JPH1150941A - 内燃機関の点火プラグ診断装置 - Google Patents
内燃機関の点火プラグ診断装置Info
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- JPH1150941A JPH1150941A JP20648397A JP20648397A JPH1150941A JP H1150941 A JPH1150941 A JP H1150941A JP 20648397 A JP20648397 A JP 20648397A JP 20648397 A JP20648397 A JP 20648397A JP H1150941 A JPH1150941 A JP H1150941A
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Abstract
すぶりの進行度合を的確に診断することのできる内燃機
関の点火プラグ診断装置を提供する。 【解決手段】点火プラグに点火信号IGtが通電された
ときから500μs後において、点火プラグの電極間に
流れる電流(AD値)の大きさが所定のしきい値Vth相
当値よりも大きいか否かを判定する。さらに、点火信号
IGtオフ後(点火プラグの放電終了後)に検出される
AD値が「2.9V」相当値よりも大きくなるときの継
続時間を確認する。その後、前回のAD値と今回のAD
値との差ΔVが「0.5V」相当値よりも大きくなるよ
うな、AD値の減衰度合を確認する。これらにより、か
なりの確率で失火が発生すると思われるくすぶり状態を
検出する。
Description
に設けられる点火プラグを診断する装置に係り、詳しく
は点火プラグのくすぶりの進行度合を診断する内燃機関
の点火プラグ診断装置に関するものである。
燃機関は、吸気、圧縮、膨張(燃焼)及び排気の4行程
により、ピストンの2回の往復移動をクランクシャフト
の2回転に変換して出力を得るようになっている。そし
て近年、内燃機関のこのような行程は電子制御装置によ
り厳密に制御され、管理されている。
その各気筒の圧縮行程において圧縮された燃料(混合
気)が次の膨張(燃焼)行程において最適且つ確実に燃
焼されないと、他の気筒に対して異常な負荷がかかった
り、未燃ガス流出による種々の障害をもたらすことがあ
る。したがって、内燃機関の安定した運転を確保するた
めには、各気筒において確実に燃焼が行われたか否か、
すなわち失火の有無を判定する必要がある。そしてこの
ような失火判定をする手段として、イオン検出回路が知
られている。
設けられる電子制御装置からの点火信号IGtに基づ
き、燃焼室内に設けられる点火プラグを放電させて燃料
(混合気)を燃焼している。上記イオン検出回路は、こ
の燃料(混合気)の燃焼に伴って燃焼室内に生じるイオ
ンをイオン電流として検出するものである。そしてこの
とき検出されるイオン電流の有無により、失火の判定を
行う。なお、上記点火プラグは上記イオン検出回路の一
部を構成している。
電流(イオン検出信号Ii )の関係について、図4に示
すタイムチャートに基づき説明する。図4(a)に示す
ように、点火信号IGtは所定のタイミングでオンとさ
れた後、オフとされる。ここで、点火信号IGtがオフ
とされるタイミングで、燃焼室内の燃料(混合気)が燃
焼される。そして、この燃焼時及び燃焼後に検出される
イオン検出信号Ii は、図4(b)にその正負を反転し
て、またそのレベルを拡大して示すように、前記点火信
号IGtオフ後に所定のピークを有している。このよう
なイオン検出信号Ii の有無により、失火の判定が行わ
れることは前述のとおりである。そしてこの判定におい
て、失火すなわち上記イオン検出信号Ii の無しが認め
られた場合、電子制御装置はそれに対処すべく適宜の処
理を行う。
絶縁碍子の表面にカーボンなどの物質が付着して同点火
プラグの電極間の抵抗値(絶縁抵抗)が低下する、いわ
ゆるくすぶりが発生することがある。この場合、図4
(d)〜(i)に示すようにイオン検出信号Ii とし
て、上記抵抗値の低下に伴う漏洩電流を含む信号が検出
される。この漏洩電流を含む検出信号Ii が検出される
ときには、失火が発生するまでくすぶりが進行している
可能性があると思われるものの、イオン検出信号Ii と
しての検出値があるために、正常燃焼がされたものと誤
判断されることとなる。
1号公報に記載された装置に見られるように、点火信号
IGtがオンされているときの点火プラグの電極間に流
れる電流(漏洩電流)の有無により点火プラグのくすぶ
りの発生を検出し、くすぶりの発生が検出されたときに
はイオン検出信号Ii に基づく失火判定を無効化するこ
とも知られている。
するまでくすぶりが進行する可能性があることは前述の
とおりであり、失火がはなはだしく発生した場合、燃焼
に供されずに排気通路に排出された燃料が同排気通路に
設けられる触媒コンバータで燃焼することがある。そし
てこのような燃料の燃焼は、上記触媒コンバータを過加
熱に至らしめるおそれがあった。
電流に基づきくすぶりの有無は検出されるものの、上記
触媒コンバータの過加熱に至るようなくすぶり状態、す
なわちくすぶりの進行度合については何ら検出すること
ができなかった。
ものであって、その目的は、内燃機関の燃焼室に設けら
れる点火プラグのくすぶりの進行度合を的確に診断する
ことのできる内燃機関の点火プラグ診断装置を提供する
ことにある。
め、請求項1記載の発明は、内燃機関の燃焼室に設けら
