JP3477967B2 - 診断装置 - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
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- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の失火診
断等を診断する診断装置に関し、特に適切な処置が施さ
れるように診断結果を下すようにした技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の診断装置例えば内燃機関の失火診
断装置として、機関の回転変動率に基づいて失火パラメ
ータを算出し、該失火パラメータを判定レベルと比較し
て各気筒の燃焼行程毎に失火の有無を判定し、失火と判
定される頻度によって失火診断を行うようにしたものが
ある。 【０００３】また、単一気筒が失火しているのか、複数
気筒が失火しているのかを判別して診断することも行わ
れている (特開平４−９６３５号等参照) 。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記のように単一気筒
の失火と複数気筒の失火とを判別して診断する装置にお
いては、最初にある気筒が失火して該単一の所定気筒が
失火していると診断された後、他の気筒も失火して複数
気筒が失火していると診断されるのが通常である。 【０００５】その場合、従来は、所定の単一気筒が失火
しているとの診断結果と、複数気筒が失火しているとの
診断結果が同時に残されて表示されるか、あるいは異な
る単一気筒が失火しているとの診断結果の表示が複数同
時になされることとなる (前記特開平４−９６３５号)
。このような状況では、例えば♯１気筒の失火診断結
果と複数気筒の失火診断結果とが残されていたり、♯１
気筒の失火診断結果と♯４気筒の失火診断結果との２つ
の失火診断結果が残されていたりする場合、サービスマ
ンが１つの気筒、例えば♯１気筒の失火診断結果のみを
みて該♯１気筒のみ修理し、他の失火気筒については修
理がなされないまま終了してしまう可能性があった。 【０００６】その他の診断装置においても、相互に関連
する複数の診断結果について全ての診断結果が残されて
しまうと、却って診断結果への対処が適切になされない
ようなことがある。本発明は、このような従来の問題点
に鑑みなされたもので、相互に関連する複数の診断結果
について必要な診断結果のみを優先して残すことによ
り、診断結果を正確に、かつ、容易に判別して適切に対
処できるようにした診断装置を提供することを目的とす
る。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【００１２】【課題を解決するための手段】 このため、本発明は、図
１に示すように、 内燃機関の失火の診断装置であって、
各気筒の燃焼行程毎に気筒と対応させて失火の有無を判
定する失火判定手段と、前記失火判定手段による総失火
判定回数に相当する値を計測する総失火判定回数計測手
段と、前記失火判定手段による気筒別に失火と判定され
た回数を計測する気筒別失火回数計測手段と、前記総失
火判定回数計測手段により計測された総失火判定回数相
当値に対する前記気筒別失火回数計測手段により計測さ
れた気筒別に失火有りと判定された回数の割合が所定以
上である単一の気筒が存在したときに、該所定の単一気
筒が失火していると診断し、それ以外のときは複数気筒
が失火していると診断する分別診断手段と、前記分別診
断手段による所定の単一気筒について失火有りとの診断
結果と、複数気筒について失火有りとの診断結果が同時
に存在するときに、後者の診断結果のみを選択して残す
診断結果選択手段と、 を含んで構成したことを特徴とす
る。相互に関連性のある複数の診断結果が下されたとき
に、他の診断結果に優先して必要性の高い所定の診断結
果のみを選択して残すようにしたことを特徴とする。 【００１３】失火判定手段により、各気筒の燃焼行程毎
に気筒と対応させて失火の有無を判定し、総失火判定回
数計測手段により、機関の回転回数等の総失火判定回数
に相当する値を計測し、気筒別失火回数計測手段によ
り、気筒別に失火有りと判定された回数を計測する。分
別診断手段は、総失火判定回数相当値に対する気筒別に
失火有りと判定された回数の割合が所定以上である単一
の気筒が存在したときに、該所定の単一気筒が失火して
いると診断し、それ以外のときは複数気筒が失火してい
ると、分別して診断する。 【００１４】そして、前記診断結果選択手段が、所定の
単一気筒が失火されていると診断された後に、複数気筒
が失火していると診断されたときに、後者の診断結果の
みを残す。 【００１５】 【発明の効果】本発明によれば、複数気筒が失火してい
るときには、複数気筒の診断結果のみが残るので、単一
の気筒の故障だけを修理するようなことを回避できる。 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。一実施形態を示す図２以降におい
て、内燃機関１は４気筒機関とし、点火順序は♯１→♯
３→♯４→♯２とする。コントロールユニット10はマイ
クロコンピュータを内蔵し、各種センサからの信号に基
づいて演算処理を行い、機関の各気筒 (♯１〜♯４) 毎
