JPH03275962A - 内燃機関の失火診断装置 - 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、内燃機間の失火診断装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関が失火すると、未燃ガスが排出され、これが後
燃えを起こして、排気通路に設けられた触媒が焼損され
る。

もって、失火の検出が必要で、その方法として、従来よ
り、クランク角センサからの基準パルス信号等に基づい
て定められる爆発行程における所定クランク角区間の時
間周期を計時し、他気筒のそれと比較することにより、
失火を診断するようにしている。

つまり、何れかの気筒に失火が生じると、回転が落ちる
ので、周期が長くなることを監視するようにしている。

〈発明が解決しようとする課題） ところで、クランク角センサの設置箇所としては、クラ
ンクシャフト側では、気筒判別が不可能なことから、ク
ランクシャフトからタイミングベルト（チェーン）を介
してその回転が伝達され、クランクシャフト２回転につ
き１回転するカムシャフト側があてられている。

従って、かかるクランク角センサからの信号に基づいて
、時間周期計時用のクランク角区間を定めるようにする
と、加減速時に、タイミングベルトのガタや伸び縮み等
で、クランク角センサから出力される信号（基準パルス
信用や単位パルス信号）の発生時刻と実際のクランク角
との間にズレを生じ、またそのズレが変動し、失火診断
の基準にしている所定クランク角区間に狂いが生して、
時間周期の計時が不正確になり、失火有無の誤診断をし
てしまうという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、正確な診断ができる内
燃機関の失火診断装置を提供するごとを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成ノるため乙こ、本発明は、機関のクラ
ンクシャフトにより駆動されてクランクシャツ（・２四
転につき１回転するシャフトの回転に周期して少なくと
もクランク角で７２０”　／　ｎ　（ｎは気筒数）毎の
基準パルス信号を出力するクランク角センサとは別に、
クランクシャフトの回転に直接同期して微小クランク角
毎の補助パルス信号を出力するビックアンプ式センサを
設けると扶に、前記クランク角センサからの基準パルス
信号の発生により前記ピックアップ式センサからの補助
パルス信号の計数を開始して第１の所定数の計数終了時
に第１の信号を出力する第１の計数１段と、前記第１の
信号の発生により前記ピックアンプ】−℃センサからの
補助パルス信号の計数を開始して第２の所定数の計数終
了時に第２の信号を出力する第２の計数手段と、前記第
１の信号の発生から前記第２の信号の発生までの時間を
計時する計時手段と、前記計時した時間の変化状態より
失火気筒の有無を判定する失火判定手段とを設ける構成
とする。

く作用〉 上記のＩｆｆによると、クランク角センサからの基準パ
ルス信号の発生時を基準として１．クランクシャフトに
直接同期して出力される補助パルス信号の計数を行って
、第１の所定数計数後に、第１の信号を出力して、計時
開始タイもングを定める。

次に、第１の信号の発生から更に補助パルス信号の計数
を行って、第２の所定数の計数後に、第２の信号を出力
して、計時終丁タイミングを定める。

このようにして、計時開始タイミングと計時開始タイ逅
ングとを定め、この間の時間を計時し、この時間の変化
状態に基づいて失火気筒の有無を判定する。

つまり、クランクシャフトの回転に直接同期し２で出力
される信号に基づいて、失火気筒の有無の判定を実施す
ることができる。

更に、クランク角センサからの基準パルス信号の発生時
を基準として、第１の所定数の計数を実行して、計時開
始タイミングを定めることにより、大火気筒の有無の判
定に使用するクランク角区間を、判定に最適なように、
即ち、失火の影響が最も現れやすい区間に設定すること
ができる。

