JPS62118031A - Misfire detector for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To specify an abnormal cylinder so accurately at low-unit of production, by installing a misfire judging device which judges an abnormal combustion cylinder on the basis of the maximum value of periodic rotational variations out of a maximum judging device and the counted value out of a counting device. CONSTITUTION:In this detector, there are provided with a unit signal generating device (a) which generates plural pulse signals per rotation of a crankshaft, and a reference signal generating device (b) which generates one pulse signal per rotation of a camshaft. On the basis of the maximum value of periodic rotational variations out of a maximum judging device (d) and the counted value out of a counting device (e), an abnormal combustion cylinder is judged by a misfire judging device (f). Thus, the abnormal cylinder is specifiable so accurately at low-unit cost of production.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

（産業上の利用分野） 本発明は、間欠燃焼の多気筒内燃機関において失火を検
出し、かつその気筒を特定するための装置に関する。 （従来の技術） 自動車等内燃機関の失火を検出する従来の装置としては
、例えば本出願人の先の提案による特公昭５８−５３１
７７号公報および特開昭４８−１６０３１号公報に記載
のものがある。前者は排気音検出器によって排気音を検
出し、これを周波数分析して失火をするものであり、後
者は特別の検出器（例えば、ネオン管）を点火コイル、
点火プラグの近傍に設け、゛これらの検出器のパルス波
形に基づいて失火を検出するものである。 また、この他に排気ポート近傍に温度センサを取り付け
、失火時における排気温度の低下から失火を判定するも
のも知られている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の内燃機関の失火検出装
置にあっては、何れも特別のセンサを必要とするためコ
スト高となったり、あるいは多気筒のうち特定の失火気
筒を精度よく検出して、近時の高レベルなエンジン制御
にマツチさせるという点で改善の余地ありと考えられる
。 （発明の目的） そこで本発明は、電子制御エンジンで標準的に使用され
ているエンジン回転検出のためのセンサを流用し、この
センサ出力を所定のピストン位置に対応する基準位置信
号に同期して所定方式で信号処理することにより、特別
のセンサを必要とせずに低コストで精度良く異常気筒を
特定できる内燃機関の失火検出装置を提供することを目
的としている。 （発明の構成） 本発明による内燃機関の失火検出装置は上記目的達成の
ためその基本概念図を第１図に示すように、クランク軸
の１回転につき複数のパルス信号を発生する単位信号発
生手段ａと、カム軸の１回転につき１個のパルス信号を
発生する基準信号発生手段すと、単位信号発生手段ａか
ら出力されるパルス信号の間隔を計測する周期計測手段
Ｃと、周期計測手段Ｃで計測したパルス間隔の時間変化
から機関の回転変動の極大値を判別する極大値判別手段
ｄと、基準信号発生手段すから出力されるパルス信号に
より起動され、単位信号発生手段ａから出力されるパル
ス信号を計数する計数手段ｅと、期間の回転変動の極大
値と計数手段ｅからの計数値に基づいて異常燃焼気筒を
判定する失火判定手段ｆと、を備えている。 （作　用） 本発明では、基準位置信号Ｃａのパルス発生毎に位置信
号Ｃ８のパルス間隔が計測され、このパルス間隔はエン
ジンの各気筒における爆発力に伴う回転変動に応じて変
化するという特質がある。 異常時（例えば、失火時）には当該気筒の回転変動が少
なくなるため、上記パルス間隔や回転変動のピーク値の
大小から精度よく異常気筒の数や位置を判別し、特定す
ることができる。この場合におけるセンサは通常のクラ
ンク角センサで十分であり、低コストな装置が実現され
る。 （実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第２〜８図は本発明の第１実施例を示す図である。まず
、構成を説明する。第２図において、■は基準信号発生
器（基準信号発生手段）、２は単位信号発生器（単位信
号発生手段）である。これら各発生器１．２は具体的に
は第３図に示すように、エンジン３のカム軸４やクラン
ク軸５の回転に基づいてそれぞれ信号Ｃａ、ＣＩを発生
する。 すなわち、基準信号発生器１はカム軸４に連動して駆動
され、基準位置に対応する点に１個の鉄片が設けられた
回転体６と、この回転体６に近接して配設された電磁ピ
ックアップ７とから構成され、上記鉄片の位置を電磁作
用により電磁ピンクアップ７によって検出し基準位置信
号Ｃａを出力する。この信号Ｃａは第４図（ａ）に示す
ように所定のピストン位置に対応するタイミングで（Ｈ
）　　レベルのパルスを発生させており、これはエンジ
ンの１燃焼サイクルにつき１回のパルス発生回数となる
。 一方、単位信号発生器２はクランク軸５に連動して駆動
され所定の単位クランク角に対応する複数の突起物が形
成された回転体８と、この回転体８に近接して配設され
た電磁ピックアップ９とから構成され、上記突起物の位
置を電磁作用により電磁ピンクアップ９によって検出し
単位信号Ｃ１を出力する。この信号Ｃ，は第４図（ｂ）
に示すように所定の単位クランク角（例えば、２°ＣＡ
、）に対応するタイミングで〔Ｉ］〕　レベルのパルス
を発生させており、基準位置信号Ｃａの発生間隔に複数
