JP2712332B2 - 内燃機関の気筒異常検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多気筒内燃機関の気筒に生じた異常を検出
する装置に関する。

［従来の技術］ 従来、燃料噴射弁の詰まりや故障により爆発燃焼が行
なわれなくなった異常気筒を検出する装置として、クラ
ンク軸の回転角速度を各気筒の燃焼行程に同期して検出
し、特定のクランク角度毎に生じる回転角速度の異常な
変動・低下から、異常気筒を特定するものが提案されて
いる（例えば、特開昭61-258955号公報記載の「多気筒
内燃機関の異常気筒検出装置」）。かかる装置では、燃
焼行程に合わせて点火間隔毎に内燃機関の回転角速度NE
を算出し、逐次更新される基準角速度（ここでは、１点
火前の回転角速度）NEBと現在の回転角速度とを比較
し、両者の偏差である回転変動DLNE＝NEB−NEが、判定
値Ｘを越えた場合、その気筒に失火が生じたとして、気
筒の異常を検出している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる気筒異常検出装置では、偶発的
な失火が生じたり、数回転に１回程度の割合で失火を生
じるような現象が生じたりすると、異常気筒が検出でき
ない場合があるという問題があった。即ち、異常気筒の
前に偶発的なあるいは数回転に１回程度の失火が生じる
と、その失火により回転角速度が低下し、異常気筒にお
ける角速度基準値が小さな値に更新されてしまうため、
異常気筒であっても回転角速度からは異常がないと判断
されることがありえるのである。異常気筒の判断をしよ
うとする気筒の直前の気筒での回転角速度をその気筒で
の角速度基準値とする構成をとれば、異常気筒の直前の
気筒に偶発的な失火を生じると、かかる問題が生じるこ
とになる。

例えば、多気筒独立噴射の内燃機関において、ある気
筒の燃料噴射弁が異物の噛み込み等により多量の燃料を
噴射し、混合気の空燃比が過剰にオーバリッチとなって
特定気筒が失火状態となるといった異常が生じる場合が
ある。こうした異常が生じた際、空燃比フィードバック
制御がなされていると、酸素センサの特性上、混合気の
空燃比を全体としてリッチと判定してしまい、混合気を
リーン側に制御する結果、他の正常気筒の混合気がオー
バリーンとなって、偶発的に失火に至ることがある。失
火が生じるとそのタイミングの回転角速度は低下するか
ら、この回転角速度に応じて設定される次の気筒の判別
における角速度基準値も低い値に更新される。従って、
燃焼サイクル上、燃料噴射弁等の異常が発生した気筒の
直前に当たる気筒にこうしたオーバリーンによる失火が
生じると、異常の存在する気筒の回転角速度と角速度基
準値との関係は正常とみなされてしまい、異常気筒の検
出ができず、あるいは検出が遅れるという問題を招致す
ることがある。

本発明の内燃機関の気筒異常検出装置は、上記課題を
解決し、偶発的な失火が生じても異常気筒を正確かつ迅
速に検出することを目的とする。

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる第１の内燃機関の気筒異常検出装置
は、第１図（Ａ）に例示するように、 内燃機関M1の出力軸の回転角速度を、該内燃機関の各
気筒の行程に同期して検出する角速度検出手段M2と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出され
た回転角速度が、その気筒の該所定行程より前の他の気
筒の該所定行程における回転角速度から定められる角速
度基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別手段
M3と、 該判別の終了後、次の気筒についての前記判別のため
の角速度基準値を、前記検出された回転角速度に応じて
更新する角速度基準値更新手段M4と、 前記回転異常判別手段M3によって前記気筒の回転角速
度が角速度基準値より小さいと判別された状態に基づい
て、異常の生じた気筒を検出する異常気筒検出手段M5と を備えた内燃機関の気筒異常検出装置において、 前記回転異常判別手段M3により前記回転角速度が角速
度基準値より小さいと判別された場合には、前記角速度
基準値を、前記角速度基準値更新手段M4によって更新さ
れる値より大きな値に変更する基準値変更手段M6を備え
たことを特徴とする。