れる点火プラグのくすぶり状態を診断する内燃機関の点
火プラグ診断装置において、前記点火プラグに対する点
火信号通電時に同点火プラグの電極間に流れる電流を検
出する第1の電流検出手段と、前記点火プラグの放電終
了後に同点火プラグの電極間に流れる電流を検出する第
2の電流検出手段と、これら第1及び第2の電流検出手
段による電流検出態様に基づいて前記点火プラグのくす
ぶりの進行度合を判定する判定手段とを備えることをそ
の要旨とするものである。
点火プラグに対する点火信号通電時(イグニションコイ
ルへの一次電流通電時)に同点火プラグの電極間に流れ
る電流を検出する。すなわち、点火プラグにくすぶりが
発生し、そのくすぶりによって電極間に漏洩電流が流れ
る場合、その漏洩電流が該第1の電流検出手段によって
検出される。一方、第2の電流検出手段は、点火プラグ
の放電終了後に同点火プラグの電極間に流れる電流を検
出する。すなわち、点火プラグの放電によって混合気が
燃焼に至れば上記燃焼室内にはイオンが発生し、その発
生したイオンに基づいて点火プラグの電極間にはイオン
電流が流れる。そしてこの点火プラグ電極間に流れるイ
オン電流が該第2の電流検出手段によって検出される。
ただし、点火プラグにくすぶりが発生していて漏洩電流
が流れる場合には、同第2の電流検出手段によって検出
される電流の挙動も上記イオンの発生に基づき流れる電
流(イオン電流)の挙動とは大きく異なったものとな
る。また、その漏洩電流に基づく電流の挙動も、点火プ
ラグのくすぶりの度合に応じて変化する。したがって同
構成によるように、これら第1及び第2の電流検出手段
による電流検出態様を併せて監視することで、点火プラ
グのくすぶり発生の有無のみならず、その進行度合につ
いても的確な判定を行うことができるようになる。
燃機関の点火プラグ診断装置において、前記判定手段
は、前記第1の電流検出手段により検出される電流値が
第1の値以上となるときの前記第2の電流検出手段によ
り検出される電流値の第2の値以上への持続期間の長短
に基づいて前記くすぶりの進行度合の大小を判定するこ
とをその要旨とするものである。
燃機関の点火プラグ診断装置において、前記判定手段
は、前記第1の電流検出手段により検出される電流値が
所定値以上となるときの前記第2の電流検出手段により
検出される電流値の減衰度合の大小に基づいて前記くす
ぶりの進行度合の大小を判定することをその要旨とする
ものである。
燃機関の点火プラグ診断装置において、前記判定手段
は、前記第1の電流検出手段により検出される電流値が
第1の値以上となるときの前記第2の電流検出手段によ
り検出される電流値の第2の値以上への持続期間の長短
及び減衰度合の大小に基づいて前記くすぶりの進行度合
の大小を判定することをその要旨とするものである。
に上記第2の電流検出手段によって検出される電流の挙
動としては、くすぶりの進行とともにその電流値が所定
値(第2の値)以上に持続される期間が長くなり、更に
くすぶりが進行している場合には、該持続された電流値
がその進行の度合に応じて大きく減衰していくことが発
明者等によって確認されている。したがってこれら請求
項2乃至4に記載の発明にかかる上記各構成によれば、
上記第2の電流検出手段によって検出される電流のこう
した特性に鑑みた同くすぶりの進行度合についてのより
詳細な判定を行うことができるようになる。またそれら
構成によれば、第1の電流検出手段により検出される電
流値が所定値、若しくは第1の値以上となるとき、すな
わち点火プラグに実際にくすぶりが発生しているときに
のみその進行度合についての判定が行われるため、第2
の電流検出手段による電流検出態様のみで該判定を行う
と誤判定のおそれがあるが、判定精度を高めることがで
き、また、くすぶりが発生する以前は該判定にかかる不
要な演算を割愛して、判定手段としての演算負担を軽減
することができるようにもなる。
火プラグ診断装置を具体化した一実施の形態を図面に基
づいて詳細に説明する。
ンジン1のシステム構成図である。このエンジン1はシ
リンダブロック1aを備え、シリンダブロック1aには
4つ(図1には1つのみ図示)のシリンダ2が設けられ
ている。各シリンダ2にそれぞれ往復移動可能に設けら
れたピストン3は、エンジンの出力軸であるクランクシ
ャフト10にコンロッド3aを介して連結され、そのコ
ンロッド3aによりピストン3の往復移動がクランクシ
ャフト10の回転へと変換されるようになっている。
ヘッド1bが取り付けられている。各シリンダ2におい
てピストン3の上端とシリンダヘッド1bとの間には燃
焼室4が形成される。各燃焼室4に対応して設けられた
点火プラグ11は燃焼室4に導入された混合気に点火す
る。同様に各燃焼室4に対応して設けられた吸気ポート
5a及び排気ポート6aは、それぞれ吸気通路5及び排
気通路6の一部を構成する。各燃焼室4に対応して設け
られた吸気バルブ7及び排気バルブ8は各ポート5a,
6aをそれぞれ開閉する。各バルブ7,8はそれぞれ吸
気側カムシャフト31又は排気側カムシャフト32の回
転に伴い、同シャフト31,32に設けられたカム(図
示略)が回転することによって開閉動作する。各カムシ
ャフト31,32の先端に各々設けられたタイミングプ
ーリ33,34はタイミングベルト35を介してクラン
クシャフト10に連結されている(クランクシャフト1
0との連結態様については図示略)。
クシャフト10の回転力はタイミングベルト35及び各
