JPH11287151A - エンジン失火検出装置及び検出方法 - Google Patents
エンジン失火検出装置及び検出方法Info
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- JPH11287151A JPH11287151A JP37855998A JP37855998A JPH11287151A JP H11287151 A JPH11287151 A JP H11287151A JP 37855998 A JP37855998 A JP 37855998A JP 37855998 A JP37855998 A JP 37855998A JP H11287151 A JPH11287151 A JP H11287151A
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Classifications
-
- 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
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
- G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
- G01M15/104—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using oxygen or lambda-sensors
-
- G—PHYSICS
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- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 道路条件及び運行条件を判定するための格別
のセンサを設けることなく、酸素センサを利用した直接
的な方法で正確なエンジン失火を検出し得るようにす
る。 【解決手段】 排気ガス中の酸素濃度と、クランク角度
と、点火が行われるシリンダの位置とを検出する段階
と；複数のピーク値を有する、前記の検出されるそれぞ
れのクランク角度における排気ガス中の酸素濃度に対す
る信号電圧の変化を算出する段階と；前記ピーク値を予
め設定された基準値と比較する段階と；前記ピーク値を
比較する段階の結果によってエンジン失火が発生したか
を判断する段階と；を含むエンジン失火検出方法を提供
する。
のセンサを設けることなく、酸素センサを利用した直接
的な方法で正確なエンジン失火を検出し得るようにす
る。 【解決手段】 排気ガス中の酸素濃度と、クランク角度
と、点火が行われるシリンダの位置とを検出する段階
と；複数のピーク値を有する、前記の検出されるそれぞ
れのクランク角度における排気ガス中の酸素濃度に対す
る信号電圧の変化を算出する段階と；前記ピーク値を予
め設定された基準値と比較する段階と；前記ピーク値を
比較する段階の結果によってエンジン失火が発生したか
を判断する段階と；を含むエンジン失火検出方法を提供
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジン失火（ｅｎ
ｇｉｎｅ ｍｉｓｆｉｒｅ）検出装置及び検出方法に係
り、より詳しくは、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸
素センサを利用してエンジン失火（点火不良）を検出す
るエンジン失火検出装置及び検出方法に関する。
ｇｉｎｅ ｍｉｓｆｉｒｅ）検出装置及び検出方法に係
り、より詳しくは、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸
素センサを利用してエンジン失火（点火不良）を検出す
るエンジン失火検出装置及び検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に車両のエンジン失火は燃料供給系
統の故障による混合比の異常と燃料のオクタン価、点火
系統の故障による点火時期の異常などによって発生し、
車両運行中にエンジン失火が発生すると、エンジンの動
作が不安定になり、エンジン出力が低減すると共に不完
全燃焼によって排気ガス中の有害成分が増加するように
なる。また、失火発生時には未燃炭化水素の排出量が急
激に上昇して、約２％程度の失火だけでも未燃炭化水素
の排出量が規制値の１．５倍以上に増加し、約５％以上
になるとエンジン排気システムに排出ガスの低減のため
に装着する触媒が熔けてしまう現象も発生する。これに
応じて米国カリフォルニア州の大気保健局では１９９３
年にＯＢＤ−１１（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓ
ｔｉｃｓＩＩ：自己診断）という法規を制定した。この
法規では、失火をエンジン制御装置（ＥＣＵ）で検知す
るようにすることで、失火が発生して失火発生率が有害
排出ガスを規制値対比１．５倍以上増加させる程度にな
ると“ＣＨＥＣＫ ＥＮＧＩＮＥ”の警告灯を点灯させ
るようにしている。これに伴って、様々な方法の失火検
