JPH0826845B2 - ガソリン機関の失火検出装置 - Google Patents
ガソリン機関の失火検出装置Info
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- JPH0826845B2 JPH0826845B2 JP20403093A JP20403093A JPH0826845B2 JP H0826845 B2 JPH0826845 B2 JP H0826845B2 JP 20403093 A JP20403093 A JP 20403093A JP 20403093 A JP20403093 A JP 20403093A JP H0826845 B2 JPH0826845 B2 JP H0826845B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
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- Testing Of Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリン機関の失火の
有無を、火花放電終了後に点火プラグの電極間に現れる
電圧のピーク電圧に基づいて検出するガソリン機関の失
火検出装置に関する。
有無を、火花放電終了後に点火プラグの電極間に現れる
電圧のピーク電圧に基づいて検出するガソリン機関の失
火検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリン機関の失火検出装置としては、
火花放電終了後に点火コイルの二次回路の残存エネルギ
ーによる電圧が点火プラグの電極間に現れ、このときの
電圧が、点火プラグの電極間のイオン密度により、着火
あるいは失火に応じて異なることを利用して、火花放電
終了後のピーク電圧を基準の電圧と比較して失火を検出
するものがある。
火花放電終了後に点火コイルの二次回路の残存エネルギ
ーによる電圧が点火プラグの電極間に現れ、このときの
電圧が、点火プラグの電極間のイオン密度により、着火
あるいは失火に応じて異なることを利用して、火花放電
終了後のピーク電圧を基準の電圧と比較して失火を検出
するものがある。
【０００３】こうした従来の装置では、配電器と各点火
プラグとを接続する各プラグコードの絶縁被覆を誘電体
として、各プラグコードの中心の導体に対応して設けら
れた導体との間の静電容量により点火プラグの電極間の
電圧をセンサの電圧信号として得て、その電圧を、火花
放電期間を含んで設定した所定の期間内で積分する積分
回路の積分値と比較することによって失火を検出する。
ここで、従来の装置では、点火プラグに現れる電圧を検
出するためのセンサは、ガソリン機関の複数の気筒に対
して個々に設けられておらず、一つのセンサの信号を、
各気筒に対する点火タイミングとの関連から各気筒に対
応させて電圧信号として検出しており、その検出電圧値
に基づいて決められる基準値については、気筒毎に区別
をすることなく、ただ一つの基準値を設定している。
プラグとを接続する各プラグコードの絶縁被覆を誘電体
として、各プラグコードの中心の導体に対応して設けら
れた導体との間の静電容量により点火プラグの電極間の
電圧をセンサの電圧信号として得て、その電圧を、火花
放電期間を含んで設定した所定の期間内で積分する積分
回路の積分値と比較することによって失火を検出する。
ここで、従来の装置では、点火プラグに現れる電圧を検
出するためのセンサは、ガソリン機関の複数の気筒に対
して個々に設けられておらず、一つのセンサの信号を、
各気筒に対する点火タイミングとの関連から各気筒に対
応させて電圧信号として検出しており、その検出電圧値
に基づいて決められる基準値については、気筒毎に区別
をすることなく、ただ一つの基準値を設定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ガソリン機関
においては、火花放電終了後に点火プラグに現れる電圧
は、点火プラグの電極形状やギャップ長等の条件によっ
て異なるだけでなく、点火プラグが装着される各気筒
（シリンダ）毎の各燃焼室内の気流との関係によっても
異なることを本願発明者は見出した。このため、従来の
ように、失火の判別のための基準値が各気筒毎に関係な
く一律に設定される失火検出装置では、各気筒毎の検出
電圧の違いに対して誤って失火を検出することがないよ
うにするために基準値に余裕を与える必要があるため、
正確な失火検出を行うことができないという問題があ
る。
においては、火花放電終了後に点火プラグに現れる電圧
は、点火プラグの電極形状やギャップ長等の条件によっ
て異なるだけでなく、点火プラグが装着される各気筒
（シリンダ）毎の各燃焼室内の気流との関係によっても
異なることを本願発明者は見出した。このため、従来の
ように、失火の判別のための基準値が各気筒毎に関係な
く一律に設定される失火検出装置では、各気筒毎の検出
電圧の違いに対して誤って失火を検出することがないよ
うにするために基準値に余裕を与える必要があるため、
正確な失火検出を行うことができないという問題があ
