JP2000097091A

JP2000097091A - 内燃機関の燃焼状態検出装置

Info

Publication number: JP2000097091A
Application number: JP10265112A
Authority: JP
Inventors: Eisaku Fukuchi; 栄作福地; Akito Numata; 明人沼田; Morikazu Hayashi; 林　　盛一
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2018-09-18
Also published as: JP3631004B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正トルクが発生する高回転領域を含む全ての
運転領域において、車輌ばらつきがあっても、ＰＩＤ制
御が良好に行われ、プレートのピッチ製造誤差を吸収
し、燃焼状態の異常、特に、失火状態を的確に検出でき
る内燃機関の燃焼状態検出装置を提供する。【解決手段】クランク軸が所定角度を回転する時間信
号から計算される燃焼状態パラメータと所定判定値とを
比較して内燃機関の燃焼状態を判定する手段と、基準気
筒とその対向気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータ
の正常燃焼値とその他の気筒群の燃焼状態パラメータの
正常燃焼値との偏差を検出する手段と、該偏差から前記
時間信号を補正する補正量を算出する手段とを備えると
共に、前記補正量の変化量を検出する手段と、前記補正
量の変化量と内燃機関の回転速度から前記所定判定値を
補正する補正値を算出する手段と、前記所定判定値を補
正する補正値により該所定判定値を補正する手段とを備
えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼状
態検出装置に係り、特に、内燃機関の正トルクが発生す
る全ての運転領域における失火を検出することを可能に
した内燃機関の燃焼状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，エンジンの燃焼により発生するトル
クと回転数の関係を利用して，回転数を計測することに
よって運転状態を検出し、間接的に失火を検出する技術
が知られており、一例として特開昭５８−５１２４３号
公報が挙げられる。この技術は，前回の点火から今回の
点火までの１点火サイクル内の少なくとも２点火以上で
内燃機関の回転速度を検出し、該回転速度の差により前
記１点火サイクル内における前記内燃機関の回転速度変
動値を求め、逐次求められた該回転速度変動値を統計的
に演算処理し、該演算処理の結果を用いて内燃機関の燃
焼状態の判定を行うものである。

【０００３】また、前記回転速度を検出して内燃機関の
燃焼状態の判定を行なう技術は、クランク軸に取り付け
られたリングギアまたはプレートの回転角度を検出する
ことにより行なわれるが、この技術は、比較的低回転領
域では有効であるが、高回転領域ではリングギアまたは
プレートのピッチ製造誤差によるばらつきが、気筒毎に
顕著に現れて、このピッチ誤差の影響により、的確に内
燃機関の燃焼状態の判定を行なうことができないという
不具合があった。そこで、前記プレートのピッチ製造誤
差を、ＰＩＤ制御を利用して検出し、該回転速度を補正
する技術（特願平９−３４９７６号）を、本出願人にお
いて提案しており、内燃機関の運転の全領域の失火診断
に役立てられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記プレー
トのピッチ製造誤差をＰＩＤ制御を用いて検出する技術
においては、車輌のばらつきにより、該燃焼状態パラメ
ータの変動幅が大きくなる場合に、該燃焼状態パラメー
タが、該所定判定値を上回り、ＰＩＤ制御を行うことが
できなくなると云う問題がある。

【０００５】図１２は、車輌ばらつきにより、燃焼状態
パラメータの変動量が大きい場合を示している。図１２
において、仮に、ピッチエラー補正が正しく行われてい
る場合には、その時の失火判定レベルを１４０に設定す
ることなる。しかし、車輌ばらつきによって、燃焼状態
パラメータの変動幅が大きい場合には、１４０の失火判
定レベルを燃焼状態パラメータが超えてしまい、結果と
してピッチエラー補正が実行されないことになるので、
その状態が持続し、超えた回数分失火と見なされ、誤診
断となってしまう。