個のパルスを含むものとなる。 なお、このようなパルス信号の発生は本実施例のように
電磁的に行うものには限らない。例えば、スリットを設
けた円板の両側にそれぞれ発光部と受光部を設けて光学
的にパルス信号を発生させるもの、あるいは磁気抵抗素
子を検出部に用いたもの等の方法によってもよい。何れ
にしても、近時におけるエンジンの電子制御に汎用品と
して幅広く用いられている極めてポピユラーなものであ
り、価格的にも安価なものである。 再び第２図において、単位信号Ｃ８は周期計測回路（周
期計測手段）１０に入力されており、周期計測回路１０
にはさらにタイムクロック１１からクロックパルスＳｃ
が入力される。周期計測回路１０は、例えばパルス信号
の入力毎にカウントスタート／ストップを繰り返すカウ
ンタで構成され、単位信号ＣＩにおける各パルスの間隔
をパルス発生毎にクロックパルスＳｃに基づいて計測し
、周期計測値列ｔｉとして極大値判別回路（極大値判別
手段）１２に出力する。 なお、単位信号Ｃ１における各パルス間隔は気筒が爆発
燃焼しているとき第５図に示すようにその燃発力に応じ
て回転速度が上昇、下降することから、そのパルス間隔
の周期に変化がみられる。 しかし、爆発していない失火時には同図（ａ）に破線で
示すように回転速度の変化が少ないものとなる。 このような現象は失火判断の分析対象となる。 極大値判別回路１２は周期計測値列ｔｉを平滑し、平滑
後の信号を逐次比較することによって各パルス間隔の周
期のうちからそのピーク値（極大値）Ｔｐｅａｋを判別
する。例えば、平滑後の周期計測値列をｔｉで表し、ｉ
を時刻とした場合、次式■を満足するＴｐｅａｋを求め
るために（ｔ　−４ｔ−３）、（ｔ−３ｔ−ｚ）、・・
・・・・等の差分演算を行い、その符号の反転したとき
をピーク値とする。 ・・・・・・１−、＜　１−、＜　１−２＜　１−、＜
　１０　＞　１゜〉ｔ２〉・・・・・・　　　・・・・
・・■一方、基準位置信号Ｃａは計数器（計数手段）１
３に入力されており、計数器１３にはさらに単位信号Ｃ
Ｉおよび極大値判別回路１２からのピーク値Ｔｐｅａｋ
が入力される。計数器１３は基準位置信号Ｃ８によって
リセットし、かつ計数開始の起動（トリガ）をかけて位
置信号Ｃ１をクロック入力として受は入れてそのパルス
数をカウントするとともに、極大値判別回路１２からの
極大値Ｔ　ｐｅａｋが入力された時点におけるカウント
値（以下、ピークカウント値という）ＣＴｐを演算回路
（失火判定手段）１４に出力する。また、演算回路１４
にカウント値ＣＴｐを出力した後も上記カウントを継続
する。 演算回路１４には計数器１３からの上記出力の他に基準
位置信号Ｃａおよびピーク値Ｔｐｅａｋが入力される。 演算回路１４はこれらの入力信号に基づいてエンジン３
の失火を判別処理するもので、４サイクルエンジンの場
合におけるその詳細は第６図のように示される。 すなわち、第６図において、演算回路１４は大きく分け
て信号振分部２１、計測値記憶部２２、比較部２３およ
び基準値発生部２４により構成される。信号振分部２Ｉ
は第１信号振分回路２５および第２信号振分回路２６か
らなり、ピークカウント値ＣＴｐおよびピーク値Ｔ　ｐ
ｅａｋのそれぞれを基準位置信号Ｃａに同期して計測値
記憶部２２における８個の記憶回路３１〜３８に各一つ
毎に振り分ける。一方、基準値発生部２４は４サイクル
エンジンにおいて所定の基準周期Ｔ。−Ｔ３に基づく値
（第７図参照）が記憶されている基準回路４１．４３．
４５．４７と、所定の基準ピーク値ＴｐＳが記憶されて
いる基準回路４２．４４．４６．４８とからなり、比較
部２３にそれぞれ記憶値を出力する。比較部２３は８個
の比較回路５１〜５８からなり、記憶回路３１〜３８と
基準回路４１〜４８との出力をそれぞれ比較、判別して
失火の有無を判断し、正常燃焼のとき（ＯＫ）となり、
異常燃焼（例えば、失火時）のとき（ＮＧ）となる判定
信号を出力する。 次に作用を説明する。 第６図の演算回路１４において、基準回路４１．４３．
４５．４７には第７図（ａｌに示すような基準周期Ｔ。 〜Ｔ３に基づく値がそれぞれ記憶されており、これらは
次の第１表で示す関係にある。 第１表 一方、記憶回路３１．３３．３５．３７にはそれぞれピ
−フカラント値ＣＴｐが記憶されており、比較回路５１
．５３．５５．５７は上記第１表の記憶値とそれぞれの
ピークカウント値ＣＴｐとを比較し、次式■〜■が成立
するか否かを判別する。 ｌ　ＣＴ　ｐ　＋　　Ｔｏ　　ｌ　＜ε　・・・・・・
■ｌ　ＣＴｐｚ　　（”ｒｏ　＋−Ｔ、　）　ｌ　＜ε
・・・・・・■ｌ　ＣＴＩ）３　　（Ｔｏ　＋ＴＩ　＋
ＴＺ　）　ｌ　＜ε・・・・・・■ｌ　ＣＴｐ４−　（
’ｒｏ　十Ｔ、＋’ｌ’２＋Ｔ３）ｌ＜ε・・・・・・
■ 但し、ε：判別基準値 ＣＴ　ｐ　＋　〜ＣＴｐ４　：比較回路５１．５３．５
５．５７におけるそれぞれのピー フカラント値 上式〇〜■に基づいて燃焼状態が判別されるが、以下に
これを正常時と異常時に分けて説明する。 （Ｉ）　　正常時 正常に燃焼が行われていると、第７図（ａ）に実線で示
すように回転速度が爆発に応じて変化し、上記ピークカ
ウント値ＣＴ　ｐ　＋　〜ＣＴ　ｐ　４はそれぞれＴｏ
　、Ｔｏ　＋Ｔ＋　、Ｔｏ　＋Ｔ＋　　＋Ｔｚ、Ｔｏ　
＋”ｌ”、＋Ｔ、＋Ｔ３に近い値となり、０〜０式が成
立する。これにより、比較回路５１．５３．５５．５７
からは判定信号として〔ＯＫ］が出力され、正常燃焼と
の判断がなされる。 （ｎ）　　異常時 仮りに、特定の１気筒（例えば、第２気筒）の燃焼が異
常であり、第７図（ａ）に破線で示すように回転速度が
低下すると、それぞれのピークカウント値は次の第２表
で示すような値となる。 なお、基準位置信号Ｃａの入力毎に記憶回路３１〜３８
の記憶内容はすべて(Industrial Application Field) The present invention relates to a device for detecting a misfire in an intermittent combustion multi-cylinder internal combustion engine and identifying the cylinder in which the misfire occurs. (Prior Art) As a conventional device for detecting a misfire in an internal combustion engine such as an automobile, there is, for example, the Japanese Patent Publication No. 58-531 proposed by the present applicant.