る。
【０００５】本発明は、気筒毎に異なる点火プラグの電
極形状、ギャップ長あるいは点火プラグが装着される気
筒毎の各燃焼室内の気流に影響されることなく、正確に
失火を検出することができるガソリン機関の失火検出装
置を提供することを目的とする。
極形状、ギャップ長あるいは点火プラグが装着される気
筒毎の各燃焼室内の気流に影響されることなく、正確に
失火を検出することができるガソリン機関の失火検出装
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】本発明は、請求項１は、
一次電流の断続によって火花放電用の高電圧を生じる点
火コイルの二次回路に点火プラグを接続した点火装置
に、火花放電終了後の前記点火プラグの放電電極間の電
圧のピーク値を検出するピーク電圧検出手段を設け、こ
の検出されたピーク電圧に基づいてガソリン機関の失火
状態を検出するガソリン機関の失火検出装置において、
前記ガソリン機関の気筒毎に複数回数の火花放電終了後
についての前記電圧検出手段に検出された前記ピーク電
圧の気筒別平均値を求める気筒別ピーク電圧平均化手段
と、前記気筒別ピーク電圧平均化手段の前記気筒別平均
値に基づいて前記気筒毎に気筒別基準値を決める気筒別
基準値決定手段と、前記電圧検出手段により前記気筒毎
に検出された前記ピーク電圧を前記気筒別基準値決定手
段によって前記気筒毎に決められた前記気筒別基準値と
前記気筒毎にそれぞれ比較する気筒別比較手段とを具備
し、各気筒毎の失火を判別することを技術的手段とす
る。また、請求項２は、各気筒について、その気筒を除
く他の複数の気筒についての前記気筒別平均値を平均し
て気筒比較用平均値を算出する平均値平均化手段と、前
記気筒別ピーク電圧平均化手段によって求められた該当
する前記気筒の前記気筒別平均値を前記平均値平均化手
段の前記気筒比較用平均値とそれぞれ比較する気筒比較
手段とを備え、各気筒毎の失火を判別することを技術的
手段とする。
一次電流の断続によって火花放電用の高電圧を生じる点
火コイルの二次回路に点火プラグを接続した点火装置
に、火花放電終了後の前記点火プラグの放電電極間の電
圧のピーク値を検出するピーク電圧検出手段を設け、こ
の検出されたピーク電圧に基づいてガソリン機関の失火
状態を検出するガソリン機関の失火検出装置において、
前記ガソリン機関の気筒毎に複数回数の火花放電終了後
についての前記電圧検出手段に検出された前記ピーク電
圧の気筒別平均値を求める気筒別ピーク電圧平均化手段
と、前記気筒別ピーク電圧平均化手段の前記気筒別平均
値に基づいて前記気筒毎に気筒別基準値を決める気筒別
基準値決定手段と、前記電圧検出手段により前記気筒毎
に検出された前記ピーク電圧を前記気筒別基準値決定手
段によって前記気筒毎に決められた前記気筒別基準値と
前記気筒毎にそれぞれ比較する気筒別比較手段とを具備
し、各気筒毎の失火を判別することを技術的手段とす
る。また、請求項２は、各気筒について、その気筒を除
く他の複数の気筒についての前記気筒別平均値を平均し
て気筒比較用平均値を算出する平均値平均化手段と、前
記気筒別ピーク電圧平均化手段によって求められた該当
する前記気筒の前記気筒別平均値を前記平均値平均化手
段の前記気筒比較用平均値とそれぞれ比較する気筒比較
手段とを備え、各気筒毎の失火を判別することを技術的
手段とする。
【０００７】
＜請求項１の作用について＞ ピーク電圧検出手段によ
り火花放電終了後の点火プラグの電極間の電圧が各気筒
毎にピークホールドされ、それぞれの気筒についての複
数回数の火花放電終了後のピーク電圧の平均値が求めら
れる。この場合、ピーク電圧検出手段は、点火コイルの
二次側のピーク電圧を気筒毎に直接検出するものや、点
火コイルの一次側のピーク電圧を検出するものでもよ
く、その場合、例えば、ピーク電圧検出手段としてのセ
ンサが一つだけ設けられた場合であっても、そのセンサ
による検出電圧を、点火タイミング信号と同期させて時
間分割することによって、ガソリン機関の気筒毎の検出
電圧とすることができ、気筒毎のピーク電圧を検出で
き、各気筒毎にそれぞれ火花放電終了後のピーク電圧の
平均値が得られる。気筒毎に得られたピーク電圧の気筒
別平均値から、例えば、その定数倍の値が気筒毎の気筒
別基準値として決められ、各気筒毎の火花放電終了後に
検出されるピーク電圧が、気筒毎に決められた気筒別基
準値と比較されて、その比較結果によりその気筒につい
ての失火の有無が判別される。 ＜請求項２の作用について＞ 多数回数の火花放電が繰
り返し行われている間に、ある気筒だけが連続して失火
となった場合には、ピーク電圧検出手段としてのセンサ
に検出されるその気筒についての検出電圧のピーク値自
体が連続して高くなるため、ピーク電圧検出手段に検出
されるピーク電圧と気筒毎に決定される気筒別基準値と
を比較しても、正確な失火判別ができない場合が生じ
る。このような場合、連続失火の状態にある気筒のピー
ク電圧の気筒別平均値は、他の気筒のピーク電圧の気筒
別平均値に比べて著しく高くなる。請求項２において
は、ある気筒についてのピーク電圧の気筒別平均値を、
その気筒を除く他の気筒についてのピーク電圧の気筒別