【０００６】即ち、前記ＰＩＤ制御は、定常領域であれ
ば，高回転領域でも失火検出率を高く維持することがで
きるが、過渡領域においては、ピッチエラー補正係数が
収束しないため、車輌ばらつきによっては、燃焼状態パ
ラメータの変動幅が、失火判定レベルを超える場合があ
り、そのために、ピッチエラー補正が実行されず、燃焼
状態パラメータが、失火判定レベルを超える状態を持続
し、超えた回数分失火と見なされ、誤診断となる場合が
ある。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、正トルクが
発生する高回転領域を含む全ての運転領域において、車
輌ばらつきがあっても、ＰＩＤ制御が良好に行われ、プ
レートのピッチ製造誤差を吸収し、燃焼状態の異常、特
に、失火状態を的確に検出できる内燃機関の燃焼状態検
出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明の内燃機関の燃焼状態検出装置は、基本的には、
クランク軸が所定角度を回転する時間信号から計算され
る燃焼状態パラメータと所定判定値とを比較して内燃機
関の燃焼状態を判定する手段と、基準気筒とその対向気
筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値と
その他の気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値との
偏差を検出する手段と、該偏差から前記時間信号を補正
する補正量を算出する手段とを備えると共に、前記補正
量の変化量を検出する手段と、前記補正量の変化量と内
燃機関の回転速度から前記所定判定値を補正する補正値
を算出する手段と、前記所定判定値を補正する補正値に
より該所定判定値を補正する手段とを備えたことを特徴
としている。

【０００９】そして、本発明の内燃機関の燃焼状態検出
装置の他の態様としては、該燃焼状態検出装置が、前記
補正量の変化量に基づいて燃焼状態の判定を禁止する手
段を備えたことを特徴としている。また、本発明の内燃
機関の燃焼状態検出装置の好ましい具体的な態様として
は、前記偏差が、基準気筒とその対向気筒からなる気筒
群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値を平均化した値
と、その他の気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値
を平均化した値の差であり、前記所定判定値が、内燃機
関の回転速度と負荷のマップから検索され、前記補正量
を算出する条件が、内燃機関の回転速度及び負荷、非失
火時、非悪路走行時、非過渡時（定常運転時）成立時に
よって決定され、前記補正量が、上限リミッタ及び／又
は下限リミッタを設定することを特徴している。

【００１０】更に、本発明の内燃機関の燃焼状態検出装
置の好ましい他の具体的な態様としては、前記偏差から
時間信号を補正する補正量を算出する手段が、前記偏差
を所定値に制御する前記補正量を演算するＰＩＤ制御で
あり、前記補正量により時間信号を補正する手段が、基
準気筒に対する非対向気筒群の時間信号に前記補正量を
掛算するものであり、前記補正量の変化量を検出する手
段が、現在計算した補正量と過去計算した補正量の差か
ら変化量を計算し、前記補正量の変化量と内燃機関の回
転速度から前記所定判定値を補正する補正値を検出する
手段が、前記補正量の変化量と内燃機関の回転速度のマ
ップから前記所定判定値を補正する補正係数を検索し、
前記所定判定値を補正する補正値により前記所定判定値
を補正する手段が、前記補正値を前記所定判定値に乗
算、または除算、減算、加算することにより補正するこ
とを特徴としている。

【００１１】前述の如く構成された本発明の係る内燃機
関の燃焼状態判定装置は、前記補正量の変化量を検出す
る手段と、前記補正量の変化量と内燃機関の回転速度か
ら前記所定判定値を補正する補正値を算出する手段と、
前記所定判定値を補正する補正値により該所定判定値を
補正する手段とを備えたので、車輌のばらつきにより、
燃焼状態パラメータの変動幅が大きくなって、該燃焼状
態パラメータが、該所定判定値を上回り、ＰＩＤ制御を
行うことができなくなるような状態であっても、前記燃
焼状態パラメータの変動幅を抑えることができるので、
正トルクが発生する高回転領域を含む全ての運転領域に
おいて、車輌ばらつきがあっても、ＰＩＤ制御が良好に
行われ、失火状態を的確に検出することができる。