タイミングプーリ33,34を介して各カムシャフト3
1,32に伝達される。各カムシャフト31,32が回
転することにより、各バルブ7,8が作動する。各バル
ブ7,8はクランクシャフト10の回転に同期して、す
なわち各ピストン3の往復移動に対応して所定のタイミ
ングで開閉駆動される。
ン1の冷却水の水温(冷却水温)THWを検出する水温
センサ15が取り付けられている。前記吸気通路5の一
部には、吸気の脈動を抑えるためのサージタンク16が
設けられ、そのサージタンク16には吸気圧PMを検出
するダイヤフラム式の吸気圧センサ17が取付けられて
いる。サージタンク16の上流側には、アクセルペダル
21の操作に基づいて開閉されるスロットルバルブ18
が設けられており、このスロットルバルブ18の開閉に
より吸気通路5への吸入空気量が調節される。スロット
ルバルブ18の近傍には、そのスロットル開度TAを検
出するスロットルセンサ19と、そのスロットルバルブ
18が全閉状態のときオンとなるアイドルスイッチ20
が取付けられている。
にはエアクリーナ23が配設され、そのエアクリーナ2
3の近傍には、吸気温THAを検出するための吸気温セ
ンサ24が取付けられている。
C,CO,NOx )を浄化するための三元触媒コンバー
タ26が取り付けられている。また、エンジン1には回
転速度センサ27及びクランク角度基準位置センサ28
が設けられている。回転速度センサ27はエンジン1
(クランクシャフト10)の回転速度Neを検出する。
また、クランク角度基準位置センサ28は特定気筒にお
けるクランクシャフト10の回転角度(クランク角)の
基準位置(例えば圧縮上死点)を検出する。
ら出力される高電圧が印加される。点火プラグ11の点
火タイミングは、イグナイタ13からの高電圧出力タイ
ミングにより決定される。そして、エンジン1は点火プ
ラグ11により、吸気通路5からの吸入空気とインジェ
クタ9から噴射される燃料とからなる混合気を燃焼室4
内で爆発させて駆動力を得た後、その排気ガスを排気バ
ルブ8を介して排気通路6へ排出する。
オン検出回路の一部が設けられており、点火後に発生す
るイオン電流は同検出回路により検出される。次に、こ
うしたエンジンシステムを統括制御する電子制御装置
(以下、「ECU」という)61の構成について図2の
ブロック図に従って説明する。
ジタルコンピュータからなっており、バス62を介して
相互に接続されたRAM(ランダムアクセスメモリ)6
3、ROM(リードオンリメモリ)64、マイクロプロ
セッサからなるCPU(中央処理装置)65、入力ポー
ト66及び出力ポート67を有している。
M64に予め記憶された制御プログラム及び初期データ
等に従って各種演算処理を実行する。RAM63はCP
U65による演算結果を一時的に記憶する。
スロットルセンサ19、アイドルスイッチ20、吸気温
センサ24、回転速度センサ27及びクランク角度基準
位置センサ28等からの検出信号は入力ポート66に入
力される。なお、イグナイタ13内にその一部が構成さ
れる前記イオン検出回路において検出されたイオン電流
も同様に、入力ポート66に入力される。これらセンサ
等13,15,17,19,20,24,27,28に
より、エンジン1の運転状態が検出されている。
動回路等を介して各インジェクタ9及び各イグナイタ1
3等に接続されている。また、同出力ポート67は、後
述する点火プラグ11の診断において危険くすぶりと判
定された場合に点灯されるランプ14にも接続されてい
る。このランプ14は運転席のダッシュボードに組み付
けられており、同ランプ14の表示により、運転者は点
火プラグ11の診断結果を知る。そして、ECU61は
各センサ等13,15,17,19,20,24,2
7,28からの検出信号に基づき、ROM64内に格納
された制御プログラム及び初期データ等に従い、インジ
ェクタ9、イグナイタ13及びランプ14等を好適に制
御する。
ラグ11等により構成される前述のイオン検出回路につ
いて、図3に基づき説明する。同図3に示すように、こ
のイオン検出回路40は大きくは、電源41、前記イグ
ナイタ13及び前記点火プラグ11により構成されてい
る。そしてイグナイタ13内は更に、イグニションコイ
ル42、イグナイタ回路43及びイオン検出回路部44
によって構成されている。
及び二次巻線42bを有している。また、イグナイタ回
路43はドライブ回路46及びパワートランジスタ47
を有している。また、イオン検出回路部44はコンデン
サ48、ツェナーダイオード49,50、抵抗器51、
反転増幅器52、V/I(電圧/電流)変換器53及び
出力端子55を有している。
ンコイル42の一次巻線42aの一端は前記電源41に
接続されており、同他端は前記パワートランジスタ47
に接続されている。また、前記ドライブ回路46はパワ
ートランジスタ47の制御電極に接続されている。
巻線42bの一端は点火プラグ11に接続されている。
この点火プラグ11は、二次巻線42bの上記一端に接
続された放電用電極11a、及び放電用電極11aに対
向配置され、接地されているグランド電極11bによっ
て構成されている。この点火プラグ11は各気筒の燃焼
室内(図示せず)に露出して設けられており、そのグラ
ンド電極11bは燃焼室壁を介して、接地されている。
イオン検出回路部44のツェナーダイオード49,50
を介して接地されており、これらツェナーダイオード4
9,50にはそれぞれ、コンデンサ48及びイオン電流