に設けられている燃料噴射弁２及び点火コイル３の作動
を制御する。 【００２０】前記各種のセンサとしては、クランク角セ
ンサ11、エアフローメータ12、水温センサ13、吸気温度
センサ14などが設けられている。クランク角センサ11
は、クランク角180 °毎の基準信号と単位クランク角
(１〜２°) 毎の単位信号とを出力し、これらにより、
クランク角を検出しうると共に、機関回転速度Ｎを検出
可能である。また、基準信号には気筒判別信号が含まれ
ており、例えば♯１気筒に対応する基準信号のパルス幅
を長くするなどして、気筒判別を可能としてある。 【００２１】エアフローメータ12は、例えば熱線式で、
吸入空気流量Ｑを検出可能である。水温センサ13は、機
関１の冷却水温度Ｔｗを検出する。吸気温度センサ14
は、吸気温度ＴQ を検出する。ここにおいて、コントロ
ールユニット10は、吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎと
に基づいて基本燃料噴射量ＴP ＝ｋ・Ｑ／Ｎ (ｋは定
数) を演算し、これに各種補正を施して最終的な燃料噴
射量ＴI ＝ＴP ・ＣＯＥＦ (ＣＯＥＦは各種補正係数)
を定め、このＴI に相当するパルス幅の駆動パルス信号
を機関回転に同期した所定のタイミングで各気筒の燃料
噴射弁２に出力して、燃料噴射を行わせる。 【００２２】また、コントロールユニット10は、機関回
転速度Ｎと基本燃料噴射量ＴP とに基づいて点火時期を
定め、そのタイミングで点火コイル３の作動を制御して
点火を行わせる。また、前記クランク角センサ11とは別
に、機関１のクランク軸端部に連結されたリングギア15
の外周側に近接して該リングギア15の歯が通過する毎に
信号を発生するピックアップ15を設け、該ピックアップ
16からの信号をコントロールユニット10に入力する。 【００２３】以下に、コントロールユニット10による失
火診断のルーチンを、図３及び図４に示したフローチャ
ートに従って説明する。ステップ１では、機関の運転状
態に基づいて失火検出許可条件が成立しているか否かを
判定する。具体的な判定条件としては、スタータスイッ
チＯＦＦ後の経過時間が所定時間を経過した後であり、
水温Ｔｗが所定範囲内にあり、かつ、吸気温度ＴQ が所
定値以上であること等であり、これらの条件が全て満た
されているときに失火検出が許可される。 【００２４】ステップ２では、前記失火検出が許可され
て後述するように失火判定が行われる総失火判定回数に
相当する値を計測するため、機関１が１回転する毎に累
積回転回数ｎを機関回転カウンタによりカウントする。
このステップ２の機能が、総失火判定回数計測手段に相
当する。ステップ３では、各気筒の燃焼行程毎に失火パ
ラメータＭＩＳＡを算出する。具体的な失火パラメータ
ＭＩＳＡの算出は、図５のサブルーチンに示すとおりで
あり、該算出については後述する。 【００２５】ステップ４では、現在の機関回転速度Ｎｅ
及び負荷 (基本燃料噴射量ＴP 等)で定まる運転領域に
対応した失火判定用の基準値を、マップから読み込む。
ステップ５では、前記ステップ３で算出された失火パラ
メータＭＩＳＡの値が、前記基準値を中心として次式の
ように設定された所定の判定レベルの範囲内に属してい
るか否かを判定する。 【００２６】基準値×0.75≦ＭＩＳＡ≦基準値×1.25 そして、ＭＩＳＡの値が前記判定レベルの範囲内に属し
ていると判定された場合は、ステップ６へ進んで対応す
る失火判定対象気筒が失火有りと判定し、当該気筒の失
火判定回数をカウントする気筒別失火カウンタをカウン
トアップする。ここで、対応する失火判定対象気筒の判
別は、前記クランク角センサ11の気筒判別信号により行
う。 【００２７】ステップ７以下では、複数気筒失火の検出
を行う。これは、まず、ステップ７で、ステップ５と同
様であるが、単一気筒失火判定時の範囲より拡げて次式
のように設定した所定の判定レベル範囲内に失火パラメ
ータＭＩＳＡが属するか否かを判定する。 基準値×0.60≦ＭＩＳＡ≦基準値×1.40 ＭＩＳＡの値が前記判定レベルの範囲内に属していると
判定された場合は、該気筒が失火していると判定し、ス
テップ８へ進んで上記のようにして判定された全気筒の
過去１乃至複数回分の失火判定履歴をメモリに記憶して
おく。 【００２８】そして、ステップ９へ進んで前記失火判定
履歴の中で失火有りとの判定回数が所定値以上 (例えば
全４気筒１回ずつ計４回の中の２回以上あるいは計８回
の中の４回以上等) あるか否かを判定し、あると判定さ
れたときはステップ10へ進んで、複数気筒の失火回数を
カウントする複数気筒失火カウンタをカウントアップす
る。 【００２９】ステップ11では、前記ステップ２で計測さ
れた総失火判定回数相当値である機関１の累積回転回数
ｎが所定値ｎ0 以上に達したか否かを判定する。達した
(ｎ≧ｎ0 ) と判定された場合は、ステップ12へ進み、
前記総失火判定回数中に失火有りと判定された総失火数
ｍを、前記各気筒の気筒別失火カウンタのカウント値
と、複数気筒失火カウンタのカウント値と、を合計して
求める。ここで、気筒別失火カウンタの機能が気筒弁失
火回数検出手段を構成する。 【００３０】ステップ13では、前記総失火数ｍが所定値
ｍ0 以上であるか否かを判定する。そして、ｍ≧ｍ0 と
