JPH03138433A - 内燃機関の失火気筒検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の失火気筒検出装置に関し、特に機関
回転周期に基づいて失火気筒を判別するよう構成された
失火気筒検出装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関においては、点火系又は燃料噴射弁等の燃料供
給系の故障、更に、圧縮漏れ等によって失火が発生する
ことがある。

失火が発生ずると、かがる失火気筒に供給された燃料が
燃焼しないまま排気系に排出され、この未燃焼ガスが排
気浄化用に設けられた触媒装置で燃焼して該触媒装置を
焼損させることがあり、触媒装置が焼損すると、排気浄
化能力の低下によって排気中の有害成分濃度を増大させ
てしまうという問題が発生する。

このため、失火発生を検出し、失火が検出されたときに
は、失火発生を警告したり、失火している気筒への燃料
供給を停止するなどのフェイルセーフ制御を実行するこ
とが要求される。

失火を検出する装置としては、以下に示すような機関回
転変動に基づき失火気筒を判別するものがある（１９７
９年ｌ５ＡＴＡ−Ｐａｐｅｒ　ｒＥｘｐｅｒｆｅｎｃｅ
ｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｍ
ｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｒｏｕｇｈｎｅ
ｓｓＪｂｙ　　Ｒ，Ｌａｔｓｃｈ＋Ｅ、Ｍａｕｓｎｅｒ
。

Ｖ　、　Ｂ　１ａｎｃｈｉ　　参照）。

即ち、機関の変動度合い（エンジンラフネス度）を示す
値ＬＵｎを各気筒別に演算し、このＬＵｎに基づき失火
気筒を検出するものであり、Ｌ　Ｕ　ｎは以下のように
して導かれる。

ここで、Ｍ−機関発生トルク、Ｗ＝負荷トルク、ω＝ク
ランク角速度、θ−イナーシャモーメント、を−時間、
Ｔ＝クランク回転周期瞬時値、ζ＝クランク角度、ｊ＝
ｏ、　　１．　３．　　・・・、Ｔｊ＝２ｏｒｌクラン
ク軸回転周期、Ｔ　Ｊ　−１＝　１回前のＴｊとすると
、 ｔ ｄ　ζ　　　　　　　　　　　ｄｔ 上記式を１クランク軸回転に対し積分すると、ここで、
Ｗを定数と仮定し、かつ、Ｔｊ＃ＴｊζＴｊ−ｚとする
と、 となり、上記式の左辺が失火気筒の発生と密接な関係に
ある内燃機関の平均有効圧の変化量ΔＰｉに相当するこ
とから、右辺の回転周期に関わる演算を行えば、間接的
に平均有効圧の変化を捉えることができ、これによって
失火気筒を特定できるから、右辺の演算結果を機関変動
度合い判別値ＬＵｎとして、この判別値ＬＵｎに基づき
平均有効圧が所定以上に減少変化しているか否かを判別
して失火を検出できるようにする。

ここで、平均有効圧Ｐｉの変化量ΔＰｉに相当する機関
変動度合い判別値ＬＵｎの演算式は、下式のように、 となるが、実用上で簡単に演算できるように以下のよう
にして簡略化する。即ち、Δ（ΔＴｊ）−（Ｔ　ｊ−＋
−Ｔ　ｊ−ｚ）　−（Ｔ　ｊ　−Ｔ　ｊ−＋）であるが
、４気筒内燃機関の場合にはＴ　Ｊ　−＋−３６０°（
１回転）前の１８００周期、Ｔ　ｊ　−ｚ−７２０°（
２回転）前の１８０゜周期、Ｔｊ＝最新の１８０°周期
とする。更に、Ｔｊ３は演算が大変であるから、Ｔｊ、
Ｔｊ−＋又はＴｊ−ｚに置き換える。

ここで、３６０°（１回転）前の１８０°周期をｈａｌ
ｆ、７２０°（２回転）前の１８００周期をｏｌｄ　、
最新の１８０゜周期をｎｅＷとし、かつ、７　ｊ３の代
わりにＴｊ−ｚ（７２０°前の１８０°周期＝ｏｌｄ）
を用いるものとすれば、前記機関変動度合い判別値ＬＵ
ｎの演算式は、以下のように簡略化される。