知技術が開発されている。また、ＯＢＤ−ＩＩ法規では
失火発生率が一定の基準以上である場合には警告灯を点
灯させるようになっているため、失火発生回数をカウン
トする必要がある。従って、連続失火及び多数のシリン
ダーで同時失火した場合にも失火回数をカウントしなけ
ればならない。
統の故障による混合比の異常と燃料のオクタン価、点火
系統の故障による点火時期の異常などによって発生し、
車両運行中にエンジン失火が発生すると、エンジンの動
作が不安定になり、エンジン出力が低減すると共に不完
全燃焼によって排気ガス中の有害成分が増加するように
なる。また、失火発生時には未燃炭化水素の排出量が急
激に上昇して、約２％程度の失火だけでも未燃炭化水素
の排出量が規制値の１．５倍以上に増加し、約５％以上
になるとエンジン排気システムに排出ガスの低減のため
に装着する触媒が熔けてしまう現象も発生する。これに
応じて米国カリフォルニア州の大気保健局では１９９３
年にＯＢＤ−１１（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓ
ｔｉｃｓＩＩ：自己診断）という法規を制定した。この
法規では、失火をエンジン制御装置（ＥＣＵ）で検知す
るようにすることで、失火が発生して失火発生率が有害
排出ガスを規制値対比１．５倍以上増加させる程度にな
ると“ＣＨＥＣＫ ＥＮＧＩＮＥ”の警告灯を点灯させ
るようにしている。これに伴って、様々な方法の失火検
知技術が開発されている。また、ＯＢＤ−ＩＩ法規では
失火発生率が一定の基準以上である場合には警告灯を点
灯させるようになっているため、失火発生回数をカウン
トする必要がある。従って、連続失火及び多数のシリン
ダーで同時失火した場合にも失火回数をカウントしなけ
ればならない。
【０００３】このような車両運行中のエンジン失火を判
断するために、従来はクランク角速度変化を測定して、
間接的にエンジン失火を検知したが、その装置及び方法
を図１０と図１１（ａ）及び（ｂ）に基づいて簡略に説
明する。図１０は従来のエンジン失火検出装置を概略的
に示した構成図であって、クランクシャフト１のフライ
ホイール２側の円周上にホールが形成されたセンサホイ
ール３と、このセンサホイール３のホールの回転に伴う
所定の周期信号を出力するクランク角速度センサ４と、
このクランク角速度センサ４の信号を分析してエンジン
失火を検出するＥＣＵ５とからなる。車両運行中にクラ
ンクシャフト１の回転と連動して回転するセンサホイー
ル３のホール移動をクランク角速度センサ４で検出し、
図１１（ａ）に示されているような所定の周期信号を出
力すると、ＥＣＵ５は、測定された角速度やその角速度
によって計算されたトルク波形に関する情報を利用し
て、図１１（ｂ）に示されているように角信号を変換す
る。また、エンジンの速度及び負荷に対して予め決定さ
れた基準値と比較して、その値より大きければエンジン
失火であると判断し、それ以下であれば正常燃焼である
と判断する。
断するために、従来はクランク角速度変化を測定して、
間接的にエンジン失火を検知したが、その装置及び方法
を図１０と図１１（ａ）及び（ｂ）に基づいて簡略に説
明する。図１０は従来のエンジン失火検出装置を概略的
に示した構成図であって、クランクシャフト１のフライ
ホイール２側の円周上にホールが形成されたセンサホイ
ール３と、このセンサホイール３のホールの回転に伴う
所定の周期信号を出力するクランク角速度センサ４と、
このクランク角速度センサ４の信号を分析してエンジン
失火を検出するＥＣＵ５とからなる。車両運行中にクラ
ンクシャフト１の回転と連動して回転するセンサホイー
ル３のホール移動をクランク角速度センサ４で検出し、
図１１（ａ）に示されているような所定の周期信号を出
力すると、ＥＣＵ５は、測定された角速度やその角速度
によって計算されたトルク波形に関する情報を利用し
て、図１１（ｂ）に示されているように角信号を変換す
る。また、エンジンの速度及び負荷に対して予め決定さ
れた基準値と比較して、その値より大きければエンジン
失火であると判断し、それ以下であれば正常燃焼である
と判断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
では、エンジンが正常燃焼をしている場合であっても外
部道路の条件が厳しい道路条件であったり、高速低負荷
領域では、検出されるクランク角速度信号値が、設定さ
れた基準値より大きくなる場合が発生するので、正確な
失火区分が難しくなる。従って、この方法では、道路条
件及び運行条件を判定する別途のセンサが必要である。
では、エンジンが正常燃焼をしている場合であっても外
部道路の条件が厳しい道路条件であったり、高速低負荷
領域では、検出されるクランク角速度信号値が、設定さ
れた基準値より大きくなる場合が発生するので、正確な
失火区分が難しくなる。従って、この方法では、道路条
件及び運行条件を判定する別途のセンサが必要である。
【０００５】本発明はこのような問題点を解決するため
のものであって、その目的は、道路条件及び運行条件を
判定するための格別のセンサを設けることなく、酸素セ
ンサを利用した直接的な方法で正確なエンジン失火を検
出し得るようにすることにある。
