JPH05263744A

JPH05263744A - 内燃機関の失火検出装置

Info

Publication number: JPH05263744A
Application number: JP4090358A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kanehiro; 正毅金広; Yuichi Shimazaki; 勇一島崎; Kenichi Maeda; 健一前田; Takashi Kuki; 隆久木; Kazutomo Sawamura; 和同澤村; Shigeru Maruyama; 茂丸山; Takuji Ishioka; 卓司石岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-12
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JP2727537B2

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料系の原因に係る失火判定を正確に行う。【構成】点火指令信号発生（時刻ｔ０）後、時刻ｔ１
〜ｔ２において点火コイルの通電を再度行い、時刻ｔ２
において点火プラグ電極間に所定レベルの電圧（再チャ
ージ電圧）を印加する。これにより、プラグ電極周辺回
路に電荷がチャージされ、点火電圧値（Ｂ，Ｂ′）が上
昇する。燃焼時は、プラグ電極間に存在するイオンによ
りチャージされた電荷は速やかに中和されるのに対し
（Ｂ）、失火時はこのイオンによる中和がなく、点火電
圧は高電圧状態を保持する（Ｂ′）。その結果、失火時
においては点火電圧が比較レベル（Ｃ′）を越える期間
が長くなり、失火が検出される。比較レベル（Ｃ，
Ｃ′）は、再チャージ電圧の印加とほぼ同時にリセット
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の失火検出装
置に関し、特に燃料系の原因に係る失火の検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の点火プラグでの点火が正常に
行なわれない、すなわち失火が生ずることがあるが、こ
の失火の原因を大別すると、燃料系に係るものと点火系
に係るものとがある。前者の燃料系に係るものは燃料混
合気のリーンまたはリッチに起因するものであり、後者
の点火系に係るものはいわゆるミス・スパークに起因す
るものである。ミス・スパークとは点火プラグに正常な
火花放電が生じないことを意味する。例えば未燃燃料の
付着による点火プラグのくすぶりやかぶりにより、ある
いは点火回路の異常により正常な火花放電が行われない
場合である。

【０００３】本願出願人は、上記失火のうち燃料系の原
因に係るものを検出する失火検出装置として、点火電圧
（点火プラグの電極間電圧）を検出し、この点火電圧の
値が所定電圧値を越える期間が所定期間以上のとき失火
と判定するようにしたものを既に提案している（特願平
３−３２６５０７号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記提案の装置におい
て、点火電圧値が所定電圧値を越える期間は、点火プラ
グ付近の浮遊容量に所定以上の電荷が貯えられている期
間に相当するため、放電状態によっては失火が発生して
も比較的短期間のうちに電荷が放電されてしまう場合が
ある。例えば、失火によって誘導放電終了の電圧が比較
的高電圧となった場合であり、このような場合には、プ
ラグ電極間で短期間のうちに再放電が行われ、失火と判
定できないという問題がある。

【０００５】また、プラグ電極まわりにカーボンなどが
付着し、絶縁抵抗が下がるいわゆるくすぶり状態になり
かけた場合や、くすぶったものの自己浄化により回復し
かけた場合などにおいても、絶縁破壊が起き易く、点火
電圧値が所定電圧値を越える期間が燃焼時と失火時であ
まり差がなくなり、正確な失火判定ができなかった。

【０００６】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたものであり、点火電圧が高電圧となった場合や、点
火プラグがくすぶり状態になりかけた場合でも正確な失
火判定を行うことができる失火検出装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、機関運転パラメータの値を検出する機関運転
状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基づい
て点火時期を決定して点火指令信号を発生する点火指令
信号発生手段と、点火コイルを有し、前記点火指令信号
に基づいて、機関に備えられた点火プラグを放電させる
為の高電圧を発生させる点火手段と、前記点火手段に高
電圧が発生される時の前記点火コイルの二次側の電圧値
を検出する電圧値検出手段と、前記点火指令信号発生後
の点火電圧値が所定比較電圧値を越える期間が基準値を
越えるとき、機関の失火状態と判定する失火判定手段と
を有する内燃機関の失火検出装置において、前記点火指
令信号発生後、再度前記点火手段に高電圧を発生させる
ための再チャージ指令信号を発生する再チャージ指令信
号発生手段と、前記再チャージ指令信号発生とほぼ同時
に前記所定比較電圧値を初期化する初期化手段とを設け
るようにしたものである。

