JPH0932624A - 多気筒内燃機関の失火診断装置 - Google Patents

多気筒内燃機関の失火診断装置

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JPH0932624A
JPH0932624A JP7177603A JP17760395A JPH0932624A JP H0932624 A JPH0932624 A JP H0932624A JP 7177603 A JP7177603 A JP 7177603A JP 17760395 A JP17760395 A JP 17760395A JP H0932624 A JPH0932624 A JP H0932624A
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洋一 岸本
Toshio Takahata
敏夫 高畑
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤学習を防止して、失火診断の精度を向上さ
せる。 【解決手段】 各気筒の爆発行程に対応する基準信号の
周期TINTi を計測する(S1〜S4)。燃料カット
中は、実際の基準信号の周期TINTi について気筒間
バラツキを補正するための気筒別補正係数K2 〜K4
学習する(S5→S8)。但し、基準信号の周期に不整
があった場合は、学習を禁止する(S7)。燃料カット
終了後に、前記K2 〜K4 に基づいて、失火判定に用い
る気筒別補正係数FK2 〜FK4 を更新する(S13)。
但し、学習中の状態により基準信号の周期に不整があっ
た場合は、更新を禁止する(S11)。そして、燃料供給
中に、実際の基準信号の周期TINTi を気筒別補正係
数FK2 〜FK4 により補正して、失火判定を行う(S
16)。但し、車両の車輪側からの外乱入力が検出された
場合は、失火判定を禁止する(S15)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒内燃機関の
失火診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の多気筒内燃機関の失火診断装置と
して、クランク角センサからクランク角 720°/n(n
は気筒数)毎に発生し各気筒の爆発行程(燃焼状態)に
対応する基準信号の周期を連続して計測し、連続して計
測された基準信号の周期に基づきこれらの変動状態に応
じて失火の有無を判定するようにしたものがある。
【0003】また、このような失火診断装置では、車両
の車輪側からの外乱入力がある場合には、正確な失火診
断が困難になることから、失火判定を禁止するようにし
ている(特開平4−209950号公報参照)。更に、
特開平2−188649号公報に開示されるような手法
を用いて、機関への燃料カット中に計測された各気筒の
爆発行程に対応する基準信号の周期について気筒間のバ
ラツキを補正するための気筒別補正係数を学習し、燃料
供給中に行われる失火判定に際し、気筒別補正係数によ
り補正された各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周
期に基づいて、より正確な失火判定を行わせるようにし
たものもある。これによれば、クランク角センサの機械
的バラツキなどを回避することが可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな多気筒内燃機関の失火診断装置にあっては、機関へ
の燃料カット中に各気筒の爆発行程に対応する基準信号
の周期に対する気筒別補正係数を学習している際に、外
乱入力により気筒間のバラツキがある程度大きくなった
場合には、学習を禁止することが必要であるが、従来に
おいては、失火判定のみ禁止しており、誤学習により、
誤診断を生じる可能性があるという問題点があった。
【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、失火診断の精度をより向上させることを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、図1(A) に示すように、所定クランク角毎
に基準信号を発生する基準信号発生手段と、各気筒の爆
発行程に対応する基準信号の周期を計測する周期計測手
段と、機関への燃料カット中であることを検出する燃料
カット検出手段と、燃料カット中であるときに前記周期
計測手段により計測された各気筒の爆発行程に対応する
基準信号の周期について気筒間のバラツキを補正するた
めの気筒別補正係数を学習して記憶する補正係数学習記
憶手段と、機関への燃料供給中に前記周期計測手段によ
り計測された各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周
期を前記補正係数学習記憶手段の気筒別補正係数により
補正する周期補正手段と、前記周期補正手段により補正
