JPH0481548A - 内燃エンジンの燃焼異常検出装置 - 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、内燃エンジンの燃焼異常を検出する装置に関
し、特に多気筒内燃エンジンに発生している失火を該エ
ンジンの回転変動に基づいて検出する装置に関する。

（従来の技術） 従来、多気筒内燃エンジンの点火に伴なうエンジン回転
速度又はクランク軸の回転角速度の微視的な変動（ω変
動）を監視して、その変動量に基づきある特定の気筒に
生じた燃焼異常、特に混合気が点火しない所謂失火を検
出して、その旨を運転者に報知したり、失火気筒への燃
料供給を停止させるようにした装置が例えば特開昭６１
−２５８９５５号公報や特開平２−１１２６４６号公報
にて公知である。

特開昭６１−２５８９５５号公報に開示された装置によ
れば、エンジン回転数の変化の１サイクル毎の最大回転
数と最小回転数との偏差から回転変動量を求め、該回転
変動量の前回サイクル値に対する今回サイクル値の比が
所定値よりも小さいとき失火が発生していると判断する
ようになされている。

また、特開平２−１１２６４６号公報に開示された装置
によれば、上死点信号間の特定位置での瞬時回転数が１
点火前の同瞬時回転数よりも所定値以上減少したとき失
火が発生していると判断するようになされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来装置はいずれもエンジン回転速
度又はクランク軸の回転角速度の点火サイクル毎の変動
量に基づいて失火を検出しているため、例えばＡＴ車の
シフトアップによるエンジン回転数低下のような、燃料
供給遮断（フューエルカット）を伴なわない長周期的（
ＴＤＣ周期に比べて）回転数低下があった時に失火が生
じていると誤判断してしまう虞があった。

また、点火順序が隣接する２気筒が連続して失火した場
合、従来装置では点火順序が後の気筒の発火は検出でき
ないという問題があった。

更に、従来装置ではエンジン回転数が高いときは失火に
よるエンジン回転数の低下量が大きくないため失火の判
別がむずかしいという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、クランク軸
の回転角加速度を検出して、該回転角加速度に基づいて
燃焼異常を検出することにより、燃焼異常をより正確に
検出できるようにした内燃エンジンの燃焼異常検出装置
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） 上記目的を達成するために本発明によれば、内燃エンジ
ンの回転変動に基づき該エンジンの燃焼異常を検出する
燃焼異常検出装置において、前記エンジンのクランク軸
の回転に応じて所定のクランク角度位置でパルスを発生
するクランクパルス発生手段と、該クランクパルス発生
手段が発生したパルスに基づき、該パルスの発生毎に前
記クランク軸の回転角加速度量を検出する角加速度量検
出手段と、該角加速度量検出手段で検出された角加速度
量の平均値を算出する平均角加速度量算出手段と、前記
クランクパルス発生手段の今回パルス発生時に前記角加
速度量検出手段が検出した角加速度量と前記平均角加速
度量算出手段が算出した平均値との偏差に基づき前記エ
ンジンの燃焼異常の発生を判別する判別手段とを備えた
ことを特徴とする内燃エンジンの燃焼異常検出装置が提
供される。

（作用） かくして、エンジンのクランク軸の回転に応じて所定の
クランク角度位置で発生されるパルスに基づき、該パル
スの発生毎にクランク軸の回転角加速度量を検出し、ま
た該角加速度量の平均値を算出し、前記パルスの今回パ
ルス発生時の角加速度量と前記平均値との偏差に基づき
燃焼異常の発生を判別する。これにより燃焼異常をより
正確に判別できる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添イ」図面に基いて詳述する。

第１図は本発明に係る内燃エンジンの燃焼異常検出装置
を含む燃料供給制御装置の全体の構成図であり、例えば
４気筒（＃１〜＃４）で構成される内燃エンジン１の吸
気管２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、その
内部にはスロットル弁３′が配されている。スロットル
弁３′にはスロットル弁開度（θＴ１１）センサ４が連
結されており、当該スロットル弁３′の開度θＴＨに応
じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以
下ｒＥｃＵＪ　という）５に供給する。

燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３′との間且
つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに
接続されていると共にＥＣＵ３に電気的に接続されて当
該ＥＣ，Ｕ　５からの信号により燃料噴射の開弁時間が
制御される。

一方、スロットル弁３′の直ぐ下流には管７を介して吸
気管内絶対圧（ＰＢ＾）センサ８が設けられており、こ
の絶対圧センサ８により検出され電気信号に変換された
絶対圧ＰＢ＾は前記ＥＣＵ３に供給される。また、その
下流には吸気温（Ｔ＾）センサ９が取付けられており、
吸気温Ｔ＾を検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ３に供給する。

エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（Ｔｗ）セ
ンサ１０はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却
水温）Ｔｗを検出して対応する温度信号を出力してＥＣ
Ｕ３に供給する。クランク角（ＣＲ）センサ１１、エン
ジン回転数（Ｎｅ）センサ１２及び気筒判別（ＣＹＬ）
センサ１３はエンジン１の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲に取付けられている。クランク角センサ１
１はクランク軸の所定角度（例えば３０°）回転毎に信
号パルスを出力し、エンジン回転数センサ１２はエンジ
ンｌのクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角
度位置で、即ち各気筒の吸気行程開始時の上死点（ＴＤ
Ｃ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で信
号パルス（以下ｒＴＤｃ信号パルスＪという）を出力し
、気筒判別センサ１３は特定の気筒の所定のクランク角
度位置で信号パルス（以下ｒＣＹＬ信号パルスＪという
）を出力するものであり、これらの各信号パルスはＥＣ
Ｕ３に供給される。

また、エンジン１に接続された発電機（図示せず）の出
力電圧ＶＡｃＧＦを検出する電圧センサ１４がＥＣＵ３
に接続され、該出力電圧ＶＡＣＣＦに対応する電気信号
がＥＣＵ３に供給される。更に車両に搭載されたニアコ
ンディショナ（図示せず）の゛作動スイッチ位置を検出
するエアコンセンサ１５及び車両のブレーキの作動、非
作動を検出するブレーキセンサ１６がＥＣＵ３に接続さ
れ、該作動・非作動に対応する電気信号がＥＣＵ３に供
給される。

更にエンジン１には、車両の駆動輪の路面との間に発生
するスリップを検出したとき燃料供給量を減少させてエ
ンジン出力トルクを低下させてスリップをなくすように
したトラクションコントロール装置（図示せず）が設け
られており、該装置による燃料供給量の減少（リーン化
）が行なわれているか否かを検出するＴＣ，Ｓセンサ１
７がＥＣＵ３に接続され、該検出に対応する電気信号が
ＥＣＵ３に供給される。

ＥＣＵ３は各種センサからの入力信号波形を整形し、電
圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジ
タル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、
後述の失火検出プログラム等を処理実行する中央演算処
理回路（以下「ＣＰＵ」という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実
行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する
記憶手段５ｃ、失火検出結果を出力したり、前記燃料噴
射弁６に駆動信号を供給したりする出力回路５ｄ等から
構成される。

ＣＰＵ５ｂは上述の各センサ及び他の図示しないセンサ
からの各種エンジンパラメータ信号に基づいて、燃料供
給遮断（フューエルカット）運転状態等の種々のエンジ
ン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に応
じ燃料噴射弁６の燃料噴射時間を演算し、該演算された
燃料噴射時間に基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆動
信号を出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給する。

以上のように構成される内燃エンジンの燃料供給制御装
置のＣＰＵ５ｂにおいて実行される失火検知手順につい
て以下に詳述する。

まずその概略を第２図及び第３図を用いて説明する。

第２図は各気筒の点火毎の、クランク軸を回わすトルク
Ｔの変化を示すグラフであり、ある気筒に失火が生じる
とトルクＴは破線で示したような変化をする。従って、
このトルクＴの変化を監視することで失火を正確に検出
できることがわかる。

一方、一般にクランク軸の回転角加速度はクランク軸の
トルクＴと比例関係にあるので、該回転角加速度を監視
することで失火を正確に検出できるものである。

本発明はその点に着目したものであり、失火検出するの
に適切なエンジン運転状態下において、第３図に示すよ
うにＴＤＣ信号パルスの発生時間間隔を測定し、ＴＤＣ
信号パルスの今回パルスと前回パルスとの間の時間をｔ
ｎ（添字ｎは今回を表わし、例えばｎ−１は前回、ｎ−
２は前々回を表わす）とすると、この間の平均角速度ω
ｎは次式（１）％式％ 従って角加速度αｎは次式（２）に基づき算出される。

本発明では、この角加速度αｎを監視して失火を検出す
るようにするが、具体的にはこの角加速度αｎの前回ま
での平均値α＾ＶＥを次式（３）に基づき算出する。

ＣｔＡＶＥ＝αｎ−４＋　αｎ、＋＋ａｎ−２＋　αｎ
−＋　００．（３）この算出された平均値α＾ＶＥと今
回角加速度αｎとの偏差△αｎを次式（４）に基づき算
出する。

△αｎ＝αｎ−α＾Ｖ　Ｅ　　　　　　　”’・・　（
４）この算出された偏差Δαｎが負値てあり、且つ該△
αｎが、負値である所定値よりも小さいとき（換言すれ
ば、偏差△αｎの絶対値が該所定値の絶対値より大きい
とき）今回パルスと前回パルスとの間で点火されるべき
気筒に失火が発生していると判別するものである。

次に第４図に示したプログラムフローチャートに基づい
てＣＰＵ５ｂで実行される、クランク軸の回転角加速度
変動から失火を検出する手順を詳細に説明する。本プロ
グラムはＴＤＣ信号パルスの入ツノ毎に実行されるもの
である。