【０００８】更に本発明は、上記失火検出装置におい
て、初期化手段は、前記再チャージ指令信号発生時では
なく、該指令信号発生時から所定期間経過後に前記所定
比較電圧値を初期化するようにしたものである。

【０００９】また、前記初期化手段は、前記所定期間を
機関運転状態に応じて設定することが望ましい。

【００１０】また、前記失火判定手段は、前記点火電圧
値に応じて前記所定比較電圧値を設定する基準レベル設
定手段を有することが望ましい。

【００１１】また、前記点火手段は、一次側系路と二次
側系路とを有し、該二次側系路には点火プラグ放電時の
電流と逆方向の電流を抑止する電流抑止手段を備えるこ
とが望ましい。

【００１２】

【作用】点火指令信号発生後に再チャージ指令信号が発
生し、再チャージ指令信号発生時又は再チャージ指令信
号発生時から所定期間経過後に所定比較電圧値が初期化
される。

【００１３】また、上記所定期間は、機関運転状態に応
じて設定される。

【００１４】また、前記所定比較電圧値は、点火電圧値
に応じて設定される。

【００１５】また、点火手段の二次側系路における点火
プラグ放電時の電流と逆方向の電流は抑止される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１７】図１は、本発明による内燃機関の失火検出
装置の一実施例の構成を示す図である。

【００１８】同図において、電源電圧（バッテリ電圧）
ＶＢが供給される電源端子Ｔ１は一次側コイル２と二次
側コイル３とから成る点火コイル（点火手段）１と接続
され、一次側コイル２と二次側コイル３とは互いにその
一端で接続され、一次側コイル２の他端はトランジスタ
４のコレクタに接続され、トランジスタ４のベースは点
火指令信号Ａが入力される入力端子Ｔ２に接続され、そ
のエミッタは接地されている。また、二次側コイル３の
他端はダイオード７のアノードに接続され、ダイオード
７のカソードはディストリビュータ６を介して点火プラ
グ５の中心電極５ａに接続され、点火プラグ５の接地電
極５ｂは接地されている。

【００１９】ディストリビュータ６と中心電極５ａとを
接続する接続線１５の途中には、その接続線１５と静電
的に結合された（接続線１５と数ＰＦのコンデンサを形
成する）点火電圧センサ１０が設けられ、点火電圧セン
サ１０の出力は、電子コントロールユニット（以下「Ｅ
ＣＵ」という）８の失火判定回路１２に接続されてい
る。失火判定回路１２は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１
に接続されており、判定結果がＣＰＵ１１に入力され
る。ＣＰＵ１１は、失火判定に関連するタイミング制御
を行う。

【００２０】ＣＰＵ１１には、入力回路１３を介して、
機関回転数機関運転パラメータの値を検出する各種機関
運転パラメータセンサ（機関運転状態検出手段）９が接
続されており、機関運転パラメータの検出値が入力され
る。更に、ＣＰＵ１１は駆動回路１４を介してトランジ
スタ４のベース接続されており、トランジスタ４に通電
制御信号Ａを供給する。

【００２１】本実施例では、ＥＣＵ８は、点火指令信号
発生手段、失火判定手段及び再チャージ指令信号発生手
段を構成する。

【００２２】図２は、失火判定回路１２の具体的な構成
を示すブロック図であり、入力端子Ｔ３は入力回路２１
を介して第１の比較器２５の非反転入力に接続されてい
る。ピークホールド回路２２の出力は、比較レベル設定
回路２４を介して第１の比較器２５の反転入力に接続さ
れている。また、ピークホールド回路２２には、適切な
タイミングでピークホールド値をリセットするリセット
信号Ｒ１がＣＰＵ１１から供給される。