検出用の抵抗器51が並列接続されている。そして、ツ
ェナーダイオード49及びコンデンサ48からなる並列
回路と抵抗器51との接続点は、更に反転増幅器52及
びV/I変換器53を介して同検出回路部44の出力端
子55に接続されている。
路40の動作を説明する。エンジン1の膨張(燃焼)行
程において、ECU61からの点火信号IGtによりド
ライブ回路46を介してパワートランジスタ47がオン
・オフ制御され、一次巻線42aに流れる一次電流I1
の通電・遮断が行われると、一次電流I1の遮断時に、
二次巻線42bに負の高電圧からなる二次電圧V2 が誘
起される。これにより、点火プラグ11のグランド電極
11bから放電用電極11aに向けて放電火花が生じ、
燃焼室内の燃料(混合気)が燃焼される。また、このと
き同図3に示される態様で流れる二次電流(アーク電
流)I2 によってコンデンサ48が充電される。なお、
この充電電圧は、同コンデンサ48に並列接続されたツ
ェナーダイオード49によって一定の電圧に保たれる。
に燃焼が行われると、燃焼室内には大量の陽イオンが発
生する。そして、この発生した陽イオンはイオン電流I
となって同図3に示した経路を流れる。すなわち、イオ
ン電流Iは、抵抗器51、コンデンサ48、二次巻線4
2b及び点火プラグ11を介した経路で流れ、コンデン
サ48の充電電荷を放電する。
51の両端間に発生する電圧は、反転増幅器52によっ
て反転増幅され、V/I変換器53により電流値に変換
された後、上記陽イオンの発生量に応じたイオン検出信
号Ii として出力端子55から出力される。この出力は
前記ECU61に取り込まれて正常に燃焼が行われたか
否かの判定に供される。
信号Ii の特性について、図4に示すタイムチャートに
基づき説明する。なお、図4(a)は点火信号IGtが
所定のタイミングでオンとされた後、オフとされる態様
を示すタイムチャートである。また、図4(b)乃至図
4(i)は、くすぶりの進行度合に応じて順次検出され
るイオン検出信号Ii の推移を示すタイムチャートであ
る。ちなみに、同検出信号Ii が、所定値以上で飽和し
ているのは、前記反転増幅器52の増幅率が大きいため
に、検出可能範囲を超えることによる。また、イオン検
出信号Ii が急激に低下するのは、前記コンデンサ48
の放電時間が短いためである。前述のように、くすぶり
の進行に伴い点火プラグ11の両電極11a,11b間
の抵抗値は低下するため、上記放電時間はくすぶりが進
行するほど短くなる。
で正常に燃焼室内の燃料(混合気)が燃焼されると、図
4(b)に示すイオン検出信号Ii が検出される。同図
4(b)に示すように、このイオン検出信号Ii は前記
点火信号IGtオフ後、すなわち点火プラグ11の放電
終了後に所定のピークを有する信号として検出される。
そしてこのときのイオン検出信号Ii の有無により、失
火の判定が行われる。
は、くすぶりの進行に伴い、前記放電電極11aと前記
グランド電極11bとの間の抵抗値(絶縁抵抗)が低下
し、漏洩電流の影響を受けるようになることは前述のと
おりである。漏洩電流を含む上記検出信号Ii は、失火
判定に供されるが、特に、図4(i)に示されるまで前
記抵抗値が低下し(この状態では200〜500K
Ω)、くすぶりが進行した場合、かなりの確率で失火が
発生していると思われるものの、イオン検出信号Iiと
しての検出値があるために、正常燃焼がされたものと誤
判断されるという問題があった。
態様でイオン検出信号Ii を解析して、かなりの確率で
失火が発生していると思われるとき(図4(i))の点
火プラグの状態を診断する。
出信号Ii が検出されるまで、点火プラグ11のくすぶ
りが進行しているか否かを診断するために、ECU61
によって実行されるエンジン1の点火プラグ診断ルーチ
ンを示すフローチャートである。なお、このルーチンは
4ms(ミリ秒)ごとの定時間割り込みにて周期的に実
行される。このような時間管理は、CPU65の有する
周知のタイマカウンタ機能による。
61はステップ101においてエンジン回転速度Neが
2000rpm以下か否かを判定する。ここでエンジン
回転速度Neが2000rpmよりも大きいと判定され
た場合、くすぶり進行を診断することなく、ステップ1
08に移行する。ここでエンジン回転速度Neが大きい
ときにくすぶりの進行を診断しないのは、ある気筒の点
火から同気筒の次の点火までの期間が、上記くすぶりの
進行の診断のために十分な長さではないことによる。
すぶりフラグxdksu、4msごとカウント開始フラ
グx4msad、仮フラグ1,2,3を全て「OFF
(オフ)」としてステップ109に移行する。
火信号IGtがオンとされたときから500μs(マイ
クロ秒)後のイオン検出信号Ii の状態に応じてたてら
れる(「ON(オン)」とされる)フラグである。イオ
ン検出信号Ii はECU61内でI/V変換された後、
アナログ/ディジタル変換された値(以下、「AD値」
という)として扱われる。上記判定は、点火信号IGt
がオンとされたときから500μs後のタイミングにお
けるAD値と所定のしきい値とを比べることによるもの
で、ECU61内で実行される。そしてここで上記所定
のしきい値よりも大きなAD値が確認された場合、少な
くとも20〜50MΩのレベルでくすぶりが進行してい
るものとして、くすぶりフラグxdksuは「ON」と
される。また、上記所定のしきい値よりも大きなAD値
が確認されない場合、くすぶりはあまり進行していない