まずステップ１０１でエンジン１が始動モード運転状態
にあるか否かを判別する。この答が肯定（Ｙｅｓ）なら
ばエンジン１が始動モード運転状態を離脱した後の経過
時間を計測するダウンカウンタから成るｔｒ＋ｐｈｏＮ
ＩｓＴタイマに所定時間ｔ１１ＦＭＯＮＮＳ丁（例えば
１０秒）をセットしくステップ＋０２）　、次に失火が
発生してから次の失火が発生するまでに発生したＴＤＣ
信号パルスの数を失火毎に（ｍｕｎ＋１）個の記憶エリ
アに記憶しておく記憶手段５Ｃの一部ＲＡＭの初期化を
行なう（ステップ１０３）。

ステップ１０３の詳細な内容は第５図のサブルーチン５
ＵＢ１によって示す。まずステップ２０１でエリア番号
ｍをＯに設定し、該ｍ番の記憶エリアの記憶値ＭＦｒｏ
ｃｍを０に設定しくステップ２０２）、エリア番号ｍを
インクレメントする（ステップ２０３）。ステップ２０
４で、インクレメントされたエリア番号ｍが所定値ｍｕ
Ｉ丁（例えば１９）より大きいか否かを判別し、この答
が否定（Ｎｏ）ならばステップ２０２に戻り、一方、エ
リア番号ｍが所定値ｍ　ＬＭＴを越えると本サブルーチ
ンＳＵＢ］は終了し、第４図のステップ１０４へ進む。

サブルーチンＳＵＢ　１の実行によって０番からｍ　Ｌ
ＭＴ番までの記憶エリアの記憶値ＭＦＴＤＣＯ〜ＭＦＴ
ＤＣ１９はずべてＯに設定される（初期化される）。

第４図ステップ１０４では、＃１〜＃４シリンダの各失
火を表わすフラグＦ−ｃｙＬｓｔ、　Ｆ−ＣＹＬＩ＋２
゜Ｆ−ｃｙｕ＋３．　Ｆ−ＣＹＬ＃４、連続失火回数値
７ＺＩＩＦＣＮ丁、ある間隔をおいて発生した失火の間
に発生するＴＤＣ信号パルスの発生カウント値７ＺＴＤ
ＣＣＮＴ、エリア番号ｍ、記憶手段５ＣのＲＡＭに記憶
された記憶値ＭＦＴＤＣＩＩＩの合計値Ｍ　Ｆ　ｙｏｃ
ｓｕｒ＋を夫々Ｏに設定して本プログラムを終了する。

一方、ステップ１０１の答が否定（ＮＯ）ならばｔｒ＋
ｐｒ＋ｏＮＩｓ丁タイマのカウント値がＯであるか否か
を判別する（ステップ１０５）。この答が否定（Ｎｏ）
ならばステップ１０３へ進み、一方ステップ１０５の答
が肯定（Ｙｅｓ）、即ちエンジンｌが始動モード運転状
態を離脱したあと所定時間しｆｆ１１１１ＯＮＩｓＴが
経過したならばステップ１０６．１０７へ進む。

ステップ１０６ではエンジン冷却水温Ｔｗが所定値ＴＷ
ＭＦＩＩＥＳ（例えば７０°Ｃ）より大きいか否かを判
別し、ステップ１０７では吸気温Ｔ＾が所定値ＴＡｎｒ
ｎｅｓ（例えば５０℃）より大きいか否かを判別する。

ステップ１０６及びステップ１０７のいずれかの答が否
定（ＮＯ）であれば失火検出を行なうのに適したエンジ
ン運転状態ではないとしてステップ１０３へ進む。一方
、ステップ１０６及びステップ１０７のいずれの答もが
肯定（Ｙｅｓ）ならばステップ１０８へ進む。

ステップ１０８ではエンジン１が今回フューエルカット
運転状態にあるか否かを判別する。この答が肯定（Ｙｅ
ｓ）ならばエンジン１がフューエルカット運転状態を離
脱した後の経過時間を８１測するダウンカウンタから成
るｔ　ＦＣＩＩＦＤＬＹタイマを所定時間ｔｐｃｒ＋ｐ
ｏＬｙ　（例えば５秒）にセットして（ステップ１０９
）ステップ１０３へ進み、一方ステップ１０８の答が否
定（Ｎｏ）ならばむＦＣ１ＩＦＤＬＹタイマのカウント
値が０であるか否かを判別する（ステップ１１０）。こ
の答が否定（Ｎｏ）ならばステップ１０３へ進み、一方
肯定（Ｙｅｓ）、即ちフューエルカット役所定時間ｔ　
ＦＣＩＩＦＤＬＹが経過しているならばステップ１１１
〜１１４へ進む。

ステップ１１１ではスロットル弁開度ｅｎ＋の変化度合
△Ｏｎ＋の絶対値が所定値（３ＴＩｕ＋ｐｐｐｔ　（例
えば２度）より小さいが否がを判別し、ステップ１１２
では吸気管内靴対圧ＰＢ＾の変化度合△ＰＢへの絶対値
が所定値ＰＢ門ＦＤＩｌ：Ｌ（例えば４０ｍｍ１ｇ）よ
り小さいか否かを判別し、ステップ＋１３では車両がク
ルース走行状態にあるか否かを判別する。該ステップ＋
１３の判別は、車両走行速度、スロットル弁開度ＯＴ１
を及び吸気管内絶対圧ＰＢΔが夫々所定の値の範囲内に
あるか否かを判別することによって行なわれる。ステッ
プ１１４では失火をＨｆｌしやすい外乱が存在するとき
に１に設定されるフラグｊｖＡｇ＋（第６図を参照して
後述する）がＯであるか否かを判別する。

