JPH07310585A - 筒内圧センサの診断装置 - Google Patents
筒内圧センサの診断装置Info
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- JPH07310585A JPH07310585A JP10666694A JP10666694A JPH07310585A JP H07310585 A JPH07310585 A JP H07310585A JP 10666694 A JP10666694 A JP 10666694A JP 10666694 A JP10666694 A JP 10666694A JP H07310585 A JPH07310585 A JP H07310585A
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- pressure sensor
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】筒内圧センサの故障を、劣化，リークによる出
力低下を含めて確実に診断する。 【構成】筒内圧センサで検出された筒内圧を所定の積分
区間で積分し、筒内圧積分値ＩＭＥＰを得る（Ｓ１）。
一方、基本燃料噴射量Ｔｐから前記積分値ＩＭＥＰの正
常燃焼状態に対応する基準値ＩＭＥＰINT を設定する
（Ｓ２）。そして、前記基準値ＩＭＥＰINT と実際に検
出された積分値ＩＭＥＰとの偏差ΔＩＭＥＰを算出する
（Ｓ３）。ここで、前記偏差ΔＩＭＥＰが所定値Ｋ以上
であって（Ｓ４）、かつ、クランク角センサで検出され
るクランク角速度から正常燃焼状態が検出されていると
きには（Ｓ７）、筒内圧センサの故障を判定する（Ｓ
８）。
力低下を含めて確実に診断する。 【構成】筒内圧センサで検出された筒内圧を所定の積分
区間で積分し、筒内圧積分値ＩＭＥＰを得る（Ｓ１）。
一方、基本燃料噴射量Ｔｐから前記積分値ＩＭＥＰの正
常燃焼状態に対応する基準値ＩＭＥＰINT を設定する
（Ｓ２）。そして、前記基準値ＩＭＥＰINT と実際に検
出された積分値ＩＭＥＰとの偏差ΔＩＭＥＰを算出する
（Ｓ３）。ここで、前記偏差ΔＩＭＥＰが所定値Ｋ以上
であって（Ｓ４）、かつ、クランク角センサで検出され
るクランク角速度から正常燃焼状態が検出されていると
きには（Ｓ７）、筒内圧センサの故障を判定する（Ｓ
８）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は筒内圧センサの診断装置
に関し、詳しくは、内燃機関の筒内圧を検出するセンサ
における故障の有無を判別する診断装置に関する。
に関し、詳しくは、内燃機関の筒内圧を検出するセンサ
における故障の有無を判別する診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、内燃機関のシリンダ内の圧力
（筒内圧）を検出する筒内圧センサを設け、該筒内圧セ
ンサの検出結果に基づいて、機関の燃焼状態（失火の有
無）を検出することが行なわれている（特開昭６２−２
６３４５号公報，実開昭６４−１５９３７号公報等参
照）。
（筒内圧）を検出する筒内圧センサを設け、該筒内圧セ
ンサの検出結果に基づいて、機関の燃焼状態（失火の有
無）を検出することが行なわれている（特開昭６２−２
６３４５号公報，実開昭６４−１５９３７号公報等参
照）。
【０００３】具体的には、筒内圧（燃焼圧）のピーク発
生時期や筒内圧の積分値などが、正常な燃焼状態に対応
する値を示すか否かによって、失火の有無を判別するよ
う構成されている。
生時期や筒内圧の積分値などが、正常な燃焼状態に対応
する値を示すか否かによって、失火の有無を判別するよ
う構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記筒内圧
センサにおいて、断線，ショートなどの他に、劣化や浸
水（リーク）等による出力低下の故障が生じる可能性が
ある（図５参照）。そして、上記のような筒内圧センサ
の故障が生じると、実際には正常に燃焼しているにも関
わらず、失火の発生を誤検出してしまう惧れがあり、失
火検出の結果を用いて行なわれる各種の機関制御（燃料
供給量制御，点火時期制御など）が、前記失火検出の誤
りによって不適切になって、排気性状を悪化させるなど
の問題が発生する。
センサにおいて、断線，ショートなどの他に、劣化や浸
水（リーク）等による出力低下の故障が生じる可能性が
ある（図５参照）。そして、上記のような筒内圧センサ
の故障が生じると、実際には正常に燃焼しているにも関
わらず、失火の発生を誤検出してしまう惧れがあり、失
火検出の結果を用いて行なわれる各種の機関制御（燃料
供給量制御，点火時期制御など）が、前記失火検出の誤
りによって不適切になって、排気性状を悪化させるなど
の問題が発生する。
【０００５】本発明は上記実情に鑑みなされたものであ
り、筒内圧センサの故障を、断線，ショートなどの他に
劣化や浸水等による出力低下などを含めて確実に診断で
きる診断装置を提供することを目的とする。
り、筒内圧センサの故障を、断線，ショートなどの他に
劣化や浸水等による出力低下などを含めて確実に診断で
きる診断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる筒内圧センサの診断装置は、内燃機関の筒内圧
を検出する筒内圧センサの診断装置であって、図１に示
すように構成される。図１において、予測値設定手段
は、機関運転条件に基づいて正常燃焼時に前記筒内圧セ
ンサで検出される筒内圧の予測値を設定する。
にかかる筒内圧センサの診断装置は、内燃機関の筒内圧
を検出する筒内圧センサの診断装置であって、図１に示
すように構成される。図１において、予測値設定手段
は、機関運転条件に基づいて正常燃焼時に前記筒内圧セ
ンサで検出される筒内圧の予測値を設定する。
【０００７】そして、検出誤差検出手段は、予測値設定
手段で設定された予測値と前記筒内圧センサによる検出
