変動することにより検出することができる。他の方法 ではクランク軸の角速度の変動が利用されている。本例ではこのような方法に関 する。

従来の技術 ＤＥ２５０７１３８　（ＵＳ　−Ａ　−４０４４２３４）から、燃焼行程にある シリンダの上死点前の所定角度区間における角速度と上死点後の同じ角度区間に おける角速度を測定することが知られている。両値間の差が所定のしきい値以下 に減少すると、それにより監視していたシリンダの燃焼が行なわれなかったと結 論される。上述した差の測定は内燃機関の全てのシリンダに対して個々に行なわ れている。差の値の内一つが所定のしきい値以下に減少すると、失火が識別され る。

個々のシリンダに対する測定は、第８回ウィーン・エンジン・シンポジウム１９ ８７の会議報告において「制御方法に対する入力量としての回転変動」の名称の 論文第２７７〜２９５頁にアイ・ガイガー（１，Ｇｅｉｇｅｒ）などにより説明 されているような方法でも実施できる。各シリンダに対してそれぞれ連続する３ つの燃焼行程ｖ１、ｖ２、ｖ３の上死点後の角度区間の測定が行なわれる。クラ ンク軸が所定の角度区間回転する時間間隔Ｔ　ＶｌないしＴ　Ｖ２ないしＴ　Ｖ ３が常時測定される。回転変動値ＬＵＷは、 ｆ　（Ｔ）　ヲ１／Ｔ−Ｖｌあルイは１／（Ｔ　Ｖｌ　ｘ　Ｔ−Ｖ２　ｘ　Ｔ− Ｖ３）として ＬＵＷ＝ｆ（Ｔ）ｘｌ（ＴＪ２−ＴＶＩ）−（ＴＶ３−ＴＶ２）ｌ　（１）式に 従って計算される。このようにして計算された回転変動値はアイドル制御に利用 される。

上述した式（１）において測定が実施される燃焼行程ｖ１、Ｖ２、ｖ３としてそ れぞれ同じシリンダの連続する燃焼行程ではなく、直接連続する燃焼行程を用い た時には、上述した方法と異なる方法で回転変動値がめられる。その対応した方 法がＭＴＺ３９／１９７８、第７／８、第１〜５頁に「回転変動に対する簡単で 客観的な測定方法」の名称のもとにヴイ・ビアンチ（Ｖ、　Ｂｉａｎｃｈｉ）な どによる論文に説明されている。計算された回転変動値を使用する方法について は上述した論文には具体的に説明されていない。

しかし上述した方法も通常道路とトランスミッションの影響が外乱として作用す ることがわかっているので誤った情報をもたらす。従って回転変動に対して信頼 性のある測定方法を提供することが長年の問題となっている。

発明の説明 本発明は、互いに独立して用いることができるが好ましくは共通に利用される三 つの方法により与えられる。全ての方法において上述した式（１）が利用される 。

第１の方法では、種々のグループのシリンダに対する時間間隔で式（１）に従っ て回転変動値ＬＵＷが計算され、計算されたグループの最大値と最小値がめられ 、その最小値と最大値の差が計算される。この方法は、とりわけ燃焼失火によっ て起こされるような回転変動値をかなり凹凸のある道路を走行することにより起 こされる回転変動と切り離すことができるという利点が得られる。すなわち後者 の場合周波数と振幅の変動が燃焼失火によって起こされるのと同じような角速度 変化がクランク軸に発生する。その時全ての回転変動値は従来の所定のしきい値 を上回って上昇する。しかし上述したように最大値と最小値をめ、その差を形成 すると、回転トルク変動の差値の大きさは駆動輪からクランク軸に伝達されるの とはかなり無関係であり、それよりこの差値がほぼ燃焼失火に関係していること が明らかになる。

第２の方法によれば、上述した時間間隔Ｔ　Ｖｌ、Ｔ　Ｖ２、Ｔ　Ｖ３は隣接し ない同一でないシリンダの燃焼行程、好ましくはその始まりと終わりがそれぞれ 同じセグメントマークによって定められる燃焼行程に対して測定される。同じで ないシリンダを用いる利点は、従来技術の説明ですでに明らかにされている。隣 接しないシリンダを用いる利点は、次のシリンダが隣接するシリンダでないとき には、隣接しないシリンダの燃焼行程のクランク軸角速度が前のシリンダの燃焼 失火によってあまり影響されないことである。

