WO2012127976A1 - エンジンの故障診断方法及び故障診断装置 - Google Patents

エンジンの故障診断方法及び故障診断装置 Download PDF

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WO2012127976A1
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engine
compression pressure
misfire
crankshaft
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伊東洋
阿部隆行
大野哲也
四竈真人
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本田技研工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an engine failure diagnosis method and a failure diagnosis device in which a cylinder in which misfire has occurred is specified and a failure code indicating the cylinder is stored.
  • JP 2009-280082 A Japanese Patent Laid-Open No. 2009-280082
  • the management ECU (117) determines that a misfire has occurred in the internal combustion engine (107)
  • the management ECU controls to turn on the warning lamp (125) (paragraph [0027]).
  • JP 2004-019455A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-019465
  • cranking is performed to rotate the crankshaft (1a) while the fuel system and ignition system are driven and stopped, and the instantaneous rotational speed difference value between the set crank angles in the compression process of each cylinder is used.
  • an engine rotation fluctuation is detected, and an abnormality in the compression pressure is detected based on the rotation fluctuation (claims 1 to 6).
  • the abnormality detection of the compression pressure in JP 2004-019465 A uses the difference value of the instantaneous rotational speed between the set crank angles in the “compression process” in each cylinder. For this reason, it is necessary to newly provide a configuration (including software such as judgment logic) for detecting an abnormality in the compression pressure by detecting the difference value of the instantaneous rotational speed in the “compression process”. Complexity and high cost are inevitable.
  • An object of the present invention is to provide an engine failure diagnosis method and a failure diagnosis device that can reduce the number of diagnosis steps.
  • Another object of the present invention is to detect misfire during engine operation by detecting the fluctuation value of the angular velocity of the crankshaft corresponding to the explosion process during operation.
  • a misfire occurrence cylinder in which a misfire has occurred during operation of an engine having a plurality of cylinders is determined, and is monitored by a misfire monitoring unit that stores a failure code indicating the misfire occurrence cylinder.
  • An engine failure diagnosis method is performed in which a cranking rotation state in which a crankshaft is rotated while stopping an explosion in each cylinder is generated, and in the cranking rotation state, an angular velocity variation value of the crankshaft is determined for each cylinder.
  • a cylinder having a compression pressure insufficient and a cylinder having a compression pressure insufficient is determined based on the fluctuation value, and a misfire occurrence cylinder indicated by the failure code and a cylinder having a compression pressure shortage determined in the cranking rotation state are obtained.
  • a matching cylinder is specified.
  • the cylinder where the misfire occurrence cylinder indicated by the failure code coincides with the compression pressure deficient cylinder determined in the cranking rotation state is specified.
  • a variation value of the angular velocity of the crankshaft corresponding to the explosion process is detected for each cylinder, a cylinder having a small variation value of the angular velocity is determined as the misfire occurrence cylinder, and at the time of cranking rotation, A variation value of the angular velocity of the crankshaft corresponding to the explosion process may be detected for each cylinder, and a cylinder having a small variation value of the angular velocity may be determined as the cylinder having insufficient compression pressure.
  • a variation value of the angular velocity of the crankshaft corresponding to the explosion process is detected for each cylinder, and a misfire occurrence cylinder in which misfire occurs.
  • An engine failure diagnosis method that is monitored by a misfire monitoring section that determines a crankshaft rotation state in which a crankshaft is rotated while stopping an explosion in each cylinder. In this state, a variation value of the angular velocity of the crankshaft corresponding to the explosion process is detected for each cylinder, and a cylinder having the variation value equal to or less than a predetermined value is determined as a compression pressure deficient cylinder having insufficient compression pressure.
  • the occurrence of the compression pressure abnormality in each cylinder is determined by detecting the fluctuation value of the angular speed of the crankshaft. Is possible. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not there is a lack of compression pressure (mechanical failure), which is one of the causes of misfire occurrence, without disassembling the cylinders, and to improve engine failure diagnosis efficiency. it can.
  • the variation value of the angular velocity of the crankshaft corresponding to the explosion process is detected for each cylinder, and the cylinder with insufficient compression pressure is determined based on the variation value. For this reason, it becomes possible to use the logic for misfire determination which vehicle ECU has as logic for determination of a cylinder with insufficient compression pressure. Therefore, it is possible to simplify the configuration (including software such as determination logic) for determining a cylinder with insufficient compression pressure.
  • an individual average value that is an average value of fluctuation values of each cylinder is compared with an overall average value that is an average value of fluctuation values of all cylinders, and the individual average is compared with the overall average value.
  • the cylinder having a small value may be determined to be the compression pressure deficient cylinder. Thereby, it is possible to determine a cylinder with insufficient compression pressure by a relative comparison between the cylinders. For this reason, even if a change in the voltage of the battery for the motor for driving the crankshaft, a change in the ambient temperature, or the like slightly affects the fluctuation value of the angular velocity of the crankshaft, it is less likely to be affected by the determination of the cylinder with insufficient compression pressure. be able to.
  • the degree of deviation from the overall average value may be displayed in a plurality of stages for the individual average value that is lower than the overall average value.
  • the degree of deviation of the individual average value from the overall average value indicates the degree of insufficient compression pressure.
  • the degree of shortage of the compression pressure depends on the cause (for example, compression pressure leakage of the cylinder itself, clearance of the intake valve or exhaust valve of the cylinder, etc.).
  • the degree of deviation of the individual average value from the overall average value can be used as an index for estimating the cause of the shortage of the compression pressure. Therefore, it is possible to estimate the cause of the shortage of the compression pressure by displaying the degree of the divergence.
  • the diagnostic efficiency can be improved.
  • the detection of the fluctuation value of the angular velocity of the crankshaft in the cranking rotation state may be started after a predetermined time has elapsed from the start of the motor that drives the crankshaft. As a result, it is possible to detect the fluctuation value in a state where the cranking rotation is stable, and therefore it is possible to accurately determine the cylinders with insufficient compression pressure.
  • the voltage of the battery that drives the motor that drives the crankshaft may be monitored, and when the battery voltage drops below a predetermined voltage, the determination of the cylinder with insufficient compression pressure may be stopped. Accordingly, it is possible to avoid erroneous determination of a cylinder with insufficient compression pressure by avoiding determination in a state where cranking rotation becomes unstable due to a decrease in battery voltage.
  • the determination of the cylinder with insufficient compression pressure may be stopped. For example, if a value that cannot be taken in a normal use environment is set as the predetermined value, it is possible to avoid erroneous determination of a cylinder with insufficient compression pressure by avoiding determination in a specific use environment. .
  • An engine failure diagnosis apparatus determines a misfire-occurring cylinder in which a misfire has occurred during operation of an engine having a plurality of cylinders, and monitors a misfire monitoring unit that stores a failure code indicating the misfire-occurring cylinder.
  • An engine failure diagnosis apparatus is provided that generates a cranking rotation state in which a crankshaft is rotated while stopping an explosion in each cylinder, and in the cranking rotation state, an angular velocity variation value of the crankshaft is determined for each cylinder.
  • a compression pressure deficient cylinder with insufficient compression pressure is determined based on the fluctuation value, and a misfire occurrence cylinder indicated by the failure code and a compression pressure deficient cylinder determined in the cranking rotation state are obtained.
  • a matching cylinder is specified.
  • An engine failure diagnosis apparatus detects a variation value of an angular velocity of a crankshaft corresponding to an explosion process for each cylinder during operation of an engine having a plurality of cylinders, and misfires are generated.
  • An engine failure diagnosis apparatus that is monitored by a misfire monitoring unit that determines a crankshaft rotation state while stopping an explosion in each cylinder and generating a cranking rotation state. In this state, a fluctuation value of the angular velocity of the crankshaft corresponding to the explosion process is acquired for each cylinder, and a cylinder having the fluctuation value equal to or less than a predetermined value is determined as a compression pressure deficient cylinder having insufficient compression pressure.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an engine diagnosis system having an engine failure diagnosis apparatus (hereinafter also referred to as “diagnosis apparatus”) according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the schematic structure inside the one cylinder. It is a figure which shows the external appearance of a crank angle sensor. It is a figure which shows an example of the output signal of a crank angle sensor. 7 is a flowchart for determining whether or not misfire has occurred in a cylinder during normal driving of the vehicle (during normal operation of the engine).
  • FIG. 5 is a flowchart for diagnosing whether or not a compression pressure failure has occurred in each cylinder when a warning of misfire has been issued by the engine ECU. It is a figure which shows an example of the change of an engine speed in case a tappet clearance is normal. It is a figure which shows an example of the change of an engine speed when the shift
  • An example of the relationship between the piston movement of each cylinder during cranking rotation and the magnitude of the load generated on the crankshaft due to the piston movement occurs when the cylinder is operating normally and when the compression pressure is insufficient. It is a figure divided and shown when.
  • FIG. 1 An example of an index used when the diagnostic device determines that the cause of misfire in the misfire-occurring cylinder is a mechanical failure and displays the fact and subsequent inspection work and repair work on the display unit.
  • FIG. A failure code stored in the engine ECU, a ratio calculated by the diagnostic device, a determination result of the diagnostic device, and a first example of a relationship between an inspection item and a confirmation part of the engine displayed by the diagnostic device based on the determination result are shown.
  • FIG. The second example of the relationship between the failure code stored in the engine ECU, the ratio calculated by the diagnostic device, the determination result of the diagnostic device, and the inspection items and confirmation parts of the engine displayed by the diagnostic device based on the determination result is shown.
  • FIG. 4 shows a fourth example of the relationship between a failure code stored in the engine ECU, a ratio calculated by the diagnostic device, a determination result of the diagnostic device, and an inspection item and a confirmation part of the engine displayed by the diagnostic device based on the determination result
  • FIG. 10 shows a fifth example of a relationship between a failure code stored in the engine ECU, a ratio calculated by the diagnostic device, a determination result of the diagnostic device, and an inspection item and a confirmation part of the engine displayed by the diagnostic device based on the determination result
  • FIG. 10 shows a fifth example of a relationship between a failure code stored in the engine ECU, a ratio calculated by the diagnostic device, a determination result of the diagnostic device, and an inspection item and a confirmation part of the engine displayed by the diagnostic device based on the determination result
  • FIG. 10 shows a fifth example of a relationship between a failure code stored in the engine ECU, a ratio calculated by the diagnostic device, a determination result of the diagnostic device, and an inspection item and a confirmation part of the engine
  • FIG. 10 shows a sixth example of a relationship between a failure code stored in the engine ECU, a ratio calculated by the diagnostic device, a determination result of the diagnostic device, and an inspection item and a confirmation part of the engine displayed by the diagnostic device based on the determination result FIG.
  • FIG. 1 shows an engine diagnosis system 10 (hereinafter also referred to as “system 10”) having an engine failure diagnosis device 14 (hereinafter also referred to as “diagnosis device 14”) according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows schematic structure of these.
  • the system 10 includes a vehicle 12 equipped with an engine 16 as a diagnosis target, and a diagnosis device 14 that diagnoses the engine 16.
  • Vehicle 12 (A) Overall Configuration In addition to the engine 16, the vehicle 12 includes an engine electronic control device 18 (hereinafter referred to as “engine ECU 18” or “ECU 18”) that controls the operation of the engine 16, and an ignition switch 20 (hereinafter referred to as “IGSW 20”). .)
  • engine ECU 18 engine ECU 18
  • IGSW 20 ignition switch 20
  • the engine 16 is a so-called in-line four-cylinder engine, and includes first to fourth cylinders 22a to 22d (hereinafter collectively referred to as “cylinder 22”), a crankshaft 24, and a crank angle sensor 26.
  • cylinder 22 first to fourth cylinders 22a to 22d
  • crankshaft 24 crankshaft 24
  • crank angle sensor 26 crank angle sensor 26
  • a starter motor 28 a battery 30, a voltage sensor 32, and a temperature sensor 34.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration inside one cylinder 22.
  • Each cylinder 22 has an intake valve 40, an exhaust valve 42, a fuel injection valve 44, a spark plug 46, and a piston 48.
  • the intake valve 40, the exhaust valve 42, and the spark plug 46 are disposed facing the combustion chamber 50 of each cylinder 22.
  • FIG. 3 shows the appearance of the crank angle sensor 26.
  • FIG. 4 shows an example of the output signal Sa1 of the crank angle sensor 26.
  • the crank angle sensor 26 detects the rotation angle (hereinafter referred to as “crank angle Ac”) [°] of the pulse rotor 52 provided on the crankshaft 24 and outputs it to the engine ECU 18. That is, as shown in FIG. 4, the output signal Sa1 of the crank angle sensor 26 outputs a pulse signal every time the pulse rotor 52 rotates by a predetermined angle (here, 6 °).
