JPH08261007A - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents
内燃機関の失火検出装置Info
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- JPH08261007A JPH08261007A JP6415395A JP6415395A JPH08261007A JP H08261007 A JPH08261007 A JP H08261007A JP 6415395 A JP6415395 A JP 6415395A JP 6415395 A JP6415395 A JP 6415395A JP H08261007 A JPH08261007 A JP H08261007A
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- exhaust
- exhaust temperature
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Abstract
(57)【要約】
【目的】簡易な構成により全運転領域で失火を高精度に
検出する。 【構成】排気マニホールド７のブランチ部21，22，23，
24に、薄膜型熱電対により構成される排気温度センサ3
1，32，33，34を設ける。そして、１燃焼サイクル中の
所定区間（例えば、排気行程中）における排気温度ＴAV
を検出する一方(S1,S2) 、予め定めたスライスレベルＴ
THを求め(S3)、ＴAVとＴTHとの偏差Ａを求める。そし
て、当該偏差Ａと予め定めた設定値Ｂとを比較すること
で(S4)、失火の有無を判断する(S5,S6) 。このように、
１燃焼サイクル中の排気温度の瞬間的な変化を応答性よ
く高精度に検出することができる排気温度センサ31，3
2，33，34を採用し、当該センサの検出結果に基づいて
失火の有無を判断するようにしたので、極めて簡単な構
成により全運転領域で高精度に失火を検出することがで
きる。
検出する。 【構成】排気マニホールド７のブランチ部21，22，23，
24に、薄膜型熱電対により構成される排気温度センサ3
1，32，33，34を設ける。そして、１燃焼サイクル中の
所定区間（例えば、排気行程中）における排気温度ＴAV
を検出する一方(S1,S2) 、予め定めたスライスレベルＴ
THを求め(S3)、ＴAVとＴTHとの偏差Ａを求める。そし
て、当該偏差Ａと予め定めた設定値Ｂとを比較すること
で(S4)、失火の有無を判断する(S5,S6) 。このように、
１燃焼サイクル中の排気温度の瞬間的な変化を応答性よ
く高精度に検出することができる排気温度センサ31，3
2，33，34を採用し、当該センサの検出結果に基づいて
失火の有無を判断するようにしたので、極めて簡単な構
成により全運転領域で高精度に失火を検出することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の失火を検出
する装置の改良に関する。
する装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関において失火が発生す
ると、未燃燃料の排出による排気有害成分の増大、触媒
コンバータの過熱化、アフターバーン、及び回転変動等
の種々の不具合が発生する。そこで、失火の発生を検出
し、失火検出時には、失火の発生を抑制するように燃料
噴射量、点火タイミング等を補正制御することが行なわ
れている。
ると、未燃燃料の排出による排気有害成分の増大、触媒
コンバータの過熱化、アフターバーン、及び回転変動等
の種々の不具合が発生する。そこで、失火の発生を検出
し、失火検出時には、失火の発生を抑制するように燃料
噴射量、点火タイミング等を補正制御することが行なわ
れている。
【０００３】なお、失火を検出する装置としては、従来
より、クランクシャフトの回転変動を検出して失火を検
出するもの（回転変動検出方式、例えば特開昭５９−１
５６７５号公報に開示のもの）、筒内圧力の変動を検出
するもの（筒内圧力検出方式、例えば特開昭６２−３０
９３２号公報に開示のもの）、或いは排気の空燃比を検
出するもの（空燃比検出方式）がある。
より、クランクシャフトの回転変動を検出して失火を検
出するもの（回転変動検出方式、例えば特開昭５９−１
５６７５号公報に開示のもの）、筒内圧力の変動を検出
するもの（筒内圧力検出方式、例えば特開昭６２−３０
９３２号公報に開示のもの）、或いは排気の空燃比を検
出するもの（空燃比検出方式）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
失火検出装置では、以下のような問題があった。つま
り、回転変動検出方式のものでは、クランクシャフトの
回転変動の検出結果に基づいて失火を検出するため、駆
動系からの逆入力（不整路面走行時等）により誤検出し
てしまう場合があり、失火の検出精度が低かった。ま
た、図７に示すように、機関の多気筒化が進むと、失火
による影響が現れ難くなるので、検出精度が低下すると
いう問題がある。
失火検出装置では、以下のような問題があった。つま
り、回転変動検出方式のものでは、クランクシャフトの
回転変動の検出結果に基づいて失火を検出するため、駆
動系からの逆入力（不整路面走行時等）により誤検出し
てしまう場合があり、失火の検出精度が低かった。ま
た、図７に示すように、機関の多気筒化が進むと、失火
