JP3360566B2

JP3360566B2 - 多気筒内燃機関の失火検出装置

Info

Publication number: JP3360566B2
Application number: JP13393797A
Authority: JP
Inventors: 英敏天野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 2002-12-24
Anticipated expiration: 2017-05-23
Also published as: DE69818904D1; JPH10318033A; DE69818904T2; EP0880018A3; US5906651A; EP0880018A2; EP0880018B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の失火検
出装置、特に多気筒内燃機関の失火検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】火花点火式内燃機関においては、点火が
実行されない、いわゆる失火は燃焼の悪化に直結し、排
気ガスの悪化、運転性の悪化を起こすので、失火が起こ
らないように数々の配慮がなされている。しかしなが
ら、それでも、何らかの原因で失火が発生することがあ
るので、失火した場合にそれを素早く、かつ、正確に把
握することが求められている。例えば、点火順序が連続
する気筒間の、爆発行程の平均回転数の平均偏差が、予
め定めた第１の所定値、第２の所定値（第１の所定値＜
第２の所定値）と比較し、第１の所定値と第２の所定値
の双方より大きければ複数気筒が失火していることを検
出し、第１の所定値より大きく第２の所定値より小さい
場合は１つの気筒のみ失火していると判定する多気筒内
燃機関の失火検出装置が公知である（特開平５−３３７
１７号公報参照）。

【０００３】ところが上記の装置では、１つの気筒のみ
失火している場合と、連続して２気筒が失火している場
合は検出できるが、２つの失火の間に１つの正常燃焼が
おこなわれる間欠２気筒の失火を複数気筒失火として検
出することができないという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
み、１つの気筒のみ失火している単気筒失火と、連続し
て２気筒が失火している連続２気筒失火と、２つの失火
の間に１つの正常燃焼がおこなわれる間欠２気筒失火を
分別して検出することが可能な失火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】請求項１の発明によれ
ば、点火順序が前の気筒の爆発行程中の予め定めた所定
クランク角度間の通過時間に対する、点火順序がその次
の気筒の爆発行程中の予め定めた所定クランク角度間の
通過時間の差をもとめて、点火順序が連続する気筒間の
回転変動量を順次算出する回転変動量算出手段と、算出
された回転変動量が予め定めた第１の判定値を超えた時
に回転変動が失火によるものと仮判定する失火仮判定手
段と、失火と仮判定される回転変動が現出する間隔を検
出する失火仮判定変動現出間隔検出手段と、失火と仮判
定される回転変動が現出する間隔が予め定めた所定の値
である場合に、失火と仮判定される回転変動がある気筒
の点火の度に周期的に発生している周期性変動であると
判定する周期性変動判定手段と、失火と仮判定され、か
つ周期性変動であると判定された回転変動が、第１の判
定値よりも大きい別途予め定めた第２の判定値を超えた
場合に、その回転変動が失火による回転変動であると判
定する失火本判定手段と、前記失火本判定手段により失
火による回転変動と判定された回転変動を発生している
気筒を特定する失火変動気筒特定手段と、前記失火変動
気筒特定手段により失火していると特定された気筒の回
転変動量と、その次の気筒の回転変動量と、その次の次
の気筒の回転変動量とを比較して失火変動気筒特定手段
により失火していると特定された気筒のみの単気筒失火
が発生しているか、前記特定された気筒とその次の気筒
が連続して失火する連続２気筒失火が発生しているか、
前記特定された気筒とその次の次の気筒が失火する間欠
２気筒失火が発生しているかを判定する失火パターン判
別手段を備える多気筒内燃機関の失火検出装置が提供さ
れる。

