JPH0560004A - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】意図的な機関トルクの変動時における失火の誤
判定を防止する。 【構成】エンジン１の回転数を検出する回転数センサ２
５の検出結果に基づき、エンジンＥＣＵ３０によりエン
ジン１の各気筒爆発行程毎の回転変動を割り出し、その
割り出し結果が所定値を上回るときに、各気筒爆発行程
における失火と判定し、失火表示ランプ１２を点灯させ
る等の処理を行うガソリンエンジンシステム。このガソ
リンエンジンシステムでエンジン１の運転状態に応じて
そのエンジンに意図的な回転変動を指令するＥＣＴＥＣ
Ｕ４１、ＴＲＣＥＣＵ４２及びオートドラインブＥＣＵ
４３を設け、それら各ＥＣＵ４１〜４３等による指令実
行時には、エンジンＥＣＵ３０による失火判定を無効化
して判定を行わないようにする。これにより、エンジン
１に意図的なトルク変動を起こさせているときには、回
転変動に基づき失火の判定が行われることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両等に搭載される
内燃機関において、各気筒で発生する失火（ミスファイ
ヤ）を検出する失火検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多気筒内燃機関で失火が発生した
場合には、単に機関トルクが変動するだけでなく、未燃
焼の燃料が失火気筒からそのまま排出されたり、内燃機
関の周囲に洩れ出たりすることがある。そこで、内燃機
関の失火異常に早期に対処すべく、失火発生を検出して
運転者への報知等を行うための技術が種々提案されてい
る。

【０００３】例えば、特開昭６１−２５８９５５号公報
においては、内燃機関の回転変動を各気筒の爆発行程に
同期して検出し、その回転変動の変化が大きい場合に失
火と判定し、そのことを運転者に報知するようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、内燃機関の
制御中には、機関トルクを意図的に低下させるような各
種制御がある。例えば、変速機の変速ショックを軽減さ
せるためのＥＣＴ変速時トルク制御遅角、雪道等での発
進を円滑に行わせるためのトラクション制御時遅角、定
速走行を円滑に行わせるためのオートドライブ制御時遅
角補正、減速状態における燃料カット制御、燃料カット
復帰時の減量補正、減速増量補正、或いは減筒運転等が
あり、それらの制御では機関トルクを意図的に変動させ
るような制御が行われていた。

【０００５】従って、上記のような各種制御の最中に、
前記従来技術のような失火判定を実行した場合には、意
図的な機関トルクの変動を異常失火と判定する失火誤判
定となる。そのため、意図的な機関トルクの変動にもか
かわらず、運転者には何度となく失火として報知される
ことになり、失火の正しい判定と誤判定との区別ができ
ず、失火報知の信用性を低下させるおそれがあった。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、意図的な機関トルクの変動
時における失火の誤判定を防止し得る内燃機関の失火検
出装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、図１に示すように、内燃機
関Ｍ１の回転を検出する回転検出手段Ｍ２と、その回転
検出手段Ｍ２の検出結果に基づき、内燃機関Ｍ１の各気
筒爆発行程毎の回転変動を割り出す回転変動割出手段Ｍ
３と、その回転変動割出手段Ｍ３の割り出し結果が所定
値を上回るときに、各気筒爆発行程における失火と判定
する失火判定手段Ｍ４とを備えた内燃機関の失火検出装
置において、内燃機関Ｍ１の運転状態に応じてその内燃
機関Ｍ１の意図的な回転変動を指令するための回転変動
指令手段Ｍ５と、その回転変動指令手段Ｍ５の指令実行
時に、失火判定手段Ｍ４による失火判定を無効化する失
火判定無効化手段Ｍ６とを備えている。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、図１に示すように、回転
検出手段Ｍ２は内燃機関Ｍ１の運転時にその回転を検出
し、その検出結果に基づき回転変動割出手段Ｍ３は各気
筒爆発行程毎の回転変動を割り出す。又、回転変動の割
り出し結果が所定値を上回るときに、失火判定手段Ｍ４
は各気筒爆発行程における失火と判定する。

【０００９】そして、回転変動指令手段Ｍ５により、内
燃機関Ｍ１の運転状態に応じてその内燃機関Ｍ１の意図
的な回転変動の指令が実行された場合には、失火判定無
効化手段Ｍ６が失火判定手段Ｍ４による失火判定を無効
化する。従って、内燃機関Ｍ１に意図的な回転変動を起
こさせる場合には、失火の判定が行われない。

【００１０】

【実施例】

（第１実施例）以下、この発明における内燃機関の失火
検出装置を具体化した第１実施例を図２〜図７に基づい
て詳細に説明する。

【００１１】図２はこの実施例における失火検出装置を
適用したガソリンエンジンシステムを示す概略構成図で
ある。自動車に搭載された内燃機関としてのエンジン１
は吸気系を構成する吸気通路２と、排気系を構成する排
気通路３とを備えている。吸気通路２の入口にはエアク
リーナ４が設けられている。又、吸気通路２の途中には
サージタンク５が設けられている。このサージタンク５
の下流側には、エンジン１の各気筒（この実施例では４
気筒）毎に燃料を噴射供給するインジェクタ６Ａ，６
Ｂ，６Ｃ，６Ｄがそれぞれ設けられている。一方、排気
通路３の出口側には排気を浄化するための三元触媒を内
蔵してなる触媒コンバータ７が設けられている。

【００１２】そして、エンジン１は吸気通路２を通じて
エアクリーナ４から外気を取り込む。又、その外気の取
り込みと同時に、エンジン１は各インジェクタ６Ａ〜６
Ｄから噴射供給される燃料を取り込む。又、エンジン１
はその取り込んだ燃料と外気との混合気を各燃焼室にて
爆発・燃焼させて駆動力を得た後、その排気ガスを排気
通路３から触媒コンバータ７を介して外部へ排出する。

【００１３】サージタンク５の上流側には、図示しない
アクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロットル
バルブ８が設けられている。そして、このスロットルバ
ルブ８が開閉されることにより、吸気通路２での吸入空
気量が調節される。