による影響が現れ難くなるので、検出精度が低下すると
いう問題がある。
【０００５】そして、筒内圧力検出方式のものでは、ア
イドル運転領域等の燃焼圧力の増大が比較的少ない領域
では、失火と正常燃焼との区別が難しく、失火検出精度
が低かった。また、高価な筒内圧力センサ、筒内圧力処
理用マイクロコンピュータ（周波数抽出・分析等）が必
要となると共に、細かなクランク角度毎に全気筒の筒内
圧力を記憶しておくための大きな容量のコンピュータが
必要になるという問題もあった。
イドル運転領域等の燃焼圧力の増大が比較的少ない領域
では、失火と正常燃焼との区別が難しく、失火検出精度
が低かった。また、高価な筒内圧力センサ、筒内圧力処
理用マイクロコンピュータ（周波数抽出・分析等）が必
要となると共に、細かなクランク角度毎に全気筒の筒内
圧力を記憶しておくための大きな容量のコンピュータが
必要になるという問題もあった。
【０００６】また、空燃比検出方式のものでは、排気中
の酸素の濃度を検出するため応答性が悪いと共に、例え
ば空燃比がリーン側に固定されたような場合には、失火
による空燃比のリーン化との区別が困難となるため、酸
素センサの出力からでは失火の検出が困難であるという
問題があった。本発明は、かかる従来の実情に鑑みなさ
れたものであり、簡易かつ容易な構成により全運転領域
で失火を高精度に検出することができる内燃機関の失火
検出装置を提供することを目的とする。また、当該装置
の一層の高精度化、実用性の向上を図ることもその目的
とする。
の酸素の濃度を検出するため応答性が悪いと共に、例え
ば空燃比がリーン側に固定されたような場合には、失火
による空燃比のリーン化との区別が困難となるため、酸
素センサの出力からでは失火の検出が困難であるという
問題があった。本発明は、かかる従来の実情に鑑みなさ
れたものであり、簡易かつ容易な構成により全運転領域
で失火を高精度に検出することができる内燃機関の失火
検出装置を提供することを目的とする。また、当該装置
の一層の高精度化、実用性の向上を図ることもその目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明にかかる内燃機関の失火検出装置は、図１に示
すように、内燃機関の排気温度を１燃焼サイクル毎に検
出できる排気温度検出手段と、前記排気温度検出手段の
検出値に基づいて失火の有無を検出する失火検出手段
と、を含んで構成するようにした。
載の発明にかかる内燃機関の失火検出装置は、図１に示
すように、内燃機関の排気温度を１燃焼サイクル毎に検
出できる排気温度検出手段と、前記排気温度検出手段の
検出値に基づいて失火の有無を検出する失火検出手段
と、を含んで構成するようにした。
【０００８】請求項２に記載の発明では、前記失火検出
手段を、１燃焼サイクル中の予め定めた区間における前
記排気温度検出手段の検出値の平均値と、予め定めた設
定値と、を比較することで、失火の有無を検出するよう
に構成した。請求項３に記載の発明では、１燃焼サイク
ル中の前記排気温度検出手段の検出値と、予め定めた設
定値と、に基づいて、前記設定値を学習更新する設定値
学習更新手段を含んで構成するようにした。
手段を、１燃焼サイクル中の予め定めた区間における前
記排気温度検出手段の検出値の平均値と、予め定めた設
定値と、を比較することで、失火の有無を検出するよう
に構成した。請求項３に記載の発明では、１燃焼サイク
ル中の前記排気温度検出手段の検出値と、予め定めた設
定値と、に基づいて、前記設定値を学習更新する設定値
学習更新手段を含んで構成するようにした。
【０００９】請求項４に記載の発明では、前記予め定め
た設定値を、機関運転状態に応じて設定するようにし
た。請求項５に記載の発明では、前記排気温度検出手段
を、シリンダヘッドと排気マニホールドとの間のガスケ
ット部に配設するようにした。
た設定値を、機関運転状態に応じて設定するようにし
た。請求項５に記載の発明では、前記排気温度検出手段
を、シリンダヘッドと排気マニホールドとの間のガスケ
ット部に配設するようにした。
【００１０】
【作用】上記構成を備えた請求項１に記載の発明にかか
る内燃機関の失火検出装置では、前記排気温度検出手段
を介して、内燃機関の排気温度を１燃焼サイクル毎に応
答性よく検出し、その結果に基づいて、失火の有無を検
出するようにする。これにより、従来の装置に対して、
極めて簡単な構成で、容易かつ高精度に、然も全運転領
域において失火を検出することができるようになる。
る内燃機関の失火検出装置では、前記排気温度検出手段
を介して、内燃機関の排気温度を１燃焼サイクル毎に応
答性よく検出し、その結果に基づいて、失火の有無を検
出するようにする。これにより、従来の装置に対して、
極めて簡単な構成で、容易かつ高精度に、然も全運転領
域において失火を検出することができるようになる。
【００１１】請求項２に記載の発明では、１燃焼サイク
ル中の予め定めた区間における前記排気温度検出手段の
検出値の平均値と、予め定めた設定値と、を比較するこ
とで、失火の有無を検出するようにする。これにより、
例えば、最高温度値( 或いは、所定クランク角度位置に
おける瞬間的な排気温度）と予め定めた設定値とを比較
して失火の検出を行なうようにした場合に比べて、ノイ
ズ等の影響を排除して高精度に失火検出を行なうことが
できるようになる。
ル中の予め定めた区間における前記排気温度検出手段の
検出値の平均値と、予め定めた設定値と、を比較するこ
とで、失火の有無を検出するようにする。これにより、
