JPH1113619A - 内燃機関の燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼状態検出装置Info
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- JPH1113619A JPH1113619A JP9168786A JP16878697A JPH1113619A JP H1113619 A JPH1113619 A JP H1113619A JP 9168786 A JP9168786 A JP 9168786A JP 16878697 A JP16878697 A JP 16878697A JP H1113619 A JPH1113619 A JP H1113619A
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- combustion engine
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- cylinder
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
-
- 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
- F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
- F02P11/02—Preventing damage to engines or engine-driven gearing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の各気筒毎に失火時と区別しワイヤ
ハーネス断線やコネクタ接触不良を含む故障要因を特定
すること。 【解決手段】 ＥＣＵ３０からの点火指令信号ＩＧｔに
基づき点火コイル１０が駆動され、点火プラグ１２とグ
ランドとの間を流れる電流が演算増幅器２０等にて検出
されオフセット電流源２３を有するＶ／Ｉ変換回路２２
にてＥＣＵ（内燃機関用電子制御ユニット）３０に対応
する所定範囲内のイオン電流信号に変換される。これに
より、ＥＣＵ３０では、このイオン電流信号が所定範囲
内にあるかによって、ワイヤハーネス等の入力系故障ダ
イアグまたはユニット故障ダイアグと失火時の失火ダイ
アグとが区別され内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒別に判
定され故障要因と故障気筒が特定できる。
ハーネス断線やコネクタ接触不良を含む故障要因を特定
すること。 【解決手段】 ＥＣＵ３０からの点火指令信号ＩＧｔに
基づき点火コイル１０が駆動され、点火プラグ１２とグ
ランドとの間を流れる電流が演算増幅器２０等にて検出
されオフセット電流源２３を有するＶ／Ｉ変換回路２２
にてＥＣＵ（内燃機関用電子制御ユニット）３０に対応
する所定範囲内のイオン電流信号に変換される。これに
より、ＥＣＵ３０では、このイオン電流信号が所定範囲
内にあるかによって、ワイヤハーネス等の入力系故障ダ
イアグまたはユニット故障ダイアグと失火時の失火ダイ
アグとが区別され内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒別に判
定され故障要因と故障気筒が特定できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼室
に配設された点火プラグとグランドとの間を流れる電流
に基づき燃焼状態を検出する内燃機関の燃焼状態検出装
置に関するものである。
に配設された点火プラグとグランドとの間を流れる電流
に基づき燃焼状態を検出する内燃機関の燃焼状態検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の燃焼状態検出装置に関
連する先行技術文献としては、特開平４−１４８０７４
号公報、特開平４−１４８０７６号公報にて開示された
ものが知られている。
連する先行技術文献としては、特開平４−１４８０７４
号公報、特開平４−１４８０７６号公報にて開示された
ものが知られている。
【０００３】前者のものでは、内燃機関の全気筒におけ
る点火コイルとイオン電流検出ユニットとスイッチング
素子とを一体化することでコンパクト化を図り、部品点
数を低減して信頼性を向上する技術が示されている。ま
た、後者のものでは、内燃機関の各気筒における検出手
段とスイッチング手段とを一体化することでコンパクト
化を図り、部品点数を低減して信頼性を向上する技術が
示されている。
る点火コイルとイオン電流検出ユニットとスイッチング
素子とを一体化することでコンパクト化を図り、部品点
数を低減して信頼性を向上する技術が示されている。ま
た、後者のものでは、内燃機関の各気筒における検出手
段とスイッチング手段とを一体化することでコンパクト
化を図り、部品点数を低減して信頼性を向上する技術が
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関に
おける失火検出では故障要因が多く、失火時におけるダ
イアグノーシス（Diagnosis:故障診断；以下、単に『ダ
イアグ』と記す）では、車両で失火ダイアグが点灯して
いても原因を特定することは難しかった。このため、単
純なコネクタ接触不良であっても、再現ミスがあると原
因が分からなくなるという不具合があった。
おける失火検出では故障要因が多く、失火時におけるダ
イアグノーシス（Diagnosis:故障診断；以下、単に『ダ
イアグ』と記す）では、車両で失火ダイアグが点灯して
いても原因を特定することは難しかった。このため、単
純なコネクタ接触不良であっても、再現ミスがあると原
因が分からなくなるという不具合があった。
【０００５】ここで、前述の特開平４−１４８０７４号
公報では、失火検出に伴う各気筒毎の部品チェックは全
気筒分が一体化されているため無理であり全気筒分を一
度に交換する必要があると共に、ワイヤハーネスの断線
やコネクタの接触不良は検出できなかった。また、特開
平４−１４８０７６号公報では、失火検出に伴う各気筒
毎の部品チェックはできるが、ワイヤハーネスの断線や
コネクタの接触不良まで検出することはできなかった。
公報では、失火検出に伴う各気筒毎の部品チェックは全
気筒分が一体化されているため無理であり全気筒分を一
度に交換する必要があると共に、ワイヤハーネスの断線
やコネクタの接触不良は検出できなかった。また、特開
平４−１４８０７６号公報では、失火検出に伴う各気筒
毎の部品チェックはできるが、ワイヤハーネスの断線や
コネクタの接触不良まで検出することはできなかった。
【０００６】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、内燃機関の各気筒毎に失火時
と区別しワイヤハーネス断線やコネクタ接触不良を含む
故障要因を特定することが可能な内燃機関の燃焼状態検
出装置の提供を課題としている。
るためになされたもので、内燃機関の各気筒毎に失火時
と区別しワイヤハーネス断線やコネクタ接触不良を含む
故障要因を特定することが可能な内燃機関の燃焼状態検
