JPH04265447A

JPH04265447A - 多気筒内燃機関の失火気筒判別装置

Info

Publication number: JPH04265447A
Application number: JP3024497A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Kashiwanuma; 栢沼　信明
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-02-19
Filing date: 1991-02-19
Publication date: 1992-09-21
Also published as: DE4204722A1; DE4204722C2; US5245865A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多気筒内燃機関の失火気
筒判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多気筒内燃機関において或る一つの気筒
が失火すると失火を生じた気筒の爆発行程における機関
回転数が低下し、斯くして失火を生じた気筒の爆発行程
中においてクランクシャフトが一定クランク角度回転す
るのに要する時間が他の気筒におけるよりも長くなる。そこで例えば１番気筒の爆発行程中においてクランクシ
ャフトが一定クランク角度回転するのに要する時間が他
の気筒におけるよりも長くなった場合には１番気筒が失
火したと判断するようにした多気筒内燃機関が公知であ
る（特開昭６２−２２８９２９号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの多気筒内
燃機関ではクランクシャフトと同期して回転せしめられ
かつ外歯を形成したロータと、ロータの外歯に近接配置
されかつ外歯と対面したときに出力パルスを発生する電
磁ピックアップとを具備し、この出力パルスの発生時間
間隔からクランクシャフトが一定クランク角度回転する
のに要する時間を求めている。ところがロータの外歯の
形状は製造誤差が大きく、従って上述のように出力パル
スの発生時間間隔からクランクシャフトが一定クランク
角度回転するのに要する時間を求めるようにした場合に
は失火が生じていなくても例えば１番気筒の爆発行程中
においてクランクシャフトが一定クランク角度回転する
のに要する時間と他の気筒の爆発行程中においてクラン
クシャフトが一定クランク角度回転するのに要する時間
に差異を生ずる。

【０００４】しかしながらこのような差異が生じても通
常失火を生じた気筒の回転数はかなり落ち込むのでこの
差異が比較的大きな設定値以上のときに失火を生じたと
判断すれば誤判断をすることがない。しかしながら機関
高速運転時には爆発行程の時間が短かくなるために失火
を生じても回転数はさほど低下せず、また機関低負荷運
転時にはもともと出力トルクが低いために失火を生じて
も回転数はさほど低下しない。従って上述したように差
異が比較的大きな設定値以上のときに失火を生じたと判
断するようにした場合には機関高速運転時および機関低
負荷運転時に失火の発生を検出することができない。一
方、機関高速運転時および機関低負荷運転時における失
火の発生を検出しうるように設定値を小さくすると、今
度は失火が生じていないのに失火が生じていると誤判断
することになり、斯くしてこの設定値は比較的大きな値
とせざるを得ない。従って結局、機関高速運転時および
機関低負荷運転時のように失火を生じても機関回転数が
さほど低下しない運転領域では失火を検出することがで
きないという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば第１図の発明の構成図に示されるよ
うに、クランクシャフト１２と同期して回転するロータ
１３を具備し、センサ１４により検知可能な複数個の検
知要素を等角度間隔でロータ１３上に形成することによ
りセンサ１４によってクランクシャフト１２の角速度を
検出しうるようにした多気筒内燃機関において、ロータ
１３の同一領域内に形成された検知要素を異なる二つの
気筒の爆発行程の少くとも一部の期間におけるクランク
シャフト角速度を検出するために使用し、これら二つの
気筒の上述の期間におけるクランクシャフト角速度の偏
差を算出する角速度偏差算出手段Ａと、この偏差が設定
値以上のときにクランクシャフト角速度の遅い方の気筒
で失火が生じていると判断する失火気筒判断手段Ｂとを
具備している。

【０００６】

【作用】ロータの同一領域内に形成された検知要素を異
なる二つの気筒の爆発行程の少くとも一部の期間におけ
るクランクシャフト角速度を検出するために使用してい
るのでこれら検知要素に製造誤差があったとしてもいず
れかの気筒が失火しない限り、二つの気筒のクランクシ
ャフト角速度は等しくなる。従って、二つの気筒のクラ
ンクシャフト角速度に偏差が生じればクランクシャフト
角速度の遅い方の気筒で失火が生じていることになる。