ステップ１１１乃至ステップ１１４の答のいずれかが否
定（ＮＯ）ならば失火検出をするのに適したエンジン運
転状態ではないとしてステップ１０３へ進み、一方ステ
ップＩ１１乃至ステップＩ］４のいずれの答もが肯定（
Ｙｅｓ）ならばステップ１１５へ進む。

前記ステップ１１４で判別されるフラグＦ　ＶＡＲＩの
設定は、第６図に示すサブルーチン５ＵＢ６において行
なわれる。本サブルーチン５ＵＢ６は′ＦＤＣ信号パル
スの入力毎に第４図のプログラムの実行とは別に実行さ
れるものである。

第６図のステップ３０１ではエンジン回転数Ｎｅの急変
動があったか否かを判別する。具体的には電圧センサ１
４によって検出された発電機の出力電圧ＶＡＣＧＦの前
回値と今回値との偏差の絶対値が所定値△■＾ＣＧＦＬ
ｒ１７より大きいか否かを判別することによりエンジン
回転数Ｎｅの急変動の有無を判別する。ステップ３０２
ではエアコンセンサ１５の出力に基づき、本プログラム
の前回実行時から今回実行時までの間にニアコンディシ
ョナの作動スイッチがＯＦＦからＯＮへ、又はＯＮから
ＯＦＦへ切換えられることがあったか否かを判別する。

ステップ３０３ではブレーキセンサ１６の出力に基づき
、本プログラムの前回実行時から今回実行時までの間に
ブレーキが作動から非作動へ、又は非作動から作動へ移
行することがあったか否かを判別する。ステップ３０４
ではＴＣＳセンサ１７の出ツノに基づき供給混合気のリ
ーン化が行なわれている（失火し易い）か否かを判別す
る。

ステップ３０＋乃至ステップ３０４の答のいずれかが肯
定（Ｙｅｓ）ならば、失火を誘発しゃすい外乱が存在す
るとしてステップ３０５を実行後ステップ３０７で前記
フラグＦ〜ＶＡＲＩに１を設定して本サブルーチン５Ｕ
Ｂ６を終了する。ステップ３０５では前記外乱が存在し
なくなった後の経過時間を計測するダウンカウンタから
成るｊｖＡＲ＋タイマに所定時間ｊｖＡＲＩを設定する
。

一方、ステップ３０１乃至３０４の答がいずれも否定（
Ｎｏ）ならばしＶＡＴ！ＩタイマのカランＩ・値が０で
あるか否かを判別する（ステップ３０６）。この答が否
定（Ｎｏ）ならばステップ３０７に進み、一方肯定（Ｙ
ｅｓ）、即ち外乱が存在しなくなってから所定時間ｊｖ
＾Ｒ■が経過したならばフラグＦ　ＶＡＲＩにＯを設定
して本サブルーチン５ＵＢ６を終了する。

第４図ステップ１１５に戻って、他のサブルーチンの実
行によってＴＤＣ信号パルスの前回パルス発生と今回パ
ルス発生との間にＣＹＬ信号パルスが発生したときに１
に、又発生しないときに０に設定されるフラグＦ−ｃｙ
＋、ｒＬｓが１であるが否がを判別する。この答が肯定
（Ｙｅｓ）ならば気筒特定カウント値７ＺＴＤＣにＯを
設定しくステップ１１６）、一方ステップ１１５の答が
否定（Ｎｏ）ならばステップ１１６をスキップしてステ
ップ１１７に進む。

ステラフ１１フテハカウント値ｒ２．ＴＤＣＣＮＴ及び
７ＺＴＤＣの値をインクレメントする。従ってＣＹＬ信
号パルスとＴＤＣ信号パルスとが第３図に示すような発
生タイミングの関係にあり、ＴＤＣ信号パルスの発生に
従ってＣＹＬ信号パルス発生直後のＴＤＣ信号パルスの
発生から順に＃３．＃４．＃２゜＃１の気筒が点火する
場合に、カウント値７２丁ＤＣの値と、この値に対応す
るＴＤＣ信号パルスが発生したときに点火されるべき気
筒の番号（ＣＹＬ＃）との対応関係は第７図（ａ）に示
すようになる。第７図（ａ）はＴＤＣ信号信号パルス発
生水プログラム実行毎）の各値の変化を示したものであ
る。