尚上述した部分並びに以下で「隣接したシリンダ」あるいは「次のシリンダ」を 説明するときは、それぞれシリンダブロックにおいて次のシリンダを意味するの ではなく、燃焼行程順で次のシリンダを意味するものとする。「対向するシリン ダ」は燃焼行程が３６０度互５にずれたシリンダである。

隣接しない同じでないシリンダとして同じセグメントマーク間の角度区間が測定 されるシリンダを用いる場合には、クランク軸とともに回転するセンサ上のセグ メントマークの位置の許容誤差による測定値の誤差が排除される。

Ｖｌ　ｘ　’ｊＶ２　ｘ　Ｔ−Ｖ３）（７）値テハナ＜　、ｆ　（Ｔ）　ハＴ　 ヲＴ　Ｖｌ、ＴＶ−２、ＴＶ　３の時間の内一つの時間として１／Ｔの係数とな る。

この係数ｆ　（Ｔ）を用いて式（１）に従い計算された回転変動値ＬＵＷは失火 識別測定方法を用いて動作点に従ったしきい値と比較され、このしきい値を超え た時に失火が識別される。失火を識別する第１の測定方法と第３の測定方法を共 通に用いた場合には上述した関数ｆ　（Ｔ）を用いてグループ値が計算され、そ の差値が動作点に関係したしきい値と比較される。第３の方法のやり方による利 点は、しきい値が動作点に関係していることにより回転変動の情報に信頼性があ り、更に各回転変動値に対する式（１）の処理が簡単になることである。

図面 図面の中央部には燃焼行程順が図示されている。更に図には異なる運転状態に対 して時間に関し概略的な回転数変化が図示されている。その下に式（１）による 燃焼行［ＶＩ、Ｖ２、Ｖ３と実際に連続する燃焼行程間の関係が図示されている 。

実施例の説明 実施例を添付した図面に従い説明する。図の中央部には時間間隔Ｔｌ−Ｔ１２が 段階を付けて図示されている。各時間間隔は２つのセグメントマークＳ１、Ｓ２ のうち一方にセグメントマークから他方のセグメントマークに延びている。これ らのセグメントマークは図面に図示した図の横軸に図示されている。セグメント マークはクランク軸と同期して回転するセンサ車に位置している。４シリンダエ ンジンのセンサ車には２つのセグメントマークが設けられ、６シリンダエンジン のセンサ車には３つのセグメントマークが設けられ、等々である。セグメントマ ークはセンサにより検出され、このセンサは４シリンダエンジンの場合１８０度 のクランク角毎に信号を発生し、また６シリンダエンジンでは１２０度毎に発生 し、等々である。尚シリンダが燃焼行程前の上死点に到達した時（他のシリンダ は吸気行程前の上死点に達する）にはいつも対応するセンサから信号が出力され るようにセグメントマークが配置されるものとする。

尚ここで、以下に説明する方法の機能に対して所定のクランク軸の角度があるか をセグメントマークを用いて検出するかどうか並びにその場合セグメントマーク がどこにあるかは問題にならないことに注意しておく。重要なことは各燃焼行程 に対して燃焼行程が存在する角度範囲が識別されることだけである。しかし本方 法の説明を簡単にするためにセグメントマークが設けられ、これが爆発行程に関 し前に述べた位置にあることを仮定しておく。更に説明を簡単にするために以下 では２つのセグメントマークを有する４シリンダエンジンを前提にする。６シリ ンダエンジンの場合には３つのセグメントマークが設けられ、等々である。

時間間隔Ｔｌ−Ｔ１２は同じ角度区間、すなわち隣接する２つのセグメントマー ク間の角度区間を通過する時間間隔である。

従って時間間隔Ｔｌ−Ｔ１２は回転数に従って並びに回転変動効果に従って変化 する。観察される時間間隔Ｔｌ−Ｔｌ２がある時間区間では回転数はごく僅かに しか変化しないと仮定する。従って時間間隔は全て共通の平均値を中心に十分の 一以下の許容範囲の狭い範囲にあることになる。