  • the ECU 18 that has received the output signal Sa1 from the crank angle sensor 26 shapes the waveform of the output signal Sa1 into a signal Sa2. Then, the engine speed NE and the angular speed of the crankshaft 24 (hereinafter referred to as “crank angular speed ⁇ ” or “angular speed ⁇ ”) are detected by measuring the rising period P1 of the signal Sa2.
  • the starter motor 28 drives the crankshaft 24 based on the electric power supplied from the battery 30.
  • the voltage sensor 32 detects the output voltage Vb [V] of the battery 30 and outputs it to the ECU 18.
  • the temperature sensor 34 detects the temperature Tw [° C.] of engine cooling water (not shown) and outputs it to the ECU 18. As will be described later, the temperature detected by the temperature sensor 34 may be an engine oil temperature To [° C.] (not shown).
  • (C) Engine ECU 18 The engine ECU 18 controls the operation of the engine 16 and includes an input / output unit 60, a calculation unit 62, and a storage unit 64 as shown in FIG.
  • the diagnosis device 14 diagnoses a failure of the engine 16 and, as shown in FIG. 1, is connected to the engine ECU 18 via a data link connector 70 provided in the vehicle 12 for input / output of in-vehicle data.
  • diagnostic device 14 As a hardware configuration of the diagnostic device 14, for example, a commercially available notebook personal computer can be used.
  • the cable 72 is connected to a data link connector 70 provided on an instrument panel (not shown) of the vehicle 12 with one end of the cable 72 connected to the input / output unit 74. The other end of 72 is connected. Thereafter, the diagnosis device 14 performs an abnormality diagnosis of each cylinder 22 in accordance with an operation from the operator (user) to the operation unit 76. At that time, the diagnostic device 14 operates the engine 16 via the engine ECU 18. Details of the abnormality diagnosis of each cylinder 22 performed by the diagnosis device 14 will be described later.
  • FIG. 5 is a flowchart in which the engine ECU 18 determines whether or not misfire has occurred in the cylinders 22a to 22d when the vehicle 12 is running normally (when the engine 16 is in normal operation). It is.
  • step S1 the ECU 18 determines whether misfire has occurred in each of the cylinders 22a to 22d. If no misfire has occurred in any of the cylinders 22a to 22d (S2: NO), the process returns to step S1.
  • step S3 the ECU 18 stores a fact that a misfire has occurred and a failure code (DTC) indicating the cylinder 22a to 22d in which the misfire has occurred.
  • DTC failure code
  • step S4 the ECU 18 issues a warning such as turning on a warning lamp (not shown) to notify the user that an abnormality has occurred in the engine 16. The user who has received the warning brings the vehicle 12 to a repair shop or the like, for example.
  • FIG. 6 shows the relationship between the operation of the piston 48 of each cylinder 22a to 22d during normal operation of the engine 16 and the magnitude of the load L1 generated on the crankshaft 24 as the piston 48 operates.
  • the load L1 means a decrease in the engine speed NE [rpm], that is, a decrease in the angular velocity ⁇ of the crankshaft 24.
  • FIG. 7 is a flowchart of the misfire occurrence determination by the ECU 18 (detail of S1 in FIG. 5).
  • step S ⁇ b> 11 the ECU 18 acquires the crank angle Ac from the crank angle sensor 26.
  • step S12 the ECU 18 calculates the crank angular speed ⁇ based on the acquired crank angle Ac.
  • FIG. 8 shows the crank angle Ac and the crank angular speed ⁇ when the cylinders 22a to 22d are operating normally and when the first cylinder 22a is misfiring, and the steps in the cylinders 22a to 22d ( An example of a relationship with an intake process, a compression process, an explosion process, and an exhaust process) is shown.
  • a solid line 90 indicates the relationship between the crank angle Ac and the crank angular velocity ⁇ when the cylinders 22a to 22d are operating normally.
  • a broken line 92 indicates the relationship between the crank angle Ac and the crank angular speed ⁇ when misfire occurs in the first cylinder 22a.
  • the angular velocity ⁇ rapidly decreases in the explosion process of the first cylinder 22a. For this reason, it can be determined that misfire has occurred in the first cylinder 22a.
  • step S ⁇ b> 13 the ECU 18 removes a fluctuation component of the engine speed NE due to acceleration / deceleration of the vehicle 12 using a high-pass filter (not shown).
  • step S14 the ECU 18 performs a process of separating the process of each cylinder 22 (process separation process). Specifically, the crank angle Ac is divided according to the explosion process of each cylinder 22a to 22d.
  • step S15 the ECU 18 calculates the angular velocity fluctuation ⁇ in the explosion process of each cylinder 22.
  • the difference between the angular velocity ⁇ at the start of the explosion process of each cylinder 22 and the angular velocity ⁇ at the end can be set as the angular velocity fluctuation ⁇ .
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the angular velocity ⁇ in the explosion process of each cylinder 22a to 22d may be used as the angular velocity fluctuation ⁇ .
  • FIG. 9 shows the relationship between the crank angle Ac and the angular velocity fluctuation ⁇ corresponding to the example of FIG. 8 and the explosion process of each cylinder 22a to 22d.
  • a solid line 100 shows the relationship between the crank angle Ac and the angular velocity fluctuation ⁇ when each of the cylinders 22a to 22d is operating normally.
  • a broken line 102 shows the relationship between the crank angle Ac and the angular velocity fluctuation ⁇ when misfiring has occurred in the first cylinder 22a, and the angular velocity fluctuation ⁇ shows a negative value at the cylinder position in the explosion process where the misfire has occurred. ing.
  • step S16 the ECU 18 determines whether or not misfire has occurred in each of the cylinders 22a to 22d based on the angular velocity fluctuation ⁇ in the explosion process of each of the cylinders 22a to 22d. Specifically, as described above, when the angular velocity fluctuation ⁇ decreases and becomes a negative value, it is determined that a misfire has occurred, and the cylinder in the explosion process corresponding to the negative value is determined as a misfire-occurring cylinder.
  • the failure code in the present embodiment indicates that a misfire has occurred and the cylinders 22a to 22d in which the misfire has occurred.
  • “P0301” is stored as the failure code.
  • “P0302” is stored as a failure code.
  • “P0303” is stored as a failure code.
  • “P0304” is stored as a failure code.
  • FIG. 10 shows whether or not there is a failure in compression pressure in the cylinders 22a to 22d when the engine ECU 18 warns of the occurrence of misfire. It is a flowchart which diagnoses.
  • step S21 the operator connects the diagnostic device 14 to the ECU 18 via the cable 72 and the data link connector 70.
  • step S ⁇ b> 22 the operator operates the operation unit 76 of the diagnostic device 14 and reads a failure code (DTC) from the ECU 18 to the diagnostic device 14.
  • DTC failure code
  • step S23 the operator determines whether or not the read failure code indicates the occurrence of misfire. If the failure code does not indicate the occurrence of misfire (S23: NO), the worker executes a diagnosis work corresponding to the failure code in step S24.
  • step S25 the diagnostic device 14 determines whether or not the compression pressure is insufficient for the cylinder 22 (misfire occurrence cylinder) whose failure code indicates the occurrence of misfire. judge. In this determination, cranking rotation that rotates the crankshaft 24 while stopping the fuel supply and ignition in each of the cylinders 22a to 22d and preventing the explosion from occurring is used (details will be described later).
  • step S27 the diagnostic device 14 determines that the cause of the misfire in the misfired cylinder is a mechanical failure. Then, a message to that effect and subsequent inspection work and repair work are displayed on the display unit 82. The worker performs inspection work and repair work according to the display.
  • step S28 the diagnostic device 14 causes the misfire to occur in the misfired cylinder, not a mechanical failure. Then, it is determined that there is an electrical failure, and that fact and the subsequent inspection and repair work are displayed on the display unit 82. The worker performs inspection work and repair work according to the display.
  • cranking rotation that rotates the crankshaft 24 while stopping the explosion in each of the cylinders 22a to 22d is used.
  • crankshaft 24 is rotated while the explosion in each of the cylinders 22a to 22d is stopped, if the compression pressure decreases in any of the cylinders 22a to 22d due to the deviation of the tappet clearance or the like, The engine speed NE or the crank angular speed ⁇ varies greatly.
  • FIG. 11 shows an example of a change in the engine speed NE when the tappet clearance TC is normal.
  • FIG. 13 shows an example of a change in the engine speed NE when the compression pressure is not generated (the compression pressure is zero).
  • the tappet clearance refers to a gap between the intake valve or the shaft of the intake valve and the camshaft or the rocker arm. The tappet clearance affects the opening timing of the valve, which is the opening / closing point of the valve, and the operation timing of the valve.
  • FIG. 14 shows an example of the relationship between the operation of the piston 48 of each of the cylinders 22a to 22d during cranking rotation and the magnitude of the load L1 generated in the crankshaft 24 as the piston 48 operates.
  • the model is shown separately when the compression pressure is insufficient and when the compression pressure is insufficient.
  • the load L1 here indicates a decrease in the engine speed NE [rpm], that is, a decrease in the crank angular speed ⁇ .
  • the explosion process in FIG. 14 does not actually involve an explosion.
  • the explosion process here refers to a process of making the range of the crank angle Ac equal to the explosion process during normal operation.
  • the case where the operation is normal and the case where the compression abnormality occurs are compared, and the difference in the load L1 is compared with the intake process, the explosion process, and the exhaust process.
  • the compression process is particularly large. This is because the compression load becomes small when gas leakage occurs in any part of the cylinder 22.
  • the angular velocity fluctuation ⁇ is set to have regularity by shifting the phase of the process of each cylinder 22a to 22d. In normal operation, a stable cranking rotation is obtained. However, when a compression abnormality occurs in any of the cylinders 22a to 22d, the compression load is not applied as described above, and the angular velocity fluctuation ⁇ is disturbed.
  • the difference in load L1 in the compression process is not directly used, but the angular velocity fluctuation ⁇ in the explosion process is used as in the case of misfire determination (FIG. 9 and the like).
  • the cranking rotation including the cylinders 22a to 22d in which the compression pressure is insufficient the crank angular speed ⁇ increases in the compression process of the cylinder in which the compression pressure is insufficient, but in the next process (explosion process), the angular speed ⁇ increases. This is based on the fact that the decrease occurs. Accordingly, it is possible to determine whether or not the compression pressure is insufficient based on a decrease (variation) in the angular velocity ⁇ in the explosion process. Therefore, it is possible to use the logic for misfire determination as the logic for determination of a cylinder with insufficient compression pressure.
  • FIG. 15 is a first flowchart of determination of insufficient compression pressure by the diagnostic device 14, and FIG. 16 is a second flowchart of determination of insufficient compression pressure by the diagnostic device 14.
  • FIG. 17 is an example of a time chart when the flowcharts of FIGS. 15 and 16 are executed.
  • the diagnostic apparatus 14 displays the request
  • FIG. The worker who sees the request turns on the IGSW 20 and starts the warm-up operation (time t1).
  • the warm-up operation here refers to, for example, increasing the engine speed NE to a predetermined value for warm-up (for example, 3000 rpm).
  • step S32 the diagnostic device 14 determines whether or not the warm-up has been completed. Specifically, the diagnostic device 14 acquires the temperature Tw from the temperature sensor 34 via the ECU 18, and determines whether or not the temperature Tw is equal to or higher than a threshold value THw indicating the end of the warm-up operation. If the warm-up has not ended (S32: NO), step S32 is repeated.
  • step S33 the diagnostic device 14 displays a request for the end of the warm-up operation on the display unit 82.
  • the request includes a request to turn on the IGSW 20 again after the IGSW 20 is turned off.
  • the worker who sees the request turns off the IGSW 20 (time t2), and turns on the IGSW 20 again (time t3) to start measurement.
  • step S35 the diagnostic device 14 acquires the voltage Vb of the battery 30 from the voltage sensor 32 via the ECU 18, and the voltage Vb is a threshold (battery voltage) related to the voltage Vb. It is determined whether or not the threshold value TH_Vb) is exceeded.
  • the battery voltage threshold value TH_Vb is a threshold value for determining whether or not the cranking rotation by the starter motor 28 becomes unstable.
  • step S36 of FIG. 16 the diagnostic device 14 requests the ECU 18 for angular velocity variation ⁇ in the explosion process for each of the cylinders 22a to 22d (time point). t4).