値との偏差を演算する。一方、燃焼状態検出手段は、前
記筒内圧センサとは別に設けられ、機関の燃焼状態に相
関する状態量を検出し、燃焼状態判別手段は、燃焼状態
検出手段で検出される状態量に基づいて燃焼状態の正常
・異常を判別する。
手段で設定された予測値と前記筒内圧センサによる検出
値との偏差を演算する。一方、燃焼状態検出手段は、前
記筒内圧センサとは別に設けられ、機関の燃焼状態に相
関する状態量を検出し、燃焼状態判別手段は、燃焼状態
検出手段で検出される状態量に基づいて燃焼状態の正常
・異常を判別する。
【０００８】ここで、筒内圧センサ故障判定手段は、前
記検出誤差検出手段で演算される偏差の絶対値が所定値
以上であって、かつ、前記燃焼状態判別手段によって燃
焼状態が正常であることを判別されたときに、前記筒内
圧センサの故障を判定する。請求項２の発明にかかる診
断装置では、前記予測値設定手段が、所定積分区間にお
ける筒内圧の積分値を予測値として設定し、前記検出誤
差検出手段が前記筒内圧センサで検出される筒内圧を前
記所定積分区間で積分した値と前記積分値として設定さ
れる予測値との偏差を演算する構成とした。
記検出誤差検出手段で演算される偏差の絶対値が所定値
以上であって、かつ、前記燃焼状態判別手段によって燃
焼状態が正常であることを判別されたときに、前記筒内
圧センサの故障を判定する。請求項２の発明にかかる診
断装置では、前記予測値設定手段が、所定積分区間にお
ける筒内圧の積分値を予測値として設定し、前記検出誤
差検出手段が前記筒内圧センサで検出される筒内圧を前
記所定積分区間で積分した値と前記積分値として設定さ
れる予測値との偏差を演算する構成とした。
【０００９】請求項３の発明にかかる診断装置では、前
記燃焼状態検出手段が、機関のクランク角速度を燃焼状
態に相関する状態量として検出する構成とした。請求項
４の発明にかかる診断装置では、前記予測値設定手段
が、機関運転条件として機関の吸入空気量又は吸入空気
量相当値に基づいて予測値を設定する構成とした。
記燃焼状態検出手段が、機関のクランク角速度を燃焼状
態に相関する状態量として検出する構成とした。請求項
４の発明にかかる診断装置では、前記予測値設定手段
が、機関運転条件として機関の吸入空気量又は吸入空気
量相当値に基づいて予測値を設定する構成とした。
【００１０】
【作用】請求項１の発明にかかる診断装置によると、筒
内圧センサの実際の検出値と、運転条件から予測される
筒内圧との偏差が検出される。更に、筒内圧センサとは
別に設けられた燃焼状態検出手段の検出結果から燃焼の
正常・異常が判別される。そして、前記偏差の絶対値が
所定値以上であって筒内圧センサの検出値からは燃焼状
態の異常が認められるのに、前記燃焼状態検出手段の検
出結果から燃焼状態が正常であると判別されている場合
には、筒内圧センサの故障によって実際の筒内圧に対応
しない検出値が出力されているものと見做し、筒内圧セ
ンサの故障を判定する。
内圧センサの実際の検出値と、運転条件から予測される
筒内圧との偏差が検出される。更に、筒内圧センサとは
別に設けられた燃焼状態検出手段の検出結果から燃焼の
正常・異常が判別される。そして、前記偏差の絶対値が
所定値以上であって筒内圧センサの検出値からは燃焼状
態の異常が認められるのに、前記燃焼状態検出手段の検
出結果から燃焼状態が正常であると判別されている場合
には、筒内圧センサの故障によって実際の筒内圧に対応
しない検出値が出力されているものと見做し、筒内圧セ
ンサの故障を判定する。
【００１１】請求項２の発明にかかる診断装置では、筒
内圧センサで検出される筒内圧を所定積分区間で積分す
ると共に、予測値も前記積分値として与えるようにし、
前記積分値の偏差によって筒内圧センサの検出誤差を検
知する構成とし、ノイズ等の影響で検出誤差が誤検知さ
れることがないようにした。請求項３の発明にかかる診
断装置では、機関のクランク角速度を燃焼状態に相関す
る状態量として検出し、燃焼状態の異常（失火）によっ
て角速度変動を検知して、燃焼状態が正常であるか異常
であるかを判別するものとした。
内圧センサで検出される筒内圧を所定積分区間で積分す
ると共に、予測値も前記積分値として与えるようにし、
前記積分値の偏差によって筒内圧センサの検出誤差を検
知する構成とし、ノイズ等の影響で検出誤差が誤検知さ
れることがないようにした。請求項３の発明にかかる診
断装置では、機関のクランク角速度を燃焼状態に相関す
る状態量として検出し、燃焼状態の異常（失火）によっ
て角速度変動を検知して、燃焼状態が正常であるか異常
であるかを判別するものとした。
【００１２】請求項４の発明にかかる診断装置では、筒
内圧センサで検出されるであろう筒内圧の予測を、機関
の吸入空気量又は吸入空気量相当値に基づいて行なわせ
る構成とする。ここで、機関の吸入空気量は、電子制御
燃料噴射装置で燃料量の制御のために必要となるパラメ
ータであるから、電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機
関では比較的簡便にかつ精度良く予測値を求めることが
できることになる。
内圧センサで検出されるであろう筒内圧の予測を、機関
の吸入空気量又は吸入空気量相当値に基づいて行なわせ
る構成とする。ここで、機関の吸入空気量は、電子制御
燃料噴射装置で燃料量の制御のために必要となるパラメ
ータであるから、電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機
関では比較的簡便にかつ精度良く予測値を求めることが
できることになる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１には、エアクリーナ
２，スロットルチャンバ３，吸気マニホールド４を介し
て空気が吸入される。そして、機関１からの燃焼排気
は、排気マニホールド５，排気ダクト６，三元触媒７，
マフラー８を介して大気中に排出される。
を示す図２において、内燃機関１には、エアクリーナ