There are those described in JP-A No. 77 and JP-A-48-16031. The former detects the exhaust sound using an exhaust sound detector and analyzes the frequency to detect a misfire.
They are installed near the spark plug and detect misfires based on the pulse waveforms of these detectors. In addition, there is also known a system in which a temperature sensor is attached near the exhaust port and a misfire is determined based on the drop in exhaust gas temperature at the time of a misfire. (Problems to be Solved by the Invention) However, such conventional misfire detection devices for internal combustion engines require special sensors, resulting in high costs, or It is thought that there is room for improvement in terms of accurately detecting misfiring cylinders and making it compatible with modern high-level engine control. (Object of the Invention) Therefore, the present invention utilizes a sensor for detecting engine rotation that is standardly used in electronically controlled engines, and synchronizes the output of this sensor with a reference position signal corresponding to a predetermined piston position. It is an object of the present invention to provide a misfire detection device for an internal combustion engine that can accurately identify an abnormal cylinder at low cost without requiring a special sensor by processing signals using a predetermined method. (Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the misfire detection device for an internal combustion engine according to the present invention has unit signal generating means for generating a plurality of pulse signals per revolution of the crankshaft, as shown in FIG. a, a reference signal generating means that generates one pulse signal per rotation of the camshaft, a period measuring means C that measures the interval of pulse signals output from the unit signal generating means a, and a period measuring means C. The maximum value determining means d determines the maximum value of the rotational fluctuation of the engine from the time change in the pulse interval measured by the pulse interval, and the reference signal generating means is activated by a pulse signal outputted from the unit signal generating means a. It is provided with a counting means e that counts pulse signals, and a misfire determining means f that determines an abnormal combustion cylinder based on the maximum value of the rotational fluctuation of the period and the count value from the counting means e. (Function) The present invention has the characteristic that the pulse interval of the position signal C8 is measured every time a pulse of the reference position signal Ca is generated, and that this pulse interval changes according to rotational fluctuations associated with explosive force in each cylinder of the engine. be. During an abnormality (for example, when a misfire occurs), the rotational fluctuation of the relevant cylinder is reduced, so the number and position of abnormal cylinders can be determined and identified with high accuracy based on the pulse interval and the magnitude of the peak value of the rotational fluctuation. In this case, a normal crank angle sensor is sufficient as a sensor, and a low-cost device can be realized. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. 2 to 8 are diagrams showing a first embodiment of the present invention. First, the configuration will be explained. In FIG. 2, ■ is a reference signal generator (reference signal generation means), and 2 is a unit signal generator (unit signal generation means). Specifically, each of these generators 1.2 generates signals Ca and CI based on the rotation of the camshaft 4 and crankshaft 5 of the engine 3, respectively, as shown in FIG. That is, the reference signal generator 1 is driven in conjunction with the camshaft 4, and has a rotating body 6 provided with one iron piece at a point corresponding to the reference position, and is arranged close to the rotating body 6. The electromagnetic pick-up 7 detects the position of the iron piece by electromagnetic action and outputs a reference position signal Ca. This signal Ca is transmitted (H) at a timing corresponding to a predetermined piston position as shown in FIG.
) level pulses are generated, which is one pulse per combustion cycle of the engine. On the other hand, the unit signal generator 2 includes a rotating body 8 that is driven in conjunction with the crankshaft 5 and is provided with a plurality of protrusions corresponding to a predetermined unit crank angle, and is disposed close to the rotating body 8. The electromagnetic pick-up 9 detects the position of the protrusion by electromagnetic action and outputs a unit signal C1. This signal C, is shown in Fig. 4(b)
As shown in , a predetermined unit crank angle (for example, 2° CA
, ), a pulse of level [I] is generated, and the generation interval of the reference position signal Ca includes a plurality of pulses. Note that generation of such a pulse signal is not limited to electromagnetic generation as in this embodiment. For example, a method may be used in which a light emitting part and a light receiving part are provided on both sides of a disc provided with slits to generate a pulse signal optically, or a method in which a magnetoresistive element is used as a detection part. In any case, it is an extremely popular product that is widely used as a general-purpose product in recent electronic control of engines, and is also inexpensive. Again in FIG. 2, the unit signal C8 is input to the period measuring circuit (period measuring means) 10.
In addition, the clock pulse Sc from the time clock 11
is input. The period measuring circuit 10 is composed of, for example, a counter that repeats counting start/stop every time a pulse signal is input, and measures the interval between each pulse in the unit signal CI based on the clock pulse Sc every time a pulse is generated, and generates a period measurement value string. It is output to the local maximum value determining circuit (local maximum value determining means) 12 as ti. It should be noted that each pulse interval in the unit signal C1 changes in the period of the pulse interval because when the cylinder is undergoing explosive combustion, the rotational speed increases or decreases depending on the combustion power as shown in Fig. 5. Be looked at. However, when there is no explosion and a misfire, the rotational speed changes little as shown by the broken line in FIG. Such a phenomenon is subject to analysis when determining a misfire. The local maximum value determining circuit 12 smoothes the cycle measurement value sequence ti, and successively compares the smoothed signals to determine the peak value (local maximum value) Tpeak from the period of each pulse interval. For example, the cycle measurement value sequence after smoothing is represented by ti, and i
When is the time, in order to find Tpeak that satisfies the following formula (■), (t -4t-3), (t-3t-z),...