例えば、最高温度値( 或いは、所定クランク角度位置に
おける瞬間的な排気温度）と予め定めた設定値とを比較
して失火の検出を行なうようにした場合に比べて、ノイ
ズ等の影響を排除して高精度に失火検出を行なうことが
できるようになる。
【００１２】請求項３に記載の発明では、前記設定値学
習更新手段を介して、１燃焼サイクル中の前記排気温度
検出手段の検出値と、予め定めた設定値と、に基づい
て、前記設定値を学習更新するようにする。これによ
り、機関個体差，気筒間差やセンサ個体差等における失
火判定精度のバラツキを修正することができるようにな
る。
習更新手段を介して、１燃焼サイクル中の前記排気温度
検出手段の検出値と、予め定めた設定値と、に基づい
て、前記設定値を学習更新するようにする。これによ
り、機関個体差，気筒間差やセンサ個体差等における失
火判定精度のバラツキを修正することができるようにな
る。
【００１３】請求項４に記載の発明では、前記予め定め
た設定値を、機関運転状態に応じて設定するようにした
ので、運転状態が異なっても、高精度に失火検出を行な
えるようになる。請求項５に記載の発明では、前記排気
温度検出手段を、シリンダヘッドと排気マニホールドと
の間のガスケット部に配設するようにしたので、作業性
等が向上しコスト低減等を促進することができる。
た設定値を、機関運転状態に応じて設定するようにした
ので、運転状態が異なっても、高精度に失火検出を行な
えるようになる。請求項５に記載の発明では、前記排気
温度検出手段を、シリンダヘッドと排気マニホールドと
の間のガスケット部に配設するようにしたので、作業性
等が向上しコスト低減等を促進することができる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明にかかる実施例を図面に基づい
て説明する。第１の実施例の全体構成を示す図２におい
て、機関１には、図示しないエアクリーナから吸気ダク
ト２、スロットル弁３及び吸気マニホールド４を介して
空気が吸入される。吸気マニホールド４の各ブランチ部
には、各気筒別に燃料噴射弁５が設けられている。この
燃料噴射弁５は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電
停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述す
るコントロールユニット50からの駆動パルス信号により
通電されて開弁し、燃料ポンプから圧送されてプレッシ
ャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を、機
関１に噴射供給する。本実施例では、直列４気筒の機関
について説明するが、勿論他の型式・気筒数であって構
わない。
て説明する。第１の実施例の全体構成を示す図２におい
て、機関１には、図示しないエアクリーナから吸気ダク
ト２、スロットル弁３及び吸気マニホールド４を介して
空気が吸入される。吸気マニホールド４の各ブランチ部
には、各気筒別に燃料噴射弁５が設けられている。この
燃料噴射弁５は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電
停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述す
るコントロールユニット50からの駆動パルス信号により
通電されて開弁し、燃料ポンプから圧送されてプレッシ
ャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を、機
関１に噴射供給する。本実施例では、直列４気筒の機関
について説明するが、勿論他の型式・気筒数であって構
わない。
【００１５】機関１の各燃焼室には点火栓６が設けられ
ており、これにより火花点火して混合気を燃焼させる。
そして、機関１からは、排気マニホールド７、排気ダク
ト８、排気浄化触媒としての三元触媒９、図示しない消
音装置を介して排気が大気中に排出される。ここで、三
元触媒９は排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯX の還元を
行って排気を浄化するものである。
ており、これにより火花点火して混合気を燃焼させる。
そして、機関１からは、排気マニホールド７、排気ダク
ト８、排気浄化触媒としての三元触媒９、図示しない消
音装置を介して排気が大気中に排出される。ここで、三
元触媒９は排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯX の還元を
行って排気を浄化するものである。
【００１６】なお、前記排気マニホールド７の気筒毎の
ブランチ部21，22，23，24には、気筒毎の排気温度を検
出する排気温度センサ31，32，33，34がそれぞれ設けら
れている。これら排気温度センサ31，32，33，34の出力
信号は、後述のコントロールユニット50に入力されてい
る。ここで、本実施例において使用する排気温度センサ
31，32，33，34の構造について、図３を参照して、概略
説明する。本実施例では、排気温度センサ31，32，33，
34として、１燃焼サイクル毎の失火の有無を高精度に検
出できるように、瞬間的な温度変化を高精度に検出する
ことができる薄膜型熱電対と言われるものを用いてい
る。この薄膜型熱電対は、通常の熱電対に対して、熱容
量等を小さくしてその検出応答性を高めるべく、図３