【０００７】

【実施例】図２を参照すると、内燃機関１は１番気筒＃
１、２番気筒＃２、３番気筒＃３、４番気筒＃４からな
る４つの気筒を具備する。各気筒は一方では夫々対応す
る枝管２を介してサージタンク３に連結され、他方では
排気マニホルド４に連結される。各枝管２内には夫々燃
料噴射弁５が取付けられる。サージタンク３は吸気ダク
ト６およびエアフローメータ７を介してエアクリーナ８
に連結され、吸気ダクト６内にはスロットル弁９が配置
される。スロットル弁９にはスロットル弁９の開度を検
出するためのスロットルセンサ１０が取付けられ、内燃
機関１の本体には機関冷却水温を検出するための水温セ
ンサ１１が取付けられる。一方、内燃機関１のクランク
シャフト１２にはディスク状のロータ１３が取付けられ
、このロータ１３の外周面にクランク角センサ１４が対
面配置される。また、内燃機関１の本体にはディストリ
ビュータ１５が取付けられ、このディストリビュータ１
５はクランクシャフト１２の１／２の速度で回転するシ
ャフト１６を具備する。このシャフト１６にはディスク
状をなすロータ１７が固定され、このロータ１７の外周
面に上死点センサ１８が対面配置される。クランク角セ
ンサ１４および上死点センサ１８は電子制御ユニット２
０に接続される。

【０００８】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１を介して相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、タイマ２５、入力ポート２６および出力ポ
ート２７を具備する。タイマ２５は電子制御ユニット２
６に電力が供給されるとカウントアップ作用を続行する
フリーラニングカウンタからなり、従ってこのフリーラ
ニングカウンタのカウント値は時刻を表わしていること
になる。エアフローメータ７は吸入空気量に比例した出
力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器２８を介し
て入力ポート２６に入力される。スロットルセンサ１０
はスロットル弁９の開度に比例した出力電圧を発生し、
この出力電圧はＡＤ変換器２９を介して入力ポート２６
に入力される。水温センサ１１は機関冷却水温に比例し
た出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器３０を
介して入力ポート２６に入力される。また、クランク角センサ１４および上死点センサ１８の
出力信号が入力ポート２６に入力される。一方、出力ポ
ート２７は対応する駆動回路３１，３２，３３，３４を
介して１番気筒＃１が失火したことを示す警告灯３５、
２番気筒＃２が失火したことを示す警告灯３６、３番気
筒＃３が失火したことを示す警告灯３７、４番気筒＃４
が失火したことを示す警告灯３８に接続される。

【０００９】図３はロータ１３とクランク角センサ１４
を示している。図３に示す実施例ではロータ１３は３０
度おきに等角度間隔で形成された１２個の外歯４０ａ〜
４０ｌを有し、クランク角センサ１４は外歯４０ａ〜４
０ｌと対面したときに出力パルスを発生する電磁ピック
アップからなる。従って図３に示す実施例では外歯４０
ａ〜４０ｌがクランク角センサ１４により検知可能な検
知要素を構成していることがわかる。クランクシャフト
１２（図２）が回転すると、即ちロータ１３が図３にお
いて矢印方向に回転するとクランク角センサ１４はクラ
ンクシャフト１２が３０度回転する毎に出力パルスを発
生し、この出力パルスが入力ポート２６（図２）に入力
される。一方、図４はロータ１７と上死点センサ１８を
示している。図４に示す実施例ではロータ１７は１個の
突起４１を有し、上死点センサ１４は突起４１と対面し
たときに出力パルスを発生する電磁ピックアップからな
る。前述したようにロータ１７はクランクシャフト１２
（図２）の１／２の回転速度で回転せしめられる。従っ
てクランクシャフト１２が回転すると上死点センサ１８
はクランクシャフト１２が　７２０度回転する毎に出力
パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート（図２）
に入力される。突起４１の位置は例えば１番気筒＃１が
爆発上死点に達したときに上死点センサ１８に対面する
ように配置されており、従って１番気筒＃１が爆発上死
点に達したときに上死点センサ１８は出力パルスを発生
する。

【００１０】次に本発明による失火気筒判別の基本的な
考え方について説明する。いずれかの気筒において失火
を生ずると失火を生じた気筒の爆発行程における機関回
転数が低下する、即ちクランクシャフト１２の角速度が
小さくなる。クランクシャフト１２の角速度が小さくな
るとクランク角センサ１４の出力パルスの発生時間間隔
が長くなり、従ってクランク角センサ１４の出力パルス
の発生時間間隔から失火を生じたか否かを判断すること
ができる。ところで或る気筒の爆発行程におけるクラン
クシャフト角速度の変化を検出するには検出に際して次
の爆発気筒の影響がクランクシャフト角速度に表われな
いようにしなければならない。図２に示されるような４
気筒内燃機関１では爆発が　１８０クランク角度毎に繰
返されるので　１８０クランク角度範囲内におけるクラ
ンク角速度の変化を検出すれば検出に際して次の爆発気
筒の影響がクランクシャフト角速度に表われないことに
なる。　１８０クランク角度範囲内におけるクランクシ
ャフト角速度は図３において互いに反対側に位置する一
対の外歯、例えば４０ａと４０ｇにより発生せしめられ
る出力パルスの時間間隔から求めることができる。