全ての方法において冒頭に述べた回転変動値ＬＵＷの式（１）％式％ まず、式（１）に基づく最も古い公知の方法、すなわち上述したヴイ・ビアンチ 等の論文に説明された方法を説明する。この場合Ｔ　Ｖｌ、Ｔ　Ｖ２並びにＴ　 Ｖ３に対してそれぞれ直接連続する時間間隔、すなわちＴＩ−Ｔ３、続いてＴ２ −　Ｔ４、続いてＴ３−　Ｔ５、等々が用いられる。従って最初の式はＬＵＷ＝ 　１／（ＴＩ）　ｘ　１（Ｔ２−ＴＩ）　−（Ｔ３−７２）１となる。続（各式 ではそれぞれ各ｒＴＪの数字が１だけ増大される。全ての値は移動平均される。

計算された回転変動値は種々の方法で更に用いられるが、上述した論文にはその 処理が具体的に示されていない。

上述したガイガー等による方法に従つた公知の第２の方法では、各シリンダに対 して個々に回転変動を検出するために時間間隔Ｔ　Ｖｌ、Ｔ　Ｖ２、Ｔ　Ｖ３は それぞれ同じシリンダに対する連続した燃焼行程となっている。数字ｌを有する シリンダに対してはこれはＴ１、Ｔ５並びにＴ９の時間間隔であるので、式（１ ）は、 ｆ（Ｔ）　＝　１／（Ｔｌ）あるいはｌ／（Ｔｌ　ｘ　Ｔ５　ｘ　Ｔ９）として 、ＬＵＷ　＝　ｆ（Ｔ）　ｘ　ｌ　（Ｔ５−　Ｔｌ）　−（Ｔ９−　Ｔ５）　ｌ となる。このシリンダに対する続く式はｒＴＪの後の数字が４だけ増大される。

それぞれシリンダに対する連続する回転変動値は移動平均される。この回転変動 値はアイドリング制御に用いられる。

この方法で発生する問題点を図面に図示された概路線図を用いて説明する。同図 には時間が増加すると、平均回転数ｎが連続して僅か増大することが図示されて いる。この概略的な線図では、時間間隔Ｔｌ−Ｔ４を有する最初の４つの燃焼行 程では僅かの回転数増大が障害な（行なわれていることが仮定されている。時間 間隔はだんだん短くなり、時間間隔毎に同じ短縮値となる。丸括弧で囲った差の 値が形成される時間間隔の角度間隔は丸括弧で囲ったそれぞれの項に対して等し くなることを前提にすると、式（１）の大きさの符号を示す記号内の値は０とな る。上述した前提条件は第２の公知の方法に対してのみ正確に満たされる。とい うのはそれぞれのシリンダに対する各時間間隔の始めと終わりは同じセグメント マークによって定められるからである。それに対して第１の方法では、連続する 時間間隔を定めるのに異なるセグメントマークが用いられ、それによりセグメン トマークの位置の許容誤差が回転変動値ＬＵＷを計算する場合に影響を与える。

他の問題を概路線図の中央部分、すなわち時間間隔Ｔ５−７８を有する部分に基 づいて説明する。継続的な緩やかな回転数増大に第１番のシリンダの燃焼失火に 基づ（回転数振動が重畳されている。各燃焼失火の結果、時間間隔Ｔ５の回転数 は減少するので、この時間間隔は前の時間間隔Ｔ４よりも長くなる。

第１番のシリンダにおける燃焼失火により回転数が減少した後、増大するのに再 び某かの時間が必要となるので、また第２番目のシリンダの燃焼行程の時間間隔 Ｔ６も回転数が減少することにより長くなる。フィードバック制御工程によりオ ーバーシュートが起こるので、エンジンは第３番目と４番目のシリンダの燃焼行 程の間平均回転数よりも幾分速（回転する。

従って時間間隔Ｔ７、Ｔ８は平均時間間隔よりも短くなる。燃焼失火は失火が起 こっているシリンダに関係するだけでな（、失火による回転数減少により特に次 のシリンダにも関係する結果、燃焼行程の時間間隔の差を形成するのに従来の方 法ｌのように直接連続する時間間隔を用いるときには失火の効果が子分明瞭に識 別されなくなる。