【００２３】第１の比較器２５の出力はゲート回路２６
を介してパルス発生期間計測回路２７に入力され、計測
回路２７は、ゲート回路２６が入力信号をそのまま出力
しているゲート期間中において第１の比較器２５の出力
が高レベルとなっている期間を計測し、該計測した期間
の長さに応じた電圧ＶＴを第２の比較器２９の非反転入
力に供給する。第２の比較器２９の反転入力には基準値
設定回路２８が接続されており、失火判定用の基準電圧
ＶＴＲＥＦが供給される。ＶＴ＞ＶＴＲＥＦが成立する
とき、第２の比較器２９の出力が高レベルとなり、ＦＩ
失火等の失火発生と判定される。なお、基準電圧ＶＴＲ
ＥＦは、機関運転状態に応じて設定される。また、ゲー
ト回路２６のゲート期間を決定するゲート信号Ｇ及び期
間計測回路２７のリセットタイミングを決定するリセッ
ト信号Ｒ２はＣＰＵ１１から供給される。

【００２４】図３は、図２の入力回路２１、ピークホー
ルド回路２２及び比較レベル設定回路２４の具体的な構
成を示す回路図である。

【００２５】同図において入力端子Ｔ３は、抵抗２１５
を介して演算増幅器（以下「オペアンプ」という）２１
６の非反転入力に接続されている。また入力端子Ｔ１
は、コンデンサ２１１と抵抗２１２とダイオード２１４
とを並列に接続した回路を介してアースに接続されると
ともに、ダイオード２１３を介して電源ラインＶＢＳに
接続されている。コンデンサ２１１は、例えば１０⁴ｐ
Ｆ程度のものを使用し、前記電圧センサ１３によって検
出される電圧を数千分の１に分圧する働きをする。また
抵抗２１２は例えば５００ＫΩ程度のものを使用する。
ダイオード２１３及び２１４は、オペアンプ２１６の入
力電圧がほぼ０〜ＶＢＳの範囲内に入るようにするため
に設けられている。オペアンプ２１６の反転入力はその
出力と接続されており、オペアンプ２１６はバッファア
ンプ（インピーダンス変換回路）として動作する。オペ
アンプ２１６の出力は、第１の比較器２５の非反転入力
及びオペアンプ２２１の非反転入力に接続されている。

【００２６】オペアンプ２２１の出力はダイオード２２
２を介してオペアンプ２２７の非反転入力に接続され、
オペアンプ２２１及び２２７の反転入力はいずれもオペ
アンプ２２７の出力に接続されている。従って、これら
のオペアンプもバッファアンプとして動作する。

【００２７】オペアンプ２２７の非反転入力は抵抗２２
３及びコンデンサ２２６を介して接地され、抵抗２２３
とコンデンサ２２６の接続点は、抵抗２２４を介してト
ランジスタ２２５のコレクタに接続されている。トラン
ジスタ２２５のエミッタは接地され、ベースにはリセッ
ト時高レベルとなるリセット信号Ｒ１がＣＰＵ１１より
入力される。

【００２８】オペアンプ２２７の出力は、比較レベル設
定回路２４を構成する抵抗２４１及び２４２を介して接
地され、抵抗２４１と２４２の接続点が第１の比較器２
５の反転入力に接続されている。

【００２９】図３の回路によれば、検出された点火電圧
Ｖ（オペアンプ２１６の出力）のピーク値がピークホー
ルド回路２２によって保持され、そのピークホールド値
が比較レベル設定回路２４により、値１より小さい所定
数倍され、比較レベルＶＣＯＭＰとして第１の比較器２
５に供給される。従って、端子Ｔ４にはＶ＞ＶＣＯＭＰ
が成立するとき高レベルとなるパルス信号が出力され
る。