のものであって、その目的は、道路条件及び運行条件を
判定するための格別のセンサを設けることなく、酸素セ
ンサを利用した直接的な方法で正確なエンジン失火を検
出し得るようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、排気ガス中の酸素濃度と、クランク角度
と、点火が行われるシリンダの位置とを検出する段階
と；複数のピーク値を有する、前記の検出されるそれぞ
れのクランク角度における排気ガス中の酸素濃度に対す
る信号電圧の変化を算出する段階と；前記ピーク値を予
め設定された基準値と比較する段階と；前記ピーク値を
比較する段階の結果によってエンジン失火が発生したか
を判断する段階と；を含むエンジン失火検出方法を提供
する。前記基準値より高いピーク値が連続して２回現わ
れる場合には、エンジン失火が発生したと判断する。ま
た、前記エンジン失火検出方法は、いずれのシリンダで
失火が発生したかを判断する段階をさらに含む。前記失
火が発生したシリンダを判断する段階は、最高ピーク値
を検出する段階と、前記最高ピーク値に相応するクラン
ク角度を検出する段階と、前記検出されたクランク角度
に対するシリンダ位置信号からの相対的な位置によって
失火が発生したシリンダを判断する段階とを含む。ま
た、前記エンジン失火検出方法はクランク周期当りの失
火頻度を判断する段階をさらに含む。また、前記エンジ
ン失火検出方法は、失火の形態を判断する段階をさらに
含む。さらに、電圧変化率における基準値より高いピー
ク値がｎ＋１回のクランク周期に亘りクランク周期当り
ｍ回現われる場合には、ｍ個のシリンダでｎ回の失火が
発生したと判断する。前記信号電圧の変化を微分して、
排気ガス中の酸素濃度の信号電圧の変化率によって失火
を判断することができる。また、前記エンジン失火検出
方法は前記シリンダ位置検出センサの基準信号から前記
信号電圧の変化率が前記変化率の最高ピーク値から０に
なる点の相対的な位置によってシリンダ失火が発生した
かを判断する段階をさらに含む。
に本発明は、排気ガス中の酸素濃度と、クランク角度
と、点火が行われるシリンダの位置とを検出する段階
と；複数のピーク値を有する、前記の検出されるそれぞ
れのクランク角度における排気ガス中の酸素濃度に対す
る信号電圧の変化を算出する段階と；前記ピーク値を予
め設定された基準値と比較する段階と；前記ピーク値を
比較する段階の結果によってエンジン失火が発生したか
を判断する段階と；を含むエンジン失火検出方法を提供
する。前記基準値より高いピーク値が連続して２回現わ
れる場合には、エンジン失火が発生したと判断する。ま
た、前記エンジン失火検出方法は、いずれのシリンダで
失火が発生したかを判断する段階をさらに含む。前記失
火が発生したシリンダを判断する段階は、最高ピーク値
を検出する段階と、前記最高ピーク値に相応するクラン
ク角度を検出する段階と、前記検出されたクランク角度
に対するシリンダ位置信号からの相対的な位置によって
失火が発生したシリンダを判断する段階とを含む。ま
た、前記エンジン失火検出方法はクランク周期当りの失
火頻度を判断する段階をさらに含む。また、前記エンジ
ン失火検出方法は、失火の形態を判断する段階をさらに
含む。さらに、電圧変化率における基準値より高いピー
ク値がｎ＋１回のクランク周期に亘りクランク周期当り
ｍ回現われる場合には、ｍ個のシリンダでｎ回の失火が
発生したと判断する。前記信号電圧の変化を微分して、
排気ガス中の酸素濃度の信号電圧の変化率によって失火
を判断することができる。また、前記エンジン失火検出
方法は前記シリンダ位置検出センサの基準信号から前記
信号電圧の変化率が前記変化率の最高ピーク値から０に
なる点の相対的な位置によってシリンダ失火が発生した
かを判断する段階をさらに含む。
【０００７】また、本発明は、排気ガス中の酸素濃度
と、クランク角度と、シリンダ位置とを検出する手段
と；複数のピーク値を有する前記クランク角度に対する
排気ガス中の酸素濃度の信号電圧の変化を判断し、前記
ピーク値を予め設定された基準値と比較し、前記比較の
結果によってエンジン失火が発生したかを判断する手段
と；を含むエンジン失火検出装置を提供する。前記排気
ガス中の酸素濃度、クランク角度、シリンダ位置を検出
する手段は、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素セン
サと、クランク角度を検出するクランク角センサと、シ
リンダ位置を検出するシリンダ位置検出センサとを含
む。
と、クランク角度と、シリンダ位置とを検出する手段
と；複数のピーク値を有する前記クランク角度に対する
排気ガス中の酸素濃度の信号電圧の変化を判断し、前記
ピーク値を予め設定された基準値と比較し、前記比較の
結果によってエンジン失火が発生したかを判断する手段
と；を含むエンジン失火検出装置を提供する。前記排気
ガス中の酸素濃度、クランク角度、シリンダ位置を検出
する手段は、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素セン
サと、クランク角度を検出するクランク角センサと、シ