ｏｌｄ 上記演算式に基づく機関変動度合い判別値ＬＵｎの設定
を行うと、例えば第６図に示すように、４気筒内燃機関
の＃１気筒に対応する判別値Ｌ　Ｕｌは、ＴＤＣ毎（１
８０”）に更新される１８０°１周期計測結果の最新値
が＃１気筒の筒内圧に影響されるものであるときに演算
され、ｎｅＷをこの＃１気筒の最新１８０°周期、ｈａ
ｌｆを１回転前の＃４気筒の筒内圧に影響される１８０
°周期、ｏｌｄを１サイクル前に＃１気筒の筒内圧に影
響される１８０　’周期として演算される。

ここで、上記判別値ＬＵｎによる失火気筒判別は、運転
条件（例えば機関回転速度及び基本燃料噴射量）で決定
されるスライスレベルＳＬ以下の判別値ＬＵｎ　（スラ
イスレベルＳＬ以上の平均有効圧減少）があったとき失
火有りと判別し、連続してＳＬ以下のＬＵｎがあったと
きには最初のものを失火によるものと判別するという判
定ロジックに基づいて行われ、第６図に示すように＃ｌ
気筒が継続して失火している場合には、図に示すように
判別値ＬＵｎは、＃１気筒、＃３気筒に対応する判別値
ＬＵＩ、ＬＵ３がそれぞれマイナスの値となって、スラ
イスレベルＳＬ以下となっているが、＃１気筒に対応す
る判別値ＬＵＩが最初であるから＃１気筒が失火してい
ると判別される。

尚、前記スライスレベルＳＬは、金気筒で失火が発生し
ていないときの最小のＬＵｎと、失火発生時の最小ＬＵ
ｎと、の中間値付近となるとなるように運転条件に応じ
て予めマツプに記憶させておき、運転条件の違いによる
ＬＵｎレベルの変化に対応して判別精度が確保できるよ
うにしである（第７図〜第９図参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のような機関変動度合い判別値ＬＵｎに
基づく失火気筒検出では、特定気筒が継続して失火する
場合には、良好な検出精度を保つことができるが、第１
０図に示すように特定気筒で何回かに１回の割合で失火
が発生するような場合には、この不連続な失火発生によ
って失火発生後の正常燃焼に戻ったときに回転のうねり
が発生し、この回転うねりによって機関変動度合い判別
値ＬＵｎがスライスレベルＳＬを越えるマイナス値とな
ることがあり、これにより失火気筒以外の気筒の失火を
誤検出することがあった。

例えば、第１０図に示すような場合、９回に１回の割合
で＃１気筒の失火が発生しており、＃１気筒の失火発生
時には、＃１気筒の判別値ＬＵＩと＃３気筒の判別値Ｌ
Ｕ３とがスライスレベルＳＬ以下のマイナス値になって
、点火順（＃１−＃３→＃４→＃２と仮定する）から、
ＬＵＩとＬＵ３とは連続してＳＬ以下のマイナス値とな
るが、＃１気筒が最初であるから＃１気筒の失火発生を
検出できる。しかしながら、かかる＃１気筒の失火発生
が不連続であることから、次に＃１気筒で正常な燃焼が
あると回転のうねりが発生し、この回転うねりの影響を
受けて、次には、ＬＵ２とＬＵ４とがＳＬ以下のマイナ
ス値となって、点火順で先になる＃４気筒の失火が誤検
出されることになってしまう。

このように、従来の失火気筒検出では、特定の気筒が継
続して失火する場合には問題ない失火検出が行えるが、
その失火が不連続であると、失火気筒の検出精度が悪化
することがあり、本発明では、かかる従来の問題点を解
消し、不連続な失火発生でも連続的な失火発生時と同様
な検出精度を確保できるようにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 ０ そのため本発明では、第１図に示すように、内燃機関の
回転周期を計測する回転周期計測手段とこの回転周期計
測手段で計測された回転周期に基づいて各気筒の平均有
効圧の変化量に略相当する値である機関変動度合い判別
値を各気筒に対応させて演算する機関変動度合い判別値
演算手段と、これにより演算された機関変動度合い判別
値と平均有効圧の所定減少変化を示すスライスレベルと
を比較して失火気筒を判別する失火気筒判別手段と、を
含んで構成された内燃機関の失火気筒検出装置において
、 前記機関変動度合い判別値から平均有効圧の最大減少変
化を示す値を検出する最大減少変化検出手段と、これに
より検出された平均有効圧の最大減少変化を示す機関変
動度合い判別値よりも小さな減少変化を示す判別値を、
ぞの判別値の示す減少変化が最大減少変化に比べ小さい
ときほど大きな割合でゼロに近づけるように補正し、該
補正結果の機関変動度合い判別値に基づいて前記失火気
筒判別手段による失火気筒判別を行わせる判別値１ 補正手段と、を設けるようにした。