２，スロットルチャンバ３，吸気マニホールド４を介し
て空気が吸入される。そして、機関１からの燃焼排気
は、排気マニホールド５，排気ダクト６，三元触媒７，
マフラー８を介して大気中に排出される。
【００１４】前記スロットルチャンバ３には、図示しな
いアクセルペダルに連動して開閉するスロットル弁９が
設けられており、このスロットル弁９によって機関１の
吸入空気量が調整されるようになっている。各気筒（＃
１〜＃４）の燃焼室に臨ませてそれぞれ点火栓（図示省
略）が装着されるが、かかる点火栓と対に、それぞれの
気筒毎に筒内圧センサ10ａ〜10ｄを設けてある。
いアクセルペダルに連動して開閉するスロットル弁９が
設けられており、このスロットル弁９によって機関１の
吸入空気量が調整されるようになっている。各気筒（＃
１〜＃４）の燃焼室に臨ませてそれぞれ点火栓（図示省
略）が装着されるが、かかる点火栓と対に、それぞれの
気筒毎に筒内圧センサ10ａ〜10ｄを設けてある。
【００１５】前記筒内圧センサ10ａ〜10ｄは、実開昭６
３−１７４３２号公報に開示されるような点火栓の座金
として装着されるタイプのものを用いている。即ち、筒
内圧センサ10ａ〜10ｄは、リング状に形成された圧電素
子及び電極等からなり、点火栓とシリンダヘッドとの間
に挟み込まれ、燃焼圧による点火栓の変位に応じて圧力
検出信号を出力するものである。
３−１７４３２号公報に開示されるような点火栓の座金
として装着されるタイプのものを用いている。即ち、筒
内圧センサ10ａ〜10ｄは、リング状に形成された圧電素
子及び電極等からなり、点火栓とシリンダヘッドとの間
に挟み込まれ、燃焼圧による点火栓の変位に応じて圧力
検出信号を出力するものである。
【００１６】但し、筒内圧センサ10ａ〜10ｄを、上記の
座金タイプに限定するものではなく、特開平４−８１５
５７号公報に開示されるようなセンサ部を直接燃焼室内
に臨ませて筒内圧を絶対圧として検出するタイプのもの
であっても良い。また、機関１の図示しないカム軸に
は、カム軸の回転を介してクランク角を検出するクラン
ク角センサ11が設けられている。
座金タイプに限定するものではなく、特開平４−８１５
５７号公報に開示されるようなセンサ部を直接燃焼室内
に臨ませて筒内圧を絶対圧として検出するタイプのもの
であっても良い。また、機関１の図示しないカム軸に
は、カム軸の回転を介してクランク角を検出するクラン
ク角センサ11が設けられている。
【００１７】このクランク角センサ11は、本実施例の４
気筒機関１において、気筒間の行程位相差に相当するク
ランク角180 °毎の基準角度信号ＲＥＦと、単位クラン
ク角（１°或いは２°）毎の単位角度信号ＰＯＳとをそ
れぞれ出力する。そして、前記基準角度信号ＲＥＦ若し
くは単位角度信号ＰＯＳに基づいて機関回転速度Ｎｅの
算出が可能である。
気筒機関１において、気筒間の行程位相差に相当するク
ランク角180 °毎の基準角度信号ＲＥＦと、単位クラン
ク角（１°或いは２°）毎の単位角度信号ＰＯＳとをそ
れぞれ出力する。そして、前記基準角度信号ＲＥＦ若し
くは単位角度信号ＰＯＳに基づいて機関回転速度Ｎｅの
算出が可能である。
【００１８】また、スロットル弁９の上流側には、機関
の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ12が設け
られ、スロットル弁９には、その開度ＴＶＯを検出する
ポテンショメータ式のスロットルセンサ13が設けられて
いる。一方、吸気マニホールド４の各ブランチ部には、
各気筒別に電磁式の燃料噴射弁14が設けられている。前
記燃料噴射弁14は、図示しないプレッシャレギュレータ
により所定圧力に調整された燃料を噴射パルス信号に応
じて間欠的に機関に噴射供給する。
の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ12が設け
られ、スロットル弁９には、その開度ＴＶＯを検出する
ポテンショメータ式のスロットルセンサ13が設けられて
いる。一方、吸気マニホールド４の各ブランチ部には、
各気筒別に電磁式の燃料噴射弁14が設けられている。前
記燃料噴射弁14は、図示しないプレッシャレギュレータ
により所定圧力に調整された燃料を噴射パルス信号に応
じて間欠的に機関に噴射供給する。
【００１９】ここで、前記筒内圧センサ10ａ〜10ｄ，ク
ランク角センサ11，エアフローメータ12，スロットルセ
ンサ13からの検出信号は、機関制御用として設けられた
コントロールユニット15に出力される。マイクロコンピ
ュータを内蔵したコントロールユニット15は、前記各セ
ンサの出力に基づいて燃料噴射弁16の噴射量（噴射パル
ス幅Ｔｉ）を制御して、所定空燃比の混合気を形成させ
る。
ランク角センサ11，エアフローメータ12，スロットルセ
ンサ13からの検出信号は、機関制御用として設けられた
コントロールユニット15に出力される。マイクロコンピ
ュータを内蔵したコントロールユニット15は、前記各セ
ンサの出力に基づいて燃料噴射弁16の噴射量（噴射パル
ス幅Ｔｉ）を制御して、所定空燃比の混合気を形成させ
る。
【００２０】コントロールユニット15は、エアフローメ
ータ12で検出された吸入空気流量Ｑと、クランク角セン
サ11からの検出信号に基づいて算出される機関回転速度
Ｎｅとに基づいて基本噴射パルス幅Ｔｐ（基本燃料噴射
量）←Ｋ×Ｑ／Ｎｅ（Ｋは定数）を算出する。また、冷
却水温度Ｔｗ等の機関運転条件に基づく各種補正係数Ｃ
Ｏやバッテリ電圧のよる補正分Ｔｓなどを設定し、これ
らに基づいて前記基本噴射パルス幅Ｔｐを補正し、該補
正結果を最終的な噴射パルス幅（燃料噴射量）Ｔｉ（←
Ｔｐ×ＣＯ＋Ｔｓ）とする。そして、所定の噴射タイミ
ングにおいて前記噴射パルス幅Ｔｉの噴射パルス信号を
前記燃料噴射弁14に出力させて、燃料噴射弁14による燃
料噴射を制御する。
ータ12で検出された吸入空気流量Ｑと、クランク角セン
サ11からの検出信号に基づいて算出される機関回転速度