平均値を平均化した気筒比較用平均値と比較するため、
失火した気筒の気筒別平均値が他の気筒の気筒別平均値
の平均と異なっていることが判別されるため、その気筒
の失火を判別することができる。この結果、失火した気
筒を特定することができる。
り火花放電終了後の点火プラグの電極間の電圧が各気筒
毎にピークホールドされ、それぞれの気筒についての複
数回数の火花放電終了後のピーク電圧の平均値が求めら
れる。この場合、ピーク電圧検出手段は、点火コイルの
二次側のピーク電圧を気筒毎に直接検出するものや、点
火コイルの一次側のピーク電圧を検出するものでもよ
く、その場合、例えば、ピーク電圧検出手段としてのセ
ンサが一つだけ設けられた場合であっても、そのセンサ
による検出電圧を、点火タイミング信号と同期させて時
間分割することによって、ガソリン機関の気筒毎の検出
電圧とすることができ、気筒毎のピーク電圧を検出で
き、各気筒毎にそれぞれ火花放電終了後のピーク電圧の
平均値が得られる。気筒毎に得られたピーク電圧の気筒
別平均値から、例えば、その定数倍の値が気筒毎の気筒
別基準値として決められ、各気筒毎の火花放電終了後に
検出されるピーク電圧が、気筒毎に決められた気筒別基
準値と比較されて、その比較結果によりその気筒につい
ての失火の有無が判別される。 ＜請求項２の作用について＞ 多数回数の火花放電が繰
り返し行われている間に、ある気筒だけが連続して失火
となった場合には、ピーク電圧検出手段としてのセンサ
に検出されるその気筒についての検出電圧のピーク値自
体が連続して高くなるため、ピーク電圧検出手段に検出
されるピーク電圧と気筒毎に決定される気筒別基準値と
を比較しても、正確な失火判別ができない場合が生じ
る。このような場合、連続失火の状態にある気筒のピー
ク電圧の気筒別平均値は、他の気筒のピーク電圧の気筒
別平均値に比べて著しく高くなる。請求項２において
は、ある気筒についてのピーク電圧の気筒別平均値を、
その気筒を除く他の気筒についてのピーク電圧の気筒別
平均値を平均化した気筒比較用平均値と比較するため、
失火した気筒の気筒別平均値が他の気筒の気筒別平均値
の平均と異なっていることが判別されるため、その気筒
の失火を判別することができる。この結果、失火した気
筒を特定することができる。
【０００８】
【発明の効果】本発明の請求項１では、ガソリン機関の
各気筒毎に火花放電終了後に検出されるピーク電圧の気
筒別平均値を求めて、気筒毎に気筒別基準値が決められ
る。このため、例えば、点火プラグの電極形状、ギャッ
プ長あるいは点火プラグが装着される気筒毎の各燃焼室
内の気流等が、気筒毎に異なり違いがあったとしても、
それらの違いを考慮した気筒別基準値を各気筒毎に設定
することができる。この結果、各気筒毎に適切な気筒別
基準値が得られるため、各気筒毎に検出されるピーク電
圧を各気筒別基準値と比較することによって、その気筒
における失火の有無を正確に検出することができる。請
求項２では、ある気筒だけが連続して失火して、気筒別
基準値が正しく決定されないような場合にも、その気筒
の気筒別基準値を他の気筒の気筒別基準値の平均と比較
することによって、失火した気筒を特定することができ
る。
各気筒毎に火花放電終了後に検出されるピーク電圧の気
筒別平均値を求めて、気筒毎に気筒別基準値が決められ
る。このため、例えば、点火プラグの電極形状、ギャッ
プ長あるいは点火プラグが装着される気筒毎の各燃焼室
内の気流等が、気筒毎に異なり違いがあったとしても、
それらの違いを考慮した気筒別基準値を各気筒毎に設定
することができる。この結果、各気筒毎に適切な気筒別
基準値が得られるため、各気筒毎に検出されるピーク電
圧を各気筒別基準値と比較することによって、その気筒
における失火の有無を正確に検出することができる。請
求項２では、ある気筒だけが連続して失火して、気筒別
基準値が正しく決定されないような場合にも、その気筒
の気筒別基準値を他の気筒の気筒別基準値の平均と比較
することによって、失火した気筒を特定することができ
る。
【０００９】
【実施例】次に本発明を図に示す実施例に基づいて説明
する。図１は、本発明のガソリン機関の失火出装置の一
実施例を示すもので、点火装置１０、失火検出回路２０
およびセンサ５０からなる。点火装置１０において、１
は点火コイル、２は配電器、３は気筒数の点火プラグ、
４１はスイッチング素子のトランジスタ、４２はシグナ
ルジェネレータ、Ｖは車載電源であり、各点火プラグ３
には、点火コイル１の二次回路１１からの高電圧が印加
される。
する。図１は、本発明のガソリン機関の失火出装置の一
実施例を示すもので、点火装置１０、失火検出回路２０
およびセンサ５０からなる。点火装置１０において、１
は点火コイル、２は配電器、３は気筒数の点火プラグ、
４１はスイッチング素子のトランジスタ、４２はシグナ
ルジェネレータ、Ｖは車載電源であり、各点火プラグ３
には、点火コイル１の二次回路１１からの高電圧が印加
される。
【００１０】各点火プラグ３の電極間の電圧を検出する
ためのセンサ５０は、点火コイル１の二次回路１１と配
電器２とを接続するプラグコードの絶縁被覆を誘電体と