【００３０】図４は、ゲート回路２６及びパルス計測期
間計測回路２７の具体的構成を示す回路図であり、トラ
ンジスタ４１〜４３及び抵抗４４〜５１により３段の反
転回路が構成されている。また、トランジスタ４２のコ
レクタとアースとの間には、トランジスタ６１が介装さ
れており、トランジスタ６１のベースには、ＣＰＵ１１
からゲート信号Ｇが供給される。従って、ゲート信号Ｇ
が低レベルとなるゲート期間中においては、トランジス
タ４３のコレクタは、端子Ｔ４の電圧の高／低に対応し
て低レベル／高レベルとなり、ゲート信号Ｇが高レベル
のときにはトランジスタ４３のコレクタは端子Ｔ４の電
圧に拘らず高レベルとなる。トランジスタ４３のコレク
タは抵抗５２を介してトランジスタ５４のベースに接続
されており、トランジスタ５４のベースは抵抗５３を介
して電源ラインＶＢＳに接続されている。トランジスタ
５４のエミッタは電源ラインＶＢＳに接続され、コレク
タは抵抗５５及びコンデンサ５７を介してアースに接続
されている。抵抗５５とコンデンサ５７の接続点は、オ
ペアンプ５９及び抵抗６０を介して端子Ｔ５に接続され
ている。オペアンプ５９はバッファアンプである。抵抗
５５とコンデンサ５７の接続点は、抵抗５６を介してト
ランジスタ５８のコレクタに接続され、トランジスタ５
８のエミッタは接地されている。トランジスタ５８のベ
ースには、ＣＰＵ１１よりリセット信号Ｒ２が入力され
る。

【００３１】図４の回路によれば、ゲート信号Ｇが低レ
ベルであって端子Ｔ４が高レベルのときトランジスタ４
３のコレクタが低レベルとなり、トランジスタ５４がオ
ンし、コンデンサ５７が充電される一方、ゲート信号Ｇ
が高レベル又は端子Ｔ４が低レベルのときはトランジス
タ５４がオフし、コンデンサ５７の充電が停止される。
従って、端子Ｔ５には、端子Ｔ４に入力されるパルス信
号がゲート期間中において高レベルである期間に比例す
る電圧ＶＴが得られる。

【００３２】以上のように構成される失火検出装置の動
作を図５を用いて説明する。同図（ａ），（ｂ）はそれ
ぞれ通電制御信号Ａ及びゲート信号Ｇを示す。また、同
図（ｃ）〜（ｅ）は燃料混合気の正常燃焼時の特性を示
し、同図（ｆ）〜（ｉ）は燃料系の原因に係る失火（以
下「ＦＩ失火」という）時の特性を示す。

【００３３】同図（ａ）に示すように、本実施例では、
点火指令信号を時刻ｔ０に発生させた後（点火に必要な
期間一次側コイル２に通電し、時刻ｔ０において電流を
遮断した後）、時刻ｔ１からｔ２の間再度通電を行う
（以下「再通電」という）。再通電は時刻ｔ２におい
て、点火プラグ５の電極間に放電が発生しない程度の値
（所定印加電圧値）の電圧を印加し、点火プラグ５及び
その周辺回路の浮遊容量に電荷を蓄える（チャージす
る）ために行うものである。以下、時刻ｔ２に点火プラ
グ５に印加される電圧を再チャージ電圧（再チャージ指
令信号）という。

【００３４】同図（ｂ）及び（ｆ）は、検出した点火電
圧（入力回路２１の出力電圧）Ｖ（Ｂ，Ｂ′）及び比較
レベルＶＣＯＭＰ（Ｃ，Ｃ′）の推移を示している。ま
ず、同図（ｂ）を参照して正常燃焼時の点火電圧特性に
ついて説明する。

【００３５】同図（ｂ）において、点火指令信号が発生
する時刻ｔ０の直後においては点火電圧Ｖは燃料混合気
（点火プラグの放電ギャップ間）の絶縁を破壊する値ま
で上昇し、絶縁破壊後は、絶縁破壊前の容量放電状態
（数百アンペア程度の電流による非常に短い時間の放電
状態）から放電電圧が略一定の誘導放電状態へと移行す
る（数十ミリアンペア程度の電流により、数ミリ秒程度
の放電期間）。誘導放電電圧は、時刻ｔ０以降の圧縮行
程に伴う気筒内の圧力が上昇することにより上昇する。
これは、圧力が高くなると誘導放電に必要な電圧も高く
なるためである。誘導放電の最後の段階においては点火
コイルの誘導エネルギーの減少により誘導放電を維持す
るための電圧よりも点火プラグ電極間の電圧が低くな
り、誘導放電は消失して容量放電状態（後期の容量放電
状態）へ移行する。容量放電状態においては点火プラグ
電極間の電圧は燃料混合気の絶縁を再度破壊するため上
昇するが、点火コイル１の残余のエネルギーが少なく電
圧上昇はわずかである。これは、燃焼が発生した場合
は、プラグギャップ間の電気抵抗が低いためであり、燃
焼時の燃料混合気がイオン化していることに起因する。