【００１１】ところで図２に示す４気筒内燃機関１の点
火順序は１−３−４−２である。従って図３において１
番気筒＃１の爆発行程におけるクランクシャフト角速度
を外歯４０ａによる出力パルスの発生から外歯４０ｇに
よる出力パルスの発生までの時間間隔から計算するよう
にした場合には、即ち図３において領域Ｉの外歯を利用
して１番気筒＃１の爆発行程におけるクランクシャフト
角速度を計算するようにした場合には３番気筒＃３の爆
発行程におけるクランクシャフト角速度は外歯４０ｇに
よる出力パルスの発生から外歯４０ａによる出力パルス
の発生までの時間間隔に基いて、即ち図３において領域
ＩＩの外歯を利用して計算されることになる。次いで４
番気筒＃４の爆発行程におけるクランクシャフト角速度
は図３の領域Ｉの外歯を利用して計算され、２番気筒＃
２の爆発行程におけるクランクシャフト角速度は図３の
領域ＩＩの外歯を利用して計算される。従って１番気筒
＃１と４番気筒＃４の爆発行程におけるクランクシャフ
ト角速度は図３の同一領域Ｉの外歯を利用して検出され
、２番気筒＃２と３番気筒＃３の爆発行程におけるクラ
ンクシャフト角速度は図３の同一領域ＩＩの外歯を利用
して検出されることになる。

【００１２】従っていずれの気筒においても失火が生じ
ておらず、機関が安定して回転しているときにはたとえ
領域Ｉ内の外歯、即ち外歯４０ａ又は４０ｇの形状又は
位置が正規の形状又は位置からずれていたとしても１番
気筒＃１および４番気筒＃４については検出されたクラ
ンクシャフト角速度は等しくなる。同様に、たとえ領域
ＩＩ内の外歯、即ち外歯４０ａ又は４０ｇの形状又は位
置が正規の形状又は位置からずれていたとしても２番気
筒＃２および３番気筒＃３については検出されたクラン
クシャフト角速度は等しくなる。ところが例えば１番気
筒＃１において失火を生じれば１番気筒＃１について検
出されたクランクシャフト角速度は４番気筒＃４につい
て検出されたクランクシャフト角速度よりも遅くなる。また、２番気筒＃２において失火を生じれば２番気筒＃
２について検出されたクランクシャフト角速度は３番気
筒＃３について検出されたクランクシャフト角速度より
も遅くなる。即ち、同一領域Ｉ又はＩＩの外歯に基いて
計算されたクランクシャフト角速度の偏差を検出すれば
たとえ各領域Ｉ，ＩＩの外歯の形状又は位置が正規の形
状又は位置からずれていたとしてもいずれの気筒におい
て失火したかを正確に検出できることになる。これが本
発明による失火検出の第一の考え方である。

【００１３】本発明による失火検出の第二の考え方は、
別の方法によって失火を検出し、この別の方法によって
検出された失火が真に失火に基くものなのか、或いは外
歯の形状又は位置が正規の形状又は位置からずれている
ことに基くものなのかを第一の考え方によって確認する
という考え方である。即ち、上述の別の方法によって失
火が検出された場合、第一の考え方によって真に失火が
生じていると確認されたときのみ失火が生じていると判
断するという考え方である。

【００１４】次に図５を参照しつつ上述の第一の考え方
について説明する。図５においてクランク角は１番気筒
＃１の爆発上死点を基準に示してある。前述したように
１番気筒＃１が爆発上死点に達すると上死点センサ１８
が図５に示されるように上死点パルスを発生する。この
上死点パルスが発生すると図６に示す割込みルーチンが
実行され、カウンタのカウント値Ｃが零とされる。一方
、図５のＴ１　，Ｔ２　，Ｔ３　，Ｔ４　で示されるよ
うに各気筒の爆発上死点を少し越えたところで　１８０
クランク角度毎に割込みルーチンが実行される。この割
込みルーチンが実行されるとカウンタのカウント値Ｃが
１だけインクリメントされ、同時に前回の割込時から今
回の割込時までの経過時間ΔＴ１　，ΔＴ２　，ΔＴ３
　，ΔＴ４　が計算される。即ち、Ｔ１　で示す割込時
には２番気筒＃２における経過時間ΔＴ１　が計算され
、Ｔ２　で示す割込時には１番気筒＃１における経過時
間ΔＴ２　が計算され、Ｔ３　で示す割込時には３番気
筒＃３における経過時間ΔＴ３　が計算され、Ｔ４　で
示す割込時には４番気筒＃４における経過時間ΔＴ４が
計算される。失火を生じたか否かの判別は同一の外歯領
域Ｉに対するΔＴ２　とΔＴ４　とを比較すること、お
よび同一の外歯領域ＩＩに対するΔＴ１　とΔＴ３　と
を比較することにより行われる。例えば今３番気筒＃３
において失火が生じたとすれば図５に示されるように３
番気筒＃３における経過時間ΔＴ３　が長くなり、次い
で経過時間はΔＴ４　，ΔＴ１　に示されるように次第
に短かくなる。この場合、ΔＴ３　とΔＴ１　の偏差が
大きくなり、しかもΔＴ３　の方がΔＴ１　よりも大き
くなるので３番気筒＃３において失火が生じていると判
断される。一方、ΔＴ２　とΔＴ４　の偏差は小さいので１番気筒
＃１と２番気筒＃２では失火が生じていないと判断され
る。