【００１４】スロットルバルブ８の近傍には、そのスロ
ットル開度ＴＡを検出するスロットル開度センサ２１が
設けられている。エアクリーナ４の下流側には、吸気通
路２を通過する吸入空気量を測定するための周知の可動
ベーン式エアフローメータ２２が設けられている。

【００１５】排気通路３の途中には、エンジン１の空燃
比をフィードバック制御するために排気中の酸素濃度を
検出する、即ち排気空燃比を検出する酸素センサ２３が
設けられている。又、エンジン１には、その冷却水の温
度（冷却水温）ＴＨＷを検出する水温センサ２４が設け
られている。

【００１６】エンジン１の各気筒毎に設けられた点火プ
ラグ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄには、ディストリビュータ
１０にて分配された点火信号が印加される。ディストリ
ビュータ１０はイグナイタ１１から出力される高電圧を
エンジン１のクランク角に同期して各点火プラグ９Ａ〜
９Ｄに分配するためのものである。そして、各点火プラ
グ９Ａ〜９Ｄの点火タイミングは、イグナイタ１１から
の高電圧出力タイミングにより決定される。

【００１７】ディストリビュータ１０にはエンジン１の
回転に連動して回転する図示しないロータが内蔵されて
いる。そして、このディストリビュータ１０には、ロー
タの回転からエンジン１の回転数（エンジン回転数）Ｎ
Ｅを検出する回転検出手段としての回転数センサ２５が
設けられている。同じくディストリビュータ１０には、
ロータの回転に応じてエンジン１のクランク角ＣＡの変
化を所定の割合で検出する気筒判別センサ２６が設けら
れている。この実施例では、１行程に対してエンジン１
が２回転するものとして、気筒判別センサ２６は３６０
°ＣＡの割合でクランク角を検出するようになってい
る。又、エンジン１に駆動連結された図示しない自動変
速機には、車速ＳＰを検出するための車速センサ２７が
設けられている。

【００１８】更に、この実施例において、運転席のイン
パネには、運転者に失火の発生を報知するための失火表
示ランプ１２が設けられている。そして、各インジェク
タ６Ａ〜６Ｄ、イグナイタ１１及び失火表示ランプ１２
は回転変動割出手段、失火判定手段、失火判定無効化手
段、更には回転変動指令手段を構成するエンジン電子制
御装置（以下単に「エンジンＥＣＵ」という）３０に電
気的に接続され、同エンジンＥＣＵ３０の作動によって
それらの駆動タイミングが制御される。

【００１９】上記のように、エンジンＥＣＵ３０は主に
エンジン１の燃料噴射制御及び点火時期制御を司る制御
装置であると共に、各気筒爆発行程における失火を判定
して検出する失火検出装置を構成している。これに加
え、この実施例では図２に示すように、エレクトリック
コントロールドトランスミッション（ＥＣＴ）ＥＣＵ４
１、トラクションコントロール（ＴＲＣ）ＥＣＵ４２及
びオートドライブＥＣＵ４３がそれぞれ設けられてい
る。

【００２０】ＥＣＴＥＣＵ４１は図示しない自動変速機
の変速ショックを軽減させるために、ＥＣＴ変速時トル
ク制御遅角等により自動変速機の直結クラッチ制御、変
速制御を司り、エンジン１のトルクを意図的に変動させ
る。そのために、ＥＣＴＥＣＵ４１は自動変速機のシフ
ト位置を指示するシフト位置信号を入力する。又、ＥＣ
ＴＥＣＵ４１はエンジンＥＣＵ３０との間で信号のやり
とりを行い、エンジンＥＣＵ３０からエアフローメータ
２２及び各センサ２１，２３〜２７の検出値等をデータ
信号として入力する。そして、ＥＣＴＥＣＵ４１は入力
された各種信号に基づきその時々のシフト条件に応じた
シフトパターンを決定し、そのシフトパターンに従って
自動変速機のアクチュエータを好適に制御するためのシ
フト制御信号を出力する。

【００２１】ＴＲＣＥＣＵ４２は、雪道等での発進加速
時、過剰な駆動力によるホイールスピンを抑え自動車の
方向安定性及び駆動力を確保すべく、トラクション制御
時遅角等によりエンジン１のトルクを意図的に変動させ
る。そのために、ＴＲＣＥＣＵ４２はエンジンＥＣＵ３
０との間で信号のやりとりを行い、エンジンＥＣＵ３０
からエアフローメータ２２及び各センサ２１，２３〜２
７の検出値等をデータ信号として入力する。そして、Ｔ
ＲＣＥＣＵ４２は入力された各種信号に基づき、その時
々の加速状態に応じた目標トルク量を決定し、その目標
トルク量に従ってトルク制御を行うべく、エンジン１に
燃料カット等を行わせるためのトラクション通信信号を
エンジンＥＣＵ３０へ出力する。

【００２２】オートドライブＥＣＵ４３は、高速道路等
で円滑に自動車を一定速度で長時間走行させるべく、オ
ートドライブ制御時遅角補正等によりスロットルバルブ
８の開度を制御してエンジン１のトルクを意図的に変動
させる。そのために、オートドライブＥＣＵ４３は、運
転者により操作される図示しないセットスイッチから、
オートドライブを指示するためのセット信号入力する。
又、オートドライブＥＣＵ４３はエンジンＥＣＵ３０と
の間で信号のやりとりを行い、エンジンＥＣＵ３０から
スロットル開度センサ２１及び車速センサ２７の検出値
等をデータ信号として入力する。そして、オートドライ
ブＥＣＵ４３は入力された各種信号に基づき運転者の指
定する速度で自動車を走行させるべく、スロットルバル
ブ８の開度を制御するために駆動される図示しないアク
チュエータへ開度制御信号を出力する。

【００２３】この実施例において、上記のＥＣＴＥＣＵ
４１、ＴＲＣＥＣＵ４２及びオートドライブＥＣＵ４３
はエンジン１の運転状態に応じてそのエンジン１の意図
的な回転変動を指令するための回転変動指令手段を構成
している。