して、プラグコードの中心の導体に対応して設けられた
導体との間の静電容量により形成された高電圧側コンデ
ンサ５１と、高電圧側コンデンサ５１と直列接続されて
点火プラグ３の電極間の電圧を分圧するための分圧回路
を形成するための低電圧側コンデンサ５２と、低電圧側
コンデンサ５２の放電用に低電圧側コンデンサ５２に並
列に接続されて設けられた抵抗器５３とからなる。
ためのセンサ５０は、点火コイル１の二次回路１１と配
電器２とを接続するプラグコードの絶縁被覆を誘電体と
して、プラグコードの中心の導体に対応して設けられた
導体との間の静電容量により形成された高電圧側コンデ
ンサ５１と、高電圧側コンデンサ５１と直列接続されて
点火プラグ３の電極間の電圧を分圧するための分圧回路
を形成するための低電圧側コンデンサ５２と、低電圧側
コンデンサ５２の放電用に低電圧側コンデンサ５２に並
列に接続されて設けられた抵抗器５３とからなる。
【００１１】ここで、高電圧側コンデンサ５１は、その
静電容量が例えば１ｐＦのものであり、低電圧側コンデ
ンサ５２は、その静電容量が３０００ｐＦとなってお
り、これらのコンデンサ５１、５２からなる分圧回路に
より、点火プラグ３の電極間電圧が１／３０００に分圧
され、最高３万ボルトの高電圧が、１０ボルトオーダー
に変換される。また、抵抗器５３は、低圧側コンデンサ
５２の放電のために設けられているが、ピーク電圧の周
波数成分が約１０ｋＨｚであるので、低圧側コンデンサ
５３の静電容量の値から決まるインピーダンス（約５．
３ｋオーム）に対して、ピーク電圧を確実に検出できる
ように、例えば、５００ｋオームの抵抗値が設定されて
いる。
静電容量が例えば１ｐＦのものであり、低電圧側コンデ
ンサ５２は、その静電容量が３０００ｐＦとなってお
り、これらのコンデンサ５１、５２からなる分圧回路に
より、点火プラグ３の電極間電圧が１／３０００に分圧
され、最高３万ボルトの高電圧が、１０ボルトオーダー
に変換される。また、抵抗器５３は、低圧側コンデンサ
５２の放電のために設けられているが、ピーク電圧の周
波数成分が約１０ｋＨｚであるので、低圧側コンデンサ
５３の静電容量の値から決まるインピーダンス（約５．
３ｋオーム）に対して、ピーク電圧を確実に検出できる
ように、例えば、５００ｋオームの抵抗値が設定されて
いる。
【００１２】失火検出回路２０は、マイクロコンピュー
タを中心として構成され、図２にその機能ブロックを示
すとおり、ピーク電圧検出部２１と、ピーク平均値算出
部２２と、判別レベル決定部２３と、気筒別比較部２４
と、平均値平均化部２５と、気筒比較部２６と、失火判
別部３０と、その他の付属部からなる。ピーク電圧検出
部２１は、センサ５０の検出信号を火花放電開始直後に
リセットされるピークホールド回路によってピークホー
ルドすることによって、火花放電終了後のピーク電圧と
して検出し、さらに、検出されたピーク電圧を各気筒
（シリンダ）毎の信号とするために、シグナルジェネレ
ータ４２から各シリンダへの火花放電電圧の印加タイミ
ング信号に対応した時間分割により、気筒数（例えば、
４つ）に応じた気筒毎の４種類のピーク電圧信号に分割
する。
タを中心として構成され、図２にその機能ブロックを示
すとおり、ピーク電圧検出部２１と、ピーク平均値算出
部２２と、判別レベル決定部２３と、気筒別比較部２４
と、平均値平均化部２５と、気筒比較部２６と、失火判
別部３０と、その他の付属部からなる。ピーク電圧検出
部２１は、センサ５０の検出信号を火花放電開始直後に
リセットされるピークホールド回路によってピークホー
ルドすることによって、火花放電終了後のピーク電圧と
して検出し、さらに、検出されたピーク電圧を各気筒
（シリンダ）毎の信号とするために、シグナルジェネレ
ータ４２から各シリンダへの火花放電電圧の印加タイミ
ング信号に対応した時間分割により、気筒数（例えば、
４つ）に応じた気筒毎の４種類のピーク電圧信号に分割
する。
【００１３】ピーク平均値算出部２２は、ピーク電圧検
出部２１で分割された各気筒毎のピーク電圧信号につい
て、それぞれ各気筒毎のピーク電圧平均値を算出する。
このピーク電圧平均値の算出には、各気筒についての例
えば２０回分の火花放電終了後のピーク電圧信号につい
て、それぞれの一部、例えば１／２０の値を順次加算す
ることによって求める移動平均が用いられ、新たなピー
ク電圧信号が与えられるときに、最古のピーク電圧信号
についての値が削除されることによって、新たなピーク
電圧平均値が順次得られる。
出部２１で分割された各気筒毎のピーク電圧信号につい
て、それぞれ各気筒毎のピーク電圧平均値を算出する。
このピーク電圧平均値の算出には、各気筒についての例
えば２０回分の火花放電終了後のピーク電圧信号につい
て、それぞれの一部、例えば１／２０の値を順次加算す
ることによって求める移動平均が用いられ、新たなピー
ク電圧信号が与えられるときに、最古のピーク電圧信号
についての値が削除されることによって、新たなピーク
電圧平均値が順次得られる。
【００１４】判別レベル決定部２３は、ピーク平均値算
出部２２で算出された各気筒毎のピーク電圧平均値に基
づいて、その値の定数倍を各気筒毎の判別レベルとして