ものとして、くすぶりフラグxdksuは「OFF」と
される。
msadは、上記点火信号IGtがオフになることによ
りたてられる(「ON」とされる)フラグである。この
フラグがたてられると、前記タイマカウンタ機能による
4msごとの計時の回数が数え始められる。
にAD値の継続時間及び減衰度合を判定するためのフラ
グである。こうして各フラグを「OFF」としたECU
61は次に、ステップ109において、4msごとカウ
ント回数ecad4ms、4msごとくすぶり継続回数
ecadksu、失火カウンタ値cigt及び点火カウ
ンタ値cdknをすべて「0」として当該ルーチンを一
旦抜ける。
msは、点火信号IGtのオフ後、上記タイマカウンタ
機能による4msごとの計時のカウント回数である。ま
た、4msごとくすぶりカウント回数ecadksu
は、所定のしきい値よりも大きなAD値の継続時間を判
定するためのもので、点火信号IGtのオフ後、上記タ
イマカウンタ機能による4msごとの計時に合わせて検
出されたAD値の大きさが所定値よりも大きくなるとき
のカウント回数である。
後述する判定により失火をしたと判定された場合に、
「1」ずつインクリメントされるカウント値であり、点
火カウンタ値cdknは、各気筒が点火される都度に
「1」ずつインクリメントされるカウント値である。
回転速度Neが2000rpm以下と判定された場合、
ステップ102に移行する。そしてECU61は、前記
くすぶりフラグxdksu及び前記4msごとカウント
開始フラグx4msadが「ON」か否かを判定する。
ここで上記くすぶりフラグxdksu及び前記4msご
とカウント開始フラグx4msadの少なくとも一方が
「OFF」と判定された場合、当該ルーチンを一旦抜け
る。
りフラグxdksu及び上記4msごとカウント開始フ
ラグx4msadが「ON」と判定された場合、ステッ
プ103に移行する。ECU61はステップ103にお
いて、前記4msごとカウント回数ecad4msを
「1」インクリメントしてステップ104に移行する。
記4msごとカウント回数ecad4msが6回未満か
否かを判定する。ここで同4msごとカウント回数ec
ad4msが6回未満と判定された場合、ステップ10
5に移行する。
記4msごとくすぶりカウント回数ecadksuが3
以上か否かを判定する。前述のように、4msごとくす
ぶりカウント回数ecadksuは、所定のしきい値よ
りも大きなAD値の継続時間を判定するものである。こ
のため、4msごとくすぶりカウント回数ecadks
uは、点火信号IGtのオフ後、前記タイマカウンタ機
能による4msごとの計時に合わせて検出されたAD値
の大きさが所定値よりも大きくなるときのカウント回数
とされる。本実施の形態においては、上記所定値として
「2.9V(ボルト)」相当値が採用されている。ここ
で4msごとくすぶりカウント回数ecadksuが3
未満と判定された場合には、ステップ107に移行す
る。そしてECU61はステップ107において、4m
sごとカウント回数ecad4msに対応する前記AD
値を記憶した後、当該ルーチンを一旦抜ける。
とくすぶりカウント回数ecadksuが3以上と判定
された場合、すなわち上記AD値が「2.9V」相当値
よりも大きいときの継続時間が12ms以上長いと判定
された場合には、ステップ106に移行する。
記仮フラグ1をたてた後、ステップ107に移行する。
そしてECU61はステップ107において、4msご
とカウント回数ecad4msに対応する前記AD値を
記憶した後、当該ルーチンを一旦抜ける。
sごとカウント回数ecad4msが6回以上と判定さ
れた場合、ECU61は図6に示すステップ111に移
行して上記AD値の減衰度合を判定する。ここで上記4
msごとカウント回数ecad4msが10回未満、す
なわち6回乃至9回と判定された場合、ステップ112
に移行する。
回記憶されたAD値と今回検出されたAD値との差が所
定値よりも大きく且つ前記仮フラグ1が「ON」か否か
を判定する。本実施の形態においては、上記所定値とし
て「0.5V」相当値が採用されている。ここで、前回
記憶されたAD値と今回検出されたAD値との差が
「0.5V」相当値以下か、又は上記仮フラグ1が「O
FF」と判定された場合には、ステップ115に移行す
る。
記仮フラグ2を「OFF」とした後、ステップ107に
移行する。そしてECU61はステップ107におい
て、4msごとカウント回数ecad4msに対応する
前記AD値を記憶した後、当該ルーチンを一旦抜ける。
されたAD値と今回検出されたAD値との差が「0.5
V」相当値よりも大きく且つ前記仮フラグ1が「ON」
と判定された場合には、ステップ113に移行する。
記仮フラグ2が「ON」であり、且つ前記仮フラグ3が
「OFF」であるか否かを判定する。ここで、仮フラグ
2が「OFF」か、又は仮フラグ3が「ON」と判定さ
れた場合には、ステップ116に移行する。
フラグ2を「ON」とした後、ステップ107に移行す
る。そしてECU61はステップ107において、4m
sごとカウント回数ecad4msに対応する前記AD
値を記憶した後、当該ルーチンを一旦抜ける。
2が「ON」であり、且つ仮フラグ3が「OFF」であ
ると判定された場合には、ステップ114に移行する。
ECU61はステップ114において、仮フラグ3を
「ON」とした後、前記失火カウンタ値cigtを
「1」インクリメントした後、ステップ107に移行す