【００３６】なお、ダイオード７と点火プラグ５との間
の浮遊容量に蓄えられた電荷（電極間で放電しきれずに
残った電荷）は、ダイオード７があるため、点火コイル
１側へは放電されないが、点火プラグ５の電極近傍に存
在するイオンによって中和されるため、容量放電終了時
の点火電圧Ｖは速やかに減少する。

【００３７】その後、時刻ｔ２において再チャージ電圧
が印加されると、点火電圧Ｖは上昇するが、このときチ
ャージされる電荷は、前述した後期容量放電終了直後と
同様に、点火プラグ５の電極近傍に存在するイオンによ
って中和されるため、速やかに減少する。

【００３８】一方、比較レベルＶＣＯＭＰは、図示例で
は、時刻ｔ５までは前回リセットされた後における点火
電圧Ｖのピーク値に応じた値となっており、リセット信
号Ｒ１により、時刻ｔ５〜ｔ２において所定低レベル固
定状態とされ、時刻ｔ２においてその状態が解除される
（以下、所定低レベル固定状態を解除する時点を「リセ
ット（初期化）タイミング」という）。したがって、時
刻ｔ２以後は再チャージ電圧によってピーク値となった
点火電圧Ｖに応じた値（本実施例ではピーク値の２／３
程度の値としている）となる。その結果、点火電圧Ｖと
比較レベルＶＣＯＭＰとの比較を行う第１の比較器２５
の出力は同図（ｄ）に示すように、時刻ｔ０付近、時刻
ｔ６〜ｔ７及び時刻ｔ２〜ｔ８において高レベルとなる
が、ゲート回路２６の出力は、ゲート信号Ｇが低レベル
である時刻ｔ３〜ｔ７及び時刻ｔ２〜ｔ８においてのみ
高レベルとなる。したがって、パルス発生期間計測回路
２７の出力ＶＴは、同図（ｅ）に示すように変化し、基
準電圧ＶＴＲＥＦを越えず、正常燃焼と判定される。

【００３９】次に、燃料混合気が燃料供給系の異常等に
よりリーン状態やカット状態となりＦＩ失火が発生した
とき（燃焼が発生しなかったとき）の点火電圧特性（破
線で示す特性）について説明する。同図（ｆ）におい
て、点火指令信号の発生時刻ｔ０の直後においては点火
電圧Ｖ（Ｂ′）は点火プラグ電極間の燃料混合気の絶縁
を破壊する値まで上昇するが、このときの絶縁破壊電圧
の値は、燃料混合気に占める空気の割合が正常時よりも
多く含まれており、燃料混合気の絶縁耐力が大きくな
り、また、燃焼が発生していないため、燃料混合気がイ
オン化しておらず、プラグギャップ間の電気抵抗が高く
なる傾向にあることから、正常燃焼時の電圧値よりも高
くなる。この後、正常燃焼時と同様に誘導放電状態へ移
行するが、放電抵抗も正常燃焼時よりも大きいことによ
り正常燃焼時よりも早く容量放電状態へ移行する傾向を
示す。誘導放電の最後の段階で発生する容量放電（後期
の容量放電）の値は、燃料混合気の絶縁破壊電圧が正常
燃焼時よりも大きいことにより、正常燃焼時に比べて非
常に大きくなる。

【００４０】このとき、点火プラグ５の電極近傍にほと
んどイオンが存在しないため、ダイオード７と点火プラ
グ５との間に蓄えられた電荷は、イオンによって中和さ
れず、またダイオード７によって点火コイル１へ逆流す
ることもできないためそのまま保持され、気筒内圧力が
低下して放電要求電圧がこの電荷により印加されている
電圧と等しくなった時に、点火プラグ５の電極において
放電されるが、点火電圧Ｖが高いときには比較的早期に
放電されてしまう。