【００１５】第二の考え方ではまず初めにＴ１　で示す
割込時から次のＴ１　で示す割込時までの　７２０クラ
ンク角度の経過時間（ΔＴ１　＋ΔＴ２　＋ΔＴ３　＋
ΔＴ４　）が計算される。次いで各気筒の経過時間ΔＴ
１　，ΔＴ２　，ΔＴ３　，ΔＴ４　の４倍と　７２０
クランク角度の経過時間（ΔＴ１　＋ΔＴ２　＋ΔＴ３
　＋ΔＴ４　）とが比較される。３番気筒＃３で失火を
生ずればΔＴ３　・４は　７２０クランク角度の経過時
間（ΔＴ１　＋ΔＴ２　＋ΔＴ３　＋ΔＴ４　）よりも
かなり長くなるので３番気筒＃３において失火が生じて
いると暫定的に判断される。次いで失火が生じていると
暫定的に判断された３番気筒＃３と同一の外歯領域ＩＩ
を使用している２番気筒＃２との間でΔＴ３　とΔＴ１
　が比較される。このときΔＴ３　がΔＴ１　よりもか
なり大きければ３番気筒＃３において失火が生じている
と判断される。第１０図から第１３図はこの第二の考え
方に基く失火気筒判別ルーチンを示しており、次にこの
失火気筒判別ルーチンについて図５を参照しつつ説明す
る。なお、図１０から図１３に示すルーチンは　１８０
クランク角度毎の割込によって実行される。

【００１６】図１０を参照すると、まず初めにステップ
５０においてカウンタのカウント値Ｃが１だけインクリ
メントされる。次いでステップ５１ではカウント値Ｃが
１であるか否かが判別される。Ｃ＝１のとき、即ち図５
においてＴ１　で示す割込み時にはステップ５２に進ん
で時刻Ｔ１　がＴ０　とされる。次いでステップ５３で
はタイマ２５により計時されている現在の時刻Ｔｉｍｅ
ｒ　がＴ１　とされる。従ってステップ５２におけるＴ
０　は前回のＴ１　で示す割込時の時刻を表わしている
ことになる。次いでステップ５４では２番気筒＃２にお
ける経過時間ΔＴ１　（＝Ｔ１　−Ｔ４　）が計算され
、次いで５５では前回のＴ１　で示す割込時から今回の
Ｔ１　で示す割込時までの経過時間Ｔ７２０（＝Ｔ１　
−Ｔ０　）が計算される。

【００１７】次いでステップ５６では失火気筒判別条件
が成立しているか否かが判別される。例えば機関始動時
、急加速時、減速時のように機関の回転数が安定しない
ときには失火気筒判別条件が成立していないと判断され
る。機関始動時であるか否かは例えば水温センサ１１の
出力信号から判断され、急加速時、減速時はスロットル
センサ１０等の出力信号から判断される。失火気筒判別
条件が成立していないときにはステップ６０に進み、失
火気筒判別条件が成立してるときにはステップ５７に進
む。ステップ５７では（ΔＴ１　・４−ΔＴ７２０）が
設定値Ｋよりも大きいか否かが判別される。この設定値
Ｋは図７に示すようにΔＴ７２０　および機関負荷Ｑ／
Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）の関数としてマップ
の形で予めＲＯＭ　２２内に記憶されている。なお、こ
の設定値ＫはΔＴ７２０　が大きくなるほど大きくなり
、機関負荷Ｑ／Ｎが大きくなるほど大きくなる。（ΔＴ
１　・４−ΔＴ７２０）≧Ｋのときにはステップ５８に
進んで（ΔＴ１　−ΔＴ３　）が設定値Ｌよりも大きい
か否かが判別される。この設定値Ｌは図８に示すように
ΔＴ７２０　と機関負荷Ｑ／Ｎの関数としてマップの形
で予めＲＯＭ　２２内に記憶されている。なお、この設
定値ＬはΔＴ７２０　が大きくなるほど大きくなり、機
関負荷Ｑ／Ｎが大きくなるほど大きくなる。（ΔＴ１　
−ΔＴ３　）≧Ｌのときにはステップ５９に進んで２番
気筒＃２が失火を生じていることを示す＃２異常フラグ
がセットされ、次いでステップ６０に進む。