Ｎｅとに基づいて基本噴射パルス幅Ｔｐ（基本燃料噴射
量）←Ｋ×Ｑ／Ｎｅ（Ｋは定数）を算出する。また、冷
却水温度Ｔｗ等の機関運転条件に基づく各種補正係数Ｃ
Ｏやバッテリ電圧のよる補正分Ｔｓなどを設定し、これ
らに基づいて前記基本噴射パルス幅Ｔｐを補正し、該補
正結果を最終的な噴射パルス幅（燃料噴射量）Ｔｉ（←
Ｔｐ×ＣＯ＋Ｔｓ）とする。そして、所定の噴射タイミ
ングにおいて前記噴射パルス幅Ｔｉの噴射パルス信号を
前記燃料噴射弁14に出力させて、燃料噴射弁14による燃
料噴射を制御する。
【００２１】また、前記コントロールユニット15は、前
記筒内圧センサ10ａ〜10ｄで検出される各気筒別の筒内
圧に基づいて、失火発生の有無を検出する。かかる失火
検出は、失火発生によって筒内圧がピークとなる時期が
変化することや、最大燃焼圧或いは所定クランク角位置
における燃焼圧が失火発生によって低下すること、更に
は、所定積分区間における筒内圧の積分値が失火発生に
よって低下することに基づいて行われる。
記筒内圧センサ10ａ〜10ｄで検出される各気筒別の筒内
圧に基づいて、失火発生の有無を検出する。かかる失火
検出は、失火発生によって筒内圧がピークとなる時期が
変化することや、最大燃焼圧或いは所定クランク角位置
における燃焼圧が失火発生によって低下すること、更に
は、所定積分区間における筒内圧の積分値が失火発生に
よって低下することに基づいて行われる。
【００２２】具体的には、筒内圧がピークとなったクラ
ンク角を検出し、或いは、所定クランク角位置での筒内
圧，ピーク筒内圧をサンプリングし、或いは、所定積分
区間内で筒内圧検出値を積分し、これらの値が正常燃焼
状態に対応するか否かによって失火の有無を判別する。
ここで、コントロールユニット15は、前記筒内圧センサ
10ａ〜10ｄを用いた失火検出の精度を確保するために、
筒内圧センサ10ａ〜10ｄの故障診断を、図３のフローチ
ャートに示すようにして行う構成となっている。
ンク角を検出し、或いは、所定クランク角位置での筒内
圧，ピーク筒内圧をサンプリングし、或いは、所定積分
区間内で筒内圧検出値を積分し、これらの値が正常燃焼
状態に対応するか否かによって失火の有無を判別する。
ここで、コントロールユニット15は、前記筒内圧センサ
10ａ〜10ｄを用いた失火検出の精度を確保するために、
筒内圧センサ10ａ〜10ｄの故障診断を、図３のフローチ
ャートに示すようにして行う構成となっている。
【００２３】尚、本実施例において、予測値設定手段，
検出誤差検出手段，筒内圧センサ故障判定手段，燃焼状
態判別手段としての機能は、前記図３のフローチャート
に示すようにコントロールユニット15がソフトウェア的
に備えている。図３のフローチャートにおいて、ステッ
プ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、前記
筒内圧センサ10ａ〜10ｄで検出された筒内圧を所定の積
分区間において各気筒別に積分し、該積分値をラベル名
ＩＭＥＰにセットする。
検出誤差検出手段，筒内圧センサ故障判定手段，燃焼状
態判別手段としての機能は、前記図３のフローチャート
に示すようにコントロールユニット15がソフトウェア的
に備えている。図３のフローチャートにおいて、ステッ
プ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、前記
筒内圧センサ10ａ〜10ｄで検出された筒内圧を所定の積
分区間において各気筒別に積分し、該積分値をラベル名
ＩＭＥＰにセットする。
【００２４】前記所定の積分区間としては、例えばＢＴ
ＤＣ10°〜ＡＴＤＣ70°或いはＢＴＤＣ10°〜ＡＴＤＣ
100 °などが好ましいが、これらの区間に限定されない
ことは明らかである。尚、失火検出を前記積分値ＩＭＥ
Ｐを用いて行う場合であれば、前記積分値ＩＭＥＰとし
ては失火検出用に算出したものを流用できることにな
る。
ＤＣ10°〜ＡＴＤＣ70°或いはＢＴＤＣ10°〜ＡＴＤＣ
100 °などが好ましいが、これらの区間に限定されない
ことは明らかである。尚、失火検出を前記積分値ＩＭＥ
Ｐを用いて行う場合であれば、前記積分値ＩＭＥＰとし
ては失火検出用に算出したものを流用できることにな
る。
【００２５】ステップ２では、予め機関負荷を代表する
値である基本噴射パルス幅Ｔｐに対応させて前記積分値
ＩＭＥＰの基準値ＩＭＥＰINT を記憶したマップを参照
し、現在の基本噴射パルス幅Ｔｐに対応する基準値ＩＭ
ＥＰINT を求める。前記基準値ＩＭＥＰINT は、基本噴
射パルス幅Ｔｐで特定される機関運転条件において正常
燃焼時に得られると予測される値であり、前記基本噴射
パルス幅Ｔｐは機関吸入空気量に相当する値であるか
ら、前記基準値ＩＭＥＰINT は、筒内圧に相関する機関
の吸入空気量に応じて精度良く設定されることになる。
値である基本噴射パルス幅Ｔｐに対応させて前記積分値
ＩＭＥＰの基準値ＩＭＥＰINT を記憶したマップを参照
し、現在の基本噴射パルス幅Ｔｐに対応する基準値ＩＭ
ＥＰINT を求める。前記基準値ＩＭＥＰINT は、基本噴
射パルス幅Ｔｐで特定される機関運転条件において正常
燃焼時に得られると予測される値であり、前記基本噴射
パルス幅Ｔｐは機関吸入空気量に相当する値であるか
ら、前記基準値ＩＭＥＰINT は、筒内圧に相関する機関
の吸入空気量に応じて精度良く設定されることになる。
【００２６】尚、基本噴射パルス幅Ｔｐの代わりに、機
関回転当たりの吸入空気量であるＱ／Ｎｅに対応させて
基準値ＩＭＥＰINT を設定させる構成としても良い。ま
た、正常燃焼時の筒内圧は、前記吸入空気量に大きく影
響されて変化し、機関回転速度Ｎｅの変化によって大き
な変動を示さないが、より正確に基準値ＩＭＥＰINTを
設定させるために、予め機関回転速度Ｎｅと基本噴射パ
ルス幅Ｔｐとをパラメータとして複数に区分される運転
領域毎に前記基準値ＩＭＥＰINT を記憶させておくよう
にして（図４参照）、そのときの機関回転速度Ｎｅと基