. . . , etc., and the peak value is determined when the sign is reversed.・・・・・・1-, < 1-, < 1-2 < 1-, <
10 > 1゜〉t2〉・・・・・・ ・・・・
...■On the other hand, the reference position signal Ca is output from the counter (counting means) 1
3, and the unit signal C is further input to the counter 13.
I and the peak value Tpeak from the local maximum value discrimination circuit 12
is input. The counter 13 is reset by the reference position signal C8, and is activated (triggered) to start counting, receives the position signal C1 as a clock input, and counts the number of pulses. A count value (hereinafter referred to as a peak count value) CTp at the time when the value T peak is input is output to the arithmetic circuit (misfire determination means) 14. In addition, the arithmetic circuit 14
The above counting is continued even after outputting the count value CTp. In addition to the above output from the counter 13, the reference position signal Ca and the peak value Tpeak are input to the arithmetic circuit 14. The arithmetic circuit 14 operates the engine 3 based on these input signals.
The details of this process in the case of a 4-stroke engine are shown in FIG. 6. That is, in FIG. 6, the arithmetic circuit 14 is broadly divided into a signal distribution section 21, a measured value storage section 22, a comparison section 23, and a reference value generation section 24. Signal distribution section 2I
consists of a first signal distribution circuit 25 and a second signal distribution circuit 26, and has a peak count value CTp and a peak value Tp.
eak are distributed one by one to eight storage circuits 31 to 38 in the measured value storage section 22 in synchronization with the reference position signal Ca. On the other hand, the reference value generator 24 generates a predetermined reference period T in a four-stroke engine. - reference circuit 41.43. in which values based on T3 (see FIG. 7) are stored;
45, 47, and reference circuits 42, 44, 46, and 48 in which predetermined reference peak values TpS are stored, and output the stored values to the comparator 23, respectively. The comparator 23 consists of eight comparison circuits 51 to 58, and compares and discriminates the outputs of the memory circuits 31 to 38 and the reference circuits 41 to 48, respectively, to determine the presence or absence of a misfire, and determines whether or not there is a misfire. Then,
A determination signal that is NG is output when there is abnormal combustion (for example, when there is a misfire). Next, the effect will be explained. In the arithmetic circuit 14 of FIG. 6, reference circuits 41, 43.
45 and 47 respectively store values based on the reference period T.~T3 as shown in FIG. 7 (al), and these have the relationship shown in Table 1 below. 31, 33, 35, and 37 respectively store the peak currant value CTp, and the comparator circuit 51
．． 53, 55, and 57 compare the stored values in Table 1 with the respective peak count values CTp to determine whether or not the following formulas (1) to (2) hold true. l CT p + To l <ε ・・・・・・
■l CTpz (”ro +-T, ) l <ε
・・・・・・■l CTI)3 (To +TI +
TZ) l <ε・・・・・・■l CTp4- (
'ro 10T, +'l'2+T3)l<ε・・・・・・
■ However, ε: Discrimination reference value CTp + ~CTp4: Comparison circuit 51.53.5
The combustion state is determined based on the respective peaf currant values in 5.57 above formulas 〇-■, and this will be explained below separately for normal times and abnormal times. (I) When combustion is performed normally under normal conditions, the rotational speed changes according to the explosion as shown by the solid line in FIG. 7(a), and the peak count values CT p + to CT p 4 are respectively To
, To +T+ , To +T+ +Tz, To
The values are close to +“l”, +T, and +T3, and the formula 0 to 0 holds true. As a result, the comparison circuit 51.53.55.57
[OK] is output as a determination signal, and it is determined that combustion is normal. (n) In case of abnormality If the combustion in a particular cylinder (for example, the second cylinder) is abnormal and the rotation speed decreases as shown by the broken line in Fig. 7(a), the respective peak count values will be The values are as shown in Table 2 below. Note that each time the reference position signal Ca is input, the memory circuits 31 to 38 are
all the memory contents of

〔０〕にクリアされる。 第２表 このとき、比較回路５１．５５．５７からは前記■、■
、０式の成立により判定信号として〔ＯＫ〕が出力され
るが、比較回路５３からは前記■式が成立しないことと
なって判定信号として（ＮＧ）が出力される。これによ
り、基準位置から数えて第２番目の気筒に異常があり、
かつ第２表よりピークカウント値ＣＴｐのうち１つのみ
がCleared to [0]. Table 2 At this time, from the comparison circuits 51, 55, 57, the above ■, ■
, 0 is established, and the determination signal [OK] is output. However, the comparison circuit 53 determines that the above-mentioned formula (2) is not established, and outputs (NG) as the determination signal. As a result, there is an abnormality in the second cylinder counting from the reference position.