決定する。気筒別比較部２４は、各気筒毎に分割された
ピーク電圧信号と判別レベル決定部２３の判別レベルと
をそれぞれ比較して、その比較結果に応じたパルス信号
を出力する。ここでは、失火により各気筒につてのピー
ク電圧信号の電圧が判別レベルより高い間にはハイレベ
ルの信号になり、着火によりセンサ信号の電圧が判別レ
ベルより低い間にはローレベルの信号になるパルス信号
が、各気筒の点火タイミングに対応してそれぞれ送出さ
れる。
出部２２で算出された各気筒毎のピーク電圧平均値に基
づいて、その値の定数倍を各気筒毎の判別レベルとして
決定する。気筒別比較部２４は、各気筒毎に分割された
ピーク電圧信号と判別レベル決定部２３の判別レベルと
をそれぞれ比較して、その比較結果に応じたパルス信号
を出力する。ここでは、失火により各気筒につてのピー
ク電圧信号の電圧が判別レベルより高い間にはハイレベ
ルの信号になり、着火によりセンサ信号の電圧が判別レ
ベルより低い間にはローレベルの信号になるパルス信号
が、各気筒の点火タイミングに対応してそれぞれ送出さ
れる。
【００１５】平均値平均化部２５は、ピーク平均値算出
部２２で算出された各気筒毎のピーク電圧平均値に対し
て、その気筒についてのピーク電圧平均値を除いた他の
気筒についてのピーク電圧平均値をさらに平均化して、
各気筒のピーク電圧平均値を他の気筒におけるピーク電
圧平均値と比較するための気筒比較用平均値を算出す
る。気筒比較用平均値は、例えば、対象となる気筒以外
の気筒についての各センサ平均値の平均の定数倍をその
値としてそれぞれ決定する。
部２２で算出された各気筒毎のピーク電圧平均値に対し
て、その気筒についてのピーク電圧平均値を除いた他の
気筒についてのピーク電圧平均値をさらに平均化して、
各気筒のピーク電圧平均値を他の気筒におけるピーク電
圧平均値と比較するための気筒比較用平均値を算出す
る。気筒比較用平均値は、例えば、対象となる気筒以外
の気筒についての各センサ平均値の平均の定数倍をその
値としてそれぞれ決定する。
【００１６】この平均値平均化部２５の算出動作は、点
火タイミングに応じて逐次行うものではなく、独立した
任意に算出するものであり、例えば、各気筒に対して点
火用放電電圧が多数回数（１００回）発生される毎に１
回の割合で行われる。気筒比較部２６は、対象となる気
筒のピーク電圧平均値を他の気筒による気筒比較用平均
値と比較して、その比較結果に応じたパルス信号を出力
する。ある気筒についてのピーク電圧平均値が、他の気
筒のピーク電圧平均値の平均に対して大きく上回るよう
な場合には、その気筒が連続失火している場合であると
判定する。従って、気筒比較部２６では、ある気筒につ
いて、分割されたピーク電圧信号が与えられるときに、
その気筒が失火であると判定されている場合に、ハイレ
ベルとなるようなパルス信号を送出する。
火タイミングに応じて逐次行うものではなく、独立した
任意に算出するものであり、例えば、各気筒に対して点
火用放電電圧が多数回数（１００回）発生される毎に１
回の割合で行われる。気筒比較部２６は、対象となる気
筒のピーク電圧平均値を他の気筒による気筒比較用平均
値と比較して、その比較結果に応じたパルス信号を出力
する。ある気筒についてのピーク電圧平均値が、他の気
筒のピーク電圧平均値の平均に対して大きく上回るよう
な場合には、その気筒が連続失火している場合であると
判定する。従って、気筒比較部２６では、ある気筒につ
いて、分割されたピーク電圧信号が与えられるときに、
その気筒が失火であると判定されている場合に、ハイレ
ベルとなるようなパルス信号を送出する。
【００１７】失火判別部３０は、気筒別比較部２４ある
いは気筒比較部２６の判別結果によるハイレベルのパル
ス信号から、どの気筒において失火が発生しているかを
識別して、例えば、エンジンコンピュータにメモリした
り、ランプ等の点灯によって運転者にその旨を知らせ
る。ここでは、各判別部のパルス信号のタイミングは、
各気筒に対応しているため、ハイレベルの検出されるタ
イミングから、失火が検出された気筒を特定することが
できる。
いは気筒比較部２６の判別結果によるハイレベルのパル
ス信号から、どの気筒において失火が発生しているかを
識別して、例えば、エンジンコンピュータにメモリした
り、ランプ等の点灯によって運転者にその旨を知らせ
る。ここでは、各判別部のパルス信号のタイミングは、
各気筒に対応しているため、ハイレベルの検出されるタ
イミングから、失火が検出された気筒を特定することが
できる。
【００１８】次に、以上の構成からなる本実施例の失火
検出装置の作用を、ガソリン機関の作動と合わせて説明
する。シグナルジェネレータ４２の点火タイミング信号
によりトランジスタ４１がオン、オフすると、点火コイ
ル１の一次回路には、パルス電流が流れる。このパルス
電流の断続により、点火コイル１の二次回路１１には、
二次電圧が生じ、点火プラグ３では、パルス電流の終了
時点で発生した高電圧により火花放電が開始し、続いて
誘導放電が起こり、この火花放電は、ガソリン機関の回
転速度に応じた時間だけ持続し、点火コイル１の電気エ
ネルギーの低減とともに終了する。