【００２４】図３はエンジンＥＣＵ３０の構成を説明す
るブロック図である。エンジンＥＣＵ３０は中央処理装
置（ＣＰＵ）３１、所定の制御プログラム等を予め記憶
した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３２、ＣＰＵ３１の
演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ）３３、予め記憶されたデータを保存するバックア
ップＲＡＭ３４等と、これら各部と外部入力回路３５及
び外部出力回路３６等とをバス３７によって接続した論
理演算回路として構成されている。そして、ＣＰＵ３１
はエアフローメータ２２及び各センサ２１，２３〜２７
からの出力信号を外部入力回路３５を通じて入力値とし
て読み込む。又、ＣＰＵ３１はこれらの入力値に基づ
き、外部出力回路３６を通じてインジェクタ６Ａ〜６
Ｄ、イグナイタ１１及び失火表示ランプ１２をそれぞれ
好適に制御する。更に、エンジンＥＣＵ３０は外部入力
回路３５及び外部出力回路３６を通じてＥＣＴＥＣＵ４
１、ＴＲＣＥＣＵ４２及びオートドライブＥＣＵ４３と
の間で、エアフローメータ２２及び各センサ２１，２３
〜２７等の検出値や演算結果等のデータ信号のやりとり
を行う。

【００２５】次に、上記のように構成した内燃機関の失
火検出装置において、失火に起因する異常気筒の発生を
検出するための処理動作について図４〜図７の各フロー
チャートに従って説明する。

【００２６】図４〜図６はエンジンＥＣＵ３０により実
行される異常気筒検出処理ルーチンを示し、所定時間毎
の定時割込みで実行される。処理がこのルーチンへ移行
すると、先ずステップ１００において、エアフローメー
タ２２及び回転数センサ２５の検出値から吸入空気量Ｑ
及びエンジン回転数ＮＥ等を読み込むと共に、ＥＣＴＥ
ＣＵ４１、ＴＲＣＥＣＵ４２及びオートドライブＥＣＵ
４３からそれらの制御信号等のデータ信号をそれぞれ読
み込む。

【００２７】次に、ステップ１１１〜ステップ１１８の
一連の判断処理では、先に読み込まれたデータ信号等に
基づき、失火に起因する異常気筒の検出を行うか否か、
即ち失火判定を有効化させるか無効化させるかを判断す
る。

【００２８】即ち、ステップ１１１においては、ＥＣＴ
ＥＣＵ４１からのデータ信号に基づき、ＥＣＴトルク制
御の指令実行中であるか否かを判断する。ここで、ＥＣ
Ｔトルク制御中でない場合には、ステップ１１２におい
て、オートドライブＥＣＵ４３からのデータ信号に基づ
き、オートドライブトルク制御の指令実行中であるか否
かを判断する。そして、オートドライブトルク制御中で
ない場合には、ステップ１１３において、ＴＲＣＥＣＵ
４２からのデータ信号に基づき、ＴＲＣトルク制御の指
令実行中であるか否かを判断する。ＴＲＣトルク制御中
でない場合には、ステップ１１４において、エンジン１
に意図的なトルク変動を起こさせるための減速増量中で
あるか否かを判断する。ここで、減速増量中でない場合
には、ステップ１１５において、同じく意図的なトルク
変動を起こさせるためのフューエルカット復帰減量中で
あるか否か、即ちフューエルカット後に燃料噴射を復帰
させるのために噴射量制御のなまし処理が行われている
か否かをを判断する。そして、フューエルカット復帰減
量中でない場合には、ステップ１１６において、同じく
意図的なトルク変動を起こさせるための減筒運転制御に
よる停止気筒であるか否かを判断する。減筒運転制御と
は、エンジン１の軽負荷時に一部の気筒で燃料噴射を停
止させて稼働気筒を減らすことにより、エンジン１の全
体として軽負荷であっても、稼働気筒で作動負荷を増大
させて気筒内の燃焼状態を向上させるようにする制御で
ある。ここで、減筒運転制御による停止気筒でない場合
には、ステップ１１７において、意図的なトルク変動を
起こさせるためのフューエルカット中であるか否かを判
断する。そして、フューエルカット中でない場合には、
ステップ１１８において、フューエルカット復帰後に２
回の制御周期だけ経過したか否かを判断する。

【００２９】ここで、フューエルカット復帰後に２回の
制御周期だけ経過している場合には、ステップ１３０へ
移行する。即ち、前述したステップ１１８の判断が肯定
である場合には、それ以前の各ステップ１１１〜１１７
における一連の判断が全て否定であり、エンジン１の意
図的なトルク変動のための制御が行われていないことか
ら異常気筒検出を行うものとして、即ち失火判定を行う
ものとしてステップ１３０へ移行する。

【００３０】一方、前述した各ステップ１１１〜１１７
における各判断が肯定であるか、又はステップ１１８に
おける判断が否定である場合には、エンジン１の意図的
なトルク変動のための各種制御がそれぞれ行われている
ことから異常気筒検出を行わないものとして、即ち失火
判定を無効化するものとして、ステップ１２０へ移行す
る。そして、同ステップ１２０において、異常気筒検出
に使用する各変数、即ちカウンタの計時による経過時間
ＣＤ、気筒番号ｎにおける回転異常の回数ＣＤＩＮＪ
ｎ、その一つ前の気筒爆発における回転数ＮＥＢ（ｎ−
１）をそれぞれ「０」にリッセットする処理を行う。そ
して、その後の処理を一旦終了する。

【００３１】そして、ステップ１１８から移行してステ
ップ１３０においては、失火に起因する異常気筒検出の
処理を開始してからの経過時間ＣＤが「０」であるか否
か、即ち検出処理の開始直後であるか否かを判断する。

【００３２】ここで、検出処理の開始直後でない場合に
は、そのままステップ１５０へ移行する。又、検出処理
の開始直後である場合には、ステップ１４０において、
何番目の気筒であるかを示す気筒番号ｎを「０」にリッ
セットした後、ステップ１５０へ移行する。この気筒番
号ｎの値は、爆発行程を迎える順に各気筒に割り振られ
た番号であり、実際の気筒番号ではない。又、この実施
例では、エンジン１が４気筒であることから、気筒番号
ｎは「１〜４」の値をとることになる。

