JP2666231B2 - 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃エンジンの燃焼状態検出装置Info
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- cycle
- crankshaft
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- 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
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンのクラン
ク軸回転角速度の燃焼サイクル毎の変動に基づいてエン
ジンの燃焼状態（失火状態）を検出する装置に関する。
ク軸回転角速度の燃焼サイクル毎の変動に基づいてエン
ジンの燃焼状態（失火状態）を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの点火系又は、燃料供給系等の
故障により正常な燃焼が行われなくなった気筒の検出を
行う手法として、クランク軸の角速度の燃焼サイクル毎
の変動量の大きさを検出し、その変動量の大きさに基づ
いて気筒異常の有無を判定する異常検出装置（例えば特
開平３−２８６１６６号公報）が従来より知られてい
る。
故障により正常な燃焼が行われなくなった気筒の検出を
行う手法として、クランク軸の角速度の燃焼サイクル毎
の変動量の大きさを検出し、その変動量の大きさに基づ
いて気筒異常の有無を判定する異常検出装置（例えば特
開平３−２８６１６６号公報）が従来より知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置によれ
ば、クランク軸に取り付けられた角度センサ出力を直接
取込み、その出力パルス周期を計測することにより、回
転速度が検出される。しかしながら、実際の角度センサ
出力は、角度センサ取付上の機械的誤差又は、エンジン
自体の動的誤差（クランク軸の偏心運動、ねじれ等）又
は、エンジンの燃焼やコンプレッションによる回転変動
及び２次の回転変動成分等による変動要因に起因して常
に変動している。そのため、角度センサの取付誤差やエ
ンジン自体の動的誤差が大きい場合、あるいはエンジン
が回転変動成分が大きくなるような運転状態にある場合
には、精度の良い異常判定ができないという問題があっ
た。
ば、クランク軸に取り付けられた角度センサ出力を直接
取込み、その出力パルス周期を計測することにより、回
転速度が検出される。しかしながら、実際の角度センサ
出力は、角度センサ取付上の機械的誤差又は、エンジン
自体の動的誤差（クランク軸の偏心運動、ねじれ等）又
は、エンジンの燃焼やコンプレッションによる回転変動
及び２次の回転変動成分等による変動要因に起因して常
に変動している。そのため、角度センサの取付誤差やエ
ンジン自体の動的誤差が大きい場合、あるいはエンジン
が回転変動成分が大きくなるような運転状態にある場合
には、精度の良い異常判定ができないという問題があっ
た。
【０００４】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたものであり、クランク角度センサ出力が変動してい
る場合でも安定した燃焼状態の判定を行い、燃焼状態の
異常を精度よく検出することができる内燃エンジンの燃
焼状態検出装置を提供することを目的とする。
れたものであり、クランク角度センサ出力が変動してい
る場合でも安定した燃焼状態の判定を行い、燃焼状態の
異常を精度よく検出することができる内燃エンジンの燃
焼状態検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃エンジンの点火周期より短い、前記エン
ジンのクランク軸の回転角度周期でクランク角信号を発
生するクランク角信号発生手段と、該クランク角信号発
生毎に前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出
手段とを備え、前記エンジンの燃焼状態を検出する内燃
エンジンの燃焼状態検出装置において、検出したエンジ
ン回転速度を前記クランク軸が１回転する周期で連続的
に平均化する第１の平均化手段と、該平均化されたエン
ジン回転速度を点火周期毎に平均化する第２の平均化手
段と、該平均化されたエンジン回転速度の点火周期毎の
変化量を算出する変化量算出手段と、該変化量を所定値
と比較することにより前記エンジンの燃焼状態が悪化し
ているか否かを判定する燃焼状態検出手段を設けるよう
にしたものである。
本発明は、内燃エンジンの点火周期より短い、前記エン
ジンのクランク軸の回転角度周期でクランク角信号を発
生するクランク角信号発生手段と、該クランク角信号発
生毎に前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出
手段とを備え、前記エンジンの燃焼状態を検出する内燃
エンジンの燃焼状態検出装置において、検出したエンジ
ン回転速度を前記クランク軸が１回転する周期で連続的