（Ａ），図３（Ｂ）に示すように、温度検出部たる熱接
点Ａを薄膜電極層Ｂ（Ｎｉ−Ｃｒ，０．３〜０．４μ
ｍ）と薄膜電極層Ｃ（Constantan，０．３〜０．４μ
ｍ）とを接合させて形成する構成となっている。そし
て、図３（Ｂ）に示すように、薄膜電極層Ｂには接触子
Ｄ（Ｎｉ−Ｃｒ）が接続され、薄膜電極層Ｃには接触子
Ｅ（Constantan）が接続され、これら各接触子に接続さ
れるリード線から検出信号が取り出されるようになって
いる。なお、薄膜電極層Ｂ，薄膜電極層Ｃの下には、セ
ンサボディＸ（熱膨張率をセンサ取付部と合わせるため
に通常取付部と同様の材料で形成される）との絶縁を確
保するための絶縁層Ｆ（Ｓｉ3 Ｎ4 ，１〜２μｍ）が設
けられている。さらに、図３（Ｃ）に示すように、熱接
点Ａ，薄膜電極層Ｂ，薄膜電極層Ｃの表面を覆うよう
に、保護層Ｇ（ポリイミド，２〜３μｍ）が設けられて
いる。なお、図３（Ａ）中の熱接点Ｙは、通常のＮｉＣ
ｒ−Constantanからなる熱電対で、例えば平均的な温度
を測定するためのものであり、本実施例においては瞬時
温度変化を測定するための熱接点Ａの温度補償等に利用
されるものである。
ブランチ部21，22，23，24には、気筒毎の排気温度を検
出する排気温度センサ31，32，33，34がそれぞれ設けら
れている。これら排気温度センサ31，32，33，34の出力
信号は、後述のコントロールユニット50に入力されてい
る。ここで、本実施例において使用する排気温度センサ
31，32，33，34の構造について、図３を参照して、概略
説明する。本実施例では、排気温度センサ31，32，33，
34として、１燃焼サイクル毎の失火の有無を高精度に検
出できるように、瞬間的な温度変化を高精度に検出する
ことができる薄膜型熱電対と言われるものを用いてい
る。この薄膜型熱電対は、通常の熱電対に対して、熱容
量等を小さくしてその検出応答性を高めるべく、図３
（Ａ），図３（Ｂ）に示すように、温度検出部たる熱接
点Ａを薄膜電極層Ｂ（Ｎｉ−Ｃｒ，０．３〜０．４μ
ｍ）と薄膜電極層Ｃ（Constantan，０．３〜０．４μ
ｍ）とを接合させて形成する構成となっている。そし
て、図３（Ｂ）に示すように、薄膜電極層Ｂには接触子
Ｄ（Ｎｉ−Ｃｒ）が接続され、薄膜電極層Ｃには接触子
Ｅ（Constantan）が接続され、これら各接触子に接続さ
れるリード線から検出信号が取り出されるようになって
いる。なお、薄膜電極層Ｂ，薄膜電極層Ｃの下には、セ
ンサボディＸ（熱膨張率をセンサ取付部と合わせるため
に通常取付部と同様の材料で形成される）との絶縁を確
保するための絶縁層Ｆ（Ｓｉ3 Ｎ4 ，１〜２μｍ）が設
けられている。さらに、図３（Ｃ）に示すように、熱接
点Ａ，薄膜電極層Ｂ，薄膜電極層Ｃの表面を覆うよう
に、保護層Ｇ（ポリイミド，２〜３μｍ）が設けられて
いる。なお、図３（Ａ）中の熱接点Ｙは、通常のＮｉＣ
ｒ−Constantanからなる熱電対で、例えば平均的な温度
を測定するためのものであり、本実施例においては瞬時
温度変化を測定するための熱接点Ａの温度補償等に利用
されるものである。
【００１７】なお、センサボディＸを、排気弁下流側排
気ポート内壁或いは排気マニホールド７のブランチ部内
壁等に取り付ける（貼り付ける，或いは埋め込む）よう
にしてもよいが、加工，取付，交換容易性等の観点から
は、図４に示すように、シリンダヘッドと排気マニホー
ルド７との間に介装される、ガスケット７Ａに取り付け
るようにするのが好ましい。ところで、排気ポート内壁
或いはガスケット７Ａに排気温度センサ31〜34を設ける
場合には、本実施例のようなブランチ部を有する排気マ
ニホールド７を採用しない機関にも、本実施例の各気筒
失火検出制御を適用することができる。
気ポート内壁或いは排気マニホールド７のブランチ部内
壁等に取り付ける（貼り付ける，或いは埋め込む）よう
にしてもよいが、加工，取付，交換容易性等の観点から
は、図４に示すように、シリンダヘッドと排気マニホー
ルド７との間に介装される、ガスケット７Ａに取り付け
るようにするのが好ましい。ところで、排気ポート内壁
或いはガスケット７Ａに排気温度センサ31〜34を設ける
場合には、本実施例のようなブランチ部を有する排気マ
ニホールド７を採用しない機関にも、本実施例の各気筒
失火検出制御を適用することができる。
【００１８】ところで、図２で図示しないカムシャフト
或いはクランクシャフトには、気筒判別（ＲＥＦ信号）
用のパルス信号を出力するＲＥＦ信号用クランク角セン
サ10と、クランク角度所定角度（例えば１度）毎（ＰＯ
Ｓ信号）にパルス信号を出力するＰＯＳ信号用クランク
角センサ11と、が設けられている。これらのセンサの出
力信号は、コントロールユニット50に入力される。な
お、これらセンサは一体として構成することも可能であ
る。
或いはクランクシャフトには、気筒判別（ＲＥＦ信号）
用のパルス信号を出力するＲＥＦ信号用クランク角セン
サ10と、クランク角度所定角度（例えば１度）毎（ＰＯ
Ｓ信号）にパルス信号を出力するＰＯＳ信号用クランク
角センサ11と、が設けられている。これらのセンサの出
力信号は、コントロールユニット50に入力される。な
お、これらセンサは一体として構成することも可能であ
る。
【００１９】コントロールユニット50は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータからなり、各
種センサからの入力信号を受け、燃料噴射弁５、点火栓
６の作動等を制御する。ここで、失火検出手段としての