判定されたときは、単一気筒乃至複数気筒の失火がある
と診断してステップ14へ進む。ステップ14では、各気筒
別カウンタのカウント値の中、１つの気筒別カウンタの
カウント値のみが、所定値ｍ1 以上であるか否かを判定
する。 【００３１】そして、ステップ14の条件が満たされてい
る場合は、単一の所定気筒が失火しているとの診断を下
した後、ステップ15へ進む。ステップ15では、失火有り
と診断されたときに記憶されるＮＧコードが、既に記憶
されているか否かを判定する。ここで、失火有り (Ｎ
Ｇ) の診断コードは、各気筒 (♯１〜♯４) が単独で失
火していると診断されたときに記憶される♯１〜♯４気
筒別のＮＧコードと、後述するようにして複数気筒が失
火していると診断されたときに記憶される複数気筒ＮＧ
コードとがある。 【００３２】ステップ15でまだＮＧコードが記憶されて
いないと判定されたときは、ステップ16へ進んで、今回
診断された所定の単一気筒のＮＧコードを記憶する。ま
た、ステップ15で既にＮＧコードが記憶されていると判
定されたときは、ステップ17へ進み、該記憶されている
ＮＧコードでＮＧと診断されている気筒が、今回ＮＧと
診断された気筒と同一であるか否かを判定する。尚、記
憶されているＮＧコードが複数気筒ＮＧコードの場合
は、当然非同一と判定される。 【００３３】そして、ステップ17で、ＮＧコードに記憶
されているＮＧ気筒と今回診断されたＮＧ気筒とが同一
であると判定された場合には、この状態を維持したまま
ステップ20へ進む。一方、ステップ14で各気筒別カウン
タのカウント値の中、１つの気筒別カウンタのカウント
値のみが、所定値ｍ1 以上である条件が満たされていな
いと判定された場合は、複数気筒が失火していると診断
する。したがって、該ステップ14の機能が分別診断手段
を構成する。 【００３４】また、ステップ17で、該記憶されているＮ
ＧコードでＮＧと診断されている気筒が、ステップ10で
ＮＧと診断されている気筒と非同一と判定された場合
も、複数気筒が失火していると診断する。そして、上記
のように複数気筒が失火していると診断されたときは、
ステップ18へ進み、前回のＮＧコードを削除した後、ス
テップ19へ進んで、複数気筒ＮＧコードを記憶する。 【００３５】したがって、前記ステップ16〜ステップ19
の機能が、診断結果選択手段を構成する。以上のように
して、ステップ17の判定で現状の気筒別ＮＧコードを維
持するとき、ステップ16で気筒別ＮＧコード又はステッ
プ19で複数気筒ＮＧコードを記憶したときは、その後ス
テップ20へ進んで前記機関回転カウンタの機関累積回転
回数ｎをクリアする。 【００３６】このようにすれば、一旦単一気筒が失火し
ていると診断されてＮＧコードが記憶された場合でも、
その後複数気筒が失火していると診断された場合には、
前記単一気筒失火のＮＧコードを削除してから、複数気
筒失火のＮＧコードのみが残されるため、サービスマン
に、該複数気筒失火のＮＧ表示のみを見させて、失火し
ている複数気筒を確実に修理させることができる。 【００３７】次に、前記失火パラメータを算出するルー
チンを、図５のフローチャートに従って説明する。ステ
ップ21では、前記ピックアップ13からリングギア12の歯
を通過する毎に発生する信号が、発生したか否かを判定
し、発生したときにステップ22へ進んで歯数計測用のカ
ウンターによりカウントアップする。 【００３８】ステップ23では、タイマーにより前記通過
歯数が後述する所定クランク角相当の値に達する毎に要
する時間を計測する。ステップ24では、前記カウンター
のカウント値が各気筒の行程位相差に相当するクランク
角［720 °／４＝180 °］に達したか否かを判定し、達
したときにステップ25へ進み、タイマーの計測値を読み
込んでクランク角180 °の回転に要した時間を最新のＴ
ＩＮＴ１として記憶し、該最新値を含めた過去７回分の
ＴＩＮＴ１〜ＴＩＮＴ７を残しておく。 【００３９】ステップ26では、前記歯数計測用カウンタ
ー及び前記タイマーの値を夫々リセットする。ステップ
27では、次式により、失火パラメータＭＩＳＡを演算す
る。 ＭＩＳＡ＝［３× (ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ７) ＋ (ＴＩ
ＮＴ６−ＴＩＮＴ３) ］／ＴＩＮＴ７3 次に、第２の実施形態に係る診断ルーチンを、図６のフ
ローチャートに従って説明する。 【００４０】前記第１の実施形態は、相互に関連性のあ
る２つの診断結果の中、一方の診断結果が他方の診断結
果を包括する内容であったが、第２の実施形態は、一方
の診断結果が他方の診断結果をもたらす原因となる内容
であるものである。ステップ31では、所定の診断を許可
する許可条件が成立しているか否かを判定する。 【００４１】前記診断許可条件が成立していると判定さ
れた場合は、ステップ32へ進んで当該診断を行う。ステ
ップ33では、前記診断の結果がＯＫかＮＧかを判定す
る。そして、前記診断結果がＮＧと判定された場合は、
ステップ34へ進み、前記診断と関連性のある別の診断結
果が既に記憶されていて、その診断結果がＮＧであるか
否かを判定する。 【００４２】ステップ34で、前記ＮＧである別の診断結
果が記憶されていないと判定された場合は、ステップ35