第３の問題、具体的には実際にあたって最も困難な問題を概路線図の第３の部分 、すなわち燃焼行程の時間間隔Ｔ９−　Ｔ１２を有する部分について説明する。

ここで、回転数ｎは緩やかに上昇する平均回転数を中心に変動するが、失火によ ってではな（、凹凸のある地面から駆動輪を介し回転トルク振動がクランク軸に 伝達されることにより起こるとする。概路線図では、伝達される振動振幅はシリ ンダの失火により起こされる振動の振幅に対応するが、振動の周波数はシリンダ の失火にの方法では、燃焼失火により起こされるのと同様な回転変動値ＬＵＷが 得られる。

従って従来の方法では、監視されている内燃機関を有する車両がかなり凸凹した 地面を走行するときには失火を示す信号が出力される。従来の方法では誤って燃 料供給量を変化させることにより回転変動を減少させるようにする。車両は通常 遅くなり、それは外乱振動が回転変動測定にもはや障害となる影響を与えないよ うな周波数領域になるまで継続する。車両は続いて高速になり、それは再び回転 変動が増大するまで続く。誤った構成の効果によるこのような制御は明らかに好 ましいものではない。

上述した欠点は以下のようにして解消することができる。すなわち種々のグルー プのシリンダに対する時間間隔で式（１）に従い回転変動値を計算し、計算され たグループ値の最大値と最小値をめ、その最小値と最大値の差を計算し、この差 が所定のしきい値ＤＬＵＷＳを超えたときに失火を識別することにより解消され る。図に示した例１及び３〜５はこの方法に基づいて動作する。

例１では、その燃焼行程で直接連続するシリンダ１，２．３が検出される第１の グループの回転変動値か形成される。このグループの最初の値に対しては、 ＬＵＷ（Ｇｌ）　＝　ｆ（Ｔ）　ｘ　ｌ　（Ｔ２−　Ｔｌ）　−（Ｔ３−　Ｔ２ ）　ｌが成立する。このグループの次の値を計算するために各ｒＴ］の後にある 数字がそれぞれ４の値だけ増大される。全ての連続する値は移動平均され、その 場合下方負荷領域では高負荷領域よりも多くの値に関して平均され、例えば下方 負荷領域では約１５０の値について、また上方負荷領域においては約５０の値に ついて行われる。同様な平均値形成は以下の全ての例でも行われる。

第２のグループの回転変動値に対しては、ｔ、ＵＷ（Ｇ２）　＝ｆ（Ｔ）　ｘ　 １（Ｔ３−Ｔ２）　−（Ｔ４−Ｔ３）ｌが成立する。このグループに対する以下 の全ての値において各ｒＴＪの後にある数字が４だけ増大される。このグループ の全ての値も同様に移動平均される。

さらになお他の２つのグループ、すなわち第３番のシリンダから連続する３つの 測定が始まるグループと、第４番シリンダから連続する３つの測定が始まるグル ープを形成することもできる。

２つだけのグループか３つあるいは４つのグループが形成されるか無関係に、１ つのグループの全ての回転変動値が移動平均されるので、常時グループと同じ数 の回転変動値が存在することが重要である。それに対して従来の方法ｌでは全て の値が１つの移動平均値に統合され、しきい値と比較されている。

それに対して例１の方法では個々のグループの移動平均値から最大値と最小値が 計算される。しかしこれは２グループより多く形成された時にのみ具体的な計算 プロセスが必要になることが明瞭である。最大値と最小値が互いに減算される。

図の例１で図示したように２つのグループだけしかない場合には、存在する２つ のグループ値が互いに減算されるだけである。最小値ＬＵＷ　ｍｉｎおよび最大 値Ｌ！Ｗ　ｗａｘの間の差ＤＬＵＷは差のしきい値ＤＬＵＷＳと比較される。差 ＤＬＵＷがしきい値ＤＬＵＷＳを超えると失火が識別される。

回転変動値ＬＵＷを計算する式を処理する場合、従来のように計算された係数ｆ 　（Ｔ）、すなわちそれぞれ測定された３つの時間間隔の積を表す係数あるいは 測定された３つの時間間隔の１つの３乗に対応する係数が用いられる。