【０００６】この様に構成された多気筒内燃機関の失火
検出装置では、回転変動量算出手段により点火順序が連
続する気筒間の回転変動量を順次算出され、失火仮判定
手段によって算出された回転変動量が予め定めた第１の
判定値を超えた時に回転変動が失火によるものと仮判定
され、失火仮判定変動現出間隔検出手段によって失火と
仮判定される回転変動が現出する間隔が検出され、周期
性変動判定手段によって失火と仮判定される回転変動が
現出する間隔が予め定めた所定の値である場合に、失火
と仮判定される回転変動がある気筒の点火の度に周期的
に発生している周期性変動であると判定される。そし
て、失火と仮判定され、かつ周期性変動であると判定さ
れた回転変動が、第１の判定値よりも大きい別途予め定
めた第２の判定値を超えた場合に、その回転変動が失火
による回転変動である失火本判定手段により判定され
る。失火本判定手段により失火による回転変動と判定さ
れた回転変動を発生している気筒を失火変動気筒特定手
段で特定し、失火パターン判別手段によって、失火して
いると特定された気筒の回転変動量と、その次の気筒の
回転変動量と、その次の次の気筒の回転変動量とを比較
して失火変動気筒特定手段により失火していると特定
された気筒のみの単気筒失火が発生しているか、前記特
定された気筒とその次の気筒が連続して失火する連続２
気筒失火が発生しているか、前記特定された気筒とその
次の次の気筒が失火する間欠２気筒失火が発生している
かを判定する。

【０００７】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、前記失火パターン判別手段が、前記失火変動
気筒特定手段により失火していると特定された気筒をＮ
１気筒としその回転変動量をΔ１とし、その次の気筒を
Ｎ２気筒としその回転変動量Δ２とし、その次の気筒を
Ｎ３気筒としその回転変動量Δ３とし、ｋ１とｋ２を予
め定めた定数とした時に、（１）Δ１×ｋ１＜Δ３のと
きＮ１気筒とＮ３気筒の間欠２気筒失火が発生している
と判定とし、（２）Δ１×ｋ１＜Δ３が不成立で、かつ
Δ１×ｋ２＜Δ２のときＮ１気筒とＮ２気筒の連続２気
筒失火が発生していると判定とし、（３）Δ１×ｋ１＜
Δ３と、Δ１×ｋ２＜Δ２がともに不成立の時にＮ１気
筒の単気筒失火が発生していると判定するようにされた
失火検出装置が提供される。

【０００８】この様に構成された、失火検出装置では、
失火変動気筒特定手段により失火していると特定された
気筒をＮ１気筒としその回転変動量Δ１とし、その次の
気筒をＮ２気筒としその回転変動量Δ２とし、その次の
気筒をＮ３気筒としその回転変動量Δ３とし、ｋ１とｋ
２を予め定めた定数とした時に、上記の判断基準にした
がって、間欠２気筒失火、連続２気筒失火、単気筒失火
が分別判定される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明による失火検出装
置の構成図である。図１において、１は自動車に搭載さ
れたＶ型６気筒のエンジンであり、一方のバンクに＃
１、＃３、＃５の各気筒が配置され、他方のバンクに＃
２、＃４、＃６の各気筒が配置されている。エンジン１
には各気筒毎には点火栓８が設けられていて、点火順序
は、＃１→＃２→＃３→＃４→＃５→＃６である。

【００１０】エンジン１は吸気通路２を備え、吸気通路
２にはエアクリーナ３から導入された吸入空気量を検出
するエアフローメータ４、およびスロットルバルブ５が
配設されている。また、６はエンジン１のクランクシャ
フトの回転を検出するクランク角センサであって、７は
カムシャフトの回転からクランクシャフトの基準位置信
号を発生する基準位置センサであって、クランクシャフ
トの２回転、すなわち、７２０°ＣＡ毎に＃１気筒の圧
縮上死点において基準位置信号を発生する。

【００１１】１０はエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵ
という）であって、ＥＣＵ１０はデジタルコンピュータ
から成り、相互に接続された入力インターフェイス１
１、ＣＰＵ１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、出力インタ
ーフェイス１５を備える。ＣＰＵ１２は入力インターフ
ェイス１１を介して入力されたエアフローメータ４、ク
ランク角センサ６、基準位置センサ７の信号を基に後述
する演算をおこなって本発明の失火検出をおこなうが、
この他にも、燃料噴射量の制御、点火時期の制御等の基
本的な制御を含め、多くの制御をおこない、その為に必
要な上記以外の多くのセンサがエンジン１等に取り付け
られているが図示しない。