ステップ１１８ではステップ＋１７でインクレメントさ
れたカラン）〜値７Ｚ丁ＤＣＣＮ丁がオーバフロー値（
例えば２０４７）に達したか否かを判別する。この答が
肯定（Ｙｅｓ）ならば異常な失火状態はないと判断して
前記ステップ１０３と同一内容の処理を実行しくステッ
プ１１９）　、一方ステップ１１８の答が否定（ＮＯ）
ならばステップ１１９をスキップしてステップ１２０へ
進む。

ステップ１２０ではＴＤＣ信号パルスの発生時間間隔を
計測（算出）するとともにこの計測された時間に基づき
クランク軸の回転角加速度を算出し、この算出された角
加速度から失火を判定するがその詳細は第８図に示すサ
ブルーチン５ＵＢ３を参照して説明する。

まずステップ４０１において前記数式（１）、　（２）
。

（３）に基づき平均角速度ωｎ、角加速度αｎ、平均値
α＾ＶＥを算出する。

ＴＤＣ信号パルスの今回パルスと前回パルスとの間の時
間ｕｎは、クランク角センサ１１から出力される信号パ
ルスの発生間隔毎に、一定時間間隔で発生されるクロッ
クパルスをカウントし、該カウント値をＴＤＣ信号パル
スの今回パルス発生時と前回パルス発生時との間に亘っ
て加算することによって求めるものである。

更にステップ４０２で前記数式（４）に基づき偏差△α
ｎを算出し、該算出された偏差△αｎが負値である所定
値Ｍ　Ｆ　ＤＥＬＬＩ−ＩＴより小さいか否かを判別す
る（ステップ４０３）。所定値Ｍ　Ｆ　ＤＥＬＬＭＴは
エンジン回転数Ｎｅ及びエンジン負荷を表わす吸気管内
絶対圧ＰＢ＾に応じて決定される負値であり、回転数Ｎ
ｅが高い程又は絶対圧ＰＢ＾が大きい（高負荷）程小さ
い値（Ｍ　Ｆ　ＤＩＥＬＬｌｌＴの絶対値が大きい値）
に設定されるものである。具体的には所定値ＭＦＤＥＬ
ＬｌＩＴは第９図に示すテーブルから求められるもので
あり、吸気管内絶対圧ＰＢ＾が値ＰＢ２のときにはエン
ジン回転数Ｎｅが値Ｎｅ１以下では値Ｍ　Ｆ　ｏＥｕ、
ｒ＋Ｔ＋となり、エンジン回転数Ｎｅが値Ｎｅ７（Ｎｅ
７）Ｎｅ＋）以上では値Ｍ　Ｆ　ＤＥＬＬＩＩＴ？（Ｍ
ＦＤＥＬＬ門Ｔ７＜Ｍ　Ｆ　ＤＥＬＩＪＩＴＩ）となり
、エンジン回転数Ｎｅが値Ｎｅ＋とＮｅ７との間にある
ときには回転数Ｎｅの増加に応じて値Ｍ　Ｆ　ＤＥＬし
１１ＴＩから値Ｍ　Ｆ　ＤＥＬＬＭＴ？へ漸減する。吸
気管内絶対圧ＰＢＡが値ＰＢＩ（ＰＢＩ＜ＰＢ２）のと
きには所定値Ｍ　Ｆ　ＤＥＬＬＩ１丁は絶対圧Ｐｓ＾が
値ＰＲ２である時よりも大きな値に設定され、絶対圧Ｐ
Ｂ＾が値ＰＢ２とＰＢＩとの間にあるときは所定値ＭＦ
ＤＥＬＬＩＩＴは補間引算によって求められる。

第８図ステップ４０３の答か肯定（Ｙｅｓ）ならば、前
回ＴＤＣ信号パルスに従って点火すべき気筒に失火が発
生もていると判別して連続失火回数値７？１ＦＣＮＴを
インクレメントして（ステップ４０４、第７図（ａ）参
照）本サブルーチン５ＵＢ３を終了し、同時に第４図の
メインプログラムを終了する。第７図（ａ）において「
失火検出」欄のＸ印は今回ＴＤＣ信号パルス発生による
第４図のプログラム実行時に失火が検出されたことを表
わしている。即ち、前回ＴＤＣ信号パルスに従って点火
すべき（「失火検出」欄のカッコ内気筒）気筒に失火が
あったことを表わしている。

一方、ステップ４０３の答が否定（ＮＯ）ならば連続失
火回数値７ＺｎｐｃＮＴがＯより大きく、且つ所定値Ｍ
ＦＣＮＴＬＩＩＴより小さいか否かを判別する（ステッ
プ４０５）。所定値Ｍ　ＦｃＮｎ、ｈｒは気筒数に相当
する値であり、本実施例では４である。ステップ４０５
の答が否定（Ｎｏ）、即ち前回プログラム実行時にステ
ップ４０３が否定となって失火が検出されることがなか
った（７ＺｌｌＦＣＮＴ　＝　Ｏ）か又は全気筒が連続
して失火した（ｎｔｙｃＮ丁＝　４　）場合には連続失
火回数値７Ｚｒ＋ＦｃＮｒを０に設定して（ステップ４
０６）本サブルーチン５ＵＢ３を終了すると同時に第４
図のメインプログラムを終了する。なお、全気筒が連続
して失火した場合とは本来燃焼が行なわれない運転状態
、例えば減速中にフューエルカット等により燃料が供給
されていない状態のときの当然の失火であるから、この
場合には連続失火回数値７Ｚｍｐｃ＋ｎをインクレメン
トすることなく本サブルーチン５ＵＢ３を終了する。