尚、クランク角センサからの基準パルス信号の発生時は
、クランク角に対しズレを生しることがあるが、クラン
ク角区間が一定であれば、問題はない。

（実施例〉 以下に、本発明に係る一実施例を第１！２４〜第４図Ｇ
こ基づいて説明する。

先ず、第１図を参照しで、システムを説明する。

機関１は、主に、シリンダ２、ピストン３、コンロ・ン
ド４、クランクシャフト５、吸気ハルプロ、排気バルブ
７、カムシャフト８により構成されている。

クランクシャフト５の回転は、その一端に設けられたタ
イミングプーリ９、タイミングベルト１０、タイミング
プーリ１１を介して、クランクシャフト５の２回転につ
き、■回転の割合でカムシャフト８に伝達される。

カムシャフト８には、光電式等のクランク角センサ１２
が設けられており、クランク角センサ１２は、クランク
角で１８０°　（４気筒の場合）毎の基準パルス信号Ｒ
ＥＦ　（気筒判別信号を含む）と、例えば、２°毎の単
位パルス信号ＰＯ３をコントロールユニット１３に出力
する。

また、クランクシャフト５の他端に設けられたフライホ
イール１４の外周の歯付き面に相対させて、ピックアッ
プ式センサ１５が設けられており、クランク角で微小角
（例えば３゛）毎の補助パルス信号ＳＵＢをコントロー
ルユニット１３に出力する。

次に、第２図〜第４図を参照して、コントロールユニッ
）１３にて実行される失火診断を説明する。

第２図及び第３図を参照して、ピックアップ式センサ（
第１図の１５）から出力される補助パルス信号ＳＵＢは
、第１の計数手段としての第１のカウンタ１６及び第２
の計数手段としての第２のカウンタ１７に人力される。

第１のカウンタ１６は、クランク角センサ（第１図の１
２）から出力される基準パルス信号ＲＥＦをトリガとし
て補助パルス信号ＳＵＢの計数を開始する。

そして、その計数値が予め設定しである第１の所定数に
達すると、第１の信号を第２のカウンタ１７に出力する
。

尚、第１の所定数は、基準パルス信号ＲＥＦの発生時か
らほぼ上死点までのクランク角に相当する数として設定
する。

第２のカウンタ１７は、この第１の信号をトリガとして
補助パルス信号５ｔＪＢの計数を開始すると共に、クロ
ックパルスカウンタ１８への出力を立上げる。これは、
実質的に第１の信号と同じである。

そして、第２のカウンタ１７の計数値が予め設定しであ
る第２の所定数に達すると、クロックパルスカウンタ１
８への出力を立下げる。これは、第２の信号となる。

尚、第２の所定数は、上死点から下死点に至るまでのク
ランク角区間に相当する数として設定する。

第■の所定数及び第２の所定数をこのように設定するこ
とで、失火の影響を最も受けやすいクランク角区間（爆
発行程）を、失火気筒の有無の判定に利用することがで
きる。

第２のカウンタ１７の出力は、クロックパルスカウンタ
１８及びマイクロコンピュータ１９に送られる。

クロックパルスカウンタ１８には、クロック（図示せず
）からクロックパルス信号ＣＬＫがゲートを介して人力
されており、第２のカウンタ１７から出力される信号の
立上がり（第ｉの信号）から立下がり（第２の信号）ま
での時間を、その間、ゲートを開いてクロックパルス信
号ＣＬＫを計数することにより計時する。

そして、マイクロコンピュータ１９にて、クロックパル
スカウンタ１８のカウンタ値を、第２のカウンタ１７か
ら出力される信号に同期して読込み、ソフトウェア的に
、後述する方法で処理する。

つまり、第４図のフローチャートに示すように、ステッ
プｌ（図中Ｓｌと記す。以下同様。）では、第２のカウ
ンタ１７から出力される信号の判定を行い、立上がりの
とき、つまり第１の信号のとき、ステップ２に進んで、
クロックパルスカウンタ１８の現在のカウンタ値ＣＩを
読み込んで、これを−時記憶し、このルーチンを終了す
る。