された各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周期に基
づいて各気筒の失火の有無を判定する失火判定手段と、
機関への燃料供給中に車両の車輪側からの外乱入力が検
出された場合に、前記失火判定手段による失火判定を禁
止する失火判定禁止手段と、燃料カット中であるときに
前記周期計測手段により計測された各気筒の爆発行程に
対応する基準信号の周期に不整があった場合に、前記補
正係数学習記憶手段による学習を禁止する学習禁止手段
とを設けて、多気筒内燃機関の失火診断装置を構成す
る。
【0007】すなわち、各気筒の爆発行程に対応する基
準信号の周期を計測していて、燃料カット中であるとき
に、各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周期につい
て気筒間のバラツキを補正するための気筒別補正係数を
学習して記憶する。そして、機関への燃料供給中に、失
火判定に先立って、実際に計測された各気筒の爆発行程
に対応する基準信号の周期を気筒別補正係数により補正
して、機械的バラツキ等を除去し、この後に失火判定を
行う。
【0008】一方、機関への燃料供給中に車両の車輪側
からの外乱入力が検出された場合に、失火判定が禁止さ
れる他、燃料カット中であるときに実際に計測された各
気筒の爆発行程に対応する基準信号の周期の気筒間に不
整が発見された場合は、気筒別補正係数の学習が禁止さ
れる。このように失火判定の禁止条件とは、全く別個に
学習の禁止条件を設定することで、失火判定精度の向上
と学習精度の向上とを両立できる。
【0009】請求項2に係る発明では、前記補正係数学
習記憶手段として、図1(B) に示すように、燃料カット
中であるときに所定のタイミング毎に前記周期計測手段
により計測された各気筒の爆発行程に対応する基準信号
の周期について気筒間のバラツキを補正するための気筒
別補正係数を算出する補正係数算出手段と、燃料カット
終了後に燃料カット中に算出された気筒別補正係数の各
平均値を算出する平均算出手段と、算出された気筒別補
正係数の各平均値に基づいて各気筒別補正係数を更新し
て記憶する更新記憶手段と、を備えることを特徴とす
る。
【0010】すなわち、気筒別補正係数の学習に際し、
燃料カット中であるときに、所定のタイミング毎に、実
際に計測された各気筒の爆発行程に対応する基準信号の
周期について気筒間のバラツキを補正するための気筒別
補正係数を算出する。そして、燃料カット終了後に、燃
料カット中に算出された気筒別補正係数の各平均値を算
出し、算出された気筒別補正係数の各平均値に基づいて
各気筒別補正係数を更新して記憶する。これにより、よ
り確からしい値を得ることができる。
【0011】請求項3に係る発明では、前記学習禁止手
段として、所定の条件で前記補正係数算出手段による気
筒別補正係数の算出を禁止する算出禁止手段を備えるこ
とを特徴とする(図1(B) 参照)。すなわち、学習を禁
止するに際し、所定の条件で気筒別補正係数の算出を禁
止する。気筒別補正係数の算出は、燃料カット中に所定
のタイミング毎に行われるから、その1回毎に禁止又は
許可することで、闇雲に全てを禁止する場合に比べ、学
習の機会が増えて、学習精度の向上に寄与し得る。
【0012】請求項4に係る発明では、前記学習禁止手
段として、所定の条件で前記補正係数算出手段による気
筒別補正係数の算出を禁止する補正係数算出禁止手段
と、前記条件とは異なる条件で前記更新記憶手段による
気筒別補正係数の更新を禁止する更新禁止手段と、を備
えることを特徴とする(図1(B) 参照)。すなわち、学
習を禁止するに際し、所定の条件で気筒別補正係数の算
出を禁止する一方、異なる条件で気筒別補正係数の更新
を禁止する。このように闇雲に全てを禁止するのではな
く、燃料カット中の1回1回の気筒別補正係数の算出を
禁止する場合と、燃料カット終了後の気筒別補正係数の
更新を禁止する場合とに分けて制御することで、学習精
度の向上に寄与し得る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態(一実
施例)を説明する。尚、4気筒内燃機関で、以下での#
1〜#4気筒は点火順序に従う気筒番号であるとする。
図2はシステム構成を示している。コントロールユニッ
ト10は、マイクロコンピュータを内蔵し、各種センサか
らの信号に基づいて演算処理を行い、機関1の各気筒毎
に設けられている燃料噴射弁2及び点火コイル3の作動
を制御する。
【0014】前記各種のセンサとしては、クランク角セ
ンサ11、エアフローメータ12、アイドルスイッチ13など
が設けられている。クランク角センサ11は、クランク角
180°毎の基準信号と単位クランク角(1〜2°)毎の
単位信号とを出力し、これらによりクランク角を検出し
得ると共に、機関回転数Nを検出可能である。また、基
準信号には気筒判別信号が含まれており、例えば#1気
筒に対応する基準信号のパルス幅を長くするなどして、