一方、ステップ４０５の答が肯定（Ｙｅｓ）ならばステ
ップ４０７及び４０８へ進んで前回までに検出された失
火が生じた気筒を特定する（ステップ４０７）とともに
失火率が所定レベルを越えたか否かの判定を行なう（ス
テップ４０８）。

ステップ４０７の詳細な内容は第１０図のサブルーチン
５ＵＢ２を参照して説明する。まずステップ５０１で失
火気筒特定値７Ｚ１１ＦＣＹＬを、前回までにカウント
された連続失火回数値７２ＭＦＣＮ丁と同一の値にする
。次にステップ５０２．５０４．５０６．５０８におい
て気筒特定カウント値７２ＴＤＣかＩ、　２．３．４の
いずれであるかを判別し、１ならばフラグＦ　−ＣＹＬ
＃　２を１に設定し、同様に２ならばＦ−ｃＹｔ＊＋を
、３ならばＦ−ｃＹＬｘ３を、４ならばＦ−ｃｙ＋、＊
４を夫々１に設定する（ステップ５０３．５０５．５０
７．５０９）。即ち気筒特定カウント値７２．ＴＤＣの
値に基づいて前回検出さＪまた失火が生じた気筒（前々
回ＴＤＣ信号パルスに従って点火されるべき気筒）を特
定する（第７図（ａ）参照）。

次にステップ５１０乃至５】７において失火が１’ＤＣ
信号パルス入力毎に連続して生じていた場合の各失火気
筒の特定を行なう。ステップ５１０で失火気筒特定値７
Ｚｒ＋ＦｃｙＬをデクリメントし、該デクリメントされ
た失火気筒特定値７ＺｈｐｃｙＬがＯであるが否かを判
別する（ステップ５１１）。この答が否定（Ｎｏ）、即
ち失火がＴ　Ｄ　Ｃ信号パルス入力毎に連続して生じて
いて、前回だけ＜７１ｒ＋ＦｃＮｒ＝　１　）でなく前
々回も（７ＺＭＦＣＮＴ・２）又更にその前の回も（７
２１１ＦＣＮＴ＝　３　）失火が検出されていたときに
は気筒特定カウント値７ＺＴＤＣをデクリメントして（
ステップ５］２）　、該デクリメントした７ＺＴＤＣが
Ｏであるか否かを判別する（ステップ５１３）。この答
が肯定（Ｙｅｓ）ならば、７２ｒｐｃが１から４までの
値を循環してとる性質であるから７ＺＴＤＣを４に設定
しくステップ５１４）　、一方ステップ５１３の答が否
定（Ｎｏ）ならばステップ５１４をスキップしてステッ
プ５０２に戻る。即ちステップ５１２乃至ステップ５１
４は失火気筒特定ステップ５０２乃至５０９の再度の実
行に備えて気筒特定カウント値７；ｌ、ＴＤＣをデクリ
メントし、このデクリメントされた７ＺＴＤＣを用いて
ステップ５０２乃至５０９を実行することによって前々
回又は更にその前の回に検出された失火が発生していた
気筒を特定しようするものである。

上記実行の結果、ステップ５１１が肯定（Ｙｅｓ）に転
じると気筒特定カウント値７２ＴＤＣを、ステップ５１
２のデクリメント実行前の値に戻すべくステップ５１５
乃至５１７を実行する。即ちステップ５１２乃至５１４
実行後の７ｈｏｃに前回までにカウントされた連続失火
回数値７２ＭＦＣＮＴを加算して、更に１を減算した値
を７ＺＴＤＣとしくステップ５１５）、この７ＺＴＤＣ
が４を超えているときのみ４を減じた値を７２ｒｐｃと
して（ステップ５］６．５］７）　、本サブルーチン５
ＵＢ２を終了し、第８図の前記ステップ４０８へ進む。

次に前記ステップ４０８の詳細な内容を第１１図のサブ
ルーチン５ＵＢ４を参照して説明する。まずステップ６
０１で、前回までにカウントされた、失火間に発生した
ＴＤＣ信号パルス数値’ｒ１丁ｏｃｃＮＴを記憶手段５
ｃのＲＡＭの第ｍ番エリアに記憶して記憶値Ｍ　Ｆ　ｒ
ｏａｍとする（添字ｍは次のステップ６０２に基づきＯ
から所定値ｍＬｊＴまでの値をとる。