【００１２】図２はエンジン１の＃１気筒の圧縮上死点
を０°ＣＡとした時の各気筒の爆発行程の現出時期と順
番を示したものである。図２においてハッチングで示す
部分が各気筒における爆発行程であって、それぞれ、そ
の内の、両方向矢印を付したＣＮで示される圧縮上死点
後３０°ＣＡから圧縮上死点後１５０°ＣＡまでの１２
０°ＣＡの間の所要時間を計測する。

【００１３】次に、ＴＮを以下のように定義する。Ｔ１：今回点火された気筒の爆発行程中の所定の１２０
°ＣＡ区間であるＣ１の通過所要時間Ｔ２：今回より１回前に点火された気筒の爆発行程中の
所定の１２０°ＣＡ区間であるＣ２の通過所要時間Ｔ３：今回より２回前に点火された気筒の爆発行程中の
所定の１２０°ＣＡ区間であるＣ３の通過所要時間Ｔ４：今回より３回前に点火された気筒の爆発行程中の
所定の１２０°ＣＡ区間であるＣ４の通過所要時間以下、ＴＮ：今回よりＮ−１回前に点火された気筒の爆発行程
中の所定の１２０°ＣＡ区間であるＣＮの通過所要時間

【００１４】そして、さらにΔＴＮを以下を次のように
定義する。 ΔＴ１＝Ｔ１−Ｔ２ ΔＴ２＝Ｔ２−Ｔ３ ΔＴ３＝Ｔ３−Ｔ４ ΔＴ４＝Ｔ４−Ｔ５以下、 ΔＴＮ＝ＴＮ−Ｔ（Ｎ＋１） ΔＴ６＝Ｔ６−Ｔ５これらは、それぞれ、点火順序が連続する２つの気筒
の、爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間の通過所要時間
の差をあらわしている。すなわち、連続して爆発する２
つの気筒の間の回転変動の量を表している。請求項にお
いては、Δ１，Δ２，Δ３等で示しているが、ここで
は、時間差で示されるのでΔＴＮで示している。

【００１５】図３は＃１気筒の単気筒失火が周期的に発
生している場合の回転変動量ΔＴＮの変化を示した図で
ある。図４は＃１気筒と＃２気筒の連続２気筒失火が周
期的に発生している場合の回転変動量ΔＴＮの変化を示
した図である。図５は＃１気筒と＃３気筒の間欠２気筒
失火が周期的に発生している場合の回転変動量ΔＴＮの
変化を示した図である。それぞれ、最も新しい回転変動
ΔＴ１は、＃３気筒の（その前に点火された＃２気筒に
対する）回転変動として示してある。

【００１６】図３を参照すると＃１気筒の回転変動量Δ
Ｔ３が大きくプラス側に振れているが、これは＃１気筒
が失火したことによって、＃１気筒の爆発行程の所定の
１２０°ＣＡの間（図２のＣ３）の通過所要時間（Ｔ
３）が、その前に点火された＃６気筒の爆発行程の所定
の１２０°ＣＡの間（図２のＣ４）の通過所要時間（Ｔ
４）に比して長くなったことを示している。＃２気筒の
回転変動量ΔＴ２は、プラス側に振れており、これは＃
２気筒の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間（図２のＣ
２）の通過所要時間（Ｔ２）は＃１気筒の爆発行程の所
定の１２０°ＣＡの間（図２のＣ３）の通過所要時間
（Ｔ３）よりもさらに長くなっていることを意味してい
るが、その幅は小さく、＃２気筒は失火していない。＃
１に続けて＃２が失火した場合は図４に示されるよう
に、もっと大きくプラス側にふれる。＃３気筒の回転変
動量ΔＴ１は、マイナス側に振れており、これは＃３気
筒の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間（図２のＣ１）
の通過所要時間（Ｔ１）は＃２気筒の爆発行程の所定の
１２０°ＣＡの間の通過所要時間（ここではＴ２）より
も短くなっており、回転が速まっていることを意味して
おり、失火していないことは明らかである。