【００１２】即ち、本発明の内燃機関の燃焼状態判定装
置は、前記補正量の変化量が、該補正量の収束度の目安
になるものであり、該補正量の変化量が所定値（または
所定範囲内）以下になった場合、補正量が収束したと見
なすことができる。この収束パラメータと内燃機関の回
転速度から該所定判定値を補正する補正係数を検索し、
該所定判定値を上昇させる。これにより、補正量が収束
していない場合は、所定判定値を上昇させ、車輌ばらつ
きによって、該燃焼状態パラメータの変動幅が大きくな
っても、該所定判定値を超えないようにする。該燃焼状
態パラメータが該所定判定値を超えなければ、正常状態
と見なされるため、ＰＩＤ制御が実行され、該補正量が
収束する。そして、収束したならば、車輌ばらつきによ
る該燃焼状態パラメータの変動幅が抑えられるため、該
補正量の変化量と内燃機関の回転速度から検索される補
正係数を1.0程度とし、通常の診断に移る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明による
内燃機関の燃焼状態検出装置の一実施形態について詳細
に説明する。図１は、本実施形態の内燃機関２００の制
御システムの全体構成を示したものである。該内燃機関
２００は、４気筒で、その各気筒２１１に各々吸気管２
１２と排気管２１３とを接続しており、各気筒２１１に
は点火装置２０１が取り付けられていると共に、吸気管
２１２には燃料噴射装置２０２が配置され、その上流に
はエアークリーナ（図示省略）や流量検出手段２０４が
取り付けられている。排気管２１３には、空燃比センサ
２０５、三元触媒２０６が取り付けられている。

【００１４】内燃機関２００の制御装置２０７は、該流
量検出手段２０４の出力信号Ｑaと、回転数検出手段２
０３によってリングギアまたはプレート２０８の回転数
Ｎeを取り込み、燃料噴射量Ｔiを計算し、燃料噴射装置
２０２の噴射量を制御する。また、内燃機関制御装置２
０７は、内燃機関２００内の空燃比を空燃比センサ２０
５で検出し、該内燃機関２００内の空燃比を理論空燃比
になるように燃料噴射量Ｔiを補正する、空燃比フィー
ドバック制御を行う。なお，本実施形態では、４気筒エ
ンジンを例にとって説明するが、これに限定されるもの
ではない。

【００１５】図２は、本実施形態の内燃機関２００の燃
焼状態検出の概要を示した制御ブロック図である。該制
御ブロック図において，回転数検出手段１０１で回転数
を検出し、回転数補正手段１０２では、後述する補正信
号に基づいて前記検出した回転数を補正し、燃焼状態検
出手段１０３では、前記検出した回転数に基づき燃焼状
態を検出する。そして、燃焼状態判定手段１０４では、
検出した燃焼状態に基づきその燃焼状態（実施形態では
失火の有無）を判定する。この時、ＰＩＤ制御等による
補正量計算手段により燃焼状態の検出値に基づき回転数
を補正する補正量を算出し、回転数補正手段１０２で、
前記補正量に基づき回転数を補正する。また、補正量変
化量検出手段１０６により、補正量計算手段１０５で算
出した前記補正量の変化量を算出し、前記燃焼状態判定
手段１０４において、燃焼状態判定時に判定材料として
使用する。

【００１６】図３は、内燃機関のクランク角度に対する
回転数を示したものである。実線は第４の気筒が失火し
た時の波形であり、破線は燃焼状態が正常時のものであ
る。図３において、各気筒毎の回転数測定区間（以下ウ
インドウと呼ぶ）について説明する。基準信号ＲＥＦに
より各気筒のＴＤＣ（上死点）を検出する。該ＴＤＣか
ら角度信号ＰＯＳを用いて第一のクランク角度を求めウ
インドウ開始点Ｗｓとする。ウインドウ開始点Ｗｓから
同じく角度信号ＰＯＳを用いて第二のクランク角度を求
め、第一のクランク角度から第二のクランク角度までを
ウインドウ幅Ｗとする。

【００１７】今、点火サイクルにある気筒のウインドウ
通過時間を、ＴＤＡＴＡ（ｎ）とし、燃焼状態パラメー
タＤ１Ａを式（１）より求める。

【００１８】

【数１】 DIA = (TDATA(n)-TDATA(n-1))/TDATA(n-1)³ （式１）但し、 TDATA(n) ：現在点火サイクルにある気筒のウインドウ
Ｗ通過時間 TDATA(n-1)：前回点火サイクルにある気筒のウインドウ
Ｗ通過時間 D1A ：燃焼状態パラメータ