  • the request includes prohibiting explosion in each of the cylinders 22a to 22d (stopping the fuel supply and keeping the ignition signal OFF).
  • step S37 the diagnostic device 14 requests a failure code from the ECU 18 (time t5). Upon receiving the request, the ECU 18 transmits a failure code to the diagnostic device 14. The diagnostic device 14 uses the received fault code in subsequent processing.
  • step S38 the diagnostic device 14 displays on the display unit 82 that the operator is requested to perform a cranking operation.
  • the worker who sees the request performs a cranking operation by rotating a starter motor (not shown) (time t6).
  • step S39 the diagnosis device 14 determines whether or not the engine speed NE (cranking speed) acquired through the ECU 18 is equal to or greater than a threshold value TH_NE.
  • the threshold value TH_NE is a threshold value for determining whether or not the engine speed NE can stably determine whether the compression pressure is insufficient, and is, for example, 50 rpm. If the engine speed NE is not equal to or higher than the threshold value TH_NE (S39: NO), step S39 is repeated. Although not shown, cranking is performed when the predetermined time (for example, 30 seconds) does not exceed the threshold value TH_NE. Cancel the request and exit the diagnosis.
  • step S40 the diagnosis device 14 determines whether a predetermined time (for example, 1 second) has elapsed since the engine speed NE is equal to or greater than the threshold value TH_NE. Determine whether or not. If the predetermined time has not elapsed (S40: NO), the process returns to step S39.
  • a predetermined time for example, 1 second
  • step S41 the diagnostic device 14 acquires the angular velocity fluctuation ⁇ from the ECU 18 (time t7 to t8). That is, the ECU 18 detects the angular velocity fluctuation ⁇ by the same processing as steps S11 to S15 in FIG.
  • the operator finishes the cranking according to the display on the display unit 82 of the diagnostic device 14 (finished after the end of the detection of the angular velocity fluctuation ⁇ by the ECU 18). You may).
  • FIG. 18 shows the crank angle Ac and the crank angular speed ⁇ when the cylinders 22a to 22d are operating normally in the cranking rotation state and when the misfire has occurred in the first cylinder 22a, and the cylinders 22a.
  • An example of the relationship with the processes (intake process, compression process, explosion process, and exhaust process) in .about.22d is shown as a model.
  • the solid line 110 shows the relationship between the crank angle Ac and the crank angular velocity ⁇ when the cylinders 22a to 22d are operating normally.
  • a broken line 112 shows the relationship between the crank angle Ac and the crank angular velocity ⁇ when misfire occurs in the first cylinder 22a.
  • FIG. 19 shows the relationship between the crank angle Ac and the angular velocity fluctuation ⁇ corresponding to the example of FIG. 18 and the explosion process of each cylinder 22.
  • a solid line 120 indicates the relationship between the crank angle Ac and the angular velocity fluctuation ⁇ when each cylinder 22 is operating normally.
  • a broken line 122 indicates the relationship between the crank angle Ac and the angular velocity fluctuation ⁇ when misfire occurs in the first cylinder 22a.
  • the diagnostic device 14 calculates the individual average value AVEr, the overall average value AVEt, and the ratio R1 based on the acquired angular velocity fluctuation ⁇ (time points t8 to t9 in FIG. 17).
  • the individual average value AVEr is an average value of the angular velocity fluctuation ⁇ in the explosion process for each cylinder 22.
  • the overall average value AVEt is an average value of the individual average values AVEr of all the cylinders 22.
  • the ratio R1 is individual average value AVEr / overall average value AVEt.
  • step S43 the diagnostic device 14 determines the presence or absence of a mechanical failure for each cylinder 22 based on the failure code DTC acquired in step S37 and the ratio R1 calculated in step S42, and displays the determination result on the display unit 82. (Time t10 to t11).
  • the diagnosis device 14 determines whether or not there is a shortage of compression pressure in the misfire-occurring cylinder based on the ratio R1 for each cylinder 22a to 22d. Specifically, when the ratio R1 is lower than a threshold value (compression pressure deficiency determination threshold value TH2) for determining whether or not there is a compression pressure deficiency, the ECU 18 determines that a compression pressure deficiency has occurred in the misfire occurrence cylinder. To do.
  • the threshold value TH2 is 100%.
  • a two-dot chain line 136 indicates the individual average value AVEr when the compression pressure is zero.
  • FIG. 22 is an enlarged view of a part of FIG.
  • the solid line 140 in FIGS. 21 and 22 corresponds to the first cylinder 22a
  • the broken line 142 corresponds to the second cylinder 22b
  • the alternate long and short dash line 144 corresponds to the third cylinder 22c
  • the alternate long and two short dashes line 146 to the fourth cylinder 22d.
  • the individual average value AVEr of the first cylinder 22a is 44.4 [rad / s]
  • the individual average value AVEr of the second cylinder 22b is 54.0
  • the individual average of the third cylinder 22c The value AVEr is 53.9
  • the individual average value AVEr of the fourth cylinder 22d is 55.8. Therefore, the overall average value AVEt is 52.03 [rad / s].
  • the first cylinder 22a that the ratio R1 falls below the threshold value TH2 (100% in this embodiment), and the first cylinder 22a is determined to be a cylinder with insufficient compression pressure.
  • the first cylinder 22a is determined to be “impossible” requiring a mechanical failure check.
  • the ratio R1 of the second to fourth cylinders 22b to 22d is not less than the threshold value TH2, it is determined that the mechanical failure check is not required regardless of the content of the failure code.
  • FIG. 24 shows that the diagnostic device 14 determines that the cause of the misfire in the misfire-occurring cylinder is a mechanical failure, to that effect, and the subsequent inspection and repair work. Is shown on the display unit 82, and is displayed in three stages at the above-described ratio R1. That is, “small deviation of tappet clearance”, “large deviation of tappet clearance”, and “compression failure”.
  • the “compression failure” mentioned here includes scratches in the cylinders 22a to 22d, defective piston rings (not shown), and the like.
  • the diagnostic device 14 displays the inspection work and the repair work when the deviation of the tappet clearance TC is small on the display unit 82.
  • the diagnosis device 14 displays the inspection work and the repair work when the deviation of the tappet clearance TC is large on the display unit 82.
  • the diagnostic device 14 displays the inspection work and the repair work when the compression failure occurs on the display unit 82.
  • the failure code stored in the ECU 18, the rate R ⁇ b> 1 calculated by the diagnostic device 14, the determination result of the diagnostic device 14, and the inspection of the engine 16 displayed by the diagnostic device 14 based on the determination result are shown.
  • First to sixth examples of the relationship between items and confirmation sites are shown.
  • the second cylinder 22b and the fourth cylinder 22d are neither misfiring cylinders nor compression pressure deficient cylinders, and the third cylinder 22c is a misfiring cylinder but is not a compression pressure deficient cylinder.
  • the cylinders 22b to 22d are determined as “possible”.
  • the diagnosis device 14 determines “OK” for any of the cylinders 22a to 22d.
  • “small tappet clearance deviation” is displayed as an inspection item or a confirmation part for the third cylinder 22c.
  • the fourth cylinder 22d is determined as “possible” because it is neither a misfired cylinder nor a cylinder with insufficient compression pressure.
  • the ratio R1 of the misfire occurrence cylinder indicated by the failure code falls below 100%, in other words, the misfire occurrence cylinder indicated by the failure code and the cranking rotation.
  • the cylinder 22 with which the compression pressure deficient cylinder determined in the state coincides the cylinder in which the deficiency of the compression pressure that needs repair has occurred is identified. For this reason, it is possible to determine whether or not there is a lack of compression pressure (mechanical failure), which is one of the causes of misfire occurrence, without disassembling the misfire occurrence cylinder. Accordingly, it is possible to accurately determine whether or not the compression pressure is insufficient (mechanical failure), which is one of the causes of misfires, without disassembling the cylinders 22a to 22d. Can be improved.
  • the occurrence of an abnormal compression pressure in each of the cylinders 22a to 22d is detected by detecting the angular velocity fluctuation ⁇ .
  • the angular velocity fluctuation ⁇ corresponding to the explosion process is detected for each of the cylinders 22a to 22d, and the cylinder with insufficient compression pressure is determined based on the angular velocity fluctuation ⁇ . For this reason, it is possible to use the logic for determining the misfire that the ECU 18 has as the logic for determining the cylinders with insufficient compression pressure. Therefore, it is possible to simplify the configuration (including software such as determination logic) for determining a cylinder with insufficient compression pressure.
  • the individual average value AVEr is compared with the overall average value AVEt, and it is determined that the cylinders 22a to 22d whose individual average value AVEr is smaller than the overall average value AVEt are cylinders with insufficient compression pressure. To do. Thereby, it is possible to determine a cylinder with insufficient compression pressure by a relative comparison between the cylinders 22a to 22d. For this reason, even if a change in the voltage Vb of the battery 30 for the starter motor 28 for driving the crankshaft 24, a change in the ambient temperature (temperature Tw, etc.), etc. slightly affect the angular velocity fluctuation ⁇ , the determination of a cylinder with insufficient compression pressure is made. Can be made less susceptible to
  • the degree of deviation from the overall average value AVEt is displayed in a plurality of stages for the individual average value AVEr lower than the overall average value AVEt (FIG. 25).
  • the degree of deviation of the individual average value AVEr from the overall average value AVEt indicates the degree of lack of compression pressure.
  • the degree of the shortage of the compression pressure depends on the cause (for example, the compression pressure leakage of the cylinders 22a to 22d itself, the clearance of the intake valve 40 or the exhaust valve 42, etc.).
  • the degree of deviation of the individual average value AVEr from the overall average value AVEt can be used as an index for estimating the cause of the shortage of the compression pressure. Therefore, it is possible to estimate the cause of the shortage of the compression pressure by displaying the degree of the divergence.
  • the diagnostic efficiency can be improved.
  • the angular velocity fluctuation ⁇ in the cranking rotation state is detected after a predetermined time has elapsed from the start of the starter motor 28 that drives the crankshaft 24 (after a predetermined time has elapsed since the engine speed NE exceeded the threshold value TH_NE). To begin.
  • a predetermined time has elapsed from the start of the starter motor 28 that drives the crankshaft 24 (after a predetermined time has elapsed since the engine speed NE exceeded the threshold value TH_NE).
  • the voltage Vb of the battery 30 that drives the starter motor 28 that drives the crankshaft 24 is monitored, and when the voltage Vb falls below the threshold value TH_Vb, the determination of the cylinder with insufficient compression pressure is stopped (FIG. 15). S35: NO). Thereby, it is possible to avoid erroneous determination of a cylinder with insufficient compression pressure by avoiding determination in a state where cranking rotation becomes unstable due to a decrease in the voltage Vb of the battery 30.
  • the determination of the cylinder with insufficient compression pressure is stopped (S32: NO).
  • the threshold THw is set to a value that cannot be taken in a normal operating environment, for example, it is possible to avoid erroneous determination of a cylinder with insufficient compression pressure by avoiding determination in a specific operating environment. It becomes.
  • the diagnosis device 14 is used for diagnosis of the engine 16 of the vehicle 12.
  • the diagnosis device 14 is not limited to this, and can be used for other devices having an engine (for example, a moving body such as a ship).
  • the diagnostic device 14 communicates with the engine ECU 18 from the outside of the vehicle 12, but may be mounted inside the vehicle 12. In other words, the engine ECU 18 can have the function of the diagnostic device 14.
  • the engine 16 is an in-line four-cylinder engine, but the arrangement and number of the cylinders 22a to 22d are not limited to this.
  • the engine 16 may be a V type 6 cylinder engine.
  • the misfire determination and the determination of insufficient compression pressure are used in combination.
  • the present invention is not limited to this. Only deficiency determination may be used.
  • both the fuel supply system fuel injection valve 44 and the like
  • the ignition system ignition plug 46 and the like
  • only the fuel supply system may be stopped.
  • the engine cooling water temperature Tw is used to determine whether or not to stop the determination of a cylinder with insufficient compression pressure.
  • the present invention is not limited to this.
  • an engine oil temperature To (not shown) may be used instead or in addition to the temperature Tw.
  • the angular velocity fluctuation ⁇ in the explosion process is used in both the determination of misfire occurrence and the determination of insufficient compression pressure. From the viewpoint of combining the misfire determination and the determination of insufficient compression pressure, Not exclusively. For example, in determining whether the compression pressure is insufficient, the angular velocity fluctuation ⁇ in the compression process can be used.
  • the compression pressure deficiency is determined using the individual average value AVEr and the overall average value AVEt, but this is not a limitation from the viewpoint of determination of compression pressure deficiency. For example, it is possible to determine the compression pressure shortage using only the individual average value AVEr.