【００４１】その後、時刻ｔ２において再チャージ電圧
が印加されると、点火電圧Ｖは再び上昇し、前述と同様
にプラグ電極間のイオンによる中和がなく、またダイオ
ード７の作用により、高電圧状態が継続する。そして、
気筒内圧力がさらに低下して放電要求電圧が点火電圧Ｖ
と等しくなったときに、プラグ電極間で放電される（時
刻ｔ１１）。

【００４２】一方、比較レベルＶＣＯＭＰ（Ｃ′）は、
図示例では時刻ｔ９までは前回リセットされた後におけ
る点火電圧Ｖのピーク値に応じた値となっており、時刻
ｔ９以後、点火電圧Ｖの上昇とともに上昇し、ピーク値
に対応したレベルを時刻ｔ５まで保持する。時刻ｔ５〜
ｔ２において所定低レベル固定状態され、時刻ｔ２以後
は再チャージ電圧によってピーク値となった点火電圧Ｖ
に対応した値を保持する。

【００４３】その結果、第１の比較器２５の出力は同図
（ｇ）に示すように、時刻ｔ０近傍、時刻ｔ９の少し
前、時刻ｔ９〜ｔ１０及び時刻ｔ２〜ｔ１１において高
レベルとなるが、ゲート回路２６の出力は、ゲート期間
ＴＧ中に高レベルとなった期間内のみ高レベルとなる。
したがって、パルス発生期間計測回路２７の出力ＶＴ
は、同図（ｈ）に示すように変化し、時刻ｔ１２におい
て基準電圧ＶＴＲＥＦを越え、第２の比較器２９の出力
は、同図（ｉ）に示すよう、時刻ｔ２〜ｔ４において高
レベルとなり、ＦＩ失火が検出される。

【００４４】図５（ｆ）に示したように、点火電圧Ｖが
後期容量放電時に比較的高電圧となったような場合に
は、点火電圧Ｖが早期に低下してしまい（時刻ｔ１
０）、この時点では期間計測回路２７の出力ＶＴは基準
電圧ＶＴＲＥＦを越えないため、ＦＩ失火を検出するこ
とができない。そこで、本実施例では、時刻ｔ２におい
て、プラグ電極間で放電が発生しない程度の値の再チャ
ージ電圧を印加するようにしたので、点火電圧Ｖが高電
圧となった場合でも、ＦＩ失火を確実に検出することが
できる。

【００４５】なお、本実施例ではゲート回路２６が開い
ているゲート期間ＴＧ（時刻ｔ３〜ｔ４）は、後期容量
放電の終了時点近傍から所定期間としているが、ゲート
期間ＴＧの終了時刻ｔ４は、ディストリビュータ６のロ
ータヘッドが次のセグメントにかかる手前（点火からク
ランク角度で１２０度程度の範囲内）であればいつでも
よい。

【００４６】また、パルス発生期間計測回路２７は時刻
ｔ４においてリセットするようにしている。

【００４７】また、上述した例では、ピークホールド回
路２２のリセットタイミングは、再チャージ電圧を印加
する時点と同時としている。これは、後期容量放電中及
びその直後においては、点火電圧Ｖのレベルが不安定で
あるため、この期間中にリセットすると比較レベルＶＣ
ＯＭＰの値も不安定なものとなり、正確な失火検出が行
えないこと、及び再チャージ電圧発生時よりあまり遅ら
せると再チャージを行う意味がなくなることを考慮した
ものである。したがって、リセットタイミングは必ずし
も再チャージ電圧発生時と同時としなくてもよいが、再
チャージ電圧発生時の近傍とする必要がある。

【００４８】次に、再チャージ電圧を印加する時点（以
下「再チャージタイミング」という）について検討す
る。

【００４９】再チャージタイミングを点火指令信号によ
って発生した放電が終了する前とすると、燃焼時でも点
火電圧Ｖが比較レベルＶＣＯＭＰを越える期間が長くな
ったり、失火時でも点火電圧Ｖがほとんど比較レベルＶ
ＣＯＭＰを越えないような場合が発生し、正確な失火判
定が行えない。