一方、本発明にかかる第２の内燃機関の気筒異常検出
装置は、第１図（Ｂ）に例示するように、 内燃機関M11の出力軸の回転角速度を、該内燃機関M11
の各気筒の行程に同期して検出する角速度検出手段M12
と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出され
た回転角速度が、その気筒の該所定行程より前の他の気
筒の該所定行程における回転角速度から定められる角速
度基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別手段
M13と、 該回転異常判別手段M13による判別回数と、該回転異
常判別手段M13により所定気筒の回転角速度が角速度基
準値より小さいと判別された回数との関係に基づいて、
異常の生じた気筒を検出する異常気筒検出手段M14と を備えたことを要旨とする。

ここで、第1,第２の内燃機関の気筒異常検出装置の角
速度検出手段M2,M12は、内燃機関M1,M11の出力軸の回転
角速度を検出するものであり、回転角速度と同等の量で
あれば、回転数やパルス数として検出することも差し支
えない。例えば、クランク軸の回転に同期して発生され
るパルスの所定時間当りのカウント数を検出する構成
や、クランク軸もしくはこれに結合されたロータ等の軸
周の速度を検出する構成、あるいは所定クランク角度毎
の内燃機関の回転数を検出する構成と兼用するもの等、
種々の構成をとることができる。

第１の検出装置の角速度基準値更新手段M4は、検出さ
れた回転角速度に応じて角速度基準値を逐次更新するも
のであり、例えば、検出された回転角速度より一定値だ
け小さな値として設定する構成、検出された回転角速度
に１未満の係数を乗算して設定する構成、あるいは過去
数回分の回転角速度の重み付け平均値から設定する構成
等、種々の構成を採ることができる。

第１の検出装置の異常気筒検出手段M5は、気筒の回転
角速度が角速度基準値より小さいと判別された状態、例
えば一定期間内にかかる判別がなされた回数が一定回数
以上の場合、あるいは小さいとの判断が所定回以上連続
した場合等に、その気筒に異常が生じたとの検出を行な
う手段である。こうした異常検出の結果は、ダイアグノ
ーシスに出力したりインナパネルに表示するよう構成し
てもよい。一方、第２の検出装置の異常気筒検出手段M1
4は、異常気筒の検出を、回転異常判別手段M13による判
別回数と回転異常判別手段M13により所定気筒の回転角
速度が角速度基準値より小さいと判別された回数との関
係に基づいて行なうとしたものである。例えば、ある気
筒について回転異常の判別を所定回数行なった後、その
気筒にて所定回数以上の回転異常が検出された場合に、
その気筒に異常が生じたと検出するよう構成したり、判
別回数が小さいときは気筒を異常と判断する検出回数を
高く設定し、判別回数が増加するに従って判断の基準と
なる回数を低く設定するものとして、気筒異常の早期検
出と誤動作の防止との両立を図ることもできる。

第１の検出装置の基準値変更手段M6は、回転角速度が
角速度基準値より小さいとき、角速度基準値更新手段M6
によって更新される値より大きな値に変更する手段であ
り、角速度基準値更新手段M4によって一旦更新された値
を補正する構成、角速度基準値更新手段M4による更新に
代えて角速度基準値を設定する構成、角速度基準値更新
手段M4により大小２種類の更新値を生成する構成を採り
そのうちの大きな値を選択する構成等、種々の構成を採
ることができる。より具体的には、例えば、角速度基準
値更新手段M4により求められた値に加算・乗算等の演算
を施して次の角速度基準値とする構成、更新される値に
代えて過去数回分の回転角速度の平均値を角速度基準値
とする構成等を考えることができる。