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Abstract

　エンジン（１６）の故障診断方法及び故障診断装置（１４）では、各気筒（２２）における爆発を中止させつつクランク軸（２４）を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、クランク軸（２４）の角速度の変動値（Δω）を気筒（２２）毎に検出し、圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒を変動値（Δω）に基づいて判定し、故障コードが示す失火発生気筒と、前記クランキング回転状態において判定された圧縮圧力不足気筒とが一致する気筒を特定する。

Description

エンジンの故障診断方法及び故障診断装置
　この発明は、失火が発生している気筒を特定し、当該気筒を示す故障コードが記憶されるエンジンの故障診断方法及び故障診断装置に関する。
　エンジンを構成する各気筒における失火の発生を検出する技術が知られている｛特開２００９－２８００８２号公報（以下「ＪＰ ２００９－２８００８２ Ａ」という。）｝。ＪＰ ２００９－２８００８２ Ａでは、内燃機関（１０７）に失火が発生したとマネジメントＥＣＵ（１１７）が判断したとき、マネジメントＥＣＵは、警告灯（１２５）を点灯するように制御する（段落［００２７］）。
　また、各気筒の圧縮圧力の異常を検出する技術が知られている｛特開２００４－０１９４６５号公報（以下「ＪＰ ２００４－０１９４６５ Ａ」という。）｝。ＪＰ ２００４－０１９４６５ Ａでは、燃料系及び点火系の駆動と停止した状態でクランク軸（１ａ）を回転させるクランキングを行い、各気筒の圧縮工程における設定クランク角間の瞬時回転数の差分値を用いてエンジンの回転変動を検出し、当該回転変動に基づいて圧縮圧力の異常を検出する（請求項１～６）。
　ＪＰ ２００９－２８００８２ Ａにおける警告灯の点灯のような警告に基づいて、サービス拠点で故障診断及び点検修理作業が行われるが、失火が発生する原因は多岐に亘るため、修理個所の特定には大変な労力を必要とする。
　例えば、複数気筒エンジンにおいて失火が発生した場合のトラブルシューティングの１つとして、エンジンの圧縮圧力に異常がないか否かを確認する点検項目を設ける場合、点火プラグを外して点火プラグの取付孔に圧力計を装着した状態でクランキング回転を行って各気筒の圧縮圧力を直接計測する方法や、各気筒のバルブクリアランス（吸気バルブ及び排気バルブのクリアランス）を全て点検する方法を採用すると、このような機械的な点検作業は分解や調整整備に多大な工数を必要とする。
　また、失火の発生原因は、電気的な故障と機械的な故障に大別されるが、特に機械的故障については分解整備作業が必要になるので大変手間がかかるという問題がある。
　一方、ＪＰ ２００４－０１９４６５ Ａのような圧縮圧力の異常検出については、気筒毎に圧縮圧力が多少相違しても、実際に失火が発生せずに正常運転が行われていて故障でない場合も存在する。また、クランキング回転の瞬時回転数の差分値は、圧縮圧力以外に気筒の構成要素におけるフリクションのばらつき等に影響され易く、相対的な差分値だけで修理が必要な異常であるか否かを判定するのは必ずしも容易ではない。
　また、上記のように、ＪＰ ２００４－０１９４６５ Ａにおける圧縮圧力の異常検出は、各気筒における「圧縮工程」における設定クランク角間の瞬時回転数の差分値を用いる。このため、「圧縮工程」における瞬時回転数の差分値を検出して、圧縮圧力の異常を検出する構成（判断ロジック等のソフトウェアを含む。）を診断用として新たに設ける必要があり、構成の複雑化と高コスト化が避けられない。
　この発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、失火の発生が機械的な故障によるか否か及びいずれの気筒に機械的な故障が発生しているかを簡単に判定可能とし、診断工数を削減することができるエンジンの故障診断方法及び故障診断装置を提供することを目的とする。
　また、この発明の別の目的は、エンジンの運転中の失火発生の判定が、運転中の爆発工程に対応するクランク軸の角速度の変動値を検出して行われていることに着目し、失火判定に利用されている構成及び判定ロジックの一部活用を図ることにより、失火の発生が機械的な故障によるか否か及びいずれの気筒に機械的な故障が発生しているかを簡単に判定可能とし、診断工数を削減することができると共に、構成の簡素化を実現可能なエンジンの故障診断方法及び故障診断装置を提供することである。
　この発明に係るエンジンの故障診断方法は、複数の気筒を有するエンジンの運転中に失火が発生している失火発生気筒を判定し、当該失火発生気筒を示す故障コードを記憶する失火監視部に監視されるエンジンの故障診断方法であって、各気筒における爆発を中止させつつクランク軸を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、前記クランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒を前記変動値に基づいて判定し、前記故障コードが示す失火発生気筒と、前記クランキング回転状態において判定された圧縮圧力不足気筒とが一致する気筒を特定することを特徴とする。
　この発明によれば、故障コードが示す失火発生気筒と、クランキング回転状態において判定された圧縮圧力不足気筒が一致する気筒を特定する。これにより、修理が必要な圧縮圧力の不足が発生している気筒を特定することが可能となる。従って、失火発生原因の１つである圧縮圧力の不足（機械的な故障）の有無を、失火発生気筒を分解することなしに判定することが可能となり、エンジンの故障診断効率を向上することができる。
　前記エンジンの通常運転時には、爆発工程に対応する前記クランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、前記角速度の変動値が小さい気筒を前記失火発生気筒と判定し、前記クランキング回転時には、爆発工程に対応する前記クランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、前記角速度の変動値が小さい気筒を前記圧縮圧力不足気筒と判定してもよい。
　これにより、エンジンの通常運転時とクランキング回転時のいずれにおいても、爆発工程に対応するクランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、角速度の変動値が小さい気筒を失火発生気筒又は圧縮圧力不足気筒と判定する。このため、車両ＥＣＵが有している失火判定のためのロジックを圧縮圧力不足気筒の判定のためのロジックとして利用することが可能となる。従って、圧縮圧力不足気筒を判定するための構成（判定ロジック等のソフトウェアを含む。）を簡素化することができる。
　この発明に係るエンジンの故障診断方法は、複数の気筒を有するエンジンの運転中に、爆発工程に対応するクランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、失火が発生している失火発生気筒を前記変動値に基づいて判定する失火監視部に監視されるエンジンの故障診断方法であって、各気筒における爆発を中止させつつクランク軸を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、爆発工程に対応する前記クランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、前記変動値が所定値以下の気筒を圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒と判定することを特徴とする。
　この発明によれば、各気筒における爆発を中止させつつクランク軸を回転させるクランキング回転状態において、クランク軸の角速度の変動値を検出することで、各気筒の圧縮圧力異常の発生を判定することが可能となる。従って、失火発生原因の１つである圧縮圧力の不足（機械的な故障）の有無を、気筒を分解することなしに精度よく判定することが可能となり、エンジンの故障診断効率を向上することができる。
　また、エンジンの通常運転時とクランキング回転時のいずれにおいても、爆発工程に対応するクランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、当該変動値に基づいて圧縮圧力不足気筒を判定する。このため、車両ＥＣＵが有している失火判定のためのロジックを圧縮圧力不足気筒の判定のためのロジックとして利用することが可能となる。従って、圧縮圧力不足気筒を判定するための構成（判定ロジック等のソフトウェアを含む。）を簡素化することができる。
　さらに、失火発生気筒が生じた場合のみならず、点検整備等でのエンジン組立て後の動作確認にも利用可能である。
　前記クランキング回転状態において、各気筒個別の変動値の平均値である個別平均値と、全気筒の変動値の平均値である全体平均値とを比較し、前記全体平均値よりも前記個別平均値が小さい気筒が、前記圧縮圧力不足気筒であると判定してもよい。これにより、各気筒の相対比較により圧縮圧力不足気筒を判定することができる。このため、クランク軸を駆動するモータ用のバッテリの電圧の変化、周囲温度の変化等がクランク軸の角速度の変動値に多少影響しても、圧縮圧力不足気筒の判定への影響を受け難くすることができる。
　前記全体平均値よりも低い前記個別平均値について、前記全体平均値からの乖離の程度を複数段階に分けて表示してもよい。個別平均値が全体平均値よりも低い場合、全体平均値に対する個別平均値の乖離の程度は、圧縮圧力の不足の程度を示す。圧縮圧力の不足の程度は、その原因（例えば、気筒自体の圧縮圧力漏れ、気筒の吸気バルブ又は排気バルブのクリアランス等）に応じたものとなる。このため、全体平均値に対する個別平均値の乖離の程度は、圧縮圧力の不足の原因を推定する指標とすることができる。従って、当該乖離の程度を表示することで圧縮圧力の不足の原因を推定することが可能となる。また、当該乖離の程度と併せて圧縮圧力の不足の推定原因を表示すれば、診断効率を向上することが可能となる。
　前記クランキング回転状態における前記クランク軸の角速度の変動値の検出は、前記クランク軸を駆動するモータの始動から所定時間経過後に開始してもよい。これにより、クランキング回転が安定した状態で変動値を検出することが可能となるため、圧縮圧力不足気筒を精度よく判定することが可能となる。
　前記クランク軸を駆動するモータを駆動するバッテリの電圧を監視し、前記バッテリの電圧が、所定電圧よりも低下したとき、前記圧縮圧力不足気筒の判定を中止してもよい。これにより、バッテリの電圧低下に起因してクランキング回転が不安定になった状態での判定を避けることで、圧縮圧力不足気筒の誤判定を回避することが可能となる。
　エンジン冷却水の温度又はエンジンオイルの温度が所定値よりも低いとき、前記圧縮圧力不足気筒の判定を中止してもよい。前記所定値として、例えば、通常の使用環境ではとり得ない値を設定しておけば、特異な使用環境での判定を避けることで、圧縮圧力不足気筒の誤判定を回避することが可能となる。
　この発明に係るエンジンの故障診断装置は、複数の気筒を有するエンジンの運転中に失火が発生している失火発生気筒を判定し、当該失火発生気筒を示す故障コードを記憶する失火監視部に監視されるエンジンの故障診断装置であって、各気筒における爆発を中止させつつクランク軸を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、前記クランク軸の角速度の変動値を気筒毎に取得し、圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒を前記変動値に基づいて判定し、前記故障コードが示す失火発生気筒と、前記クランキング回転状態において判定された圧縮圧力不足気筒とが一致する気筒を特定することを特徴とする。
　この発明に係るエンジンの故障診断装置は、複数の気筒を有するエンジンの運転中に、爆発工程に対応するクランク軸の角速度の変動値を気筒毎に検出し、失火が発生している失火発生気筒を前記変動値に基づいて判定する失火監視部に監視されるエンジンの故障診断装置であって、各気筒における爆発を中止させつつクランク軸を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、爆発工程に対応する前記クランク軸の角速度の変動値を気筒毎に取得し、前記変動値が所定値以下の気筒を圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒と判定することを特徴とする。