ここで、前記最大減少変化検出手段で検出された平均有
効圧の最大減少変化を示す機関変動度合い判別値を、減
少変化量のより小さい状態を示す所定値に徐々に収束さ
せるように補正し、該補正結果を平均有効圧の最大減少
変化を示す機関変動度合い判別値として前記判別値補正
手段における判別値の補正を行わせる最大減少判別値補
正手段を設けることが好ましい。

また、前記最大減少判別値補正手段により収束される最
大減少変化を示す判別値の目標値を、前記失火気筒判別
手段におけるスライスレベルとすることが好ましい。

更に、前記回転周期計測手段が各気筒の所定ピストン位
置毎に周期を更新計測し、前記機関変動度合い判別値演
算手段が、前記回転周期計測手段で計測された最新の周
期ｎｅｗ、１／２サイクル前の周期ｈａｌｆ、　　１サ
イクル前の周ｐＪｌｏｌｄを用い、平均有効圧の変化量
に略比例する各気筒毎の機関変動度合い判別値ＬＵを、 ２ ｌｄ として演算するよう構成することができる。

〈作用〉 かかる構成の失火気筒検出装置によると、機関の回転周
期から平均有効圧の変化量に略相当する値である機関変
動度合い判別値が各気筒別に演算され、この判別値と平
均有効圧の所定減少変化を示すスライスレベルとを比較
することにより、平均有効圧が所定以上に減少した気筒
として失火気筒が判別される。ここで、最大減少変化検
出手段は、機関変動度合い判別値から平均有効圧の最大
減少変化を示す値を検出し、判別値補正手段はこの検出
された平均有効圧の最大減少変化を示す判別値よりも小
さな減少変化を示す判別値を、その判別値の示す減少変
化が最大減少変化に比べ小さいときほど大きな割合でゼ
ロに近づけるように補正し、この補正結果の判別値とス
ライスレベルとを比較することにより失火気筒判別か行
われるようにする。

即ち、最大の平均有効圧減少変化よりも充分に小さな変
化を示す判別値については、これを変化なしに相当する
ゼロ近傍に補正し、最大減少変化ニ比べて充分に小さい
ことから失火発生後の回転うねり等の失火発生に直接起
因するものでないと推測される平均有効圧の変化に基づ
いて失火判別がなされることを回避する。換言すれば、
平均有効圧の最大減少変化に近い値のみ有効に取り扱わ
れるようにし、最大減少変化によりも充分に小さく直接
失火に起因するものでない平均有効圧の変化については
これを無効とするものである。

また、最大減少判別値補正手段は、平均有効圧の最大減
少変化を示す機関変動度合い判別値を、減少変化量のよ
り小さい状態を示す所定値に徐々に収束させるように補
正し、この補正結果を平均有効圧の最大減少変化を示す
機関変動度合い判別値として前記判別値補正手段におけ
る判別値の補正を行わせる。これにより、平均有効圧の
最大減少変化が発生してから、換言すれば、真の失火発
生からの時間経過に伴ってより大きな割合で前記３ ４ 判別値補正手段により判別値がゼロ近傍値に補正される
から、失火発生に因るものではない平均有効圧の変化を
良好に補正処理して誤検出の発生がより一層効果的に防
止できる。

ここで、上記のようにして平均有効圧の最大減少変化を
示す判別値を、所定値に収束させるに当たっては、前記
所定値を失火判別に用いられるスライスレベルとすると
、運転条件の違いにより失火発生による平均有効圧の最
大減少変化レベルが減少しても、かかる減少変化に追従
でき、運転条件毎の最大減少変化を捉えることができる
。

また、前記機関変動度合い判別値は、具体的には以下の
ようにして演算される。即ち、回転周期計測手段が各気
筒の所定ピストン位置毎に周期を更新計測するようにし
て、これにより計測される最新の周期ｎｅｗ、１／２サ
イクル前の周期ｈａｌｆ。

