JP3230383B2 - Misfire detection device for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
Misfire detection device for multi-cylinder internal combustion engineInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は多気筒内燃機関の失火検
出装置に係わり、特に同時点火方式の適用される多気筒
内燃機関の失火検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine, and more particularly to a misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine to which a simultaneous ignition system is applied.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関において失火が発生すると未燃
ガスが大気中に排出され、さらに排気ガス浄化のための
触媒装置を損傷するおそれがあるため、失火を検出する
ことが大気汚染防止および装置保護上重要となる。複数
の気筒を具備する多気筒内燃機関において発生する失火
を検出するために、ある気筒の爆発行程において所定ク
ランク角度回転するのに要する時間が他の気筒の爆発行
程における時間よりも長くなったことが検出された時
に、その気筒において失火が発生したと判断する失火検
出装置が公知である。2. Description of the Related Art When a misfire occurs in an internal combustion engine, unburned gas is discharged into the atmosphere, and there is a risk of damaging a catalyst device for purifying exhaust gas. Important for protection. In order to detect a misfire occurring in a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders, the time required to rotate a predetermined crank angle in the explosion stroke of one cylinder is longer than the time in the explosion stroke of another cylinder A misfire detection device that determines that a misfire has occurred in a cylinder when is detected is known.
【0003】ところでクランクシャフトの回転角度を検
出するためには、クランクシャフトと同期回転し外周に
歯が形成されたロータとロータの歯に近接して設置され
る電磁ピックアップとが使用されることが一般的であ
り、一定個数のパルスが計数される時間として爆発行程
における所定クランク角度回転するのに要する時間を検
出している。In order to detect the rotation angle of the crankshaft, a rotor having teeth formed on the outer periphery that is rotated synchronously with the crankshaft and an electromagnetic pickup installed close to the teeth of the rotor may be used. In general, a time required for rotating a predetermined crank angle in an explosion stroke is detected as a time for counting a certain number of pulses.
【0004】しかしながらロータに所定の一定角度ごと
に正確に歯を形成することは困難であり相当の誤差が発
生することは避けることができず、従って所定クランク
角度回転するのに要する時間にも誤差が発生する。この
課題を解決するために本出願人は、ロータの同一範囲を
2つの気筒の爆発行程の所定クランク角度回転時間を検
出するために使用し、それぞれの気筒に対応する回転時
間に所定以上の偏差が生じたときに回転時間の長い方の
気筒に失火が発生したと判断する失火検出装置を提案し
ている(特開平2−265447公報参照)。[0004] However, it is difficult to accurately form teeth on the rotor at predetermined fixed angles, and it is inevitable that a considerable error will occur. Occurs. In order to solve this problem, the present applicant uses the same range of the rotor to detect a predetermined crank angle rotation time of the explosion stroke of the two cylinders, and the rotation time corresponding to each cylinder is more than a predetermined deviation. A misfire detection device has been proposed which determines that a misfire has occurred in a cylinder having a longer rotation time when a misfire has occurred (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-26547).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いわゆ
る同時点火方式を適用する内燃機関にあっては上記提案
にかかる失火検出装置によっては失火を検出することは
できない。即ち4サイクル内燃機関はクランク角度にし
て720°毎に同一行程を繰り返すため、多気筒内燃機
関においては相互にクランク角度にして360°行程が
相違する2つの気筒に対して1つの点火系統とする同時
点火方式を採用をし、点火系統を簡略な構成とすること
が可能である。However, in an internal combustion engine to which a so-called simultaneous ignition system is applied, a misfire cannot be detected by the misfire detection device according to the above proposal. In other words, since the same stroke is repeated every 720 ° as a crank angle in a four-cycle internal combustion engine, in a multi-cylinder internal combustion engine, one ignition system is used for two cylinders having different strokes in a 360 ° crank angle. It is possible to adopt a simultaneous ignition system and make the ignition system simple.
【0006】同時点火方式にあっては、360°行程の
相違する2つの気筒の爆発行程の所定クランク角度回転
時間の検出にはロータの同一範囲が使用され、また点火
系統に異常が発生した時に2つの気筒が同時に失火する
可能性が高い。従って、360°行程の相違する2つの
気筒が同時に失火した場合には2つの気筒の爆発行程の
所定クランク角度回転時間は同等に長くなるため、ロー
タの同一範囲を使用して所定クランク角度回転時間の偏
差を検出することが不可能である。In the simultaneous ignition system, the same range of the rotor is used for detecting a predetermined crank angle rotation time during the explosion stroke of two cylinders having different 360 ° strokes, and when an abnormality occurs in the ignition system. There is a high possibility that two cylinders will misfire at the same time. Therefore, if two cylinders having different 360 ° strokes are misfired at the same time, the predetermined crank angle rotation time in the explosion stroke of the two cylinders becomes equally long. Is impossible to detect.
【0007】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、同時点火方式を適用する内燃機関であっても確実
に失火を検出することの可能な多気筒内燃機関の失火検
出装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine capable of reliably detecting misfire even in an internal combustion engine to which a simultaneous ignition system is applied. The purpose is to:
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】図1は第1の発明にかか
る多気筒内燃機関の失火検出装置の基本構成図であっ
て、同時点火方式を採用する多気筒内燃機関のクランク
シャフトに同期して回転し外周に所定角度毎に複数個の
検出要素が形成されたロータ13と、ロータの外周に近
接して配置されロータの外周に形成された検出要素が通
過する度にパルスを出力するセンサ14と、センサによ
ってロータの同一範囲に存在する予め定められた個数の
検出要素の通過が検出される時間を点火系統を共有する
2つの気筒の爆発行程の予め定められた基準クランク角
度の回転時間として検出し2つの気筒の各々に対応する
2つの時間の偏差を演算し時間偏差が予め定められた設
定時間以上となったときに時間の長い方の気筒に失火が
発生したと判別するクランク角度差分失火検出方法によ
って失火を検出する第1の失火検出手段Aと、第1の失
火判別手段において使用される失火検出であるクランク
角度差分失火検出方法以外の方法で失火を検出する第2
の失火検出手段Bと、内燃機関の回転数が予め定められ
た基準回転数以上であるか否かを判別する回転数判別手
段Cと、回転数判別手段Cにおいて内燃機関回転数が基
準回転数以上であると判別された時には第1の失火検出
手段Aで失火が検出された場合に失火発生とし回転数判
別手段Cにおいて内燃機関回転数が基準回転数未満であ
ると判別された時には第2の失火検出手段Bで失火が検
出された場合に失火発生とする失火状態出力手段Dと、
を具備する。FIG. 1 is a basic configuration diagram of a misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to a first invention, which is synchronized with a crankshaft of a multi-cylinder internal combustion engine employing a simultaneous ignition system. A rotor 13 having a plurality of detection elements formed at predetermined angles on the outer circumference at a predetermined angle, and a sensor which is disposed close to the outer circumference of the rotor and outputs a pulse each time a detection element formed on the outer circumference of the rotor passes therethrough. 14 and the time during which the passage of a predetermined number of detection elements present in the same range of the rotor by the sensor is detected, to the rotation time of the predetermined reference crank angle of the explosion stroke of the two cylinders sharing the ignition system. And calculates a time difference between two times corresponding to each of the two cylinders. When the time difference becomes equal to or longer than a predetermined set time, it is determined that a misfire has occurred in the longer cylinder. The detecting a misfire in first and misfire detecting means A, a crank angle difference detecting misfire other ways than a misfire detection used in the first misfire determination means for detecting a misfire by rank angular difference misfire detection method 2
Misfire detection means B, rotation number discrimination means C for discriminating whether or not the rotation number of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined reference rotation number; When it is determined that the above is the case, when the first misfire detecting means A detects misfire, it is determined that a misfire has occurred, and when the rotational speed determining means C determines that the internal combustion engine rotational speed is less than the reference rotational speed, the second misfire is detected. A misfire state output means D which determines that a misfire has occurred when a misfire is detected by the misfire detection means B;
Is provided.