この発明の一実施形態に係るエンジン故障診断装置（以下「診断装置」ともいう。）を有するエンジン診断システムの概略的な構成を示すブロック図である。 １つの気筒の内部の概略的な構成を示す図である。 クランク角センサの外観を示す図である。 クランク角センサの出力信号の一例を示す図である。 車両の通常走行時（エンジンの通常運転時）において、エンジンＥＣＵが、気筒における失火の発生の有無を判定するフローチャートである。 エンジンの通常運転時における各気筒のピストンの動作と、ピストンの動作に伴ってクランク軸に生じる負荷の大きさとの関係の例を、気筒が正常に動作しているときと失火が発生しているときとに分けて示す図である。 エンジンＥＣＵによる失火発生の判定のフローチャートである。 各気筒が正常に動作している場合及び第１気筒に失火が発生している場合におけるクランク角及びクランク角速度と、各気筒における工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程及び排気工程）との関係の例を示す図である。 図８の例に対応するクランク角及び角速度変動と、各気筒の爆発工程との関係を示す図である。 エンジンＥＣＵによる失火発生の警告がされた場合において、各気筒に圧縮圧力の不良が発生しているかどうかを診断するフローチャートである。 タペットクリアランスが正常である場合のエンジン回転数の変化の一例を示す図である。 タペットクリアランスのずれが大である場合のエンジン回転数の変化の一例を示す図である。 圧縮圧力が発生していない（圧縮圧力がゼロである）場合のエンジン回転数ＮＥの変化の一例を示す図である。 クランキング回転時における各気筒のピストンの動作と、ピストンの動作に伴ってクランク軸に生じる負荷の大きさとの関係の例を、気筒が正常に動作しているときと圧縮圧力の不足が発生しているときとに分けて示す図である。 前記診断装置による圧縮圧力不足の判定の第１フローチャートである。 前記診断装置による圧縮圧力不足の判定の第２フローチャートである。 図１５及び図１６のフローチャートを実行する際のタイムチャートの一例を示す図である。 クランキング回転状態において、各気筒が正常に動作している場合及び第１気筒に失火が発生している場合におけるクランク角及びクランク角速度と、各気筒における工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程及び排気工程）との関係の例を示す図である。 図１８の例に対応するクランク角及び角速度変動と、各気筒の爆発工程との関係を示す図である。 第１気筒が異常で、第２～第４気筒が正常である場合において、第１気筒のタペットクリアランスが正常である場合、タペットクリアランスのずれが小である場合、タペットクリアランスのずれが大である場合、及び圧縮圧力がゼロである場合それぞれにおける個別平均値の一例を示す図である。 図２０の各気筒の個別平均値に基づく全体平均値に対する個別平均値の割合を示す図である。 図２１の一部を拡大して表示した図である。 各気筒についての角速度変動と、個別平均値と、個別平均値及び全体平均値の割合と、診断装置の判定結果との関係の一例を示す図である。 失火発生気筒において失火が発生している原因は、機械的な故障であると診断装置が判定し、その旨及びその後の点検作業及び修理作業を表示部に表示する際に用いる指標の例を示す図である。 エンジンＥＣＵに記憶される故障コードと、診断装置が算出した割合と、診断装置の判定結果と、当該判定結果に基づき診断装置が表示するエンジンの点検項目及び確認部位の関係の第１例を示す図である。 エンジンＥＣＵに記憶される故障コードと、診断装置が算出した割合と、診断装置の判定結果と、当該判定結果に基づき診断装置が表示するエンジンの点検項目及び確認部位の関係の第２例を示す図である。 エンジンＥＣＵに記憶される故障コードと、診断装置が算出した割合と、診断装置の判定結果と、当該判定結果に基づき診断装置が表示するエンジンの点検項目及び確認部位の関係の第３例を示す図である。 エンジンＥＣＵに記憶される故障コードと、診断装置が算出した割合と、診断装置の判定結果と、当該判定結果に基づき診断装置が表示するエンジンの点検項目及び確認部位の関係の第４例を示す図である。 エンジンＥＣＵに記憶される故障コードと、診断装置が算出した割合と、診断装置の判定結果と、当該判定結果に基づき診断装置が表示するエンジンの点検項目及び確認部位の関係の第５例を示す図である。 エンジンＥＣＵに記憶される故障コードと、診断装置が算出した割合と、診断装置の判定結果と、当該判定結果に基づき診断装置が表示するエンジンの点検項目及び確認部位の関係の第６例を示す図である。
Ａ．一実施形態
１．構成
（１）全体構成
　図１は、この発明の一実施形態に係るエンジン故障診断装置１４（以下「診断装置１４」ともいう。）を有するエンジン診断システム１０（以下「システム１０」ともいう。）の概略的な構成を示すブロック図である。システム１０は、診断対象としてのエンジン１６を搭載した車両１２と、エンジン１６の診断を行う診断装置１４とを有する。
（２）車両１２
（ａ）全体構成
　車両１２は、エンジン１６に加え、エンジン１６の動作を制御するエンジン電子制御装置１８（以下「エンジンＥＣＵ１８」又は「ＥＣＵ１８」という。）と、イグニションスイッチ２０（以下「ＩＧＳＷ２０」という。）とを有する。
（ｂ）エンジン１６
　図１に示すように、エンジン１６は、いわゆる直列４気筒エンジンであり、第１～第４気筒２２ａ～２２ｄ（以下「気筒２２」と総称する。）と、クランク軸２４と、クランク角センサ２６と、スタータモータ２８と、バッテリ３０と、電圧センサ３２と、温度センサ３４とを有する。
　図２には、１つの気筒２２の内部の概略的な構成が示されている。各気筒２２は、吸気バルブ４０と、排気バルブ４２と、燃料噴射弁４４と、点火プラグ４６と、ピストン４８とを有する。吸気バルブ４０、排気バルブ４２及び点火プラグ４６は、各気筒２２の燃焼室５０に面して配置されている。
　図３には、クランク角センサ２６の外観が示されている。図４には、クランク角センサ２６の出力信号Ｓａ１の一例が示されている。クランク角センサ２６は、クランク軸２４に設けられたパルスロータ５２の回転角（以下「クランク角Ａｃ」という。）［°］を検出し、エンジンＥＣＵ１８に出力する。すなわち、図４に示すように、クランク角センサ２６の出力信号Ｓａ１は、パルスロータ５２が所定角度（ここでは、６°）回転する毎にパルス信号を出力する。クランク角センサ２６から出力信号Ｓａ１を受信したＥＣＵ１８は、出力信号Ｓａ１の波形を整形して信号Ｓａ２とする。そして、信号Ｓａ２の立ち上がり周期Ｐ１を計測することにより、エンジン回転数ＮＥ及びクランク軸２４の角速度（以下「クランク角速度ω」又は「角速度ω」という。）を検出する。
　スタータモータ２８は、バッテリ３０から供給される電力に基づきクランク軸２４を駆動する。電圧センサ３２は、バッテリ３０の出力電圧Ｖｂ［Ｖ］を検出し、ＥＣＵ１８に出力する。
　温度センサ３４は、図示しないエンジン冷却水の温度Ｔｗ［℃］を検出し、ＥＣＵ１８に出力する。後述するように、温度センサ３４が検出する温度は、図示しないエンジンオイルの温度Ｔｏ［℃］であってもよい。
（ｃ）エンジンＥＣＵ１８
　エンジンＥＣＵ１８は、エンジン１６の動作を制御するものであり、図１に示すように、入出力部６０、演算部６２及び記憶部６４を有する。
（３）診断装置１４
　診断装置１４は、エンジン１６の故障を診断するものであり、図１に示すように、車両内データの入出力用として車両１２に設けられているデータリンクコネクタ７０を介してエンジンＥＣＵ１８に接続するためのケーブル７２と、ケーブル７２が連結される入出力部７４と、図示しないキーボードやタッチパッド等からなる操作部７６と、各部の制御及び各気筒２２の異常判定を行う演算部７８と、演算部７８で用いる制御プログラムや異常診断プログラムなどの各種プログラムやデータを記憶する記憶部８０と、各種の表示を行う表示部８２とを有する。
　診断装置１４のハードウェア構成としては、例えば、市販のノート型パーソナルコンピュータを用いることができる。
　診断装置１４を用いて各気筒２２の異常診断を行う際、ケーブル７２の一端を入出力部７４に接続した状態で、車両１２の図示しないインスツルメントパネルに設けられたデータリンクコネクタ７０にケーブル７２の他端を接続する。その後、操作部７６に対する作業者（ユーザ）からの操作に応じて、診断装置１４は、各気筒２２の異常診断を行う。その際、診断装置１４は、エンジンＥＣＵ１８を介してエンジン１６を作動させる。診断装置１４が行う各気筒２２の異常診断の詳細は後述する。
２．気筒２２の異常診断
（１）異常診断の概要
　本実施形態では、車両１２の通常走行時（エンジン１６の通常運転時）において、エンジンＥＣＵ１８が、気筒２２ａ～２２ｄにおける失火の発生の有無を判定する。また、エンジンＥＣＵ１８が失火の発生を検出した場合、どの気筒２２ａ～２２ｄに失火が発生したかを故障コードとして記憶するとともに、インスツルメントパネルの警告灯（図示せず）に表示する。失火発生が判定された場合に、作業者がＥＣＵ１８に診断装置１４を接続して診断用運転を行うことにより、診断装置１４は、気筒２２ａ～２２ｄにおける圧縮圧力の不足の有無を判定する。作業者は、診断装置１４による判定結果に基づいて、その後の修理点検作業を行う。
（２）失火判定
（ａ）失火判定の概要
　図５は、車両１２の通常走行時（エンジン１６の通常運転時）において、エンジンＥＣＵ１８が、気筒２２ａ～２２ｄにおける失火の発生の有無を判定するフローチャートである。
　ステップＳ１において、ＥＣＵ１８は、各気筒２２ａ～２２ｄにおける失火の発生の有無を判定する。いずれの気筒２２ａ～２２ｄにおいても失火が発生していない場合（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。いずれかの気筒２２ａ～２２ｄにおいて失火が発生した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３において、ＥＣＵ１８は、失火が発生した旨と当該失火が発生した気筒２２ａ～２２ｄを示す故障コード（ＤＴＣ）を記憶部６４に記憶する。ステップＳ４において、ＥＣＵ１８は、図示しない警告灯を点灯させる等の警告を行って、エンジン１６に異常が発生した旨をユーザに通知する。当該警告を受けたユーザは、例えば、車両１２を修理工場等に持ち込む。
（ｂ）失火判定の原理
　図６には、エンジン１６の通常運転時における各気筒２２ａ～２２ｄのピストン４８の動作と、ピストン４８の動作に伴ってクランク軸２４に生じる負荷Ｌ１の大きさとの関係の例が、正常に動作しているときと失火が発生しているときとに分けてモデル的に示されている。ここでの負荷Ｌ１は、エンジン回転数ＮＥ［ｒｐｍ］の低下、すなわち、クランク軸２４の角速度ωの低下を意味する。
　図６の例では、吸気工程、圧縮工程及び排気工程においては、気筒２２が正常に動作している場合と、失火が発生している場合とで負荷Ｌ１にほとんど差は生じない。一方、爆発工程においては、気筒２２が正常に動作している場合、爆発により駆動トルクが発生してエンジン回転数ＮＥが増加するため、負荷Ｌ１が小さくなる。
　従って、爆発工程における角速度ωが通常運転時よりも低下（変動値の低下）することに基づいて失火の発生を判定することが可能である。
（ｃ）失火判定の詳細
　図７は、ＥＣＵ１８による失火発生の判定のフローチャート（図５のＳ１の詳細）である。ステップＳ１１において、ＥＣＵ１８は、クランク角センサ２６からクランク角Ａｃを取得する。ステップＳ１２において、ＥＣＵ１８は、取得したクランク角Ａｃに基づいてクランク角速度ωを算出する。
　図８には、各気筒２２ａ～２２ｄが正常に動作している場合及び第１気筒２２ａに失火が発生している場合におけるクランク角Ａｃ及びクランク角速度ωと、各気筒２２ａ～２２ｄにおける各工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程及び排気工程）との関係の例が示されている。図８において、実線９０は、各気筒２２ａ～２２ｄが正常に動作している場合におけるクランク角Ａｃ及びクランク角速度ωの関係を示す。破線９２は、第１気筒２２ａに失火が発生している場合におけるクランク角Ａｃ及びクランク角速度ωの関係を示す。
　図８の例では、第１気筒２２ａの爆発工程において角速度ωが急減している。このため、第１気筒２２ａに失火が発生していると判定できる。
　図７に戻り、ステップＳ１３において、ＥＣＵ１８は、図示しないハイパスフィルタを用いて、車両１２の加減速によるエンジン回転数ＮＥの変動成分を除去する。
　ステップＳ１４において、ＥＣＵ１８は、各気筒２２の工程を分別する処理（工程分別処理）を行う。具体的には、クランク角Ａｃを各気筒２２ａ～２２ｄの爆発工程に対応させて区分する。本実施形態ではエンジン１６は４気筒であるため、各気筒２２ａ～２２ｄの一連の工程（吸気→圧縮→爆発→排気）は、クランク軸２４の２回転（７２０°）に対応する。従って、クランク角Ａｃが１８０°（＝７２０°／４）毎に各気筒２２ａ～２２ｄの爆発工程を対応させる。
　ステップＳ１５において、ＥＣＵ１８は、各気筒２２の爆発工程における角速度変動Δωを算出する。例えば、各気筒２２の爆発工程の開始時点における角速度ωと終了時点における角速度ωとの差を角速度変動Δωとすることができる。或いは、各気筒２２ａ～２２ｄの爆発工程における角速度ωの最大値と最小値の差を角速度変動Δωとしてもよい。
　図９には、図８の例に対応するクランク角Ａｃ及び角速度変動Δωと、各気筒２２ａ～２２ｄの爆発工程との関係が示されている。図９において、実線１００は、各気筒２２ａ～２２ｄが正常に動作している場合におけるクランク角Ａｃ及び角速度変動Δωの関係を示す。破線１０２は、第１気筒２２ａに失火が発生している場合におけるクランク角Ａｃ及び角速度変動Δωの関係を示しており、失火発生が発生した爆発工程の気筒位置で角速度変動Δωが負値を示している。