And from Table 2, only one of the peak count values CTp is

〔０〕であることから４気筒のうち１つの気筒のみに
異常があると判別される。 このように、異常時（失火時等）には回転速度の変化が
あることに着目し、これを気筒別に信号処理することで
、異常気筒の位置とその数を正確に特定することができ
る。また、異常判別に必要なセンサ類は前述のように一
般的に多用されている通常のクランク角センサで十分で
あることから、低コストで本装置を実現することができ
る。 なお、記憶回路３１．３３．３５．３７が単なる記憶機
能を有するような上記例に限らず、例えば加減算機能を
もたせるようにしてもよい。この場合、記ｔａ回路３１
．３３．３５．３７にそｔ’ＬぞれＴｏ、ＴいＴｚ、Ｔ
３に相当する値あるいはＴ。＋Ｔい′ｒ＋、Ｔｚ、Ｔ、
に相当する値を記憶させるとともに、基準周期としてこ
れに対応した値をそれぞれ併せて記憶させておき、両者
の加減算を行ってその結果を比較回路５１．５３．５５
．５７に出力するようにしてもよい。後者の場合、原理
的には、 Ｔｏ　＋Ｔａ　＝Ｔ＋　＝Ｔｚ　＝Ｔ３　−−■なる関
係があることから、比較回路５１．５３．５５．５７に
おける（ＮＧ）という判定信号の数および位置がそのま
ま異常発生気筒の数と位置に対応したものになるという
利点がある。 次に、他方の比較回路５２．５４．５６．５８の作用を
説明する。 記憶回路３２．３４．３６．３８にはそれぞれの気筒に
対応するピーク値Ｔｐｅａｋが記憶される。いま、ある
気筒の燃焼が失火に至らないものの不完全であるとする
と、回転速度の変動に起因するピーク値Ｔ　ｐｅａｋは
４つあるものの、その値が１つだけ小さいという場合が
存在する。この場合、比較回路５１．５３．５５．５７
からは〔ＯＫ〕の判定信号が出力されるが、比較回路５
２．５４．５６．５８の何れかから〔ＮＧ〕の判定信号
が出力されて異常燃焼気筒が特定される。 なお、本実施例は基準値発生部２４の各回路に所定の基
準値を固定値として与えた例であるが、これに限らず、
より精度をあげるために該基準値を計測値に基づいて設
定するようにしてもよい。 第８図はその場合における回路例である。第８図におい
て、記憶回路３１〜３８の各値を８個のゲート回路６１
〜６８からなるゲート部６９を通して基準回路４１〜４
８に入力する。ゲート部６９は比較部２３からの判定信
号（ＯＫ）、（ＮＧ）によってオン、オフされる。すな
わち、ＣＮＧ）判定時の計測値を基準値に使うと判定を
誤るおそれがあるので、このときはゲートをオフし、（
ＯＫ）判定時のみゲートをオンして信号の通過を許容す
る。また、ゲート部６９と基準値発生部２４の間には４
個の平均回路７１〜７４からなる加算平均部７５が介挿
されており、加算平均部７５は複数個の計測値を加算し
てその平均を求めることで基準値の精度を高めより安定
したものとする。この場合、計測値の算出が基準位置信
号Ｃａに同期して行われるので、いわゆる同期加算とな
って雑音が除去されるという利点がある。 第９．１０図は本発明の第２実施例を示す図であり、本
実施例はマイクロコンピュータを応用して本発明を実現
した例である。 本実施例では前記第２図における主要機能がマイクロコ
ンピュータのソフトウェアにより実現され、第９．１０
図はそのプログラムを示す。第９図は異常気筒判別のプ
ログラムであり、本プログラムは基準信号発生器ｌから
の基準位置信号Ｃａの立上りパルスに応答して割込要求
がなされ、この時点から開始される。 まず、Ｐ、で基準位置信号Ｃａの入力に応じて計数器１
３のカウント値をリセットし、Ｐ２で前回の判定結果を
すべてクリアする。次いで、Ｐ３〜Ｐ　１４からなるス
テップで基準位置信号Ｃａの発生間隔の間に存在するピ
ーク値Ｔｐｅａｋの発生箇所（ピークカウント値ＣＴｐ
に相当）が正常燃焼の値（基準回路４１．４３．４５．
４７に記憶されている基準値）と比べて離れすぎていな
いか否かをチェックし、これから異常燃焼の有無を判定
する。 すなわち、Ｐ３で前記の式が成立しているか否かを判別
し、成立しているときは正常燃焼と判断してＰ４でＯＫ
フラグとして（ＯＫ５１）をセットする。一方、成立し
ていないときは異常燃焼と判断してＰ、でＮＧフラグと
して（ＮＧ５１）をセットする。なお、（ＯＫ５１）、
（ＮＧ５１）は比較回路５１における判定結果に対応さ
せる意味で、該比較回路５１と同一番号を符している。 以下、同様にＰ６、Ｐ９、Ｐ１□で■、■、０式の成立
の有無を判別し、それぞれの判別結果に応じてＹＥＳ命
令に従うときはＰ？、ＰＩいＰ１□でＯＫフラグとして
それぞれ（ＯＫ５３）、（ＯＫ５５）、Ｃ０Ｋ５７〕を
セットし、Ｎｏ命令に従うときはＰ、　、Ｐ、いＰＩ４
でＮＧフラグとしてそれぞれ［：ＮＧ５３）、（ＮＧ５
５）、（ＮＧ５７）をセットする。 次いで、ＰＩ５で基準位置信号Ｃａが入力されたことを
記憶するために所定の内部カウンタのカウント値ＣＮを
クリアする。この内部カウンタは記憶回路３１〜３８を
特定するためのカウンタである。 次いで、ＰＩ６〜ＰＩ９においてＮＧフラグ（ＮＣ；５
１〕、（ＮＧ５３）、（ＮＧ５５）、（ＮＧ５７）をそ
れぞれ判別し、セットされているとき（〔１〕になって
いるとき）はＰ２゜で異常気筒の特定を行う。 これは、上記ＮＧフラグのうち〔１〕になっているもの
をチェックするとともに、記憶回路３１．３３．３５．
３７の記憶内容（すなわち、各気筒に対応するピークカ
ウント値ＣＴｐ）のうちSince it is [0], it is determined that there is an abnormality in only one of the four cylinders. In this way, by focusing on the fact that there is a change in rotational speed during an abnormality (such as a misfire) and processing this as a signal for each cylinder, it is possible to accurately identify the position and number of abnormal cylinders. Further, since the sensors necessary for abnormality determination are the ordinary crank angle sensors that are commonly used as described above, the present device can be realized at low cost. Note that the memory circuits 31, 33, 35, 37 are not limited to the above-mentioned example in which they have a mere memory function, but may also have addition and subtraction functions, for example. In this case, the ta circuit 31
．． 33.35.37 To, Tz, T
A value equivalent to 3 or T. +T'r+, Tz, T,
51, 53, and 55. A value corresponding to the reference period is stored, and a value corresponding to this is also stored as a reference period. Addition and subtraction are performed on the two, and the results are sent to the comparison circuits 51, 53, and 55.