に平均化する第１の平均化手段と、該平均化されたエン
ジン回転速度を点火周期毎に平均化する第２の平均化手
段と、該平均化されたエンジン回転速度の点火周期毎の
変化量を算出する変化量算出手段と、該変化量を所定値
と比較することにより前記エンジンの燃焼状態が悪化し
ているか否かを判定する燃焼状態検出手段を設けるよう
にしたものである。
【０００６】
【作用】クランク角信号に基づいてエンジン回転速度が
検出され、該検出された回転速度がクランク軸が１回転
する周期で平均化され、さらに点火周期毎に平均化され
る。そして、このようにして算出された回転速度の平均
値の変化量が所定値と比較され、その結果によってエン
ジンの燃焼状態が悪化しているか否かが判定される。
検出され、該検出された回転速度がクランク軸が１回転
する周期で平均化され、さらに点火周期毎に平均化され
る。そして、このようにして算出された回転速度の平均
値の変化量が所定値と比較され、その結果によってエン
ジンの燃焼状態が悪化しているか否かが判定される。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
述する。
述する。
【０００８】図１は本発明の一実施例に係る内燃エンジ
ン及びその燃焼状態検出装置の全体構成図であり、エン
ジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されて
いる。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
ン及びその燃焼状態検出装置の全体構成図であり、エン
ジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されて
いる。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【０００９】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。
【００１０】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。
【００１１】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１２】エンジン１の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲には、エンジン１の特定の気筒の所定クラ
ンク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」
という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬセン
サ」という）１３、各気筒の吸入行程開始時の上死点
（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位
置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）Ｔ
ＤＣ信号パルスを発生するＴＤＣセンサ１２、及び前記
ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角（例え
ば３０゜）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセ
ンサ」と云う）１１が取り付けられており、ＣＹＬ信号
パルスＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号（クランク角信
号）パルスはＥＣＵ５に供給される。
ランク軸周囲には、エンジン１の特定の気筒の所定クラ
ンク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」
という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬセン
サ」という）１３、各気筒の吸入行程開始時の上死点
（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位
置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）Ｔ
ＤＣ信号パルスを発生するＴＤＣセンサ１２、及び前記
ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角（例え
ば３０゜）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセ
ンサ」と云う）１１が取り付けられており、ＣＹＬ信号
パルスＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号（クランク角信
号）パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１３】エンジン１の各気筒には、点火プラグ１４
設けられ、ＥＣＵ５に接続されている。
設けられ、ＥＣＵ５に接続されている。