　図７に戻り、ステップＳ１６において、ＥＣＵ１８は、各気筒２２ａ～２２ｄの爆発工程における角速度変動Δωに基づき各気筒２２ａ～２２ｄにおける失火発生の有無を判定する。具体的には、上述のように、角速度変動Δωが低下して負値となる場合に失火発生と判断し、負値となる位置に対応する爆発工程の気筒を失火発生気筒と判定する。
（ｄ）故障コード
　上記のように、本実施形態における故障コードは、失火が発生した旨と当該失火が発生した気筒２２ａ～２２ｄを示す。例えば、第１気筒２２ａに失火が発生した場合、故障コードとして「Ｐ０３０１」が記憶される。第２気筒２２ｂに失火が発生した場合、故障コードとして「Ｐ０３０２」が記憶される。第３気筒２２ｃに失火が発生した場合、故障コードとして「Ｐ０３０３」が記憶される。第４気筒２２ｄに失火が発生した場合、故障コードとして「Ｐ０３０４」が記憶される。
（３）圧縮圧力不足の判定
（ａ）圧縮圧力不足の判定の概要
　図１０は、エンジンＥＣＵ１８による失火発生の警告がされた場合において、気筒２２ａ～２２ｄに圧縮圧力の不良が発生しているかどうかを診断するフローチャートである。
　ステップＳ２１において、作業者は、ケーブル７２及びデータリンクコネクタ７０を介して診断装置１４をＥＣＵ１８に接続する。ステップＳ２２において、作業者は、診断装置１４の操作部７６を操作して、ＥＣＵ１８から診断装置１４に故障コード（ＤＴＣ）を読み出す。
　ステップＳ２３において、作業者は、読み出した故障コードが失火の発生を示すものであるか否かを判定する。故障コードが失火の発生を示すものでない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、作業者は、ステップＳ２４において、故障コードに応じた診断作業を実行する。
　故障コードが失火の発生を示すものである場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ステップＳ２５において、診断装置１４は、故障コードが失火の発生を示す気筒２２（失火発生気筒）について圧縮圧力の不足の有無を判定する。ここでの判定では、各気筒２２ａ～２２ｄにおける燃料供給及び点火を停止し、爆発が起きないようにさせつつクランク軸２４を回転させるクランキング回転を用いる（詳細は後述する。）。
　失火発生気筒において圧縮圧力の不足が発生している場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、ステップＳ２７において、診断装置１４は、失火発生気筒において失火が発生している原因は、機械的な故障であると判定し、その旨及びその後の点検作業及び修理作業を表示部８２に表示する。作業者は、当該表示に従って点検作業及び修理作業を行う。
　失火発生気筒において圧縮圧力の不足が発生していない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、ステップＳ２８において、診断装置１４は、失火発生気筒において失火が発生している原因は、機械的な故障ではなく、例えば、電気的な故障であると判定し、その旨及びその後の点検作業及び修理作業を表示部８２に表示する。作業者は、当該表示に従って点検作業及び修理作業を行う。
（ｂ）圧縮圧力不足の判定原理
　上記のように、本実施形態における圧縮圧力の不足の有無の判定では、各気筒２２ａ～２２ｄにおける爆発を中止させつつクランク軸２４を回転させるクランキング回転を用いる。このように、各気筒２２ａ～２２ｄにおける爆発を中止させつつクランク軸２４を回転させた場合、タペットクリアランス等のずれによりいずれかの気筒２２ａ～２２ｄにおいて圧縮圧力の低下が発生すると、クランキング回転時のエンジン回転数ＮＥ又はクランク角速度ωの変動が大きくなる。
　図１１は、タペットクリアランスＴＣが正常である場合のエンジン回転数ＮＥの変化の一例を示す。図１２は、タペットクリアランスＴＣのずれが大である場合（例えば、ＴＣ＝０．２ｍｍ）のエンジン回転数ＮＥの変化の一例を示す。図１３は、圧縮圧力が発生していない（圧縮圧力がゼロである）場合のエンジン回転数ＮＥの変化の一例を示す。なお、一般に、タペットクリアランスは、吸気バルブ又は吸気バルブのシャフトとカムシャフト又はロッカーアームとの隙間を指す。タペットクリアランスは、バルブの開閉ポイントであるバルブの開口タイミング及びバルブの動作タイミングに影響する。
　図１４には、クランキング回転時における各気筒２２ａ～２２ｄのピストン４８の動作と、ピストン４８の動作に伴ってクランク軸２４に生じる負荷Ｌ１の大きさとの関係の例が、正常に動作しているときと圧縮圧力の不足が発生しているときとに分けてモデル的に示されている。ここでの負荷Ｌ１は、エンジン回転数ＮＥ［ｒｐｍ］の低下、すなわち、クランク角速度ωの低下を示す。また、クランキング回転時には各気筒２２ａ～２２ｄにおける爆発を中止させるため、図１４における爆発工程は、実際には爆発を伴うものではない。換言すると、ここでの爆発工程とは、通常運転時における爆発工程とクランク角Ａｃの範囲を等しくする工程を指すことに留意されたい。
　図１４の例では、正常に動作している場合と、圧縮異常が発生している場合とを比較して示しており、負荷Ｌ１の差は、吸気工程、爆発工程及び排気工程と比較して、圧縮工程が特に大きい。これは、気筒２２のいずれかの箇所において気体の漏れを生じている場合、圧縮負荷が小さくなるためである。
　そして、複数の気筒２２ａ～２２ｄで構成されたエンジン１６においては、それぞれの気筒２２ａ～２２ｄの工程の位相をずらすことで規則性を持たせた角速度変動Δωとなるように設定されているので、正常動作では安定したクランキング回転が得られるように構成されている。ところが、いずれかの気筒２２ａ～２２ｄで圧縮異常が発生すると、上記のように圧縮負荷がかからず角速度変動Δωに乱れが発生する。
　本発明ではこの点に着目し、圧縮工程における負荷Ｌ１の差を直接用いるのではなく、失火判定（図９等）の場合と同様、爆発工程における角速度変動Δωを用いる。これは、圧縮圧力が不足している気筒２２ａ～２２ｄを含むクランキング回転では、圧縮圧力不足気筒の圧縮工程ではクランク角速度ωが上昇するが、その反動で次工程（爆発工程）では角速度ωの低下が起こることを利用したものである。これにより、爆発工程における角速度ωの低下（変動）に基づいて圧縮圧力の不足の有無を判定することが可能である。従って、失火判定のためのロジックを圧縮圧力不足気筒の判定のためのロジックとして利用することが可能となる。
（ｃ）圧縮圧力不足の判定の詳細
　図１５は、診断装置１４による圧縮圧力不足の判定の第１フローチャートであり、図１６は、診断装置１４による圧縮圧力不足の判定の第２フローチャートである。図１７は、図１５及び図１６のフローチャートを実行する際のタイムチャートの一例である。
　図１５のステップＳ３１において、診断装置１４は、表示部８２に暖機運転の要求を表示する。当該要求を見た作業者は、ＩＧＳＷ２０をオンにして暖機運転を開始する（時点ｔ１）。ここにいう暖機運転は、例えば、エンジン回転数ＮＥを暖機用の所定値（例えば、３０００ｒｐｍ）まで上昇させることをいう。
　ステップＳ３２において、診断装置１４は、暖機が終了したか否かを判定する。具体的には、診断装置１４は、ＥＣＵ１８を介して温度センサ３４から温度Ｔｗを取得し、温度Ｔｗが、暖機運転の終了を示す閾値ＴＨｗ以上になったか否かを判定する。暖機が終了していない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３２を繰り返す。
　暖機が終了した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３において、診断装置１４は、表示部８２に暖機運転の終了の要求を表示する。当該要求には、ＩＧＳＷ２０をオフにした後、再度オンにすることの要求を含む。当該要求を見た作業者は、ＩＧＳＷ２０をオフにし（時点ｔ２）、測定開始するために、ＩＧＳＷ２０を再オンする（時点ｔ３）。
　ＩＧＳＷ２０が再オンされた場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ３５において、診断装置１４は、ＥＣＵ１８を介して電圧センサ３２からバッテリ３０の電圧Ｖｂを取得し、電圧Ｖｂが、電圧Ｖｂに関する閾値（バッテリ電圧閾値ＴＨ＿Ｖｂ）以上であるか否かを判定する。バッテリ電圧閾値ＴＨ＿Ｖｂは、スタータモータ２８によるクランキング回転が不安定になるか否かを判定するための閾値である。
　電圧Ｖｂがバッテリ電圧閾値ＴＨ＿Ｖｂ未満である場合（Ｓ３５：ＮＯ）、圧縮圧力不足の判定をこの時点で終了する。電圧Ｖｂがバッテリ電圧閾値ＴＨ＿Ｖｂ以上である場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、図１６のステップＳ３６において、診断装置１４は、ＥＣＵ１８に対し、各気筒２２ａ～２２ｄについて爆発工程における角速度変動Δωを要求する（時点ｔ４）。当該要求には、各気筒２２ａ～２２ｄにおいて爆発を禁止（燃料供給を停止及び点火信号をＯＦＦに維持）することが含まれる。
　ステップＳ３７において、診断装置１４は、ＥＣＵ１８に故障コードを要求する（時点ｔ５）。当該要求を受けたＥＣＵ１８は、診断装置１４に故障コードを送信する。診断装置１４は、受信した故障コードを後の処理で用いる。
　ステップＳ３８において、診断装置１４は、作業者にクランキング運転を要求する旨を表示部８２に表示する。当該要求を見た作業者は、図示しないスタータモータを回転させてクランキング運転を行う（時点ｔ６）。
　ステップＳ３９において、診断装置１４は、ＥＣＵ１８を介して取得するエンジン回転数ＮＥ（クランキング回転数）が閾値ＴＨ＿ＮＥ以上であるか否かを判定する。閾値ＴＨ＿ＮＥは、圧縮圧力不足の判定を安定して行うことができるエンジン回転数ＮＥであるか否かを判定するための閾値であり、例えば、５０ｒｐｍである。エンジン回転数ＮＥが閾値ＴＨ＿ＮＥ以上でない場合（Ｓ３９：ＮＯ）、ステップＳ３９を繰り返し、図示していないが、所定時間（例えば、３０秒）が経過しても閾値ＴＨ＿ＮＥ以上にならない場合にはクランキング要求をキャンセルして診断を終了する。エンジン回転数ＮＥが閾値ＴＨ＿ＮＥ以上である場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、ステップＳ４０において、診断装置１４は、エンジン回転数ＮＥが閾値ＴＨ＿ＮＥ以上になってから所定時間（例えば、１秒）が経過したか否かを判定する。当該所定時間が経過していない場合（Ｓ４０：ＮＯ）、ステップＳ３９に戻る。
　当該所定時間が経過した場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ４１において、診断装置１４は、ＥＣＵ１８から角速度変動Δωを取得する（時点ｔ７～ｔ８）。すなわち、ＥＣＵ１８は、図７のステップＳ１１～Ｓ１５と同様の処理により角速度変動Δωを検出し、診断装置１４に送信する。なお、ＥＣＵ１８による角速度変動Δωの検出及び送信が終了すると、作業者は、診断装置１４の表示部８２の表示に応じてクランキングを終了する（ＥＣＵ１８による角速度変動Δωの検出の終了よりも後に終了してもよい）。
　図１８には、クランキング回転状態において、各気筒２２ａ～２２ｄが正常に動作している場合及び第１気筒２２ａに失火が発生している場合におけるクランク角Ａｃ及びクランク角速度ωと、各気筒２２ａ～２２ｄにおける工程（吸気工程、圧縮工程、爆発工程及び排気工程）との関係の例がモデル的に示されている。図１８において、実線１１０は、各気筒２２ａ～２２ｄが正常に動作している場合におけるクランク角Ａｃ及びクランク角速度ωの関係を示す。破線１１２は、第１気筒２２ａに失火が発生している場合におけるクランク角Ａｃ及びクランク角速度ωの関係を示す。
　図１８の例では、第１気筒２２ａの圧縮工程の後の爆発工程での回転に乱れが発生して角速度ωが急減している。
　図１９には、図１８の例に対応するクランク角Ａｃ及び角速度変動Δωと、各気筒２２の爆発工程との関係が示されている。図１９において、実線１２０は、各気筒２２が正常に動作している場合におけるクランク角Ａｃ及び角速度変動Δωの関係を示す。破線１２２は、第１気筒２２ａに失火が発生している場合におけるクランク角Ａｃ及び角速度変動Δωの関係を示す。
　図１８の例では、圧縮圧力不良が発生している状態をわかりやすく説明するために、第１気筒２２ａの圧縮工程において圧縮抜け（圧縮圧力がゼロの状態）が発生した場合を示しており、図１９の例では、第１気筒２２ａの爆発工程において角速度変動Δωが減少している。これは、第１気筒２２ａの圧縮工程において圧縮負荷がかからずその分だけ角速度変動Δωが増加し、その反動で第１気筒２２ａの爆発工程において角速度変動Δωが減少するためである。このようにして、爆発工程ごとの比較で第１気筒２２ａにおいて圧縮圧力の不足が発生していることを判定することができる。
　図１６に戻り、ステップＳ４２において、診断装置１４は、取得した角速度変動Δωに基づいて個別平均値ＡＶＥｒ、全体平均値ＡＶＥｔ及び割合Ｒ１を算出する（図１７の時点ｔ８～ｔ９）。個別平均値ＡＶＥｒは、各気筒２２それぞれについての爆発工程における角速度変動Δωの平均値である。全体平均値ＡＶＥｔは、全気筒２２の個別平均値ＡＶＥｒの平均値である。割合Ｒ１は、個別平均値ＡＶＥｒ／全体平均値ＡＶＥｔである。