．． 57 may be output. In the latter case, in principle, there is a relationship such as To + Ta = T + = Tz = T3 - - ■, so the number and position of (NG) judgment signals in the comparison circuit 51.53.55.57 are abnormal as they are. This has the advantage that it corresponds to the number and position of the generating cylinders. Next, the operation of the other comparison circuit 52, 54, 56, 58 will be explained. The storage circuits 32, 34, 36, and 38 store peak values Tpeak corresponding to each cylinder. Now, assuming that combustion in a certain cylinder is incomplete but does not lead to misfire, there are four peak values T peak due to fluctuations in rotational speed, but there is a case where only one value is smaller. In this case, the comparison circuit 51.53.55.57
An [OK] judgment signal is output from the comparator circuit 5.
A determination signal of [NG] is output from any one of 2, 54, 56, and 58, and the abnormal combustion cylinder is identified. Although this embodiment is an example in which a predetermined reference value is given as a fixed value to each circuit of the reference value generation section 24, the present invention is not limited to this.
In order to further improve accuracy, the reference value may be set based on the measured value. FIG. 8 shows an example of a circuit in that case. In FIG. 8, each value of the memory circuits 31 to 38 is stored in eight gate circuits 61.
The reference circuits 41 to 4 are connected through the gate section 69 consisting of .
Enter 8. The gate section 69 is turned on and off by a determination signal (OK) or (NG) from the comparison section 23. In other words, if the measured value at the time of CNG) judgment is used as the reference value, there is a risk of erroneous judgment, so in this case, turn off the gate and
OK) Turn on the gate only when making a judgment and allow the signal to pass. Additionally, there are four
An averaging section 75 consisting of averaging circuits 71 to 74 is inserted, and the averaging section 75 adds a plurality of measured values and obtains the average, thereby increasing the accuracy of the reference value and making it more stable. shall be. In this case, since the measurement value is calculated in synchronization with the reference position signal Ca, there is an advantage that noise is removed by so-called synchronous addition. Figures 9 and 10 are diagrams showing a second embodiment of the present invention, and this embodiment is an example in which the present invention is realized by applying a microcomputer. In this embodiment, the main functions shown in FIG. 2 are realized by microcomputer software, and the main functions shown in FIG.
The figure shows the program. FIG. 9 shows a program for determining an abnormal cylinder, and this program is started from this point when an interrupt request is made in response to a rising pulse of the reference position signal Ca from the reference signal generator 1. First, at P, the counter 1 responds to the input of the reference position signal Ca.
3 is reset, and all previous judgment results are cleared in P2. Next, in steps P3 to P14, the occurrence location of the peak value Tpeak (peak count value CTp) existing during the generation interval of the reference position signal Ca is determined.
) corresponds to the normal combustion value (reference circuit 41.43.45.).
47) to see if it is too far away, and from this it is determined whether there is abnormal combustion. That is, it is determined at P3 whether or not the above formula holds true, and if it is true, it is determined that combustion is normal and OK is determined at P4.
Set (OK51) as a flag. On the other hand, if this is not true, it is determined that the combustion is abnormal, and an NG flag (NG51) is set at P. In addition, (OK51),