【００１８】一方、図１０のステップ５１においてＣ＝
１でないと判別されたときにはステップ６１に進んでカ
ウント値Ｃが２であるか否かが判別される。Ｃ＝２のと
きには、即ち図５のＴ２　で示す割込時には図１１に示
すステップ７０に進んでタイマ２５により計時されてい
る現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ２　とされる。次いでス
テップ７１では１番気筒＃１における経過時間ΔＴ２　
（＝Ｔ２　−Ｔ１　）が計算される。次いでステップ７
２では失火気筒判別条件が成立しているか否かが判別さ
れる。失火気筒判別条件が成立しているときにはステッ
プ７３に進んで（ΔＴ２　・４−ΔＴ７２０）が設定値
Ｋよりも大きいか否かが判別される。（ΔＴ２　・４−
ΔＴ７２０）≧Ｋのときにはステップ７４に進んで（Δ
Ｔ２　−ΔＴ４　）が設定値Ｌよりも大きいか否かが判
別される。（ΔＴ２　−ΔＴ４　）≧Ｌのときにはステ
ップ７５に進んで１番気筒＃１が失火を生じていること
を示す＃１異常フラグがセットされ、次いでステップ６
０に進む。

【００１９】一方、図１０のステップ６１においてＣ＝
２でないと判別されたときにはステップ６２に進んでカ
ウント値Ｃが３であるか否かが判別される。Ｃ＝３のと
きには、即ち図５のＴ３　で示す割込時には図１２に示
すステップ８０に進んでタイマ２５により計時されてい
る現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ３　とされる。次いでス
テップ８１では３番気筒＃３における経過時間ΔＴ３　
（＝Ｔ３　−Ｔ２　）が計算される。次いでステップ８
２では失火気筒判別条件が成立しているか否かが判別さ
れる。失火気筒判別条件が成立しているときにはステッ
プ８３に進んで（ΔＴ３　・４−ΔＴ７２０）が設定値
Ｋよりも大きいか否かが判別される。（ΔＴ３　・４−
ΔＴ７２０）≧Ｋのときにはステップ８４に進んで（Δ
Ｔ３　−ΔＴ１　）が設定値Ｌよりも大きいか否かが判
別される。（ΔＴ３　−ΔＴ１　）≧Ｌのときにはステ
ップ８５に進んで３番気筒＃３が失火を生じていること
を示す＃３異常フラグがセットされ、次いでステップ６
０に進む。

【００２０】一方、図１０のステップ６２において、Ｃ
＝３でないと判別されたときには、即ち図５のＴ４　で
示す割込時には図１３に示すステップ９０に進んでタイ
マ２５により計時されている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　が
Ｔ４　とされる。次いでステップ９１では４番気筒＃４
における経過時間ΔＴ４　（＝Ｔ４　−Ｔ３　）が計算
される。次いでステップ９２では失火気筒判別条件が成
立しているか否かが判別される。失火気筒判別条件が成立しているときにはステップ９３
に進んで（ΔＴ４　・４−ΔＴ７２０）が設定値Ｋより
も大きいか否かが判別される。（ΔＴ４　・４−ΔＴ７
２０）≧Ｋのときにはステップ９４に進んで（ΔＴ４　
−ΔＴ２　）が設定値Ｌよりも大きいか否かが判別され
る。（ΔＴ４　−ΔＴ２　）≧Ｌのときにはステップ９
５に進んで４番気筒＃４が失火を生じていることを示す
＃４異常フラグがセットされ、次いでステップ６０に進
む。ステップ６０ではセットされている異常フラグに対
応したいずれかの警告灯３５，３６，３７，３８が点灯
される。

【００２１】以上説明したように図１０から図１３に示
すルーチンを実行することによって前述した第二の考え
方を実行することができる。なお、第一の考え方を実行
する場合には図１０においてステップ５２，５５，　５
７を削除し、図１１においてステップ７３を削除し、図
１２においてステップ８３を削除し、図１３においてス
テップ９３を削除すればよい。

【００２２】なお、機関を始動する際にはいずれのクラ
ンク角から機関が回転せしめられるかわからないので機
関が回転され始めた当初のカウント値Ｃは必ずしも図５
に示すようにならない。しかしながら一旦上死点パルス
が発生せしめられた後のカウント値Ｃは図５に示すよう
になり、また上死点パルスが二回発生すればΔＴ７２０
　を正確に検出することができる。この間は失火気筒判
別条件が成立しておらず、失火気筒判別条件が成立する
ところにはカウント値Ｃは図５に示すようになっており
、又はΔＴ７２０　も正確に検出されているので失火気
筒を誤判断することはない。