しかし好ましく、は、係数として１乗の時間を含む係数、すなわちＴをＴ　Ｖｌ 、Ｔ　Ｖ２あルイはＴ　Ｖ３、好ましくはＴ−ｖ２として係数１／Ｔを用いるよ うにする。式（１）によりこの係数を用いて計算された回転変動値ＬＵＷが通常 通り平均される。その場合例１で説明したのと同様なグループ形成が行われる。

その後計算されたその値が動作点に関係したしきい値と比較される。このしきい 値は好ましくは特に負荷と回転数を介してアドレス可能なマツプ値から読み出さ れる。しかし連続する回転変動値ＬＵＷの結合は公知の方法ｌあるいは公知の方 法２に従って行うことができるが、その場合違うところは固定のしきい値を用い て比較されるのではなく同様に動作点に関係したしきい値を用いて比較されると ころである。全ての場合に上述した種類の係数を用いまた動作点に関係したしき い値と比較すると、信頼性が向上しさらに計算速度を速めることができるという 利点が得られる。

例１に示した方法では、なお計算した回転変動値ＬＵＷが種々の燃焼時間間隔だ けでなく、機械的な許容誤差によりセグメント７−りが相対的に異なった位置と なっていることに関係しているという問題が発生している。この許容誤差は例２ ．３に基づいて説明する方法を用いると除去することができる。

例２による方法では式（１）を処理するのに測定がそれぞれ同じセグメントマー クで始まる時間間隔が用いられる。これは時間間隔Ｔ１１Ｔ３、Ｔ５である。こ れらの全ての時間間隔に対してはセグメントマークＳ１に達した場合に時間測定 が始まり、またセグメントマークＳ２に達した場合に終了する。この方法では第 １と第３のシリンダに対する時間間隔の測定のみが行われる。しかし第２あるい は第４のシリンダにおける失火に基づく場合の時にも失火を検出することができ る。これは線図の中央部に従って説明した関係に基づくものである。

例２は以下のように変形させることもできる。すなわち図で示した燃焼行程の選 択の他にそれぞれ一行程だけずらした値、すなわち最初の計算で時間開隔Ｔ２、 Ｔ４およびＴ６を用いるように変形することもできる。両シリンダグループから の全ての回転変動値ＬＵＷが移動平均され、それぞれしきい値と比較される。

例２の他の実施例を例３に基づいて説明する。例３は、例１および２で説明した 原理の組合せを表している。すなわち種々のグループの回転変動値が例１で説明 したように個々に平均化され、また個々のグループの時間間隔に対しては、初め と終わりがそれぞれ同じセグメントマークにより決められる時間間隔が用いられ る。最初のグループＧｌの回転変動値ＬＵＷ　（Ｇｌ）に対しては、 ＬＵＷ（Ｇｌ）　＝　ｆ（Ｔ）　ｘ　Ｉ　（Ｔ３−　ＴＩ）　−（Ｔ５−　Ｔ３ ）　１の式が成立する。同じグループの次の回転変動値を計算するためには上述 した式に示された時間間隔の後のそれぞれ４つの時間間隔が用いられる。

第２のグループＧ２の回転変動値に対しては、ＬＵＷ（Ｇ２）　＝ｆ（Ｔ）　ｘ 　１（Ｔ４−Ｔ２）　−（Ｔ６−７４）１が成立する。次の値に対してはグルー プＧ１の値に対して述べたことが同様に当てはまる。他の２つのグループＧ３、 Ｇ４に対する回転変動値を計算する為の時間間隔は、それぞれ図の例３で図示し たように上述した時間間隔に対して１つの時間間隔だけずらされる。４つのグル ープＧ１−Ｇ４の回転変動値は移動平均され、この４つのグループ値の最小値と 最大値がめられ、これらの両値から差が形成され、その差がしきい値を超えると 失火が識別される。好ましくはｆ　（Ｔ）に対して再び関数１／Ｔが用いられ、 またしきい値としてマツプ値から読み出される動作点に関係した値が用いられる 。ｌ／Ｔを計算する時間間隔Ｔとして好ましくはそれぞれ式（１）に入っている 様な３つの時間間隔の平均時間間隔が用いられる。