【００１７】図４を参照すると、図３と同様に、＃１気
筒の回転変動量ΔＴ３が大きくプラス側に振れている
が、これは＃１気筒が失火したことによって、＃１気筒
の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間の通過所要時間
が、その前に点火された＃６気筒の爆発行程の所定の１
２０°ＣＡの間の通過所要時間に比して長くなったこと
を示している。＃２気筒の回転変動量ΔＴ２は、＃１気
筒の回転変動量ΔＴ３と同等にプラス側に振れており、
これは＃２気筒が失火することによって、これは＃２気
筒の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間の通過所要時間
は＃１気筒の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間の通過
所要時間よりもさらに長くなっているためである。＃３
気筒の回転変動量ΔＴ１は、プラス側に振れているが、
その幅は小さく、＃３気筒は失火していない。

【００１８】図５を参照すると、図３と同様に、＃１気
筒の回転変動量ΔＴ３が大きくプラス側に振れている
が、これは＃１気筒が失火したことによって、＃１気筒
の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間の通過所要時間
が、その前に点火された＃６気筒の爆発行程の所定の１
２０°ＣＡの間の通過所要時間に比して長くなったこと
を示している。＃２気筒の回転変動量ΔＴ２は、プラス
側に振れているが、図４に示したものよりは小さい。＃
３気筒の回転変動量ΔＴ１は大きくプラス側に振れてい
るが、これは＃３気筒が失火したことによって、＃３気
筒の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの間の通過所要時間
が、その前に点火された＃２気筒の爆発行程の所定の１
２０°ＣＡの間の通過所要時間に比して長くなったこと
を示している。

【００１９】ここで、本発明の目的は、上述したよう
な、単一気筒、連続２気筒、間欠２気筒の周期的な失火
を検出することである。そこで、まず周期的な回転変動
であるかどうかを確認する必要がある。ここで、図３〜
図５に示した図を注意深く見ると、失火による回転変動
の最初の立ち上がりが６気筒毎に発生していることがわ
かる。すなわち、この場合は、＃１気筒の単一失火、＃
１気筒と＃２気筒の連続失火、＃１と＃３の間欠２気筒
失火のいずれの場合も失火による回転変動の最初の立ち
上がりは＃１気筒のところでおこっている。

【００２０】したがって、回転変動の立ち上がり、この
場合は、＃１気筒の変動の立ち上がりから次の＃１気筒
の変動の立ち上がりまでの間隔をカウントし、それが、
６気筒分、あれば、継続的な回転変動であると判定する
ことができる。より具体的に説明すれば、回転変動の立
ち上がりを検出できる判定値、この判定値を第１判定値
Ｈ１という、を設け、この第１判定値Ｈ１を超えてか
ら、１気筒分経過する毎にカウントアップするカウンタ
を設け、次に、第１判定値Ｈ１が超える変動が発生した
時までのカウント値が所定の数、例えば、６気筒の場合
には、６−１＝５までカウントアップされていれば、継
続的な回転変動であると判定することができる。

【００２１】この第１判定値Ｈ１は、回転変動が周期的
に発生していることを検出するのが目的であって、その
変動が失火であるかどうかは、後述のように第２判定値
Ｈ２で判定するので、大きな値に設定する必要はない。
なぜならば、単一気筒、連続２気筒、間欠２気筒の失火
が発生する場合には、実際上は、上記のような最初の回
転変動の前の気筒の回転は正常な回転であって、その正
常な回転からの回転変動であるので、変化の立ち上がり
がハッキリしているからである。そこで、本発明では、
請求項１において、算出された回転変動量が予め定めた
第１の判定値を超えた時に回転変動が失火によるものと
仮判定する失火仮判定手段を構成要素の一つとしてお
り、上記の立ち上がりが検出されるようにされている。
逆に、立ち下がりの変化は、急峻さに欠ける場合が多く
誤判定しやすい。