リンダ位置を検出するシリンダ位置検出センサとを含
む。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
による好ましい実施の形態を説明する。図１は本発明の
好ましい実施の形態によるエンジン失火検出装置を示し
た図面であり、クランク角センサ１０と、シリンダ位置
検出センサ２０と、酸素センサ３０と、ＥＣＵ４０とを
含む。クランク角センサ１０及びシリンダ位置検出セン
サ２０はエンジンＥに設置される。これらセンサ１０及
び２０については従来の技術において良く知られている
ので詳しい説明は省略する。酸素センサ３０は排気マニ
ホールド（ｍａｎｉｆｏｌｄ）Ｍに設置され、これにつ
いても従来の技術において良く知られているので詳しい
説明を省略する。ＥＣＵ４０は、クランク角センサ１
０、シリンダ位置検出センサ２０、そして酸素センサ３
０から信号を受信することにより、エンジン失火が発生
したか、いずれのシリンダで失火が発生したか、いずれ
の形態の失火が発生したかを判断するように設計され
る。なお、符号Ｃは触媒コンバータである。
による好ましい実施の形態を説明する。図１は本発明の
好ましい実施の形態によるエンジン失火検出装置を示し
た図面であり、クランク角センサ１０と、シリンダ位置
検出センサ２０と、酸素センサ３０と、ＥＣＵ４０とを
含む。クランク角センサ１０及びシリンダ位置検出セン
サ２０はエンジンＥに設置される。これらセンサ１０及
び２０については従来の技術において良く知られている
ので詳しい説明は省略する。酸素センサ３０は排気マニ
ホールド（ｍａｎｉｆｏｌｄ）Ｍに設置され、これにつ
いても従来の技術において良く知られているので詳しい
説明を省略する。ＥＣＵ４０は、クランク角センサ１
０、シリンダ位置検出センサ２０、そして酸素センサ３
０から信号を受信することにより、エンジン失火が発生
したか、いずれのシリンダで失火が発生したか、いずれ
の形態の失火が発生したかを判断するように設計され
る。なお、符号Ｃは触媒コンバータである。
【０００９】以下に、このようなエンジン失火検出装置
を用いる本発明の第１の実施の形態によるエンジン失火
検出方法を図２ないし図４に基づいて説明する。先ず、
クランク角センサ１０、シリンダ位置検出センサ２０、
そして酸素センサ３０からの信号に基づいて、ＥＣＵ４
０はクランク角度を検出し、点火が行われるシリンダの
位置を検出し（前記クランク角度情報を用いて行われ
る）、排気ガス中の酸素濃度を検出する（Ｓ１１、Ｓ１
２、Ｓ１３）。その後、ＥＣＵ４０は、クランク角セン
サ１０によって検出されるそれぞれのクランク角度にお
ける排気ガス中の酸素濃度の酸素センサ信号における電
圧変化を算出し、電圧変化におけるピーク値を得る（Ｓ
１４）。即ち、酸素センサ３０からの信号電圧は排気ガ
ス中の酸素濃度に応じて変化する：酸素濃度が基準値よ
り低い場合にはセンシング電圧が上昇し、基準値より高
い場合にはセンシング電圧が下降する。
を用いる本発明の第１の実施の形態によるエンジン失火
検出方法を図２ないし図４に基づいて説明する。先ず、
クランク角センサ１０、シリンダ位置検出センサ２０、
そして酸素センサ３０からの信号に基づいて、ＥＣＵ４
０はクランク角度を検出し、点火が行われるシリンダの
位置を検出し（前記クランク角度情報を用いて行われ
る）、排気ガス中の酸素濃度を検出する（Ｓ１１、Ｓ１
２、Ｓ１３）。その後、ＥＣＵ４０は、クランク角セン
サ１０によって検出されるそれぞれのクランク角度にお
ける排気ガス中の酸素濃度の酸素センサ信号における電
圧変化を算出し、電圧変化におけるピーク値を得る（Ｓ
１４）。即ち、酸素センサ３０からの信号電圧は排気ガ
ス中の酸素濃度に応じて変化する：酸素濃度が基準値よ
り低い場合にはセンシング電圧が上昇し、基準値より高
い場合にはセンシング電圧が下降する。
【００１０】次いで、ＥＣＵ４０は排気ガス中の酸素濃
度の電圧変化におけるピーク値と基準値とを比較する
（Ｓ１５）。前記ピーク値が前記基準値より低い場合に
は、ＥＣＵ４０は正常燃焼が行われたと判断し（Ｓ１
６）、図３のＬ１１及びＬ１２に示されているように前
記基準値より高いピーク値が連続して２回以上現われる
場合には、ＥＣＵ４０はエンジン失火が発生したと判断
する（Ｓ１７）。即ち、エンジン失火が発生する場合、
排気ガス中の酸素濃度が増加すると同時に，酸素センサ
３０からの信号電圧が急に増加した後に減少する。従っ
て、酸素センサ信号の変化幅が大きくなる。
度の電圧変化におけるピーク値と基準値とを比較する
（Ｓ１５）。前記ピーク値が前記基準値より低い場合に
は、ＥＣＵ４０は正常燃焼が行われたと判断し（Ｓ１
６）、図３のＬ１１及びＬ１２に示されているように前
記基準値より高いピーク値が連続して２回以上現われる
場合には、ＥＣＵ４０はエンジン失火が発生したと判断
する（Ｓ１７）。即ち、エンジン失火が発生する場合、
排気ガス中の酸素濃度が増加すると同時に，酸素センサ
３０からの信号電圧が急に増加した後に減少する。従っ
て、酸素センサ信号の変化幅が大きくなる。
【００１１】より詳しく説明すると、エンジン失火が発
生する場合、図３に示されているように、前記電圧変化