へ進んで今回の診断結果 (ＮＧ) を記憶する。また、ス
テップ34で前記ＮＧである別の診断結果が記憶されてい
ると判定された場合はステップ36へ進み、今回の診断結
果のＮＧが前記別の診断結果のＮＧより優先順位が高い
か否かを判定する。 【００４３】そして、今回の診断結果のＮＧの方が優先
順位が高ければ、ステップ37へ進んで、今回の診断結果
のＮＧで前記別の診断結果のＮＧを書き換える。ここ
で、前記優先順位について説明する。診断により、その
判定に要する時間は様々である。例えば、対象Ａの診断
は５秒で判定され、対象Ｂの診断は５分で判定されると
し、一方、対象ＢがＮＧでその診断結果がＮＧである場
合は、対象Ａの診断では必ずＮＧと判定されるとする。
つまり、対象ＢのＮＧが対象ＡのＮＧの原因となってい
る場合であり、その場合、対象Ｂの診断結果ＮＧは対象
Ａの診断結果ＮＧより優先順位が高いといえる。例え
ば、対象ＢのＮＧが所定気筒の燃料供給系の不良であ
り、対象ＡのＮＧが前記所定気筒の失火である場合等が
相当する。 【００４４】上記の場合、まず、診断時間の短い対象Ａ
のＮＧ (所定気筒が失火有りの診断) 判定が記憶され、
その後診断時間の長い対象ＢのＮＧ (前記所定気筒の燃
料供給系の不良) 判定がなされると、優先順位の高い対
象ＢのＮＧ判定に書き換えられるのである。このように
すれば、他の診断結果ＮＧの原因となる診断結果ＮＧの
みが残される結果、サービスマンは、最初から該診断結
果ＮＧの情報のみを得て、速やかに該ＮＧの根本原因を
除去する処置をとることができ、修理の効率と信頼性が
向上する。 【００４５】次に、前記第２の実施形態と似た考え方に
基づく第３の実施形態について説明する。本実施形態
は、所定の診断結果が、他の診断結果がＯＫであること
を条件としてＮＧとされる内容であるものである。例え
ば、所定の診断結果が既述した失火診断で、他の診断結
果が該失火診断に用いるリングギアセンサ (前記リング
ギアの歯の通過を検出してクランク角を検出するピック
アップ等で構成されるセンサ) の故障診断の結果である
場合等が相当する。その場合、失火診断よりリングギア
センサの故障診断の方が時間が掛かるので、失火診断の
方が先に診断結果が下されるが、該診断結果が失火有り
とのＮＧ結果である場合、そのＮＧ結果は、リングギア
センサが正常でなければ信頼性がない。そこで、失火Ｎ
Ｇ診断結果が下されてもリングギアセンサの診断結果で
ＯＫの診断結果が下されるのを待って、失火ＮＧ診断結
果を残すようにする。 【００４６】図７は、第３の実施形態に係る診断ルーチ
ンのフローチャートを示す。ステップ41〜ステップ43で
は、前記図６のステップ31〜ステップ33と同様にして所
定の診断を行い、該診断の結果がＮＧであるか否かを判
定する。そして、診断結果 (例えば失火診断結果) がＮ
Ｇであるときにステップ44へ進み、関連性のある他の診
断 (例えばリングギアセンサの診断) の結果を判定す
る。 【００４７】前記他の診断の結果がＯＫである場合は、
ステップ45へ進んで前記所定の診断におけるＮＧ判定を
記憶する。即ち、前記所定の診断結果ＮＧが、前記他の
診断結果がＯＫでなければ信頼性が乏しいような場合
は、該ＯＫ判定が下されたときのみ、所定の診断結果Ｎ
Ｇを残すものであり、これによって、残された診断結果
ＮＧの信頼性が向上し、信頼性の乏しいＮＧ診断結果に
基づくサービスマンの非効率的な作業を回避できる。
断等を診断する診断装置に関し、特に適切な処置が施さ
れるように診断結果を下すようにした技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の診断装置例えば内燃機関の失火診
断装置として、機関の回転変動率に基づいて失火パラメ
ータを算出し、該失火パラメータを判定レベルと比較し
て各気筒の燃焼行程毎に失火の有無を判定し、失火と判
定される頻度によって失火診断を行うようにしたものが
ある。 【０００３】また、単一気筒が失火しているのか、複数
気筒が失火しているのかを判別して診断することも行わ
れている (特開平４−９６３５号等参照) 。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記のように単一気筒
の失火と複数気筒の失火とを判別して診断する装置にお
いては、最初にある気筒が失火して該単一の所定気筒が
失火していると診断された後、他の気筒も失火して複数
気筒が失火していると診断されるのが通常である。 【０００５】その場合、従来は、所定の単一気筒が失火
しているとの診断結果と、複数気筒が失火しているとの
診断結果が同時に残されて表示されるか、あるいは異な
る単一気筒が失火しているとの診断結果の表示が複数同
時になされることとなる (前記特開平４−９６３５号)
。このような状況では、例えば♯１気筒の失火診断結
果と複数気筒の失火診断結果とが残されていたり、♯１
気筒の失火診断結果と♯４気筒の失火診断結果との２つ
の失火診断結果が残されていたりする場合、サービスマ
ンが１つの気筒、例えば♯１気筒の失火診断結果のみを
みて該♯１気筒のみ修理し、他の失火気筒については修
理がなされないまま終了してしまう可能性があった。 【０００６】その他の診断装置においても、相互に関連
する複数の診断結果について全ての診断結果が残されて
しまうと、却って診断結果への対処が適切になされない