出装置の提供を課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の内燃機関の燃
焼状態検出装置によれば、点火駆動手段にて内燃機関用
電子制御ユニットからの点火指令信号に基づき点火コイ
ルが駆動され、電流検出手段にて点火プラグとグランド
との間を流れる電流が検出され、この電流が信号変換手
段にて内燃機関用電子制御ユニットに対応する信号に変
換される。これら電流検出手段と信号変換手段と点火コ
イルを含む点火駆動手段とが内燃機関の各気筒毎に独立
され一体化されている。これにより、内燃機関用電子制
御ユニットとの間の信号の授受が内燃機関の各気筒毎に
実行できるため失火・故障気筒の特定がし易いという効
果が得られる。
焼状態検出装置によれば、点火駆動手段にて内燃機関用
電子制御ユニットからの点火指令信号に基づき点火コイ
ルが駆動され、電流検出手段にて点火プラグとグランド
との間を流れる電流が検出され、この電流が信号変換手
段にて内燃機関用電子制御ユニットに対応する信号に変
換される。これら電流検出手段と信号変換手段と点火コ
イルを含む点火駆動手段とが内燃機関の各気筒毎に独立
され一体化されている。これにより、内燃機関用電子制
御ユニットとの間の信号の授受が内燃機関の各気筒毎に
実行できるため失火・故障気筒の特定がし易いという効
果が得られる。
【０００８】請求項２の内燃機関の燃焼状態検出装置で
は、出力オフセット回路を有する信号変換手段にて内燃
機関用電子制御ユニットへの出力が所定範囲内とされ、
この信号変換手段からの出力信号が内燃機関用電子制御
ユニットにてモニタされることで、ワイヤハーネスや信
号変換手段の故障診断のための故障ダイアグが失火時の
失火ダイアグと区別され内燃機関の各気筒別に出力され
る。即ち、内燃機関用電子制御ユニットでモニタされる
出力信号が所定範囲内であるか所定範囲以外であるかに
基づきワイヤハーネスや信号変換手段の故障ダイアグと
失火ダイアグとが区別され各気筒別に出力されること
で、故障要因と故障気筒が特定できる。
は、出力オフセット回路を有する信号変換手段にて内燃
機関用電子制御ユニットへの出力が所定範囲内とされ、
この信号変換手段からの出力信号が内燃機関用電子制御
ユニットにてモニタされることで、ワイヤハーネスや信
号変換手段の故障診断のための故障ダイアグが失火時の
失火ダイアグと区別され内燃機関の各気筒別に出力され
る。即ち、内燃機関用電子制御ユニットでモニタされる
出力信号が所定範囲内であるか所定範囲以外であるかに
基づきワイヤハーネスや信号変換手段の故障ダイアグと
失火ダイアグとが区別され各気筒別に出力されること
で、故障要因と故障気筒が特定できる。
【０００９】請求項３の内燃機関の燃焼状態検出装置で
は、信号変換手段からの出力信号変化が正常範囲内で、
かつ内燃機関の失火が検出されたときには失火時の失火
ダイアグ、また、信号変換手段からの出力信号変化が正
常範囲内にないときには入力系故障診断のための故障ダ
イアグが内燃機関の各気筒別に出力される。このよう
に、失火時の失火ダイアグまたは入力系故障診断のため
の故障ダイアグが各気筒別に出力されることで、故障要
因と故障気筒が特定できる。
は、信号変換手段からの出力信号変化が正常範囲内で、
かつ内燃機関の失火が検出されたときには失火時の失火
ダイアグ、また、信号変換手段からの出力信号変化が正
常範囲内にないときには入力系故障診断のための故障ダ
イアグが内燃機関の各気筒別に出力される。このよう
に、失火時の失火ダイアグまたは入力系故障診断のため
の故障ダイアグが各気筒別に出力されることで、故障要
因と故障気筒が特定できる。
【００１０】請求項４の内燃機関の燃焼状態検出装置で
は、内燃機関用電子制御ユニットとの間の信号の授受が
内燃機関の各気筒毎に実行できるため、失火時またはユ
ニット故障時にはその気筒に対する燃料供給が停止でき
る。これにより、例えば、内燃機関の排気通路に設けら
れた触媒への未燃焼ガス流入による過熱が防止され、触
媒の保護及びエミッションの悪化を防止することができ
る。
は、内燃機関用電子制御ユニットとの間の信号の授受が
内燃機関の各気筒毎に実行できるため、失火時またはユ
ニット故障時にはその気筒に対する燃料供給が停止でき
る。これにより、例えば、内燃機関の排気通路に設けら
れた触媒への未燃焼ガス流入による過熱が防止され、触
媒の保護及びエミッションの悪化を防止することができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関の燃焼状態検出装置を示す構成図である。
なお、本実施例の内燃機関は＃１気筒〜＃４気筒からな
り、＃１気筒〜＃４気筒の各点火コイル／イグナイタ１
〜４は同一の構成であるため、以下では主として＃１気
筒の点火コイル／イグナイタ１について述べる。
かる内燃機関の燃焼状態検出装置を示す構成図である。
なお、本実施例の内燃機関は＃１気筒〜＃４気筒からな
り、＃１気筒〜＃４気筒の各点火コイル／イグナイタ１
〜４は同一の構成であるため、以下では主として＃１気
筒の点火コイル／イグナイタ１について述べる。
【００１３】図１において、１０は点火コイルであり、
１０ａは点火コイル１０の１次巻線、１０ｂは点火コイ
ル１０の２次巻線である。１２は図示しない内燃機関の
燃焼室に配設される点火プラグである。点火コイル１０
の１次巻線１０ａにはスイッチング素子１１が接続され
ており、このスイッチング素子１１のゲートに後述の内
燃機関用電子制御ユニット（Electronic Control Unit:
以下、単に『ＥＣＵ』と記す）３０からの点火指令信号
ＩＧｔ1 が外部接続端子１ａから入力され、スイッチン
グ素子１１がオンとされることで、点火コイル１０の１
次巻線１０ａにバッテリ電源（図示略）と接続された＋
Ｂ端子（外部接続端子）からの１次電流Ｉ1 が通電され
る。
１０ａは点火コイル１０の１次巻線、１０ｂは点火コイ
ル１０の２次巻線である。１２は図示しない内燃機関の
燃焼室に配設される点火プラグである。点火コイル１０
の１次巻線１０ａにはスイッチング素子１１が接続され
ており、このスイッチング素子１１のゲートに後述の内
燃機関用電子制御ユニット（Electronic Control Unit:
以下、単に『ＥＣＵ』と記す）３０からの点火指令信号
ＩＧｔ1 が外部接続端子１ａから入力され、スイッチン
グ素子１１がオンとされることで、点火コイル１０の１
次巻線１０ａにバッテリ電源（図示略）と接続された＋
Ｂ端子（外部接続端子）からの１次電流Ｉ1 が通電され
る。
【００１４】また、点火コイル１０の２次巻線１０ｂ側
における２次電流Ｉ2 が環流する電流路は、点火プラグ
１２、点火コイル１０の２次巻線１０ｂ、ツェナダイオ
ード１３及びツェナダイオード１４によって形成されて
いる。ここで、ツェナダイオード１４は２次電流Ｉ2
（２次環流電流）の流れる方向に対して順方向に接続さ
れている。なお、ツェナダイオード１３は、これに並列
に接続されたイオン電流検出用電源としてのコンデンサ
１５を充電するためのダイオードである。また、ツェナ
ダイオード１４に並列に抵抗１６が接続されている。
における２次電流Ｉ2 が環流する電流路は、点火プラグ
１２、点火コイル１０の２次巻線１０ｂ、ツェナダイオ