【００５０】一方、再チャージタイミングをあまり遅ら
せると、燃焼時のみプラグ電極間に発生するイオンが減
少してしまい、失火時と区別がつかなくなってしまう。

【００５１】従って、再チャージタイミングはクランク
角度で上死点後１０度程度の時期とすのが最適であり、
遅くとも上死点後４０度より前の時期に行う必要があ
る。

【００５２】本実施例では、点火指令信号による放電の
継続時間が、エンジンの運転状態（特にエンジン回転速
度及びエンジン負荷）によって変化する点に着目し、エ
ンジン回転速度及びエンジン負荷に応じて、再チャージ
タイミングを決定するようにしている。

【００５３】次に、再チャージ電圧は前述したようにプ
ラグ電極間で放電が発生しない程度の所定電圧値とする
が、この再チャージ電圧の制御は、再通電の時間Ｔ２
（図５（ａ）参照）を変更することによって行う。再通
電時間Ｔ２によって点火コイル１に蓄えられるエネルギ
ーが変化し、電流遮断時（時刻ｔ２）の発生電圧が変化
するからである。

【００５４】再通電時間Ｔ２は、機関負荷及び点火プラ
グ５に電力を供給するバッテリの電圧ＶＢに応じてＣＰ
Ｕ１１により算出される。

【００５５】次に点火プラグ電極まわりにカーボンなど
が付着し、絶縁性が低下した場合について、図６を参照
して説明する。同図（ｃ）〜（ｅ）において実線は燃焼
時の特性を示し、破線はＦＩ失火時の特性を示してい
る。この図から明らかなように、燃焼時は図５（ｃ）〜
（ｅ）とほぼ同一の特性となるが、ＦＩ失火時は後期容
量放電中に点火電圧Ｖが上昇すると付着しているカーボ
ン等を介した放電が発生し、点火電圧Ｖは直ちに低下す
る（時刻ｔ９）。その後、再チャージ電圧発生時（時刻
ｔ２）においても、同様に変化するため、比較レベルＶ
ＣＯＭＰ（ｃ′）は時刻ｔ９又はｔ２におけるピーク値
に応じた値となり、点火電圧Ｖが比較レベルＶＣＯＭＰ
を越える期間はほとんどなくなってしまう。その結果、
同図（ｄ）に示すように第１の比較器２５の出力がゲー
ト期間中において高レベルとなる期間は燃焼時と大差な
くなり、失火状態を検出できない。

【００５６】そこで本発明の他の実施例では、図７に示
すようにピークホールド回路２２のリセットタイミング
を、再チャージ電圧発生時点（時刻ｔ２）から所定期間
ＴＤ経過後の時刻ｔ１３としている。これにより、比較
レベルＶＣＯＭＰは、同図（ｃ）に曲線ｃ′で示すよう
になり、時刻ｔ５からｔ１１において、点火電圧Ｖが比
較レベルＶＣＯＭＰを越える（同図（ｄ））。その結
果、パルス発生期間計測回路２７の出力ＶＴは同図
（ｅ）に示すように時刻ｔ１２〜ｔ４において基準電圧
ＶＴＲＥＦを越え、失火が検出される。

【００５７】ここで所定期間ＴＤは、再チャージにより
発生する点火電圧の突出部分（同図（ｃ）においてＰで
示す部分）でリセットされないようにする必要があるこ
とを考慮し機関運転状態（例えば機関負荷）に応じて設
定される。突出部分の時間幅は、機関運転状態により変
動するからである。

【００５８】本実施例によれば、点火プラグがくすぶり
状態になりかけた場合や、くすぶり状態から回復しかけ
た場合においても、正確にＦＩ失火を検出することがで
きる。

【００５９】なお、上述した実施例のように、点火プラ
グ及びその周辺回路にチャージされる電荷がＦＩ失火時
と燃焼時とで異なる点を利用してＦＩ失火の検出を行う
場合には、点火プラグ５に印加する電圧の極性は、中心
電極５ａ側を正電位とすることが望ましい。正電位とす
ることにより、プラグ電極周辺回路にチャージされる電
荷は正電荷となり、燃焼時においてこれを中和するのは
負電荷、すなわち電子となり、正電荷のイオンに比べて
移動速度が速くなる。その結果、点火電圧Ｖが比較レベ
ルＶＣＯＭＰを越える期間の燃焼時と失火時の差が顕著
となるからである。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１の失火検出
装置によれば、点火指令信号発生後に再チャージ指令信
号が発生し、再チャージ指令信号とほぼ同時に所定比較
電圧値が初期化されるので、所定比較電圧値が適正のも
のとなり、点火電圧値が所定比較電圧値を越える期間に
基づく失火判定をより正確に行うことができる。