１サイクル前の周期ｏｌｄを用い、機関変動度合い判別
値ＬＵを、 ５ として演算すれば、かかる機関変動度合い判別値は、気
筒別の平均有効圧の変化量に略相当する値となって、こ
れにより平均有効圧の減少変化として失火を判別できる
ものである。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、内燃機関１には、エア
クリーナ２．吸気ダクト３．スロットルチャンバ４及び
吸気マニホールド５を介して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられていて
、吸入空気流量Ｑを検出する。スロ・ノトルチャンバ４
には、図示しないアクセルペダルと連動するスロットル
弁７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸
気マニホールド５には、各気筒（本実施例では４気筒）
毎に電磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示しな
い燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータによ
り所定の圧力に制御される燃料を吸気マニホールド５内
に噴射供給する。

６ 燃料噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵のコン
トロールユニット９において、エアフローメータ６によ
り検出される吸入空気流ｉＱと、ディストリビュータ１
３に内蔵されたクランク角センサ１０からの信号に基づ
き算出される機関回転速度Ｎと、から基本燃料噴射量Ｔ
ｐ＝ＫＸＱ／Ｎ（Ｋは定数）を演算し、この基本燃料噴
射量’ｒｐを水温センサ１４で検出される冷却水温度Ｔ
ｗ等に基づいて補正することにより最終的な燃料噴射量
Ｔｉを演算し、この燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾
の駆動パルス信号を機関回転に同期して燃料噴射弁８に
出力することにより、機関１に対して要求量の燃料が噴
射供給されるようになっている。

また、機関１の各気筒にはそれぞれ点火栓１１が設けら
れていて、これらには点火コイル１２にて発生する高電
圧がディストリビュータ１３を介して順次印加され、こ
れにより火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここで
、点火コイル１２は、付設されたパワートランジスタ１
２ａを介して高電圧の発生時期が制御されるようになっ
ている。従って、点火時期（点火進角値）ＡＤＶの制御
は、前記パワートランジスタ１２ａのオン・オフ時期を
コントロールユニット９からの点火制御信号で制御する
ことにより行う。

コントロールユニット９は、前記基本燃料噴射量’ｒｐ
と機関回転速度Ｎとにより区分される複数の運転領域毎
に予め点火時期ＡＤＶを記憶しであるマツプから、当該
運転条件に対応する点火時期ＡＤＶを検索して求めると
共に、本発明にかかる失火気筒検出を行って失火が発生
している気筒を表示するようになっている。

尚、前記スロットル弁７には、その開度ＴＶＯをポテン
ショメータにより検出するスロットルセンサ１５が付設
されており、また、前記クランク角センサ１０からは、
４気筒機関において１８０°毎（本実施例ではＢＴＤＣ
７０°毎）の基準角度信号ＲＥＦと、１°又は２°毎の
単位角度信号ｐｏｓとが出力されるようになっている。

ここで、コントロールユニット９によって行われる失火
気筒検出制御を、第３図〜第５図のフロア −チャートに示すプログラムに従って説明する。

尚、本実施例において、回転周期計測手段９機関変動度
合い判別値演算手段、失火気筒判別手段最大減少変化検
出手段１判別値補正手段７最大減少判別値補正手段とし
ての機能は、第３図〜第５図のフローチャートに示すよ
うにソフトウェア的に備えられている。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、各気筒の
ピストンが上死点位置ＴＤＣになったときに実行される
ものであり、本実施例は４気筒機関であるから機関１０
１８０°回転毎に実行されることになる。尚、ＴＤＣ位
置は、クランク角センサ１０からＢＴＤＣ７０°の位置
で出力される基準角度信号ＲＥＦを基準として、単位角
度信号ｐｏｓをカウントすることで検出することができ
る。

まず、ステップＩ　（図中ではＳｌとしである。

以下同様）では、前回のＴＤＣから今回のＴＤＣまでの
時間である１８０°回転周期（ＴＤＣ周期）が本プログ
ラムの実行周期として新たに計測されるから、前回実行
時にセットした最新周ｇ　′ｒ　ｏ　。

９ １回前周期Ｔ１，２回前周期Ｔ２，３回前周期Ｔ３をそ
れぞれ、更に１回前のデータ’Ｉ’ｌ、Ｔ２゜Ｔ３．Ｔ
４として更新記憶させ、今回新たに計測された最新のＴ
ＤＣ周期をＴＯにセットする。

そして、次のステップ２では、上記ステップ１で更新記
憶させた周期Ｔｏ、Ｔ２．Ｔ４を用いて各気筒の平均有
効圧の変化量に略相当する機関変動度合い判別値ＬＵを
、以下の式に従って演算する。