ード１３及びツェナダイオード１４によって形成されて
いる。ここで、ツェナダイオード１４は２次電流Ｉ2
（２次環流電流）の流れる方向に対して順方向に接続さ
れている。なお、ツェナダイオード１３は、これに並列
に接続されたイオン電流検出用電源としてのコンデンサ
１５を充電するためのダイオードである。また、ツェナ
ダイオード１４に並列に抵抗１６が接続されている。
【００１５】イオン電流検出時には、コンデンサ１５か
ら点火コイル１０の２次巻線１０ｂ、点火プラグ１２の
順にイオン電流ＩION が流れ、更に、演算増幅器２０の
反転（−）端子側からイオン電流検出抵抗１７を介して
イオン電流ＩION が流れ、そのイオン電流検出抵抗１７
によってイオン電流ＩION が検出される。なお、演算増
幅器２０の反転（−）端子と出力端子との間に接続され
た抵抗２１は演算増幅器２０のゲインを設定するための
増幅用抵抗である。
ら点火コイル１０の２次巻線１０ｂ、点火プラグ１２の
順にイオン電流ＩION が流れ、更に、演算増幅器２０の
反転（−）端子側からイオン電流検出抵抗１７を介して
イオン電流ＩION が流れ、そのイオン電流検出抵抗１７
によってイオン電流ＩION が検出される。なお、演算増
幅器２０の反転（−）端子と出力端子との間に接続され
た抵抗２１は演算増幅器２０のゲインを設定するための
増幅用抵抗である。
【００１６】このイオン電流ＩION に基づく演算増幅器
２０からの電圧信号はＶ／Ｉ変換（電圧−電流変換）回
路２２により電流信号に変換される。このＶ／Ｉ変換回
路２２の出力側はＥＣＵ３０と結線するための外部接続
端子１ｂに接続されている。また、Ｖ／Ｉ変換回路２２
の出力側には断線検出用として後述のオフセット電流Ｉ
o を常時、流すための負のオフセット電流源２３が接続
されている。このオフセット電流源２３の他の端子は、
スイッチング素子１１のエミッタ側、ツェナダイオード
１４の負側端子、抵抗１６の一端子、演算増幅器２０の
非反転（＋）端子と１本にまとめてグランドと結線する
ためのＧＮＤ端子（外部接続端子）に接続されている。
２０からの電圧信号はＶ／Ｉ変換（電圧−電流変換）回
路２２により電流信号に変換される。このＶ／Ｉ変換回
路２２の出力側はＥＣＵ３０と結線するための外部接続
端子１ｂに接続されている。また、Ｖ／Ｉ変換回路２２
の出力側には断線検出用として後述のオフセット電流Ｉ
o を常時、流すための負のオフセット電流源２３が接続
されている。このオフセット電流源２３の他の端子は、
スイッチング素子１１のエミッタ側、ツェナダイオード
１４の負側端子、抵抗１６の一端子、演算増幅器２０の
非反転（＋）端子と１本にまとめてグランドと結線する
ためのＧＮＤ端子（外部接続端子）に接続されている。
【００１７】ここで、＃１気筒の点火コイル／イグナイ
タ１の外部接続端子１ｂはＥＣＵ３０の外部接続端子３
０ａと接続されており、この外部接続端子１ｂはプルア
ップ抵抗３１を介して定電源５〔Ｖ〕と接続された状態
である。ＥＣＵ３０の外部接続端子３０ａを介して定電
源５〔Ｖ〕により＃１気筒の点火コイル／イグナイタ１
の外部接続端子１ｂ側に流れる電流ｉに基づく電圧信号
ｖは、ＥＣＵ３０内のノイズマスク回路３２を通ってピ
ークホールド回路３３でセット／リセットタイミングに
よりピークホールドされ、Ａ／Ｄ変換器３４でＡ／Ｄ変
換（アナログ−ディジタル変換）されたのちマイクロコ
ンピュータ３６に入力される。また、この電圧信号ｖは
ＥＣＵ３０内のＬＰＦ（Low Pass Filter:低周波数帯域
通過フィルタ）３５を介して高周波成分が除去され、Ａ
／Ｄ変換器３４でＡ／Ｄ変換されたのちマイクロコンピ
ュータ３６に入力される。
タ１の外部接続端子１ｂはＥＣＵ３０の外部接続端子３
０ａと接続されており、この外部接続端子１ｂはプルア
ップ抵抗３１を介して定電源５〔Ｖ〕と接続された状態
である。ＥＣＵ３０の外部接続端子３０ａを介して定電
源５〔Ｖ〕により＃１気筒の点火コイル／イグナイタ１
の外部接続端子１ｂ側に流れる電流ｉに基づく電圧信号
ｖは、ＥＣＵ３０内のノイズマスク回路３２を通ってピ
ークホールド回路３３でセット／リセットタイミングに
よりピークホールドされ、Ａ／Ｄ変換器３４でＡ／Ｄ変
換（アナログ−ディジタル変換）されたのちマイクロコ
ンピュータ３６に入力される。また、この電圧信号ｖは
ＥＣＵ３０内のＬＰＦ（Low Pass Filter:低周波数帯域
通過フィルタ）３５を介して高周波成分が除去され、Ａ
／Ｄ変換器３４でＡ／Ｄ変換されたのちマイクロコンピ
ュータ３６に入力される。
【００１８】なお、マイクロコンピュータ３６は、周知
の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰ
Ｕ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各種データを格
納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ、入出力
回路及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演
算回路として構成されている。
の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰ
Ｕ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各種データを格
納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ、入出力
回路及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演
算回路として構成されている。
【００１９】図２は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関の燃焼状態検出装置における各出力信号の
遷移状態を示すタイムチャートである。
かる内燃機関の燃焼状態検出装置における各出力信号の
遷移状態を示すタイムチャートである。
【００２０】内燃機関の＃１気筒の点火コイル／イグナ
イタ１に対するＥＣＵ３０からの点火指令信号ＩＧｔ1
は、時刻ｔ1 でオンとされ点火タイミングである時刻ｔ
3 でオフとされる（図２（ａ）参照）。まず、内燃機関
の燃焼状態が正常時における各出力信号の遷移状態につ
いて図２（ａ）, 図２（ｂ）及び図２（ｃ）を参照して
説明する。内燃機関の燃焼状態が正常時には、演算増幅
器２０からＶ／Ｉ変換回路２２を介した電流信号とオフ
セット電流源２３によるオフセット電流Ｉo とに基づき
ＥＣＵ３０の外部接続端子３０ａから＃１気筒の点火コ
イル／イグナイタ１の外部接続端子１ｂ側に電流ｉ（以
下の説明では、便宜上、この電流信号を『イオン電流信
号』という）が流れる。このイオン電流信号にはオフセ
ット電流Ｉo 〔ｍＡ〕に加えて、図２（ａ）に示す点火
指令信号ＩＧｔ1 のオンタイミング（時刻ｔ1 ）で点火
コイル１０の１次巻線１０ａに１次電流Ｉ1 が流れ始
め、その直後に図２（ｂ）に示すような点火オンノイズ
信号が重畳される（時刻ｔ１〜時刻ｔ２ ）。この間に
おいて、イオン電流信号は最大電流としてＩmax 〔ｍ