検出装置の作用を、ガソリン機関の作動と合わせて説明
する。シグナルジェネレータ４２の点火タイミング信号
によりトランジスタ４１がオン、オフすると、点火コイ
ル１の一次回路には、パルス電流が流れる。このパルス
電流の断続により、点火コイル１の二次回路１１には、
二次電圧が生じ、点火プラグ３では、パルス電流の終了
時点で発生した高電圧により火花放電が開始し、続いて
誘導放電が起こり、この火花放電は、ガソリン機関の回
転速度に応じた時間だけ持続し、点火コイル１の電気エ
ネルギーの低減とともに終了する。
【００１９】火花放電終了後、点火コイル１に残存する
電気エネルギーにより、二次電圧は昇圧し始め、ガソリ
ン機関の回転速度に応じた高電圧（低速運転では２〜３
キロボルト、高速運転では５〜８キロボルト）の極大値
まで昇圧したのちに降圧する。失火検出回路２０では、
センサ５０の検出電圧が火花放電終了後にピークホール
ドされた後に、点火タイミング信号に対応して、各気筒
毎のピーク電圧信号として分割され、移動平均によって
各気筒毎にピーク電圧平均値が算出され、それに基づい
て各気筒毎の判別レベルが決定される。この火花放電終
了後の二次電圧は、気筒において正常着火した場合に
は、火花放電時間が長くなり、その結果残存エネルギー
が小さくなるため、そのピーク電圧が低くなるのに対し
て、失火の場合には、火花放電時間が短くなり、その結
果残存エネルギーが大きくなるため、そのピーク電圧は
高くなる。
電気エネルギーにより、二次電圧は昇圧し始め、ガソリ
ン機関の回転速度に応じた高電圧（低速運転では２〜３
キロボルト、高速運転では５〜８キロボルト）の極大値
まで昇圧したのちに降圧する。失火検出回路２０では、
センサ５０の検出電圧が火花放電終了後にピークホール
ドされた後に、点火タイミング信号に対応して、各気筒
毎のピーク電圧信号として分割され、移動平均によって
各気筒毎にピーク電圧平均値が算出され、それに基づい
て各気筒毎の判別レベルが決定される。この火花放電終
了後の二次電圧は、気筒において正常着火した場合に
は、火花放電時間が長くなり、その結果残存エネルギー
が小さくなるため、そのピーク電圧が低くなるのに対し
て、失火の場合には、火花放電時間が短くなり、その結
果残存エネルギーが大きくなるため、そのピーク電圧は
高くなる。
【００２０】気筒において失火が生じてピーク電圧信号
の電圧が、判別レベルより高い場合には、気筒別比較部
２４よりその気筒に対応したタイミングでハイレベルの
パルス信号が送出され、正常に着火している場合にはロ
ーレベルの信号が送出される。このため、失火判別部そ
のパルス信号のタイミングにより、失火した気筒が特定
される。
の電圧が、判別レベルより高い場合には、気筒別比較部
２４よりその気筒に対応したタイミングでハイレベルの
パルス信号が送出され、正常に着火している場合にはロ
ーレベルの信号が送出される。このため、失火判別部そ
のパルス信号のタイミングにより、失火した気筒が特定
される。
【００２１】一方、多数の火花放電が繰り返し行われて
いる間に、ある気筒だけが連続して失火となった場合に
は、ピーク電圧信号の電圧自体が連続して高くなるた
め、気筒毎のピーク電圧信号に基づいて決定される判別
レベルによる判別では、ピーク電圧信号の正確な比較が
できないことがある。そのような場合が生じたときに
は、連続失火の状態にある気筒のピーク電圧平均値は、
他の気筒のピーク電圧平均値の平均に比べて著しく高く
なるため、気筒比較部２６において、失火した気筒のピ
ーク電圧平均値が他の気筒のピーク電圧平均値と異なっ
ていることが判別されるため、その気筒の失火を示すハ
イレベルのパルス信号が送出される。この結果、失火判
別部３０において、失火した気筒を特定することができ
る。
いる間に、ある気筒だけが連続して失火となった場合に
は、ピーク電圧信号の電圧自体が連続して高くなるた
め、気筒毎のピーク電圧信号に基づいて決定される判別
レベルによる判別では、ピーク電圧信号の正確な比較が
できないことがある。そのような場合が生じたときに
は、連続失火の状態にある気筒のピーク電圧平均値は、
他の気筒のピーク電圧平均値の平均に比べて著しく高く
なるため、気筒比較部２６において、失火した気筒のピ
ーク電圧平均値が他の気筒のピーク電圧平均値と異なっ
ていることが判別されるため、その気筒の失火を示すハ
イレベルのパルス信号が送出される。この結果、失火判
別部３０において、失火した気筒を特定することができ
る。
【００２２】図３に、火花放電終了後における各気筒別
のピーク電圧信号の電圧値の着火時と失火時の各度数分
布および各気筒において決定される判別レベルの一例
を、着火時の度数分布を破線で、失火時の度数分布を実
線で、また判別レベルを鎖線で、ガソリン機関全体にお
ける各度数分布とともに、それぞれ示す。図３に示す例
の場合では、気筒毎に決められた本発明の判別レベル
ａ、ｂ、ｃ、ｄによって、各気筒毎の着火と失火とを正
確（約１００％）に判別することができるものとなって
いるが、従来のように、判別レベルがガソリン機関全体
として決められる場合には、着火時に誤って失火と判別
することがないように、鎖線Ａに示すような判別レベル