４ 上記演算式は、前述に説明したようにして導き出される
ものであり、各気筒の平均有効圧の変化量に略相当する
値を、回転周期Ｔに基づいて演算するに当たって簡単に
求められるように簡略化したものであり、第６図に示す
Ｌ　Ｕの演算式におけるｎｅｔｖをＴ　Ｏ、ｈａｌｆを
Ｔ２、ｏｌｄをＴ４に置き換えた実質上同じ演算式であ
る。

次のステップ３では、ステップ２で演算された機関変動
度合い判別（ｉＪＬυがゼロ未満であるか否０ かを判別することにより、平均有効圧の減少変化がある
か否かを検出する。

ここで、判別（ｉｉＬＵがゼロ未満でマイナスの値であ
ると判別されたときには、平均有効圧の減少変化が検出
されたことになり、このときにはステップ４へ進む。

ステップ４では、判別（！！　Ｌ　Ｕを前回までの判別
値ＬＵの最小値ｍｉｎで除算した値の絶対値に基づいて
、判別値ＬＵの補正係数ｇａｉｎをマツプから検索して
求める。前記補正係数ｇａｉｎのマ・ノブは、ＬＵ／ｍ
１ｎｌが１に近いときには１近傍値が設定され、１５０
７ｍ１ｎ１がゼロに近づくと急激にゼロに近づくように
してあり、これにより、補正係数ｇａｉｎを判別値Ｌ　
Ｕに乗算して行われる補正において、今回演算された判
別値ＬＵが最小値ｍ　ｉ　ｎに近いときには殆ど補正さ
れないが、今回演算された判別値■、Ｕが最小値よりも
ゼロに近づくとより大きな割合で減少補正されることに
なり、最小値ｍ　ｉ　ｎよりも充分に小さな判別値ＬＵ
は略ゼロに収束されることになる。

尚、後述するように、上記補正係数ｇａｉｎによって補
正された判別値ＬＵとスライスレベルＳＬとを比較する
ことによって、所定以上に平均有効圧が減少変化してい
るか否かを判別して失火気筒検出が行われるから、前記
補正係数ｇａｉｎによる減少補正が過大であると所望の
失火検出が行えなくなり、また、減少補正が過少である
と本来の目的である誤検出の回避を果たせな（なるので
、補正係数ｇａｉｎのマツプは所謂ファジィ理論に沿っ
て経験則に基づき設定されることが望ましい。

上記のように、補正係数ｇａｉｎによって最小値ｒｎｉ
ｎよりも充分に小さい判別値ＬＵをゼロ近傍に補正する
ようにすれば、例えば第１０図に示すように特定気筒で
何回かに１回の割合で失火が発生し、失火発生から通常
燃焼に戻ったときに回転のうねりが発生するような場合
に、スライスレベルＳＬを僅かに下回る程度に演算設定
される判別値ＬＵを、失火発生時に設定される最小値ｍ
　ｉ　ｎよりも充分に小さいな値であるとして前記補正
係数ｇａｉｎによってスライスレベルｓ　Ｌを越える値
に補正す１ ２ ることができるから、上記のような回転のうねりによっ
て失火が誤検出されることを防止できる。

また、真に失火が発生して、第６図に示すように、連続
してスライスレベルＳＬを大きく下回る判別値ＬＵが演
算されるときには、これらの何れか一方が最小値ｍ　ｉ
　ｎとなり他方がこの最小値ｍｉｎに近い値となるから
補正係数ｇａｉｎによる減少補正レベルが僅かであり、
従来通りの失火検出が可能である。

ステップ４で補正係数ｇａｉｒｌをＩＬＵ／ｍｉｎに基
づき設定すると、次のステップ５ではステップ２で演算
した判別値ＬＵに補正係数ｇａｉｎを乗算してその結果
を１！、ｕにセットする。

また、ステップ６では、ステップ２で演算した判別値Ｌ
Ｕと、それまでの判別値ＬＵの最小値ｍｉｎとを比較し
、前回までの最小値ｍｉｎよりも今回の演算値が小さい
ときには、ステップ７で最小値ｍ　ｉ　ｎの更新を行う
。

ステップ８では、ステップ５で補正係数ｇａｉｎに基づ
き補正した判別値βＵと、所定のスライスレ３ ベルＳＬとを比較する。前記スライスレベルＳＬは、第
４図のフローチャートに示すプログラム（バックグラウ
ンドジョブ；ＢＧＪ）に従って基本燃料噴射量’ｒｐと
機関回転速度Ｎとに基づきマツプから検索されて設定さ
れるものであり、失火発生時の最小値ｍ　ｉ　ｎと失火
無時の最小値ｍｉｎとの略中間値として設定されるよう
にしである。