Ａ〕を呈する。また、イオン電流信号にはオフセット電
流Ｉo 〔ｍＡ〕に加えて、点火指令信号ＩＧｔ1 のオフ
タイミング（時刻ｔ3 ）で点火コイル１０の２次巻線１
０ｂに２次電流Ｉ2 が流れ始め、点火プラグ１２に点火
されたのち２次電流Ｉ2 が流れ終わると（時刻ｔ4 ）、
点火コイル１０の鉄心中に残った残留磁気の影響により
残留磁気ノイズ信号が重畳されたのち（時刻ｔ4 〜時刻
ｔ5 ）、実際の点火燃焼に基づくイオン電流信号が重畳
される（時刻ｔ5 〜時刻ｔ6 ）。この間において、イオ
ン電流信号は最大電流としてＩmax 〔ｍＡ〕を呈する。
イタ１に対するＥＣＵ３０からの点火指令信号ＩＧｔ1
は、時刻ｔ1 でオンとされ点火タイミングである時刻ｔ
3 でオフとされる（図２（ａ）参照）。まず、内燃機関
の燃焼状態が正常時における各出力信号の遷移状態につ
いて図２（ａ）, 図２（ｂ）及び図２（ｃ）を参照して
説明する。内燃機関の燃焼状態が正常時には、演算増幅
器２０からＶ／Ｉ変換回路２２を介した電流信号とオフ
セット電流源２３によるオフセット電流Ｉo とに基づき
ＥＣＵ３０の外部接続端子３０ａから＃１気筒の点火コ
イル／イグナイタ１の外部接続端子１ｂ側に電流ｉ（以
下の説明では、便宜上、この電流信号を『イオン電流信
号』という）が流れる。このイオン電流信号にはオフセ
ット電流Ｉo 〔ｍＡ〕に加えて、図２（ａ）に示す点火
指令信号ＩＧｔ1 のオンタイミング（時刻ｔ1 ）で点火
コイル１０の１次巻線１０ａに１次電流Ｉ1 が流れ始
め、その直後に図２（ｂ）に示すような点火オンノイズ
信号が重畳される（時刻ｔ１〜時刻ｔ２ ）。この間に
おいて、イオン電流信号は最大電流としてＩmax 〔ｍ
Ａ〕を呈する。また、イオン電流信号にはオフセット電
流Ｉo 〔ｍＡ〕に加えて、点火指令信号ＩＧｔ1 のオフ
タイミング（時刻ｔ3 ）で点火コイル１０の２次巻線１
０ｂに２次電流Ｉ2 が流れ始め、点火プラグ１２に点火
されたのち２次電流Ｉ2 が流れ終わると（時刻ｔ4 ）、
点火コイル１０の鉄心中に残った残留磁気の影響により
残留磁気ノイズ信号が重畳されたのち（時刻ｔ4 〜時刻
ｔ5 ）、実際の点火燃焼に基づくイオン電流信号が重畳
される（時刻ｔ5 〜時刻ｔ6 ）。この間において、イオ
ン電流信号は最大電流としてＩmax 〔ｍＡ〕を呈する。
【００２１】上述の内燃機関の燃焼状態が正常時におけ
るイオン電流信号に対しＥＣＵ３０内のノイズマスク回
路３２を通ったピークホールド回路３３によるピークホ
ールド回路出力は、点火後０．５ｍｓ、即ち、図２の時
刻ｔ3 から０．５ｍｓ後のタイミングにてセットされＡ
ＴＤＣ（After Top Dead Center:上死点後）７０°ＣＡ
（Crank Angle:クランク角）時、即ち、図２の時刻ｔ6
でイオン電流信号の遷移がなくなって少しのちのタイミ
ングにてリセットされる。なお、このピークホールド回
路３３でリセットタイミングにてピークホールド回路出
力（図２（ｃ）参照）がリード（読取）されＡ／Ｄ変換
器３４でＡ／Ｄ変換されＡ／Ｄ変換値としてのＡ／Ｄ３
（図２に矢印にて表示）とされる。なお、イオン電流信
号の最大電流Ｉmax 〔ｍＡ〕に対応してピークホールド
回路出力は４〔Ｖ〕、また、イオン電流信号のオフセッ
ト電流Ｉo 〔ｍＡ〕に対応してピークホールド回路出力
は１〔Ｖ〕となるように予め設定されている。
るイオン電流信号に対しＥＣＵ３０内のノイズマスク回
路３２を通ったピークホールド回路３３によるピークホ
ールド回路出力は、点火後０．５ｍｓ、即ち、図２の時
刻ｔ3 から０．５ｍｓ後のタイミングにてセットされＡ
ＴＤＣ（After Top Dead Center:上死点後）７０°ＣＡ
（Crank Angle:クランク角）時、即ち、図２の時刻ｔ6
でイオン電流信号の遷移がなくなって少しのちのタイミ
ングにてリセットされる。なお、このピークホールド回
路３３でリセットタイミングにてピークホールド回路出
力（図２（ｃ）参照）がリード（読取）されＡ／Ｄ変換
器３４でＡ／Ｄ変換されＡ／Ｄ変換値としてのＡ／Ｄ３
（図２に矢印にて表示）とされる。なお、イオン電流信
号の最大電流Ｉmax 〔ｍＡ〕に対応してピークホールド
回路出力は４〔Ｖ〕、また、イオン電流信号のオフセッ
ト電流Ｉo 〔ｍＡ〕に対応してピークホールド回路出力
は１〔Ｖ〕となるように予め設定されている。
【００２２】次に、図２（ａ）及び図２（ｄ）を参照
し、内燃機関の燃焼状態で失火時における各出力信号の
遷移状態について説明する。失火時には、ＥＣＵ３０か
ら内燃機関の＃１気筒の点火コイル／イグナイタ１に対
する点火指令信号ＩＧｔ1 が図２（ａ）に示すようにオ
ン／オフされても、イオン電流信号としてはオフセット
電流Ｉo 〔ｍＡ〕に加えて、オンタイミング直後に図２
（ｄ）に示すような点火オンノイズ信号が重畳されるの
みである（時刻ｔ1 〜時刻ｔ2 ）。この間において、イ
オン電流信号は最大電流としてＩmax 〔ｍＡ〕を呈す
る。
し、内燃機関の燃焼状態で失火時における各出力信号の
遷移状態について説明する。失火時には、ＥＣＵ３０か
ら内燃機関の＃１気筒の点火コイル／イグナイタ１に対
する点火指令信号ＩＧｔ1 が図２（ａ）に示すようにオ
ン／オフされても、イオン電流信号としてはオフセット
電流Ｉo 〔ｍＡ〕に加えて、オンタイミング直後に図２
（ｄ）に示すような点火オンノイズ信号が重畳されるの
みである（時刻ｔ1 〜時刻ｔ2 ）。この間において、イ
オン電流信号は最大電流としてＩmax 〔ｍＡ〕を呈す
る。
【００２３】そして、図２（ａ）及び図２（ｅ）を参照
し、内燃機関の燃焼状態でワイヤハーネスの断線時にお
ける各出力信号の遷移状態について説明する。＃１気筒
の点火コイル／イグナイタ１の＋Ｂ端子、ＧＮＤ端子、
その他の外部接続端子と接続されているワイヤハーネス
の断線時には、ＥＣＵ３０から内燃機関の＃１気筒の点
火コイル／イグナイタ１に対する点火指令信号ＩＧｔ1
が図２（ａ）に示すようにオン／オフしても、イオン電
流信号には０〔ｍＡ〕のままでオフセット電流Ｉo や点
火オンノイズ信号分が現れなくなる（図２（ｅ）参
照）。
し、内燃機関の燃焼状態でワイヤハーネスの断線時にお
ける各出力信号の遷移状態について説明する。＃１気筒
の点火コイル／イグナイタ１の＋Ｂ端子、ＧＮＤ端子、
その他の外部接続端子と接続されているワイヤハーネス
の断線時には、ＥＣＵ３０から内燃機関の＃１気筒の点
火コイル／イグナイタ１に対する点火指令信号ＩＧｔ1
が図２（ａ）に示すようにオン／オフしても、イオン電
流信号には０〔ｍＡ〕のままでオフセット電流Ｉo や点
火オンノイズ信号分が現れなくなる（図２（ｅ）参
照）。
【００２４】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関の燃焼状態検出装置で使用されているＥＣ
Ｕ３０内のマイクロコンピュータ３６のＣＰＵにおける
故障診断制御の処理手順を示す図３のフローチャートに
基づき、上述の図２及び図４を参照して説明する。ここ
で、図４はＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２におけるＡ／Ｄ変換値と
判定領域との関係を示すマップであり、Ａ領域は＃１気
筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ１〜４が正常時
にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２の取得る電圧範囲、Ｂ領域は検出
系故障時または＋Ｂ，ＧＮＤ，イオン電流信号の外部接
続端子と接続されたワイヤハーネス断線時または＃１気
筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ１〜４の回路異
常時にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２の取得る電圧範囲、Ｄ領域は
入力系故障時または点火指令信号ＩＧｔを入力する外部
接続端子１ａと接続されたワイヤハーネス断線時または
ＥＣＵ３０の故障時にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２の取得る電圧
範囲、Ｅ領域は正常時または失火時にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ
２の取得る電圧範囲である。なお、この故障診断制御ル
ーチンは＃１気筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ
１〜４への点火指令信号ＩＧｔ1 〜ＩＧｔ4 出力毎にＣ
ＰＵにて繰返し実行される。
かる内燃機関の燃焼状態検出装置で使用されているＥＣ
Ｕ３０内のマイクロコンピュータ３６のＣＰＵにおける
故障診断制御の処理手順を示す図３のフローチャートに
基づき、上述の図２及び図４を参照して説明する。ここ
で、図４はＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２におけるＡ／Ｄ変換値と
判定領域との関係を示すマップであり、Ａ領域は＃１気
筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ１〜４が正常時
にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２の取得る電圧範囲、Ｂ領域は検出
系故障時または＋Ｂ，ＧＮＤ，イオン電流信号の外部接
続端子と接続されたワイヤハーネス断線時または＃１気
筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ１〜４の回路異
常時にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２の取得る電圧範囲、Ｄ領域は
入力系故障時または点火指令信号ＩＧｔを入力する外部
接続端子１ａと接続されたワイヤハーネス断線時または
ＥＣＵ３０の故障時にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２の取得る電圧
範囲、Ｅ領域は正常時または失火時にＡ／Ｄ１，Ａ／Ｄ
２の取得る電圧範囲である。なお、この故障診断制御ル
ーチンは＃１気筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ
１〜４への点火指令信号ＩＧｔ1 〜ＩＧｔ4 出力毎にＣ
ＰＵにて繰返し実行される。
【００２５】図３において、まず、ステップＳ１０１で
点火指令信号ＩＧｔのオンによる点火コイル１０の１次
巻線１０ａへの通電開始後０．２ｍｓ、即ち、図２の時
刻ｔ1 から０．２ｍｓ後のタイミングにて、上述のイオ
ン電流信号がＬＰＦ３５を通ってＡ／Ｄ変換器３４でＡ
／Ｄ変換され読込まれたＡ／Ｄ変換値としてのＡ／Ｄ１
（図２に矢印にて表示）、及び同じく通電開始後１．０
ｍｓ、即ち、図２の時刻ｔ1 から１．０ｍｓ後のタイミ
ングにて、上述のイオン電流信号がＬＰＦ３５を通って
Ａ／Ｄ変換器３４でＡ／Ｄ変換され読込まれたＡ／Ｄ変
換値としてのＡ／Ｄ２（図２に矢印にて表示）が図４に
示すマップのＢ領域以外にあるかが判定される。ステッ
プＳ１０１の判定条件が成立し、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２
がＢ領域以外にあるときにはステップＳ１０２に移行
し、イオン電流信号の大きさΔＣ〔ｍＡ〕がＡ／Ｄ３か
らＡ／Ｄ２を減算して算出される（図２参照）。
点火指令信号ＩＧｔのオンによる点火コイル１０の１次
巻線１０ａへの通電開始後０．２ｍｓ、即ち、図２の時
刻ｔ1 から０．２ｍｓ後のタイミングにて、上述のイオ
ン電流信号がＬＰＦ３５を通ってＡ／Ｄ変換器３４でＡ
／Ｄ変換され読込まれたＡ／Ｄ変換値としてのＡ／Ｄ１
（図２に矢印にて表示）、及び同じく通電開始後１．０
ｍｓ、即ち、図２の時刻ｔ1 から１．０ｍｓ後のタイミ
ングにて、上述のイオン電流信号がＬＰＦ３５を通って
Ａ／Ｄ変換器３４でＡ／Ｄ変換され読込まれたＡ／Ｄ変
換値としてのＡ／Ｄ２（図２に矢印にて表示）が図４に
示すマップのＢ領域以外にあるかが判定される。ステッ
プＳ１０１の判定条件が成立し、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２
がＢ領域以外にあるときにはステップＳ１０２に移行
し、イオン電流信号の大きさΔＣ〔ｍＡ〕がＡ／Ｄ３か
らＡ／Ｄ２を減算して算出される（図２参照）。
【００２６】次にステップＳ１０３に移行して、ステッ
プＳ１０２で算出されたΔＣが予め設定された所定値Ｃ
0 未満であり失火が発生しているかが判定される。失火
が発生しているときには、図２（ｄ）に示すようにイオ
ン電流信号がピークホールド回路３３のセット／リセッ
ト間でオフセット電流Ｉo のみとなりΔＣがＣ0 未満と
なるためステップＳ１０３の判定条件が成立してステッ
プＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、失火カ
ウンタΣＭi がインクリメントされる。次にステップＳ
１０５に移行して、失火カウンタΣＭi が予め設定され
た所定カウント数ｋを越えているかが判定される。ステ
ップＳ１０５の判定条件が成立し、失火カウンタΣＭi
がカウント数ｋを越えているときにはステップＳ１０６
に移行し、図４に示すマップでＡ／Ｄ１がイオン電流信
号が最大電流Ｉmax であるときの電圧値、また、Ａ／Ｄ
２がイオン電流信号がオフセット電流Ｉo であるときの
電圧値を中心としたＥ領域にあるかが判定される。ステ
ップＳ１０６の判定条件が成立し、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ
２がＥ領域にあるときにはステップＳ１０７に移行し、
燃焼が行われておらず失火が発生しているとして故障診
断を促す失火ダイアグの点灯処理が実行される。
プＳ１０２で算出されたΔＣが予め設定された所定値Ｃ
0 未満であり失火が発生しているかが判定される。失火
が発生しているときには、図２（ｄ）に示すようにイオ
ン電流信号がピークホールド回路３３のセット／リセッ
ト間でオフセット電流Ｉo のみとなりΔＣがＣ0 未満と
なるためステップＳ１０３の判定条件が成立してステッ
プＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、失火カ
ウンタΣＭi がインクリメントされる。次にステップＳ