【００１９】式（１）は、エンジンの燃焼状態が正常な
時は、各気筒のウインドウ通過時間が等しいため燃焼状
態パラメータＤ１Ａは零を示す。エンジンが失火した時
は失火気筒のトルク発生がなくなり回転数が低下するた
め、ＴＤＡＴＡの値は大きくなり燃焼状態パラメータＤ
１Ａはある正の値をもつ。そこで、燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａを予め設定した値と比較することによって、失火
気筒の有無を検出することができる（図４参照）。

【００２０】前記手段は、比較的低回転領域では有効で
あるが、高回転領域ではプレートまたはリングギアのピ
ッチ製造誤差によるばらつきが、非対向気筒間で顕著に
大きくなるため検出できなくなる。図５にその様子を示
す。高回転領域では、ＴＤＡＴＡにプレートまたはリン
グギアの製造誤差による測定角度誤差が含有されるため
振動を起こす。そのため、式（１）で計算された燃焼状
態パラメータＤ１Ａも、式（１）が差分式であるため振
動を起こす。この振動幅に失火時の燃焼状態パラメータ
Ｄ１Ａが埋もれてしまい。失火を検出することができな
くなる。

【００２１】そこで、図５のＴＤＡＴＡを注意して観る
と、第１気筒と第４気筒（対向気筒同志）のＴＤＡＴＡ
の間には、クランク軸の慣性によって徐々に減少するも
のの、その差はない。また、第２気筒と第３気筒（対向
気筒同志）のＴＤＡＴＡも同様である。だが、第１気筒
と第３気筒または第１気筒と第２気筒（第４気筒と第２
気筒，第４気筒と第３気筒）の非対向気筒のＴＤＡＴＡ
の間には、明らかに偏差が発生しており、この偏差が、
プレートまたはリングギアの製造誤差によって、もたら
された測定誤差である。

【００２２】そこで、基準気筒を設定し、該基準気筒と
その対向気筒からなる気筒群のＴＤＡＴＡレベルに、そ
の他の気筒群のＴＤＡＴＡを合わせる補正係数をかけ
る。本実施形態では、基準気筒を第２（＃２）気筒、そ
の対向気筒を第３（＃３）気筒、その他の気筒群を第１
（＃１）気筒，第４（＃４）気筒とした。この補正係数
を以後、ピッチエラー補正係数ＰＥＣと呼び、ピッチエ
ラー補正係数ＰＥＣをＴＤＡＴＡに掛けることをピッチ
エラー補正と呼ぶ。

【００２３】図６は、ピッチエラー補正係数ＰＥＣを
０．９９９に設定した時の燃焼状態パラメータＤ１Ａを
示したものである。図６より、ピッチエラー補正を施す
ことにより、高回転領域においても、適切な判定レベル
を設定することによって、失火を検出することができ
る。ここで、失火の検出率を定量的に調べるために、失
火Ｓ／Ｎ比を、式（２）で定義する。Ｓ／Ｎ比は、失火
時の燃焼状態パラメータが、非失火時に対して、どの程
度高いかを調べる目安である。

【００２４】

【数２】Ｓ／Ｎ＝（失火あり燃焼状態パラメータ平均値−失火なし燃焼状態パラメータ平均値）／（失火あり燃焼状態パラメータ標準偏差＋失火なし燃焼状態パラメータ標準偏差）（式２）

【００２５】式（１）からピッチエラー補正をかけた場
合とかけない場合のＳ／Ｎ比を計算すると、ピッチエラー補正なし：０．６３ピッチエラー補正あり：４．７８となる。失火Ｓ／Ｎ比は、１で７０％の検出精度を有
し、２で９５％、３以上で１００％の検出精度とみなす
ことができるので、ピッチエラー補正をかけることによ
って、１００％の検出精度を得ることができる。