におけるピーク値Ｌ１１及びＬ１２は、未燃焼したガス
のため前記基準値より高くなる。即ち、前記ピーク値Ｌ
１１は、失火発生シリンダからの未燃焼したガスと他の
シリンダで生成された正常燃焼したガスとが混合されて
酸素センサ３０に伝達されることによって得られ、前記
ピーク値Ｌ１２は、排気マニホールドＭに残っている失
火したガスが他のシリンダで生成された正常燃焼したガ
スと混合されて酸素センサ３０に伝達されることによっ
て得られる。
生する場合、図３に示されているように、前記電圧変化
におけるピーク値Ｌ１１及びＬ１２は、未燃焼したガス
のため前記基準値より高くなる。即ち、前記ピーク値Ｌ
１１は、失火発生シリンダからの未燃焼したガスと他の
シリンダで生成された正常燃焼したガスとが混合されて
酸素センサ３０に伝達されることによって得られ、前記
ピーク値Ｌ１２は、排気マニホールドＭに残っている失
火したガスが他のシリンダで生成された正常燃焼したガ
スと混合されて酸素センサ３０に伝達されることによっ
て得られる。
【００１２】次いで、エンジン失火が発生する場合（Ｓ
１７）、ＥＣＵ４０は最高酸素センサ信号、即ち最高ピ
ーク値Ｌ１２に相応するクランク角センサ１０のクラン
ク角度信号を検出する（Ｓ１８）。次いで、ＥＣＵ４０
はシリンダ位置検出センサ２０の基準信号からの相対的
な位置Ｔによってシリンダが失火したと判断する（Ｓ１
９）。即ち、図４に示されているように、酸素センサ信
号が最高レベルに位置するときにシリンダ位置信号から
クランク角度の相対的な位置Ｔを検出することによっ
て、失火されたシリンダを判断する。
１７）、ＥＣＵ４０は最高酸素センサ信号、即ち最高ピ
ーク値Ｌ１２に相応するクランク角センサ１０のクラン
ク角度信号を検出する（Ｓ１８）。次いで、ＥＣＵ４０
はシリンダ位置検出センサ２０の基準信号からの相対的
な位置Ｔによってシリンダが失火したと判断する（Ｓ１
９）。即ち、図４に示されているように、酸素センサ信
号が最高レベルに位置するときにシリンダ位置信号から
クランク角度の相対的な位置Ｔを検出することによっ
て、失火されたシリンダを判断する。
【００１３】さらに、ＥＣＵ４０はクランク角センサ１
０及びシリンダ位置検出センサ２０からの信号によって
１クランク周期当りの失火の頻度を検出する。例えば、
基準値より高いピーク値がｎ＋１回のクランク周期に亘
りクランク周期当り１回ずつ現われる場合には、ＥＣＵ
４０は１つのシリンダでｎ回の失火が連続して発生した
と判断し；基準値より高いピーク値が２回のクランク周
期に亘り１回のクランク周期において２回現われる場合
には、ＥＣＵ４０は２つのシリンダで同時に失火が発生
したと判断し；基準値より高いピーク値がｎ＋１回のク
ランク周期に亘りクランク周期当り２回以上現われる場
合には、ＥＣＵ４０は２つ以上のシリンダで同時にｎ回
の失火が連続して発生したと判断する。
０及びシリンダ位置検出センサ２０からの信号によって
１クランク周期当りの失火の頻度を検出する。例えば、
基準値より高いピーク値がｎ＋１回のクランク周期に亘
りクランク周期当り１回ずつ現われる場合には、ＥＣＵ
４０は１つのシリンダでｎ回の失火が連続して発生した
と判断し；基準値より高いピーク値が２回のクランク周
期に亘り１回のクランク周期において２回現われる場合
には、ＥＣＵ４０は２つのシリンダで同時に失火が発生
したと判断し；基準値より高いピーク値がｎ＋１回のク
ランク周期に亘りクランク周期当り２回以上現われる場
合には、ＥＣＵ４０は２つ以上のシリンダで同時にｎ回
の失火が連続して発生したと判断する。
【００１４】図５は本発明の第２の実施の形態によるエ
ンジン失火検出方法を示す動作順序図である。先ず、ク
ランク角センサ１０、シリンダ位置検出センサ２０、そ
して酸素センサ３０からの信号に基づいて、ＥＣＵ４０
はクランク角度を検出し、点火が行われるシリンダを前
記クランク角度情報を用いて検出し、排気ガス中の酸素
濃度を検出する（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）。その後、
ＥＣＵ４０はクランク角センサ１０によって検出される
それぞれのクランク角度における排気ガス中の酸素濃度
に対する酸素センサ信号の電圧変化（図６における点
線）を算出し、前記電圧変化を微分して排気ガス中の酸
素濃度に対する酸素センサ信号の信号電圧変化率（図６
における実線）を得る（Ｓ２４）。
ンジン失火検出方法を示す動作順序図である。先ず、ク
ランク角センサ１０、シリンダ位置検出センサ２０、そ
して酸素センサ３０からの信号に基づいて、ＥＣＵ４０
はクランク角度を検出し、点火が行われるシリンダを前
記クランク角度情報を用いて検出し、排気ガス中の酸素
濃度を検出する（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）。その後、
ＥＣＵ４０はクランク角センサ１０によって検出される
それぞれのクランク角度における排気ガス中の酸素濃度
に対する酸素センサ信号の電圧変化（図６における点
線）を算出し、前記電圧変化を微分して排気ガス中の酸
素濃度に対する酸素センサ信号の信号電圧変化率（図６
における実線）を得る（Ｓ２４）。