例４の実施例は例３の４つのグループＧ１−Ｇ４が用いられており、さらに他に ２つのグループＧ５、Ｇ６が用いられる。グループＧ５は、グループＧｌから中 央の燃焼行程の時間間隔を１つの時間間隔だけ最初の時間間隔に移動させること により、すなわち直接この時間間隔に隣接させることにより得られる。

その為に第３の時間間隔に対しては２つの時間間隔の差が発生する。グループＧ ５においてはグループＧｌに比較して全ての時間間隔に対してではなく３つの時 間間隔のうち２つに対してのみ同じセグメントマーク間が測定されるという利点 が得られるだけである。しかし、直接連続する２つの時間間隔が処理されること により、対向する（３６０度だけ互いにずれた）燃焼行程における燃焼失火も検 出することができる可能性が得られるという新たな利点が得られる。グループＧ ５の最初の回転変動値に対する式は、 ＬＵＷ（Ｇ５）　＝　ｆ（Ｔ）　ｘ　ｌ　（Ｔ２−　Ｔｌ）　−（Ｔ５−７２） 　ｌとなる。

グループＧ６の値は、グループＧ５の値がグループＧ１の値から得られるのと同 様にしてグループＧ３からめられる。すなわちそれぞれ２番目に用いられる燃焼 行程の時間間隔の値が１つの時間間隔だけ速くなる値となっている。２つのグル ープＧ５、Ｇ６により４つの全てのシリンダに対する燃焼行程の時間間隔が検出 される。グループＧ５、Ｇ６がグループＧｌないしＧ３から得られたのと同様に グループＧ２、Ｇ４から他のグループを形成する場合には情報精度をわずか向上 させることができる。

上述した回転変動値ＬＵＷ　（Ｇ５）の式は、回転変動がない場合Ｏの値となる ように好ましくは変形される。時間間隔Ｔ２とＴ１が直接連続し、時間間隔Ｔ５ と１２間に２つの時間間隔の空隙が発生することにより、わずかな加速がある場 合、回転変動がない場合も（Ｔ２−　ＴＩ）と（Ｔ５−　Ｔ２）の差の値が等し くなくなり、それにより差の値が０と等しくな（なることが生じる。これを防止 するために括弧内の式はそこに含まれる時間間隔の距離の逆比例で重みづけされ る。それぞれグループＧ１−Ｇ４の括弧内の式のように１つの時間間隔の空隙が 発生している場合には重み係数は１である。括弧内の式にある時間間隔の２つの 始端間の距離がほぼ半分の大きさだけである場合、すなわち時間間隔が直接隣接 している場合には、重み係数は２である。それに対して距離が２倍の大きさであ る場合には重み係数は０．５となる。従って、この重み係数で変形されたＬＵＷ 　（Ｇ５）の式は、 ＬＯＷ（Ｇ５）　＝　ｆ（Ｔ）ｘ　ｌ　（２ｘ　（Ｔ２−　ＴＩ）　−０，５ｘ 　（Ｔ５−　Ｔ２））　１のようになる。

例５はさらに２つのグループＧ７、Ｇ８が用いられるところが例４と異なる。グ ループＧ７はグループＧ５がグループＧ１から得られたのと同様にグループＧｌ から得られる。違うところは、中央の燃焼行程の時間間隔が１時間間隔だけ前で はな（，１時間間隔だけ後方に移動し、従って最初の値に対して時間間隔ＴＩ、 Ｔ４ならびにＴ５が用いられるところである。このようにして上述した重みを考 慮することによりグループＧ７の最初の値に対しては、 ＬＵＷ（Ｇ７）　＝　ｆ（Ｔ）ｘ　ｌ　（２ｘ　（Ｔ４−　Ｔｌ）　−０，５ｘ 　（Ｔ５−　Ｔ４））　ｌが得られる。グループＧ７の他の全ての回転変動値に 対しては、４つの時間間隔だけ前の値を計算したときの時間間隔の後にあループ Ｇ３から得られる。中央の時間間隔は最初と最後の燃焼行程の時間間隔間のちょ うどまん中にあるのではな（，１時間間隔だけ後方にずれている。従って最初の 値に対しては時間間隔Ｔ３、Ｔ６、Ｔ７が用いられる。グループＧ７、Ｇ８の他 にさらに第１ないし第３のシリンダに対する時間間隔で始まるのではな（、第２ ないし第４のシリンダの時間間隔で始まるグループを用いることもできる。