従って、失火発生時には、判別値１ｕは前記スライスレ
ベルＳＬ未満となるはずであり、判別値ｊ２ｕがスライ
スレベルＳＬ未満であって、平均有効圧の大きな減少変
化が認められて失火発生が検出されると、ステップ９へ
進む。

ステップ９では、失火検出からの経過時間を計測するた
めの時間ｔｉｍｅをゼロリセットする。

次のステップ１０では、失火検出が連続した場合に、最
初の検出結果のみを有効として失火気筒を特定するため
のフラグｆＩ！、ａｇの判別を行う。前記フラグｆβａ
ｇは、ステップ３で判別値ＬＵがゼロ以上であると判別
されたときと、ステップ８で判別値Ｊｕがスライスレベ
ルＳＬ以上であると４ 判別されたときに、ステップ１７でゼロがセットされる
から、判別値ｎｕ＜スライスレベルＳＬの判別が下され
た初回においては、フラグｆｌｌａｇはゼロであり、ス
テップ１０からステップ１１へ進む。

ステップ１１では、失火気筒の判別をＩｃｎｔに基づい
て行う。前記Ｉｃｎｔは、第５図のフローチャートに示
すプログラムに従って、気筒ナンバーに相当する１〜４
のいずれかの数値がセットされるものである。

第５図のフローチャートに示すプログラムは、クランク
角センサ１０からＢＴＤＣ７０°位置で基準角度信号Ｒ
ＥＦが出力されたときに実行されるものであり、前記基
準角度信号ＲＥＦは各気筒の点火基準位置となるように
、例えば＃１気筒に対応するものを他と区別できるよう
にするなどして各気筒に対応されており、ステップ５１
では今回の基準角度信号ＲＥＦがどの気筒の点火基準位
置に相当するものであるかを判別する。

そして、今回の基準角度信号ＲＥＦが＃４気筒の点火基
準であるときには、ステップ５２へ進んでＩｃｎｔに４
をセットし、同様にして今回の基準角度信号ＲＥＦを点
火基準とする気筒のナンバーに対応する数値がステップ
５３〜５５でＩｃｎｔにセットされるようになっている
。

ステップ１１では、上記のように基準角度信号ＲＥＦ毎
に点火制御気筒に対応する数値がセットされるＩｃｎｔ
を判別する。ここで、Ｉｃｎｔにセットされている気筒
の前に点火される気筒が今回のＴＤＣ周期に影響を及ぼ
す筒内圧を発生するから、Ｉｃｎｔにセットされている
気筒の前に点火が行われる気筒が、今回の判別βＵに基
づき失火（平均有効圧の所定以上の減少変化）が検出さ
れた気筒となる。

従って、本実施例において点火順序を＃１−＃３→＃４
−＃２とすれば、Ｉｃｎｔに２がセットされていれば失
火気筒は＃４気筒ということになり、同様にしてＩｃｎ
ｔに対するセット値によって失火気筒を特定できるから
、ステップ１２〜ステツプ１５では、今回失火発生が検
出された気筒に対応する失火発生カウンタＩｔ　５ｔｃ
ｎｔ１〜１５ｔｃｎｔ４を、検出し５ ６ た失火発生気筒に対応させてそれぞれに１アツプさせる
。即ち、それぞれの気筒の失火検出回数が失火発生カウ
ンタｆｆ５ｔｃｎｔｌ〜βｓ　ｔｃｎ　ｔ４で判別でき
るようになっている。

失火発生気筒を判別して、失火検出回数カウンタ７！５
ｔｃｎｔ１〜（！、　５ｔｃｎｔ４を１アツプさせると
、次のステップ］６では前記フラグｆ　Ｉ！ａｇに１を
七ソ１−する。ここで、フラグｆｌａｇに１がセットさ
れれば、次回においても判別値２１１〈スライスレベル
ＳＬの判別が下されてステップ１０へ進んだときに、フ
ラグｆｅａｇが１であると判別されてステップ１１〜工
６をジャンプして進むことにより、失火気筒の特定は行
われず、結果、連続して判別値ｌｕくスライスレベルＳ
［、であると判別されたときには、最初に失火検出され
た気筒について失火発生が判別される。従って、第６図
に示すように、＃１気筒の失火が連続して発生して、＃
１気筒に対応する６ｕ（ＬＵ）ど＃３気筒に対応するρ
Ｕ（Ｌ　Ｕ　）とが連続してスライスレベルＳ　Ｌ未満
となった場合には、＃１気筒のみの失火が検出され７ る。