【００３３】ステップ１５０においては、エンジン１の
クランク軸の回転タイミングを表すカウント値Ｃcrnkが
「３，９」であるか否かを判断する。このカウント値Ｃ
crnkは、図７のフローチャートに示すように、エンジン
ＥＣＵ３０により実行される「３０°ＣＡ割込ルーチ
ン」により設定される値である。即ち、ステップ１５２
においては、クランク軸が３０°回転する毎にカウント
値Ｃcrnkを「１」だけインクリメントする。又、ステッ
プ１５４において、カウント値Ｃcrnkが「１２」までカ
ウントされたか否かを判断する。そして、そのカウント
値Ｃcrnkが「１２」までカウントされない場合には、そ
のまま処理を一旦終了する。一方、ステップ１５４にお
いて、カウント値Ｃcrnkが「１２」までカウントされた
場合には、ステップ１５６において、カウント値Ｃcrnk
を「０」にリセットし、その後の処理を一旦終了する。

【００３４】従って、カウント値Ｃcrnkが「３，９」の
条件は、クランク角で「９０°ＣＡ，２７０°ＣＡ，４
５０°ＣＡ，６３０°ＣＡ」の各クランク角度毎に成立
することになる。即ち、各気筒の爆発行程半ばのタイミ
ングにおいて、その判断が肯定となる。

【００３５】再び、図４〜６の処理ルーチンに戻って、
ステップ１５０において、カウント値Ｃcrnkが「３，
９」でない場合には、そのままステップ２３０へ移行す
る。一方、ステップ１５０において、カウント値Ｃcrnk
が「３，９」の場合には、先ず、ステップ１６０におい
て、気筒番号ｎを「１」だけインクリメントする。次
に、ステップ１７０において、気筒番号が「５」である
か否かを判断し、その値が「５」でない場合には、その
ままステップ１９０へ移行する。又、ステップ１７０に
おいて、気筒番号ｎが「５」である場合には、ステップ
１８０において、気筒番号ｎを「１」にセットしてステ
ップ１９０へ移行する。つまり、ステップ１６０〜１８
０の処理においては、気筒番号ｎを「１〜４」の範囲で
「１」だけインクリメントするのである。

【００３６】そして、ステップ１７０，１８０から移行
して、ステップ１９０においては、今回のエンジン回転
数ＮＥを気筒番号ｎの気筒における回転数ＮＥｎとし、
その回転数ＮＥｎと前回の気筒番号（ｎ−１）における
回転数ＮＥＢ（ｎ−１）との差である回転変動量ΔＮＥ
を求める。

【００３７】その後、ステップ２００において、回転変
動量ΔＮＥの大きさを判別する。この回転変動量ΔＮＥ
は、失火に起因する異常気筒が存在しない場合に小さく
なる。又、何らかの原因で失火している場合には、その
失火気筒における回転数ＮＥｎが低下し、前の気筒にお
ける回転数ＮＥＢ（ｎ−１）との差である回転変動量Δ
ＮＥは大きくなる。

【００３８】そこで、ステップ２００において、回転変
動量ΔＮＥが所定の基準値Ｘより大きい場合には、ステ
ップ２１０において、その気筒における回転数ＮＥｎが
異常であるとして、その気筒番号ｎの気筒における回転
異常の回数ＣＤＩＮＪｎを値Ａだけ増加させる。更に、
今回の気筒における回転数ＮＥｎに基準値Ｘを加えた値
を、次の気筒での処理における前気筒での回転数ＮＥＢ
（ｎ−１）として更新する。これにより、不整失火が生
じていない場合はもとより、不整失火が生じている場合
でも、異常気筒についての判断における回転変動量ΔＮ
Ｅは、大きな値として検出される。

【００３９】一方、ステップ２００において、回転変動
量ΔＮＥが所定の基準値Ｙより小さい場合には、ステッ
プ２２０において、その気筒の回転数ＮＥｎが正常であ
るとして、回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎを値Ｂだけ減少
させる。更に、今回の気筒における回転数ＮＥｎを、そ
のまま次の気筒での処理における前気筒での回転数ＮＥ
Ｂ（ｎ−１）として更新する。

【００４０】又、ステップ２００において、回転変動量
ΔＮＥが値Ｙを越え、かつ基準値Ｘ未満の場合には、ス
テップ２２５において回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎの増
減は行わず、その前気筒における回転数ＮＥＢ（ｎ−
１）の更新のみ行う。これにより、異常気筒に応じてそ
の回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎは正しく増加される。

【００４１】そして、ステップ２１０、ステップ２２
０、ステップ２２５或いはステップ１５０から移行し
て、ステップ２３０においては、このルーチンの処理を
始めてから「１秒」が経過したか否かを判断する。ここ
で、「１秒」が経過しない場合には、そのままステップ
２５０へ移行する。一方、「１秒」が経過した場合に
は、ステップ２４０において、経過時間ＣＤを「１」だ
けインクリメントしてからステップ２５０へ移行する。

【００４２】ステップ２５０においては、経過時間ＣＤ
が所定値Ｌ（この実施例では「２５秒」）以上であるか
否かを判断する。ここで、経過時間ＣＤが所定値Ｌ以上
でない場合には、各気筒の異常について判断し得るデー
タが未収集の状態で、正常であるものと判定し、そのま
まその後の処理を一旦終了する。

【００４３】一方、ステップ２５０において、経過時間
ＣＤが所定値Ｌ以上の場合には、ステップ２６０におい
て、気筒番号ｎにおける回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎが
所定値Ｍ（この実施例では「１００回」）以上であるか
否かを判断する。ここで、回数ＣＤＩＮＪｎが所定値Ｍ
以上でない場合には、その回数ＣＤＩＮＪｎが異常と判
断し得るまでの回数に至っていないことから、正常であ
るものとしてそのままその後の処理を一旦終了する。