る。そしてECU61はステップ107において、4m
sごとカウント回数ecad4msに対応する前記AD
値を記憶した後、当該ルーチンを一旦抜ける。
sごとカウント回数ecad4msが10回以上と判定
された場合、ステップ121に移行する。ECU61は
ステップ121において、ある気筒の1回の膨張(燃
焼)行程が終わったものとして、前記点火カウンタ値c
dknを「1」インクリメントした後、ステップ122
に移行する。
記くすぶりフラグxdksu、4msごとカウント開始
フラグx4msad、仮フラグ1,2,3を全て「OF
F」としてステップ123に移行する。
msごとカウント回数ecad4ms及び4msごとく
すぶりカウント回数ecadksuをすべて「0」とし
てステップ124に移行する。
記点火カウンタ値cdknが100より大きいか否かを
判定する。すなわち、ある気筒において100回より多
く膨張(燃焼)行程が行われた否かが判定される。ここ
で上記点火カウンタ値cdknが100以下と判定され
た場合には、ステップ107に移行する。そしてECU
61はステップ107において、4msごとカウント回
数ecad4msに対応する前記AD値を記憶した後、
当該ルーチンを一旦抜ける。
タ値cdknが100より大きいと判定された場合に
は、ステップ125に移行する。ECU61はステップ
125において、前記失火カウンタ値cigtを100
で除した値が失火判定率クライテリアよりも大きいか否
かを判定する。なお、上記失火判定率クライテリアは、
エンジン回転速度Ne及びエンジン負荷Lによって決め
られる、0〜1の値である。この失火判定率クライテリ
アは、エンジン回転速度Neが大きいほど、またエンジ
ン負荷Lが大きいほど小さい値となる。ここで、上記失
火カウンタ値cigtを100で除した値が対応する失
火判定率クライテリア以下と判定された場合は、後述す
るステップ127に移行する。
カウンタ値cigtを100で除した値が対応する失火
判定率クライテリアより大きいと判定された場合は、ス
テップ126に移行する。
険くすぶり判定を「ON」とする。ここで、危険くすぶ
り判定が「ON」とされると、前記ランプ14が点灯さ
れる。そしてその後、ステップ127に移行する。
タ値cdkn及び失火カウンタ値cigtを「0」とし
た後、ステップ107に移行する。そしてECU61は
ステップ107において、4msごとカウント回数ec
ad4msに対応する前記AD値を記憶した後、当該ル
ーチンを一旦抜ける。
プラグ診断ルーチンとは別に、図7に示すエンジン1の
点火プラグ診断ルーチンを併せ実行している。この点火
プラグ診断ルーチンについて以下に説明する。
る気筒が上死点通過後30°進んだときに、前記回転速
度センサ27から出力される回転速度信号に基づく回転
速度Ne割込みにより実行される。
61は先ずステップ131において、前記くすぶりフラ
グxdksuが2点火連続して「OFF」であったか否
かを判定する。ここで少なくとも1回はくすぶりフラグ
xdksuが「ON」と判定された場合は、そのまま当
該ルーチンを抜ける。
ラグxdksuが2点火連続して「OFF」であったと
判定された場合は、ステップ132に移行する。ECU
61はステップ132において、前記危険くすぶり判定
(ステップ126)の現状の如何に関わらず、同危険く
すぶり判定を正常判定としてステップ133に移行す
る。なお、危険くすぶり判定が正常判定とされると、前
記ランプ14は消灯される。
記失火カウンタ値cigtの現状の如何に関わらず、同
失火カウンタ値cigtを「0」として、当該ルーチン
を一旦抜ける。
点火プラグ診断態様について図8に基づき更に詳述す
る。なお、同図8は点火信号IGt及びくすぶりがかな
り進行しているときのAD値のタイムチャート、並びに
これらに対応してカウントされる4msごとカウント回
数ecad4ms等の関係を示す。なお、本実施の形態
では、かなりの確率で失火が発生しているものと思われ
るくすぶり状態(図4(i))を検出するようにしてい
ることは前述のとおりである。
から500μs後におけるAD値の大きさが所定のしき
い値Vth相当値よりも大きいか否かが判定される。ここ
で所定のしきい値Vth相当値よりもAD値が大きい時に
は、くすぶりフラグxdksuを「ON」とする(図8
(d))。この場合、少なくとも20〜50MΩのレベ
ルでくすぶりが進行していることが判定される。
が2000rpm以下のとき、点火信号IGtがオフで
あることを条件に、ECU61のタイマカウンタ機能に
よる4msごとの計時に合わせて4msごとカウント回
数ecad4msがカウントされる。図8(c)に示す
ように、4msごとカウント回数ecad4msが5回
カウントされるまでの間は上記AD値が「2.9V」相
当値よりも大きいときが3回以上(12ms以上)であ
ることを検出し、所定しきい値よりも大きなAD値の継
続時間を確認する。ここで、12ms以上の上記継続時
間が確認されると、仮フラグ1を「ON」とする(図8
(e))。
d4msが6〜9回カウントされるまでの間は前回のA
D値と今回のAD値との差ΔVが「0.5V」相当値よ
りも大きいときが連続して2回続くことを検出し、AD
値の減衰度合を確認する。ここで、1回目の上記減衰度
合が確認されると、仮フラグ2を「ON」とし(図8
(f))、更に続けて同減衰度合が確認されると、仮フ
ラグ3を「ON」とする(図8(g))。