気筒判別を可能としてある。このクランク角センサによ
り基準信号発生手段が構成される。
【0015】エアフローメータ12は、例えば熱線式で、
吸入空気流量Qを検出可能である。アイドルスイッチ13
は、スロットル弁の全閉位置を検出してONとなる。こ
こにおいて、コントロールユニット10は、吸入空気流量
Qと機関回転数Nとに基づいて基本燃料噴射量Tp=K
・Q/N(Kは定数)を演算し、これに各種補正を施し
て最終的な燃料噴射量Ti=Tp・COEF(COFF
は各種補正係数)を定め、このTiに相当するパルス幅
の駆動パルス信号を機関回転に同期した所定のタイミン
グで各気筒の燃料噴射弁2に出力して、燃料噴射を行わ
せる。但し、減速時は、アイドルスイッチ13がONで、
かつ機関回転数Nが所定の燃料カット回転数以上である
ことをトリガとして、燃料噴射弁2への駆動パルス信号
の出力を停止し、燃料カットを行う。この燃料カット
は、機関回転数Nが所定のリカバー回転数より低くなる
か、アイドルスイッチ13がOFFとなることにより解除
される。
【0016】また、コントロールユニット10は、機関回
転数Nと基本燃料噴射量Tpとに基づいて点火時期を定
め、そのタイミングで点火コイル3の作動を制御して、
点火を行わせる。また、コントロールユニット10は、図
3〜図5に示す失火診断ルーチンに従って、各気筒の失
火の有無を判定し、所定の場合に警報ランプ等により警
報を発する。
【0017】図3は失火診断のメインルーチンであり、
先ずこれについて説明する。本メインルーチンはクラン
ク角センサからの基準信号の発生に同期して実行され
る。ステップ1(図にはS1と記してある。以下同様)
では、タイマの計時値を読込み、これをTINTとす
る。このタイマは前回ルーチンで0スタートしたもので
あり、これにより基準信号の周期TINTが計測され
る。従って、この部分が周期計測手段に相当する。
【0018】ステップ2では、タイマをリセットして、
0スタートさせる。ステップ3では、気筒判別を行う。
ステップ4では、気筒判別結果に従って、ステップ1で
計測された周期TINTをi気筒の爆発行程(燃料状
態)に対応する基準信号の周期TINTi として記憶す
る。
【0019】すなわち、#1気筒と気筒判別されたとき
の周期をTINT1 として記憶し、#2気筒と気筒判別
されたときの周期をTINT2 として記憶し、#3気筒
と気筒判別されたときの周期をTINT3 として記憶
し、#4気筒と気筒判別されたときの周期をTINT4
として記憶する。ステップ5では、燃料カット中か否か
を判定する。この部分が燃料カット検出手段に相当す
る。そして、燃料カット中であるときはステップ6へ進
み、燃料カット中でないときはステップ10へ進む。
【0020】〔燃料カット中であるとき〕ステップ5で
は、気筒判別結果が学習代表気筒である#1気筒(i=
1)か否かを判定し、i=1のときのみ、ステップ7ヘ
進む。i≠1のときは本メインルーチンを終了する。ス
テップ7では、所定の学習キャンセル条件か否かを判定
し、学習キャンセル条件の非成立時のみ、ステップ8へ
進む。学習キャンセル条件の成立時は本メインルーチン
を終了する。この部分が学習禁止手段のうちの算出禁止
手段に相当する。
【0021】ここで、学習キャンセル条件は、基準信号
の周期に不整があった場合とする。具体的には、(1)
隣合う気筒間の周期の大小関係が逆転していて、大きく
ばらついた周期がある場合、又は、(2)過去4点火分
の後述する失火判定値MISAの総和がほぼ0でない場
合、すなわち、各気筒の周期が規則的に変化していない
で、大きいばらついた周期がある場合とする。
【0022】ステップ8では、図4の学習サブルーチン
に従って、気筒別補正係数の学習を行う(図6参照)。
ステップ101 では、燃料カット時の周期計測結果に基づ
き、学習代表気筒#1の爆発行程に対応する基準信号の
周期のクランク角 720°における変化量ΔTINT1
TINT1 −TINT1 ’を算出し、これを気筒数n=
4で除算して、傾き分Xを算出する(次式参照)。
【0023】X=(TINT1 −TINT1 ’)/4 ステップ102 では、各気筒毎に、前記クランク角 720°
の間において実際に計測された周期TINTi (i=2
〜4)と、学習代表気筒#1の周期TINT1に前記傾
き分Xと学習代表気筒#1から数えた気筒数j(=1〜
3)との積を加算して得た理論周期との比を算出し、こ
の比によって気筒別補正係数Ki (i=2〜4)を設定
する(次式参照)。この部分が補正係数学習記憶手段に
おける補正係数算出手段に相当する。
【0024】 Ki =(TINT1 +j・X)/TINTi 具体的には、次の如くとなる。 #2気筒の気筒別補正係数: K2 =(TINT1 +1・X)/TINT2 #3気筒の気筒別補正係数: K3 =(TINT1 +2・X)/TINT3 #4気筒の気筒別補正係数: K4 =(TINT1 +3・X)/TINT4 尚、#1気筒の気筒別補正係数K1 は、学習代表気筒で