【００１４】ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成され
る。
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成され
る。
【００１５】ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別する
とともに、エンジン運転状態に応じ、前記ＴＤＣ信号パ
ルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間及び点火プ
ラグ１４の点火時期を演算し、燃料噴射２６及び点火プ
ラグ１４を駆動する信号を、出力回路５ｄを介して出力
する。
タ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別する
とともに、エンジン運転状態に応じ、前記ＴＤＣ信号パ
ルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間及び点火プ
ラグ１４の点火時期を演算し、燃料噴射２６及び点火プ
ラグ１４を駆動する信号を、出力回路５ｄを介して出力
する。
【００１６】なお、本実施例では、ＥＣＵ５は、回転速
度検出手段、第１及び第２の平均化手段、変化量算出手
段及び燃焼状態検出手段を構成する。
度検出手段、第１及び第２の平均化手段、変化量算出手
段及び燃焼状態検出手段を構成する。
【００１７】図２は、エンジン１の燃焼状態の判定を行
うプログラム（ＣＰＵ５ｂで実行される）の全体構成を
示す図である。
うプログラム（ＣＰＵ５ｂで実行される）の全体構成を
示す図である。
【００１８】同図（ａ）は、前記ＣＲＫ信号パルスの発
生毎にこれと同期して実行されるＣＲＫ処理を示し、本
処理ではＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔（エンジン回
転速度の逆数に比例するパラノ−タ）の平均値（以下
「第１の平均値」という）ＴＡＶＥの算出を行う（ステ
ップＳ１）。
生毎にこれと同期して実行されるＣＲＫ処理を示し、本
処理ではＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔（エンジン回
転速度の逆数に比例するパラノ−タ）の平均値（以下
「第１の平均値」という）ＴＡＶＥの算出を行う（ステ
ップＳ１）。
【００１９】同図（ｂ）は、前記ＴＤＣ信号パルスの発
生毎にこれと同期して実行されるＴＤＣと処理を示し、
本処理ではＣＲＫ処理で算出される第１の平均値ＴＡＶ
Ｅの平均値（以下「第２の平均値」という）Ｍの変化量
ΔＭに基づいてエンジン１における失火の発生の有無が
判定され（ステップＳ３）、さらにステップＳ３で失火
と判定された回数に基づく異常判定が行われる（ステッ
プＳ４）。
生毎にこれと同期して実行されるＴＤＣと処理を示し、
本処理ではＣＲＫ処理で算出される第１の平均値ＴＡＶ
Ｅの平均値（以下「第２の平均値」という）Ｍの変化量
ΔＭに基づいてエンジン１における失火の発生の有無が
判定され（ステップＳ３）、さらにステップＳ３で失火
と判定された回数に基づく異常判定が行われる（ステッ
プＳ４）。
【００２０】図３は、第１の平均値ＴＡＶＥを算出する
プログラムのフロ−チャ−トである。 ステップＳ１１
では、ＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔ＣＲＭｅ（ｎ）
計測する。具体的には、図４に示すようにクランク軸が
３０度回転する毎に順次ＣＲＭｅ（ｎ），ＣＲＭｅ（ｎ
＋１），ＣＲＭｅ（Ｎ＋２）…が計測される。
プログラムのフロ−チャ−トである。 ステップＳ１１
では、ＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔ＣＲＭｅ（ｎ）
計測する。具体的には、図４に示すようにクランク軸が
３０度回転する毎に順次ＣＲＭｅ（ｎ），ＣＲＭｅ（ｎ
＋１），ＣＲＭｅ（Ｎ＋２）…が計測される。
【００２１】ステップＳ１２では、次式（１）により１
１回前の計測値ＣＲＭｅ（ｎ−１１）から最新の計測値
ＣＲＭｅ（ｎ）までの１２個のＣＲＭｅ値の平均値とし
て、第１の平均値ＴＡＶＥ（ｎ）を算出する。
１回前の計測値ＣＲＭｅ（ｎ−１１）から最新の計測値
ＣＲＭｅ（ｎ）までの１２個のＣＲＭｅ値の平均値とし
て、第１の平均値ＴＡＶＥ（ｎ）を算出する。
【００２２】
【数１】 本実施例ではＣＲＫ信号パルスはクランク軸が３０度回
転する毎に発生するので、第１の平均値ＴＡＶＥ（ｎ）
はクランク軸１回転に対応する平均値である。このよう
な平均化処理を行うことにより、クランク軸１回転で１
周期のエンジン回転の１次振動成分、即ち、クランク角
センサ１１を構成するパルサ又はピックアップの機械的
誤差（製造誤差、取付誤差等）によるノイズ成分を除去
することができる。
転する毎に発生するので、第１の平均値ＴＡＶＥ（ｎ）
はクランク軸１回転に対応する平均値である。このよう
な平均化処理を行うことにより、クランク軸１回転で１
周期のエンジン回転の１次振動成分、即ち、クランク角
センサ１１を構成するパルサ又はピックアップの機械的