コントロールユニット50が行なう失火検出制御につい
て、図５のフローチャートに従って説明する。当該フロ
ーは各気筒毎に実行される。
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータからなり、各
種センサからの入力信号を受け、燃料噴射弁５、点火栓
６の作動等を制御する。ここで、失火検出手段としての
コントロールユニット50が行なう失火検出制御につい
て、図５のフローチャートに従って説明する。当該フロ
ーは各気筒毎に実行される。
【００２０】ステップ１（図では、Ｓ１と記してある。
以下、同様。）では、１燃焼サイクル中、例えば排気行
程中の所定期間（排気弁の開弁期間中が好ましい。例え
ば、ＢＢＤＣ（下死点前) ４０度ＣＡ（クランク角度）
〜ＴＤＣ（上死点後）１０度ＣＡ）における排気温度セ
ンサ31（他の気筒におけるフロー実行中は、排気温度セ
ンサ32，33，34）の出力信号に基づいて、該当気筒の排
気温度ＴEXをサンプリングする。
以下、同様。）では、１燃焼サイクル中、例えば排気行
程中の所定期間（排気弁の開弁期間中が好ましい。例え
ば、ＢＢＤＣ（下死点前) ４０度ＣＡ（クランク角度）
〜ＴＤＣ（上死点後）１０度ＣＡ）における排気温度セ
ンサ31（他の気筒におけるフロー実行中は、排気温度セ
ンサ32，33，34）の出力信号に基づいて、該当気筒の排
気温度ＴEXをサンプリングする。
【００２１】ステップ２では、サンプリング期間内の平
均排気温度ＴAVを求める。ステップ３では、フロー中に
示すような予めコントロールユニット５０内に設定記憶
してあるテーブル（機関回転速度Ｎｅと負荷Ｔｐとか
ら、排気温度Ｔthを検索するためのテーブル）を検索し
て、失火した場合に得られるであろう排気温度Ｔth（失
火判定のスライスレベル）を設定する。なお、スライス
レベル排気温度Ｔthは、予め実験等により求めておくこ
とも理論計算等により求めることもできるものである。
均排気温度ＴAVを求める。ステップ３では、フロー中に
示すような予めコントロールユニット５０内に設定記憶
してあるテーブル（機関回転速度Ｎｅと負荷Ｔｐとか
ら、排気温度Ｔthを検索するためのテーブル）を検索し
て、失火した場合に得られるであろう排気温度Ｔth（失
火判定のスライスレベル）を設定する。なお、スライス
レベル排気温度Ｔthは、予め実験等により求めておくこ
とも理論計算等により求めることもできるものである。
【００２２】ステップ４では、実際に排気温度センサ31
により検出された排気温度ＴAVと、スライスレベル排気
温度Ｔthと、の偏差Ａ（＝ＴAV−Ｔth）を求め、当該偏
差Ａと所定値Ｂ（例えば、０）とを比較する。偏差Ａが
所定値Ｂより大きい場合には、ステップ５へ進み、正常
に燃焼が行なわれていると（失火していないと）判断
し、失火フラグを０にセットして、本フローを終了す
る。
により検出された排気温度ＴAVと、スライスレベル排気
温度Ｔthと、の偏差Ａ（＝ＴAV−Ｔth）を求め、当該偏
差Ａと所定値Ｂ（例えば、０）とを比較する。偏差Ａが
所定値Ｂより大きい場合には、ステップ５へ進み、正常
に燃焼が行なわれていると（失火していないと）判断
し、失火フラグを０にセットして、本フローを終了す
る。
【００２３】一方、偏差Ａが所定値Ｂ以下の場合には、
ステップ６へ進み、排気温度ＴAVが低く失火が発生して
いると判断し、失火フラグを１にセットして、本フロー
を終了する。上記フローにより失火が検出された気筒
（失火フラグが１にセットされた気筒）に対して、例え
ばコントロールユニット50は燃料噴射量、点火時期等を
制御して、失火の発生を最小に抑制し、未燃燃料の排出
による排気有害成分の増大、触媒コンバータの過熱化、
アフターバーン、及び回転変動等を抑制するようになっ
ている。
ステップ６へ進み、排気温度ＴAVが低く失火が発生して
いると判断し、失火フラグを１にセットして、本フロー
を終了する。上記フローにより失火が検出された気筒
（失火フラグが１にセットされた気筒）に対して、例え
ばコントロールユニット50は燃料噴射量、点火時期等を
制御して、失火の発生を最小に抑制し、未燃燃料の排出
による排気有害成分の増大、触媒コンバータの過熱化、
アフターバーン、及び回転変動等を抑制するようになっ
ている。
【００２４】このように、本実施例によれば、排気行程
中の排気温度の瞬間的な変化を応答性良く高精度に検出
することができる薄膜型熱電対等の排気温度センサ31〜
34を採用し、当該排気温度センサ31〜34の検出値に基づ
いて、失火の有無を検出するようにしたので、従来の失
火検出装置に対して、極めて簡単な構成で、容易かつ高
精度に、然も全運転領域において失火を検出することが
できる。
中の排気温度の瞬間的な変化を応答性良く高精度に検出
することができる薄膜型熱電対等の排気温度センサ31〜
34を採用し、当該排気温度センサ31〜34の検出値に基づ
いて、失火の有無を検出するようにしたので、従来の失
火検出装置に対して、極めて簡単な構成で、容易かつ高
精度に、然も全運転領域において失火を検出することが
できる。
【００２５】なお、本実施例では、排気温度センサの検
出値を平均化するようにして説明したが、ノイズ等が問
題とならない場合には、最高温度値( 或いは、所定クラ
ンク角度位置における瞬間的な排気温度）とスライスレ
ベルとを比較して失火の検出を行なうようにすることも
できる。また、温度変化量（最高最低温度差）によって
も失火検出を行なうようにすることもできる。次に、第