認により、かなりの確率で失火が発生しているものと思
われるくすぶり状態が検出される。さらに本実施の形態
においては、上記くすぶり状態が検出される都度、失火
が起きたものとして、失火カウンタ値cigtを「1」
ずつインクリメントする。そして当該気筒の100回よ
り多くの膨張(燃焼)行程が終わっている場合には、上
記失火カウンタ値cigtを100で除した値と失火判
定率クライテリアを比較することにより、危険くすぶり
状態か否かが確認される。ここで、危険くすぶり状態と
確認された場合、危険くすぶり判定を「ON」として、
前記ランプ14を点灯する。
記くすぶりフラグxdksuが「OFF」の状態が2点
火連続して確認された場合、くすぶりの検出は一時的な
ものであるとして、正常判定(危険くすぶり判定「OF
F」)し、上記ランプ14を消灯する。
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 ・点火信号IGtのオン後、500μsにおいてくすぶ
り状態を概略検出し、この検出結果に応じて点火信号I
Gtオフ後にくすぶり状態の検出を選択的に実行してい
るため、くすぶりが進行していない状態においては、不
要な演算を省略することができる。
失火が発生しているものと思われる状態を検出すること
ができる。 ・くすぶりの影響による失火が甚だしいと判定されたと
きには、ランプ14を点灯することにより、点火プラグ
11の交換時期である旨等を適宜警告することができ
る。したがって、失火に伴う触媒過加熱に至るのを未然
に防止することができる。
は、ランプ14を消灯して不要な警告を排除することが
できる。なお、本実施の形態は上記に限定されるもので
はなく、次のように変更してもよい。
判定に供される失火判定率クライテリアをエンジン回転
速度Ne及びエンジン負荷Lに応じた変数としたが、こ
れはエンジン回転速度Ne及びエンジン負荷Lの一方に
のみ応じた変数としてもよい。また、同失火判定率クラ
イテリアは適宜の定数としてもよい。
号IGtがオンとなった後500μsのAD値が所定の
しきい値Vth相当値よりも大きいことを確認し、少なく
とも20〜50MΩのレベルでくすぶりが進行している
ことを検出している。これは、その他のタイミング又は
しきい値を設定して、上記以外のレベルでくすぶりが進
行していることを検出してもよい。
号IGtがオンとなった後500μsのAD値が所定の
しきい値Vth相当値よりも大きいことを確認する。さら
に、点火信号IGtがオフとなった状態において、前記
タイマカウンタ機能により4msごとの計時に合わせた
AD値を検出する。そして、継続時間としてAD値が
「2.9V」相当値よりも大きいときが12ms以上長
いことを判定し、且つ、減衰度合として前回のAD値と
今回のAD値との差が「0.5V」相当値より大きいと
きが連続して2回続くことを判定した。これにより、か
なりの確率で失火が発生しているくすぶりの状態(図4
(i))を検出するようにしたが、これは、その他の適
宜の設定値を採用して上記継続時間及び上記減衰度合を
判定し、これにより、その他の段階のくすぶり状態を検
出するようにしてもよい。
D値の検出態様を予めマップとしてROM64内に記憶
しておいてもよい。そして点火信号IGtがオフとなっ
た状態において、前記タイマカウンタ機能により4ms
ごとの計時に合わせたAD値を検出する。そして、AD
値の継続時間及び減衰度合を確認し、各種段階のくすぶ
り状態を検出するようにしてもよい。この場合には、例
えば失火に至る前のくすぶり状態を検出し、このくすぶ
り状態に応じて予め燃料の増量を減少させるなどの処置
をとり、上記くすぶり状態を改善することができる。
tがオンとなった後500μsの漏洩電流が所定のしき
い値Vth相当値よりも大きいことを確認する。そして継
続時間としてAD値が「2.9V」相当値よりも大きい
ときが12ms以上長いことを判定し、且つ、減衰度合
として前回のAD値と今回のAD値との差が「0.5
V」相当値より大きいときが連続して2回続くことを判
定した。これにより、かなりの確率で失火が発生してい
るくすぶりの状態(図4(i))を検出するようにした
が、これは、AD値の継続時間及び減衰度合の一方のみ
を判定してくすぶり状態を検出するようにしてもよい。
また、各段階のくすぶり状態に対応するAD値の検出態
様を予めマップとしてROM64内に記憶しておいても
よい。そして前記タイマカウンタ機能により4msごと
の計時に合わせたAD値を検出する。このAD値によ
り、継続時間及び減衰度合の一方のみを確認し、各種段
階のくすぶり状態を検出するようにしてもよい。
室4)の点火プラグ11及びそれぞれに対応するイグナ
イタ13等によってイオン検出回路40が構成された
が、各点火プラグ11とイグナイタ13との間に各点火
プラグ11に点火電圧を分配するディストリビュータを
設けてイオン検出回路を構成してもよい。
て4気筒のエンジンにこの発明を適用する場合について
示したが、本発明はその他の気筒数を有する各エンジン
にも同様に適用することができる。
発生の有無のみならず、その進行度合についても的確な
判定を行うことができるようになる。そして、その判定
結果に基づいて点火プラグの交換あるいは整備時期等も
的確に知ることができるようになる。
態が適用されるエンジンシステムの概要を示す略図。
ン検出信号を示すタイムチャート。
4…ランプ、26…三元触媒コンバータ、27…回転速
度センサ、28…クランク角基準位置センサ、40…イ