誤差（製造誤差、取付誤差等）によるノイズ成分を除去
することができる。
【００２３】なおＴＡＶＥ（ｎ）値に基づいてエンジン
回転速度ＮＥが算出される。
回転速度ＮＥが算出される。
【００２４】図５は、図２（ｂ）のステップＳ２におけ
る処理を具体的に示したフロ−チャ−トである。
る処理を具体的に示したフロ−チャ−トである。
【００２５】ステップＳ２１では、次式（２）により、
第１の平均値ＴＡＶＥの５回前の算出値ＴＡＶＥ（ｎ−
５）から最新の算出値ＴＡＶＥ（ｎ）までの６個のＴＡ
ＶＥ値の平均値として、第２の平均値Ｍ（ｎ）を算出す
る。
第１の平均値ＴＡＶＥの５回前の算出値ＴＡＶＥ（ｎ−
５）から最新の算出値ＴＡＶＥ（ｎ）までの６個のＴＡ
ＶＥ値の平均値として、第２の平均値Ｍ（ｎ）を算出す
る。
【００２６】
【数２】 本実施例では、エンジン１は４気筒４サイクルエンジン
であり、クランク軸が１８０度回転する毎にいずれかの
気筒で点火が行われる。従って、第２の平均値（ｎ）
は、第１の平均値ＴＡＶＥ（ｎ）の点火周期毎の平均値
である。このような平均化処理を行うことにより、燃焼
によるエンジン回転のトルク変動分として表わされる２
次振動成分、即ち、クランク軸半回転周期の振動成分を
除去することができる。
であり、クランク軸が１８０度回転する毎にいずれかの
気筒で点火が行われる。従って、第２の平均値（ｎ）
は、第１の平均値ＴＡＶＥ（ｎ）の点火周期毎の平均値
である。このような平均化処理を行うことにより、燃焼
によるエンジン回転のトルク変動分として表わされる２
次振動成分、即ち、クランク軸半回転周期の振動成分を
除去することができる。
【００２７】続くステップＳ２２では、次式（３）によ
り、第２の平均値Ｍ（ｎ）のハイパスフィルタ処理を行
う。ハイパスフィルタ処理後の第２の平均値をＦＭ
（ｎ）としている。
り、第２の平均値Ｍ（ｎ）のハイパスフィルタ処理を行
う。ハイパスフィルタ処理後の第２の平均値をＦＭ
（ｎ）としている。
【００２８】 ＦＭ（ｎ）＝b(1)×Ｍ（ｎ）＋b(2)×Ｍ（ｎ−１）＋b(3)×Ｍ（ｎ−２） −a(2)ＦＭ（ｎ−１）−a(3)ＦＭ（ｎ−２） …（３） ここで、b(1)〜b(3)，a(2)，a(3)はフィルタ伝達係数で
あり、それぞれ例えば０．２０９６，−０．４１９２，
０．２０９６，０．３５５７，０．１９４０に設定され
る。またＦＭ（０）及びＦＭ（１）はいずれも値０とし
て、値２以上のｎについて式（３）が適用される。
あり、それぞれ例えば０．２０９６，−０．４１９２，
０．２０９６，０．３５５７，０．１９４０に設定され
る。またＦＭ（０）及びＦＭ（１）はいずれも値０とし
て、値２以上のｎについて式（３）が適用される。
【００２９】このハイパスフィルタ処理により、Ｍ
（ｎ）値に含まれる約１０Ｈｚ以下の低周波成分が除か
れ、駆動系からエンジンに伝わる振動（例えばクランク
シャフトのねじりに起因する振動、タイヤから伝わる路
面振動等）の影響を除去することができる。
（ｎ）値に含まれる約１０Ｈｚ以下の低周波成分が除か
れ、駆動系からエンジンに伝わる振動（例えばクランク
シャフトのねじりに起因する振動、タイヤから伝わる路
面振動等）の影響を除去することができる。
【００３０】続くステップＳ２３では、ハイパスフィル
タ処理した第２の平均値ＦＭ（ｎ）の変化量ΔＭ（ｎ）
を次式（４）により算出する。
タ処理した第２の平均値ＦＭ（ｎ）の変化量ΔＭ（ｎ）
を次式（４）により算出する。
【００３１】 ΔＭ（ｎ）＝ＦＭ（ｎ）−ＦＭ（ｎ−１） …（４） なお、ハイパスフィルタ処理した後の第２の平均値ＦＭ
（ｎ）は、Ｍ（ｎ）値と極性が反転するため、エンジン
１で失火が発生した場合には、Ｍ（ｎ）値は増加するの
でＦＭ（ｎ）値はマイナス方向に増加し、ΔＭ（ｎ）値
もマイナス方向に増加する傾向を示す。
（ｎ）は、Ｍ（ｎ）値と極性が反転するため、エンジン
１で失火が発生した場合には、Ｍ（ｎ）値は増加するの
でＦＭ（ｎ）値はマイナス方向に増加し、ΔＭ（ｎ）値
もマイナス方向に増加する傾向を示す。
【００３２】図６は、上述のようにして算出した変化量
ΔＭに基づいて失火判定及び失火気筒判別を行うプログ
ラムのフロ−チャ−トである。
ΔＭに基づいて失火判定及び失火気筒判別を行うプログ
ラムのフロ−チャ−トである。
【００３３】ステップＳ３１では、モニタ実施条件、即
ち失火判定が実行可能か否かの判別を行う。モニタ実施
条件は、例えば、エンジン運転状態が定常的な状態にあ
り、かつエンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、エンジン回転
速度ＮＥ等が所定範囲内にあるとき成立する。
ち失火判定が実行可能か否かの判別を行う。モニタ実施
条件は、例えば、エンジン運転状態が定常的な状態にあ
り、かつエンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、エンジン回転
速度ＮＥ等が所定範囲内にあるとき成立する。
【００３４】モニタ実施条件が不成立のときには、直ち
に本プログラムを終了し、モニタ実施条件が成立してい
るときには、前記変化量ΔＭが負の所定値ＭＳＬＭＴよ
り小さいか否か（｜ΔＭ｜が｜ＭＳＬＭＴ｜よい大きい