２の実施例について説明する。
出値を平均化するようにして説明したが、ノイズ等が問
題とならない場合には、最高温度値( 或いは、所定クラ
ンク角度位置における瞬間的な排気温度）とスライスレ
ベルとを比較して失火の検出を行なうようにすることも
できる。また、温度変化量（最高最低温度差）によって
も失火検出を行なうようにすることもできる。次に、第
２の実施例について説明する。
【００２６】第２の実施例の全体構成は、第１の実施例
と略同様であり、コントロールユニット５０が行なう失
火検出制御のみが異なるので、全体構成についての説明
は省略し、失火検出制御について図６のフローチャート
に従って説明する。即ち、ステップ１１，ステップ１２
では、図５のフローチャートのステップ１，ステップ２
同様にして、１燃焼サイクル中、例えば排気行程中の所
定期間（排気弁の開弁期間中が失火判定精度が向上する
ので好ましい。例えば、下死点前４０度〜上死点後１０
度ＣＡ）における排気温度センサ31（或いは、排気温度
センサ32，33，34）の出力信号に基づいて、当該気筒の
排気温度ＴEXをサンプリングして、サンプリング期間内
の平均排気温度ＴAVを求める。
と略同様であり、コントロールユニット５０が行なう失
火検出制御のみが異なるので、全体構成についての説明
は省略し、失火検出制御について図６のフローチャート
に従って説明する。即ち、ステップ１１，ステップ１２
では、図５のフローチャートのステップ１，ステップ２
同様にして、１燃焼サイクル中、例えば排気行程中の所
定期間（排気弁の開弁期間中が失火判定精度が向上する
ので好ましい。例えば、下死点前４０度〜上死点後１０
度ＣＡ）における排気温度センサ31（或いは、排気温度
センサ32，33，34）の出力信号に基づいて、当該気筒の
排気温度ＴEXをサンプリングして、サンプリング期間内
の平均排気温度ＴAVを求める。
【００２７】ステップ１３では、フロー中に示すような
予めコントロールユニット５０内に設定記憶してあるテ
ーブル（機関回転速度Ｎｅと負荷Ｔｐとから、排気温度
Ｔthを検索するためのテーブル）を検索して、失火した
場合に得られるであろう排気温度Ｔth（失火判定のスラ
イスレベル）を設定する。なお、スライスレベル排気温
度Ｔthは、予め実験等により求めておくことも理論計算
等により求めることができるものである。
予めコントロールユニット５０内に設定記憶してあるテ
ーブル（機関回転速度Ｎｅと負荷Ｔｐとから、排気温度
Ｔthを検索するためのテーブル）を検索して、失火した
場合に得られるであろう排気温度Ｔth（失火判定のスラ
イスレベル）を設定する。なお、スライスレベル排気温
度Ｔthは、予め実験等により求めておくことも理論計算
等により求めることができるものである。
【００２８】ステップ１４では、フロー中に示すような
テーブルを参照して、機関回転速度Ｎｅと負荷Ｔｐとに
基づいて、スライスレベルＴthの補正値αを検索により
求める。ステップ１５では、平均排気温度ＴAVと、（Ｔ
th＋α）と、の偏差Ａ’を求め、当該偏差Ａ’と所定値
Ｂ’（例えば、０）とを比較する。
テーブルを参照して、機関回転速度Ｎｅと負荷Ｔｐとに
基づいて、スライスレベルＴthの補正値αを検索により
求める。ステップ１５では、平均排気温度ＴAVと、（Ｔ
th＋α）と、の偏差Ａ’を求め、当該偏差Ａ’と所定値
Ｂ’（例えば、０）とを比較する。
【００２９】偏差Ａ’が所定値Ｂ’より大きい場合に
は、ステップ１６へ進み、正常に燃焼が行なわれている
と（失火していないと）判断し、失火フラグを０にセッ
トして、ステップ１７へ進む。一方、偏差Ａ’が所定値
Ｂ’以下の場合には、ステップ１９へ進み、排気温度Ｔ
AVが低く失火が発生していると判断し、失火フラグを１
にセットして、本フローを終了する。
は、ステップ１６へ進み、正常に燃焼が行なわれている
と（失火していないと）判断し、失火フラグを０にセッ
トして、ステップ１７へ進む。一方、偏差Ａ’が所定値
Ｂ’以下の場合には、ステップ１９へ進み、排気温度Ｔ
AVが低く失火が発生していると判断し、失火フラグを１
にセットして、本フローを終了する。
【００３０】ステップ１７では、今回のサイクルでの学
習値α0 を、下式に従い演算する。 α0 ←ＴAV×０．５−Ｔth なお、上式中の０．５は係数であり、目標の失火検出感
度が得られるように適宜変更して構わない。ステップ１
８では、下式に従い、新たな学習値αを加重平均により
求め、ステップ１４において説明したテーブルに記憶さ
れている値αを更新する。
習値α0 を、下式に従い演算する。 α0 ←ＴAV×０．５−Ｔth なお、上式中の０．５は係数であり、目標の失火検出感
度が得られるように適宜変更して構わない。ステップ１
８では、下式に従い、新たな学習値αを加重平均により
求め、ステップ１４において説明したテーブルに記憶さ
れている値αを更新する。
【００３１】 α ←α×９９／１００＋α0 ×１／１００ その後、本フローを終了する。このように、本実施例に
よれば、第１の実施例同様に、排気行程中の排気温度の
瞬間的な変化を応答性良く高精度に検出することができ
る薄膜型熱電対等の排気温度センサ31〜34を採用し、当
該排気温度センサ31〜34の検出値に基づいて、失火の有
無を検出するようにしたので、従来の失火検出装置に対
して、極めて簡単な構成で、容易かつ高精度に、然も全
運転領域において失火を検出することができると共に、
失火でないと判定された場合には、そのときの実測の平