［作用］ 上記構成を有する本発明の第１の内燃機関の気筒異常
検出装置は、角速度検出手段M2により検出された内燃機
関M1の出力軸の回転角速度を、回転異常判別手段M3によ
り角速度基準値と比較・判別し、回転角速度が角速度基
準値より小さいと判別された状態に基づいて、異常気筒
検出手段M5により、異常の生じた気筒を検出する。かか
る検出を継続して行なう際、回転角速度と角速度基準値
等の判別の終了後、次の気筒についての判別のための角
速度基準値を、角速度基準値更新手段M4により、回転角
速度に応じて更新する。この結果、角速度基準値は、通
常、回転角速度の比較・判別の時点までの回転角速度に
応じた値に更新されるが、回転異常判別手段M3によって
回転角速度が角速度基準値より小さいと判別された場合
には、基準値変更手段M6により、角速度基準値を、角速
度基準値更新手段M4によって更新される値より大きな値
に変更する。この結果、異常の生じている気筒の他に偶
発的な失火が生じた場合、他の気筒の失火等により低下
した回転角速度の影響により、後の気筒の回転角速度の
低下を検出するための角速度基準値が不適切な値に設定
されるという問題は解消される。

一方、第２の検出装置は、異常の生じた気筒の検出を
次のように行なう。角速度検出手段M12により内燃機関M
11の回転に同期して検出された各気筒毎の所定行程にお
ける回転角速度が、角速度基準値より小さいか否かを回
転異常判別手段M13にて判別する。この回転異常判別手
段M13による判別回数と、回転異常判別手段M13により所
定気筒の回転角速度が角速度基準値より小さいと判別さ
れた回数との関係、例えば判定回数が所定回数となるま
でに回転異常と検出された回数の多寡に基づいて、異常
気筒検出手段M14により、異常の生じた気筒を最終的に
検出する。この結果、第２の検出装置では、気筒におけ
る異常発生の頻度によらず、あるいは偶発的な他の気筒
での失火等によらず、気筒の異常を的確に検出する。

［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにする
ために、以下本発明の内燃機関の気筒異常検出装置の好
適な実施例について説明する。第２図は、本発明の第１
実施例としての内燃機関の気筒異常検出装置の構成を、
内燃機関１およびその周辺装置と共に示す概略構成図で
ある。この内燃機関の気筒異常検出装置は、内燃機関の
燃料噴射及び点火時期の制御を行なう制御装置と一体に
構成されている。

図示するように、４気筒の内燃機関１の吸気系には、
吸気管２の上流から、エアクリーナ3,吸気温を検出する
吸気温センサ5,吸入空気量を検出するエアフロメータ7,
吸入空気量を調整するスロットルバルブ10等が設けられ
ている。吸気管２を通過して内燃機関１の各気筒に吸入
される空気量は、スロットルバルブ10の開閉制御により
調整される。尚、スロットルバルブ10には、スロットル
バルブ10の全閉状態およびその開度を検出するスロット
ル開度センサ12が備えられている。更に、吸気管２が分
岐した吸気ポート15には、各気筒毎に燃料を噴射して混
合気を形成する燃料噴射弁21,22,23,24が設けられてい
る。

混合気は、吸気ポート15から図示しない吸気バルブを
介して内燃機関１の各気筒に吸入され、電気火花により
着火される。電気火花は、内燃機関１の回転に同期して
イグナイタ30からディストリビュータ32を介して分配さ
れる高電圧により、各気筒に設けられた点火プラグ41,4
2,43,44に形成される。燃焼後の排気は、排気管48を介
して放出される。

内燃機関１には、このほか、このディストリビュータ
32に設けられて内燃機関１のクランク軸の回転角速度に
対応した信号を検出する回転数センサ50や、内燃機関１
のウォータジャケットに設けられて冷却水温THWを検出
する冷却水温センサ52等が備えられている。

こうした回転数センサ50,冷却水温センサ52等のセン
サ群および燃料噴射弁21ないし24等のアクチュエータ群
は、内燃機関１の燃料噴射・点火時期を制御すると共に
気筒の異常を検出する電子制御装置70に接続されてい
る。この電子制御装置70は、周知のCPU71,RAM72,ROM74,
タイマ75等から、いわゆる算術論理演算回路として構成
され、バス76を介して、上記センサ群に接続されたアナ
ログ入力ポート77,パルス入力ポート78およびアクチュ
エータ群に接続された出力ポート79を、CPU71等と相互
に接続して構成されている。尚、電子制御装置70内の安
定化された電源電圧は、イグニッションスイッチ82を介
してバッテリ85から電力の供給を受けた電源回路88によ
り生成される。