か否か）を判別する。ここで、負の所定値ＭＳＬＭＴ
は、図７に示すようにエンジン回転数ＮＥ及びエンジン
負荷（吸気管内絶対圧ＰＢＡ）に応じて設定されたマッ
プから読み出される。ＭＳＬＭＴ値の絶対値は、エンジ
ン回転速度ＮＥが増加するほど小さくなるように設定さ
れ、エンジン負荷が増加するほど大きくなるように設定
される。
に本プログラムを終了し、モニタ実施条件が成立してい
るときには、前記変化量ΔＭが負の所定値ＭＳＬＭＴよ
り小さいか否か（｜ΔＭ｜が｜ＭＳＬＭＴ｜よい大きい
か否か）を判別する。ここで、負の所定値ＭＳＬＭＴ
は、図７に示すようにエンジン回転数ＮＥ及びエンジン
負荷（吸気管内絶対圧ＰＢＡ）に応じて設定されたマッ
プから読み出される。ＭＳＬＭＴ値の絶対値は、エンジ
ン回転速度ＮＥが増加するほど小さくなるように設定さ
れ、エンジン負荷が増加するほど大きくなるように設定
される。
【００３５】ステップＳ３２の答が否定（ＮＯ）、即ち
ΔＭ≧ＭＳＬＭＴが成立するときには、直ちに本プログ
ラム終了し、ステップＳ３２の答が肯定（ＹＥＳ）、即
ちΔＭ＜ＭＳＬＭＴが成立するときには、前回点火した
気筒で失火が発生したと判定する。前述したように、失
火が発生したときには、ΔＭ（ｎ）値がマイナス方向に
増加するからである。
ΔＭ≧ＭＳＬＭＴが成立するときには、直ちに本プログ
ラム終了し、ステップＳ３２の答が肯定（ＹＥＳ）、即
ちΔＭ＜ＭＳＬＭＴが成立するときには、前回点火した
気筒で失火が発生したと判定する。前述したように、失
火が発生したときには、ΔＭ（ｎ）値がマイナス方向に
増加するからである。
【００３６】また、前回点火気筒で失火発生と判定する
のは、ハイパスフィルタ処理によって遅れ分が発生する
からである。
のは、ハイパスフィルタ処理によって遅れ分が発生する
からである。
【００３７】なお、ハイパスフィルタ処理を行わない場
合には、第２の平均値Ｍ（ｎ）をそのまま用いて変化量
ΔＭ（ｎ）を算出するので極性の反転が発生しない。従
って、失火判定用の所定値ＭＳＬＭＴは、正の値とし、
図７の極性を反転させた設定とすればよい。ＭＳＬＭＴ
値の絶対値でみた設定傾向は、図７と同一である。ま
た、この場合ステップＳ３３は、今回の点火気筒で失火
発生と判定する。ハイパスフィルタ処理による遅れがな
いからである。
合には、第２の平均値Ｍ（ｎ）をそのまま用いて変化量
ΔＭ（ｎ）を算出するので極性の反転が発生しない。従
って、失火判定用の所定値ＭＳＬＭＴは、正の値とし、
図７の極性を反転させた設定とすればよい。ＭＳＬＭＴ
値の絶対値でみた設定傾向は、図７と同一である。ま
た、この場合ステップＳ３３は、今回の点火気筒で失火
発生と判定する。ハイパスフィルタ処理による遅れがな
いからである。
【００３８】上述したように、本実施例によれば、ＣＲ
Ｋ信号パルスの発生時間間隔の計測値ＣＲＭｅをクラン
ク軸１回転の周期で平均化することにより、第１の平均
値ＴＡＶＥが算出され、さらにＴＡＶＥ値をクランク軸
半回転の周期で平均化することにより、第２の平均値Ｍ
（ｎ）が算出され、この第２の平均値Ｍ（ｎ）の変化量
ΔＭに基づいて失火判定が行われるので、クランク角セ
ンサの取付け誤差等の機械的誤差成分及び燃焼変動成分
の影響を除去して失火判定を行うことができる。その結
果、安定した失火判定が可能となり、失火検出の精度を
向上させることができる。
Ｋ信号パルスの発生時間間隔の計測値ＣＲＭｅをクラン
ク軸１回転の周期で平均化することにより、第１の平均
値ＴＡＶＥが算出され、さらにＴＡＶＥ値をクランク軸
半回転の周期で平均化することにより、第２の平均値Ｍ
（ｎ）が算出され、この第２の平均値Ｍ（ｎ）の変化量
ΔＭに基づいて失火判定が行われるので、クランク角セ
ンサの取付け誤差等の機械的誤差成分及び燃焼変動成分
の影響を除去して失火判定を行うことができる。その結
果、安定した失火判定が可能となり、失火検出の精度を
向上させることができる。
【００３９】図８は、図２（ｂ）のステップＳ４で実行
される失火率検定処理のフロ−チャ−トである。
される失火率検定処理のフロ−チャ−トである。
【００４０】ステップＳ４１では、後術するステップＳ
４６でリセットさせるカウンタＡがリセット後連続して
２００回分のクランク軸回転変動（ΔＭ）の計測を行っ
たか否かを判別し、行っていなければ、直ちに本処理を
終了する。なお、カウンタＡは、図６のプログラムで失
火と判定した回数を計測するカウンタである。
４６でリセットさせるカウンタＡがリセット後連続して
２００回分のクランク軸回転変動（ΔＭ）の計測を行っ
たか否かを判別し、行っていなければ、直ちに本処理を
終了する。なお、カウンタＡは、図６のプログラムで失
火と判定した回数を計測するカウンタである。
【００４１】一方、２００回分の計測を行ったときに
は、ＮＧ判定失火ＴＤＣ数ＭＦＴＤＣＣＡＴをＭＦＴＤ
ＣＣＡＴマップから検索する。（ステップＳ４２）。Ｎ
Ｇ判定失火ＴＤＣ数ＭＦＴＤＣＣＡＴは、次のステップ
Ｓ４３の判定に使用するしきい値である。また、ＭＦＴ
ＤＣＣＡＴマップは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内