あるので、K1 =1であり、計算不要である。
【0025】ここで算出された気筒別補正係数K2 〜K
4 はメモリにストアされる。ステップ103 では、気筒別
補正係数K2 〜K4 のストア毎に、カウンタCを1アッ
プして、本サブルーチンを終了する。図3に戻って、説
明を続ける。ステップ9では、学習フラグFをセットし
て(F=1)、本メインルーチンを終了する。
【0026】〔燃料カット中でないとき〕ステップ10で
は、学習フラグFの値を判定する。学習フラグF=1の
ときは、燃料カット終了時であり、燃料カット中の学習
結果に基づいた処理を行うため、ステップ11へ進む。F
=0のときは、ステップ15へ進む。
【0027】ステップ11では、所定の更新キャンセル条
件か否かを判定し、非成立時のみ、ステップ12へ進む。
更新キャンセル条件の成立時はステップ14へ進む。この
部分が学習禁止手段のうちの更新禁止手段に相当する。
ここで、更新キャンセル条件は、信頼性の不十分な走行
パターンで、基準信号の周期に不整があった場合とす
る。具体的には、(1)燃料カット中にニュートラルス
イッチ、パワステスイッチ、エアコンスイッチのON/
OFFが切り替わっていた場合、(2)後述する失火判
定値MISAが所定値未満でマイナスになった場合(減
速度が所定値以上の場合)、又は、(3)1回の燃料カ
ット中に求めた気筒別補正係数K2 〜K4 のそれぞれに
ついての最大値と最小値との差が所定値より大きかった
場合とする。
【0028】ステップ12では、燃料カット中に複数回算
出した気筒別補正係数K2 〜K4 について各平均値MK
2 〜MK4 を算出する(次式参照)。この部分が補正係
数学習記憶手段における平均算出手段に相当する。 MK2 =ΣK2 /C MK3 =ΣK3 /C MK4 =ΣK4 /C ステップ13では、燃料カット中に算出した気筒別補正係
数の各平均値MK2 〜MK4 に基づき、失火判定に用い
る#2〜#4気筒の気筒別補正係数FK2 〜FK4 を次
式に従って更新し、記憶データを書換える。この部分が
補正係数学習記憶手段における更新記憶手段に相当す
る。
【0029】 FK2 =(1/a)・MK2 +(1−1/a)・FK2 FK3 =(1/a)・MK3 +(1−1/a)・FK3 FK4 =(1/a)・MK4 +(1−1/a)・FK4 尚、#1気筒の気筒別補正係数FK1 は、学習代表気筒
であるので、FK1 =1であり、更新不要である。
【0030】ステップ14では、学習フラグFをリセット
する。また、K2 〜K4 ストア用メモリ及びカウンタC
をクリアして、次回の学習に備える。ステップ15では、
所定の診断キャンセル条件か否かを判定し、非成立時の
み、ステップ16へ進む。診断キャンセル条件の成立時は
本メインルーチンを終了する。この部分が失火判定禁止
手段に相当する。
【0031】ここで、診断キャンセル条件は、車両の車
輪側からの外乱入力が検出された場合とする。具体的に
は、最新に検出された周期の変化量ΔTINTi =TI
NT i −TINTi-1 に基づいて、基準値A=f(ΔT
INTi )を計算し、車速VSPの変化量ΔVSPが基
準値A=f(ΔTINTi )を超えたときに、診断キャ
ンセル条件成立とする。
【0032】ステップ16では、図5の診断サブルーチン
に従って、失火判定を行う。ステップ201 では、4気筒
の場合、基準信号の周期の最新値を5個(T1〜T5)
記憶して、これらに基づいて失火判定を行うので、下記
のように前回用いた周期を置き換える。 T5=T4,T4=T3,T3=T2,T2=T1 ステップ202 では、最新に計測された基準信号の周期T
INTi を気筒判別されている気筒(i)の気筒別補正
係数FKi により補正する(次式参照)。この部分が周
期補正手段に相当する。
【0033】TINTi =TINTi ×FKi ステップ203 では、補正された周期TINTi をT1に
代入する。ステップ204 では、基準信号の周期の最新の
5個の値(T1〜T5)から、次式に従って、失火判定
値MISAを計算する。 MISA=〔3×(T4−T5)+(T4−T1)〕/
T53 ステップ205 では、失火判定値MISAを基準値SLと
比較して、MISA<SLの場合にステップ206 へ進ん
で失火無し(OK)と判定し、MISA≧SLの場合に
ステップ207 へ進んで失火(NG)と判定する。ステッ
プ204 〜207 の部分が失火判定手段に相当する。
【0034】尚、失火判定用の基準値SLは、機関運転
条件に応じて設定するのが望ましい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、機関への燃料供給中に車両の車輪側からの
外乱入力が検出された場合に、失火判定が禁止される
他、燃料カット中であるときに実際に計測された各気筒
の爆発行程に対応する基準信号の周期に不整があった場
合は、気筒別補正係数の学習が禁止され、失火判定の禁
止条件と学習の禁止条件とを全く別個に設定すること