この電子制御装置70は、内燃機関２の運転状態に基づ
く周知の燃料噴射制御，点火時期制御と共に、異常気筒
検出処理を実行する。かかる異常気筒検出処理につい
て、第３図のフローチャートに拠って説明する。第１実
施例の異常気筒検出処理ルーチンが起動されると、ま
ず、内燃機関１のアイドル状態や回転数NE,車速Ｖ等を
読み込む処理が行なわれる（ステップ100）。ここで、
回転数NEは、内燃機関１のクランク軸の回転角速度に対
応した量であり、回転数センサ50からのパルス信号によ
り起動される図示しない30度CA割込ルーチンにより、数
メガヘルツのパルス信号のカウント数として計測されて
いる。

こうして読み込んだ内燃機関１の状態に基づいて、気
筒の異常を検出する条件が成立しているか否かの判断を
行なう（ステップ110）。かかる検出条件は、例えば始
動後所定時間（本実施例では120秒）が経過しており、
内燃機関１がアイドル状態になってから40秒以内であ
り、内燃機関１の回転数NEが少なくとも1000［rpm］以
下であり、車速Ｖが2.8［km］以下であり、かつ空燃比
フィードバック制御が実行中で回転数センサ50,水温セ
ンサ52等が正常である場合、といったものである。即
ち、内燃機関１が安定に運転されている条件である。

検出条件が成立していない場合には、異常気筒の検出
を行なわないから、検出に使用する各変数，カウンタC
D,CDINJn,NEBn-1等をクリアする処理を行ない（ステッ
プ120）、そのまま「NEXT」に抜けて本ルーチンを一旦
終了する。

一方、異常気筒の検出を行なうための条件が成立して
いる場合には（ステップ110）、まず、検出処理を開始
してからの時間を示す変数CDの値が０であるか否か、即
ち検出処理の開始直後であるか否かの判断を行ない（ス
テップ130）、開始直後の場合には、気筒番号を示す変
数ｎを値０に初期化する（ステップ140）。尚、この気
筒番号を示す変数ｎの値は爆発行程を迎える順に気筒に
割り振られた番号であり、実際の気筒番号ではない。本
実施例では、内燃機関１は４気筒なので、気筒番号ｎは
値１ないし４をとる。

続いて、クランク軸の回転タイミングを表すカウント
値C crnkが値３もしくは９であるか否かの判断を行なう
（ステップ150）。このカウント値C crnkは、第４図に
示すように、30℃Ａ割込ルーチンにより設定される値で
あり、クランク軸の30度毎に値１だけインクリメントさ
れ（ステップ152）、値12までカウントアップされると
初期値０にリセットされる（ステップ154,156）。従っ
て、C crnk＝３もしくは９の条件は、クランク軸の90,2
70,450,630度毎に成立することになり、結局、各気筒の
爆発行程半ばのタイミングにおいてその判断は「YES」
となる。

条件が成立したときには、気筒番号ｎを値１ないし４
の範囲で、値１だけインクリメントし（ステップ160,17
0,180）、この時の内燃機関１の回転数NEを番号ｎの気
筒の回転数NEnとし、ひとつ前の番号ｎ−１の気筒の回
転数NEBn-1との差である変動量ΔNEを求める処理を行な
う（ステップ190）。こうして求めた変動量ΔNEは、次
のステップ200において、その大きさについての判別が
なされる。