ようなことがある。本発明は、このような従来の問題点
に鑑みなされたもので、相互に関連する複数の診断結果
について必要な診断結果のみを優先して残すことによ
り、診断結果を正確に、かつ、容易に判別して適切に対
処できるようにした診断装置を提供することを目的とす
る。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【００１２】【課題を解決するための手段】 このため、本発明は、図
１に示すように、 内燃機関の失火の診断装置であって、
各気筒の燃焼行程毎に気筒と対応させて失火の有無を判
定する失火判定手段と、前記失火判定手段による総失火
判定回数に相当する値を計測する総失火判定回数計測手
段と、前記失火判定手段による気筒別に失火と判定され
た回数を計測する気筒別失火回数計測手段と、前記総失
火判定回数計測手段により計測された総失火判定回数相
当値に対する前記気筒別失火回数計測手段により計測さ
れた気筒別に失火有りと判定された回数の割合が所定以
上である単一の気筒が存在したときに、該所定の単一気
筒が失火していると診断し、それ以外のときは複数気筒
が失火していると診断する分別診断手段と、前記分別診
断手段による所定の単一気筒について失火有りとの診断
結果と、複数気筒について失火有りとの診断結果が同時
に存在するときに、後者の診断結果のみを選択して残す
診断結果選択手段と、 を含んで構成したことを特徴とす
る。相互に関連性のある複数の診断結果が下されたとき
に、他の診断結果に優先して必要性の高い所定の診断結
果のみを選択して残すようにしたことを特徴とする。 【００１３】失火判定手段により、各気筒の燃焼行程毎
に気筒と対応させて失火の有無を判定し、総失火判定回
数計測手段により、機関の回転回数等の総失火判定回数
に相当する値を計測し、気筒別失火回数計測手段によ
り、気筒別に失火有りと判定された回数を計測する。分
別診断手段は、総失火判定回数相当値に対する気筒別に
失火有りと判定された回数の割合が所定以上である単一
の気筒が存在したときに、該所定の単一気筒が失火して
いると診断し、それ以外のときは複数気筒が失火してい
ると、分別して診断する。 【００１４】そして、前記診断結果選択手段が、所定の
単一気筒が失火されていると診断された後に、複数気筒
が失火していると診断されたときに、後者の診断結果の
みを残す。 【００１５】 【発明の効果】本発明によれば、複数気筒が失火してい
るときには、複数気筒の診断結果のみが残るので、単一
の気筒の故障だけを修理するようなことを回避できる。 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。一実施形態を示す図２以降におい
て、内燃機関１は４気筒機関とし、点火順序は♯１→♯
３→♯４→♯２とする。コントロールユニット10はマイ
クロコンピュータを内蔵し、各種センサからの信号に基
づいて演算処理を行い、機関の各気筒 (♯１〜♯４) 毎
に設けられている燃料噴射弁２及び点火コイル３の作動
を制御する。 【００２０】前記各種のセンサとしては、クランク角セ
ンサ11、エアフローメータ12、水温センサ13、吸気温度
センサ14などが設けられている。クランク角センサ11
は、クランク角180 °毎の基準信号と単位クランク角
(１〜２°) 毎の単位信号とを出力し、これらにより、
クランク角を検出しうると共に、機関回転速度Ｎを検出
可能である。また、基準信号には気筒判別信号が含まれ
ており、例えば♯１気筒に対応する基準信号のパルス幅
を長くするなどして、気筒判別を可能としてある。 【００２１】エアフローメータ12は、例えば熱線式で、
吸入空気流量Ｑを検出可能である。水温センサ13は、機
関１の冷却水温度Ｔｗを検出する。吸気温度センサ14
は、吸気温度ＴQ を検出する。ここにおいて、コントロ
ールユニット10は、吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎと
に基づいて基本燃料噴射量ＴP ＝ｋ・Ｑ／Ｎ (ｋは定
数) を演算し、これに各種補正を施して最終的な燃料噴
射量ＴI ＝ＴP ・ＣＯＥＦ (ＣＯＥＦは各種補正係数)
を定め、このＴI に相当するパルス幅の駆動パルス信号
を機関回転に同期した所定のタイミングで各気筒の燃料
噴射弁２に出力して、燃料噴射を行わせる。 【００２２】また、コントロールユニット10は、機関回
転速度Ｎと基本燃料噴射量ＴP とに基づいて点火時期を
定め、そのタイミングで点火コイル３の作動を制御して
点火を行わせる。また、前記クランク角センサ11とは別
に、機関１のクランク軸端部に連結されたリングギア15
の外周側に近接して該リングギア15の歯が通過する毎に
信号を発生するピックアップ15を設け、該ピックアップ
16からの信号をコントロールユニット10に入力する。 【００２３】以下に、コントロールユニット10による失
火診断のルーチンを、図３及び図４に示したフローチャ
ートに従って説明する。ステップ１では、機関の運転状
態に基づいて失火検出許可条件が成立しているか否かを
判定する。具体的な判定条件としては、スタータスイッ
チＯＦＦ後の経過時間が所定時間を経過した後であり、
水温Ｔｗが所定範囲内にあり、かつ、吸気温度ＴQ が所
定値以上であること等であり、これらの条件が全て満た