【００２２】上記のようにして継続的な回転変動が発生
していることが確認された後に、単気筒失火、連続２気
筒失火、間欠２気筒失火の判別をおこなう。そのために
は、連続的に点火される３気筒分について回転変動を調
べる必要があり、少なくともその内の最初に点火された
気筒が失火していることが前提条件となる。そこで、現
在ΔＴ１の回転変動量まで計算されている場合には、２
点火前のΔＴ３が失火によるものかどうかを判定する。
そのために、前述の第１の判定値より大きな第２判定値
Ｈ２を予め設定しておき、ΔＴ３がＨ２をを超えたかど
うかを判定する。そして、その結果が、肯定判定された
時にのみ、単気筒失火、連続２気筒失火、間欠２気筒失
火の判別をおこなう。

【００２３】そして、図３〜図５に示した、単気筒失
火、連続２気筒失火、間欠２気筒失火の回転変動量の変
化のパターンの差に基づいて、判別をおこなう。そこ
で、単気筒失火、連続２気筒失火、間欠２気筒失火の回
転変動量の変化のパターンの特徴を以下の様に捉える。（１）単気筒失火連続的に点火される３気筒中の１番目の気筒：回転変動大２番目の気筒：回転変動小３番目の気筒：回転変動小（２）連続２気筒失火連続的に点火される３気筒中の１番目の気筒：回転変動大２番目の気筒：回転変動大３番目の気筒：回転変動小（３）間欠２気筒失火連続的に点火される３気筒中の１番目の気筒：回転変動大２番目の気筒：回転変動小３番目の気筒：回転変動大

【００２４】上記を、比較すると、間欠２気筒失火の場
合は３番目の気筒の回転変動量が大きく、単気筒失火、
連続２気筒失火は３番目の気筒の回転変動量が小さい。
単気筒失火、連続２気筒失火は共に３番目の気筒の回転
変動量が小さいが、連続２気筒失火は２番目の気筒の回
転変動量が大きく、単気筒失火は２番目の気筒の回転変
動量が小さい、ということがわかる。

【００２５】そこで、現在、最新の回転変動量ΔＴ１と
して、上記における３番目の気筒の回転変動量が求めら
れているとして、その値が、失火が確認された２点火前
の気筒の回転変動量ΔＴ３に、実験的に求めたある係数
ｋ１を乗じたものより大きいかどうかを判定し、肯定判
定されれば、間欠２気筒失火であると判定する。逆に、
否定判定されれば、連続２気筒失火、または、単気筒失
火であるので、次に、１点火前の気筒の回転変動量ΔＴ
２が、２点火前の気筒の回転変動量ΔＴ３に、実験的に
求めた別のある係数ｋ２を乗じたものより大きいかどう
かを判定し、肯定判定されれば、連続２気筒失火と判定
し、否定判定されれば、単気筒失火と判定する。

【００２６】また、何番気筒が失火しているのかを特定
する。ここで、この実施の形態においては、７２０°Ｃ
Ａ毎に、＃１気筒の上死点を示す基準位置センサ７と、
３０°ＣＡ毎に信号を発するクランク角センサ６を備え
ている。したがって、上記のように第２判定値を超える
失火判定の出た時期が、基準位置（＝＃１気筒の圧縮上
死点）から３０°ＣＡ毎の信号が何回発生したところで
起きたかを計算することで何番気筒であるかを特定する
ことができる。詳細についてはフローチャートで説明す
る。