また、ステップ１８では、判別値ｌｕ〈スライスレベル
ＳＬの判別が下されてからの経過時間を示すｔｉｍｅに
基づいて係数Ｘをマツプから検索して求める。前記係数
Ｘは、次のステップ１９における判別値Ｌ　Ｕの最小値
ｍｉｎの補正演算に用いられるものであり、ステップ１
９における演算が以下の式に基づいて行われることから
、前記係数Ｘがゼロ近傍であるときには最小値ｍｉｎは
補正されないが、係数Ｘが大きくなると最小値ｍｉｎは
スライスレベルＳ　Ｌへ徐々に収束されることになる。

ｍ　ｉ　ｎ４−ｍ　ｉ　ｎ　（１，０−Ｘ）　十Ｓ　Ｌ
　−Ｘここで、係数Ｘは、前記ｔｉｍｅによる計測時間
が長くなるとゼロから徐々に１に近づくようにマツプ設
定されているので、失火検出からの経過時間が長くなる
と、最小（ｉｍｉｎは徐々にスライスレベルＳＬに向け
て収束されることになる。このようにして最小値ｍｉｎ
をスライスレベルＳＩ、に向けて収束させるようにすれ
ば、ステップ４及びステップ５における処理によって判
別値ＬＵをゼロ８ 近傍に収束させる制御が一層効果的に行われ、失火発生
後の回転うねりの発生に影響されて演算される判別値Ｌ
　Ｕをゼロ近傍に速やかに補正して、誤検出の発生を防
止できる。また、最小値ｍ　ｉ　ｎを、スライスレベル
ＳＬに収束させることにより、運転条件の変化によって
判別値ＬＵの最小値ｍｉｎが増大変化するようなときに
、その運転条件に応じた最小値ｍ　ｉ　ｎを精度良く捉
えることができる。

尚、前記係数Ｘのマツプ設定に当たっては、より最適な
形で最小値ｍ　ｉ　ｎがスライスレベルＳ　Ｌに収束す
るように、経験則が反映されるようにすることが好まし
い。

次のステップ２０では、前記ｔｉｍｅを１ア・ノブさせ
、失火検出から本プログラム実行される毎にｔｉｍｅが
１アツプされて、失火検出からの経過時間（ＴＤＣの検
出回数）が計測されるようにする。

また、ステップ２工では、本プログラムの実行回数をカ
ウントするカウント値Ｔｏｔａｌｃｎｔが所定値（例え
ば１０００）になったか否かを判別する。ここで、カウ
ント値Ｔｏｔａｌｃｎｔが所定値までカウントアンプさ
れていないときには、ステップ２２へ進んでカウント値
Ｔｏｔａｌｃｎｔを１アツプさせて本プログラムを終了
させるが、所定値になっているときには、ステップ２３
でカウント値Ｔｏｔａｌｃｎｔをゼロリセットした後、
ステップ２４〜ステツプ３１で各気筒別の失火発生割合
に基づいて気筒別に失火発生表示を行わせる。

ステップ２４では、＃１気筒の失火検出回数がセットさ
れている６ｓｔｃｎｔｌと所定値とを比較することによ
って、カウント値Ｔｏｔａｌｃｎｔが所定値までカウン
トアツプされる所定期間中に所定回数以上の割合で＃１
気筒の失火が検出されているときには、ステ・ノブ２５
へ進み、＃１気筒の失火発生を例えば車両のダツシュボ
ード上等に表示して警告する。

同様にして＃２気筒〜＃４気筒の失火検出回数がセット
されている＃５ｔｃｎｔ２〜ｆｆ５ｔｃｎｔ４と所定値
とそれぞれに比較することによって、各気筒別に失火頻
度が高いか否かを判別し、所定以上の頻度で失火が発生
している気筒に関しては、失火発生９ ０ を上記のようにして表示させる（ステップ２６〜３１）
。

各失火カウント値１５ｔｃｎｔｌ〜Ｉｌ　５ｔｃｎｔ４
と所定値とをそれぞれに比較して失火発生頻度を判別し
た後は、ステップ３２で１２５ｔｃｎｔｌ　〜１５ｔｃ
ｎｔ４をそれぞれゼロリセットし、再度カウント値Ｔｏ
ｔａｌｃｎｔが所定値までカランＩ・アップされる所定
期間中における各気筒別の失火検出回数が新たに失火カ
ウント値ｉ　５ｔｃｎｔｌ　〜（ｌ　５ｔｃｎｔ４にそ
れぞれセットされるようにする。