【００１５】次いで、ＥＣＵ４０は、前記電圧変化率の
ピーク値と基準値とを比較する（Ｓ２５）。前記ピーク
値が前記基準値より低い場合には、ＥＣＵ４０は正常燃
焼が行われたと判断し（Ｓ２６）、図６のＬ２１及びＬ
２２に示されているように前記基準値より高いピーク値
が連続して２回以上現われる場合には、ＥＣＵ４０はエ
ンジン失火が発生したと判断する（Ｓ２７）。即ち、エ
ンジン失火が発生する場合、排気ガス中の酸素濃度が増
加すると同時に，酸素センサ３０の電圧信号が急に増加
した後に減少する。従って、酸素センサ信号の変化幅が
大きくなる。
ピーク値と基準値とを比較する（Ｓ２５）。前記ピーク
値が前記基準値より低い場合には、ＥＣＵ４０は正常燃
焼が行われたと判断し（Ｓ２６）、図６のＬ２１及びＬ
２２に示されているように前記基準値より高いピーク値
が連続して２回以上現われる場合には、ＥＣＵ４０はエ
ンジン失火が発生したと判断する（Ｓ２７）。即ち、エ
ンジン失火が発生する場合、排気ガス中の酸素濃度が増
加すると同時に，酸素センサ３０の電圧信号が急に増加
した後に減少する。従って、酸素センサ信号の変化幅が
大きくなる。
【００１６】より詳しく説明すると、エンジン失火が発
生する場合、図６に示されているように、排気ガス中の
酸素濃度に対する電圧変化率におけるピーク値Ｌ２１及
びＬ２２は未燃焼したガスのため前記基準値より高くな
る。
生する場合、図６に示されているように、排気ガス中の
酸素濃度に対する電圧変化率におけるピーク値Ｌ２１及
びＬ２２は未燃焼したガスのため前記基準値より高くな
る。
【００１７】次いで、エンジン失火が発生する場合（Ｓ
２７）、ＥＣＵ４０は信号電圧変化率が最高ピーク値Ｌ
２２から０になる位置に相応するクランク角センサ１０
のクランク角度信号を検出する（Ｓ２８）。次いで、Ｅ
ＣＵ４０は、シリンダ位置検出センサ２０の基準信号か
ら信号電圧変化率が０になる点の相対的な位置Ｔによっ
てシリンダ失火が発生したと判断する（Ｓ２９）。即
ち、図７に示されているように、酸素センサ信号の信号
電圧変化率が０になるときにシリンダ位置信号からクラ
ンク角度の相対的な位置Ｔを検出することによって、失
火されたシリンダを判断する。
２７）、ＥＣＵ４０は信号電圧変化率が最高ピーク値Ｌ
２２から０になる位置に相応するクランク角センサ１０
のクランク角度信号を検出する（Ｓ２８）。次いで、Ｅ
ＣＵ４０は、シリンダ位置検出センサ２０の基準信号か
ら信号電圧変化率が０になる点の相対的な位置Ｔによっ
てシリンダ失火が発生したと判断する（Ｓ２９）。即
ち、図７に示されているように、酸素センサ信号の信号
電圧変化率が０になるときにシリンダ位置信号からクラ
ンク角度の相対的な位置Ｔを検出することによって、失
火されたシリンダを判断する。
【００１８】次いで、ＥＣＵ４０はクランク周期当りの
失火の頻度を判断し、失火の形態を判断する。例えば、
図８に示されているように、電圧変化率における基準値
より高いピーク値が６クランク周期に亘りクランク周期
当り１回ずつ現われる場合には（Ｌ３１ないしＬ３６参
照）、ＥＣＵ４０は１つのシリンダで失火が５回連続し
て発生したと判断する。図１０に示されているように、
電圧変化率における基準値より高いピーク値が２クラン
ク周期に亘り１クランク周期当り２回現われる場合には
（Ｌ３７ないしＬ４０参照）、ＥＣＵ４０は２つのシリ
ンダで同時に失火が発生したと判断する。即ち、電圧変
化率における基準値より高いピーク値がｎ＋１回のクラ
ンク周期に亘りクランク周期当りｍ回現われる場合、Ｅ
ＣＵ４０はｍ個のシリンダで連続してｎ回の失火が発生
したと判断する。
失火の頻度を判断し、失火の形態を判断する。例えば、
図８に示されているように、電圧変化率における基準値
より高いピーク値が６クランク周期に亘りクランク周期
当り１回ずつ現われる場合には（Ｌ３１ないしＬ３６参
照）、ＥＣＵ４０は１つのシリンダで失火が５回連続し
て発生したと判断する。図１０に示されているように、
電圧変化率における基準値より高いピーク値が２クラン
ク周期に亘り１クランク周期当り２回現われる場合には
（Ｌ３７ないしＬ４０参照）、ＥＣＵ４０は２つのシリ
ンダで同時に失火が発生したと判断する。即ち、電圧変
化率における基準値より高いピーク値がｎ＋１回のクラ
ンク周期に亘りクランク周期当りｍ回現われる場合、Ｅ
ＣＵ４０はｍ個のシリンダで連続してｎ回の失火が発生
したと判断する。
【００１９】
【発明の効果】このように、本発明は排気ガス中の酸素
濃度を検出する酸素センサの信号を用いて直接的な方法
で失火を検知するので、道路条件及び運行条件を判定す
るための格別なセンサを設けることなく、外部からの車
両負荷条件、即ち外部道路条件の変化に拘らず常に正確
な失火判断ができるのは勿論、高速、低負荷運行状態で
も正確な失火判断ができる。
濃度を検出する酸素センサの信号を用いて直接的な方法
で失火を検知するので、道路条件及び運行条件を判定す
るための格別なセンサを設けることなく、外部からの車
両負荷条件、即ち外部道路条件の変化に拘らず常に正確
な失火判断ができるのは勿論、高速、低負荷運行状態で
も正確な失火判断ができる。