第５図は、内燃機関の回転数NEとΔNEとの関係等を示
すグラフである。異常気筒が存在しない場合には（特に
アイドル状態では）、各気筒間の回転数の変動量ΔNEは
小さく、所定の範囲に納まるが、燃料噴射弁24が異物の
噛み込み等の原因で多量の燃料を噴射してしまいオーバ
リッチにより失火している様な場合には、第５図に示す
ように、その気筒では、回転数NEnは低下し、前気筒で
の回転数NEBn-1との変動量ΔNEは大きな値となる。そこ
で、変動量ΔNEが、所定の基準値Ｘより大きな場合に
は、その気筒の回転数は異常であるとして、気筒番号ｎ
の気筒における回転異常の回数をカウントする変数CDIN
Jnを値Ａだけ増加し、更に今回の回転数NEnに基準値Ｘ
を加えた値を、次の気筒での処理（ステップ190）にお
ける前気筒の回転数NEBn-1として更新する処理を行なう
（ステップ210）。この結果、不整失火が生じていない
場合（第５図一点鎖線Ｄ）はもとより、不整失火が生じ
ている場合（同図実線）でも、異常気筒についての判断
における回転数の変動量ΔNEは、大きな値として検出さ
れる。

一方、変動値ΔNEが、所定値Ｙより小さい場合には、
その気筒の回転数は正常であると判断して、回転異常の
回数のカウント値CDINJnを値Ｂだけ低減し、更に、今回
の回転数NEnをそのまま次の気筒での処理における前気
筒の回転数NEBn-1として更新する処理を行なう（ステッ
プ220）。尚、変動値ΔNEが、値Ｙを越え値Ｘ未満の場
合には、カウント値CDINJnの増減は行なわず、前気筒の
回転数NEBn-1の更新のみ行なう（ステップ225）。かか
る処理の結果、第５図下欄に実線で例示するように、異
常気筒に応じてそのカウント値CDINJnは正しく増加され
る。

以上の処理（ステップ210,220,225）の終了後、また
はステップ150の判断においてクランク軸のタイミング
が所定の条件にないと判断された場合には、次に、タイ
マ75のカウント値に基づいて、１秒が経過したか否かの
判断を行なう（ステップ230）。１秒が経過した場合に
は、経過時間を表す変数CDを値１だけインクリメントし
（ステップ240）、更に、変数CDが所定値Ｌ（本実施例
では25秒）以上であるか否かの判断と（ステップ25
0）、ｎ番気筒の回転異常の回数を示すカウント値CDINJ
nが所定値Ｍ（本実施例では100回）以上であるか否かの
判断（ステップ260）とを行なう。両条件が共に満足さ
れている場合には、気筒番号ｎの気筒には異常があると
判定し、これを図示しないインナパネルの表示ランプや
図示しないダイアグノーシスコンピュータ等に出力する
処理を行なう（ステップ270）。一方、経過時間CDが値
Ｌ以上でなければまだ気筒の異常について判断できるデ
ータが集まっていないとして、また、カウント値CDINJn
が値Ｍ以上でなければ気筒の回転異常の回数は気筒に異
常が生じたと判断するまでに至っていないとして、いず
れも正常と判定し、そのまま「NEXT」に抜けて本処理ル
ーチンを終了する。

以上説明した本実施例の内燃機関の気筒異常検出装置
は、着目した気筒の回転数NEnと基準値である前気筒の
回転数NEBn-1との差が値Ｘより大きくなったとき、次の
回転数の判定における基準値NEBn-1を、その回転数NEn
より値Ｘだけ大きな値に設定する。従って、いずれかの
気筒に異常が生じている場合であって、第５図に実線で
示すようにその気筒の直前に爆発行程を迎える気筒に偶
発的な失火（不整失火）が生じた場合でも、断続して異
常状態の生じている気筒を正しく異常と判別することが
できる。こうした不整失火は、燃料噴射弁21ないし24の
いずれかが異物の噛み込み等により故障して空燃比がオ
ーバリッチになって失火している気筒が存在すると、空
燃比フィードバック制御により他の気筒の空燃比がオー
バリーンとなるために生じ易くなる。従来の装置では、
異常気筒の直前の気筒に不整失火が生じた場合、判別に
おける基準値を低減してしまうので、第５図に破線Ｂで
示すように、回転の異常が検出できず回転異常を示すカ
ウント値CDINJnを低減してしまう。これに対し、本実施
例の内燃機関の気筒異常検出装置によれば、こうした不
整失火を伴う気筒異常に対して、基準値を値Ｘだけ高く
設定するので、気筒異常を継続して正確に検出すること
ができるのである。