尚、本実施例では、各気筒別の失火発生頻度が所定以上
であるときに、その気筒を表示して警告するようにした
が、警告と共にその気筒への燃料供給を停止するなどの
フェイルセーフ制御を実行するようにしても良い。

また、本実施例では、最小値ｍ　ｉ　ｎに比べてゼロに
近い判別値ＬＵについては補正係数ｇａｉｎでゼロ近傍
に補正するようにして、誤検出を防止できるように構成
したが、補正係数ｇａｉｎで補正する代わりに、失火判
別のためのスライスレベルＳＬを最小値ｍ　ｉ　ｎのレ
ベルに応じてより低下させるよ１ う補正することにより、最小値ｍ　ｉ　ｎに比べて平均
有効圧の小さな減少変化しか示されない判別値ＬＵに基
づいて失火判別されることを回避するよう構成すること
もできる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、回転周期に基づい
て平均有効圧の変化量に略相当する値を演算し、この値
と所定のスライスレベルとを比較することによって平均
有効圧の所定以上の減少変化を捉えて失火気筒を検出す
るに当たって、特定気筒で失火が不連続に発生して正常
燃焼に戻ったときに発生する回転うねりの影響を受けて
、失火が誤検出されることを防止でき、失火気筒検出装
置における検出精度を連続的な失火発生時と同様にして
不連続な失火発生時にも確保することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図〜第５図は
それぞれ同上実施例における失火２ 検出制御の内容を示すフローチャー１・、第６図〜第１
０図はそれぞれ本発明に基づく失火検出の特性及び従来
装置の問題点を説明するだめのタイムチャートである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の回転周期を計測する回転周期計測手段
   と、 該計測された回転周期に基づいて各気筒の平均有効圧の
   変化量に略相当する値である機関変動度合い判別値を各
   気筒に対応させて演算する機関変動度合い判別値演算手
   段と、 該演算された機関変動度合い判別値と平均有効圧の所定
   減少変化を示すスライスレベルとを比較して失火気筒を
   判別する失火気筒判別手段と、を含んで構成された内燃
   機関の失火気筒検出装置において、 前記機関変動度合い判別値から平均有効圧の最大減少変
   化を示す値を検出する最大減少変化検出手段と、 該最大減少変化検出手段で検出された平均有効圧の最大
   減少変化を示す機関変動度合い判別値よりも小さな減少
   変化を示す判別値を、その判別値の示す減少変化が最大
   減少変化に比べ小さいときほど大きな割合でゼロに近づ
   けるように補正し、該補正結果の機関変動度合い判別値
   に基づいて前記失火気筒判別手段による失火気筒判別を
   行わせる判別値補正手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の失火気筒検出装置
   。
2. （２）前記最大減少変化検出手段で検出された平均有効
   圧の最大減少変化を示す機関変動度合い判別値を減少変
   化量のより小さい状態を示す所定値に徐々に収束させる
   ように補正し、該補正結果を平均有効圧の最大減少変化
   を示す機関変動度合い判別値として前記判別値補正手段
   における判別値の補正を行わせる最大減少判別値補正手
   段を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
   失火気筒検出装置。
3. （３）前記最大減少判別値補正手段により収束される最
   大減少変化を示す判別値の目標値が、前記失火気筒判別
   手段におけるスライスレベルであることを特徴とする請
   求項２記載の内燃機関の失火気筒検出装置。
4. （４）前記回転周期計測手段が各気筒の所定ピストン位
   置毎に周期を更新計測し、前記機関変動度合い判別値演
   算手段が、前記回転周期計測手段で計測された最新の周
   期ｎｅｗ、１／２サイクル前の周期ｈａｌｆ、１サイク
   ル前の周期ｏｌｄを用い、平均有効圧の変化量に略比例
   する各気筒毎の機関変動度合い判別値ＬＵを、 ＬＵ＝｛（ｈａ１ｆ−ｏｌｄ）−（ｎｅｗ−ｈａｌｆ）
   ｝／ｏｌｄとして演算するよう構成されたことを特徴と
   する請求項１、２又は３のいずれかに記載の内燃機関の
   失火気筒検出装置。