本噴射パルス幅Ｔｐとから基準値ＩＭＥＰINT を設定さ
せる構成としても良い。
関回転当たりの吸入空気量であるＱ／Ｎｅに対応させて
基準値ＩＭＥＰINT を設定させる構成としても良い。ま
た、正常燃焼時の筒内圧は、前記吸入空気量に大きく影
響されて変化し、機関回転速度Ｎｅの変化によって大き
な変動を示さないが、より正確に基準値ＩＭＥＰINTを
設定させるために、予め機関回転速度Ｎｅと基本噴射パ
ルス幅Ｔｐとをパラメータとして複数に区分される運転
領域毎に前記基準値ＩＭＥＰINT を記憶させておくよう
にして（図４参照）、そのときの機関回転速度Ｎｅと基
本噴射パルス幅Ｔｐとから基準値ＩＭＥＰINT を設定さ
せる構成としても良い。
【００２７】ステップ３では、前記基準値ＩＭＥＰINT
と筒内圧センサ10ａ〜10ｄの検出値から算出した積分値
ＩＭＥＰとの偏差ΔＩＭＥＰ（←ＩＭＥＰINT −ＩＭＥ
Ｐ）を算出する。次のステップ４では、前記偏差ΔＩＭ
ＥＰと所定値Ｋとを比較する。前記所定値Ｋは、前記基
準値ＩＭＥＰINT と同様に、予め基本噴射パルス幅Ｔｐ
（及び機関回転速度Ｎｅ）に対応してマップに記憶され
た値であって、そのときの基本噴射パルス幅Ｔｐ（及び
機関回転速度Ｎｅ）に基づいて設定される。
と筒内圧センサ10ａ〜10ｄの検出値から算出した積分値
ＩＭＥＰとの偏差ΔＩＭＥＰ（←ＩＭＥＰINT −ＩＭＥ
Ｐ）を算出する。次のステップ４では、前記偏差ΔＩＭ
ＥＰと所定値Ｋとを比較する。前記所定値Ｋは、前記基
準値ＩＭＥＰINT と同様に、予め基本噴射パルス幅Ｔｐ
（及び機関回転速度Ｎｅ）に対応してマップに記憶され
た値であって、そのときの基本噴射パルス幅Ｔｐ（及び
機関回転速度Ｎｅ）に基づいて設定される。
【００２８】機関が正常に燃焼していてかつ筒内圧セン
サ10ａ〜10ｄが所期の検出性能を有していれば、前記偏
差ΔＩＭＥＰは充分に小さな値になるはずであり、ステ
ップ４で前記偏差ΔＩＭＥＰが所定値Ｋ未満であると判
別されたときには、ステップ５へ進んで筒内圧センサ10
ａ〜10ｄの正常判定を行う。ここで、筒内圧センサ10ａ
〜10ｄは必要充分な検出性能が維持できていることにな
るが、前記偏差ΔＩＭＥＰが０でない場合には、失火検
出に大きな支障はないものの検出値に誤差を有している
ことになる。そこで、ステップ６では、前記偏差ΔＩＭ
ＥＰを０に近づける方向に筒内圧センサ10ａ〜10ｄの検
出値の補正値を学習し、失火検出時には、かかる補正値
で補正した検出値に基づいて失火の有無を判別する構成
とすることが好ましい。
サ10ａ〜10ｄが所期の検出性能を有していれば、前記偏
差ΔＩＭＥＰは充分に小さな値になるはずであり、ステ
ップ４で前記偏差ΔＩＭＥＰが所定値Ｋ未満であると判
別されたときには、ステップ５へ進んで筒内圧センサ10
ａ〜10ｄの正常判定を行う。ここで、筒内圧センサ10ａ
〜10ｄは必要充分な検出性能が維持できていることにな
るが、前記偏差ΔＩＭＥＰが０でない場合には、失火検
出に大きな支障はないものの検出値に誤差を有している
ことになる。そこで、ステップ６では、前記偏差ΔＩＭ
ＥＰを０に近づける方向に筒内圧センサ10ａ〜10ｄの検
出値の補正値を学習し、失火検出時には、かかる補正値
で補正した検出値に基づいて失火の有無を判別する構成
とすることが好ましい。
【００２９】一方、ステップ４で、前記偏差ΔＩＭＥＰ
が所定値Ｋ以上であると判別された場合には、筒内圧セ
ンサ10ａ〜10ｄの故障によってその検出出力が低下して
いる場合もあるが、一方で、失火が発生しているために
筒内圧が実際に低下している可能性もあり、直ちに筒内
圧センサ10ａ〜10ｄの故障を判定することはできない。
が所定値Ｋ以上であると判別された場合には、筒内圧セ
ンサ10ａ〜10ｄの故障によってその検出出力が低下して
いる場合もあるが、一方で、失火が発生しているために
筒内圧が実際に低下している可能性もあり、直ちに筒内
圧センサ10ａ〜10ｄの故障を判定することはできない。
【００３０】そのため、ステップ４で前記偏差ΔＩＭＥ
Ｐが所定値Ｋ以上であると判別されると、ステップ７へ
進み、前記クランク角センサ11からの検出信号（クラン
ク角速度）に基づいて正常燃焼状態が検出されているか
否かを判別する。尚、クランク角センサ11を用いた燃焼
状態の検出については後述する。即ち、前記偏差ΔＩＭ
ＥＰが所定値Ｋ以上であるとしても、そのときに実際に
異常燃焼（失火）が発生している場合には、所定値Ｋ以
上である偏差ΔＩＭＥＰは、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの
故障を示すものではない。一方、前記クランク角センサ
11からの検出信号に基づいて正常燃焼状態が検出されて
いるにも関わらず、前記偏差ΔＩＭＥＰが所定値Ｋ以上
である場合には、検出結果が食い違っていることにな
り、この場合には、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの故障であ
る可能性が高い。
Ｐが所定値Ｋ以上であると判別されると、ステップ７へ
進み、前記クランク角センサ11からの検出信号（クラン
ク角速度）に基づいて正常燃焼状態が検出されているか
否かを判別する。尚、クランク角センサ11を用いた燃焼
状態の検出については後述する。即ち、前記偏差ΔＩＭ
ＥＰが所定値Ｋ以上であるとしても、そのときに実際に
異常燃焼（失火）が発生している場合には、所定値Ｋ以
上である偏差ΔＩＭＥＰは、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの
故障を示すものではない。一方、前記クランク角センサ
11からの検出信号に基づいて正常燃焼状態が検出されて
いるにも関わらず、前記偏差ΔＩＭＥＰが所定値Ｋ以上
である場合には、検出結果が食い違っていることにな
り、この場合には、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの故障であ
る可能性が高い。