されているときに失火検出が許可される。 【００２４】ステップ２では、前記失火検出が許可され
て後述するように失火判定が行われる総失火判定回数に
相当する値を計測するため、機関１が１回転する毎に累
積回転回数ｎを機関回転カウンタによりカウントする。
このステップ２の機能が、総失火判定回数計測手段に相
当する。ステップ３では、各気筒の燃焼行程毎に失火パ
ラメータＭＩＳＡを算出する。具体的な失火パラメータ
ＭＩＳＡの算出は、図５のサブルーチンに示すとおりで
あり、該算出については後述する。 【００２５】ステップ４では、現在の機関回転速度Ｎｅ
及び負荷 (基本燃料噴射量ＴP 等)で定まる運転領域に
対応した失火判定用の基準値を、マップから読み込む。
ステップ５では、前記ステップ３で算出された失火パラ
メータＭＩＳＡの値が、前記基準値を中心として次式の
ように設定された所定の判定レベルの範囲内に属してい
るか否かを判定する。 【００２６】基準値×0.75≦ＭＩＳＡ≦基準値×1.25 そして、ＭＩＳＡの値が前記判定レベルの範囲内に属し
ていると判定された場合は、ステップ６へ進んで対応す
る失火判定対象気筒が失火有りと判定し、当該気筒の失
火判定回数をカウントする気筒別失火カウンタをカウン
トアップする。ここで、対応する失火判定対象気筒の判
別は、前記クランク角センサ11の気筒判別信号により行
う。 【００２７】ステップ７以下では、複数気筒失火の検出
を行う。これは、まず、ステップ７で、ステップ５と同
様であるが、単一気筒失火判定時の範囲より拡げて次式
のように設定した所定の判定レベル範囲内に失火パラメ
ータＭＩＳＡが属するか否かを判定する。 基準値×0.60≦ＭＩＳＡ≦基準値×1.40 ＭＩＳＡの値が前記判定レベルの範囲内に属していると
判定された場合は、該気筒が失火していると判定し、ス
テップ８へ進んで上記のようにして判定された全気筒の
過去１乃至複数回分の失火判定履歴をメモリに記憶して
おく。 【００２８】そして、ステップ９へ進んで前記失火判定
履歴の中で失火有りとの判定回数が所定値以上 (例えば
全４気筒１回ずつ計４回の中の２回以上あるいは計８回
の中の４回以上等) あるか否かを判定し、あると判定さ
れたときはステップ10へ進んで、複数気筒の失火回数を
カウントする複数気筒失火カウンタをカウントアップす
る。 【００２９】ステップ11では、前記ステップ２で計測さ
れた総失火判定回数相当値である機関１の累積回転回数
ｎが所定値ｎ0 以上に達したか否かを判定する。達した
(ｎ≧ｎ0 ) と判定された場合は、ステップ12へ進み、
前記総失火判定回数中に失火有りと判定された総失火数
ｍを、前記各気筒の気筒別失火カウンタのカウント値
と、複数気筒失火カウンタのカウント値と、を合計して
求める。ここで、気筒別失火カウンタの機能が気筒弁失
火回数検出手段を構成する。 【００３０】ステップ13では、前記総失火数ｍが所定値
ｍ0 以上であるか否かを判定する。そして、ｍ≧ｍ0 と
判定されたときは、単一気筒乃至複数気筒の失火がある
と診断してステップ14へ進む。ステップ14では、各気筒
別カウンタのカウント値の中、１つの気筒別カウンタの
カウント値のみが、所定値ｍ1 以上であるか否かを判定
する。 【００３１】そして、ステップ14の条件が満たされてい
る場合は、単一の所定気筒が失火しているとの診断を下
した後、ステップ15へ進む。ステップ15では、失火有り
と診断されたときに記憶されるＮＧコードが、既に記憶
されているか否かを判定する。ここで、失火有り (Ｎ
Ｇ) の診断コードは、各気筒 (♯１〜♯４) が単独で失
火していると診断されたときに記憶される♯１〜♯４気
筒別のＮＧコードと、後述するようにして複数気筒が失
火していると診断されたときに記憶される複数気筒ＮＧ
コードとがある。 【００３２】ステップ15でまだＮＧコードが記憶されて
いないと判定されたときは、ステップ16へ進んで、今回
診断された所定の単一気筒のＮＧコードを記憶する。ま
た、ステップ15で既にＮＧコードが記憶されていると判
定されたときは、ステップ17へ進み、該記憶されている
ＮＧコードでＮＧと診断されている気筒が、今回ＮＧと
診断された気筒と同一であるか否かを判定する。尚、記
憶されているＮＧコードが複数気筒ＮＧコードの場合
は、当然非同一と判定される。 【００３３】そして、ステップ17で、ＮＧコードに記憶
されているＮＧ気筒と今回診断されたＮＧ気筒とが同一
であると判定された場合には、この状態を維持したまま
ステップ20へ進む。一方、ステップ14で各気筒別カウン
タのカウント値の中、１つの気筒別カウンタのカウント
値のみが、所定値ｍ1 以上である条件が満たされていな
いと判定された場合は、複数気筒が失火していると診断
する。したがって、該ステップ14の機能が分別診断手段
を構成する。 【００３４】また、ステップ17で、該記憶されているＮ
ＧコードでＮＧと診断されている気筒が、ステップ10で
ＮＧと診断されている気筒と非同一と判定された場合
も、複数気筒が失火していると診断する。そして、上記
のように複数気筒が失火していると診断されたときは、
ステップ18へ進み、前回のＮＧコードを削除した後、ス
テップ19へ進んで、複数気筒ＮＧコードを記憶する。 【００３５】したがって、前記ステップ16〜ステップ19