で、失火判定精度の向上と学習精度の向上とを両立でき
るという効果が得られる。
【0036】請求項2に係る発明によれば、気筒別補正
係数の学習に際し、燃料カット中であるときに所定のタ
イミング毎に気筒別補正係数を算出しておいて、燃料カ
ット終了後に気筒別補正係数の各平均値を算出し、算出
された各平均値に基づいて各気筒別補正係数を更新して
記憶することにより、より確かな値を得ることができる
という効果が得られる。
【0037】請求項3に係る発明によれば、学習を禁止
するに際し、所定の条件で気筒別補正係数の算出を禁止
することで、気筒別補正係数の算出は、燃料カット中に
所定のタイミング毎に行われるから、その1回毎に禁止
又は許可することで、闇雲に全てを禁止する場合に比
べ、学習の機会が増えて、学習精度の向上に寄与し得る
という効果が得られる。
【0038】請求項4に係る発明によれば、学習を禁止
するに際し、燃料カット中の1回1回の気筒別補正係数
の算出を禁止する場合と、燃料カット終了後の気筒別補
正係数の更新を禁止する場合とに分けて制御すること
で、学習精度の向上に更に寄与し得るという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図3】 失火診断のメインルーチンのフローチャート
【図4】 学習サブルーチンのフローチャート
【図5】 診断サブルーチンのフローチャート
【図6】 燃料カット時の基準信号の周期の変化の様子
を示す図
【符号の説明】
1 機関 2 燃料噴射弁 3 点火コイル 10 コントロールユニット 11 クランク角センサ 12 エアフローメータ 13 アイドルスイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定クランク角毎に基準信号を発生する基
    準信号発生手段と、 各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周期を計測する
    周期計測手段と、 機関への燃料カット中であることを検出する燃料カット
    検出手段と、 燃料カット中であるときに前記周期計測手段により計測
    された各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周期につ
    いて気筒間のバラツキを補正するための気筒別補正係数
    を学習して記憶する補正係数学習記憶手段と、 機関への燃料供給中に前記周期計測手段により計測され
    た各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周期を前記補
    正係数学習記憶手段の気筒別補正係数により補正する周
    期補正手段と、 前記周期補正手段により補正された各気筒の爆発行程に
    対応する基準信号の周期に基づいて各気筒の失火の有無
    を判定する失火判定手段と、 機関への燃料供給中に車両の車輪側からの外乱入力が検
    出された場合に、前記失火判定手段による失火判定を禁
    止する失火判定禁止手段と、 燃料カット中であるときに前記周期計測手段により計測
    された各気筒の爆発行程に対応する基準信号の周期に不
    整があった場合に、前記補正係数学習記憶手段による学
    習を禁止する学習禁止手段と、 を含んで構成される多気筒内燃機関の失火診断装置。
  2. 【請求項2】前記補正係数学習記憶手段として、 燃料カット中であるときに所定のタイミング毎に前記周
    期計測手段により計測された各気筒の爆発行程に対応す
    る基準信号の周期について気筒間のバラツキを補正する
    ための気筒別補正係数を算出する補正係数算出手段と、 燃料カット終了後に燃料カット中に算出された気筒別補
    正係数の各平均値を算出する平均算出手段と、 算出された気筒別補正係数の各平均値に基づいて各気筒
    別補正係数を更新して記憶する更新記憶手段と、 を備えることを特徴とする請求項1記載の多気筒内燃機
    関の失火診断装置。
  3. 【請求項3】前記学習禁止手段として、所定の条件で前
    記補正係数算出手段による気筒別補正係数の算出を禁止
    する算出禁止手段を備えることを特徴とする請求項2記
    載の多気筒内燃機関の失火診断装置。
  4. 【請求項4】前記学習禁止手段として、 所定の条件で前記補正係数算出手段による気筒別補正係
    数の算出を禁止する算出禁止手段と、 前記条件とは異なる条件で前記更新記憶手段による気筒
    別補正係数の更新を禁止する更新禁止手段と、 を備えることを特徴とする請求項2記載の多気筒内燃機
    関の失火診断装置。
JP17760395A 1995-07-13 1995-07-13 多気筒内燃機関の失火診断装置 Expired - Lifetime JP3264145B2 (ja)

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