【００２６】次に、ピッチエラー補正係数ＰＥＣを演算
について説明する。前記記載では、仮にピッチエラー補
正係数ＰＥＣを０．９９９に設定したが、この値が適切
な値でないと、失火Ｓ／Ｎ比は、向上しないどころか、
逆にＳ／Ｎ比を低下させかねない。本来ならば、失火Ｓ
／Ｎ比を逐次計算しながら、その値が最大になるよう
に、ピッチエラー補正係数ＰＥＣを変化させる方式が考
えられる。しかし、Ｓ／Ｎ比を求めるために強制的に失
火させることはできない。そこで、Ｓ／Ｎ比に比例（ま
たは反比例）するパラメータを導入する。このパラメー
タに成りえる候補として、非対向気筒間の燃焼状態パラ
メータＤ１Ａの偏差ε（Ｓ／Ｎ比に反比例）がある。こ
の偏差εは、図５に示す燃焼状態パラメータのレベル１
とレベル２の差であり、この偏差εを所定値（望ましく
は零）に制御することが，Ｓ／Ｎ比を最大に確保するこ
とになる。

【００２７】ところで、前記偏差εを零にする手段とし
て、ＰＩＤ制御を使用する。該方式は、定常領域であれ
ば，高回転領域でも失火検出率を高く維持することがで
きるが、前記図１２に示したように、過渡領域において
は、ピッチエラー補正係数が収束しないため、車輌ばら
つきによっては、燃焼状態パラメータの変動幅が失火判
定レベルを超える場合がある。そのため、ピッチエラー
補正が実行されず、燃焼状態パラメータが失火判定レベ
ルを超える状態を持続し、超えた回数分失火と見なさ
れ、誤診断となる。

【００２８】そこで、車輌ばらつきがあっても、ピッチ
エラー補正が正しく実行されていれば、燃焼状態パラメ
ータの変動が抑えられるので、過渡時に増大するピッチ
エラー補正係数の変化量から、失火判定レベルを補正す
ることを行う。また、ピッチエラー補正の効果は、極度
な高回転領域では、低下する傾向があるため、実際は、
ピッチエラー補正係数の変化量の絶対値と回転速度のマ
ップから失火判定レベルを補正する補正係数を検索す
る。図７は、失火判定レベルを補正する補正係数マップ
の一例を示したものである。

【００２９】図８は、本実施形態の制御装置の失火診断
の詳細な制御ブロック図である。該図８の詳細な制御ブ
ロック図において、回転数検出手段２０３により内燃機
関２００の回転数を検出し、ＴＤＡＴＡ検出手段９０１
で、前記回転数の検出に基づきクランク軸が所定角度回
転する要した時間（ウインドウ通過時間ＴＤＡＴＡ）を
検出する。そして、ＴＤＡＴＡ補正手段９０２で、ピッ
チエラー補正係数ＰＥＣを１，４気筒のＴＤＡＴＡのみ
に掛算して補正する。

【００３０】その後、燃焼状態検出手段９０３で、補正
されたＴＤＡＴＡから燃焼状態パラメータＤ１Ａを前記
式（１）から計算する。燃焼状態判定手段９０４は、失
火状態を判定するものであり、燃焼状態パラメータＤ１
Ａが、以下に説明する補正ロジックで補正された失火判
定レベルより大きい場合に、失火として、カウントす
る。

【００３１】次に、一方の燃焼状態パラメータ平均値計
算手段９０５では、基準気筒とその対向気筒（２，３気
筒）の燃焼状態パラメータＤ１Ａの平均値を計算し、他
方の燃焼状態パラメータ平均値計算手段９０６では、他
の気筒群（１，４気筒）の燃焼状態パラメータＤ１Ａの
平均値を計算する。そして、前記二つの平均値の偏差ε
を求め、補正量計算手段９０７で、前記偏差εを制御量
として、ＰＩＤ制御により、ピッチエラー補正係数ＰＥ
Ｃを算出する。前記ＰＩＤ制御の内容は、前記二つの平
均値の偏差εを所定倍した値と該偏差εの微分分を所定
倍した値と、該偏差εの積分分を所定倍した値を全て加
算した値を所定倍し、１からこの値を引いた値をピッチ
エラー補正係数ＰＥＣとするものである。