例５の場合継続的にグループＧ１−Ｇ３に対して移動平均値が形成され、この移 動平均値から最小値ならびに最大値がめられ、それぞれ実際の平均値とそれぞれ 実際の最大値間の差が形成され、この差がしきい値を超えると失火が識別される 。係数ｆ　（Ｔ）の好ましい選択としきい値の種子に対しては何回も説明したこ とが当てはまる。

上述した処理に対してグループ数を多（用いれば用いるほど、対向するシリンダ における燃焼失火もより確実に検出することができ、駆動輪からクランク軸に伝 達される変動の影響に関して本方法がより外乱の影響を受けに（くなる。

エンジンが何個のシリンダを持つかに無関係に、好ましくは用いられる全ての燃 焼行程の時間間隔が同じセグメントマーク間で測定されるグループが用いられる 。４行程エンジンの場合には各２番目毎の燃焼行程に対してこの条件が満たされ 、６シリンダエンジンの場合には各第３番目毎の行程が、また８シリンダエンジ ンに対し４番目毎の行程に対して満たされる。対向する２つのシリンダにおける 失火を信頼性をもって識別できる為にはさらに上述した条件が全ての時間間隔に 対してもはや満たされな（なるグループがさらに用いられる。それぞれ用いられ る３つの時間間隔の中央のものが前方あるいは後方へ移動される。４シリンダエ ンジンの場合にはそれぞれ１時間間隔だけ前方にないしは１時間間隔だけ後方に 移動される。それに対して６シリンダエンジンの場合にはさらにグループが形成 され、それぞれ中央の時間間隔は工ないし２の時間間隔だけ前方ないしは後方に ずれることにより中央の正確な位置からずれた時間間隔となる。８シリンダエン ジンの場合にはさらに３つの時間間隔だけ前方ないし後方に移動が行われる。

従って、従来の技術で発生した問題を回避するために実施例に基づき説明した４ つの原理が用いられ、これらは共通に、また個別に使用することができる。これ らは以下の原理である。

１、それぞれ同一のシリンダあるいは直接連続するシリンダの燃焼行程の時間間 隔の代りに、少なくとも２つは隣接しないシリンダであるシリンダの燃焼行程の 時間間隔が測定される（時間測定を開始させるマークの機械的な誤差を排除する ）。

２、個々のグループの回転変動値が形成され、グループ値の最大値と最小値間の 差が計算される。

３、その他処理が従来の選択によるかあるいは上述した点ｌ及び／あるいは２の 選択による燃焼行程の時間間隔で行なわれるかに関係なく、処理式において時間 の１乗だけに逆比例する係４、失火識別に対する測定原理ｌから３を使用する場 合、回転変動値あるは回転変動値の差値がしきい値と比較される。係数１／Ｔを 用いて計算された回転変動値あるいは回転変動値のグループ値あるいは回転変動 値の差値が動作点に関係したしきい値と比較される場合、情報精度が向上すると 同時に、時間間隔の３乗を形成する必要がないので、計算速度が早くなる。

実施例は、測定方法を失火識別に応用するものである。しかし、計算された回転 変動値あるは回転変動値の差値は、例えばアイドリング制御、他の回転円滑度制 御あるいは噴射弁の特性及びその駆動時における顕著なバラツキによる回転変動 の識別にも用いることができる。

上述した原理４の短い説明で動作点に関係したしきい値に付いて言及されている 。しきい値は好ましくは動作点だけでなく、通常内燃機関では冷却水温度に等価 なそれぞれのエンジン温度にも関係することに注意してお（。温度が低いと、約 ８０’の最終温度よりもしきい値は２．３０％大きくなる。それによりエンジン 温度が低い場合不均一なエンジン回転が誤って失火と識別されることが防止され る。誤った回転変動の識別を防止するために、全て個々にあるいは共通に用いる ことができる以下の処置も、また上述した処置と一緒にしても効果が得られる。

急速な負荷変動が検出される場合には、回転変動値の識別は抑圧される。急速な 負荷変動としては実施例では約１秒以内に少なくとも５０％だけ絞り弁が変位す ることで定義される。「急速な負荷変動」の条件をそれぞれの応用例でどのよう に最もよく定めることができるかは、実験により決めることができる。