の機能が、診断結果選択手段を構成する。以上のように
して、ステップ17の判定で現状の気筒別ＮＧコードを維
持するとき、ステップ16で気筒別ＮＧコード又はステッ
プ19で複数気筒ＮＧコードを記憶したときは、その後ス
テップ20へ進んで前記機関回転カウンタの機関累積回転
回数ｎをクリアする。 【００３６】このようにすれば、一旦単一気筒が失火し
ていると診断されてＮＧコードが記憶された場合でも、
その後複数気筒が失火していると診断された場合には、
前記単一気筒失火のＮＧコードを削除してから、複数気
筒失火のＮＧコードのみが残されるため、サービスマン
に、該複数気筒失火のＮＧ表示のみを見させて、失火し
ている複数気筒を確実に修理させることができる。 【００３７】次に、前記失火パラメータを算出するルー
チンを、図５のフローチャートに従って説明する。ステ
ップ21では、前記ピックアップ13からリングギア12の歯
を通過する毎に発生する信号が、発生したか否かを判定
し、発生したときにステップ22へ進んで歯数計測用のカ
ウンターによりカウントアップする。 【００３８】ステップ23では、タイマーにより前記通過
歯数が後述する所定クランク角相当の値に達する毎に要
する時間を計測する。ステップ24では、前記カウンター
のカウント値が各気筒の行程位相差に相当するクランク
角［720 °／４＝180 °］に達したか否かを判定し、達
したときにステップ25へ進み、タイマーの計測値を読み
込んでクランク角180 °の回転に要した時間を最新のＴ
ＩＮＴ１として記憶し、該最新値を含めた過去７回分の
ＴＩＮＴ１〜ＴＩＮＴ７を残しておく。 【００３９】ステップ26では、前記歯数計測用カウンタ
ー及び前記タイマーの値を夫々リセットする。ステップ
27では、次式により、失火パラメータＭＩＳＡを演算す
る。 ＭＩＳＡ＝［３× (ＴＩＮＴ６−ＴＩＮＴ７) ＋ (ＴＩ
ＮＴ６−ＴＩＮＴ３) ］／ＴＩＮＴ７3 次に、第２の実施形態に係る診断ルーチンを、図６のフ
ローチャートに従って説明する。 【００４０】前記第１の実施形態は、相互に関連性のあ
る２つの診断結果の中、一方の診断結果が他方の診断結
果を包括する内容であったが、第２の実施形態は、一方
の診断結果が他方の診断結果をもたらす原因となる内容
であるものである。ステップ31では、所定の診断を許可
する許可条件が成立しているか否かを判定する。 【００４１】前記診断許可条件が成立していると判定さ
れた場合は、ステップ32へ進んで当該診断を行う。ステ
ップ33では、前記診断の結果がＯＫかＮＧかを判定す
る。そして、前記診断結果がＮＧと判定された場合は、
ステップ34へ進み、前記診断と関連性のある別の診断結
果が既に記憶されていて、その診断結果がＮＧであるか
否かを判定する。 【００４２】ステップ34で、前記ＮＧである別の診断結
果が記憶されていないと判定された場合は、ステップ35
へ進んで今回の診断結果 (ＮＧ) を記憶する。また、ス
テップ34で前記ＮＧである別の診断結果が記憶されてい
ると判定された場合はステップ36へ進み、今回の診断結
果のＮＧが前記別の診断結果のＮＧより優先順位が高い
か否かを判定する。 【００４３】そして、今回の診断結果のＮＧの方が優先
順位が高ければ、ステップ37へ進んで、今回の診断結果
のＮＧで前記別の診断結果のＮＧを書き換える。ここ
で、前記優先順位について説明する。診断により、その
判定に要する時間は様々である。例えば、対象Ａの診断
は５秒で判定され、対象Ｂの診断は５分で判定されると
し、一方、対象ＢがＮＧでその診断結果がＮＧである場
合は、対象Ａの診断では必ずＮＧと判定されるとする。
つまり、対象ＢのＮＧが対象ＡのＮＧの原因となってい
る場合であり、その場合、対象Ｂの診断結果ＮＧは対象
Ａの診断結果ＮＧより優先順位が高いといえる。例え
ば、対象ＢのＮＧが所定気筒の燃料供給系の不良であ
り、対象ＡのＮＧが前記所定気筒の失火である場合等が
相当する。 【００４４】上記の場合、まず、診断時間の短い対象Ａ
のＮＧ (所定気筒が失火有りの診断) 判定が記憶され、
その後診断時間の長い対象ＢのＮＧ (前記所定気筒の燃
料供給系の不良) 判定がなされると、優先順位の高い対
象ＢのＮＧ判定に書き換えられるのである。このように
すれば、他の診断結果ＮＧの原因となる診断結果ＮＧの
みが残される結果、サービスマンは、最初から該診断結
果ＮＧの情報のみを得て、速やかに該ＮＧの根本原因を
除去する処置をとることができ、修理の効率と信頼性が
向上する。 【００４５】次に、前記第２の実施形態と似た考え方に
基づく第３の実施形態について説明する。本実施形態
は、所定の診断結果が、他の診断結果がＯＫであること
を条件としてＮＧとされる内容であるものである。例え
ば、所定の診断結果が既述した失火診断で、他の診断結
果が該失火診断に用いるリングギアセンサ (前記リング
ギアの歯の通過を検出してクランク角を検出するピック
アップ等で構成されるセンサ) の故障診断の結果である
場合等が相当する。その場合、失火診断よりリングギア
センサの故障診断の方が時間が掛かるので、失火診断の
方が先に診断結果が下されるが、該診断結果が失火有り
とのＮＧ結果である場合、そのＮＧ結果は、リングギア
センサが正常でなければ信頼性がない。そこで、失火Ｎ
Ｇ診断結果が下されてもリングギアセンサの診断結果で