【００３１】そこで、ステップ７で前記クランク角セン
サ11からの検出信号に基づいて正常燃焼状態が検出され
ていると判別されたときには、ステップ８へ進んで、筒
内圧センサ10ａ〜10ｄの故障を判定し、筒内圧センサ10
ａ〜10ｄを用いた燃焼状態の検出を禁止し、また、好ま
しくはかかる故障判定結果を運転者にランプ等で警告す
る。
サ11からの検出信号に基づいて正常燃焼状態が検出され
ていると判別されたときには、ステップ８へ進んで、筒
内圧センサ10ａ〜10ｄの故障を判定し、筒内圧センサ10
ａ〜10ｄを用いた燃焼状態の検出を禁止し、また、好ま
しくはかかる故障判定結果を運転者にランプ等で警告す
る。
【００３２】一方、ステップ７で前記クランク角センサ
11からの検出信号に基づいて異常燃焼状態が検出されて
いると判別されたときには、前記所定値Ｋ以上の値とし
て算出された前記偏差ΔＩＭＥＰは、実際に異常燃焼が
生じていることに対応するものであると見做すことがで
きるので、この場合には、ステップ９へ進んで筒内圧セ
ンサ10ａ〜10ｄの正常を判定する。
11からの検出信号に基づいて異常燃焼状態が検出されて
いると判別されたときには、前記所定値Ｋ以上の値とし
て算出された前記偏差ΔＩＭＥＰは、実際に異常燃焼が
生じていることに対応するものであると見做すことがで
きるので、この場合には、ステップ９へ進んで筒内圧セ
ンサ10ａ〜10ｄの正常を判定する。
【００３３】このように、上記実施例によると、筒内圧
センサ10ａ〜10ｄの検出値から求めた積分値ＩＭＥＰ
と、該積分値の運転条件による予測値であって正常燃焼
状態に対応する基準値ＩＭＥＰINT との偏差が所定以上
であって、かつ、クランク角センサ11の検出信号（クラ
ンク角速度）に基づいて正常燃焼状態が検出されている
ときには、筒内圧センサ10ａ〜10ｄが正常燃焼状態の実
際の筒内圧に見合う検出信号を出力していないものと判
断し、以て、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの故障を判定す
る。
センサ10ａ〜10ｄの検出値から求めた積分値ＩＭＥＰ
と、該積分値の運転条件による予測値であって正常燃焼
状態に対応する基準値ＩＭＥＰINT との偏差が所定以上
であって、かつ、クランク角センサ11の検出信号（クラ
ンク角速度）に基づいて正常燃焼状態が検出されている
ときには、筒内圧センサ10ａ〜10ｄが正常燃焼状態の実
際の筒内圧に見合う検出信号を出力していないものと判
断し、以て、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの故障を判定す
る。
【００３４】従って、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの検出信
号ラインにおける断線，ショートなどの故障の他、劣化
や浸水（リーク）などによる出力レベルの変動について
も故障を判定することが可能であり、信頼性の高い故障
診断結果を提供することができる。尚、上記実施例で
は、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの検出信号から筒内圧積分
値ＩＭＥＰを算出し、かかる算出結果と基準値ＩＭＥＰ
INT とを比較させるようにしたが、所定クランク角位置
における筒内圧検出値をサンプリングさせたり、筒内圧
のピーク値をサンプリングさせ、かかるサンプリンク値
と運転条件（機関負荷）から予測される基準値とを比較
させるようにしても良い。但し、筒内圧検出値を積分さ
せる構成であれば、検出信号にノイズが発生しても診断
性能の悪化を抑制できるという効果がある。
号ラインにおける断線，ショートなどの故障の他、劣化
や浸水（リーク）などによる出力レベルの変動について
も故障を判定することが可能であり、信頼性の高い故障
診断結果を提供することができる。尚、上記実施例で
は、筒内圧センサ10ａ〜10ｄの検出信号から筒内圧積分
値ＩＭＥＰを算出し、かかる算出結果と基準値ＩＭＥＰ
INT とを比較させるようにしたが、所定クランク角位置
における筒内圧検出値をサンプリングさせたり、筒内圧
のピーク値をサンプリングさせ、かかるサンプリンク値
と運転条件（機関負荷）から予測される基準値とを比較
させるようにしても良い。但し、筒内圧検出値を積分さ
せる構成であれば、検出信号にノイズが発生しても診断
性能の悪化を抑制できるという効果がある。
【００３５】ところで、前記クランク角センサ11からの
検出信号を用いた燃焼状態の検出は、例えば以下のよう
にして行われる。まず、前記クランク角センサ11からの
検出信号に基づいてＴＤＣ周期ＴＩＮＴを計測すると共
に、該周期ＴＩＮＴを時系列的に記憶する。ここでは、
最新の計測周期をＴＩＮＴ１とし、前回の計測周期をＴ
ＩＮＴ２，前々回の計測周期をＴＩＮＴ３とし、同様に
して計測順が古くなるに従ってＴＩＮＴｎのｎを１ずつ
大きくするものとする。
検出信号を用いた燃焼状態の検出は、例えば以下のよう
にして行われる。まず、前記クランク角センサ11からの
検出信号に基づいてＴＤＣ周期ＴＩＮＴを計測すると共
に、該周期ＴＩＮＴを時系列的に記憶する。ここでは、
最新の計測周期をＴＩＮＴ１とし、前回の計測周期をＴ
ＩＮＴ２，前々回の計測周期をＴＩＮＴ３とし、同様に
して計測順が古くなるに従ってＴＩＮＴｎのｎを１ずつ
大きくするものとする。
【００３６】そして、前記周期ＴＩＮＴを用いて失火判
定値ＭＩＳＡを、 ＭＩＳＡ＝｛３×（TINT４−TINT５）＋（TINT４−TINT
１｝／TINT５3 として算出し、該失火判定値ＭＩＳＡが基準値Ｓ／Ｌ以
上であるときには、異常燃焼によってクランク角速度
（機関の燃焼状態に相関する状態量）の変動が生じてい
るものと判断する。
定値ＭＩＳＡを、 ＭＩＳＡ＝｛３×（TINT４−TINT５）＋（TINT４−TINT
１｝／TINT５3 として算出し、該失火判定値ＭＩＳＡが基準値Ｓ／Ｌ以
上であるときには、異常燃焼によってクランク角速度