(NG51) has the same number as the comparison circuit 51 in order to correspond to the determination result in the comparison circuit 51. Similarly, P6, P9, and P1□ determine whether the formulas ■, ■, and 0 hold true, and when following the YES command according to each determination result, P? , PIP1□ sets (OK53), (OK55), C0K57] as OK flags, respectively, and when following the No instruction, P, ,P, PI4
and set the NG flags as [:NG53) and (NG5
5), set (NG57). Next, the count value CN of a predetermined internal counter is cleared at the PI5 in order to remember that the reference position signal Ca has been input. This internal counter is a counter for specifying the memory circuits 31-38. Next, the NG flag (NC; 5
1], (NG53), (NG55), and (NG57), and when they are set ([1]), the abnormal cylinder is specified at P2°. This checks the NG flags that are set to [1], and also checks the memory circuits 31, 33, 35.
Of the 37 stored contents (that is, the peak count value CTp corresponding to each cylinder)

〔０〕になっているものをチェ
ックし、これらのチェック結果に基づいて第１実施例と
同様に異常気筒の数と位置を特定する。 一方、上記ＮＧフラグが何れもセ・ノドされておらずリ
セットされているとき（〔Ｏ）のとき）は、ｐ２ｔ−ｐ
ｚｌｌからなるステップでピーク値Ｔ　ｐｅａｋの異常
に小さい気筒を判定する処理を行う。 すなわち、ＰＨＩ、Ｐａｌ、ｐｚｓ、Ｐ２？で次式■〜
■が成立するか否かを判別する。 Ｔｐｅａｋ＋　　Ｔ　ｐＳ　＋　≦δ　・・・・・・■
Ｔｐｅａｋｚ　−Ｔ　ｐ　Ｓｚ≦δ　・・・・・・■Ｔ
ｐｅａｋ３Ｔ　ｐ　Ｓ　：ｌ　≦δ　・・・・・・■Ｔ
ｐｅａｋｎ　　−Ｔ　ｐ　Ｓ　ａ　　≦δ　　・・・・
・・■但し、δ：判別基準値 Ｔｐｅａｋ＋　′ＴｐｅａＬ ：記憶回路３２．３４．３６．３８におけるそれぞれの
ピーク値 Ｔｐ　Ｓ、〜Ｔ　ｐ　Ｓ　４ 二基単回路４２．４４．４６．４８におけるそれぞれの
基準ピーク値 上記判別の結果、ＮＯ命令に従うときはピーク値が異常
に小さいと判断し、Ｐ２□、ＰＸ３、Ｐ２いＰｔ＠でＮ
Ｇフラグとしてそれぞれ（ＮＧ５２）、［ＮＧ５４）、
　（ＮＧ５６）、（ＮＧ５８）をセントし、ＹＥＳ命令
に従うときはＮＧフラグのセットを行わずにＰＸ３に進
む。ｐｚｑではピーク値が異常に小さいことに基づく異
常気筒の特定を行う。これは、上記ＮＧフラグのうち〔
１〕になっているものをチェックし異常気筒を特定する
。異常気筒の特定が終わると、Ｐ３゜で次回の割込処理
に備えるため記憶回路３１〜３８の内容をクリアすると
ともに、Ｐ３Ｉで判定信号〔ＯＫ〕あるいは（ＮＧ）を
出力して今回の割込処理を終了する。 次に、第１０図はピーク値およびピークカウント値を測
定するプログラムであり、本プログラムは単位信号発生
器２からの単位信号Ｃ，の立上りパルスに応答して割込
要求がなされると、この時点から開始される。 まず、Ｐｄ２で周期計測値列ｔｉを読み込み、Ｐ、２で
単位信号Ｃ１のパルスが立上ったときにおけるピークカ
ウント値ＣＴｐを読み込む。次いで、Ｐａ３で周期計測
値列ｔｉにおける前回と今回の差値Δｔｉを次式［相］
に従って演算する。 Δｔｉ　＝ｔｉ　　　ｔｉ　　′　　・・・・・・［相
］但し、ｔｉ　：今回の値 ｔｉ　　′：前回の値 差値Δｔｉは単位信号ＣＩにおけるパルスの発生間隔に
対応する。Ｐ４４では差値Δｔｉを次式〇に従って平滑
化して平滑値Δｔｉを求める。 ・・・・・・■ 但し、Δｔｉ　　′：前回の差値 これにより、データとしての信頼性を維持する。 なお、本プログラムでは単位信号Ｃ２の周期計測にフリ
ーランカウンタを用い、今回入力した値から前回の入力
値を減算して周期データΔ【ｉを算出している。このよ
うな算出方法に限らず、例えば周期計測回路１０のハー
ドウェアに差分演算機能をもたせ、ステップＰ４１で読
み込んだ値が当初から周期データそのものになっている
ようにしてもよい。こめ場合、ステップＰ４３は省略す
る。 次いで、Ｐ４Ｓで今回の平滑値ΔＬｌを前回のそれΔ口
　′と比較し、Δｔｒ　≧Δｔｉ　′のときは回転変動
が上昇過程にあると判断してＰ４６で上昇フラグＵＦＬ
をセットして今回の割込処理を終了する。一方、Δ（ｉ
＜ΔｔＨ′のときは回転変動が下降過程に移行したと判
断してｐａ７で上昇フラグＵＦＬがセントされているか
否かを判別する。 これは、前回の割込処理における上界フラグＵＦＬの状
態を判別して、今回の回転変動のＢ様を把握するためで
ある。ＵＦＬ＝０のときは割込処理を終了し、ＵＦＬ＝
１のときは上昇過程から下降過程に移行したため今回が
ピーク値Ｔｐｅａｋであると判断してＰａ１ｌで上昇フ
ラグｔＪＦＬをリセットする。次いで、Ｐ４９で前述の
内部カウンタをインクリメントしてそのカウント値ＣＮ
を〔１〕だけ増やす。このカウント値は今回の割込要求
における気筒に対応している。ｐｓｏではピーク値Ｔ　
ｐｅａｋとして前記平滑値Δｔｉを内部カウンタのカウ
ント（直ＣＮで特定される気筒に対応する記憶回路３２
．３４．３６．３８の何れかに転送、記憶する。また、
Ｐ、１ではピークカウント値ＣＴｐを同様にカウント値
ＣＮで特定される気筒に対応する記憶回路３Ｉ、３３．
３５．３７の何れに転送、記憶して今回のルーチンを終
了する。 このように、マイクロコンピュータを用いても本発明を
具現化することができ、第１実施例と同様の効果を得る
ことができる。 （効　果） 本発明によれば、通常のセンサを使用し、このセンサ出
力を所定方式で信号処理するのみで燃焼状態を判別でき
るので、特別のセンサを必要とせずに低コストで精度よ
く異常気筒を特定できる内燃機関の失火検出装置を提供
することができる。Those that are set to [0] are checked, and based on these check results, the number and position of abnormal cylinders are specified in the same manner as in the first embodiment. On the other hand, when none of the above NG flags are set and reset ([O]), p2t-p
In the step consisting of zll, processing is performed to determine which cylinder has an abnormally small peak value T peak. That is, PHI, Pal, pzs, P2? Then the following formula■～
Determine whether (2) holds true. Tpeak+ T pS + ≦δ ・・・・・・■
Tpeakz −T p Sz≦δ ・・・・・・■T
peak3T pS :l ≦δ ・・・・・・■T
peakn −T p S a ≦δ ・・・・
・・■ However, δ: Discrimination reference value Tpeak+'TpeaL: Each peak value in the storage circuit 32.34.36.38 Tp S, ~ T p S 4 Each of the two units in the single circuit 42.44.46.48 Reference peak value As a result of the above judgment, when following the NO command, it is determined that the peak value is abnormally small, and P2□, PX3, P2Pt@
As G flags (NG52), [NG54),
(NG56) and (NG58) are sent, and if the YES command is followed, the process proceeds to PX3 without setting the NG flag. pzz identifies an abnormal cylinder based on the fact that the peak value is abnormally small. This is one of the above NG flags.