【００２７】以下、上記の考え方に基づきＥＣＵ１０に
おいて実行される本発明の失火検出ルーチンを図６〜７
に示すフローチャートに基づき説明する。このルーチン
は３０°ＣＡ毎に割り込み処理される。ステップ１では
今回の割り込みタイミングが、基準位置センサ７が７２
０°ＣＡ毎に発信する＃１気筒の上死点後、３０°Ｃ
Ａ、１５０°ＣＡ、２７０°ＣＡ、３９０°ＣＡ、５１
０°ＣＡ、６３０°ＣＡにあるかどうかを判定する。こ
れは回転変動計測の起点とするためである。

【００２８】ここで、この実施の形態においては、クラ
ンクシャフトに取り付けられたクランク角センサ６のロ
ータ（図示しない）は３０°ＣＡ毎に凸部が設けられて
いて、エンジン２回転で２４個のパルスを発生する。そ
して、クランク角カウンタ（図示しない）を有してい
て、クランク角カウンタのカウント値ＣＣＲＮＫは＃１
気筒の圧縮ＴＤＣで（基準位置センサ７の信号で）０に
リセットされ、その後、３０°ＣＡ毎に、パルスが入力
される毎に１づつカウントアップされる。したがって、
ＣＣＲＮＫは０≦ＣＣＲＮＫ≦２３の値をとる。

【００２９】そこで、ステップ１ではまずクランク角カ
ウンタＣＣＲＮＫの値を読み込み、ステップ２におい
て、その値が、＃１気筒の上死点後、３０°ＣＡ、１５
０°ＣＡ、２７０°ＣＡ、３９０°ＣＡ、５１０°Ｃ
Ａ、６３０°ＣＡに相当する値である１、５、９、１
３、１７、２１のいずれかであるかどうかを判定し、肯
定判定されれば、ステップ３に進む。そして、今回の割
り込みタイミングが上記の時点でなければリターンす
る。

【００３０】ステップ３では、前回の割り込み時点にリ
セットされたタイマーの今回の割り込み時点の値をＴ１
として読み込んでリセットし、次回の割り込み時点まで
の１２０°ＣＡの間の所要時間の計測を開始する。ステ
ップ３では、その他、このルーチンの演算に必要な各種
パラメータを読み込む。その中には、ＲＡＭ１３に記憶
されている、ΔＴＮ、後述する、変動インターバルカウ
ンタＣＦＮの値、エンジン回転数ＮＥ、吸入空気量ＧＮ
等の値が含まれている。

【００３１】ステップ４では、Ｔ１からＴ２を減算し
て、今回の爆発行程の所定の１２０°ＣＡの所要通過時
間の、前回の値に対する差ΔＴ１をもとめる。ステップ
５では、ΔＴ２、すなわち前回の爆発行程の所定の１２
０°ＣＡの所要通過時間Ｔ２の、その前の爆発行程の所
定の１２０°ＣＡの所要通過時間Ｔ３に対する差ΔＴ２
が、前述した第１の判定値Ｈ１よりも、小さく、今回の
爆発行程の所定の１２０°ＣＡの所要通過時間の、前回
の値に対する差ΔＴ１がその第１の判定値Ｈ１よりも、
大きいか否かを判定する。

【００３２】ステップ５で肯定判定された場合にはステ
ップ６で変動インターバルカウンタＣＦＮをクリアして
ステップ８に進み、否定判定された場合は変動インター
バルカウンタＣＦＮを１だけ増加してステップ８に進ん
で変動インターバルカウンタＣＦＮが５であるかどうか
を判定する。ΔＴ１が最初の立ち上がりの場合は当然ス
テップ６から８に進む。

【００３３】ステップ８で否定判定された場合はそのま
まリターンするが、肯定判定され、周期的な変動が発生
していると確認された場合は、ステップ９に進む。前述
の様に、２点火前の気筒が失火していることが、本発明
の判定の前提であるので、ステップ９では、２点火前の
ΔＴ３が、前述の第２の判定値Ｈ２を超えているかどう
かを判定する。