　ステップＳ４３において、診断装置１４は、ステップＳ３７で取得した故障コードＤＴＣ及びステップＳ４２で算出した割合Ｒ１に基づいて各気筒２２について機械的故障の有無を判定し、判定結果を表示部８２に表示する（時点ｔ１０～ｔ１１）。
　すなわち、診断装置１４は、各気筒２２ａ～２２ｄについての割合Ｒ１に基づき失火発生気筒における圧縮圧力不足の有無を判定する。具体的には、割合Ｒ１が、圧縮圧力不足の有無を判定するための閾値（圧縮圧力不足判定閾値ＴＨ２）を下回る場合、ＥＣＵ１８は、当該失火発生気筒に圧縮圧力不足が発生していると判定する。本実施形態において、閾値ＴＨ２は１００％である。
　図２０には、気筒２２ａ～２２ｄのうち第１気筒２２ａが異常で、第２～第４気筒２２ｂ～２２ｄが正常である場合において、第１気筒２２ａのタペットクリアランスＴＣが正常である場合（例えば、ＴＣ＝０．２３ｍｍ）、タペットクリアランスＴＣのずれが小である場合（例えば、ＴＣ＝０．１３ｍｍ）、タペットクリアランスＴＣのずれが大である場合（例えば、ＴＣ＝０．０５ｍｍ）、及び圧縮圧力がゼロである場合それぞれにおける個別平均値ＡＶＥｒの例が示されている。
　すなわち、実線１３０は、タペットクリアランスＴＣが正常である場合（例えば、ＴＣ＝０．２３ｍｍ）の個別平均値ＡＶＥｒを示す。破線１３２は、タペットクリアランスＴＣのずれが小さい場合（例えば、ＴＣ＝０．１３ｍｍ）の個別平均値ＡＶＥｒを示す。一点鎖線１３４は、タペットクリアランスＴＣのずれが大きい場合（例えば、ＴＣ＝０．０５ｍｍ）の個別平均値ＡＶＥｒを示す。二点鎖線１３６は、圧縮圧力がゼロである場合の個別平均値ＡＶＥｒを示す。
　図２１は、図２０の各気筒２２ａ～２２ｄの個別平均値ＡＶＥｒに基づく全体平均値ＡＶＥｔに対する個別平均値ＡＶＥｒの割合Ｒ１（＝ＡＶＥｒ／ＡＶＥｔ）を示す図である。図２２は、図２１の一部を拡大して表示した図である。図２１及び図２２の実線１４０は第１気筒２２ａに対応し、破線１４２は第２気筒２２ｂに対応し、一点鎖線１４４は第３気筒２２ｃに対応し、二点鎖線１４６は第４気筒２２ｄに対応する。
　図２３は、各気筒２２についての角速度変動Δωと、個別平均値ＡＶＥｒと、割合Ｒ１（＝ＡＶＥｒ／ＡＶＥｔ）と、診断装置１４の判定結果との関係の一例を示す図である。図２３の例では、第１気筒２２ａの個別平均値ＡＶＥｒが４４．４［ｒａｄ／ｓ］であり、第２気筒２２ｂの個別平均値ＡＶＥｒが５４．０であり、第３気筒２２ｃの個別平均値ＡＶＥｒが５３．９であり、第４気筒２２ｄの個別平均値ＡＶＥｒが５５．８である。このため、全体平均値ＡＶＥｔは、５２．０３［ｒａｄ／ｓ］となる。
　また、第１気筒２２ａの割合Ｒ１は８５％（＝４４．４／５２．０３）であり、第２気筒２２ｂの割合Ｒ１は１０４％（＝５４．０／５２．０３）であり、第３気筒２２ｃの割合Ｒ１は１０４％（＝５３．９／５２．０３）であり、第４気筒２２ｄの割合Ｒ１は１０７％（＝５５．８／５２．０３）である。
　従って、割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（本実施形態では、１００％）を下回るのは、第１気筒２２ａであり、第１気筒２２ａは圧縮圧力不足気筒と判定される。ここで、ＥＣＵ１８に記憶されている故障コードが、第１気筒２２ａにおける失火発生を示すものであれば、第１気筒２２ａは、機械的故障のチェックを必要とする「不可」と判定される。一方、第２～第４気筒２２ｂ～２２ｄは、割合Ｒ１が閾値ＴＨ２を下回っていないため、故障コードの内容にかかわらず、機械的故障のチェックを必要としない「可」と判定される。
（ｄ）診断装置１４の判定結果
　図２４は、失火発生気筒において失火が発生している原因は、機械的な故障であると診断装置１４が判定し、その旨及びその後の点検作業及び修理作業を表示部８２に表示する際に用いる指標の例を示しており、上述した割合Ｒ１の程度で３段階に表示する。すなわち、「タペットクリアランスのずれ小」、「タペットクリアランスのずれ大」及び「圧縮不良」である。ここにいう「圧縮不良」には、各気筒２２ａ～２２ｄ内の傷、図示しないピストンリングの不良等が含まれる。
　割合Ｒ１が１００％より若干小さい場合、診断装置１４は、タペットクリアランスＴＣのずれが小さい場合の点検作業及び修理作業を表示部８２に表示する。割合Ｒ１が１００％よりかなり小さい場合、診断装置１４は、タペットクリアランスＴＣのずれが大きい場合の点検作業及び修理作業を表示部８２に表示する。割合Ｒ１が１００％より極めて小さい場合、診断装置１４は、圧縮不良が発生している場合の点検作業及び修理作業を表示部８２に表示する。
　図２５～図３０には、ＥＣＵ１８に記憶される故障コードと、診断装置１４が算出した割合Ｒ１と、診断装置１４の判定結果と、当該判定結果に基づき診断装置１４が表示するエンジン１６の点検項目及び確認部位の関係の第１例～第６例が示されている。
　図２５では、故障コードは、第１気筒２２ａが失火発生気筒であると示しており、また、第１気筒２２ａは割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（＝１００％）を下回っていることから圧縮圧力不足気筒であると判定される。第１気筒２２ａは、失火発生気筒且つ圧縮圧力不足気筒であることから、診断装置１４による診断結果は、機械的故障のチェックを必要とする「不可」となる。そして、診断装置１４は、第１気筒２２ａの割合Ｒ１に応じて、第１気筒２２ａについての点検項目又は確認部位として「タペットクリアランス不良」及び「圧縮不良」を表示する。一方、第２～第４気筒２２ｂ～２２ｄは、失火発生気筒でも圧縮圧力不足気筒でもないことから、機械的故障のチェックを必要としない「可」と判定される。
　図２６では、故障コードは、第１気筒２２ａ及び第３気筒２２ｃが失火発生気筒であると示しており、また、第１気筒２２ａは割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（＝１００％）を下回っていることから圧縮圧力不足気筒であると判定される。第１気筒２２ａは、失火発生気筒且つ圧縮圧力不足気筒であることから、診断装置１４による診断結果は「不可」となる。そして、診断装置１４は、第１気筒２２ａの割合Ｒ１に応じて、第１気筒２２ａについての点検項目又は確認部位として「タペットクリアランス不良」及び「圧縮不良」を表示する。一方、第２気筒２２ｂ及び第４気筒２２ｄは失火発生気筒でも圧縮圧力不足気筒でもなく、また、第３気筒２２ｃは失火発生気筒であるものの圧縮圧力不足気筒ではないことから、第２～第４気筒２２ｂ～２２ｄは「可」と判定される。
　図２７では、第１気筒２２ａの割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（＝１００％）を下回っているものの、故障コードはいずれの気筒２２ａ～２２ｄについても失火発生気筒を示していない。このため、診断装置１４は、いずれの気筒２２ａ～２２ｄについても「可」と判定する。
　図２８では、故障コードは、第１～第３気筒２２ａ～２２ｃが失火発生気筒であると示しており、また、第１～第３気筒２２ａ～２２ｃは割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（＝１００％）を下回っていることから圧縮圧力不足気筒であると判定される。第１～第３気筒２２ａ～２２ｃは、失火発生気筒且つ圧縮圧力不足気筒であることから、診断装置１４による診断結果は「不可」となる。そして、診断装置１４は、割合Ｒ１に応じて、第１気筒２２ａについての点検項目又は確認部位として「圧縮不良」を、第２気筒２２ｂについての点検項目又は確認部位として「タペットクリアランスずれ大」を、第３気筒２２ｃについての点検項目又は確認部位として「タペットクリアランスずれ小」を表示する。一方、第４気筒２２ｄは、失火発生気筒でも圧縮圧力不足気筒でもないことから、「可」と判定される。
　図２９では、故障コードは、第１気筒２２ａ及び第３気筒２２ｃが失火発生気筒であると示しており、また、第１気筒２２ａ及び第３気筒２２ｃは割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（＝１００％）を下回っていることから圧縮圧力不足気筒であると判定される。第１気筒２２ａ及び第３気筒２２ｃは、失火発生気筒且つ圧縮圧力不足気筒であることから、診断装置１４による診断結果は「不可」となる。そして、割合Ｒ１に応じて、診断装置１４は、第１気筒２２ａについての点検項目又は確認部位として「圧縮不良」を、第３気筒２２ｃについての点検項目又は確認部位として「タペットクリアランス不良」を表示する。一方、第２気筒２２ｂ及び第４気筒２２ｄは、失火発生気筒でも圧縮圧力不足気筒でもないことから、「可」と判定される。
　図３０では、故障コードは、第４気筒２２ｄが失火発生気筒であると示しており、また、第１～第３気筒２２ａ～２２ｃは割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（＝１００％）を下回っていることから圧縮圧力不足気筒であると判定される。第１～第３気筒２２ａ～２２ｃは圧縮圧力不足気筒であるものの失火発生気筒でなく、また、第４気筒２２ｄは失火発生気筒であるものの圧縮圧力不足気筒でない。このため、診断装置１４は、第１～第４気筒２２ａ～２２ｄをいずれも「可」と判定する。
　上記のような図２５～図３０の例からわかるように、本実施形態では、故障コードで示される失火発生気筒と、割合Ｒ１が閾値ＴＨ２（＝１００％）を下回る圧縮圧力不足気筒とが一致する場合にのみ、機械的故障が発生していると判定し、割合Ｒ１に応じた点検項目又は確認部位が示される。
３．本実施形態の効果
　以上のように、本実施形態によれば、故障コードが示す失火発生気筒について割合Ｒ１が１００％を下回った場合、換言すると、故障コードが示す失火発生気筒と、クランキング回転状態において判定された圧縮圧力不足気筒が一致する気筒２２を特定することで、修理が必要な圧縮圧力の不足が発生している気筒を特定する。このため、失火発生原因の１つである圧縮圧力の不足（機械的な故障）の有無を、失火発生気筒を分解することなしに判定することが可能となる。従って、失火発生原因の１つである圧縮圧力の不足（機械的な故障）の有無を、気筒２２ａ～２２ｄを分解することなしに精度よく判定することが可能となり、エンジン１６の故障診断効率を向上することができる。
　本実施形態によれば、各気筒２２ａ～２２ｄにおける爆発を中止させつつクランク軸２４を回転させるクランキング回転状態において、角速度変動Δωを検出することで、各気筒２２ａ～２２ｄの圧縮圧力異常の発生を判定することが可能となる。従って、失火発生原因の１つである圧縮圧力の不足（機械的な故障）の有無を、気筒２２ａ～２２ｄを分解することなしに精度よく判定することが可能となり、エンジン１６の故障診断効率を向上することができる。
　また、エンジン１６の通常運転時とクランキング回転時のいずれにおいても、爆発工程に対応する角速度変動Δωを気筒２２ａ～２２ｄ毎に検出し、角速度変動Δωに基づいて圧縮圧力不足気筒を判定する。このため、ＥＣＵ１８が有している失火判定のためのロジックを圧縮圧力不足気筒の判定のためのロジックとして利用することが可能となる。従って、圧縮圧力不足気筒を判定するための構成（判定ロジック等のソフトウェアを含む。）を簡素化することができる。
　さらに、失火発生気筒が生じた場合のみならず、点検整備等でのエンジン１６組立て後の動作確認にも利用可能である。
　本実施形態では、クランキング回転状態において、個別平均値ＡＶＥｒと全体平均値ＡＶＥｔとを比較し、全体平均値ＡＶＥｔよりも個別平均値ＡＶＥｒが小さい気筒２２ａ～２２ｄが圧縮圧力不足気筒であると判定する。これにより、各気筒２２ａ～２２ｄの相対比較により圧縮圧力不足気筒を判定することができる。このため、クランク軸２４を駆動するスタータモータ２８用のバッテリ３０の電圧Ｖｂの変化、周囲温度（温度Ｔｗ等）の変化等が角速度変動Δωに多少影響しても、圧縮圧力不足気筒の判定への影響を受け難くすることができる。
　本実施形態では、全体平均値ＡＶＥｔよりも低い個別平均値ＡＶＥｒについて、全体平均値ＡＶＥｔからの乖離の程度を複数段階に分けて表示する（図２５）。個別平均値ＡＶＥｒが全体平均値ＡＶＥｔよりも低い場合、全体平均値ＡＶＥｔに対する個別平均値ＡＶＥｒの乖離の程度は、圧縮圧力の不足の程度を示す。圧縮圧力の不足の程度は、その原因（例えば、気筒２２ａ～２２ｄ自体の圧縮圧力漏れ、吸気バルブ４０又は排気バルブ４２のクリアランス等）に応じたものとなる。このため、全体平均値ＡＶＥｔに対する個別平均値ＡＶＥｒの乖離の程度は、圧縮圧力の不足の原因を推定する指標とすることができる。従って、当該乖離の程度を表示することで圧縮圧力の不足の原因を推定することが可能となる。また、当該乖離の程度と併せて圧縮圧力の不足の推定原因を表示すれば、診断効率を向上することが可能となる。