1] and identify the abnormal cylinder. When the identification of the abnormal cylinder is completed, the contents of the memory circuits 31 to 38 are cleared in P3° in preparation for the next interrupt processing, and a judgment signal [OK] or (NG) is output in P3I to interrupt the current interrupt. Finish the process. Next, FIG. 10 shows a program for measuring the peak value and peak count value, and when an interrupt request is made in response to the rising pulse of the unit signal C from the unit signal generator 2, this program Starts from point in time. First, the cycle measurement value sequence ti is read at Pd2, and the peak count value CTp at the time when the pulse of the unit signal C1 rises is read at Pd2. Next, in Pa3, the difference value Δti between the previous time and this time in the cycle measurement value sequence ti is calculated using the following formula [phase]
Calculate according to Δti = ti ti '...[Phase] However, ti: Current value ti': Previous value difference value Δti corresponds to the pulse generation interval in the unit signal CI. In P44, the difference value Δti is smoothed according to the following formula 0 to obtain a smoothed value Δti. ...■ However, Δti': previous difference value. This maintains reliability as data. Note that in this program, a free run counter is used to measure the period of the unit signal C2, and the period data Δ[i is calculated by subtracting the previous input value from the current input value. The calculation method is not limited to such a calculation method. For example, the hardware of the period measurement circuit 10 may be provided with a difference calculation function so that the value read in step P41 is the period data itself from the beginning. If so, step P43 is omitted. Next, in P4S, the current smoothed value ΔLl is compared with the previous one Δt', and when Δtr ≧Δti', it is determined that the rotational fluctuation is in the rising process, and the rising flag UFL is set in P46.
Set this to end the current interrupt processing. On the other hand, Δ(i
When <ΔtH', it is determined that the rotational fluctuation has shifted to a descending process, and it is determined in pa7 whether or not the ascending flag UFL is set. This is to determine the state of the upper bound flag UFL in the previous interrupt processing and to understand the current rotational variation B. When UFL=0, interrupt processing ends and UFL=0.
When it is 1, since the rising process has shifted to the falling process, it is determined that this time is the peak value Tpeak, and the rising flag tJFL is reset at Pa1l. Next, in P49, the above-mentioned internal counter is incremented and the count value CN is
Increase by [1]. This count value corresponds to the cylinder in the current interrupt request. In pso, the peak value T
The smoothed value Δti is counted as peak by an internal counter (memory circuit 32 corresponding to the cylinder specified by direct CN).
．． 34, 36, or 38. Also,
In P, 1, the peak count value CTp is similarly stored in the memory circuits 3I, 33 .
35 and 37, the current routine is completed. In this way, the present invention can be implemented using a microcomputer, and the same effects as in the first embodiment can be obtained. (Effects) According to the present invention, the combustion state can be determined simply by using a normal sensor and signal processing the sensor output using a predetermined method. It is possible to provide a misfire detection device for an internal combustion engine that can identify a cylinder.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の基本概念図、第２〜８図は本発明の第
１実施例を示す図であり、第２図はそのブロック構成図
、第３図はそのセンサ類の配置を示す図、第４図はその
信号Ｃａ　−、Ｃ１の波形を示す図、第５図はその作用
を説明するための特性図、第６図はその演算回路１４の
詳細な回路図、第７図はその作用を説明するためのタイ
ミングチャート、第８図はその基準値の精度をあげるた
め演算回路１４の他の回路例を示す回路図、第９．１０
図は本発明の第２実施例を示す図であり、第９図はその
異常気筒判別のプログラムを示すフローチャート、第１
０図はそのピーク値およびピークカウント値を測定する
プログラムを示すフローチャートである。 ■・・・・・・基準信号発生器（基準信号発生手段）、
２・・・・・・単位信号発生器（単位信号発生手段）、
３・・・・・・エンジン、 １０・・・・・・周期計測回路（周期計測手段）、１２
・・・・・・極大値判別回路（極大値判別手段）、１３
・・・・・・計数器（計数手段）、１４・・・・・・演
算回路（失火判定手段）。Fig. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, Figs. 2 to 8 are diagrams showing a first embodiment of the invention, Fig. 2 is a block diagram thereof, and Fig. 3 shows the arrangement of sensors. 4 is a diagram showing the waveforms of the signals Ca- and C1, FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining its operation, FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the arithmetic circuit 14, and FIG. 9.10 is a timing chart for explaining its operation; FIG. 8 is a circuit diagram showing another circuit example of the arithmetic circuit 14 to improve the accuracy of the reference value;
FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a flowchart showing a program for determining an abnormal cylinder.
FIG. 0 is a flowchart showing a program for measuring the peak value and peak count value. ■・・・Reference signal generator (reference signal generation means),
2...Unit signal generator (unit signal generation means),
3...Engine, 10...Period measurement circuit (period measurement means), 12
... Local maximum value determination circuit (local maximum value determination means), 13
. . . Counter (counting means), 14 . . . Arithmetic circuit (misfire determination means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ａ）クランク軸の１回転につき複数のパルス信号を発生
する単位信号発生手段と、 ｂ）カム軸の１回転につき１個のパルス信号を発生する
基準信号発生手段と、 ｃ）単位信号発生手段から出力されるパルス信号の間隔
を計測する周期計測手段と、 ｄ）周期計測手段で計測したパルス間隔の時間変化から
機関の回転変動の極大値を判別する極大値判別手段と、 ｅ）基準信号発生手段から出力されるパルス信号により
起動され、単位信号発生手段から出力されるパルス信号
を計数する計数手段と、 ｆ）期間の回転変動の極大値と計数手段からの計数値に
基づいて異常燃焼気筒を判定する失火判定手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。[Claims] a) unit signal generating means that generates a plurality of pulse signals per revolution of the crankshaft; b) reference signal generating means that generates one pulse signal per revolution of the camshaft; c) ) period measuring means for measuring the interval of pulse signals output from the unit signal generating means; d) local maximum value determining means for determining the local maximum value of engine rotation fluctuation from the time change of the pulse interval measured by the period measuring means; , e) Counting means that is activated by the pulse signal output from the reference signal generation means and counts the pulse signals output from the unit signal generation means, and f) The maximum value of the rotational fluctuation of the period and the count value from the counting means. A misfire detection device for an internal combustion engine, comprising: misfire determining means for determining an abnormal combustion cylinder based on;