【００４４】又、ステップ２６０において、回数ＣＤＩ
ＮＪｎが所定値Ｍ以上の場合には、気筒番号ｎの気筒に
ついて回転異常があるものと判定し、即ち失火と判定し
て、ステップ２７０において、失火判定信号を出力して
運転席の失火表示ランプ１２を点灯させる処理を行う。
これと共に、その失火判定信号をダイアグノーシスデー
タとしてバックアップＲＡＭ３４に記憶させる処理を行
い、その後の処理を一旦終了する。

【００４５】以上説明したように、この実施例における
内燃機関の失火検出装置によれば、異常気筒検出、つま
りは失火判定に先立ち、ステップ１１１〜ステップ１１
８において、エンジン１の意図的なトルク変動のための
制御が行われているか否かにより失火判定を無効化させ
るか否かを判断している。そして、ＥＣＴＥＣＵ４１、
ＴＲＣＥＣＵ４２、オートドライブＥＣＵ４３或いはエ
ンジンＥＣＵ３０により、エンジン１の意図的なトルク
変動のための各種制御が行われている場合には、失火判
定を無効化するようにしている。即ち、失火判定を行わ
ないものとしている。

【００４６】従って、エンジン１の意図的なトルク変動
のための各種制御が行われている最中において、エンジ
ン１に回転変動が生じても、各気筒が失火に起因する異
常と判定されることがなくなり、失火の誤判定を未然に
防止することができる。そのため、失火の誤判定により
失火表示ランプ１２が点灯されることが防止され、誤判
定の結果が運転者に報知されることがなくなる。同時
に、誤判定の結果がダイアグノーシスデータとしてバッ
クアップＲＡＭ３４に記憶されることが防止される。そ
の結果、失火表示ランプ１２やダイアグノーシスによる
失火報知の信用性を高めることができ、失火異常の際に
運転者等に確実な失火判定情報を与えて失火の早期対処
を促すことができる。

【００４７】又、この実施例では、今回の制御周期にお
ける当該気筒での回転数ＮＥｎとその前気筒での回転数
ＮＥＢ（ｎ−１）との差である回転変動量ΔＮＥが、所
定の基準値Ｘよりも大きくなったときに、次回の制御周
期における前気筒での回転数ＮＥＢ（ｎ−１）を、当該
気筒での回転数ＮＥｎより基準値Ｘだけ大きく設定する
ようにしている。

【００４８】従って、何れかの気筒で失火による異常が
生じている場合であって、その気筒の直前に爆発行程を
迎える気筒に偶発的な失火、即ち不整失火が生じた場合
でも、継続して異常状態の生じている気筒を正しく異常
と判別することができる。こうした不整失火は、各イン
ジェクタ６Ａ〜６Ｄの何れかに異物の噛み込み等による
故障が発生して対応する気筒の空燃比がオーバリッチで
失火すると、空燃比フィードバック制御により他の気筒
の空燃比がオーバリーンとなることにより生じ易くなる
ものである。この実施例では、上記のような不整失火に
対応して、失火に起因する異常気筒の発生を継続して正
確に検出することもできる。

【００４９】又、この実施例では、不整失火の発生した
気筒について、その時の回転数ＮＥｎが異常であると判
断されて回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎを増加した場合で
も、次に回転変動量ΔＮＥが所定の基準値Ｙ未満であれ
ば、その回数ＣＤＩＮＪｎを値Ｂだけ低減させるように
している。そのため、不整失火によりエンジン回転数Ｎ
Ｅが偶発的に低下した場合に、該当する気筒が失火に起
因する異常であると誤判定されることがなく、異常気筒
の判定精度、つまりは失火判定の精度を高めることもで
きる。

【００５０】（第２実施例）次に、この発明における内
燃機関の失火検出装置を具体化した第２実施例を図８〜
図１０に従って説明する。尚、この実施例では、失火検
出装置を適用したガソリンエンジンシステムの概略構成
及びそのエンジンＥＣＵの構成が前記第１実施例のそれ
と同じであるものとし、同一の部材には同一の符号を使
用して説明を省略する。そして、以下には、図８〜図１
０の各フローチャートに従って失火に起因する異常気筒
の発生を検出するための処理動作についてのみ説明す
る。

【００５１】図８〜図１０はエンジンＥＣＵ３０により
実行される異常気筒検出処理ルーチンを示し、所定時間
毎の定時割込みで実行される。処理がこのルーチンへ移
行すると、先ずステップ３００において、エアフローメ
ータ２２及び回転数センサ２５の検出値から吸入空気量
Ｑ及びエンジン回転数ＮＥを読み込むと共に、ＥＣＴＥ
ＣＵ４１、ＴＲＣＥＣＵ４２及びオートドライブＥＣＵ
４３からそれらの制御信号等のデータ信号をそれぞれ読
み込む。

【００５２】次に、ステップ３１１〜ステップ３１８の
一連の判断処理では、先に読み込まれたデータ信号等に
基づき、失火に起因する異常気筒の検出を行うか否か、
即ち失火判定を有効化させるか無効化させるかを判断す
る。即ち、前記第１実施例の図４に示したフローチャー
トのステップ１１１〜１１８の処理と同様に、ＥＣＴト
ルク制御の指令実行中であるか否か、オートドライブト
ルク制御の指令実行中であるか否か、ＴＲＣトルク制御
の指令実行中であるか否か、減速増量中であるか否か、
フューエルカット復帰減量中であるか否か、減筒運転制
御による停止気筒であるか否か、フューエルカット中で
あるか否か、或いはフューエルカット復帰後に２回の制
御周期だけ経過したか否かの各判断をステップ３１１〜
３１８において実行する。

【００５３】ここで、ステップ３１８の判断が肯定であ
る場合には、それ以前の各ステップ３１１〜３１７にお
ける一連の判断が全て否定であり、エンジン１の意図的
なトルク変動のための各種制御が行われていないことか
ら異常気筒検出を行うものとして、即ち失火判定を行う
ものとしてステップ３３０へ移行する。

【００５４】一方、前述した各ステップ３１１〜３１７
における各判断が肯定であるか、又はステップ３１８に
おける判断が否定である場合には、エンジン１の意図的
なトルク変動のための各種制御がそれぞれ行われている
ことから異常気筒検出を行わないものとして、即ち失火
判定を無効化するものとして、ステップ３２０へ移行す
る。