絶対圧ＰＢＡに応じてＭＦＴＤＣＣＡＴ値が設定された
マップであり、ＮＥ値が増加するほど、またＰＢＡ値が
増加するほど、ＭＦＴＤＣＣＡＴ値が減少するように設
定されている。
は、ＮＧ判定失火ＴＤＣ数ＭＦＴＤＣＣＡＴをＭＦＴＤ
ＣＣＡＴマップから検索する。（ステップＳ４２）。Ｎ
Ｇ判定失火ＴＤＣ数ＭＦＴＤＣＣＡＴは、次のステップ
Ｓ４３の判定に使用するしきい値である。また、ＭＦＴ
ＤＣＣＡＴマップは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内
絶対圧ＰＢＡに応じてＭＦＴＤＣＣＡＴ値が設定された
マップであり、ＮＥ値が増加するほど、またＰＢＡ値が
増加するほど、ＭＦＴＤＣＣＡＴ値が減少するように設
定されている。
【００４２】続くステップＳ４３では、カウンタＡのカ
ウント値がしきい値ＭＦＴＤＣＣＡＴ以上か否かを判別
し、ＭＦＴＤＣＣＡＴ値以上のときには異常と判定する
一方（ステップＳ４４）、ＭＦＴＤＣＣＡＴ値より小さ
いときには正常と判定し（ステップＳ４５）、カウンタ
Ａをリセットして（ステップＳ４６）、本処理を終了す
る。
ウント値がしきい値ＭＦＴＤＣＣＡＴ以上か否かを判別
し、ＭＦＴＤＣＣＡＴ値以上のときには異常と判定する
一方（ステップＳ４４）、ＭＦＴＤＣＣＡＴ値より小さ
いときには正常と判定し（ステップＳ４５）、カウンタ
Ａをリセットして（ステップＳ４６）、本処理を終了す
る。
【００４３】これにより、失火判定回数が所定以上のと
きには、システム異常と判定される。
きには、システム異常と判定される。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ク
ランク角信号に基づいてエンジン回転速度が検出され、
該検出された回転速度がクランク軸が１回転する周期で
平均化され、さらに点火周期毎に平均化される。そし
て、このようにして、算出された回転速度の平均値の変
化量が所定値と比較され、その結果によってエンジンの
燃焼状態が悪化しているか否かが判定されるので、クラ
ンク角センサの取付け誤差等の機械的誤差成分及び燃焼
変動成分の影響を除去して、失火判定を行うことができ
る。その結果、安定した失火判定が可能となり、失火検
出の精度を向上させることができる。
ランク角信号に基づいてエンジン回転速度が検出され、
該検出された回転速度がクランク軸が１回転する周期で
平均化され、さらに点火周期毎に平均化される。そし
て、このようにして、算出された回転速度の平均値の変
化量が所定値と比較され、その結果によってエンジンの
燃焼状態が悪化しているか否かが判定されるので、クラ
ンク角センサの取付け誤差等の機械的誤差成分及び燃焼
変動成分の影響を除去して、失火判定を行うことができ
る。その結果、安定した失火判定が可能となり、失火検
出の精度を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例にかかる内燃エンジン及びそ
の燃焼状態検出装置の全体構成を示す図である。
の燃焼状態検出装置の全体構成を示す図である。
【図２】燃焼状態の判定を行うプログラムの全体構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】図２の処理内容の一部を詳細に示すフロ−チャ
−トである。
−トである。
【図４】エンジン回転速度を表わすパラメータの計測と
クランク軸の回転角度との関係を説明するための図であ
る。
クランク軸の回転角度との関係を説明するための図であ
る。
【図５】図２の処理内容の一部を詳細に示すフロ−チャ
−トである。
−トである。
【図６】図２の処理内容の一部を詳細に示すフロ−チャ
−トである。
−トである。
【図７】失火判定用しきい値（ＭＳＬＭＴ）の設定手法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図８】図２の処理内容の一部を詳細に示すフロ−チャ
−トである。
−トである。
１ 内燃エンジン ５ 電子コントロ−ルユニット（ＥＣＵ） １１ クランク角センサ １２ ＴＤＣセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 恵隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−260356（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−275982（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−9635（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−132863（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171250（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−194346（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−198730（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−219448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221228（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−286166（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃エンジンの点火周期より短い、前記