また、不整失火を生じた気筒について、回転数が異常
（ΔNE＞Ｘ）と判断されて回転異常の回数を示すカウン
ト値CDINJnを増加した場合でも、次に回転数の変動が一
定値Ｙ未満であれば、このカウント値CDINJnの値を低減
するので、不整失火により回転数が偶発的に低下した気
筒が、誤って異常気筒と判断されることもない。更に、
本実施例の内燃機関の気筒異常検出装置は、従来装置の
ハードウェアをそのまま使用することができるので、既
存装置の有効利用を図ることができるという副次的効果
も得られる。

次に本発明の第２実施例について説明する。第２実施
例の内燃機関の気筒異常検出装置は、第１実施例と同一
の内燃機関とその周辺装置（第２図参照）を備え、その
電子制御装置70における処理のみ異なるものである。そ
こで、第６図のフローチャートに基づいて、第２実施例
における異常気筒検出処理について説明する。尚、第６
図では、理解の便を図るために、第１実施例と同様の処
理について、そのステップの番号下２桁を第４図と同一
としている。

第２実施例では、異常気筒検出処理ルーチンが起動さ
れると、第１実施例と同様に、まず、内燃機関１のアイ
ドル状態や回転数NE,車速Ｖ等を読み込む処理を行ない
（ステップ300）、更に内燃機関１の状態に基づいて、
気筒の異常を検出する条件が成立しているか否かの判断
を行なう（ステップ310）。かかる検出条件は、例えば
始動後所定時間（本実施例では120秒）が経過してお
り、内燃機関１がアイドル状態になってから40秒以内で
あるといった第１実施例と同様のものである。即ち、内
燃機関１が安定に運転されている条件である。

検出条件が成立していない場合には、異常気筒の検出
を行なわないから、検出に使用する各カウント値CMn,CJ
n,変数NEBn-1,フラグF ck等をクリアする処理を行ない
（ステップ320）、そのまま「NEXT」に抜けて本ルーチ
ンを一旦終了する。

一方、異常気筒の検出を行なうための条件が成立して
いる場合には（ステップ310）、まず、検出処理を行な
っているか否かを示すフラグF ckが値０であるか否か、
即ち検出処理の開始直後であるか否かの判断を行ない
（ステップ330）、開始直後の場合には、気筒番号を示
す変数ｎを値０に初期化し、フラグF ckを値１にセット
する（ステップ340）。尚、この気筒番号を示す変数ｎ
の値は爆発行程を迎える順に気筒に割り振られた番号で
あり、実際の気筒番号ではない。本実施例では、内燃機
関１は４気筒なので、気筒番号ｎは値１ないし４をと
る。

続いて、クランク軸の回転タイミングを表すカウント
値C crnkが値３もしくは９であるか否かの判断を行なう
（ステップ350）。このカウント値C crnkは、第１実施
例に示したように、30℃Ａ割込ルーチン（第４図参照）
により設定される値である。

条件が成立したときには、気筒番号ｎを値１ないし４
の範囲で値１だけインクリメントすると共に気筒異常の
検出を行なう回数（以下、判別回数と呼ぶ）を示すカウ
ント値CJnを値１だけインクリメントする処理を行なう
（ステップ360,365,370,380）。更に、この時の内燃機
関１の回転数NEを番号ｎの気筒の回転数NEnとし、ひと
つ前の番号ｎ−１の気筒の回転数NEBn-1との差である変
動量ΔNEを求める処理を行なう（ステップ190）。こう
して求めた変動量ΔNEは、次のステップ400において、
その大きさについての判別がなされる。