【００５５】そして、ステップ３２０において、今回の
吸入空気量Ｑを同じく今回のエンジン回転数ＮＥで割り
算して、その結果を負荷値Ｌとして設定する。又、ステ
ップ３２５において、先に設定された負荷値Ｌをパラメ
ータとする関数ｆ３（Ｌ）を予め定められた図示しない
マップを参照して求め、その関数ｆ３（Ｌ）の値を補正
値α（０＜α＜１）として設定し、その後の処理を一旦
終了する。

【００５６】又、ステップ３１８から移行してステップ
３３０においては、失火に起因する異常気筒検出の処理
を開始してからの経過時間ＣＤが「０」であるか否か、
即ち検出処理の開始直後であるか否かを判断する。

【００５７】ここで、検出処理の開始直後でない場合に
は、そのままステップ３５０へ移行する。又、検出処理
の開始直後である場合には、ステップ３４０において、
何番目の気筒であるかを示す気筒番号ｎを「０」にリッ
セットした後、ステップ３５０へ移行する。この気筒番
号ｎの値は、爆発行程を迎える順に各気筒に割り振られ
た番号であり、実際の気筒番号ではない。気筒番号ｎは
エンジン１が４気筒であることから、「１〜４」の値を
とることになる。

【００５８】ステップ３５０においては、エンジン１の
クランク軸の回転タイミングを表すカウント値Ｃcrnkが
「３，９」であるか否かを判断する。このカウント値Ｃ
crnkは、前記第１実施例と同様に図７のフローチャート
に示す「３０°ＣＡ割込ルーチン」に従って設定され
る。このカウント値Ｃcrnkが「３，９」の条件は、クラ
ンク角で「９０°ＣＡ，２７０°ＣＡ，４５０°ＣＡ，
６３０°ＣＡ」の各クランク角度毎に成立することにな
る。即ち、各気筒の爆発行程半ばのタイミングにおい
て、その判断が肯定となる。

【００５９】そして、ステップ３５０において、カウン
ト値Ｃcrnkが「３，９」でない場合には、そのままステ
ップ４６０へ移行する。一方、ステップ３５０におい
て、カウント値Ｃcrnkが「３，９」の場合には、先ず、
ステップ３６０において、気筒番号ｎを「１」だけイン
クリメントする。次に、ステップ３７０において、気筒
番号が「５」であるか否かを判断し、その値が「５」で
ない場合には、そのままステップ３９０へ移行する。
又、ステップ３７０において、気筒番号ｎが「５」であ
る場合には、ステップ３８０において、気筒番号ｎを
「１」にセットしてステップ３９０へ移行する。つま
り、ステップ３６０〜３８０の処理においては、気筒番
号ｎを「１〜４」の範囲で「１」だけインクリメントす
るのである。

【００６０】そして、ステップ３７０，３８０から移行
して、ステップ３９０においては、今回のエンジン回転
数ＮＥを気筒番号ｎの気筒における回転数ＮＥｎとし、
その回転数ＮＥｎと前回の気筒番号における回転数ＮＥ
Ｂとの差である回転変動量ΔＮＥを求める。

【００６１】次に、ステップ４００において、先に設定
された負荷値Ｌをパラメータとする関数ｆ１（Ｌ）を予
め定められた図示しないマップを参照して求め、その関
数ｆ１（Ｌ）の値を基準値Ｘとして設定する。又、同じ
く負荷値Ｌをパラメータとする関数ｆ２（Ｌ）を予め定
められた図示しないマップを参照して求め、その関数ｆ
２（Ｌ）の値を基準値Ｙとして設定する。

【００６２】その後、ステップ４１０において、回転変
動量ΔＮＥの大きさを判別する。この回転変動量ΔＮＥ
は、失火に起因する異常気筒が存在しない場合に小さく
なる。又、何らかの原因で失火している場合には、その
失火気筒における回転数ＮＥｎが低下し、前の気筒にお
ける回転数ＮＥＢとの差である回転変動量ΔＮＥは大き
くなる。

【００６３】そこで、ステップ４１０において、回転変
動量ΔＮＥが所定の基準値Ｘに補正値αを加算した値よ
り大きい場合には、ステップ４２０において、その気筒
における回転数ＮＥｎが異常であるとして、その気筒番
号ｎの気筒における回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎを値Ａ
だけ増加させる。更に、今回の気筒における回転数ＮＥ
ｎに基準値Ｘと補正値αを加算した値を、次の気筒での
処理における前気筒での回転数ＮＥＢとして更新する。

【００６４】一方、ステップ４１０において、回転変動
量ΔＮＥが所定の基準値Ｙより小さい場合には、ステッ
プ４３０において、その気筒の回転数ＮＥｎが正常であ
るとして、回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎを値Ｂだけ減少
させる。更に、今回の気筒における回転数ＮＥｎを、そ
のまま次の気筒での処理における前気筒での回転数ＮＥ
Ｂとして更新する。

【００６５】又、ステップ４１０において、回転変動量
ΔＮＥが値Ｙを越え、かつ基準値Ｘに補正値αを加算し
た値未満の場合には、ステップ４４０において、回転異
常の回数ＣＤＩＮＪｎの増減は行わず、今回の気筒にお
ける回転数ＮＥｎを、そのまま次の気筒での処理におけ
る前気筒での回転数ＮＥＢとする更新を行う。このよう
にして、異常気筒に応じてその回転異常の回数ＣＤＩＮ
Ｊｎは正しく増加される。