いても行なわれる。この期間は代表的には２．３秒である。この場合も最良値は それぞれの応用例で実験でめられる。

回転変動値を検出するときの誤差は、ノイズ信号によっても発生する。できるで けこのような誤差を防止するために、好ましくは以下のような処理が行なわれる 。測定技術的な観点から最適に動作するシステムにおいて失火が起こされ、通常 発生するような最大の回転変動値になる外乱が駆動系を介して導入される。この 値は受け入れることが可能な回転変動値の最大の値として定められる。自動車の 運転時において、例えばセンサのノイズ信号により大きな個々の回転変動値が発 生した場合には、これらの値は最大値が制限され、その後回転変動値に対する上 述した手段が行なわれる。それにより回転変動に基づかない外乱がご（わずか平 均値に作用するのが防止される。

イ＋’ｌ　２　Ｇ　ＶＩ　Ｖ２　Ｖ３　ｖｌ　Ｖ２　Ｖ３Ｇ４　ＶＩ　Ｖ２　Ｖ ３　Ｖｌ ＋Ｊ’１４　Ｇ５　ＶＩ　Ｖ２　Ｖ３　ＶＩ　Ｖ２　Ｖ３Ｇ６　ＶＩＶ２　Ｖ３ 　ＶＩＶ２　Ｖ３補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成 　３年１１月２６　Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１の燃焼行程Ｖ１に対してクランク軸が所定の角度区間回転する時間間隔 Ｔ＿Ｖ１を測定し、第２の燃焼行程Ｖ２に対してクランク軸が所定の角度区間回 転する時間間隔Ｔ＿Ｖ２を測定し、 第３の燃焼行程Ｖ３に対してクランク軸が所定の角度区間回転する時間間隔Ｔ＿ Ｖ３を測定し、 ＬＵＷ＝ｆ（Ｔ）ｘ｜（Ｔ＿Ｖ２＿Ｔ＿Ｖ１）−（Ｔ＿Ｖ３＿Ｔ＿Ｖ２）｜を用 いて回転変動値ＬＵＷを計算して平均する内燃機関の回転変動値を測定する方法 において、 前記回転変動値を種々のグループのシリンダに対する時間間隔で計算し、 計算されたグループ値の最大値と最小値を求め、前記最大値と最小値間の差を計 算し、その差を回転変動の大きさを示す量として求めることを特徴とする内燃機 関の回転変動値を測定する方法。 ２）シリンダの内少なくと２つが隣接しないシリンダの燃焼行程に対して前記時 間間隔を測定することを特徴とする請求の範囲第１項の前文に記載の、特に請求 の範囲第１項に記載の方法。 ３）隣接しないシリンダとして、上記時間間隔の始め並びに終りに応じてそれぞ れ連続して同じクランク軸の角度範囲が割り当てられるシリンダを用いることを 特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。 ４）ｎ個のシリンダとｎ／２個のセグメントマークを有する内燃機関の場合各角 度範囲が一つのセグメントマークから次ぎのセグメントマークに渡っていること を特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。 ５）回転変動値を計算する場合、Ｔを時間Ｔ＿Ｖ１、Ｔ＿Ｖ２、Ｔ＿Ｖ３の一つ としてｆ（Ｔ）に１／Ｔの係数を用いることを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の方法。 ６）回転変動値ＬＵＷの最大値を制限することを特徴とする請求の範囲第１項か ら第５項までのいずれか１項に記載の方法。 ７）負荷変化が早い場合回転変動の識別を抑圧することを特徴とする請求の範囲 第１項から第６項までのいずれか１項に記載の方法。 ８）エンジン始動時の過渡時間の間回転変動の識別を抑圧することを特徴とする 請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載の方法。 ９）それぞれ実際の平均された回転変動の差値をそれぞれ実際の運転パラメータ の値を用いて定められるそれぞれのしきい値を用いて比較し、平均された回転変 動値が対応するしきい値を越えたとき燃焼失火があることが結論されることを特 徴とする請求の範囲第５項に記載の方法の応用。 １０）それぞれ実際の平均された回転変動の差値を差のしきい値と比較し、平均 された回転変動の差値が差のしきい値を越えたとき燃焼失火があることが結論さ れることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の 方法の応用。