【図１】本発明の好ましい実施の形態によるエンジン失
火検出装置を示した概略図である。
火検出装置を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるエンジン失火
検出方法を示した動作順序図である。
検出方法を示した動作順序図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による酸素センサに
よって検出される信号を示したグラフである。
よって検出される信号を示したグラフである。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるエンジン失火
検出方法において失火が発生したシリンダーを判別する
方法を示すグラフである。
検出方法において失火が発生したシリンダーを判別する
方法を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態によるエンジン失火
検出方法を示した動作順序図である。
検出方法を示した動作順序図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による酸素センサに
よって検出される信号を示したグラフである。
よって検出される信号を示したグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるエンジン失火
検出方法において失火が発生したシリンダーを判別する
方法を示すグラフである。
検出方法において失火が発生したシリンダーを判別する
方法を示すグラフである。
【図８】１つのシリンダーでエンジン失火が連続して発
生するときに酸素センサによって検出される信号を示す
グラフである。。
生するときに酸素センサによって検出される信号を示す
グラフである。。
【図９】１つ以上のシリンダーでエンジン失火が同時に
発生するときに酸素センサによって検出される信号を示
すグラフである。
発生するときに酸素センサによって検出される信号を示
すグラフである。
【図１０】従来のエンジン失火検出装置を示した概略図
である。
である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、従来のエンジン失火検
出装置によって出力されるクランク角速度信号を示した
グラフである。
出装置によって出力されるクランク角速度信号を示した
グラフである。
１０ クランク角センサ ２０ シリンダ位置検出センサ ３０ 酸素センサ ４０ ＥＣＵ
Claims (11)
- 【請求項１】 排気ガス中の酸素濃度と、クランク角度
と、点火が行われるシリンダの位置とを検出する段階
と、 複数のピーク値を有する、前記検出されるそれぞれのク
ランク角度における排気ガス中の酸素濃度に対する信号
電圧の変化を算出する段階と、 前記ピーク値を予め設定された基準値と比較する段階
と、 前記ピーク値を比較する段階の結果によってエンジン失
火が発生したか否かを判断する段階とを含むことを特徴
とするエンジン失火検出方法。 - 【請求項２】 前記基準値より高いピーク値が連続して
２回現われる場合、エンジン失火が発生したと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン失火検出方
法。 - 【請求項３】 いずれのシリンダで失火が発生したかを
判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に
記載のエンジン失火検出方法。 - 【請求項４】 前記失火が発生したシリンダを判断する
段階は、最高ピーク値を検出する段階と、前記最高ピー
ク値に相応するクランク角度を検出する段階と、前記検
出されたクランク角度に対するシリンダ位置信号からの
相対的な位置によって失火が発生したシリンダを判断す
る段階とを含むことを特徴とする請求項３に記載のエン
ジン失火検出方法。 - 【請求項５】 クランク周期当りの失火頻度を判断する
段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のエ
ンジン失火検出方法。 - 【請求項６】 失火の形態を判断する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項５に記載のエンジン失火検出方
法。 - 【請求項７】 電圧変化率における基準値より高いピー
ク値が、ｎ＋１回のクランク周期に亘りクランク周期当
りｍ回現われる場合、ｍ個のシリンダでｎ回の失火が発
生したと判断することを特徴とする請求項６に記載のエ
ンジン失火検出方法。 - 【請求項８】 前記信号電圧の変化を微分して排気ガス
中の酸素濃度の信号電圧の変化率によって失火を判断す
ることができることを特徴とする請求項１に記載のエン
ジン失火検出方法。 - 【請求項９】 前記シリンダ位置検出センサの基準信号
から前記信号電圧の変化率が前記変化率の最高ピーク値
から０になる点の相対的な位置によってシリンダ失火が
発生したかを判断する段階をさらに含むことを特徴とす
る請求項８に記載のエンジン失火検出方法。 - 【請求項１０】 排気ガス中の酸素濃度と、クランク角