エンジンのクランク軸の回転角度周期でクランク角信号
を発生するクランク角信号発生手段と、該クランク角信
号発生毎に前記エンジンの回転速度を検出する回転速度
検出手段とを備え、前記エンジンの燃焼状態を検出する
内燃エンジンの燃焼状態検出装置において、検出したエ
ンジン回転速度を前記クランク軸が１回転する周期で連
続的に平均化する第１の平均化手段と、該平均化された
エンジン回転速度を点火周期毎に平均化する第２の平均
化手段と、該平均化されたエンジン回転速度の点火周期
毎の変化量を算出する変化量算出手段と、該変化量を所
定値と比較することにより前記エンジンの燃焼状態が悪
化しているか否かを判定する燃焼状態検出手段を設けた
ことを特徴とする内燃エンジンの燃焼状態検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269325A JP2666231B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 |
| US08/118,679 US5415035A (en) | 1992-09-11 | 1993-09-10 | Combustion state-detecting system for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269325A JP2666231B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693919A JPH0693919A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2666231B2 true JP2666231B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=17470786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4269325A Expired - Lifetime JP2666231B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5415035A (ja) |
| JP (1) | JP2666231B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3441812B2 (ja) * | 1994-09-08 | 2003-09-02 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの燃焼状態検出装置 |
| JPH08121237A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-14 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の失火検出装置 |
| JP3120268B2 (ja) * | 1995-03-22 | 2000-12-25 | 株式会社ユニシアジェックス | 多気筒内燃機関の失火診断装置 |
| US5531108A (en) * | 1995-04-05 | 1996-07-02 | Ford Motor Company | Adaptive correction of torsional and wheel profile position irregularities for misfire detection |
| US5528931A (en) * | 1995-04-05 | 1996-06-25 | Ford Motor Company | Engine diagnostic monitor with on-board adjustment of correction factors |
| US5641898A (en) * | 1995-05-22 | 1997-06-24 | Chang; Tony H. | Distributorless ignition system ignition module tester |
| JP2000008939A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-11 | Keihin Corp | エンジン回転数算出装置 |