　本実施形態において、クランキング回転状態における角速度変動Δωの検出は、クランク軸２４を駆動するスタータモータ２８の始動から所定時間経過後（エンジン回転数ＮＥが閾値ＴＨ＿ＮＥを超えてから所定時間経過後）に開始する。これにより、クランキング回転が安定した状態で変動値を検出することが可能となるため、圧縮圧力不足気筒を精度よく判定することが可能となる。
　本実施形態では、クランク軸２４を駆動するスタータモータ２８を駆動するバッテリ３０の電圧Ｖｂを監視し、電圧Ｖｂが閾値ＴＨ＿Ｖｂよりも低下したとき、圧縮圧力不足気筒の判定を中止する（図１５のＳ３５：ＮＯ）。これにより、バッテリ３０の電圧Ｖｂ低下に起因してクランキング回転が不安定になった状態での判定を避けることで、圧縮圧力不足気筒の誤判定を回避することが可能となる。
　本実施形態では、エンジン冷却水の温度Ｔｗが閾値ＴＨｗよりも低いとき、圧縮圧力不足気筒の判定を中止する（Ｓ３２：ＮＯ）。これにより、閾値ＴＨｗとして、例えば、通常の使用環境ではとり得ない値を設定しておけば、特異な使用環境での判定を避けることで、圧縮圧力不足気筒の誤判定を回避することが可能となる。
Ｂ．変形例
　なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。
　上記実施形態では、診断装置１４を車両１２のエンジン１６の診断に用いたが、これに限らず、エンジンを有するその他の装置（例えば、船舶等の移動体）に用いることもできる。また、上記実施形態において、診断装置１４は、車両１２の外部からエンジンＥＣＵ１８と通信するものとしたが、車両１２の内部に搭載してもよい。換言すると、エンジンＥＣＵ１８に診断装置１４の機能を持たせることも可能である。
　上記実施形態では、エンジン１６は、直列４気筒エンジンであったが、気筒２２ａ～２２ｄの配置や数は、これに限らない。例えば、エンジン１６は、Ｖ型６気筒エンジンであってもよい。この場合は、６気筒の一連の工程（吸気→圧縮→爆発→排気）がクランク軸２４の２回転（７２０°）に対応する。従って、クランク角Ａｃが１２０°（＝７２０°／６）毎に各気筒の爆発工程を対応させる。
　上記実施形態では、失火判定と圧縮圧力不足の判定とを組み合わせて用いたが、爆発工程に対応するクランク軸２４の角速度変動Δωを用いる観点からすれば、これに限らず、失火判定又は圧縮圧力不足の判定のみを用いてもよい。
　上記実施形態では、クランキング運転の際、燃料供給系（燃料噴射弁４４等）及び点火系（点火プラグ４６等）の両方を停止したが、気筒２２ａ～２２ｄにおける爆発を発生させなければよく、例えば、燃料供給系のみを停止させてもよい。
　上記実施形態では、エンジン冷却水の温度Ｔｗを用いて圧縮圧力不足気筒の判定を中止するか否かを判定したが、これに限らない。例えば、図示しないエンジンオイルの温度Ｔｏを代わりに又は温度Ｔｗに加えて用いることもできる。
　上記実施形態では、失火発生の判定及び圧縮圧力の不足の判定のいずれにおいても、爆発工程における角速度変動Δωを用いたが、失火判定と圧縮圧力不足の判定とを組み合わせる観点からすれば、これに限らない。例えば、圧縮圧力の不足の判定においては、圧縮工程における角速度変動Δωを用いることも可能である。
　上記実施形態では、個別平均値ＡＶＥｒと全体平均値ＡＶＥｔを用いて圧縮圧力不足を判定したが、圧縮圧力不足の判定の観点からすれば、これに限らない。例えば、個別平均値ＡＶＥｒのみを用いて圧縮圧力不足を判定することも可能である。

Claims (16)

  1. 　複数の気筒（２２ａ～２２ｄ）を有するエンジン（１６）の運転中に失火が発生している失火発生気筒を判定し、当該失火発生気筒を示す故障コードを記憶する失火監視部（１８）に監視されるエンジン（１６）の故障診断方法であって、
    　各気筒（２２ａ～２２ｄ）における爆発を中止させつつクランク軸（２４）を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に検出し、圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒を前記変動値に基づいて判定し、
    　前記故障コードが示す失火発生気筒と、前記クランキング回転状態において判定された圧縮圧力不足気筒とが一致する気筒を特定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断方法。
  2. 　請求項１記載のエンジン（１６）の故障診断方法において、
    　前記エンジン（１６）の通常運転時には、爆発工程に対応する前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に検出し、前記角速度の変動値が小さい気筒を前記失火発生気筒と判定し、
    　前記クランキング回転時には、爆発工程に対応する前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に検出し、前記角速度の変動値が小さい気筒を前記圧縮圧力不足気筒と判定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断方法。
  3. 　複数の気筒（２２ａ～２２ｄ）を有するエンジン（１６）の運転中に、爆発工程に対応するクランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に検出し、失火が発生している失火発生気筒を前記変動値に基づいて判定する失火監視部（１８）に監視されるエンジン（１６）の故障診断方法であって、
    　各気筒（２２ａ～２２ｄ）における爆発を中止させつつクランク軸（２４）を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、爆発工程に対応する前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に検出し、前記変動値が所定値以下の気筒を圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒と判定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断方法。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断方法において、
    　前記クランキング回転状態において、各気筒（２２ａ～２２ｄ）個別の変動値の平均値である個別平均値と、全気筒（２２ａ～２２ｄ）の変動値の平均値である全体平均値とを比較し、
    　前記全体平均値よりも前記個別平均値が小さい気筒が、前記圧縮圧力不足気筒であると判定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断方法。
  5. 　請求項４記載のエンジン（１６）の故障診断方法において、
    　前記全体平均値よりも低い前記個別平均値について、前記全体平均値からの乖離の程度を複数段階に分けて表示する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断方法。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断方法において、
    　前記クランキング回転状態における前記クランク軸（２４）の角速度の変動値の検出は、前記クランク軸（２４）を駆動するモータ（２８）の始動から所定時間経過後に開始する
    　ことを特徴とするエンジンの故障診断方法。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断方法において、
    　前記クランク軸（２４）を駆動するモータ（２８）を駆動するバッテリ（３０）の電圧を監視し、
    　前記バッテリ（３０）の電圧が、所定電圧よりも低下したとき、前記圧縮圧力不足気筒の判定を中止する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断方法。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断方法において、
    　エンジン冷却水の温度又はエンジンオイルの温度が所定値よりも低いとき、前記圧縮圧力不足気筒の判定を中止する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断方法。
  9. 　複数の気筒（２２ａ～２２ｄ）を有するエンジン（１６）の運転中に失火が発生している失火発生気筒を判定し、当該失火発生気筒を示す故障コードを記憶する失火監視部（１８）に監視されるエンジン（１６）の故障診断装置（１４）であって、
    　各気筒（２２ａ～２２ｄ）における爆発を中止させつつクランク軸（２４）を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に取得し、圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒を前記変動値に基づいて判定し、
    　前記故障コードが示す失火発生気筒と、前記クランキング回転状態において判定された圧縮圧力不足気筒とが一致する気筒を特定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
  10. 　請求項９記載のエンジン（１６）の故障診断装置（１４）において、
    　前記エンジン（１６）の通常運転時には、爆発工程に対応する前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に取得し、前記角速度の変動値が小さい気筒を前記失火発生気筒と判定し、
    　前記クランキング回転時には、爆発工程に対応する前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に取得し、前記角速度の変動値が小さい気筒を前記圧縮圧力不足気筒と判定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
  11. 　複数の気筒（２２ａ～２２ｄ）を有するエンジン（１６）の運転中に、爆発工程に対応するクランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に検出し、失火が発生している失火発生気筒を前記変動値に基づいて判定する失火監視部（１８）に監視されるエンジン（１６）の故障診断装置（１４）であって、
    　各気筒（２２ａ～２２ｄ）における爆発を中止させつつクランク軸（２４）を回転させるクランキング回転状態を発生させ、前記クランキング回転状態において、爆発工程に対応する前記クランク軸（２４）の角速度の変動値を気筒（２２ａ～２２ｄ）毎に取得し、前記変動値が所定値以下の気筒を圧縮圧力が不足している圧縮圧力不足気筒と判定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
  12. 　請求項９～１１のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断装置（１４）において、
    　前記クランキング回転状態において、各気筒（２２ａ～２２ｄ）個別の変動値の平均値である個別平均値と、全気筒（２２ａ～２２ｄ）の変動値の平均値である全体平均値とを比較し、
    　前記全体平均値よりも前記個別平均値が小さい気筒が、前記圧縮圧力不足気筒であると判定する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
  13. 　請求項１２記載のエンジン（１６）の故障診断装置（１４）において、
    　前記全体平均値よりも低い前記個別平均値について、前記全体平均値からの乖離の程度を複数段階に分けて表示する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
  14. 　請求項９～１３のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断装置（１４）において、
    　前記クランキング回転状態における前記クランク軸（２４）の角速度の変動値の取得は、前記クランク軸（２４）を駆動するモータ（２８）の始動から所定時間経過後に開始する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
  15. 　請求項９～１４のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断装置（１４）において、
    　前記クランク軸（２４）を駆動するモータ（２８）を駆動するバッテリ（３０）の電圧を監視し、
    　前記バッテリ（３０）の電圧が、所定電圧よりも低下したとき、前記圧縮圧力不足気筒の判定を中止する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
  16. 　請求項９～１５のいずれか１項に記載のエンジン（１６）の故障診断装置（１４）において、
    　エンジン冷却水の温度又はエンジンオイルの温度が所定値よりも低いとき、前記圧縮圧力不足気筒の判定を中止する
    　ことを特徴とするエンジン（１６）の故障診断装置（１４）。
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