第７図（ａ）参照）。

次にエリア番号ｍをインクレメントしくステップ６０２
）　、値７２ｙｒｏｃｃＮｒをＯに設定する（ステップ
６０３）。ステップ６０２でインクレメントされたｍが
所定値ｍＬＩＩＴより大きいか否かを判別しくステップ
６０４）　、この答が否定（Ｎｏ）のときには本サブル
ーチン５ＵＢ４を終了して第８図のステップ４０６進み
、カウント値ｒｌｒＩＦｃＮＴをＯに設定してサブルー
チン５ＵＢ３を終了すると同時に第４図のメインプログ
ラムを終了する。従って第１１図のステップ６０１乃至
６０４の実行により、第７図（ａ）に例示するようにＭ
　ＦＴＤＣＯ＝　２　、　Ｍ　ＦＴＤＣ＋＝　４　。

ＭＦＴＤＣ２＝８．　　・・−ＭＦＴＤｃ＋ｓ＝７．Ｍ
ＦＴＤＣ＋９＝５と設定される。

一方、ステップ６０４が肯定（Ｙｅｓ）に転じると（第
７図（ａ）のｍ＝１９がステップ６０２でインクレメン
トされた時）ステップ６０５乃至６１１が実行され、失
火率による異常判定が行なわれる。即ち、ｍがデクリメ
ントされ（ステップ６ｏ５）、制御変数ｋがＯに設定さ
れる（ステップ６ｏ６）。次に記憶手段５ｃのＲＡ　Ｍ
の第に番エリアに記憶した記憶値ＭＦｒｐｃｋ（添字に
は次のステップ６０８によりＯからｍ１ＪＩＴまでの値
をとる）を合計値Ｍ　Ｆ　ＴＤＣ６Ｕ＋１に加えて新し
く合計値Ｍ　Ｆ　ｒｐｃｓｕｒ＋としくステップ６０７
）　　ｋをインクレメントする（ステップ６ｏ８）。

合刷値Ｍ　Ｆ　丁ｏｃｓｕｈは失火間のＴＤＣ信号パル
スの数の合８１値であり、従って失火率の逆数を概略表
わしている。

次のステップ６０９では、ステップ６０７で算出した合
泪値Ｍ　Ｆ　ＴＤＣ３［Ｊｌｌが基準値ＳＵＭＬＩＩＴ
（例えば２０００）より大きいか否かを判別する。この
答が肯定（Ｙｅｓ）ならば異常な失火状態ではないとし
てステップ６１２へ進み、一方否定（ＮＯ）ならばステ
ップ６０８でインクレメントされたｋが所定値ｍＬＭＴ
より大きいか否かを判別する（ステップ６］Ｏ）。

この答が否定（Ｎｏ）ならばステップ６０７へ戻り、一
方肯定（Ｙｅｓ）ならば異常な失火状態にあるとしてフ
ラグＩ’−ｈｐＮｃを１に設定しくステップ６１１）ス
テップ６１２へ進む。該フラグの設定に基づきＥＣＩＪ
５はフェイルセーフ処置を講じ、また運転者に警告を発
する。

以上のステップ６０５乃至６１１の実行によって算出さ
れる合計値Ｍ　Ｆ　丁ＤＣ８ＬＩＭの実例値を制御変数
ｋに従って表示したのが第７図（ｂ）である。即ち失火
件数２０回（連続失火も１回と数える）の間に、失火間
に発生したＴＤＣ信号パルス数の合計値Ｍ　Ｆ　Ｔｏｃ
ｓｕｒ＋が（例えば２０００に達しない場合には失火頻
度が高すぎるので異常な失火状態であると判別するもの
である。

次にステップ６１２を実行することにより、第７図（Ｃ
）に例示するように記憶手段５ｃのＲＡＭに記憶された
記憶値Ｍ　Ｆ　ｒｐｃｍを夫々エリア番号ｍの１番たけ
若い番号ｍ−＋の側に移し換えて、ステップ６０１．６
０７．６０９の次回以降の実行に備える。

ステップ６１２の詳細な内容は第１２図に示すサブルー
チン５ＵＢ５を参照して説明する。

まずステップ７０１にて制御変数ｋを０に設定し、記憶
値Ｍ　Ｐ　ｒｐｃ＋に＋＋　＋をＭＦｒｏｃｋへ移しく
ステップ７０２）　ｋをインクレメントする（ステップ
７ｏ３）。

次のステップ７０４でインクレメントされたｋが（ｎ＋
ｕｎ−＋）より大きいが否かを判別する。この答が否定
（Ｎｏ）ならばステップ７０２に戻り、一方肯定（Ｙｅ
ｓ）ならば、ステップ７０３でインクレメントされたｋ
の値（即ち本実施例ではに＝１９）をエリア番号とする
記憶値ＭＦｒｏｃｋ　（ＭＦ丁ＤＣ＋９）を０に設定し
くステップ７ｏ５）、合計値ＭＦＴＤＣ３Ｕ１１もＯに
設定しくステップ７０６）　、本サブルーチン５ＵＢ５
を終了し、同時に第１１図の５ＵＢ４を終了して第８図
の前記ステップ４０Ｇへ進む。ステップ４０６の実行後
サブルーチン５ＵＢ３を終了し、同時に第４図のメイン
プログラムも終了する。