オン検出回路、41…電源、42…イグニションコイ
ル、43…イグナイタ回路、44…イオン検出回路部、
55…出力端子、61…ECU。
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関の燃焼室に設けられる点火プラ
グのくすぶり状態を診断する内燃機関の点火プラグ診断
装置において、 前記点火プラグに対する点火信号通電時に同点火プラグ
の電極間に流れる電流を検出する第1の電流検出手段
と、 前記点火プラグの放電終了後に同点火プラグの電極間に
流れる電流を検出する第2の電流検出手段と、 これら第1及び第2の電流検出手段による電流検出態様
に基づいて前記点火プラグのくすぶりの進行度合を判定
する判定手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の点火プラグ診断装
置。 - 【請求項2】 前記判定手段は、前記第1の電流検出手
段により検出される電流値が第1の値以上となるときの
前記第2の電流検出手段により検出される電流値の第2
の値以上への持続期間の長短に基づいて前記くすぶりの
進行度合の大小を判定する請求項1記載の内燃機関の点
火プラグ診断装置。 - 【請求項3】 前記判定手段は、前記第1の電流検出手
段により検出される電流値が所定値以上となるときの前
記第2の電流検出手段により検出される電流値の減衰度
合の大小に基づいて前記くすぶりの進行度合の大小を判
定する請求項1記載の内燃機関の点火プラグ診断装置。 - 【請求項4】 前記判定手段は、前記第1の電流検出手
段により検出される電流値が第1の値以上となるときの
前記第2の電流検出手段により検出される電流値の第2
の値以上への持続期間の長短及び減衰度合の大小に基づ
いて前記くすぶりの進行度合の大小を判定する請求項1
記載の内燃機関の点火プラグ診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20648397A JP3715085B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 内燃機関の点火プラグ診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20648397A JP3715085B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 内燃機関の点火プラグ診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1150941A true JPH1150941A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3715085B2 JP3715085B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=16524130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20648397A Expired - Fee Related JP3715085B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 内燃機関の点火プラグ診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3715085B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112683540A (zh) * | 2019-06-13 | 2021-04-20 | 西华大学 | 使用方便的快速诊断发动机燃烧室积碳程度的方法 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20648397A patent/JP3715085B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8468187B2 (en) | 2006-07-03 | 2013-06-18 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Digital filter device, phase detection device, position detection device, AD conversion device, zero cross detection device, and digital filter program |
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| CN112683540A (zh) * | 2019-06-13 | 2021-04-20 | 西华大学 | 使用方便的快速诊断发动机燃烧室积碳程度的方法 |
| CN112683540B (zh) * | 2019-06-13 | 2023-01-06 | 云南新航志诚科技有限公司 | 使用方便的快速诊断发动机燃烧室积碳程度的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3715085B2 (ja) | 2005-11-09 |
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