ある気筒に燃料噴射弁の異物噛み込み等により失火が
生じると、その気筒では、回転数NEnは低下し、前気筒
での回転数NEBn-1との変動量ΔNEは大きな値となる。そ
こで、変動量ΔNEが、所定の基準値（本実施例では30
［rpm］）以上の場合には、その気筒の回転数は異常で
あるとして、気筒番号ｎの気筒における回転異常の回数
を示すカウント値CMnを値１だけインクリメントし（ス
テップ405）、更に今回の回転数NEnをそのまま次の気筒
での処理における前気筒の回転数NEBn-1として更新する
処理を行なう（ステップ415）。尚、変動値ΔNEが、基
準値未満の場合には、カウント値CMnの増減は行なわ
ず、前気筒の回転数NEBn-1の更新のみ行なう（ステップ
415）。かかる処理の結果、失火を生じた気筒（番号
ｎ）についてのみ、そのカウント値CMnが増加される。

以上の処理の終了後、ｎ番の気筒についての判別回数
を示すカウント値CJnが値600以上か否かの判断を行なう
（ステップ435）。値600未満であれば、データの数が気
筒異常についての判断を行なうには不足しているとし
て、そのまま「NEXT」に抜けて本ルーチンを一旦終了す
る。一方、値600以上となっていれば、次に、ｎ番気筒
について、判別回数を示すカウント値CJnに対する回転
異常の回数を示すカウント値CMnの割合が、所定値（本
実施例では0.125）を越えているか否かの判断を行なう
（ステップ465）。所定値を越えている場合には、気筒
番号ｎの気筒には異常があると判定し、これを図示しな
いインナパネルの表示ランプや図示しないダイアグノー
シスコンピュータ等に出力する処理を行なう（ステップ
470）。一方、両カウント値CMn,CJnの比が、所定値を越
えていなければ、その気筒については異常が生じたと判
断することはできないとして、その気筒は正常と判定
し、そのまま「NEXT」に抜けて本処理ルーチンを終了す
る。

以上説明した本実施例の内燃機関の気筒異常検出装置
は、着目した気筒の回転数NEnと基準値である前気筒の
回転数NEBn-1との差が所定値（30［rpm］）より大きく
なったとき、その気筒を異常と判断するカウント値CMn
を値１だけインクリメントし、このカウント値CMnを用
いて、基準値を越える回転数の低下が判定回数600回の
うち75回を越える場合には、その気筒に異常が生じたと
判断する。従って、第１実施例と同様に、いずれかの気
筒に異常が生じている場合であって、その気筒の直前に
爆発行程を迎える気筒に偶発的な失火（不整失火）が生
じた場合でも、継続して異常状態の生じている気筒を正
しく異常と判別することができる。また、本実施例によ
れば、回転数８回に１回程度失火するいわゆる1/8失火
より高頻度の失火ならば検出することができ、運転者へ
の報知等を行なうことができる。この結果、失火に起因
して生じる触媒の異常な温度上昇を回避することがで
き、排気系に設けられた排気浄化用の触媒の異常劣化の
発生という問題を確実に解消することができる。従来の
検出装置では、1/8失火程度は検出することができず、
更に運転者も1/8失火程度では明らかに失火と認知する
のは困難なため、触媒を異常劣化させてしまうことがあ
り、この点で本実施例には顕著な効果がある。

また、不整失火を生じた気筒について、回転数が異常
と判断されて回転異常の回数を示すカウント値CMnを増
加した場合でも、その異常が偶発的なものである限り、
判定回数全体に対する割合は数パーセント以下と考えら
れるので、不整失火を生じた気筒を誤って異常気筒と判
断することもない。更に、本実施例の内燃機関の気筒異
常検出装置は、従来装置のハードウェアをそのまま使用
することができるので、既存装置の有効利用を図ること
ができるという副次的効果も得られる。

尚、第２実施例では、判別回数を600回以上に固定し
たが、これは600回以上に限定されるものではなく、例
えば判別回数が100以下といった小さい場合には、異常
検出の割合が８割異常のとき（CMn/CJn＞0.8）のときに
気筒に異常を生じたと判断し、判別回数が大きくなるに
従って異常検出の割合を小さくして行くといった構成を
採ることも、異常検出までの時間の短縮と検出の確実さ
とを両立する上で好適である。また、本実施例では、気
筒毎にカウント値CMnを用意したが、全気筒にひとつの
カウント値CMを用いて気筒異常の検出を行なうものとし
てもよい。