均排気温度ＴAVに係数を掛けた値と、スライスレベルＴ
thと、の偏差に基づいて、スライスレベル補正値αを修
正するようにしたので、機関個体差，気筒間差やセンサ
個体差等における失火判定精度のバラツキを修正するこ
とができる。
よれば、第１の実施例同様に、排気行程中の排気温度の
瞬間的な変化を応答性良く高精度に検出することができ
る薄膜型熱電対等の排気温度センサ31〜34を採用し、当
該排気温度センサ31〜34の検出値に基づいて、失火の有
無を検出するようにしたので、従来の失火検出装置に対
して、極めて簡単な構成で、容易かつ高精度に、然も全
運転領域において失火を検出することができると共に、
失火でないと判定された場合には、そのときの実測の平
均排気温度ＴAVに係数を掛けた値と、スライスレベルＴ
thと、の偏差に基づいて、スライスレベル補正値αを修
正するようにしたので、機関個体差，気筒間差やセンサ
個体差等における失火判定精度のバラツキを修正するこ
とができる。
【００３２】なお、本実施例では、排気温度センサの検
出値を平均化するようにして説明したが、ノイズ等が問
題とならない場合には、最高温度値( 或いは、所定クラ
ンク角度位置における瞬間的な排気温度）に基づいて、
或いは排気行程中の温度変化量（最高最低温度差）によ
っても失火検出、及び補正値の修正を行なうようにする
こともできる。
出値を平均化するようにして説明したが、ノイズ等が問
題とならない場合には、最高温度値( 或いは、所定クラ
ンク角度位置における瞬間的な排気温度）に基づいて、
或いは排気行程中の温度変化量（最高最低温度差）によ
っても失火検出、及び補正値の修正を行なうようにする
こともできる。
【００３３】ところで、上記各実施例では、各気筒毎に
排気温度センサを設け、各気筒毎に排気温度を検出する
ようにしたが、やや精度が低下するものの、上記各実施
例で説明した１燃焼サイクル中の排気温度変化を検出で
きる排気温度センサを使用すれば、排気合流後におい
て、単一の排気温度センサを備えるようにしても、特定
気筒の失火の有無を検出することができる。つまり、燃
焼順序は決まっているので、燃焼サイクルと同一サイク
ルで排気温度センサに到達してくる排気弁開弁中に流出
される高温の排気を区別できる位置（排気温度の高低の
周期性が維持される位置）に排気温度センサを設けてお
けば、失火した気筒があれば、排気温度の高低の周期性
がその気筒で途切れることになるので、これに基づいて
失火検出および失火した気筒を特定することができる。
排気温度センサを設け、各気筒毎に排気温度を検出する
ようにしたが、やや精度が低下するものの、上記各実施
例で説明した１燃焼サイクル中の排気温度変化を検出で
きる排気温度センサを使用すれば、排気合流後におい
て、単一の排気温度センサを備えるようにしても、特定
気筒の失火の有無を検出することができる。つまり、燃
焼順序は決まっているので、燃焼サイクルと同一サイク
ルで排気温度センサに到達してくる排気弁開弁中に流出
される高温の排気を区別できる位置（排気温度の高低の
周期性が維持される位置）に排気温度センサを設けてお
けば、失火した気筒があれば、排気温度の高低の周期性
がその気筒で途切れることになるので、これに基づいて
失火検出および失火した気筒を特定することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明にかかる内燃機関の失火検出装置によれば、極めて
簡単な構成で、容易かつ高精度に、然も全運転領域にお
いて失火を検出することができる。請求項２に記載の発
明によれば、１燃焼サイクル中の予め定めた区間におけ
る前記排気温度検出手段の検出値の平均値と、予め定め
た設定値と、を比較することで、失火の有無を検出する
ようにしたので、最高温度値( 或いは、所定クランク角
度位置における瞬間的な排気温度）と予め定めた設定値
とを比較して失火の検出を行なうようにした場合に比べ
て、ノイズ等の影響が排除され、以って高精度に失火検
出を行なうことができる。
発明にかかる内燃機関の失火検出装置によれば、極めて
簡単な構成で、容易かつ高精度に、然も全運転領域にお
いて失火を検出することができる。請求項２に記載の発
明によれば、１燃焼サイクル中の予め定めた区間におけ
る前記排気温度検出手段の検出値の平均値と、予め定め
た設定値と、を比較することで、失火の有無を検出する
ようにしたので、最高温度値( 或いは、所定クランク角
度位置における瞬間的な排気温度）と予め定めた設定値
とを比較して失火の検出を行なうようにした場合に比べ
て、ノイズ等の影響が排除され、以って高精度に失火検
出を行なうことができる。
【００３５】請求項３に記載の発明によれば、機関個体
差，気筒間差やセンサ個体差等における失火判定精度の
バラツキを修正することができる。請求項４に記載の発
明によれば、運転状態が異なっても、高精度に失火検出
を行なうことができる。請求項５に記載の発明によれ
ば、前記排気温度検出手段を、シリンダヘッドと排気マ
ニホールドとの間のガスケット部に配設するようにした
ので、作業性等が向上しコスト低減等を促進することが
できる。
差，気筒間差やセンサ個体差等における失火判定精度の
バラツキを修正することができる。請求項４に記載の発
明によれば、運転状態が異なっても、高精度に失火検出
を行なうことができる。請求項５に記載の発明によれ
ば、前記排気温度検出手段を、シリンダヘッドと排気マ
ニホールドとの間のガスケット部に配設するようにした