（機関の燃焼状態に相関する状態量）の変動が生じてい
るものと判断する。
【００３７】従って、本実施例において、燃焼状態検出
手段は、前記クランク角センサ11が相当することにな
り、電子制御燃料噴射装置においては前記クランク角セ
ンサ11が備えられるのが一般的であるから、診断のため
の専用のセンサを設ける必要がなく、簡便に筒内圧セン
サ10ａ〜10ｄの診断を行わせることができる。但し、ク
ランク角速度に基づく燃焼状態の判別を上記失火判定値
ＭＩＳＡを用いた構成に限定するものではない。
手段は、前記クランク角センサ11が相当することにな
り、電子制御燃料噴射装置においては前記クランク角セ
ンサ11が備えられるのが一般的であるから、診断のため
の専用のセンサを設ける必要がなく、簡便に筒内圧セン
サ10ａ〜10ｄの診断を行わせることができる。但し、ク
ランク角速度に基づく燃焼状態の判別を上記失火判定値
ＭＩＳＡを用いた構成に限定するものではない。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる診断装置によると、筒内圧センサの出力が予測値
と食い違っていて、然も、別途の燃焼状態の検出によっ
て正常燃焼状態が検出されているときには、筒内圧セン
サの故障によって検出出力が実際の筒内圧に対応してい
ないものと見做して筒内圧センサの故障を判定する構成
としたので、断線，ショートなどの他に劣化や浸水（リ
ーク）による出力変動についても故障診断を行うことが
でき、高い信頼性の診断結果を提供できるという効果が
ある。
かかる診断装置によると、筒内圧センサの出力が予測値
と食い違っていて、然も、別途の燃焼状態の検出によっ
て正常燃焼状態が検出されているときには、筒内圧セン
サの故障によって検出出力が実際の筒内圧に対応してい
ないものと見做して筒内圧センサの故障を判定する構成
としたので、断線，ショートなどの他に劣化や浸水（リ
ーク）による出力変動についても故障診断を行うことが
でき、高い信頼性の診断結果を提供できるという効果が
ある。
【００３９】請求項２の発明にかかる診断装置による
と、筒内圧の積分値を用いて故障診断させる構成とする
ことで、検出信号にノイズが発生しても、診断性能が低
下することを抑制できるという効果がある。請求項３の
発明にかかる診断装置によると、クランク角速度に基づ
いて検出される燃焼状態によって、筒内圧センサが正し
い検出値を出力しているか否かを簡便に診断できる。
と、筒内圧の積分値を用いて故障診断させる構成とする
ことで、検出信号にノイズが発生しても、診断性能が低
下することを抑制できるという効果がある。請求項３の
発明にかかる診断装置によると、クランク角速度に基づ
いて検出される燃焼状態によって、筒内圧センサが正し
い検出値を出力しているか否かを簡便に診断できる。
【００４０】請求項４の発明にかかる診断装置による
と、筒内圧センサで正常燃焼時に検出されるであろう筒
内圧の予測値を、精度良く設定させることができるとい
う効果がある。
と、筒内圧センサで正常燃焼時に検出されるであろう筒
内圧の予測値を、精度良く設定させることができるとい
う効果がある。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図３】実施例における故障診断制御を示すフローチャ
ート。
ート。
【図４】機関負荷，回転と筒内圧積分値との相関を示す
線図。
線図。
【図５】筒内圧センサの故障による出力特性の変化を示
す線図。
す線図。
１ 内燃機関 10ａ〜10ｄ 筒内圧センサ 11 クランク角センサ 12 エアフローメータ 15 コントロールユニット
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧センサ
の診断装置であって、 機関運転条件に基づいて正常燃焼時に前記筒内圧センサ
で検出される筒内圧の予測値を設定する予測値設定手段
と、 該予測値設定手段で設定された予測値と前記筒内圧セン
サによる検出値との偏差を演算する検出誤差検出手段
と、 前記筒内圧センサとは別に設けられ、機関の燃焼状態に
相関する状態量を検出する燃焼状態検出手段と、 該燃焼状態検出手段で検出される状態量に基づいて燃焼
状態の正常・異常を判別する燃焼状態判別手段と、 前記検出誤差検出手段で演算される偏差の絶対値が所定
値以上であって、かつ、前記燃焼状態判別手段によって
燃焼状態が正常であることを判別されたときに、前記筒
内圧センサの故障を判定する筒内圧センサ故障判定手段
と、 を含んで構成されたことを特徴とする筒内圧センサの診
断装置。 - 【請求項２】前記予測値設定手段が、所定積分区間にお
ける筒内圧の積分値を予測値として設定し、前記検出誤
差検出手段が前記筒内圧センサで検出される筒内圧を前
記所定積分区間で積分した値と前記積分値として設定さ
れる予測値との偏差を演算する構成であることを特徴と
する請求項１記載の筒内圧センサの診断装置。 - 【請求項３】前記燃焼状態検出手段が、機関のクランク
角速度を燃焼状態に相関する状態量として検出すること
を特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の筒内圧
センサの診断装置。 - 【請求項４】前記予測値設定手段が、機関運転条件とし
て機関の吸入空気量又は吸入空気量相当値に基づいて予
測値を設定する構成であることを特徴とする請求項１，