ＯＫの診断結果が下されるのを待って、失火ＮＧ診断結
果を残すようにする。 【００４６】図７は、第３の実施形態に係る診断ルーチ
ンのフローチャートを示す。ステップ41〜ステップ43で
は、前記図６のステップ31〜ステップ33と同様にして所
定の診断を行い、該診断の結果がＮＧであるか否かを判
定する。そして、診断結果 (例えば失火診断結果) がＮ
Ｇであるときにステップ44へ進み、関連性のある他の診
断 (例えばリングギアセンサの診断) の結果を判定す
る。 【００４７】前記他の診断の結果がＯＫである場合は、
ステップ45へ進んで前記所定の診断におけるＮＧ判定を
記憶する。即ち、前記所定の診断結果ＮＧが、前記他の
診断結果がＯＫでなければ信頼性が乏しいような場合
は、該ＯＫ判定が下されたときのみ、所定の診断結果Ｎ
Ｇを残すものであり、これによって、残された診断結果
ＮＧの信頼性が向上し、信頼性の乏しいＮＧ診断結果に
基づくサービスマンの非効率的な作業を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態のシステム構成を示す
図。 【図３】同上実施形態の失火診断ルーチンの前段を示す
フローチャート。 【図４】同上実施形態の失火診断ルーチンの後段を示す
フローチャート。 【図５】同上失火診断ルーチンにおいて失火パラメータ
を算出するサブルーチンを示すフローチャート。 【図６】第２の実施形態の診断ルーチンを示すフローチ
ャート。 【図７】第３の実施形態の診断ルーチンを示すフローチ
ャート。 【符号の説明】 １ 内燃機関 10 コントロールユニット 14 リングギア 15 ピックアップ
図。 【図３】同上実施形態の失火診断ルーチンの前段を示す
フローチャート。 【図４】同上実施形態の失火診断ルーチンの後段を示す
フローチャート。 【図５】同上失火診断ルーチンにおいて失火パラメータ
を算出するサブルーチンを示すフローチャート。 【図６】第２の実施形態の診断ルーチンを示すフローチ
ャート。 【図７】第３の実施形態の診断ルーチンを示すフローチ
ャート。 【符号の説明】 １ 内燃機関 10 コントロールユニット 14 リングギア 15 ピックアップ
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(56)参考文献 特開 平４−9635（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−164034（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−65847（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−323189（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−166951（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−43255（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−121237（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−210235（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−326617（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−61743（ＪＰ，Ａ)
特公 昭51−20787（ＪＰ，Ｂ１)
特表 平６−508220（ＪＰ，Ａ)
米国特許5576963（ＵＳ，Ａ)
米国特許5606118（ＵＳ，Ａ)
米国特許5631831（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 15/00
F02D 45/00
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】【請求項１】 内燃機関の失火の診断装置であって、 各気筒の燃焼行程毎に気筒と対応させて失火の有無を判
定する失火判定手段と、 前記失火判定手段による総失火判定回数に相当する値を
計測する総失火判定回数計測手段と、 前記失火判定手段による気筒別に失火と判定された回数
を計測する気筒別失火回数計測手段と、 前記総失火判定回数計測手段により計測された総失火判
定回数相当値に対する前記気筒別失火回数計測手段によ
り計測された気筒別に失火有りと判定された回数の割合
が所定以上である単一の気筒が存在したときに、該所定
の単一気筒が失火していると診断し、それ以外のときは
複数気筒が失火していると診断する分別診断手段と、 前記分別診断手段による所定の単一気筒について失火有
りとの診断結果と、複数気筒について失火有りとの診断
結果が同時に存在するときに、後者の診断結果のみを選
択して残す診断結果選択手段と、 を含んで構成したこと を特徴とする診断装置。
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|---|---|---|---|
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