１０５に移行して、失火カウンタΣＭi が予め設定され
た所定カウント数ｋを越えているかが判定される。ステ
ップＳ１０５の判定条件が成立し、失火カウンタΣＭi
がカウント数ｋを越えているときにはステップＳ１０６
に移行し、図４に示すマップでＡ／Ｄ１がイオン電流信
号が最大電流Ｉmax であるときの電圧値、また、Ａ／Ｄ
２がイオン電流信号がオフセット電流Ｉo であるときの
電圧値を中心としたＥ領域にあるかが判定される。ステ
ップＳ１０６の判定条件が成立し、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ
２がＥ領域にあるときにはステップＳ１０７に移行し、
燃焼が行われておらず失火が発生しているとして故障診
断を促す失火ダイアグの点灯処理が実行される。
【００２７】一方、ステップＳ１０６の判定条件が成立
せず、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２がＥ領域にないときにはス
テップＳ１０８に移行し、図４に示すマップでＡ／Ｄ１
及びＡ／Ｄ２がイオン電流信号がオフセット電流Ｉo で
あるときの電圧値を中心としたＤ領域にあるかが判定さ
れる。ステップＳ１０８の判定条件が成立し、Ａ／Ｄ１
及びＡ／Ｄ２がＤ領域にあるときにはステップＳ１０９
に移行し、入力系の故障であるとして入力系故障ダイア
グの点灯処理が実行される。
せず、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２がＥ領域にないときにはス
テップＳ１０８に移行し、図４に示すマップでＡ／Ｄ１
及びＡ／Ｄ２がイオン電流信号がオフセット電流Ｉo で
あるときの電圧値を中心としたＤ領域にあるかが判定さ
れる。ステップＳ１０８の判定条件が成立し、Ａ／Ｄ１
及びＡ／Ｄ２がＤ領域にあるときにはステップＳ１０９
に移行し、入力系の故障であるとして入力系故障ダイア
グの点灯処理が実行される。
【００２８】一方、ステップＳ１０１の判定条件が成立
せず、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２がＢ領域にあるとき、また
はステップＳ１０８の判定条件が成立せず、即ち、ステ
ップＳ１０３及びステップＳ１０５の判定条件が成立
し、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２がＥ領域及びＤ領域以外のＡ
領域にあるときにはステップＳ１１０に移行し、＃１気
筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ１〜４のうち何
れかのユニットでワイヤハーネスの断線等も含めて出力
特性異常が生じているためユニット故障ダイアグの点灯
処理が実行される。ステップＳ１０７またはステップＳ
１０９またはステップＳ１１０における処理ののちステ
ップＳ１１１に移行し、失火・故障気筒に対する燃料カ
ット処理が実行されたのち本ルーチンを終了する。な
お、ステップＳ１０３の判定条件が成立せず、ΔＣがＣ
0 以上であるとき、またはステップＳ１０５の判定条件
が成立せず、失火カウンタΣＭi がカウント数ｋ以下で
あるときには、図２（ｂ）に示す正常時の点火状態であ
ると判定され本ルーチンを終了する。
せず、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２がＢ領域にあるとき、また
はステップＳ１０８の判定条件が成立せず、即ち、ステ
ップＳ１０３及びステップＳ１０５の判定条件が成立
し、Ａ／Ｄ１及びＡ／Ｄ２がＥ領域及びＤ領域以外のＡ
領域にあるときにはステップＳ１１０に移行し、＃１気
筒〜＃４気筒の点火コイル／イグナイタ１〜４のうち何
れかのユニットでワイヤハーネスの断線等も含めて出力
特性異常が生じているためユニット故障ダイアグの点灯
処理が実行される。ステップＳ１０７またはステップＳ
１０９またはステップＳ１１０における処理ののちステ
ップＳ１１１に移行し、失火・故障気筒に対する燃料カ
ット処理が実行されたのち本ルーチンを終了する。な
お、ステップＳ１０３の判定条件が成立せず、ΔＣがＣ
0 以上であるとき、またはステップＳ１０５の判定条件
が成立せず、失火カウンタΣＭi がカウント数ｋ以下で
あるときには、図２（ｂ）に示す正常時の点火状態であ
ると判定され本ルーチンを終了する。
【００２９】このように、本実施例の内燃機関の燃焼状
態検出装置は、内燃機関の燃焼室に配設された点火プラ
グ１２とグランドとの間を流れる電流を検出するコンデ
ンサ１５、イオン電流検出抵抗１７、演算増幅器２０等
からなる電流検出手段と、前記電流検出手段で検出され
た電流をＥＣＵ３０に対応するイオン電流信号に変換す
るＶ／Ｉ変換回路２２からなる信号変換手段と、ＥＣＵ
３０からの点火指令信号ＩＧｔにより点火コイル１０を
駆動するスイッチング素子１１等からなる点火駆動手段
とを具備し、前記電流検出手段と前記信号変換手段と点
火コイル１０を含む前記点火駆動手段とを内燃機関の＃
１気筒〜＃４気筒毎に独立させ一体化するものである。
態検出装置は、内燃機関の燃焼室に配設された点火プラ
グ１２とグランドとの間を流れる電流を検出するコンデ
ンサ１５、イオン電流検出抵抗１７、演算増幅器２０等
からなる電流検出手段と、前記電流検出手段で検出され
た電流をＥＣＵ３０に対応するイオン電流信号に変換す
るＶ／Ｉ変換回路２２からなる信号変換手段と、ＥＣＵ
３０からの点火指令信号ＩＧｔにより点火コイル１０を
駆動するスイッチング素子１１等からなる点火駆動手段
とを具備し、前記電流検出手段と前記信号変換手段と点
火コイル１０を含む前記点火駆動手段とを内燃機関の＃
１気筒〜＃４気筒毎に独立させ一体化するものである。
【００３０】したがって、点火駆動手段としてのスイッ
チング素子１１等にてＥＣＵ３０からの点火指令信号Ｉ
Ｇｔに基づき点火コイル１０が駆動され、電流検出手段
としてのコンデンサ１５、イオン電流検出抵抗１７、演
算増幅器２０等にて点火プラグ１２とグランドとの間を
流れる電流が検出され、この電流が信号変換手段として
のＶ／Ｉ変換回路２２にてＥＣＵ３０に対応するイオン
電流信号に変換される。ここで、前記電流検出手段と前
記信号変換手段と点火コイル１０を含む前記点火駆動手
段とが内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒毎に独立され一体
化されている。これにより、ＥＣＵ３０との間の信号の
授受が内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒毎に行われるため
失火・故障気筒が特定し易く、故障気筒と正常気筒との
間でユニット部品等が適宜、交換でき不良判定し易いシ
ステムを構築することができる。
チング素子１１等にてＥＣＵ３０からの点火指令信号Ｉ
Ｇｔに基づき点火コイル１０が駆動され、電流検出手段
としてのコンデンサ１５、イオン電流検出抵抗１７、演
算増幅器２０等にて点火プラグ１２とグランドとの間を
流れる電流が検出され、この電流が信号変換手段として
のＶ／Ｉ変換回路２２にてＥＣＵ３０に対応するイオン
電流信号に変換される。ここで、前記電流検出手段と前