度と、シリンダ位置とを検出する手段と、 複数のピーク値を有する前記クランク角度に対する排気
ガス中の酸素濃度の信号電圧の変化を判断し、前記ピー
ク値を予め設定された基準値と比較し、前記比較の結果
によってエンジン失火が発生したかを判断する手段と、 を含むことを特徴とするエンジン失火検出装置。 - 【請求項１１】 前記排気ガス中の酸素濃度、クランク
角度、シリンダ位置を検出する手段は、排気ガス中の酸
素濃度を検出する酸素センサと、クランク角度を検出す
るクランク角センサと、シリンダ位置を検出するシリン
ダ位置検出センサとを含むことを特徴とする請求項１０
に記載のエンジン失火検出装置。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970080125A KR100302787B1 (ko) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | 엔진실화검출방법 |
| KR1019970080122A KR100282895B1 (ko) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | 엔진 실화 검출장치 및 그 방법 |
| KR1997/P80123 | 1997-12-31 | ||
| KR1019970080123A KR100302803B1 (ko) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | 엔진실화검출방법 |
| KR1997/P80122 | 1997-12-31 | ||
| KR1997/P80125 | 1997-12-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287151A true JPH11287151A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=27349664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37855998A Pending JPH11287151A (ja) | 1997-12-31 | 1998-12-30 | エンジン失火検出装置及び検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11287151A (ja) |
| DE (1) | DE19860813A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100445542C (zh) * | 2006-12-22 | 2008-12-24 | 吉林大学 | 内燃机失火检测方法及系统 |
| CN103982353A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 点火线圈升压性能检测系统及方法 |
| CN114622990A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-06-14 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种发动机失火风险识别方法、装置、设备和介质 |
-
1998
- 1998-12-30 DE DE19860813A patent/DE19860813A1/de not_active Withdrawn
- 1998-12-30 JP JP37855998A patent/JPH11287151A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100445542C (zh) * | 2006-12-22 | 2008-12-24 | 吉林大学 | 内燃机失火检测方法及系统 |
| CN103982353A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 点火线圈升压性能检测系统及方法 |
| CN114622990A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-06-14 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种发动机失火风险识别方法、装置、设备和介质 |
| CN114622990B (zh) * | 2022-01-26 | 2022-12-27 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种发动机失火风险识别方法、装置、设备和介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19860813A1 (de) | 1999-07-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Effective date: 20051019 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 |