【００３２】一方、補正量変化量検出手段９０８では、
前記ピッチエラー補正係数ＰＥＣの変化量を求め、失火
判定レベル係数マップ検索手段（所定判定値を補正する
補正値を検出する手段９０９では、回転速度検出手段１
０で検出した回転速度と前記ピッチエラー補正係数ＰＥ
Ｃの変化量とにより、失火判定レベル（所定判定値）を
補正する補正係数をマップ検索する。負荷検出手段９１
１ではエンジンの負荷を検出し、失火判定レベルマップ
検索手段９１２では、前記検出した回転速度と負荷とか
ら失火判定レベルをマップ検索する。失火判定レベル決
定手段（所定判定値を補正する手段）９１３では、前記
検索された失火判定レベルに失火判定レベル係数マップ
検索手段９０９で検索した補正係数を掛合わせること
で、最終の失火判定レベルを決定して前記燃焼状態判定
手段９０４に出力し、該燃焼状態判定手段９０４で、前
記燃焼状態パラメータＤ１Ａが前記失火判定レベルと比
較して失火判定を実施する。

【００３３】図９は、前記のような制御処理を行う本実
施形態の失火診断のＰＡＤ図であって、該失火診断の制
御フローを示したものである。制御処理は、エンジンの
点火毎に実施されるものであり、各ステップ毎に説明す
る。まず、ステップ１００１では、ウインドウ通過時間
ＴＤＡＴＡを測定し、ステップ１００２では、点火気筒
毎にステップ１００３〜１００６の処理を行う。つま
り、１，４気筒のＴＤＡＴＡのみにピッチエラー補正係
数ＰＥＣをかけ、２，３気筒のＴＤＡＴＡには、ピッチ
エラー補正係数ＰＥＣをかけない。

【００３４】そして、ステップ１００７では、燃焼状態
パラメータＤ１Ａを、前記式（１）から求める。ステッ
プ１００８で、診断領域を判定し、診断領域の場合、ス
テップ１００９で、回転速度ＮＤＡＴＡと負荷ＬＤＡＴ
Ａを測定する。そして、ステップ１０１０で、回転速度
ＮＤＡＴＡと負荷ＬＤＡＴＡから失火判定レベルをマッ
プ検索する。

【００３５】次に、ステップ１０１１では、ピッチエラ
ー補正係数の変化量の絶対値ΔＰＥＣを求め、ステップ
１０１２では、ΔＰＥＣと回転速度ＮＤＡＴＡから失火
判定レベル補正係数をマップ検索する。ステップ１０１
３では、求めた失火判定レベルに失火判定レベル補正係
数を掛合わせて、最終の失火判定レベルを求める。ステ
ップ１０１４では、燃焼状態パラメータと最終失火判定
レベルとを比較し、燃焼状態パラメータの方が大きい場
合には、ステップ１０１５で失火カウント処理を行う。
逆に小さい場合には、ステップ１０１６でピッチエラー
補正領域判定を実行し、領域内であれば、ステップ１０
１７で、ピッチエラー補正係数をＰＩＤ制御により演算
する。最後にステップ１０１８では、補正したウインド
ウ通過時間ＴＤＡＴＡＦを、次回計算時に使用するため
にバックアップする。

【００３６】図１０は、以上の失火診断制御を用いた結
果の一例を示したものである。ピッチエラー領域条件が
成立した直後は（または過渡時でも同様）、ピッチエラ
ー補正係数が変動し、そのため、失火判定レベルが高め
に設定される（失火判定レベル補正係数が１．４程
度）。そのため、燃焼状態パラメータは失火判定レベル
を超えることがなくなるため、ピッチエラー補正は、ひ
きつづき実行される。そして、徐々にプレートのピッチ
製造誤差に収束していき、その変化量が小さくなると、
失火判定レベル補正係数が１．０程度になるため、Ｓ／
Ｎ比が向上したところで、通常の診断が可能になる。