【００６６】そして、ステップ４２０、ステップ４３０
或いはステップ４４０から移行して、ステップ４５０に
おいては、補正値αを「０」にリセットする。ここで、
補正値αは、今回の気筒が意図的なトルク変動のための
制御に対応している場合にのみ、ステップ３２５におい
て、関数ｆ３（Ｌ）により設定される。そのため、今回
の気筒が意図的なトルク変動のための制御に対応してい
る場合には、その次の制御周期のステップ４１０におい
て、回転変動量ΔＮＥが基準値Ｘに所定の補正値αを加
算した値よりも大きい場合に、ステップ４２０へ移行す
ることになる。又、ステップ４２０では、回転数ＮＥｎ
に加算されるべき基準値Ｘに対し更に補正値αが加算さ
れる。或いは、回転変動量ΔＮＥが基準値Ｙを越え、か
つ基準値Ｘに補正値αを加算した値未満の場合に、ステ
ップ４４０へ移行することになる。そして、補正値α
は、ステップ４５０において「０」にリセットされるこ
とから、その後は次に別の気筒でトルク変動のための制
御が行われるまで補正値αは「０」のままとなる。つま
り、補正値αは、意図的なトルク変動のための制御に対
応している場合にのみ、関数ｆ３（Ｌ）として所定の値
に設定され、トルク変動のための制御に対応した気筒の
次の気筒のみで、ステップ４１０において、回転変動量
ΔＮＥと比較すべき基準値Ｘが補正値αにより上乗せさ
れて大きく設定される。又、トルク変動のための制御に
対応する気筒から数えて二つ目以降の気筒については補
正値αが「０」となり、ステップ４１０において、回転
変動量ΔＮＥと比較すべき基準値Ｘが補正値αで上乗せ
されることはない。

【００６７】そして、ステップ３５０或いはステップ４
５０から移行して、ステップ４６０においては、このル
ーチンの処理を始めてから「１秒」が経過したか否かを
判断する。ここで、「１秒」が経過しない場合には、そ
のままステップ４８０へ移行する。一方、「１秒」が経
過した場合には、ステップ４７０において、経過時間Ｃ
Ｄを「１」だけインクリメントしてからステップ４８０
へ移行する。

【００６８】ステップ４８０においては、経過時間ＣＤ
が所定値Ｌ（この実施例では「２５秒」）以上であるか
否かを判断する。ここで、経過時間ＣＤが所定値Ｌ以上
でない場合には、各気筒の異常について判断し得るデー
タが未収集の状態であるものとして、その後の処理を一
旦終了する。

【００６９】又、ステップ４８０において、経過時間Ｃ
Ｄが所定値Ｌ以上の場合には、ステップ４９０におい
て、気筒番号ｎにおける回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎが
所定値Ｍ（この実施例では「１００回」）以上であるか
否かを判断する。そして、回数ＣＤＩＮＪｎが所定値Ｍ
以上の場合には、気筒番号ｎの気筒について回転異常が
あるものと判定し、即ち失火と判定して、ステップ５０
０において、失火判定信号を出力して運転席の失火表示
ランプ１２を点灯させる処理を行う。これと共に、その
失火判定信号をダイアグノーシスデータとしてバックア
ップＲＡＭ３４に記憶させる処理を行う。

【００７０】続いて、ステップ５１０において、今回の
気筒に対応するインジェクタ６Ａ〜６Ｄの作動を停止さ
せてその気筒での燃料噴射を以後停止させる。又、ステ
ップ５２０において、意図的なトルク変動のための制御
を中止させる。

【００７１】更に、ステップ５３０において、異常気筒
検出に使用する各変数、即ちカウンタの計時による経過
時間ＣＤ、気筒番号ｎにおける回転異常の回数ＣＤＩＮ
Ｊｎをそれぞれ「０」にリッセットする処理を行う。そ
して、その後の処理を一旦終了する。

【００７２】一方、ステップ４９０において、回数ＣＤ
ＩＮＪｎが所定値Ｍ以上でない場合には、その回数ＣＤ
ＩＮＪｎが異常と判断し得るまでの回数に至っていない
ことから、正常であるものと判定し、ステップ５３０へ
移行する。そして、同ステップ５３０において、異常気
筒検出に使用する各変数、即ちカウンタの計時による経
過時間ＣＤ、気筒番号ｎにおける回転異常の回数ＣＤＩ
ＮＪｎをそれぞれ「０」にリッセットする処理を行う。
そして、その後の処理を一旦終了する。

【００７３】以上説明したように、この実施例における
内燃機関の失火検出装置によれば、異常気筒検出、つま
りは失火判定に先立ち、ステップ３１１〜ステップ３１
８において、エンジン１の意図的なトルク変動のための
制御が行われているか否かにより失火判定を無効化させ
るか否かを判断している。そして、ＥＣＴＥＣＵ４１、
ＴＲＣＥＣＵ４２、オートドライブＥＣＵ４３或いはエ
ンジンＥＣＵ３０により、エンジン１の意図的なトルク
変動のための各種制御が行われている場合には、失火判
定を無効化するようにしている。即ち、失火判定を行わ
ないものとしている。

【００７４】従って、エンジン１の意図的なトルク変動
のための各種制御が行われている最中において、エンジ
ン１に回転変動が生じても、各気筒が失火に起因する異
常と判定されることがなくなり、失火の誤判定を未然に
防止することができる。そのため、失火の誤判定により
失火表示ランプ１２が点灯されることが防止され、誤判
定の結果が運転者に報知されることがなくなる。同時
に、誤判定の結果がダイアグノーシスデータとしてバッ
クアップＲＡＭ３４に記憶されることが防止される。そ
の結果、失火表示ランプ１２やダイアグノーシスによる
失火報知の信用性を高めることができ、失火異常の際に
運転者等に確実な失火判定情報を与えて失火の早期対処
を促すことができる。

【００７５】又、この実施例では、今回の制御周期にお
ける当該気筒での回転数ＮＥｎと前回の運転気筒での回
転数ＮＥＢとの差である回転変動量ΔＮＥが、所定の基
準値Ｘに補正値αを加算した分よりも大きくなったとき
に、次回の制御周期における前回の運転気筒での回転数
ＮＥＢを、当該気筒での回転数ＮＥｎより基準値Ｘに補
正値αを加算した分だけ大きく設定するようにしてい
る。従って、何れかの気筒で失火による異常が生じてい
る場合であって、その気筒の直前に爆発行程を迎える気
筒に偶発的な失火、即ち不整失火が生じた場合でも、継
続して異常状態の生じている気筒を正しく異常と判別す
ることができる。よって、不整失火に対応して、失火に
起因する異常気筒の発生を継続して正確に検出すること
もできる。