【0009】第2の発明にかかる多気筒内燃機関の失火
検出装置は、回転数判別手段Cにおいて内燃機関回転数
が基準回転数未満であると判別された時に第2の失火検
出手段Bによって失火が発生したと識別された気筒およ
び失火発生回数に基づいて触媒損傷のおそれがあるか否
かを判断する触媒損傷条件成立判断手段と、触媒損傷条
件成立判断手段により触媒を損傷するおそれがあると判
断された場合には回転数判別手段Cにおいて内燃機関回
転数が基準回転数以上である時も触媒損傷のおそれがあ
るとみなし触媒損傷警報を出力する触媒損傷警報出力手
段と、をさらに具備する。A misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to a second invention is characterized in that the misfire is detected by the second misfire detection means B when the rotation number discrimination means C determines that the internal combustion engine rotation number is lower than the reference rotation number. The catalyst damage condition establishment determining means for determining whether there is a possibility of catalyst damage based on the cylinder identified as having occurred and the number of misfire occurrences, and the possibility that the catalyst may be damaged by the catalyst damage condition satisfaction determination means And a catalyst damage alarm output means for outputting a catalyst damage alarm by assuming that there is a possibility of catalyst damage even when the internal combustion engine rotation speed is equal to or higher than the reference rotation speed in the rotation speed discriminating means C when the judgment is made. .
【0010】第3の発明にかかる多気筒内燃機関の失火
検出装置は、触媒損傷条件成立判断手段が、第2の失火
検出手段によって点火系統を共有する2つの気筒におい
て失火が発生していることが検出された場合には点火系
統が異常であると判断する。In a misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to a third aspect of the present invention, the catalyst damage condition satisfaction determining means may cause misfire in two cylinders sharing an ignition system by the second misfire detection means. Is detected, it is determined that the ignition system is abnormal.
【0011】[0011]
【作用】第1の発明にかかる多気筒内燃機関の失火検出
装置にあっては、高速運転状態において第1のロータの
同一領域の回転に要する時間によってを使用して点火時
期が相互に対向する2つの気筒の失火を検出するクラン
ク角度差分失火検出方法を適用しているため、ロータの
製造誤差の影響が除去される。低速運転状態においては
ロータの製造誤差に起因する時間変動は無視できるた
め、クランク角度差分失火検出方法以外の失火検出方法
が適用される。In the misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the first invention, the ignition timings are opposed to each other by using the time required for the rotation of the first rotor in the same region in a high-speed operation state. Since the crank angle difference misfire detection method for detecting misfire of the two cylinders is applied, the influence of the rotor manufacturing error is eliminated. In a low-speed operation state, a time variation caused by a manufacturing error of the rotor can be ignored. Therefore, a misfire detection method other than the crank angle difference misfire detection method is applied.
【0012】第2の発明にかかる多気筒内燃機関の失火
検出装置にあっては、低速運転状態において失火発生が
検出された気筒番号および回数を識別して、失火による
触媒損傷のおそれがあるか否かを判断する。高速運転状
態においては、気筒毎の失火を検出できないためこの判
断は行われない。第3の発明にかかる多気筒内燃機関の
失火検出装置にあっては、低速運転状態において対向気
筒がともに失火していることが検出された場合には、点
火系統ののうち対向気筒に共通する部分、即ち点火系統
の異常と判断される。In the misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the second invention, the number and number of cylinders in which misfire has been detected in a low-speed operation state are identified, and there is a possibility of catalyst damage due to misfire. Determine whether or not. In the high-speed operation state, this determination is not performed because misfire for each cylinder cannot be detected. In the misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to the third invention, when it is detected that both of the opposed cylinders have misfired in the low-speed operation state, the misfire detection device is common to the opposed cylinders in the ignition system. It is determined that the portion, that is, the ignition system is abnormal.
【0013】[0013]
【実施例】図2は本発明にかかる多気筒内燃機関の失火
検出装置の構成図であって、4気筒内燃機関に適用した
場合を示す。即ち内燃機関1は、1番気筒#1、2番気
筒#2、3番気筒#3、4番気筒#4の4つの気筒を有
する。FIG. 2 is a block diagram of a misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention, and shows a case where the present invention is applied to a four-cylinder internal combustion engine. That is, the internal combustion engine 1 has four cylinders of the first cylinder # 1, the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4.
【0014】各気筒の吸気弁側は対応する枝管2を介し
てサージタンク3に、排気弁側は排気マニホルド4に接
続される。また各枝管2には気筒に対応して燃料噴射弁
5が設置される。サージタンク3は吸気ダクト6および
エアフローメータ7を介してエアクリーナ8に連結さ
れ、吸気ダクト6内にはスロットル弁9が配置される。The intake valve side of each cylinder is connected to the surge tank 3 via the corresponding branch pipe 2, and the exhaust valve side is connected to the exhaust manifold 4. Each branch pipe 2 is provided with a fuel injection valve 5 corresponding to a cylinder. The surge tank 3 is connected to an air cleaner 8 via an intake duct 6 and an air flow meter 7, and a throttle valve 9 is arranged in the intake duct 6.
【0015】スロットル弁9の開度はスロットル弁9に
連結されたスロットルセンサ10によって検出され、内
燃機関の冷却水温度は内燃機関1に取り付けられた水温
センサ11によって検出される。内燃機関1のクランク
シャフト12にはディスク状の第1のロータ13が直結
され、第1のロータ13の外周にはクランク角度センサ
14が配置される。The opening of the throttle valve 9 is detected by a throttle sensor 10 connected to the throttle valve 9, and the coolant temperature of the internal combustion engine is detected by a water temperature sensor 11 attached to the internal combustion engine 1. A disk-shaped first rotor 13 is directly connected to the crankshaft 12 of the internal combustion engine 1, and a crank angle sensor 14 is arranged on the outer periphery of the first rotor 13.
【0016】さらに内燃機関1にはディストリビュータ
15が設置されるが、ディストリビュータ15はクラン
クシャフト12の1/2の速度で回転するシャフト16
を具備する。このシャフト16にはディスク状の第2の
ロータ17が固定され、第2のロータ17の外周に上死
点センサ18が配置される。さらに各気筒には、混合ガ
スに点火するための点火プラグ51、52、53、54
が設置されている。Further, a distributor 15 is installed in the internal combustion engine 1, and the distributor 15 has a shaft 16 that rotates at half the speed of the crankshaft 12.
Is provided. A disk-shaped second rotor 17 is fixed to the shaft 16, and a top dead center sensor 18 is arranged on the outer periphery of the second rotor 17. Further, each cylinder has a spark plug 51, 52, 53, 54 for igniting the mixed gas.
Is installed.
【0017】同時点火方式が適用される4気筒内燃機関
1においてはクランク角度にして360°位相の相違す
る2つの気筒に対して1つの点火回路が設けられる。即
ち#1および#4気筒に対して第1のイグニッションコ
イル55が、#2および#3気筒に対して第2のイグニ
ッションコイル56が設置されている。内燃機関1は、
電子制御ユニット(以下「ECU」と記す。)20によ
って制御、監視が行われる。In the four-cylinder internal combustion engine 1 to which the simultaneous ignition system is applied, one ignition circuit is provided for two cylinders having a phase difference of 360 ° in crank angle. That is, the first ignition coil 55 is provided for the # 1 and # 4 cylinders, and the second ignition coil 56 is provided for the # 2 and # 3 cylinders. The internal combustion engine 1
Control and monitoring are performed by an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 20.
【0018】ECU20はマイクロコンピュータシステ
ムであり、バス21を中心として、ROM22、RAM
23、CPU24、タイマ25、入力ポート26および
出力ポート27から構成される。タイマ25はフリーラ
ンニングカウンタで構成され、そのカウント値は時刻を
表している。The ECU 20 is a microcomputer system.
23, a CPU 24, a timer 25, an input port 26, and an output port 27. The timer 25 is composed of a free running counter, and the count value indicates time.
【0019】エアーフローメータ7は吸入空気量に比例
した電圧を出力し、A/Dコンバータ28を介して入力
ポート26に接続される。スロットルセンサ10はスロ
ットル弁9開度に比例した電圧を出力し、A/Dコンバ
ータ29を介して入力ポート26に接続される。水温セ
ンサ11は内燃機関冷却水温度に比例した電圧を出力
し、A/Dコンバータ30を介して入力ポート26に接
続される。The air flow meter 7 outputs a voltage proportional to the amount of intake air, and is connected to an input port 26 via an A / D converter 28. The throttle sensor 10 outputs a voltage proportional to the opening of the throttle valve 9, and is connected to an input port 26 via an A / D converter 29. The water temperature sensor 11 outputs a voltage proportional to the internal combustion engine cooling water temperature, and is connected to the input port 26 via the A / D converter 30.