であることが必要なため、失火の場合の半分（約５０
％）程度についてのみ失火が判別されるにすぎないこと
が分かる。
のピーク電圧信号の電圧値の着火時と失火時の各度数分
布および各気筒において決定される判別レベルの一例
を、着火時の度数分布を破線で、失火時の度数分布を実
線で、また判別レベルを鎖線で、ガソリン機関全体にお
ける各度数分布とともに、それぞれ示す。図３に示す例
の場合では、気筒毎に決められた本発明の判別レベル
ａ、ｂ、ｃ、ｄによって、各気筒毎の着火と失火とを正
確（約１００％）に判別することができるものとなって
いるが、従来のように、判別レベルがガソリン機関全体
として決められる場合には、着火時に誤って失火と判別
することがないように、鎖線Ａに示すような判別レベル
であることが必要なため、失火の場合の半分（約５０
％）程度についてのみ失火が判別されるにすぎないこと
が分かる。
【００２３】以上のとおり、本発明では、気筒毎に失火
を判別するための判別レベルが決定されるため、点火プ
ラグの電極形状、ギャップ長あるいは点火プラグが装着
される気筒毎の各燃焼室内の気流等が、気筒毎に異なり
違いがあったとしても、それらの違いを考慮した基準値
を各気筒毎に設定することができる。この結果、各気筒
毎に適切な基準値が得られるため、各気筒毎に検出され
るピーク電圧を各基準値と比較することによって、失火
の有無を正確に検出することができる。
を判別するための判別レベルが決定されるため、点火プ
ラグの電極形状、ギャップ長あるいは点火プラグが装着
される気筒毎の各燃焼室内の気流等が、気筒毎に異なり
違いがあったとしても、それらの違いを考慮した基準値
を各気筒毎に設定することができる。この結果、各気筒
毎に適切な基準値が得られるため、各気筒毎に検出され
るピーク電圧を各基準値と比較することによって、失火
の有無を正確に検出することができる。
【００２４】上記、図１に示した実施例では、点火プラ
グ３の電極間の電圧を検出するセンサ５０を、点火コイ
ル１の二次回路１１に設けたものを示したが、点火コイ
ル１の一次回路側にセンサ５０に代えて抵抗器による分
圧回路を設けてもよく、上記の場合と同様にして点火プ
ラグ３の電極間の電圧を検出することができる。
グ３の電極間の電圧を検出するセンサ５０を、点火コイ
ル１の二次回路１１に設けたものを示したが、点火コイ
ル１の一次回路側にセンサ５０に代えて抵抗器による分
圧回路を設けてもよく、上記の場合と同様にして点火プ
ラグ３の電極間の電圧を検出することができる。
【図１】本発明の失火検出装置が適用された点火装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】本発明の失火検出装置を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の失火検出装置の作用を説明するための
ピーク電圧信号の度数分布と判別レベルを示す図であ
る。
ピーク電圧信号の度数分布と判別レベルを示す図であ
る。
【符号の説明】 １ 点火コイル ３ 点火プラグ ４３ ダイオード １０ 点火装置 ２０ 失火検出回路（ガソリン機関の失火検出装置） ２１ ピーク電圧検出部（ピーク電圧検出手段） ２２ ピーク平均値算出部（気筒別ピーク電圧平均化手
段） ２３ 判別レベル決定部（基準値決定手段） ２４ 気筒別比較部（気筒別比較手段） ２５ 平均値平均化部（平均値平均化手段） ２６ 気筒比較部（気筒比較手段）
段） ２３ 判別レベル決定部（基準値決定手段） ２４ 気筒別比較部（気筒別比較手段） ２５ 平均値平均化部（平均値平均化手段） ２６ 気筒比較部（気筒比較手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 一次電流の断続によって火花放電用の高
電圧を生じる点火コイルの二次回路に点火プラグを接続
した点火装置に、火花放電終了後の前記点火プラグの放
電電極間の電圧のピーク値を検出するピーク電圧検出手
段を設け、この検出されたピーク電圧に基づいてガソリ
ン機関の失火状態を検出するガソリン機関の失火検出装
置において、 前記ガソリン機関の気筒毎に複数回数の火花放電終了後
についての前記電圧検出手段に検出された前記ピーク電
圧の気筒別平均値を求める気筒別ピーク電圧平均化手段
と、前記気筒別ピーク電圧平均化手段の前記気筒別平均
値に基づいて前記気筒毎に気筒別基準値を決める気筒別
基準値決定手段と、前記電圧検出手段により前記気筒毎
に検出された前記ピーク電圧を前記気筒別基準値決定手
段によって前記気筒毎に決められた前記気筒別基準値と
前記気筒毎にそれぞれ比較する気筒別比較手段とを具備
し、各気筒毎の失火を判別することを特徴とするガソリ
ン機関の失火検出装置。 - 【請求項２】 各気筒について、その気筒を除く他の複
数の気筒についての前記気筒別平均値を平均して気筒比
較用平均値を算出する平均値平均化手段と、前記気筒別
ピーク電圧平均化手段によって求められた該当する前記
気筒の前記気筒別平均値を前記平均値平均化手段の前記
気筒比較用平均値とそれぞれ比較する気筒比較手段とを
備え、各気筒毎の失火を判別することを特徴とする請求