【００３７】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱す
ることなく、設計において種々の変更ができるものであ
る。例えば、前記実施形態においては、過渡時に増大す
るピッチエラー補正係数の変化量から、失火判定レベル
を補正することをによって内燃機関の失火状態を診断す
るものであるが、過渡時に増大するピッチエラー補正係
数の変化量に基づいて、診断を禁止して、誤診断を防止
することもできる。

【００３８】図１１は、過渡時に診断を禁止する手段を
備えた制御装置の他の実施形態の失火診断の制御ブロッ
ク図であり、過渡時診断禁止手段９２０以外の構成は、
図８の実施形態の制御ブロック図と同じである。本実施
形態の過渡時診断禁止手段９２０は、補正量変化量比較
手段９２１と診断禁止スイッチ手段９２２とを備え、前
記補正量変化量比較手段９２１は、補正量変化量検出手
段９０８で検出した変化量と所定値とを比較し、変化量
が所定値より大きい場合（過渡時）には、診断禁止スイ
ッチ手段９２２に出力して、該診断禁止スイッチ手段９
２２を作動させて、失火判定レベル決定手段９１３から
比較器（燃焼状態判定手段）９０４への回路を遮断し
て、該比較器（燃焼状態判定手段）９０４での判定を禁
止する。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の内燃機関の燃焼状態検出装置は、補正量の変化量を
検出する手段と、前記補正量の変化量と内燃機関の回転
速度から前記所定判定値を補正する補正値を算出する手
段と、前記所定判定値を補正する補正値により該所定判
定値を補正する手段とを備えたので、車輌のばらつきに
より、燃焼状態パラメータの変動幅が大きくなって、該
燃焼状態パラメータが、該所定判定値を上回わるような
状態であっても、前記所定補正値の変動幅を抑えること
ができるので、正トルクが発生する高回転領域を含む全
ての運転領域において、ＰＩＤ制御が良好に行われ、失
火状態を的確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の内燃機関の燃焼状態検出
装置の全体構成図。

【図２】図１の内燃機関の燃焼状態検出装置の基本制御
ブロック図。

【図３】内燃機関が失火した時の回転数の変化を示す
図。

【図４】内燃機関の失火時のウインドウ通過時間ＴＤＡ
ＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。

【図５】ピッチエラー発生時のウインドウ通過時間ＴＤ
ＡＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。