【００２３】図１４は前述の第二の考え方を実行するた
めの別の実施例を示している。この実施例においても上
死点パルスが発生するとカウント値Ｃが零とされる。ま
た、この実施例では３０クランク角度毎に割込みが実行
され、各割込みが行われる毎にカウント値Ｃが１だけイ
ンクリメントされる。なお、割込みタイミングを示すＴ
ｉ　のｉの数値は割込みが行われるときのクランク角を
表わしている。この実施例では各気筒における爆発行程
において爆発上死点後２０度から５０度までの経過時間
ΔＴＡ　（　１番気筒＃１ではΔＴ１Ａ，３番気筒＃３
ではΔＴ２Ａ，４番気筒＃４ではΔＴ３Ａ，２番気筒＃
２ではΔＴ４Ａ）が爆発上死点後５０度で行われる割込
時に計算され、各気筒における爆発行程において爆発上
死点後５０度から８０度までの経過時間ΔＴＢ　　（１
番気筒＃１ではΔＴ１Ｂ，３番気筒＃３ではΔＴ２Ｂ，
４番気筒＃４ではΔＴ３Ｂ，２番気筒＃２ではΔＴ４Ｂ
）が爆発上死点後８０度で行われる割込時に計算される
。失火を生じていなければ爆発上死点後２０度から５０
度までの機関回転数の平均値よりも爆発上死点後５０度
から８０度までの機関回転数の平均値が高くなり、従っ
て図１４の経過時間ΔＴ１Ａ，ΔＴ１Ｂ，ΔＴ３Ａ，Δ
Ｔ３Ｂ，ΔＴ４Ａ，ΔＴ４Ｂで示されるようにΔＴＢ　
の方がΔＴＡ　よりも小さくなる。これに対して失火を
生じると爆発上死点後２０度から５０度までの機関回転
数の平均値よりも爆発上死点後５０度から８０度までの
機関回転数の平均値が低くなり、従って図１４の経過時
間ΔＴ２Ａ，ΔＴ２Ｂで示されるようにΔＴＢ　の方が
ΔＴＡ　よりも大きくなる。従って失火したか否かはΔ
ＴＡ　とΔＴＢ　を比較することによって暫定的に判断
できることになる。

【００２４】次いで失火が生じていると暫定的に判断さ
れた３番気筒＃３と同一の外歯領域ＩＩを使用している
２番気筒＃２との間でΔＴ２ＢとΔＴ４Ｂとが比較され
、このときΔＴ２ＢがΔＴ４Ｂよりもかなり大きければ
３番気筒において失火が生じていると判断される。図１
５から図１８はこのような考え方に基く失火気筒判別ル
ーチンを示しており、次にこの失火気筒判別ルーチンに
ついて図１４を参照しつつ説明する。なお、図１５から
図１８に示すルーチンは３０クランク角度毎の割込によ
って実行される。

【００２５】図１５を参照すると、まず初めにステップ
１００　においてカウント値Ｃが１だけインクリメント
される。次いでステップ１０１　ではカウント値Ｃが１
　であるか否かが判別される。Ｃ＝１　のときには、即
ち図１４のＴ２０で示す割込時にはステップ１０２　に
進んでタイマ２５により計時されている現在の時刻Ｔｉ
ｍｅｒ　がＴ２０とされ、次いでステップ１１３　に進
む。一方、Ｃ＝１でないときにはステップ１０３　に進
んでカウント値Ｃが２であるか否かが判別される。Ｃ＝
２のときにはステップ１０４　に進んでタイマ２５によ
り計時されている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ５０とさ
れ、次いでステップ１０５においてΔＴ１Ａ（＝Ｔ５０
−Ｔ２０）が計算される。次いでステップ１１３　に進
む。一方、Ｃ＝２でないときににはステップ１０６　に
進んでカウント値Ｃが３であるか否かが判別される。Ｃ
＝３のときにはステップ　１０７に進む。

【００２６】ステップ１０７　ではタイマ２５により計
時されている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ８０とされ、
次いでステップ１０８　においてΔＴ１Ｂ（　＝Ｔ８０
−Ｔ５０）が計算される。次いでステップ１０９　では
失火気筒判別条件が成立しているか否かが判別される。失火気筒判別条件が成立しているときにはステップ１１
０　に進んでΔＴ１ＢがΔＴ１Ａよりも大きいか否かが
判別される。ΔＴ１Ｂ＞ΔＴ１Ａのときはステップ１１
１　に進んで（ΔＴ１Ｂ−ΔＴ３Ｂ）が設定値Ｍよりも
大きいか否かが判別される。この設定値Ｍは図９に示す
ように現在失火気筒判別に使用されているΔＴｉＡ（ｉ
＝１，２，３又は４）と機関負荷Ｑ／Ｎの関数としてマ
ップの形で予めＲＯＭ　２２内に記憶されている。なお
、この設定値ＭはΔＴｉＡが大きくなるほど大きくなり
、機関負荷Ｑ／Ｎが大きくなるほど大きくなる。（ΔＴ
１Ｂ−ΔＴ３Ｂ）≧Ｍのときにはステップ１１２　に進
んで１番気筒＃１が失火を生じていることを示す＃１異
常フラグがセットされ、次いでステップ１１３　に進む
。