【００３４】ステップ１０では、２点火前にどの気筒が
失火しているのかを判別するが、その詳細は後述する。
そして、ステップ１１から１５で単気筒失火か、連続２
気筒失火か、間欠２気筒失火かを判別する。まず、ステ
ップ１１ではΔＴ１＞ｋ１×ΔＴ３かどうかを判定し、
肯定判定されれば間欠２気筒失火と判断されるので間欠
２気筒失火を示すフラグＸＭＦ３を立ててステップ１６
に進む。ステップ１１で否定判定された場合には、ステ
ップ１２に進む。

【００３５】ステップ１２では、ΔＴ２＞ｋ２×ΔＴ３
かどうかを判定し、肯定判定されれば連続２気筒失火と
判断されるので連続２気筒失火を示すフラグＸＭＦ２を
立ててステップ１６に進む。ステップ１２で否定判定さ
れた場合には、単気筒失火と判断されるので単気筒失火
を示すフラグＸＭＦ１を立ててステップ１６に進む。そ
して、ステップ１６では、次回の計算に備えて、Ｔ１を
Ｔ２に、ΔＴ１をΔＴ２に、ΔＴ２をΔＴ３に入れ換え
て、終了する。なお、ステップ１３、１４、１５で間欠
２気筒失火、連続２気筒失火、単気筒失火を示すフラグ
が立てられた後は、特に、図には記していないが、適切
な警報手段で運転者に報知することが好ましい。

【００３６】次に、ステップ１０における、気筒判別に
ついて説明する。本ルーチンが割り込んだ位置のＣＣＲ
ＮＫの値が、例えば、１３であるとすると、それは、＃
１気筒の上死点から、３９０°ＣＡのところである（図
２参照）。したがって、Ｔ１は図２でＣ１で示される＃
１気筒の上死点後２７０°ＣＡから３９０°ＣＡまでの
＃３気筒の爆発行程中の１２０°ＣＡの間の所要時間で
あって、Ｔ２は図２でＣ２で示される＃１気筒の上死点
後１５０°ＣＡから２７０°ＣＡまでの＃２気筒の爆発
行程中の１２０°ＣＡの間の所要時間であって、Ｔ３は
図２でＣ２で示される＃１気筒の上死点後３０°ＣＡか
ら１５０°ＣＡまでの＃１気筒の爆発行程中の１２０°
ＣＡの間の所要時間である。Ｔ４は＃１気筒の上死点前
９０°ＣＡから上死点後３０°ＣＡまでの＃６気筒の爆
発行程中の１２０°ＣＡの間の所要時間である。

【００３７】そして、ΔＴ１はＴ１のＴ２に対する差で
あり、ΔＴ２はＴ２のＴ３に対する差であり、ΔＴ３は
Ｔ３のＴ４に対する差である。したがって、ΔＴ３が、
ステップ９で第２の判定値Ｈ２を超えたということは、
少なくとも＃１気筒が失火していることを示している。

【００３８】そこで以下のようにして気筒を判別する
（図８参照）。ＣＣＲＮＫ≧１２の場合は、ステップ１
で読み込んだＣＣＲＮＫから１２を減じた値を４で割っ
た値の整数部分の値をＣＹＬＷとし、ＣＹＬＷ＝０の場
合失火の始まりは第１気筒であり、ＣＹＬＷ＝１の場合
失火の始まりは第２気筒であり、ＣＹＬＷ＝２の場合失
火の始まりは第３気筒であり、ＣＣＲＮＫ＜１２の場合
は、ステップ１で読み込んだ値を４で割った値の整数部
分の値をＣＹＬＷとし、ＣＹＬＷ＝０の場合失火の始ま
りは第４気筒であり、ＣＹＬＷ＝１の場合失火の始まり
は第５気筒であり、ＣＹＬＷ＝２の場合失火の始まりは
第６気筒であると判断する。