【００６１】請求項２の失火検出装置によれば、再チャ
ージ指令信号発生時から所定期間経過後に所定比較電圧
値が初期化されるので、所定比較電圧値がさらに適正な
ものとなり、点火プラグがすくぶり状態になりかけた場
合や、くすぶり状態から回復しかけた場合においても正
確に失火判定を行うことができる。

【００６２】請求項３の失火検出装置によれば、前記所
定期間は機関運転状態に応じて設定されるので、機関運
転状態の広い範囲にわたって正確な失火判定を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る失火検出装置の全体構
成を示す図である。

【図２】失火判定回路の具体的な構成を示すブロック図
である。

【図３】失火判定回路の一部の具体的な構成を示す回路
図である。

【図４】失火判定回路の一部の具体的な構成を示す回路
図である。

【図５】失火判定回路の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。

【図６】失火判定回路の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。

【図７】失火判定回路の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１点火コイル２一次側コイル３二次側コイル５点火プラグ８電子コントロールユニット（ＥＣＵ）９各種機関運転パラメータセンサ１０点火電圧センサ１１ＣＰＵ２２ピークホールド回路２６パルス発生期間計測回路

フロントページの続き (72)発明者久木隆埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者澤村和同埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者丸山茂埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者石岡卓司埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関運転パラメータの値を検出する機関
運転状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基
づいて点火時期を決定して点火指令信号を発生する点火
指令信号発生手段と、点火コイルを有し、前記点火指令
信号に基づいて、機関に備えられた点火プラグを放電さ
せる為の高電圧を発生させる点火手段と、前記点火手段
に高電圧が発生される時の前記点火コイルの二次側の電
圧値を検出する電圧値検出手段と、前記点火指令信号発
生後の点火電圧値が所定比較電圧値を越える期間が基準
値を越えるとき、機関の失火状態と判定する失火判定手
段とを有する内燃機関の失火検出装置において、前記点
火指令信号発生後、再度前記点火手段に高電圧を発生さ
せるための再チャージ指令信号を発生する再チャージ指
令信号発生手段と、前記再チャージ指令信号発生とほぼ
同時に前記所定比較電圧値を初期化する初期化手段とを
設けたことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
【請求項２】機関運転パラメータの値を検出する機関
運転状態検出手段と、前記機関運転パラメータの値に基
づいて点火時期を決定して点火指令信号を発生する点火
指令信号発生手段と、点火コイルを有し、前記点火指令
信号に基づいて、機関に備えられた点火プラグを放電さ
せる為の高電圧を発生させる点火手段と、前記点火手段
に高電圧が発生される時の前記点火コイルの二次側の電
圧値を検出する電圧値検出手段と、前記点火指令信号発
生後の点火電圧値が所定比較電圧値を越える期間が基準
値を越えるとき、機関の失火状態と判定する失火判定手
段とを有する内燃機関の失火検出装置において、前記点
火指令信号発生後、再度前記点火手段に高電圧を発生さ
せるための再チャージ指令信号を発生する再チャージ指
令信号発生手段と、前記再チャージ指令信号発生時から
所定期間経過後に前記所定比較電圧値を初期化する初期
化手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の失火検出
装置。
【請求項３】前記初期化手段は、前記所定期間を機関
運転状態に応じて設定することを特徴とする請求項２記
載の内燃機関の失火検出装置。
【請求項４】前記失火判定手段は、前記点火電圧値に
応じて前記所定比較電圧値を設定する基準レベル設定手
段を有することを特徴とする請求項１乃至３記載の内燃
機関の失火検出装置。
【請求項５】前記点火手段は、一次側系路と二次側系
路とを有し、該二次側系路には点火プラグ放電時の電流
と逆方向の電流を抑止する電流抑止手段を備えることを
特徴とする請求項１乃至４記載の内燃機関の失火検出装
置。