記信号変換手段と点火コイル１０を含む前記点火駆動手
段とが内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒毎に独立され一体
化されている。これにより、ＥＣＵ３０との間の信号の
授受が内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒毎に行われるため
失火・故障気筒が特定し易く、故障気筒と正常気筒との
間でユニット部品等が適宜、交換でき不良判定し易いシ
ステムを構築することができる。
【００３１】また、本実施例の内燃機関の燃焼状態検出
装置は、Ｖ／Ｉ変換回路２２からなる信号変換手段がＥ
ＣＵ３０への出力を所定範囲内とする出力オフセット回
路としてのオフセット電流源２３を有し、ＥＣＵ３０が
前記信号変換手段からの出力信号としてのイオン電流信
号をモニタし、信号を伝達するワイヤハーネスや前記信
号変換手段の故障診断のための故障ダイアグを内燃機関
の失火時の失火ダイアグと区別し、内燃機関の＃１気筒
〜＃４気筒別に出力するものである。これにより、オフ
セット電流源２３を有する信号変換手段としてのＶ／Ｉ
変換回路２２にてＥＣＵ３０への出力が所定範囲内とさ
れ、ＥＣＵ３０でモニタされる信号変化手段からのイオ
ン電流信号が所定範囲内であるか所定範囲以外であるか
に基づきワイヤハーネスや信号変換手段の故障ダイアグ
と失火ダイアグとが区別され内燃機関の＃１気筒〜＃４
気筒別に出力されることで、故障要因と故障気筒が特定
できる。
装置は、Ｖ／Ｉ変換回路２２からなる信号変換手段がＥ
ＣＵ３０への出力を所定範囲内とする出力オフセット回
路としてのオフセット電流源２３を有し、ＥＣＵ３０が
前記信号変換手段からの出力信号としてのイオン電流信
号をモニタし、信号を伝達するワイヤハーネスや前記信
号変換手段の故障診断のための故障ダイアグを内燃機関
の失火時の失火ダイアグと区別し、内燃機関の＃１気筒
〜＃４気筒別に出力するものである。これにより、オフ
セット電流源２３を有する信号変換手段としてのＶ／Ｉ
変換回路２２にてＥＣＵ３０への出力が所定範囲内とさ
れ、ＥＣＵ３０でモニタされる信号変化手段からのイオ
ン電流信号が所定範囲内であるか所定範囲以外であるか
に基づきワイヤハーネスや信号変換手段の故障ダイアグ
と失火ダイアグとが区別され内燃機関の＃１気筒〜＃４
気筒別に出力されることで、故障要因と故障気筒が特定
できる。
【００３２】そして、本実施例の内燃機関の燃焼状態検
出装置は、ＥＣＵ３０にてＶ／Ｉ変換回路２２からなる
信号変換手段からのイオン電流信号変化が正常範囲内に
あり、かつ内燃機関の失火が検出されたときには失火時
の失火ダイアグ、また、前記信号変換手段からのイオン
電流信号変化が正常範囲内にないときには入力系故障診
断のための故障ダイアグを内燃機関の＃１気筒〜＃４気
筒別に出力するものである。つまり、信号変換手段とし
てのＶ／Ｉ変換回路２２からのイオン電流信号変化が正
常範囲内で、かつ内燃機関の失火が検出されたときには
失火時の失火ダイアグ、また、信号変換手段としてのＶ
／Ｉ変換回路２２からのイオン電流信号変化が正常範囲
内にないときには入力系故障診断のための故障ダイアグ
が内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒別にＥＣＵ３０から出
力される。このように、失火時の失火ダイアグまたは入
力系故障診断のための故障ダイアグが各気筒別に出力さ
れることで、故障要因と故障気筒が特定できる。
出装置は、ＥＣＵ３０にてＶ／Ｉ変換回路２２からなる
信号変換手段からのイオン電流信号変化が正常範囲内に
あり、かつ内燃機関の失火が検出されたときには失火時
の失火ダイアグ、また、前記信号変換手段からのイオン
電流信号変化が正常範囲内にないときには入力系故障診
断のための故障ダイアグを内燃機関の＃１気筒〜＃４気
筒別に出力するものである。つまり、信号変換手段とし
てのＶ／Ｉ変換回路２２からのイオン電流信号変化が正
常範囲内で、かつ内燃機関の失火が検出されたときには
失火時の失火ダイアグ、また、信号変換手段としてのＶ
／Ｉ変換回路２２からのイオン電流信号変化が正常範囲
内にないときには入力系故障診断のための故障ダイアグ
が内燃機関の＃１気筒〜＃４気筒別にＥＣＵ３０から出
力される。このように、失火時の失火ダイアグまたは入
力系故障診断のための故障ダイアグが各気筒別に出力さ
れることで、故障要因と故障気筒が特定できる。
【００３３】更に、本実施例の内燃機関の燃焼状態検出
装置は、内燃機関の失火時または前記電流検出手段、前
記信号変換手段、前記点火駆動手段からなるユニット故
障時には、失火またはユニット故障した気筒への燃料供
給を停止するものである。即ち、内燃機関用電子制御ユ
ニットとの間の信号の授受が内燃機関の各気筒毎に実行
できることで、失火またはユニット故障が発生するとそ
の気筒に対する燃料供給が停止できる。これにより、例
えば、内燃機関の排気通路に設けられた触媒への未燃焼
ガス流入による過熱が防止され、触媒の保護及びエミッ
ションの悪化を防止することができる。
装置は、内燃機関の失火時または前記電流検出手段、前
記信号変換手段、前記点火駆動手段からなるユニット故
障時には、失火またはユニット故障した気筒への燃料供
給を停止するものである。即ち、内燃機関用電子制御ユ
ニットとの間の信号の授受が内燃機関の各気筒毎に実行
できることで、失火またはユニット故障が発生するとそ
の気筒に対する燃料供給が停止できる。これにより、例
えば、内燃機関の排気通路に設けられた触媒への未燃焼
ガス流入による過熱が防止され、触媒の保護及びエミッ
ションの悪化を防止することができる。
【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃焼状態検出装置を示す構成図である。
る内燃機関の燃焼状態検出装置を示す構成図である。
【図２】 図２は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃焼状態検出装置における各出力信号の遷
移状態を示すタイムチャートである。
る内燃機関の燃焼状態検出装置における各出力信号の遷
移状態を示すタイムチャートである。
【図３】 図３は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃焼状態検出装置で使用されているＥＣＵ
内のマイクロコンピュータのＣＰＵにおける故障診断制
御の処理手順を示すフローチャートである。
る内燃機関の燃焼状態検出装置で使用されているＥＣＵ
内のマイクロコンピュータのＣＰＵにおける故障診断制
御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】 図４は図３で用いられる故障診断のためのＡ
／Ｄ変換値と判定領域との関係を示すマップである。
／Ｄ変換値と判定領域との関係を示すマップである。
１ （＃１気筒の）点火コイル／イグナイタ １０ 点火コイル １１ スイッチング素子 １２ 点火プラグ ２０ 演算増幅器 ３０ ＥＣＵ（電子制御ユニット） ３６ マイクロコンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年３月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】また、本実施例の内燃機関の燃焼状態検出