【００３９】なお、この実施の形態のように、６気筒で
あって、単気筒失火、連続２気筒失火、間欠２気筒失火
しか発生していないことが確認された場合は、３気筒
前、すなわち、３６０°ＣＡ前は必ず正常回転している
ので、ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３の代わりに３気筒前の回
転変動との偏差を用いて判定することも可能であって、
例えば、ΔＴ１とΔＴ４の差をΔＴ１₃₆₀、ΔＴ２とΔ
Ｔ５の差をΔＴ２₃₆₀、ΔＴ３とΔＴ６の差をΔＴ３
₃₆₀として、これらの値を用いて判定することができ
る。この様にすれば、クランク角センサ６を構成するク
ランクロータの歯の加工のばらつきが除去されより精確
な制御が可能となる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、単気筒失火、連続２気
筒失火、間欠２気筒失火が精度よく判別できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態において、通過所要時間が
計測される、エンジンの各気筒の爆発行程中の期間を示
す図である。

【図３】単気筒失火の場合の回転変動を示す図である。

【図４】連続２気筒失火の場合の回転変動を示す図であ
る。

【図５】間欠２気筒失火の場合の回転変動を示す図であ
る。

【図６】本発明の制御のルーチンのフローチャートであ
る。

【図７】本発明の制御のルーチンのフローチャートであ
る。

【図８】気筒判別を説明する図である。

【符号の説明】

１…エンジン６…クランク角センサ７…基準位置センサ１０…ＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 F02P 5/145 - 5/155

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】点火順序が前の気筒の爆発行程中の予め
定めた所定クランク角度間の通過時間に対する、点火順
序がその次の気筒の爆発行程中の予め定めた所定クラン
ク角度間の通過時間の差をもとめて、点火順序が連続す
る気筒間の回転変動量を順次算出する回転変動量算出手
段と、算出された回転変動量が予め定めた第１の判定値を超え
た時に回転変動が失火によるものと仮判定する失火仮判
定手段と、失火と仮判定される回転変動が現出する間隔を検出する
失火仮判定変動現出間隔検出手段と、失火と仮判定される回転変動が現出する間隔が予め定め
た所定の値である場合に、失火と仮判定される回転変動
がある気筒の点火の度に周期的に発生している周期性変
動であると判定する周期性変動判定手段と、失火と仮判定され、かつ周期性変動であると判定された
回転変動が、第１の判定値よりも大きい別途予め定めた
第２の判定値を超えた場合に、その回転変動が失火によ
る回転変動であると判定する失火本判定手段と、前記失火本判定手段により失火による回転変動と判定さ
れた回転変動を発生している気筒を特定する失火変動気
筒特定手段と、前記失火変動気筒特定手段により失火していると特定さ
れた気筒の回転変動量と、その次の気筒の回転変動量
と、その次の次の気筒の回転変動量とを比較して失火変
動気筒特定手段により失火していると特定された気筒の
みの単気筒失火が発生しているか、前記特定された気筒
とその次の気筒が連続して失火する連続２気筒失火が発
生しているか、前記特定された気筒とその次の次の気筒
が失火する間欠２気筒失火が発生しているかを判定する
失火パターン判別手段を備えることを特徴とする多気筒
内燃機関の失火検出装置。
【請求項２】前記失火パターン判別手段が、前記失火変動気筒特定手段により失火していると特定さ
れた気筒をＮ１気筒としその回転変動量をΔ１とし、そ
の次の気筒をＮ２気筒としその回転変動量Δ２とし、そ
の次の気筒をＮ３気筒としその回転変動量Δ３とし、ｋ１とｋ２を予め定めた定数とした時に、（１）Δ１×
ｋ１＜Δ３のときＮ１気筒とＮ３気筒の間欠２気筒の失
火が発生していると判定とし、（２）Δ１×ｋ１＜Δ３
が不成立で、かつΔ１×ｋ２＜Δ２のときＮ１気筒とＮ
２気筒の連続２気筒の失火が発生していると判定とし、
（３）Δ１×ｋ１＜Δ３と、Δ１×ｋ２＜Δ２がともに
不成立の時にＮ１気筒の単独失火が発生していると判定
することを特徴とする請求項１に記載の失火検出装置。