以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば６気筒等の内燃機関に適用した構成等、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実
施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の内燃機関の気筒異常検
出装置によれば、失火を生じるような気筒の異常を的確
に検出することができるという優れた効果を奏する。

特に、第１の内燃機関の気筒異常検出装置では、内燃
機関の出力軸の回転角速度が角速度基準値よりも低下し
た場合、次の気筒についての角速度基準値を通常の更新
値より大きな値に変更するから、他の気筒に不整失火等
を生じた場合でも、異常気筒を迅速かつ誤りなく検出す
ることができるという極めて優れた効果を奏する。こう
した不整失火は、例えば燃料噴射弁の異物の噛み込み等
の異常により特定の気筒がオーバリッチとなった結果、
他の気筒の空燃比がオーバリーンとなる場合に生じ易
く、かかる場合に第１の検出装置の効果は顕著なものと
なる。

また第２の内燃機関の気筒異常検出装置では、所定気
筒の回転角速度が角速度基準値より小さいと判別された
回数と判別それ自体の回数との関係に基づいて、異常の
生じた気筒を検出するから、数回転に１回といった割合
で生じる失火をも正確に検出することができるという優
れた効果を奏する。この結果、従来こうした場合に問題
となっていた排気浄化用触媒の異常劣化等も解消され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明の基本的構成を例示する
ブロック図、第２図は本発明の実施例としての内燃機関
の気筒異常検出装置の概略構成図、第３図は第１実施例
における異常気筒検出処理ルーチンを示すフローチャー
ト、第４図はクランク軸の回転タイミングを設定する割
込ルーチンを示すフローチャート、第５図は内燃機関の
クランク軸の回転数NEとその変動分ΔNEと回転異常の回
数を示すカウント値CDINJnとの関係を示すグラフ、第６
図は本発明第２実施例の異常気筒検出処理ルーチンを示
すフローチャート、である。 M1,M11……内燃機関 M2,M12……角速度検出手段 M3,M13……回転異常判別手段 M4……角速度基準値更新手段 M5,M14……異常気筒検出手段 M6……基準値変更手段 １……内燃機関 21,22,23,24……燃料噴射弁 32……ディストリビュータ 50……回転数センサ、70……電子制御装置 71……CPU

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の出力軸の回転角速度を、該内燃
   機関の各気筒の行程に同期して検出する角速度検出手段
   と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出された
   回転角速度が、その気筒の該所定行程より前の他の気筒
   の該所定行程における回転角速度から定められる角速度
   基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別手段
   と、 該判別の終了後、次の気筒についての前記判別のための
   角速度基準値を、前記検出された回転角速度に応じて更
   新する角速度基準値更新手段と、 前記回転異常判別手段によって前記気筒の回転角速度が
   角速度基準値より小さいと判別された状態に基づいて、
   異常の生じた気筒を検出する異常気筒検出手段と を備えた内燃機関の気筒異常検出装置において、 前記回転異常判別手段により前記回転角速度が角速度基
   準値より小さいと判別された場合には、前記角速度基準
   値を、前記角速度基準値更新手段によって更新される値
   より大きな値に変更する基準値変更手段を備えたことを
   特徴とする内燃機関の気筒異常検出装置。
2. 【請求項２】内燃機関の出力軸の回転角速度を、該内燃
   機関の各気筒の行程に同期して検出する角速度検出手段
   と、 各気筒毎にその気筒の所定行程における前記検出された
   回転角速度が、その気筒の該所定行程より前の他の気筒
   の該所定行程における回転角速度から定められる角速度
   基準値より小さいか否かを判別する回転異常判別手段
   と、 該回転異常判別手段による判別回数と、該回転異常判別
   手段により所定気筒の回転角速度が角速度基準値より小
   さいと判別された回数との関係に基づいて、異常の生じ
   た気筒を検出する異常気筒検出手段と を備えた内燃機関の気筒異常検出装置。