次回の第４図のメインプログラムの実行時にはエリア番
号ｍはｒｒＢ７Ｈ（本実施例では１９）であるから（第
７図（ｄ）参照）、次回以降において第１１図のステッ
プ６０１乃至６０４が実行されればその実行回にステッ
プ６０５乃至６１２が実行されることになる。即ち記憶
値ＭＦｒｏｃｍ全部が更新されるのではなく、第１１図
のサブルーチン５ＵＢ５によって（ｍｕ＋ｒ＋＋）個の
記憶内容が１つだけ新しいものに更新されるのであり、
それらの更新合計値Ｍ　Ｆ　ｒｏｃｓｕＩＸによって異
常な失火状態であるが否かを判別するものである。

以上の実施例においては４気筒エンジンを用いて説明し
たが、これに限られるものではなく、本発明は単気筒を
含めた複数気筒エンジンに適用できるものである。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明は、内燃エンジンの回転変動
に基づき該エンジンの燃焼異常を検出する燃焼異常検出
装置において、前記エンジンのクランク軸の回転に応じ
て所定のクランク角度位置でパルスを発生するクランク
パルス発生手段と、該クランクパルス発生手段が発生し
たパルスに基づき、該パルスの発生毎に前記クランク軸
の回転角加速度量を検出する角加速度量検出手段と、該
角加速度量検出手段で検出された角加速度量の平均値を
算出する平均角加速度量算出手段と、前記クランクパル
ス発生手段の今回パルス発生時に前記角加速度量検出手
段が検出した角加速度量と前記平均角加速度量算出手段
が算出した平均値との偏差に基づき前記エンジンの燃焼
異常の発生を判別する判別手段とを備えるので、燃焼異
常をより正確に検出できるものである。

特にクランク軸の回転角加速度を検出して該角加速度に
基づき失火を検出するために、回転角速度に基づいて失
火を検出する従来の装置にくらべ高エンジン回転域での
失火検出精度が向上した。

即ち第１３図に示すように正常時の角加速度αと失火時
のそれとの差はエンジン回転数Ｎｅが高いほど（またエ
ンジン負荷が大きいほど）大きくなるので、高エンジン
回転域で前記差が大きくならないタイプの、回転角速度
に基づいた従来装置よりも失火検出精度は向上するもの
である。

また、失火していないにも拘らずエンジン回転速度が変
動するために従来装置では失火が発生していると判断し
てしまうようなケース、例えばＡＴ車のシフトアップ時
のようなケースでも角加速度は変動しないので失火と誤
判断してしまうことを回避できる。

また、平均値との比較判断をするため連続失火も確実に
検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃エンジンの燃焼異常検出装置
を含む燃Ｉｔ供給制御装置の全体構成図、第２図はクラ
ンク軸のトルク１゛の時間変化グラフ、第３図はＣＹＬ
信号パルス、ＴＤＣ信号パルスのタイミングチャート、
第４図は第１図のＣＰＩＪ５ｂで実行される失火検出メ
インプログラムのフローチャート、第５．６，８，１０
，１１．１２図は夫々サブルーチン５ＵＢＩ、５ＵＢ６
，５ＵＢ３゜５ＵＢ２，５ＵＢ４，５ｔＪＢ５のフロー
チャート、第７図はメインプログラム及び各サブルーチ
ンの実行により決定される各値の時間変化を表わすタイ
ミングチャート、第９図は第８図のステップ４０３に用
いられる所定値Ｍ　Ｆ　ＤＥＬＬＩＩＴのテーブル、第
１３図は角加速度αのエンジン回転数Ｎｅに対する変化
グラフである。 １・・・内燃エンジン、５・・・電子コントロールユニ
ット（ＥＣＵ）　、８・・絶対圧センサ、１２・・・エ
ンジン回転数センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．内燃エンジンの回転変動に基づき該エンジンの燃焼
   異常を検出する燃焼異常検出装置において、前記エンジ
   ンのクランク軸の回転に応じて所定のクランク角度位置
   でパルスを発生するクランクパルス発生手段と、該クラ
   ンクパルス発生手段が発生したパルスに基づき、該パル
   スの発生毎に前記クランク軸の回転角加速度量を検出す
   る角加速度量検出手段と、該角加速度量検出手段で検出
   された角加速度量の平均値を算出する平均角加速度量算
   出手段と、前記クランクパルス発生手段の今回パルス発
   生時に前記角加速度量検出手段が検出した角加速度量と
   前記平均角加速度量算出手段が算出した平均値との偏差
   に基づき前記エンジンの燃焼異常の発生を判別する判別
   手段とを備えたことを特徴とする内燃エンジンの燃焼異
   常検出装置。
2. ２．前記判別手段は、前記偏差が所定値よりも大きいと
   き前記エンジンに燃焼異常が発生していると判別する請
   求項１記載の内燃エンジンの燃焼異常検出装置。
3. ３．前記所定値はエンジン負荷とエンジン回転数に応じ
   て求まる値である請求項２記載の内燃エンジンの燃焼異
   常検出装置。