装置は、Ｖ／Ｉ変換回路２２からなる信号変換手段がＥ
ＣＵ３０への出力を所定範囲内とする出力オフセット回
路としてのオフセット電流源２３を有し、ＥＣＵ３０が
前記信号変換手段からの出力信号としてのイオン電流信
号をモニタし、信号を伝達するワイヤハーネスや前記信
号変換手段の故障診断のための故障ダイアグを内燃機関
の失火時の失火ダイアグと区別し、内燃機関の＃１気筒
〜＃４気筒別に出力するものである。これにより、オフ
セット電流源２３を有する信号変換手段としてのＶ／Ｉ
変換回路２２にてＥＣＵ３０への出力が所定範囲内とさ
れ、ＥＣＵ３０でモニタされる信号変換手段からのイオ
ン電流信号が所定範囲内であるか所定範囲以外であるか
に基づきワイヤハーネスや信号変換手段の故障ダイアグ
と失火ダイアグとが区別され内燃機関の＃１気筒〜＃４
気筒別に出力されることで、故障要因と故障気筒が特定
できる。
装置は、Ｖ／Ｉ変換回路２２からなる信号変換手段がＥ
ＣＵ３０への出力を所定範囲内とする出力オフセット回
路としてのオフセット電流源２３を有し、ＥＣＵ３０が
前記信号変換手段からの出力信号としてのイオン電流信
号をモニタし、信号を伝達するワイヤハーネスや前記信
号変換手段の故障診断のための故障ダイアグを内燃機関
の失火時の失火ダイアグと区別し、内燃機関の＃１気筒
〜＃４気筒別に出力するものである。これにより、オフ
セット電流源２３を有する信号変換手段としてのＶ／Ｉ
変換回路２２にてＥＣＵ３０への出力が所定範囲内とさ
れ、ＥＣＵ３０でモニタされる信号変換手段からのイオ
ン電流信号が所定範囲内であるか所定範囲以外であるか
に基づきワイヤハーネスや信号変換手段の故障ダイアグ
と失火ダイアグとが区別され内燃機関の＃１気筒〜＃４
気筒別に出力されることで、故障要因と故障気筒が特定
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｐ 17/00 Ｗ (72)発明者 高桑 栄司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 茂木 和久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中田 浩一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼室に配設された点火プラ
グとグランドとの間を流れる電流を検出する電流検出手
段と、 前記電流検出手段で検出された電流を内燃機関用電子制
御ユニットに対応する信号に変換する信号変換手段と、 前記内燃機関用電子制御ユニットからの点火指令信号に
より点火コイルを駆動する点火駆動手段とを具備し、 前記電流検出手段と前記信号変換手段と前記点火コイル
を含む前記点火駆動手段とを前記内燃機関の各気筒毎に
独立させ一体化することを特徴とする内燃機関の燃焼状
態検出装置。 - 【請求項２】 前記信号変換手段は、前記内燃機関用電
子制御ユニットへの出力を所定範囲内とする出力オフセ
ット回路を有し、 前記内燃機関用電子制御ユニットが前記信号変換手段か
らの出力信号をモニタし、信号を伝達するワイヤハーネ
スや前記信号変換手段の故障診断のための識別子を前記
内燃機関の失火時の識別子と区別し、前記内燃機関の各
気筒別に出力することを特徴とする請求項１に記載の内
燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項３】 前記内燃機関用電子制御ユニットは、前
記信号変換手段からの出力信号変化が正常範囲内にあ
り、かつ前記内燃機関の失火が検出されたときには失火
時の識別子、また、前記信号変換手段からの出力信号変
化が正常範囲内にないときには入力系故障診断のための
識別子を前記内燃機関の各気筒別に出力することを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の燃焼
状態検出装置。 - 【請求項４】 前記内燃機関の失火時または前記電流検
出手段、前記信号変換手段、前記点火駆動手段からなる
ユニット故障時には、失火またはユニット故障した気筒
への燃料供給を停止することを特徴とする請求項１乃至
請求項３の何れか１つに記載の内燃機関の燃焼状態検出
装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP9168786A JPH1113619A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
| US09/095,341 US5970952A (en) | 1997-06-25 | 1998-06-10 | Combustion state detector apparatus for an internal combustion engine |
| DE19828153A DE19828153A1 (de) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | Verbrennungszustandserfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9168786A JPH1113619A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1113619A true JPH1113619A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=15874453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9168786A Pending JPH1113619A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5970952A (ja) |
| JP (1) | JPH1113619A (ja) |
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- 1997-06-25 JP JP9168786A patent/JPH1113619A/ja active Pending
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1998
- 1998-06-10 US US09/095,341 patent/US5970952A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-24 DE DE19828153A patent/DE19828153A1/de not_active Ceased
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| DE19828153A1 (de) | 1999-01-07 |
| US5970952A (en) | 1999-10-26 |
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