また、ステップｌの判定で、立下がりのとき、つまり、
第２の信号のとき、ステップ３に進んで、クロックパル
スカウンタ１８の現在のカウンタ値Ｃ２を読み込んで、
ステップ４で、カウンタ値Ｃ２から、ステップ２で一時
記憶したカウンタ値Ｃ１を減算して、第１の信号発生時
と第２の信号発生時の時間Ｔを求める。

そして、ステップ５に進み、前回の時間Ｔ−１と時間Ｔ
との差ＩＴ−Ｔ−’ｌを、予め設定しである所定値Ａと
比較して、Ｉ　Ｔ−Ｔ−’　ｌ　＞Ａのときは、失火気
筒ありと判定して、ステップ６で、警報ランプを点灯す
る等の警報出力をする。

尚、この際、失火気筒の特定は、基準パルス信号に含ま
れる気筒判別信号により可能であるので、警報は、気筒
別の表示が可能である。

また、所定値Ａは、失火が発生しない正常な燃焼のとき
に生じうる時間差の変動の限界値に相当する。

そして、ＩＴ　−Ｔ−’　ｌ≦Ａのときは、失火気筒な
しと判定して、このままこのルーチンを終−ｒする。

ここで、クロンクバルスカウンタ１８と共に、ステップ
１〜４が計時手段に相当と７、ステップ５゜６が失火判
定手段に相当する。

尚、本実施例では、時間Ｔと前回の時間１゛１との差を
所定値Ａと比較することによって、失火気筒の有無を判
定したが、その他に、時間Ｔと前回の時間Ｔ″ｌとの比
Ｔ／Ｔ−’を所定値Ｂと比較するようにしてもよく、更
に、気筒数分の時間（例えばＴ、、Ｔ、、Ｔ、、Ｔ、；
４気筒の場合）を求めて、判定する気筒の爆発行程に相
当する時間（例えば、Ｔ、）をそれ以外の気筒の爆発行
程に相当する時間の平均値（例えば、（Ｔ２　＋Ｔ３　
＋Ｔ４　）／３）と比較することにより、失火気筒の有
無の判定を行う等、種々の方法が利用できる。

〈発明の効果〉 以上説明Ｌ７たように、本発明乙４丁よると、クランク
シャフトの回転をタイミングベルト等を介して伝達され
るシャフトから検出するクランク角センサからの信号で
はなく、クランクシャフトの回転に直接同期した信号を
、ピックアップ式センサから、微小クランク角毎の補助
パルス信１３とし７で出力させるようにしたので、診断
に用いる時間を正確に計時でき、確実な失火診断を行う
ことができる。

また、第２の所定数の計数を開始づる前に、第１の所定
数の計数を実施することで、失火気筒の有無の診断に最
も有効なりランク角区間（具体的には、爆発行程に相当
するクランク角区間）を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のシステム図、第２図は
コントロールユニット内のハードウェア構成図、第３図
は信号波形図、第４図は診断内容を示すフローチャート
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関のクランクシャフトにより駆動されてクランクシャ
   フト２回転につき１回転するシャフトの回転に同期して
   少なくともクランク角で７２０°／ｎ（ｎは気筒数）毎
   の基準パルス信号を出力するクランク角センサとは別に
   、クランクシャフトの回転に直接同期して微小クランク
   角毎の補助パルス信号を出力するピックアップ式センサ
   を設けると共に、 前記クランク角センサからの基準パルス信号の発生によ
   り前記ピックアップ式センサからの補助パルス信号の計
   数を開始して第１の所定数の計数終了時に第１の信号を
   出力する第１の計数手段と、前記第１の信号の発生によ
   り前記ピックアップ式センサからの補助パルス信号の計
   数を開始して第２の所定数の計数終了時に第２の信号を
   出力する第２の計数手段と、 前記第１の信号の発生から前記第２の信号の発生までの
   時間を計時する計時手段と、 前記計時した時間の変化状態より失火気筒の有無を判定
   する失火判定手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の失火診断装置。