【００２７】一方、ステップ１０６　においてＣ＝３で
ないと判断されたときは図１６のステップ１２０　に進
んでカウント値Ｃが７であるか否かが判別される。Ｃ＝
７のときには、即ち図１４のＴ２００　で示す割込時に
はステップ１２１　に進んでタイマ２５により計時され
ている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ２００　とされ、次
いでステップ１１３　に進む。一方、Ｃ＝７でないとき
にはステップ１２２　に進んでカウント値Ｃが８である
か否かが判別される。Ｃ＝８のときにはステップ１２３
　に進んでタイマ２５により計時されている現在の時刻
Ｔｉｍｅｒ　がＴ２３０　とされ、次いでステップ１２
４　においてΔＴ２Ａ（＝Ｔ２３０　−Ｔ２００）が計
算される。次いでステップ１１３　に進む。一方、Ｃ＝
８でないときにはステップ１２５　に進んでカウント値
Ｃが９であるか否かが判別される。Ｃ＝９のときにはス
テップ１２６　に進む。

【００２８】ステップ１２６　ではタイマ２５により計
時されている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ２６０　とさ
れ、次いでステップ１２７　においてΔＴ２Ｂ（＝Ｔ２
６０　−Ｔ２３０）が計算される。次いでステップ１２
８　では失火気筒判別条件が成立しているか否かが判別
される。失火気筒判別条件が成立しているときにはステ
ップ１２９　に進んでΔＴ２ＢがΔＴ２Ａよりも大きい
か否かが判別される。ΔＴ２Ｂ＞ΔＴ２Ａのときはステ
ップ１３０　に進んで（ΔＴ２Ｂ−ΔＴ４Ｂ）が設定値
Ｍよりも大きいか否かが判別される。（ΔＴ２Ｂ−ΔＴ
４Ｂ）≧Ｍのときにはステップ１３１　に進んで３番気
筒＃３が失火を生じていることを示す＃３異常フラグが
セットされ、次いでステップ１１３　に進む。

【００２９】一方、ステップ１２５　においてＣ＝９で
ないと判別されたときには図１７のステップ１４０　に
進んでカウント値Ｃが１３であるか否かが判別される。Ｃ＝１３のときには、即ち図１４のＴ３８０　で示す割
込時にはステップ１４１　に進んでタイマ２５により計
時されている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ３８０　とさ
れ、次いでステップ１１３　に進む。一方、Ｃ＝１３で
ないときにはステップ１４２　に進んでカウント値Ｃが
１４であるか否かが判別される。Ｃ＝１４のときにはス
テップ１４３　に進んでタイマ２５により計時されてい
る現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ４１０　とされ、次いで
ステップ１４４　においてΔＴ３Ａ（＝Ｔ４１０　−Ｔ
３８０）が計算される。次いでステップ１１３　に進む
。一方、Ｃ＝１４でないときにはステップ１４５　に進
んでカウント値Ｃが１５であるか否かが判別される。Ｃ
＝１５のときにはステップ１４６　に進む。

【００３０】ステップ１４６　ではタイマ２５により計
時されている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ４４０　とさ
れ、次いでステップ１４７　においてΔＴ３Ｂ（＝Ｔ４
４０　−ΔＴ４１０）が計算される。次いでステップ１
４８　では失火気筒判別条件が成立しているか否かが判
別される。失火気筒判別条件が成立しているときにはス
テップ１４９　に進んでΔＴ３ＢがΔＴ３Ａよりも大き
いか否かが判別される。ΔＴ３Ｂ＞ΔＴ３Ａのときはス
テップ１５０　に進んで　（ΔＴ３Ｂ−ΔＴ１Ｂ）　が
設定値Ｍよりも大きいか否かが判別される。　（ΔＴ３
Ｂ−ΔＴ１Ｂ）　≧Ｍのときにはステップ１５１　に進
んで４番気筒＃４が失火を生じていることを示す＃４異
常フラグがセットされ、次いでステップ１１３　に進む
。