【００７６】更に、この実施例では、不整失火の発生し
た気筒について、その時の回転数ＮＥｎが異常であると
判断されて回転異常の回数ＣＤＩＮＪｎを増加した場合
でも、次に回転変動量ΔＮＥが所定の基準値Ｙ未満であ
れば、その回数ＣＤＩＮＪｎを値Ｂだけ低減させるよう
にしている。そのため、不整失火によりエンジン回転数
ＮＥが偶発的に低下した場合に、該当する気筒が失火に
起因する異常であると誤判定されることがなく、異常気
筒の判定精度、つまりは失火判定の精度を高めることも
できる。

【００７７】更に又、この実施例では、意図的なトルク
変動のための各種制御が行われたときにのみ、補正値α
を所定の値に設定し、そのトルク変動のための制御に対
応する気筒の次の気筒において、回転変動量ΔＮＥと比
較すべき基準値Ｘを補正値αにより上乗せして大きく設
定している。そのため、意図的なトルク変動のための制
御に対応する気筒の次の気筒で、そのトルク変動の影響
によりエンジン回転数ＮＥが低下して回転変動量ΔＮＥ
が大きく変動しても、その変動に合わせて異常気筒の判
定を行うことができる。即ち、意図的なトルク変動のた
めの制御中に、本来稼働しているはずの気筒で失火が発
生した場合でも、そのトルク変動のための制御の影響を
排除しながら異常気筒を適正に検出することができ、も
って異常気筒の誤検出を防止して失火判定の精度を更に
高めることができる。

【００７８】併せて、この実施例では、失火の場合に、
失火気筒について燃料噴射を以後停止させているので、
未燃焼ガスの排出を防止することができ、もって触媒コ
ンバータ７における三元触媒の損傷を未然に防止するこ
とができる。又、この実施例では、失火の場合に、意図
的なトルク変動のための各種制御を中止しているので、
トルク変動のための制御と失火とが相俟ってエンジン１
が極端な出力不足に至ったり、エンジンストールを引き
起こしたりすることを未然に防止することができる。

【００７９】尚、この発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記各実施例では、回転変動指令手段としてエン
ジンＥＣＵ３０の他にＥＣＴＥＣＵ４１、ＴＲＣＥＣＵ
４２及びオートドライブＥＣＵ４３を設けたが、回転変
動指令手段として、その他にエンジン１に意図的なトル
ク変動を生じさせるような制御装置を設けてもよい。

【００８０】（２）前記各実施例では、内燃機関の失火
検出装置をガソリンエンジンに適用したが、ディーゼル
エンジン等、その他の内燃機関に適用してもよい。 （３）前記第２実施例では、ステップ４１０において、
回転変動量ΔＮＥと比較すべき基準値Ｘに補正値αを加
算するようにしたが、補正値αに「１」を加算した値を
基準値Ｘに乗算して、その乗算結果を回転変動量ΔＮＥ
と比較するようにしてもよい。

【００８１】（４）前記第２実施例では、ステップ４２
０において、今回の気筒の回転数ＮＥｎに基準値Ｘと補
正値αを加算してその加算結果を回転数ＮＥＢとして設
定したが、補正値αに「１」を加算した値を基準値Ｘに
乗算してその乗算値を回転数ＮＥｎに加算した結果を回
転数ＮＥＢとして設定してもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、内燃機関の回転検出に基づいて各気筒爆発行程毎の
回転変動を割り出し、その割り出し結果が所定値を上回
るときに各気筒爆発行程における失火と判定する失火検
出装置において、内燃機関の運転状態に応じてその内燃
機関の意図的な回転変動を指令実行させるような場合に
は失火判定を無効化するようにしたので、意図的に機関
トルクを変動させているようなときの回転変動によって
失火と判定されることがなく、失火の誤判定を未然に防
止することかできるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の概念構成図である。

【図２】この発明を具体化した第１実施例における失火
検出装置を適用したガソリンエンジンシステムを示す概
略構成図である。

【図３】第１実施例におけるエンジンＥＣＵの構成を示
すブロック図である。

【図４】第１実施例においてエンジンＥＣＵにより実行
される異常気筒検出処理ルーチンを説明するフローチャ
ートである。

【図５】同じく第１実施例においてエンジンＥＣＵによ
り実行される異常気筒検出処理ルーチンの続きを説明す
るフローチャートである。

【図６】同じく第１実施例においてエンジンＥＣＵによ
り実行される異常気筒検出処理ルーチンの続きを説明す
るフローチャートである。

【図７】第１実施例においてエンジンＥＣＵにより実行
される３０°ＣＡ割込ルーチンを説明するフローチャー
トである。

【図８】この発明を具体化した第２実施例においてエン
ジンＥＣＵにより実行される異常気筒検出処理ルーチン
を説明するフローチャートである。

【図９】同じく第２実施例においてエンジンＥＣＵによ
り実行される異常気筒検出処理ルーチンの続きを説明す
るフローチャートである。

【図１０】同じく第２実施例においてエンジンＥＣＵに
より実行される異常気筒検出処理ルーチンの続きを説明
するフローチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、２５…回転検出手段と
しての回転数センサ、３０…回転変動割出手段，失火判
定手段、失火判定無効化手段及び回転変動指令手段を構
成するエンジンＥＣＵ、４１…ＥＣＴＥＣＵ、４２…Ｔ
ＲＣＥＣＵ、４３…オートドライブＥＣＵ（４１，４
２，４３は回転変動指令手段を構成している）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の回転を検出する回転検出手段
   と、 前記回転検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機関の
   各気筒爆発行程毎の回転変動を割り出す回転変動割出手
   段と、 前記回転変動割出手段の割り出し結果が所定値を上回る
   ときに、各気筒爆発行程における失火と判定する失火判
   定手段とを備えた内燃機関の失火検出装置において、 前記内燃機関の運転状態に応じてその内燃機関の意図的
   な回転変動を指令するための回転変動指令手段と、 前記回転変動指令手段の指令実行時に、前記失火判定手
   段による失火判定を無効化する失火判定無効化手段とを
   備えた内燃機関の失火検出装置。