【図６】ピッチエラー補正後のウインドウ通過時間ＴＤ
ＡＴＡと燃焼状態パラメータＤ１Ａを示す図。

【図７】失火判定レベルを補正する補正係数マップの一
例を示す図。

【図８】図１の内燃機関の燃焼状態検出装置の失火診断
の詳細な制御ブロック図。

【図９】図１の内燃機関の燃焼状態検出装置に基づく失
火診断のＰＡＤ図。

【図１０】本実施形態の内燃機関の燃焼状態検出装置の
失火診断状態の燃焼状態パラメータの挙動を示す図。

【図１１】他の実施形態の内燃機関の燃焼状態検出装置
の失火診断の詳細な制御ブロック図。

【図１２】ピッチエラー補正が実行されない場合の燃焼
状態パラメータの挙動を示す図。

【符号の説明】

１０１：回転数検出手段、１０２：燃焼状態検出手段、
１０３：燃焼状態判定手段、１０４：燃焼状態判定手
段、１０５：補正量計算手段、１０６：補正量変化量検
出手段、２００：内燃機関、２０１：点火装置、２０
２：燃料噴射装置、２０３：回転数検出装置、２０４：
流量検出装置、２０５：空燃比検出装置、２０６：触
媒、２０７：内燃機関制御装置、２０８：プレートまた
はリングギア、９０１：ＴＤＡＴＡ検出手段、９０２：
ＴＤＡＴＡ補正手段、９０３：燃焼状態パラメータ計算
手段、９０４：比較器（燃焼状態判定手段）、９０５：
基準気筒とその対向気筒群の燃焼状態パラメータＤ１Ａ
平均値計算手段、９０６：基準気筒に対する非対向気筒
群の燃焼状態パラメータＤ１Ａ平均値計算手段、９０
７：補正量計算手段、９０８：補正量変化量検出手段、
９０９：失火判定レベル補正係数マップ検索手段、９１
０：回転速度検出手段、９１１：負荷検出手段、９１
２：失火判定レベルマップ検索手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｍ (72)発明者沼田明人茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者林盛一茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内Ｆターム(参考） 3G084 BA13 CA03 CA04 CA05 DA04 DA27 EA05 EA07 EA11 EB08 EB15 EB20 EB22 EB26 EC04 FA18 FA24 FA33 FA38 FA39 3G301 JA17 JB09 KA08 KA09 KA21 MA11 NA01 NA03 NA05 NA06 NB15 NC04 ND05 NE17 NE19 PA17Z PC09Z PE01Z PE06Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランク軸が所定角度を回転する時間信
号から計算される燃焼状態パラメータと所定判定値とを
比較して内燃機関の燃焼状態を判定する手段と、基準気
筒とその対向気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータ
の正常燃焼値とその他の気筒群の燃焼状態パラメータの
正常燃焼値との偏差を検出する手段と、該偏差から前記
時間信号を補正する補正量を算出する手段と、を備えた
内燃機関の燃焼状態検出装置において、前記補正量の変化量を検出する手段と、前記補正量の変
化量と内燃機関の回転速度から前記所定判定値を補正す
る補正値を算出する手段と、前記所定判定値を補正する
補正値により該所定判定値を補正する手段と、を備えた
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】クランク軸が所定角度を回転する時間信
号から計算される燃焼状態パラメータと所定判定値とを
比較して内燃機関の燃焼状態を判定する手段と、基準気
筒とその対向気筒からなる気筒群の燃焼状態パラメータ
の正常燃焼値とその他の気筒群の燃焼状態パラメータの
正常燃焼値との偏差を検出する手段と、該偏差から前記
時間信号を補正する補正量を算出する手段と、を備えた
内燃機関の燃焼状態検出装置において、前記補正量の変化量を検出する手段と、該補正量の変化
量に基づいて燃焼状態の判定を禁止する手段と、を備え
たことを特徴とする内燃機関の燃焼状態検出装置。
【請求項３】前記偏差から時間信号を補正する補正量
を算出する手段は、前記偏差を所定値に制御する前記補
正量を演算するＰＩＤ制御であることを特徴とする請求
項１又は２に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。
【請求項４】前記補正量により時間信号を補正する手
段を備え、該手段は、基準気筒に対する非対向気筒群の
時間信号に前記補正量を掛算するものであることを特徴
とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃焼状態検出
装置。
【請求項５】前記偏差は、基準気筒とその対向気筒か
らなる気筒群の燃焼状態パラメータの正常燃焼値を平均
化した値と、その他の気筒群の燃焼状態パラメータの正
常燃焼値を平均化した値の差であることを特徴とする請
求項１又は２に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。
【請求項６】前記所定判定値は、内燃機関の回転速度
と負荷のマップから検索されることを特徴とする請求項
１又は２に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。
【請求項７】前記補正量の変化量を検出する手段は、
現在計算した補正量と過去計算した補正量の差から変化
量を計算することを特徴とする請求項１又は２に記載の
内燃機関の燃焼状態検出装置。
【請求項８】前記補正量の変化量と内燃機関の回転速
度から前記所定判定値を補正する補正値を検出する手段
は、前記補正量の変化量と内燃機関の回転速度のマップ
から前記所定判定値を補正する補正係数を検索すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃焼状
態検出装置。
【請求項９】前記所定判定値を補正する補正値により
前記所定判定値を補正する手段は、前記補正値を前記所
定判定値に乗算、または除算、減算、加算することによ
り補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の内
燃機関の燃焼状態検出装置。
【請求項１０】前記補正量を算出する条件は、内燃機
関の回転速度及び負荷、非失火時、非悪路走行時、非過
渡時（定常運転時）成立時によって決定することを特徴
とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の内燃機関
の燃焼状態検出装置。
【請求項１１】前記補正量には、上限リミッタ及び／
又は下限リミッタを設定することを特徴する請求項１乃
至１０のいずれか一項に記載の内燃機関の燃焼状態検出
装置。