２又は３のいずれかに記載の筒内圧センサの診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10666694A JPH07310585A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 筒内圧センサの診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10666694A JPH07310585A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 筒内圧センサの診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310585A true JPH07310585A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14439409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10666694A Pending JPH07310585A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 筒内圧センサの診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07310585A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7073485B2 (en) * | 2001-05-21 | 2006-07-11 | Ricardo Uk Limited | Engine management |
| JP2006336581A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010144670A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Denso Corp | 筒内圧センサの異常診断装置 |
| US7757545B2 (en) | 2004-05-20 | 2010-07-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Device and method for determining trouble of cylinder pressure sensor |
| JP2010223079A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Toyota Motor Corp | 筒内圧センサの故障診断装置 |
| JP2012501434A (ja) * | 2008-09-01 | 2012-01-19 | アー・ファウ・エル・リスト・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 繰り返して実行される作動サイクルを持つ制御対象のフィードバック制御を行うための方法および制御配列 |
| US9482177B2 (en) | 2011-04-28 | 2016-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| CN114483350A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-05-13 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机失火的诊断方法及装置 |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP10666694A patent/JPH07310585A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7073485B2 (en) * | 2001-05-21 | 2006-07-11 | Ricardo Uk Limited | Engine management |
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| EP1748175A4 (en) * | 2004-05-20 | 2013-05-15 | Honda Motor Co Ltd | DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING ANOMALY OF A CYLINDER PRESSURE DETECTOR |
| JP2006336581A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2012501434A (ja) * | 2008-09-01 | 2012-01-19 | アー・ファウ・エル・リスト・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 繰り返して実行される作動サイクルを持つ制御対象のフィードバック制御を行うための方法および制御配列 |
| JP2010144670A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Denso Corp | 筒内圧センサの異常診断装置 |
| JP2010223079A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Toyota Motor Corp | 筒内圧センサの故障診断装置 |
| US9482177B2 (en) | 2011-04-28 | 2016-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| CN114483350A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-05-13 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机失火的诊断方法及装置 |
| CN114483350B (zh) * | 2022-04-02 | 2022-08-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机失火的诊断方法及装置 |
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