ので、作業性等が向上しコスト低減等を促進することが
できる。
【図１】 本発明にかかるブロック図
【図２】 本発明の第１の実施例の全体構成図
【図３】 （Ａ）は、同上実施例における排気温度セン
サの全体構造図。（Ｂ），（Ｃ）は、（Ａ）の部分拡大
断面図。
サの全体構造図。（Ｂ），（Ｃ）は、（Ａ）の部分拡大
断面図。
【図４】 同上排気温度センサの取付位置を説明する
図。
図。
【図５】 同上実施例における失火検出制御を示すフロ
ーチャート
ーチャート
【図６】 本発明の第２の実施例における失火検出制御
を示すフローチャート
を示すフローチャート
【図７】 従来の装置の問題点を説明する図。
１ 機関 ７ 排気マニホールド ７Ａ ガスケット 10 ＲＥＦ信号用クランク角センサ 11 ＰＯＳ信号用クランク角センサ 31 第１気筒用排気温度センサ 32 第２気筒用排気温度センサ 33 第３気筒用排気温度センサ 34 第４気筒用排気温度センサ 50 コントロールユニット
Claims (5)
- 【請求項１】内燃機関の排気温度を１燃焼サイクル毎に
検出できる排気温度検出手段と、 前記排気温度検出手段の検出値に基づいて失火の有無を
検出する失火検出手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の失火検
出装置。 - 【請求項２】前記失火検出手段が、１燃焼サイクル中の
予め定めた区間における前記排気温度検出手段の検出値
の平均値と、予め定めた設定値と、を比較することで、
失火の有無を検出するように構成されたことを特徴とす
る請求項１に記載の内燃機関の失火検出装置。 - 【請求項３】１燃焼サイクル中の前記排気温度検出手段
の検出値と、予め定めた設定値と、に基づいて、前記設
定値を学習更新する設定値学習更新手段を含んで構成し
たことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の失火検
出装置。 - 【請求項４】前記予め定めた設定値が、機関運転状態に
応じて設定されることを特徴とする請求項２または請求
項３に記載の内燃機関の失火検出装置。 - 【請求項５】前記排気温度検出手段が、シリンダヘッド
と排気マニホールドとの間のガスケット部に配設された
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記
載の内燃機関の失火検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6415395A JPH08261007A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 内燃機関の失火検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6415395A JPH08261007A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261007A true JPH08261007A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13249854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6415395A Pending JPH08261007A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08261007A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012062805A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン制御装置 |
| JP2012132349A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2013528263A (ja) * | 2010-06-11 | 2013-07-08 | ワルトシラ フィンランド オサケユキチュア | 内燃エンジンの制御 |
| JP2014111943A (ja) * | 2014-03-24 | 2014-06-19 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン制御装置 |
-
1995
- 1995-03-23 JP JP6415395A patent/JPH08261007A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013528263A (ja) * | 2010-06-11 | 2013-07-08 | ワルトシラ フィンランド オサケユキチュア | 内燃エンジンの制御 |
| JP2012062805A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン制御装置 |
| JP2012132349A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2014111943A (ja) * | 2014-03-24 | 2014-06-19 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン制御装置 |
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