| US6388444B1 (en) * | 2000-01-13 | 2002-05-14 | Ford Global Technologies, Inc. | Adaptive method for detecting misfire in an internal combustion engines using an engine-mounted accelerometer |
| JP4525586B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2010-08-18 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの燃焼状態検出装置 |
| JP4702180B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2011-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関装置および内燃機関の失火判定方法 |
| DE102010009648A1 (de) * | 2010-02-27 | 2011-09-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Drehzahl einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4337647A (en) * | 1979-12-07 | 1982-07-06 | The Bendix Corporation | Engine roughness sensor |
| JPH07122418B2 (ja) * | 1990-04-02 | 1995-12-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の異常気筒検出装置 |
| US5041980A (en) * | 1990-06-04 | 1991-08-20 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for producing fault signals responsive to malfunctions in individual engine cylinders |
| US5044195A (en) * | 1990-08-24 | 1991-09-03 | Ford Motor Company | Misfire detection in an internal combustion engine |
| US5095742A (en) * | 1990-08-24 | 1992-03-17 | Ford Motor Company | Determining crankshaft acceleration in an internal combustion engine |
| US5307671A (en) * | 1991-03-04 | 1994-05-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for detecting misfires in gasoline internal combustion engine |
| US5309756A (en) * | 1991-07-04 | 1994-05-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining malfunction of an engine cylinder |
| JPH05195858A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-08-03 | Nippondenso Co Ltd | 多気筒内燃機関の失火検出装置 |
| US5237862A (en) * | 1992-06-22 | 1993-08-24 | Ford Motor Company | Adaptive method of cylinder misfire detection in an internal combustion engine |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4269325A patent/JP2666231B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-09-10 US US08/118,679 patent/US5415035A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693919A (ja) | 1994-04-05 |
| US5415035A (en) | 1995-05-16 |
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Legal Events
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 11 |
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