【００３１】一方、ステップ１４５　においてＣ＝１５
でないと判別されると図１８のステップ１６０　に進ん
でカウント値Ｃが１９であるか否かが判別される。Ｃ＝
１９のときには、即ち図１４のＴ５６０　で示す割込時
にはステップ１６１　に進んでタイマ２５により計時さ
れている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ５６０　とされ、
次いでステップ１１３　に進む。一方、Ｃ＝１９でない
ときにはステップ１６２　に進んでカウント値Ｃが２０
であるか否かが判別される。Ｃ＝２０のときにはステッ
プ１６３　に進んでタイマ２５により計時されている現
在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ５９０　とされ、次いでステ
ップ１６４　においてΔＴ４Ａ（＝Ｔ５９０　−Ｔ５６
０）が計算される。次いでステップ１１３　に進む。一
方、Ｃ＝１６２　でないときにはステップ１６５　に進
んでカウント値Ｃが２１であるか否かが判別される。Ｃ
＝２１でないときにはステップ１１３　に進み、Ｃ＝２
１のときにはステップ１６６　に進む。

【００３２】ステップ１６６　ではタイマ２５により計
時されている現在の時刻Ｔｉｍｅｒ　がＴ６２０　とさ
れ、次いでステップ１６７　においてΔＴ４Ｂ（＝Ｔ６
２０　−Ｔ５９０）が計算される。次いでステップ１６
８　では失火気筒判別条件が成立しているか否かが判別
される。失火気筒判別条件が成立しているときにはステ
ップ１６９　に進んでΔＴ４ＢがΔＴ４Ａよりも大きい
か否かが判別される。ΔＴ４Ｂ＞ΔＴ４Ａのときはステ
ップ１７０に進んで（ΔＴ４Ｂ−ΔＴ２Ｂ）　が設定値
Ｍよりも大きいか否かが判別される。　（ΔＴ４Ｂ−Δ
Ｔ２Ｂ）　≧Ｍのときにはステップ１７１　に進んで２
番気筒＃２が失火を生じていることを示す＃２異常フラ
グがセットされ、次いでステップ１１３　に進む。ステ
ップ１１３　ではセットされている異常フラグに対応す
るいずれかの警告灯３５，３６，３７，３８が点灯され
る。

【００３３】以上説明した図１５から図１８に示すルー
チンを実行することによって前述した第二の考え方を実
行することができる。なお、第一の考え方を実行する場
合には図１５においてステップ１０１，１０２，１０５
，１１０　を削除し、図１６においてステップ１２０，
１２１，１２４，１２９　を削除し、図１７においてス
テップ１４０，１４１，１４４，１４９　を削除し、図
１８においてステップ１６０，１６１，１６４，１４９
　を削除すればよい。

【００３４】これまで本発明を４気筒内燃機関に適用し
た場合について説明してきたが本発明を６気筒或いはそ
れ以上の気筒数の内燃機関に適用することができる。た
だし図１０から図１３に示すルーチンを例えば６気筒内
燃機関に適用する場合には１２０　クランク角度毎の割
込みによってルーチンを実行するようにする。

【００３５】

【発明の効果】いずれの気筒が失火したかを機関の運転
状態にかかわらずに正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】内燃機関の全体図である。

【図３】ロータの正面図である。

【図４】ロータの正面図である。

【図５】タイムチャートである。

【図６】フローチャートである。

【図７】設定値Ｋを示す線図である。

【図８】設定値Ｌを示す線図である。

【図９】設定値Ｍを示す線図である。

【図１０】失火気筒判別を行うためのフローチャートで
ある。

【図１１】失火気筒判別を行うためのフローチャートで
ある。

【図１２】失火気筒判別を行うためのフローチャートで
ある。

【図１３】失火気筒判別を行うためのフローチャートで
ある。

【図１４】別の実施例のタイムチャートである。

【図１５】失火気筒判別を行うフローチャートである。

【図１６】失火気筒判別を行うフローチャートである。

【図１７】失火気筒判別を行うフローチャートである。

【図１８】失火気筒判別を行うフローチャートである。

【符号の説明】

１２…クランクシャフト１３…ロータ１４…クランク角センサ１５…ディストリビュータ１７…ロータ１８…上死点センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　クランクシャフトと同期して回転する
ロータを具備し、センサにより検知可能な複数個の検知
要素を等角度間隔で該ロータ上に形成することにより該
センサによってクランクシャフトの角速度を検出しうる
ようにした多気筒内燃機関において、該ロータの同一領
域内に形成された検知要素を異なる二つの気筒の爆発行
程の少くとも一部の期間におけるクランクシャフト角速
度を検出するために使用し、上記二つの気筒の上記期間
におけるクランクシャフト角速度の偏差を算出する角速
度偏差算出手段と、該偏差が設定値以上のときにクラン
クシャフト角速度の遅い方の気筒で失火が生じていると
判断する失火気筒判断手段とを具備した多気筒内燃機関
の失火気筒判別装置。