【0020】さらにクランク角度センサ14および上死
点センサ18は直接入力ポート26に接続される。一方
出力ポート27には、点火信号および失火検出信号が出
力される。即ち第1の点火信号は第1のパワートランジ
スタ57を介して第1のイグニッションコイル55に出
力され、第2の点火信号は第2のパワートランジスタ5
8を介して第2のイグニッションコイル56に出力され
る。Further, the crank angle sensor 14 and the top dead center sensor 18 are directly connected to the input port 26. On the other hand, the output port 27 outputs an ignition signal and a misfire detection signal. That is, the first ignition signal is output to the first ignition coil 55 via the first power transistor 57, and the second ignition signal is output to the second power transistor 5
8 to the second ignition coil 56.
【0021】失火検出信号は対応するドライバ31、3
2、33および34を介して、#1気筒が失火したこと
を表示する警告灯35、#2気筒が失火したことを表示
する警告灯36、#3気筒が失火したことを表示する警
告灯37、#4気筒が失火したことを表示する警告灯3
8に接続される。図3は点火順序が#1、#3、#4、
#2気筒の順序である内燃機関の点火回路の詳細回路図
であって、出力ポート27から出力される第1の点火信
号は第1のパワートランジスタ57のベースに接続さ
れ、第1の点火信号が“H”レベルとなると第1のパワ
ートランジスタ57は導通状態となる。The misfire detection signal is transmitted to the corresponding driver 31, 3
A warning light 35 indicating that the # 1 cylinder has misfired, a warning light 36 indicating that the # 2 cylinder has misfired, and a warning light 37 indicating that the # 3 cylinder has misfired via 2, 33 and 34. Warning light 3 indicating that # 4 cylinder misfired
8 is connected. FIG. 3 shows that the ignition order is # 1, # 3, # 4,
FIG. 3 is a detailed circuit diagram of an ignition circuit of the internal combustion engine in the order of # 2 cylinders, wherein a first ignition signal output from an output port 27 is connected to a base of a first power transistor 57, and Becomes "H" level, the first power transistor 57 is turned on.
【0022】するとバッテリバス59から電力が第1の
イグニッションコイル55の1次コイルに供給され、2
次コイルに高電圧が誘起される。この高電圧はハイテン
ションコードを介して、#1気筒に設置される点火プラ
グ51および#4気筒に設置される点火プラグ54に供
給される。出力ポート27から出力される第2の点火信
号は第2のパワートランジスタ58のベースに接続さ
れ、第2の点火信号が“H”レベルとなると第2のパワ
ートランジスタ58は導通状態となる。Then, electric power is supplied from the battery bus 59 to the primary coil of the first ignition coil 55,
A high voltage is induced in the next coil. This high voltage is supplied via a high tension cord to a spark plug 51 installed in the # 1 cylinder and an ignition plug 54 installed in the # 4 cylinder. The second ignition signal output from the output port 27 is connected to the base of the second power transistor 58, and when the second ignition signal becomes "H" level, the second power transistor 58 becomes conductive.
【0023】するとバッテリバス59から電力が第2の
イグニッションコイル56の1次コイルに供給され、2
次コイルに高電圧が誘起される。この高電圧はハイテン
ションコードを介して、#2気筒に設置される点火プラ
グ52および#3気筒に設置される点火プラグ53に供
給される。図4はクランクシャフト12に取り付けられ
る第1のロータとクランク角度センサの正面図である。Then, electric power is supplied from the battery bus 59 to the primary coil of the second ignition coil 56,
A high voltage is induced in the next coil. This high voltage is supplied via a high tension cord to a spark plug 52 installed in the # 2 cylinder and a spark plug 53 installed in the # 3 cylinder. FIG. 4 is a front view of the first rotor attached to the crankshaft 12 and the crank angle sensor.
【0024】ロータ13には30°ピッチに12個の外
歯13aから13lが形成されており、クランク角度セ
ンサ14は外歯がクランク角度センサ14の発生する磁
束を切る度に出力パルスを発生する。即ち外歯は検出要
素を構成している。クランクシャフト12が回転する
と、第1のロータ13は矢印X方向に回転し、30°回
転する度に出力パルスが入力ポート26に供給される。The rotor 13 has twelve external teeth 13a to 13l formed at a 30 ° pitch. The crank angle sensor 14 generates an output pulse every time the external teeth cut off the magnetic flux generated by the crank angle sensor 14. . That is, the external teeth constitute a detection element. When the crankshaft 12 rotates, the first rotor 13 rotates in the direction of arrow X, and an output pulse is supplied to the input port 26 every time the first rotor 13 rotates by 30 °.
【0025】図5はディストリビュータシャフト16に
取り付けられる第2のロータと上死点センサの正面図で
あって、第2のロータ17には1つの外歯17aが形成
され、上死点センサ18は外歯17aが上死点センサ1
8の発生する磁束を切る度に出力パルスを出力する。第
2のロータ17の外歯17aは、例えば#1気筒が爆発
上死点にあるときに上死点センサ18と対向するように
設定され、#1気筒が爆発上死点に達する度に、即ちク
ランクシャフト12が720°回転する度に出力パルス
が入力ポート26に入力される。FIG. 5 is a front view of a second rotor attached to the distributor shaft 16 and a top dead center sensor. The second rotor 17 has one external tooth 17a. External teeth 17a are top dead center sensor 1
An output pulse is output each time the magnetic flux generated in step 8 is turned off. The external teeth 17a of the second rotor 17 are set, for example, to face the top dead center sensor 18 when the # 1 cylinder is at the top dead center of the explosion, and each time the # 1 cylinder reaches the top dead center of the explosion, That is, each time the crankshaft 12 rotates 720 °, an output pulse is input to the input port 26.
【0026】次に本発明における失火検出方法の基本的
考え方を説明するが、同時点火方式を適用した場合の失
火原因と第1のロータ13に外歯を形成する際の製作誤
差を考慮する必要がある。即ち図3に示す点火回路にお
いて、第1あるいは第2のイグニッションコイル55あ
るいは56の上流側、即ちECU側で異常が発生した場
合には2次コイルに高電圧が誘起されることはないため
1つのイグニッションコイルにより点火される2つの気
筒の双方で失火(以下「双方失火」と記す。)が発生す
る。Next, the basic concept of the misfire detection method according to the present invention will be described. It is necessary to consider the cause of misfire when the simultaneous ignition method is applied and the manufacturing error when forming external teeth on the first rotor 13. There is. That is, in the ignition circuit shown in FIG. 3, when an abnormality occurs on the upstream side of the first or second ignition coil 55 or 56, that is, on the ECU side, a high voltage is not induced in the secondary coil. A misfire (hereinafter, referred to as "both misfires") occurs in both of the two cylinders ignited by one ignition coil.
【0027】これに対して第1あるいは第2のイグニッ
ションコイル55あるいは56の下流側、即ち点火プラ
グ側で異常が発生した場合は、双方失火も発生しうる
が、異常の原因によっては1つのイグニッションコイル
により点火される2つの気筒のうちの一方に失火(以下
「片方失火」と記す。)も発生しうる。図6は失火によ
る変動と第1のロータの製作誤差に起因する変動との比
較グラフであって、横軸に内燃機関回転数を、縦軸に所
定クランク角度(例えば180°)回転するのに要する
時間をとる。On the other hand, if an abnormality occurs on the downstream side of the first or second ignition coil 55 or 56, that is, on the side of the ignition plug, a misfire can occur on both sides, but depending on the cause of the abnormality, one ignition may occur. A misfire (hereinafter referred to as "one-sided misfire") may occur in one of the two cylinders ignited by the coil. FIG. 6 is a comparison graph of the variation caused by misfire and the variation caused by the manufacturing error of the first rotor, in which the horizontal axis represents the internal combustion engine speed and the vertical axis represents the rotation at a predetermined crank angle (for example, 180 °). Take the time it takes.
【0028】即ち1つの気筒に失火が発生した場合には
駆動力が付与されないため爆発行程中にクランクが所定
角度回転するのに要する時間は失火の発生しない場合に
比較して長くなり、しかも内燃機関回転数が高くなるに
応じて変動量は減少する。これは内燃機関回転数が高く
なると、所定角度回転するのに要する時間が短くなるか
らである。That is, when a misfire occurs in one cylinder, no driving force is applied, so that the time required for the crank to rotate by a predetermined angle during the explosion stroke becomes longer than when no misfire occurs, and the internal combustion The variation decreases as the engine speed increases. This is because, as the internal combustion engine speed increases, the time required to rotate by a predetermined angle decreases.
【0029】これに対して第1のロータ13の外歯の形
成誤差に起因する所定角度回転するに要する時間の変動
量は内燃機関回転数によらずほぼ一定である。従って内
燃機関が低回転数で運転されているときは外歯形成誤差
の影響を受けずに第1のロータ13が所定角度回転する
に要する時間に基づいて失火を検出することが可能であ
るが、内燃機関が高回転数で運転されているときは外歯
形成誤差に起因する時間変動と失火による時間変動とを
区別することはできない。On the other hand, the amount of change in the time required for rotating the first rotor 13 by a predetermined angle due to the formation error of the external teeth is substantially constant irrespective of the internal combustion engine speed. Therefore, when the internal combustion engine is operated at a low rotation speed, it is possible to detect a misfire based on the time required for the first rotor 13 to rotate by a predetermined angle without being affected by the external tooth formation error. On the other hand, when the internal combustion engine is operated at a high rotation speed, it is not possible to distinguish between a time variation caused by an external tooth formation error and a time variation caused by a misfire.
【0030】即ち内燃機関の高速運転中は外歯形成誤差
の影響を受けることのない失火検出方法を使用すること
が必要である。外歯形成誤差の影響を受けることのない
失火検出方法として本出願人はすでにクランク角度差分
失火検出方法を提案している(特開平4−265447
公報参照)が、概要は以下の通りである。That is, it is necessary to use a misfire detection method which is not affected by external tooth formation errors during high-speed operation of the internal combustion engine. The present applicant has already proposed a crank angle difference misfire detection method as a misfire detection method which is not affected by the external tooth formation error (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-265647).
However, the outline is as follows.
【0031】4気筒内燃機関においては、180°クラ
ンク角度回転毎に各気筒で爆発行程が実行されるため、
第1のロータ13が外歯13aから13fまでの範囲I
において#1あるいは#4気筒の爆発行程が、外歯13
gから13lまでの範囲IIにおいて#2あるいは#3気
筒の爆発行程が実行される。従って#1気筒が爆発行程
にあるときの第1のロータ13の範囲Iの回転時間ΔT
1 と#4気筒が爆発行程にあるときの第1のロータ13
の範囲Iの回転時間ΔT4 との偏差に基づいて#1気筒
あるいは#4気筒における失火の発生を検出することが
できる。In a four-cylinder internal combustion engine, an explosion stroke is performed in each cylinder every 180 ° crank angle rotation.
The first rotor 13 has a range I from the external teeth 13a to 13f.
The explosion stroke of the # 1 or # 4 cylinder
The explosion stroke of the # 2 or # 3 cylinder is executed in the range II from g to 13l. Accordingly, the rotation time ΔT of the range I of the first rotor 13 when the # 1 cylinder is in the explosion stroke
First rotor 13 when cylinders # 1 and # 4 are in the explosion stroke
Can be detected based on the deviation from the rotation time ΔT 4 in the range I of the cylinder # 1 or # 4.
【0032】即ち例えば#1気筒で失火が発生した場合
には、#1気筒に対応する回転時間ΔT1 は#4気筒に
対応する回転時間ΔT4 に比して長くなるので、所定値
以上の偏差発生を検出して失火発生とする。同様に#2
気筒が爆発行程にあるときの第1のロータ13の範囲II
の回転時間ΔT2 と#3気筒が爆発行程にあるときの第
1のロータ13の範囲IIの回転時間ΔT3 との偏差に基
づいて#2気筒あるいは#3気筒における失火の発生を
検出することができる。That is, for example, when a misfire occurs in the # 1 cylinder, the rotation time ΔT 1 corresponding to the # 1 cylinder becomes longer than the rotation time ΔT 4 corresponding to the # 4 cylinder. Misfire is detected by detecting the occurrence of deviation. Similarly # 2
Range of the first rotor 13 when the cylinder is in the power stroke II
Detection of misfire in the # 2 cylinder or # 3 cylinder based on the deviation between the rotation time ΔT 2 of the first rotor 13 and the rotation time ΔT 3 of the range II of the first rotor 13 when the # 3 cylinder is in the explosion stroke. Can be.
【0033】ただし上記のクランク角度差分失火検出方
法によって失火検出ができるのは、片方失火の場合であ
り、両方失火の場合は検出不可能である。これは両方失
火の場合には、#1気筒に対応する回転時間ΔT1 と#
4気筒に対応する回転時間ΔT4 とが同程度に長くなる
ため偏差が増大することはないからである。However, a misfire can be detected by the above-described crank angle difference misfire detection method in the case of one of the misfires, and cannot be detected in the case of both the misfires. This is because in the case of both misfires, the rotation time ΔT 1 corresponding to the # 1 cylinder and #
This is because the deviation does not increase because the rotation time ΔT 4 corresponding to the four cylinders is substantially the same.
【0034】図7はクランク角度差分失火検出方法のタ
イミング図であって、#1気筒が爆発上死点にあるとき
に上死点パルスが発生するように設定されており、上死
点パルスが検出される度にカウンタCのカウント値がリ
セットされる。また各気筒の爆発上死点を少し越えた時
刻T1 、T2 、T3 、T4 において、各時刻間の経過時
間ΔT1 、ΔT2 、ΔT3 、ΔT4 が計測される。FIG. 7 is a timing chart of the crank angle difference misfire detection method, in which the top dead center pulse is set to be generated when the # 1 cylinder is at the top dead center of the explosion. Each time it is detected, the count value of the counter C is reset. At times T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 that slightly exceed the top dead center of each cylinder, elapsed times ΔT 1 , ΔT 2 , ΔT 3 , and ΔT 4 between the respective times are measured.
【0035】そして第1のロータ13の同じ領域を使用
して計測される時間同士、即ちΔT 1 とΔT4 、ΔT2
とΔT3 が比較され失火検出が行なわれる。これに対し
内燃機関の低速運転中は、失火による所定角度回転時間
の変動が外歯形成誤差によって生じる時間変動に比べて
充分大であるため、上記のクランク角度差分失火検出方
法を使用するまでもなく、他の失火検出方法を適用する
ことができる。The same area of the first rotor 13 is used.
Times that are measured as 1And ΔTFour, ΔTTwo
And ΔTThreeAre compared to perform misfire detection. In contrast
During low-speed operation of the internal combustion engine, a predetermined angle rotation time due to misfire
Fluctuations caused by external teeth formation errors compared to time fluctuations
Because it is large enough, the above-mentioned crank angle difference misfire detection method
Apply other misfire detection methods without using the method
be able to.
【0036】例えば、#1気筒が爆発行程にあるときの
第1のロータ13の範囲Iの回転時間ΔT1 と#1気筒
の次に爆発行程となる#3気筒が爆発行程にあるときの
第1のロータ13の範囲IIの回転時間ΔT3 との偏差に
基づいて#1気筒あるいは#3気筒における失火の発生
を検出する方法(以下「連続気筒方法」と記す。)を適
用することができる。For example, when the # 1 cylinder is in the explosion stroke, the rotation time ΔT 1 of the range I of the first rotor 13 is in the range I, and the # 3 cylinder, which is the next explosion stroke after the # 1 cylinder, is in the explosion stroke. (hereinafter referred to as "continuous cylinder method".) the method for detecting the occurrence of misfire in the # 1 cylinder or the # 3 cylinder based on the deviation between the rotation time [Delta] T 3 in the range II of the first rotor 13 can be applied .
【0037】以下ECU20で実行されるルーチンのフ
ローチャートに基づいて本発明にかかる失火検出装置の
作用を説明する。図8は点火順序カウンタリセットルー
チンのフローチャートであって、上死点センサ18によ
って上死点パルスが検出される度に、ステップ81にお
いて点火順序を表すカウンタCのカウント値をリセット
する。The operation of the misfire detecting device according to the present invention will be described below with reference to a flowchart of a routine executed by the ECU 20. FIG. 8 is a flowchart of the ignition order counter reset routine. Every time a top dead center pulse is detected by the top dead center sensor 18, the count value of the counter C indicating the ignition order is reset in step 81.
【0038】図9は失火検出ルーチンのフローチャート
であって、クランク角度にして180°毎、即ち図7の
時刻T1 、T2 、T3 、T4 毎に実行される。ステップ
91においてカウンタCのカウント値Cをインクリメン
トした後、ステップ92でタイマ25のカウント値Tim
erをT(C)に記憶する。ステップ93で失火判別条件
が成立しているか否かを判別する。例えば内燃機関の始
動時、急加速あるいは急減速時のように内燃機関回転数
が安定していないとみなされる時は失火判別条件は成立
していないものと判別される。FIG. 9 is a flowchart of the misfire detection routine, which is executed at every 180 ° crank angle, that is, at every time T 1 , T 2 , T 3 , T 4 in FIG. After incrementing the count value C of the counter C in step 91, the count value Tim of the timer 25 is incremented in step 92.
er is stored in T (C). In step 93, it is determined whether a misfire determination condition is satisfied. For example, when the internal combustion engine speed is deemed to be unstable, such as when the internal combustion engine is started, sudden acceleration or sudden deceleration, it is determined that the misfire determination condition is not satisfied.
【0039】内燃機関始動時であるか否かは、水温セン
サ11で検出される冷却水温度が所定温度以上であるか
否かによって判断される。また内燃機関が急加速あるい
は急減速時であるか否かは、スロットルセンサ10で検
出されるスロットル弁9が急開あるいは急閉したか否か
で判断される。ステップ93で肯定判定されたときはス
テップ94に進みクランク角度差分失火判別処理を、続
いてステップ95で連続気筒失火判別処理を実行する。Whether or not the internal combustion engine is being started is determined by whether or not the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 11 is equal to or higher than a predetermined temperature. Whether or not the internal combustion engine is rapidly accelerating or decelerating is determined by whether or not the throttle valve 9 detected by the throttle sensor 10 is rapidly opened or closed. When an affirmative determination is made in step 93, the routine proceeds to step 94, where crank angle difference misfire determination processing is executed, and subsequently, in step 95, continuous cylinder misfire determination processing is executed.
【0040】なおステップ93で否定判定されたときは
直接このルーチンを終了する。図10はステップ94で
実行されるクランク角度差分失火判別処理の詳細フロー
チャートであって、ステップ94aおよび94bでカウ
ンタCのカウント値が判別される。C=1であるときは
ステップ94cに進み、#2気筒の爆発上死点からクラ
ンク角度にして180°回転するのに要する時間ΔT2
が次式により算出される。When a negative determination is made in step 93, this routine is directly terminated. FIG. 10 is a detailed flowchart of the crank angle difference misfire determination process executed in step 94. In steps 94a and 94b, the count value of the counter C is determined. If C = 1, the routine proceeds to step 94c, where the time ΔT 2 required to rotate the crankshaft by 180 ° from the top dead center of the # 2 cylinder is set.
Is calculated by the following equation.
【0041】ΔT2 =T1 −T4 ステップ94dにおいて、同じく第1のロータ13の領
域IIで検出される#3気筒の爆発上死点からクランク角
度にして180°回転するのに要する時間ΔT 3 との差
がしきい値L以上であるか否かが判定される。ステップ
94dで肯定判定されたときはステップ94eに進み、
#2気筒で失火発生と判別してフラグMFX(2)をセ
ットしてこの処理を終了する。ΔTTwo= T1-TFour In step 94d, the area of the first rotor 13
Crank angle from top dead center of cylinder # 3 explosion detected in region II
Time ΔT required to rotate 180 ° in degrees ThreeDifference with
Is greater than or equal to a threshold value L. Steps
When a positive determination is made in 94d, the process proceeds to step 94e,
It is determined that a misfire has occurred in the # 2 cylinder, and the flag MFX (2) is set.
To end this processing.
【0042】なおステップ94dで否定判定されたとき
は直接この処理を終了する。C=2であるときはステッ
プ94fに進み、#1気筒の爆発上死点からクランク角
度にして180°回転するのに要する時間ΔT1 が次式
により算出される。 ΔT1 =T2 −T1 ステップ94gにおいて、同じく第1のロータ13の領
域Iで検出される#1気筒の爆発上死点からクランク角
度にして180°回転するのに要する時間ΔT 4 との差
がしきい値L以上であるか否かが判定される。When a negative determination is made in step 94d
Ends this process directly. When C = 2,
To 94f, crank angle from top dead center of cylinder # 1 explosion
Time ΔT required to rotate 180 ° in degrees1Is
It is calculated by ΔT1= TTwo-T1 In step 94g, the area of the first rotor 13
Crank angle from top dead center of cylinder # 1 explosion detected in region I
Time ΔT required to rotate 180 ° in degrees FourDifference with
Is greater than or equal to a threshold value L.
【0043】ステップ94gで肯定判定されたときはス
テップ94hに進み、#1気筒で失火発生と判別してフ
ラグMFX(1)をセットしてこの処理を終了する。な
おステップ94gで否定判定されたときは直接この処理
を終了する。C=3であるときはステップ94iに進
み、#3気筒の爆発上死点からクランク角度にして18
0°回転するのに要する時間ΔT3 が次式により算出さ
れる。When an affirmative determination is made in step 94g, the routine proceeds to step 94h, where it is determined that a misfire has occurred in the # 1 cylinder, the flag MFX (1) is set, and this processing ends. If a negative determination is made in step 94g, this process is directly terminated. When C = 3, the routine proceeds to step 94i, in which the crank angle is set at 18 degrees from the top dead center of the # 3 cylinder explosion.
The time ΔT 3 required for rotating by 0 ° is calculated by the following equation.
【0044】ΔT3 =T3 −T2 ステップ94jにおいて、同じく第1のロータ13の領
域IIで検出される#2気筒の爆発上死点からクランク角
度にして180°回転するのに要する時間ΔT 2 との差
がしきい値L以上であるか否かが判定される。ステップ
94jで肯定判定されたときはステップ94kに進み、
#3気筒で失火発生と判別してフラグMFX(3)をセ
ットしてこの処理を終了する。ΔTThree= TThree-TTwo In step 94j, the area of the first rotor
Crank angle from top dead center of cylinder # 2 explosion detected in region II
Time ΔT required to rotate 180 ° in degrees TwoDifference with
Is greater than or equal to a threshold value L. Steps
When a positive determination is made in 94j, the process proceeds to step 94k,
It is determined that a misfire has occurred in the # 3 cylinder, and the flag MFX (3) is set.
To end this processing.
【0045】なおステップ94jで否定判定されたとき
は直接この処理を終了する。C=4であるときはステッ
プ94lに進み、#4気筒の爆発上死点からクランク角
度にして180°回転するのに要する時間ΔT4 が次式
により算出される。 ΔT4 =T4 −T3 ステップ94mにおいて、同じく第1のロータ13の領
域Iで検出される#1気筒の爆発上死点からクランク角
度にして180°回転するのに要する時間ΔT 1 との差
がしきい値L以上であるか否かが判定される。When a negative determination is made in step 94j
Ends this process directly. When C = 4,
To 94l, crank angle from top dead center of cylinder # 4 explosion
Time ΔT required to rotate 180 ° in degreesFourIs
It is calculated by ΔTFour= TFour-TThree In step 94m, the area of the first rotor 13 is also
Crank angle from top dead center of cylinder # 1 explosion detected in region I
Time ΔT required to rotate 180 ° in degrees 1Difference with
Is greater than or equal to a threshold value L.
【0046】ステップ94mで肯定判定されたときはス
テップ94nに進み、#4気筒で失火発生と判別してフ
ラグMFX(4)をセットしてこの処理を終了する。な
おステップ94dで否定判定されたときは直接この処理
を終了する。ここで、しきい値Lは内燃機関負荷Q/N
(ここでQはエアフローメータ7で検出される吸入空気
量、Nはクランク角度センサ14で検出される内燃機関
回転数である)の関数としてROM22に記憶されてい
る。When an affirmative determination is made in step 94m, the routine proceeds to step 94n, where it is determined that a misfire has occurred in the # 4 cylinder, the flag MFX (4) is set, and this processing ends. If a negative determination is made in step 94d, this process ends directly. Here, the threshold value L is the internal combustion engine load Q / N
(Where Q is the amount of intake air detected by the air flow meter 7 and N is the number of revolutions of the internal combustion engine detected by the crank angle sensor 14) are stored in the ROM 22 as a function.
【0047】図11は連続気筒失火検出処理のフローチ
ャートであって、ステップ94aおよび94bでカウン
タCのカウント値が判別される。C=1であるときはス
テップ95cに進み、#2気筒の爆発上死点からクラン
ク角度にして180°回転するのに要する時間ΔT2 が
次式により算出される。 ΔT2 =T1 −T4 ステップ95dにおいて、#2気筒の直前に爆発肯定が
実行された#4気筒の爆発上死点からクランク角度にし
て180°回転するのに要する時間ΔT4 との差がしき
い値M以上であるか否かが判定される。FIG. 11 is a flow chart of the continuous cylinder misfire detection process. In steps 94a and 94b, the count value of the counter C is determined. If C = 1, the routine proceeds to step 95c, where the time ΔT 2 required for rotating the crankshaft by 180 ° from the top dead center of the # 2 cylinder is calculated by the following equation. ΔT 2 = T 1 −T 4 In step 95d, the difference from the time ΔT 4 required to rotate 180 ° in crank angle from the top dead center of the explosion of the # 4 cylinder in which the explosion affirmation was executed immediately before the # 2 cylinder. Is greater than or equal to a threshold M.
【0048】ステップ95dで肯定判定されたときはス
テップ95eに進み、#2気筒で失火発生と判別してフ
ラグMFY(2)をセットしてこの処理を終了する。な
おステップ95dで否定判定されたときは直接この処理
を終了する。C=2であるときはステップ95fに進
み、#1気筒の爆発上死点からクランク角度にして18
0°回転するのに要する時間ΔT1 が次式により算出さ
れる。When an affirmative determination is made in step 95d, the routine proceeds to step 95e, where it is determined that a misfire has occurred in the # 2 cylinder, a flag MFY (2) is set, and this processing is terminated. If a negative determination is made in step 95d, this process is directly terminated. If C = 2, the routine proceeds to step 95f, in which the crank angle is set at 18 degrees from the top dead center of the # 1 cylinder.
The time ΔT 1 required for rotating by 0 ° is calculated by the following equation.
【0049】ΔT1 =T2 −T1 ステップ95gにおいて、#1気筒の直前に爆発肯定が
実行された#2気筒の爆発上死点からクランク角度にし
て180°回転するのに要する時間ΔT2 との差がしき
い値M以上であるか否かが判定される。ステップ95g
で肯定判定されたときはステップ95hに進み、#1気
筒で失火発生と判別してフラグMFY(1)をセットし
てこの処理を終了する。ΔT 1 = T 2 −T 1 In step 95g, the time ΔT 2 required to rotate 180 ° in crank angle from the top dead center of the explosion of cylinder # 2 in which the explosion affirmation was executed immediately before cylinder # 1. It is determined whether or not the difference from is greater than or equal to threshold value M. Step 95g
When the determination is affirmative, the routine proceeds to step 95h, where it is determined that a misfire has occurred in the # 1 cylinder, the flag MFY (1) is set, and this processing ends.
【0050】なおステップ95gで否定判定されたとき
は直接この処理を終了する。C=3であるときはステッ
プ95iに進み、#3気筒の爆発上死点からクランク角
度にして180°回転するのに要する時間ΔT3 が次式
により算出される。 ΔT3 =T3 −T2 ステップ94jにおいて、#3気筒の直前に爆発肯定が
実行された#1気筒の爆発上死点からクランク角度にし
て180°回転するのに要する時間ΔT1 との差がしき
い値M以上であるか否かが判定される。When a negative determination is made in step 95g, this process is directly terminated. When C = 3, the routine proceeds to step 95i, where the time ΔT 3 required for rotating the crankshaft by 180 ° from the top dead center of cylinder # 3 is calculated by the following equation. ΔT 3 = T 3 −T 2 In step 94j, the difference from the time ΔT 1 required to rotate 180 ° in crank angle from the top dead center of the explosion of cylinder # 1 in which the explosion affirmation was executed immediately before cylinder # 3. Is greater than or equal to a threshold M.
【0051】ステップ95jで肯定判定されたときはス
テップ95kに進み、#3気筒で失火発生と判別してフ
ラグMFY(3)をセットしてこの処理を終了する。な
おステップ95jで否定判定されたときは直接この処理
を終了する。C=4であるときはステップ95lに進
み、#4気筒の爆発上死点からクランク角度にして18
0°回転するのに要する時間ΔT4 が次式により算出さ
れる。When an affirmative determination is made in step 95j, the routine proceeds to step 95k, in which it is determined that a misfire has occurred in the # 3 cylinder, a flag MFY (3) is set, and this processing ends. If a negative determination is made in step 95j, this process is directly terminated. When C = 4, the routine proceeds to step 95l, where the crank angle is set at 18 degrees from the top dead center of the # 4 cylinder explosion.
The time ΔT 4 required for rotating by 0 ° is calculated by the following equation.
【0052】ΔT4 =T4 −T3 ステップ95mにおいて、#4気筒の直前に爆発肯定が
実行された#3気筒の爆発上死点からクランク角度にし
て180°回転するのに要する時間ΔT3 との差がしき
い値M以上であるか否かが判定される。ステップ95m
で肯定判定されたときはステップ95nに進み、#4気
筒で失火発生と判別してフラグMFY(4)をセットし
てこの処理を終了する。ΔT 4 = T 4 −T 3 In step 95m, the time ΔT 3 required for rotating the crankshaft by 180 ° from the top dead center of the explosion of the # 3 cylinder in which the explosion affirmation was executed immediately before the # 4 cylinder. It is determined whether or not the difference from is greater than or equal to threshold value M. Step 95m
When the determination is affirmative, the routine proceeds to step 95n, where it is determined that a misfire has occurred in the # 4 cylinder, the flag MFY (4) is set, and this processing ends.
【0053】なおステップ94dで否定判定されたとき
は直接この処理を終了する。ここで、しきい値Mは内燃
機関負荷Q/Nの関数としてROM22に記憶されてい
る。図12は失火警報出力ルーチンのフローチャートで
あって、一定時間毎の割り込み処理として実行される。If a negative determination is made in step 94d, this process is directly terminated. Here, the threshold value M is stored in the ROM 22 as a function of the internal combustion engine load Q / N. FIG. 12 is a flowchart of a misfire alarm output routine, which is executed as an interruption process at regular time intervals.
【0054】ステップ121において内燃機関回転数N
を読み込み、ステップ122において気筒番号を表すイ
ンデックスiを1にセットする。ステップ123で内燃
機関回転数Nがしきい値回転数Nth(例えば1200r
pm)以上であるか否かを判定する。ステップ123で
肯定判定されたとき、即ち内燃機関が高速運転状態であ
るときはクランク角度差分失火検出方法によらなければ
信頼度の高い検出はできないものとして、ステップ12
4でフラグMFX(i)がセットされているか否かを判
定する。In step 121, the internal combustion engine speed N
Is read, and in step 122, the index i representing the cylinder number is set to 1. Engine speed at step 123 N threshold rotational speed N th (e.g. 1200r
pm) or not. When an affirmative determination is made in step 123, that is, when the internal combustion engine is in a high-speed operation state, it is determined that highly reliable detection cannot be performed unless the crank angle difference misfire detection method is used.
At 4, it is determined whether or not the flag MFX (i) is set.
【0055】ステップ123で否定判定されたとき、即
ち内燃機関が低速運転状態であるときは連続気筒失火検
出方法によらなければ信頼度の高い検出はできないもの
として、ステップ125でフラグMFY(i)がセット
されているか否かを判定する。ステップ124あるいは
ステップ125で肯定判定されたときは、ステップ12
6に進み、インデックスiの値に応じて警告灯35、3
6、37あるいは38のいずれかを点灯して、ステップ
127に進む。When a negative determination is made in step 123, that is, when the internal combustion engine is in a low-speed operation state, it is determined that highly reliable detection cannot be performed unless the continuous cylinder misfire detection method is used, and the flag MFY (i) is determined in step 125. Is set or not. If an affirmative determination is made in step 124 or 125, step 12
6 and the warning lights 35, 3 according to the value of the index i.
One of 6, 37 and 38 is turned on, and the process proceeds to step 127.
【0056】ステップ124あるいはステップ125で
否定判定されたときは、直接ステップ127に進みイン
デックスiが4以上であるか否かを判定し、肯定判定さ
れたときはこのルーチンを終了する。ステップ127で
否定判定されたときは、ステップ128においてインデ
ックスiをインクリメントしてステップ123に戻る。When a negative determination is made in step 124 or 125, the flow directly proceeds to step 127, where it is determined whether or not the index i is 4 or more. When an affirmative determination is made, this routine ends. If a negative determination is made in step 127, the index i is incremented in step 128 and the process returns to step 123.
【0057】失火の発生が検出された場合は、未燃ガス
が排気系統に排出され排気ガス浄化のための触媒中で燃
焼し触媒を損傷するおそれがあるため、失火発生が許容
される気筒数には限界が存在する。図13は4気筒内燃
機関における失火許容限界を示すグラフであって、横軸
は内燃機関回転数、縦軸は内燃機関負荷を表し、パラメ
ータは失火率である。なお失火率は内燃機関の全気筒数
に対する失火発生気筒数の比として定義される。When the occurrence of misfire is detected, unburned gas is discharged to the exhaust system and may be burned in the catalyst for purifying exhaust gas to damage the catalyst. Has limitations. FIG. 13 is a graph showing the permissible misfire limit of the four-cylinder internal combustion engine. The horizontal axis represents the internal combustion engine speed, the vertical axis represents the internal combustion engine load, and the parameter is the misfire rate. The misfire rate is defined as the ratio of the number of misfired cylinders to the total number of cylinders of the internal combustion engine.
【0058】即ち内燃機関が高負荷高速で運転中は1つ
の気筒の失火(失火率25%)も許容されない場合があ
ることとなる。しかし前述したように同時点火方式を採
用する内燃機関においては両方失火が発生すると失火率
は50%となるにもかかわらず、連続気筒失火検出方法
によっては精度の高い失火検出ができず、またクランク
角度差分失火検出方法によっては片方失火を検出するこ
とができないため、両方失火を高精度で検出することは
不可能である。That is, when the internal combustion engine is operating at a high load and a high speed, a misfire of one cylinder (a misfire rate of 25%) may not be permitted. However, as described above, in the internal combustion engine employing the simultaneous ignition system, if both misfires occur, the misfire rate becomes 50%. However, highly accurate misfire detection cannot be performed by the continuous cylinder misfire detection method. Since one of the misfires cannot be detected by the angle difference misfire detection method, it is impossible to detect both misfires with high accuracy.
【0059】これに対し、内燃機関の低負荷低速運転中
においては50%の失火率も許容される運転状態(例え
ばアイドリング状態)が存在し、また連続気筒失火検出
方法によって対向する2つの気筒の失火を検出すること
が可能である。そこで本発明においては、内燃機関の低
速運転中に対向する2つの気筒の失火が検出された場合
には触媒損傷条件成立として触媒損傷警報を発し、内燃
機関の高速運転中は失火検出のいかんを問わず触媒損傷
警報を保持する。On the other hand, during the low-load low-speed operation of the internal combustion engine, there is an operation state (for example, an idling state) in which a misfire rate of 50% is permissible, and the two cylinders facing each other are detected by the continuous cylinder misfire detection method. It is possible to detect a misfire. Therefore, in the present invention, when the misfire of the two opposed cylinders is detected during the low-speed operation of the internal combustion engine, a catalyst damage condition is issued and a catalyst damage alarm is issued, and the misfire detection is performed during the high-speed operation of the internal combustion engine. Regardless of the catalyst damage alarm is held.
【0060】その後アイドリング状態に復帰した時に触
媒損傷条件不成立と判断された場合に触媒損傷警報をリ
セットすることとしている。図14は触媒損傷警報ルー
チンのフローチャートであって、一定時間ごとの時間割
り込みとして実行される。ステップ141において内燃
機関回転数Nがしきい値回転数Nth以上であるか否かを
判定し、否定判定されれば内燃機関低速運転中であると
してステップ142に進む。Thereafter, when it is determined that the catalyst damage condition is not satisfied when returning to the idling state, the catalyst damage alarm is reset. FIG. 14 is a flowchart of a catalyst damage warning routine, which is executed as a time interruption every predetermined time. Engine speed N is equal to or a threshold rotational speed N th or more in step 141, the process proceeds to step 142 as is being an internal combustion engine low speed operation if a negative decision.
【0061】ステップ142においてフラグMFY
(i)の合計が2以上であるか否か、即ち連続気筒失火
検出処理において2以上の気筒に失火が発生しているこ
とが検出されたか否かを判定する。ステップ142にお
いて肯定判定された場合はステップ143に進み、触媒
損傷警報を出力してこのルーチンを終了する。At step 142, the flag MFY
It is determined whether or not the sum of (i) is 2 or more, that is, whether or not misfire has occurred in two or more cylinders in the continuous cylinder misfire detection processing. If an affirmative determination is made in step 142, the process proceeds to step 143, where a catalyst damage alarm is output, and this routine ends.
【0062】ステップ142において否定判定された場
合はステップ144に進み、触媒損傷警報をリセットし
てこのルーチンを終了する。ステップ141において肯
定判定された場合は、内燃機関高速運転中であるとして
触媒損傷警報について判断することなく直接このルーチ
ンを終了する。また連続気筒失火判別処理で2つの気筒
で失火が発生していると判断された場合に、2つの気筒
が点火時期に関し対向する、即ち360°点火時期のず
れた気筒であると判断されたときは、両方失火であり点
火系統で異常が発生したものと特定することが可能であ
る。If a negative determination is made in step 142, the routine proceeds to step 144, where the catalyst damage alarm is reset, and this routine ends. If an affirmative determination is made in step 141, this routine is directly terminated without determining that the internal combustion engine is operating at high speed, and without determining a catalyst damage alarm. Further, when it is determined in the continuous cylinder misfire determination process that misfire has occurred in two cylinders, it is determined that the two cylinders are opposed to each other with respect to the ignition timing, that is, the cylinders are shifted from each other by 360 ° ignition timing. It is possible to specify that both are misfires and an abnormality has occurred in the ignition system.
【0063】図15はイグニッションコイル異常判定ル
ーチンのフローチャートであって、一定時間ごとの時間
割り込みとして実行される。ステップ151においてフ
ラグMFY(i)の合計が2以上であるか否か、即ち連
続気筒失火検出処理において2以上の気筒に失火が発生
していることが検出されたか否かを判定する。FIG. 15 is a flowchart of an ignition coil abnormality determination routine, which is executed as a time interruption every predetermined time. In step 151, it is determined whether or not the sum of the flags MFY (i) is 2 or more, that is, whether or not misfire has occurred in two or more cylinders in the continuous cylinder misfire detection processing.
【0064】ステップ151で肯定判定されれば、ステ
ップ152に進み、MFY(1)+MFY(4)が2で
あるか否か、即ち#1気筒と#4気筒とにおいて失火が
発生しているか否かを判定する。ステップ152で肯定
判定されればステップ153で#1気筒と#4気筒とで
共通に使用されるイグニッションコイル55の異常警報
を発生する。If the determination in step 151 is affirmative, the routine proceeds to step 152, where it is determined whether MFY (1) + MFY (4) is 2, that is, whether misfire has occurred in cylinders # 1 and # 4. Is determined. If the determination in step 152 is affirmative, in step 153, an abnormality alarm is generated for the ignition coil 55 commonly used in the # 1 cylinder and the # 4 cylinder.
【0065】ステップ152で否定判定されれば、ステ
ップ154に進み、MFY(3)+MFY(2)が2で
あるか否か、即ち#3気筒と#2気筒とにおいて失火が
発生しているか否かを判定する。ステップ154で肯定
判定されればステップ155で#3気筒と#2気筒とで
共通に使用されるイグニッションコイル56の異常警報
を発生する。If a negative determination is made in step 152, the flow advances to step 154 to determine whether MFY (3) + MFY (2) is 2, that is, whether misfire has occurred in cylinders # 3 and # 2. Is determined. If an affirmative determination is made in step 154, an abnormality alarm is generated in step 155 for the ignition coil 56 commonly used by the # 3 cylinder and the # 2 cylinder.
【0066】なおステップ151あるいはステップ15
4で否定判定されたときは、直接このルーチンを終了す
る。以上本発明を4気筒内燃機関に適用した場合につい
て説明したが、6気筒以上の内燃機関についても適用可
能であることは明らかある。Step 151 or step 15
If a negative determination is made in step 4, this routine is directly terminated. The case where the present invention is applied to a four-cylinder internal combustion engine has been described above, but it is apparent that the present invention is also applicable to an internal combustion engine having six or more cylinders.
【0067】[0067]
【発明の効果】第1の発明にかかる多気筒内燃機関の失
火検出装置によれば、高速運転状態における点火回路を
共有する2つの気筒の同時失火以外の失火を検出するこ
と、および低速運転状態における各気筒毎の失火を検出
することが可能となる。第2の発明にかかる多気筒内燃
機関の失火検出装置によれば、低速運転状態における失
火発生状況から高速運転状態においても触媒損傷のおそ
れがあるとして警報を発生することが可能となる。According to the misfire detection apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the first invention, misfires other than simultaneous misfires of two cylinders sharing an ignition circuit in a high-speed operation state are detected, and a low-speed operation state is detected. It is possible to detect a misfire for each cylinder at. According to the misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to the second aspect of the present invention, it is possible to generate an alarm from a misfire occurrence condition in a low-speed operation state as a possibility that the catalyst may be damaged even in a high-speed operation state.
【0068】第2の発明にかかる多気筒内燃機関の失火
検出装置によれば、低速運転状態における失火発生状況
から点火回路の以上発生部位を特定することが可能とな
る。According to the misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to the second invention, it is possible to identify the occurrence site of the ignition circuit from the misfire occurrence condition in the low-speed operation state.
【図1】図1は、第1の発明の基本構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the first invention.
【図2】図2は、失火検出装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a misfire detection device.
【図3】図3は、失火回路の詳細回路図である。FIG. 3 is a detailed circuit diagram of a misfire circuit.
【図4】図4は、第1のロータとクランク角度センサの
正面図である。FIG. 4 is a front view of a first rotor and a crank angle sensor.
【図5】図5は、第2のロータと上死点センサの正面図
である。FIG. 5 is a front view of a second rotor and a top dead center sensor.
【図6】図6は、失火による変動とロータ製作誤差によ
る変動を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing variation due to misfire and variation due to rotor manufacturing error.
【図7】図7は、クランク角度差分失火検出方法のタイ
ミング図である。FIG. 7 is a timing chart of a crank angle difference misfire detection method.
【図8】図8は、点火順序カウンタリセットルーチンの
フローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of an ignition order counter reset routine.
【図9】図9は、失火検出ルーチンのフローチャートで
ある。FIG. 9 is a flowchart of a misfire detection routine.
【図10】図10は、クランク角度差分失火検出処理の
フローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of a crank angle difference misfire detection process.
【図11】図11は、連続気筒失火検出処理のフローチ
ャートである。FIG. 11 is a flowchart of a continuous cylinder misfire detection process.
【図12】図12は、失火検出出力ルーチンのフローチ
ャートである。FIG. 12 is a flowchart of a misfire detection output routine.
【図13】図13は、失火許容限界を示すグラフであ
る。FIG. 13 is a graph showing an allowable misfire limit.
【図14】図14は、触媒損傷警報ルーチンのフローチ
ャートである。FIG. 14 is a flowchart of a catalyst damage warning routine.
【図15】図15は、イグニッションコイル異常判別ル
ーチンのフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart of an ignition coil abnormality determination routine.
【符号の説明】 12…クランクシャフト 13…第1のロータ 14…クランク角度センサ 15…ディストリビュータ 17…第2のロータ 18…上死点センサ 20…ECU 51,52,53,54…点火プラグ 55,56…イグニッションコイル 57,58…パワートランジスタDESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Crankshaft 13 ... First rotor 14 ... Crank angle sensor 15 ... Distributor 17 ... Second rotor 18 ... Top dead center sensor 20 ... ECU 51,52,53,54 ... Spark plug 55, 56: ignition coil 57, 58: power transistor
Claims (3)
のクランクシャフトに同期して回転し、外周に所定角度
毎に複数個の検出要素が形成されたロータと、 前記ロータの外周に近接して配置され、前記ロータの外
周に形成された検出要素が通過する度にパルスを出力す
るセンサと、 前記センサによって前記ロータの同一範囲に存在する予
め定められた個数の検出要素の通過が検出される時間を
点火系統を共有する2つの気筒の爆発行程の予め定めら
れた基準クランク角度の回転時間として検出し、2つの
気筒の各々に対応する2つの時間の偏差を演算し、時間
偏差が予め定められた設定時間以上となったときに時間
の長い方の気筒に失火が発生したと判別するクランク角
度差分失火検出方法によって失火を検出する第1の失火
検出手段と、 前記第1の失火判別手段において使用される失火検出で
あるクランク角度差分失火検出方法以外の方法で失火を
検出する第2の失火検出手段と、 内燃機関の回転数が予め定められた基準回転数以上であ
るか否かを判別する回転数判別手段と、 前記回転数判別手段において内燃機関回転数が基準回転
数以上であると判別された時には前記第1の失火検出手
段で失火が検出された場合に失火発生とし、前記回転数
判別手段において内燃機関回転数が基準回転数未満であ
ると判別された時には前記第2の失火検出手段で失火が
検出された場合に失火発生とする失火状態出力手段と、
を具備する多気筒内燃機関の失火検出装置。1. A rotor having a plurality of detection elements formed at predetermined intervals on an outer periphery thereof, the rotor being rotated in synchronization with a crankshaft of a multi-cylinder internal combustion engine employing a simultaneous ignition system, A sensor that outputs a pulse each time a detection element formed on the outer periphery of the rotor passes therethrough, and the sensor detects passage of a predetermined number of detection elements existing in the same range of the rotor. Is detected as the rotation time of the predetermined reference crank angle of the explosion stroke of the two cylinders sharing the ignition system, and the difference between the two times corresponding to each of the two cylinders is calculated. First misfire detection means for detecting misfire by a crank angle difference misfire detection method for determining that misfire has occurred in a cylinder having a longer time when a predetermined set time or more has been reached; A second misfire detection means for detecting misfire by a method other than the crank angle difference misfire detection method which is a misfire detection used in the first misfire determination means; A rotational speed determining means for determining whether or not the above is true; and a misfire detected by the first misfire detecting means when the rotational speed determining means determines that the internal combustion engine speed is equal to or higher than a reference rotational speed. If a misfire has occurred, and if the rotational speed discriminating means determines that the internal combustion engine speed is lower than the reference rotational speed, the second misfire detecting means detects misfire and determines that a misfire has occurred. Means,
A misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine, comprising:
転数が基準回転数未満であると判別された時に前記第2
の失火検出手段によって失火が発生したと識別された気
筒および失火発生回数に基づいて触媒損傷のおそれがあ
るか否かを判断する触媒損傷条件成立判断手段と、 前記触媒損傷条件成立判断手段により触媒を損傷するお
それがあると判断された場合には前記回転数判別手段に
おいて内燃機関回転数が基準回転数以上である時も触媒
損傷のおそれがあるとみなし触媒損傷警報を出力する触
媒損傷警報出力手段と、をさらに具備する請求項1に記
載の多気筒内燃機関の失火検出装置。2. The method according to claim 1, wherein the second engine speed determining means determines that the engine speed is lower than a reference engine speed.
Catalyst damage condition satisfaction determining means for determining whether there is a possibility of catalyst damage based on the cylinder identified as having misfired by the misfire detection means and the number of misfire occurrences; and If it is determined that there is a possibility of damaging the engine, the engine speed discriminating means outputs a catalyst damage alarm by assuming that there is a possibility of catalyst damage even when the internal combustion engine speed is equal to or higher than the reference speed by the engine speed discriminating means. The misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1, further comprising: means.
つの気筒において失火が発生していることが検出された
場合には、点火系統が異常であると判断する請求項2に
記載の多気筒内燃機関の失火検出装置。3. The catalyst damage condition establishment determination means, wherein the second misfire detection means shares an ignition system.
The misfire detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 2, wherein when it is detected that a misfire has occurred in one of the cylinders, it is determined that the ignition system is abnormal.
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JP20976694A JP3230383B2 (en) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | Misfire detection device for multi-cylinder internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP20976694A JP3230383B2 (en) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | Misfire detection device for multi-cylinder internal combustion engine |
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JPH0875612A JPH0875612A (en) | 1996-03-22 |
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1994
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