項１記載のガソリン機関の失火検出装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20403093A JPH0826845B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | ガソリン機関の失火検出装置 |
| EP93307200A EP0587455B1 (en) | 1992-09-11 | 1993-09-13 | Misfire detector |
| EP97110946A EP0806566B1 (en) | 1992-09-11 | 1993-09-13 | Misfire detector using different methods for high and low engine speeds |
| DE69324319T DE69324319T2 (de) | 1992-09-11 | 1993-09-13 | Fehlzündungsdetektor |
| DE69331790T DE69331790T2 (de) | 1992-09-11 | 1993-09-13 | Fehlzündungsdetektor mit verschiedenen Methoden bei hoher und niedriger Motorgeschwindigkeit |
| US08/119,593 US5400760A (en) | 1992-09-11 | 1993-09-13 | Misfire detector device for internal combustion engine |
| BR9402752A BR9402752A (pt) | 1993-08-18 | 1994-08-17 | Dispositivo de detacção da falha em ignição do motor á gasolina |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20403093A JPH0826845B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | ガソリン機関の失火検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754750A JPH0754750A (ja) | 1995-02-28 |
| JPH0826845B2 true JPH0826845B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16483600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20403093A Expired - Fee Related JPH0826845B2 (ja) | 1992-09-11 | 1993-08-18 | ガソリン機関の失火検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826845B2 (ja) |
| BR (1) | BR9402752A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4755155B2 (ja) * | 2007-08-30 | 2011-08-24 | 三菱重工業株式会社 | ガスエンジンの統合制御方法及び装置 |
| JP5425575B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-02-26 | ダイハツ工業株式会社 | 火花点火式内燃機関の燃焼状態判定方法 |
| JP4930612B2 (ja) * | 2010-02-23 | 2012-05-16 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
| KR102733191B1 (ko) * | 2023-12-21 | 2024-11-25 | 한국서부발전 주식회사 | 점화장치의 사용연한을 고려한 범용적 점화장치 진단시스템 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP20403093A patent/JPH0826845B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-17 BR BR9402752A patent/BR9402752A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754750A (ja) | 1995-02-28 |
| BR9402752A (pt) | 1995-04-04 |
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| JPH06272609A (ja) | ガソリン機関の失火検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |