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JPH10252635A - 故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出装置 - Google Patents

故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出装置

Info

Publication number
JPH10252635A
JPH10252635A JP9063474A JP6347497A JPH10252635A JP H10252635 A JPH10252635 A JP H10252635A JP 9063474 A JP9063474 A JP 9063474A JP 6347497 A JP6347497 A JP 6347497A JP H10252635 A JPH10252635 A JP H10252635A
Authority
JP
Japan
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misfire
sensing circuit
failure
engine
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9063474A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouzou Katougi
工三 加藤木
Toshio Ishii
俊夫 石井
Yutaka Takaku
豊 高久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9063474A priority Critical patent/JPH10252635A/ja
Priority to DE19811628A priority patent/DE19811628B4/de
Priority to US09/042,558 priority patent/US5945828A/en
Publication of JPH10252635A publication Critical patent/JPH10252635A/ja
Priority to US09/365,884 priority patent/US6343500B1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
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    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの燃焼状態をイオン電流検出回路等
で検出する検出装置の故障を燃焼状態検出過程で診断で
きる故障診断装置付き燃焼状態検出装置を提供する。 【解決手段】 エンジン燃焼状態検出装置が、燃焼室内
のイオン電流等を検出するセンシング回路と、該センシ
ング回路の検出信号に基づきエンジンの失火を判定する
失火判定手段とを備えると共に、前記センシング回路の
故障を判定する故障判定手段を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、故障診断装置付き
エンジン燃焼状態検出装置に係り、特に、該燃焼状態検
出装置の故障に基づくエンジンの燃焼状態の誤診断を防
止した故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃焼状態の検出には、該燃焼
状態が正常であるか、失火しているかどうかの判定をす
ることが重要である。従来、燃焼状態を検出する装置と
しては、燃焼室内での圧力を検出する燃焼圧センサが使
われてきた。しかし、該燃焼圧センサは、高価であるた
めに、気筒毎に該センサを取りつけることが、コスト的
に高くなるために、特定の気筒のみに前記燃焼圧センサ
を設置して燃焼圧力を測定し、これに基づいてエンジン
の燃焼状態を検出していた。
【０００３】また、エンジンの失火判定には、該エンジ
ンのトルク変動を回転数の変化としてとらえ、該回転数
の揺らぎを検出することでも行われているが、この場合
は、走行状態に基づく外乱を除去しないと、回転数変動
に誤差が生じ、誤検出をしてしまう可能性があった。そ
こで、エンジンの燃焼室内の状態を直接検出すること
で、エンジンの燃焼状態や失火状態を検出する技術が提
案されている。即ち、該技術は、エンジンの燃焼室内で
の燃焼ガスに含まれるイオン量をイオン電流検出手段で
計測するもので、該技術を使うことで、前記燃焼圧セン
サや外乱を考慮した回転数の変化に基づく失火検出を行
わずにエンジンの燃焼状態を直接検出するものである。
【０００４】前記イオン電流検出手段を用いたエンジン
の燃焼状態検出装置としては、特開平４−３０８３６０
号公報に記載された技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記提案の
燃焼状態検出装置は、エンジンの各気筒内の燃焼によっ
て生じるイオン電流を検出するイオン電流検出回路と、
該イオン電流検出回路から出力されるイオン電流信号を
利用して前記気筒の点火時の内部状態が正常燃焼か又は
失火状態かを判定する判定手段を備えたものであり、前
記イオン電流検出手段は、従来の点火回路に挿入されて
配備されるものであるので、前記回路が故障せずに正常
に作動している場合は、問題がないが、回路が故障する
と、点火が正常でも失火している等と、誤判定するとの
問題があると共に、回路内のどの部分が故障しているか
もわからないとの問題があった。
【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、エンジンの
燃焼状態をイオン電流検出回路等で検出する検出装置の
故障を燃焼状態検出過程で診断できる故障診断装置付き
燃焼状態検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明の故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出装置
は、燃焼室内のイオン電流等を検出するセンシング回路
と、該センシング回路の検出信号に基づきエンジンの失
火を判定する失火判定手段とを備え、更に、前記センシ
ング回路の故障を判定する故障判定手段を備えているこ
とを特徴としている。
【０００８】そして、本発明の故障診断装置付き燃焼状
態検出装置の好ましい具体的な態様としては、前記故障
判定手段が、前記失火判定手段で失火していると判定さ
れた場合に、所定の運転状態において気筒毎の回転数の
変動を演算して失火しているか否かを判断することで、
前記センシング回路の故障を診断するものであり、か
つ、前記故障判定手段が、前記センシング回路への入力
信号と該センシング回路からの出力信号との相互関係に
基づき、前記センシング回路内の素子の故障を診断する
ことを特徴としている。
【０００９】また、本発明の他の具体的な態様として
は、前記燃焼状態検出装置が、モニタ処理手段を備え、
前記失火判定手段で正常燃焼と判定された場合に、前記
モニタ処理手段で所定の運転状態において強制的に点火
信号を停止させて失火を起こし、前記失火判定手段で再
度失火か否かを判定し、その判定結果に基づいて故障判
定手段で前記センシング回路の故障を診断することを特
徴とし、更に、前記燃焼状態検出装置が、モニタ処理手
段と外部自己診断手段とを備え、前記失火判定手段で正
常燃焼と判定された場合に、前記モニタ処理手段と前記
外部自己診断手段とで所定の運転状態において強制的に
失火を起こし、前記失火判定手段で再度失火か否かを判
定し、その判定結果に基づき故障判定手段で前記センシ
ング回路の故障を診断することを特徴としている。
【００１０】前記の如く構成された本発明の故障診断装
置付きエンジン燃焼状態検出装置は、燃焼室内のイオン
電流等を検出するセンシング回路の故障を判定する故障
判定手段を備えたことで、前記センシング回路が故障す
ることで、前記失火判定手段が誤判定をするような場合
に、前記センシング回路の故障を正確に検出することが
できる。
【００１１】また、前記故障判定手段は、前記センシン
グ回路への入力信号と該センシング回路からの出力信号
とを取り込み、両信号の相互関係に基づいて、前記セン
シング回路の故障を診断するようにしたので、該センシ
ング回路内のチャージコンデンサ、ツェナーダイオー
ド、ダイオード、及び、検出抵抗等の素子のオープンあ
るいはショート等の故障を個々に検出することができ
る。
【００１２】更に、本発明のエンジン燃焼状態検出装置
は、モニタ処理手段を備え、該モニタ処理手段で所定の
運転状態において強制的に点火信号を停止させて失火を
起こすようにしたので、前記失火判定手段で正常燃焼と
判定された場合に、失火を起こさせ、再度、前記失火判
定手段で失火か否かを判定し、その結果に基づい前記セ
ンシング回路が故障か否かを診断することができる。
【００１３】更にまた、前記エンジン燃焼状態検出装置
が、モニタ処理手段に加えて外部自己診断手段を備え、
前記モニタ処理手段と前記外部自己診断手段とで所定の
運転状態において強制的に失火を起こせるようにしたの
で、前記失火判定手段がエンジンの正常燃焼と判定した
場合に、失火を生じさせ、再度、前記失火判定手段で失
火か否かを判定し、その結果に基づいて故障判定手段で
前記センシング回路の故障を診断することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の故障診
断装置付きエンジン燃焼状態検出装置の一実施形態につ
いて説明する。図１は、本実施形態の故障診断装置付き
エンジン燃焼状態検出装置を備えたエンジンの制御シス
テムの全体構成を示したものである。
【００１５】エンジン１００には、運転状態を検出する
各種のセンサと出力を制御するアクチュエータが装着さ
れている。前記各種のセンサとしては、エンジン１００
の吸入空気量を測定する吸入空気量計１０１、エンジン
１００の冷却水温度を測定する水温センサ１０２、クラ
ンク角度を測るクランク角センサ１０３、気筒を判別す
るフェーズセンサ１０４、特定のクランク角度を示すレ
ファレンスセンサ１０５、スロットルバルブの角度を測
定するスロットルセンサ１０６、排気ガスのＯ2濃度を
測定するＯ2センサ又は空燃比センサ１０７等が装備さ
れている。
【００１６】また、前記アクチュエータとしては、燃料
量を制御するインジェクタ１１１、点火を制御するイグ
ナイタ１１２、アイドル時の吸入空気量を制御するアイ
ドルスピードコントロールバルブ１１３、キャニスタか
らのパージ量を制御するパージバルブ１１４等が装備さ
れている。更に、前記エンジン１００には、エンジン制
御装置１２０が装備され、該エンジン制御装置１２０に
は、前記各種のセンサ、及び、前記各種のアクチュエー
タが接続されており、前記各種センサの値に応じて前記
各種アクチュエータの動作量を制御している。前記エン
ジン１００の点火プラグ１０７の点火コイル３０１の２
次側には、センシング回路（イオン電流検出回路）２１
０が接続され、該センシング回路２１０の出力側が前記
エンジン制御装置１２０に接続されている。
【００１７】そして、前記エンジン制御装置１２０は、
所定時間内のクランク角センサ１０３のパルス数でエン
ジン１００の回転数を計測すると共に、吸入空気量から
エンジン負荷を計算している。前記エンジン制御装置１
２０は、自動車等の車輪１２１ａの回転も回転数センサ
１２１で取り込んで車速（ＶＳＰ）を入力している。ま
た、前記エンジン制御装置１２０は、その内部にエンジ
ンの燃焼状態検出装置（詳細後述）を備えていると共
に、エンジン１００の燃料噴射や点火を特定の気筒のみ
停止できる外部自己診断装置の端子１２２を備えてい
る。
【００１８】前記燃焼状態検出装置での検出結果は、警
告灯１２３の点灯により自動車の運転者に対して警告を
知らせるべく配置されている。同時に、自己診断機能用
テスタに表示するべく構成することも可能である。図２
は、本実施形態の燃焼状態検出装置を含むエンジンの制
御装置１２０の制御ブロック図を示したものである。
【００１９】前記エンジン制御装置１２０の内部には、
エンジンの運転状態入力処理手段２０１、運転状態検出
と制御量の演算手段２０２、出力制御手段２０３、運転
状態の入力と出力とのモニタ診断処理手段２０４、及
び、イオン電流のＡ／Ｄ変換手段２０５、失火判定手段
２０６、センシング回路故障判定手段２０７、及び、点
灯条件２０８を備えている。
【００２０】前記エンジンの運転状態入力処理手段２０
１では、エンジン１００に取り付けられた各種の前記セ
ンサ、例えば、吸入空気量計１０１、水温センサ１０
２、クランク角センサ１０３、フェーズセンサ１０４、
レファレンスセンサ１０５、スロットルセンサ１０６、
及び、Ｏ2センサ等の信号をＡ／Ｄ変換手段又は周期計
測手段を介して入力処理する。
【００２１】また、エンジン１００の燃焼室内での燃焼
状態の検出は、前記エンジン１００の燃焼室内で燃焼時
に生じるイオン電流を検出するものであり、該イオン電
流の計測はセンシング回路手段（イオン電流検出回路）
２１０で行い、該センシング回路手段２１０の出力信号
を前記運転状態入力処理手段２０１に入力する一方、Ａ
／Ｄ変換手段２０５を介して失火判定手段２０６に接続
している。
【００２２】前記エンジンの運転状態検出と制御量演算
手段２０２では、前記各種センサの入力信号に基づきエ
ンジン１００の負荷率や燃料カットの有無を演算し、燃
料噴射量や点火時期等の制御量を演算する。前記出力制
御手段２０３では、前記燃料噴射量を実際の燃料噴射時
間幅に変換してインジェクタ１１１を駆動すると共に、
レファレンスセンサ１０４からの角度や時間から点火時
期を設定して点火プラグ１１５に出力する。
【００２３】前記失火判定手段２０６では、前記センシ
ング回路手段２１０からのイオン電流の値に基づいて、
エンジンの運転状態、即ち、エンジンの各気筒が失火し
ているか否かの判定を行い、該判定結果の出力信号をモ
ニタ処理手段２０４とセンシング回路の故障判定手段２
０７に出力する。前記モニタ診断処理手段２０４では、
前記各種センサからの出力信号と前記失火判定手段２０
６からの出力信号に基づくエンジン１００の運転状態と
制御量との関係をモニタし、前記各種センサや制御内容
の異常を検出するモニタ診断処理を常時行い、該モニタ
の結果においては、前記出力制御手段２０３によって燃
料カット等の出力制御に影響を与える。また、エンジン
制御装置１２０の外部に設置した外部自己診断装置２１
１との相互通信信号に基づき出力制御手段２０３に出力
信号を発生させることもできる構成となっている。
【００２４】前記センシング回路の故障判定手段２０７
では、その診断項目の一つとして、エンジンの前記セン
シング回路２１０の故障診断を行っている。該故障診断
は、所定の運転状態または外部自己診断装置２１１から
の信号に基づいて、前記失火判定手段２０６での燃焼状
態の判定結果と他の運転状態との関係からセンシング回
路手段２１０の検出回路の異常、及び、内部部品のオー
プンやショートを判定し、異常を検出した場合には、点
灯条件２０８からの出力信号との比較に基づき警告灯１
２３を点灯させて故障修理を促す構成となっている。
【００２５】また、前記センシング回路２１０の内部の
各素子の故障を診断するために、前記センシング回路２
１０の入力側のイオン電流を前記Ａ／Ｄ変換手段２０５
を介してセンシング回路の故障判定手段２０７に入力
し、該入力信号と前記センシング回路２１０の出力信号
とをモニタする回路を前記故障判定手段２０７に追加す
ることで、センシング回路２１０内の素子自体の不良を
検出する。
【００２６】図３は、イオン電流を測定するセンシング
回路（イオン電流検出回路）２１０を示したものであ
る。前記エンジン１００の燃焼室内では、燃焼時に発生
する高熱によって、燃焼ガスが電離し、イオン化してい
る。該燃焼室内に電位を発生させれば、陽イオンは負極
側に、負イオン及び電子は正極側に集まり、イオン量に
比例した電流として検出することができる。
【００２７】点火コイル３０１の２次側のコールド側端
子とグランドとの間に、ツェナーダイオード３０２、チ
ャージコンデンサ３０３、ダイオード３０４、検出抵抗
３０５からなる回路が挿入されている。前記イオン電流
を測定するセンシング回路（イオン電流検出回路）の動
作を図３と図４に基づいて説明する。エンジン１００の
イグナイタ１１２に点火信号（図４の（ａ））が印加さ
れると、点火コイル３０１の１次側点火コイルに電流
（図４の（ｂ））が流れはじめる。所定の通電時間後に
点火信号をゼロに戻すと、１次側点火コイルに流れる電
流はゼロとなる。点火コイル３０１に蓄えられたエネル
ギーは２次側のコイルに高電圧（図４の（ｃ））を発生
し、エンジン１００の点火プラグ１１５に火花（図４の
（ｄ））を生じさせ燃焼を開始する。
【００２８】チャージコンデンサ３０３は、火花発生時
の電流をため込み、ツェナーダイオード３０２のツェナ
ー電圧（図４の（ｅ））まで充電する。火花がなくなる
と充電電流はゼロとなるが、点火プラグ１０７にはチャ
ージコンデンサ３０３に充電された電圧が印加され、点
火コイル３０１や点火プラグ１１５の周辺への放電電流
が流れる。その後、燃焼室内のイオン量に比例したイオ
ン電流（図４の（ｆ））が流れる。該イオン電流を前記
エンジン制御装置１２０で積分することによって燃焼状
態を把握できる。
【００２９】失火しているときは、燃焼が無いのでイオ
ンが発生せず、イオン電流検出回路の出力には、イオン
電流に相当する波形が生じない（図４の（ｆ）の点線）
が、正燃焼時にはイオン電流波形が生じる（図４の
（ｆ）の実線）。よって、失火判定手段２０６で前記イ
オン電流波形の有無を判定することにより、正常燃焼か
失火かを判定できる。即ち、放電開始タイミングを開始
トリガとして、所定時間後にイオン電流検出回路２１０
の出力信号をエンジン制御装置１２０内の失火判定手段
２０６が取り込み、しきい値と比較ししきい値以下であ
れば失火と判定する。
【００３０】図５は、イオン電流検出回路手段（センシ
ング回路手段）２１０の部品の故障の状態を示したもの
であり、該故障の判定はセンシング回路の故障判定手段
２０７で行う。図５に示すもの以外に、イオン電流検出
回路手段２１０の入力線が断線、ＶＢショートまたはグ
ランドショート時は、燃焼状態にかかわらず失火と判定
する。
【００３１】また、イオン電流を検出するトリガ信号や
積分信号がなければ、出力はゼロになり、同様に失火と
なる。前記イオン電流検出回路手段２１０の出力が、グ
ランドショートしても失火と判定される。イオン電流検
出回路手段２１０内のチャージコンデンサ３０３のオー
プン、ショート、ツェナーダイオード３０２のショー
ト、ダイオード３０４や検出抵抗３０５のショートも、
常時失火と判定される。燃焼状態に関係なく失火を検出
している場合は、エンジンの運転状態との比較をおこな
うことで、回路の故障状態と区別する。
【００３２】図６に示すように、レファレンスセンサ１
０５の時間間隔が一定でエンジン回転が正常であるにも
かかわらず、失火を判定していれば、イオン電流検出回
路手段２１０の故障である。一方、イオン電流検出回路
手段２１０の出力が、ＶＢにショートすると、常時出力
がしきい値以上となり正常燃焼と判定される。イオン電
流検出回路手段２１０内のツェナーダイオード３０２の
オープン、ダイオード３０４のオープン、検出抵抗３０
５のオープンの場合も出力が増大するので失火状態でも
正常燃焼と判定する。
【００３３】確実に失火が起きる運転状態において、正
常燃焼を検出した場合は、イオン電流検出回路手段２１
０の故障とする。例えば、高回転からの燃料カット中に
正常燃焼であれば回路の故障と判定される。点火を止め
ても正常燃焼と判定していれば、少なくともハーネスが
ＶＢにショートしている可能性があると推定される。点
火を止めることが可能な運転状態としては、上記燃料カ
ット中や自動車の排気ガスを適切に処理できる修理工場
内での試験等がある。
【００３４】この場合、外部自己診断装置２１１の端子
からの入力の組み合わせ、又は、自己診断用のテスタか
らの通信信号の組み合わせで、特定の気筒の燃料噴射や
点火を停止し、失火の有無を判定すればよい。図７は、
故障診断のフローチャートを示したものである。まず、
ステップ６０１において、現在の失火判定を取り込み、
正常燃焼判定か失火かを区別する。
【００３５】正常燃焼であれば、ステップ６１０以降の
フローに進む。失火と判定されればステップ６０２に進
み、レファレンスセンサ１０５の時間間隔を測定してス
テップ６０３に進む。ステップ６０３において、レファ
レンスセンサ１０５の時間間隔測定条件をチェックす
る。即ち、エンジン回転数が所定値の範囲にあり、車速
（ＶＳＰ）やエンジン負荷変動がほとんど無い安定した
状態かどうかを判別する。
【００３６】ステップ６０４において、所定の条件を満
たしているとき、失火を検出している気筒と他の気筒と
のレファレンスセンサ間隔を比較する。間隔差が所定以
下であれば、ステップ６０５に進み、該ステップ６０５
において、エンジン自体は失火しておらず、イオン電流
検出回路またはハーネスの不良と判定される。間隔が所
定値以上である場合は、ステップ６０６に進み、エンジ
ンに失火ありと判定される。
【００３７】ステップ６１０からステップ６１８は、正
常燃焼と判定した場合のフローであり、エンジンの燃焼
状態を判定するものである。まず、ステップ６１０で、
エンジン燃焼状態が燃料カット中かどうか判定し、カッ
ト中であればステップ６１１に進み、燃料カットの持続
時間を計測し、所定時間以上経過するまで待ち、所定時
間を経過したらステップ６１２に進む。ステップ６１２
において、イオン電流検出回路手段２１０の出力を取り
込み、まだ正常燃焼と判定されれば、ステップ６１３に
進み、該ステップ６１３で前記イオン電流検出回路２１
０の故障またはハーネスの不良と判定される。
【００３８】ステップ６１４において、エンジン制御装
置の外部の自己診断装置からの信号の有無をチェック
し、信号があれば、ステップ６１５に進み、排気ガスが
適切に処理される建屋内において、以下の診断を行う。
即ち、外部信号の組み合わせ、又は、自己診断装置から
の信号との組み合わせにより点火を停止する指令であれ
ば、ステップ６１５に進み、該ステップ６１４にて指定
された気筒の点火を停止させる。
【００３９】ステップ６１６において、指定された気筒
の点火を止めてもイオン電流検出回路の出力が正常燃焼
（失火無し）と判定されれば、ステップ６１８に進んで
ハーネスの不良と判定される。また、ステップ６１６で
失火有りと判定されれば、ステップ６１７に進み、該ス
テップ６１８において、イオン電流検出回路内の素子の
オープンと判定される。信号の組み合わせによっては、
燃料も同時にカットして、排気ガスが周囲に影響を与え
ない様にすることもできる。
【００４０】図８は、前記ステップ６００から６０６の
フローのタイミングチャートを示したものである。燃焼
状態が安定しているときレファレンスの信号間隔Ｔｒｅ
ｆを測定する。信号間隔Ｔｒｅｆは、レファレンス信号
の立ち上がりから次の立ち上がりまでの時間間隔で、フ
リーランニングカウンタをキャプチャし、前回のキャプ
チャ値との差を計算する。フリーランニングカウンタ
は、キャプチャによってゼロに初期化されるならば、キ
ャプチャ値そのものが時間差となる。
【００４１】信号間隔Ｔｒｅｆは、気筒別に測定し、気
筒間の間隔差を求める。間隔差は単純な差分でもよい
が、複数の気筒のデータから計算すれば、他の気筒の回
転変動の影響を減らすことができる。間隔差が所定値以
下であれば、エンジン１００は、正常に運転されてお
り、それでも失火と判定されていれば、ハーネス又はイ
オン電流検出回路手段２１０の故障である。
【００４２】連続して１回以上故障状態を検出した場合
は、エンジン制御装置１２０の警告灯１２３を点灯さ
せ、運転者に早期にイオン電流検出モジュールの交換を
促すものとする。図９は、前記ステップ６１０から６１
８のフローのタイミングチャートを示したものである。
【００４３】エンジン制御における燃料カットフラグを
チェックし、燃料カット中であれば待ち時間タイマを起
動する。燃料カットでなければ待ち時間タイマを初期値
に設定しておく。待ち時間タイマが所定値に達したと
き、イオン電流検出回路手段２１０の出力をモニタし、
それでも正常燃焼と判定されていれば、イオン電流検出
回路手段２１０の故障またはハーネスの不良と判定され
る。
【００４４】連続して１回以上故障状態を検出した場合
は、エンジン制御装置１２０の警告灯１２３を点灯さ
せ、運転者に早期にイオン電流検出モジュールの交換を
促すものとする。図１０は、イオン電流検出回路手段２
１０内の素子の不良判定を説明したものであるする。
【００４５】イオン電流検出回路手段２１０には、４つ
の素子があるが、前記診断手段では、不良している素子
の特定ができない問題がある。そこで、回路の入力と出
力をモニタする回路を追加して素子の不良を検出するも
のである。図１０の符号９０１は、入力信号と出力信号
が異なり、かつ、入力信号にツェナーダイオード３０４
のツェナー電圧相当の電圧が発生している場合で、チャ
ージコンデンサ３０３のオープン不良であり、出力信号
がゼロに一定であればダイオードや検出抵抗のショート
であるが、この場合、どちらかのショートを区別できな
い。
【００４６】符号９０２と符号９０４は、入力信号と出
力信号が同一であり、イオン電流検出回路手段２１０の
積分出力もゼロであれば、ツェナーダイオード３０２の
ショートまたはチャージコンデンサ３０３のショート不
良である。この場合もどちらかのショートを区別できな
い。符号９０３は、出力信号がマイナス方向にチャージ
される信号が発生している場合で、ツェナーダイオード
３０２のオープン不良である。ただし、符号９０３の場
合は、チャージコンデンサ３０３に点火コイルの２次側
の高電圧がくり返して瞬時ではあるが印加されるので、
チャージコンデンサ３０３の耐圧が問題である。また、
入力の測定には高電圧スパイクがかかるので、Ａ／Ｄ入
力保護が極めて困難である。
【００４７】２つの点火コイルを１つのイオン電流検出
回路手段２１０で測定する場合は、他の点火コイルを通
じて点火するので、同時着火モードと同じ動作をする。
よって、点火電圧は低下するが着火性能には影響しな
い。符号９０５は、出力信号がプラスになる場合で、ツ
ェナーダイオード３０２のオープン不良である。 符号
９０６と符号９０８は、出力信号がゼロの場合で、ツェ
ーナダイオード３０２または検出抵抗３０５のショート
不良である。
【００４８】符号９０７は、出力信号がマイナスになっ
ている場合で、特に点火信号の開始時にもマイナスにな
っており、検出抵抗３０５のオープン不良である。以
上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明
は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、
設計において種々の変更ができるものである。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出装置は、燃
焼室内のイオン電流等を検出するセンシング回路の故障
判定手段を備えたことで、前記センシング回路の故障を
オンボードで診断することができる。
【００５０】また、前記故障判定手段は、前記センシン
グ回路への入力信号と該センシング回路からの出力信号
に基づいて、センシング回路内の個々の素子の故障を検
出することができる。更に、モニタ処理手段で所定の運
転状態において強制的に点火信号を停止させて失火を起
こすようにしたので、前記失火判定手段で正常燃焼と判
定された場合に、失火を起こさせ、再度、前記失火判定
手段で失火が否かを判定し、前記センシング回路が故障
か否かを診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の故障診断装置付きエンジ
ン燃焼状態検出装置を備えたエンジンの全体構成図。
【図２】図１の故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出
装置の制御ブロック図。
【図３】図２の故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出
装置のイオン電流検出回路（センシング回路）。
【図４】図３のイオン電流検出回路の動作説明図。
【図５】図３のイオン電流検出回路の失火判定時の故障
状態を示す図。
【図６】図３のイオン電流検出回路の正常判定時の故障
状態を示す図。
【図７】図２の故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出
装置の故障診断のフローチャート。
【図８】図７の故障診断のタイミングチャート（１）。
【図９】図７の故障診断のタイミングチャート（２）。
【図１０】図３のイオン電流検出回路内の素子の不良検
出状態を示す図。
【符号の説明】
１００ エンジン １２０ エンジン制御装置 ２０１ エンジンの運転状態入力処理手段 ２０２ 状態検出制御量演算手段 ２０３ 出力制御手段 ２０４ モニタ処理手段 ２０５ Ａ／Ｄ変換手段 ２０６ 失火判定手段 ２０７ センシング回路の故障判定手段 ２０８ 点灯条件 ２１０ センシング回路（イオン電流検出回路） ２１１ 外部自己診断手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室内のイオン電流等を検出するセン
    シング回路と、該センシング回路の検出信号に基づきエ
    ンジンの失火を判定する失火判定手段とを備えたエンジ
    ンの燃焼状態検出装置において、 該燃焼状態検出装置が、前記センシング回路の故障を判
    定する故障判定手段を備えていることを特徴とするエン
    ジン燃焼状態検出装置。
  2. 【請求項２】 前記故障判定手段は、前記失火判定手段
    で失火していると判定された場合に、所定の運転状態に
    おいて気筒毎の回転数の変動を演算して失火しているか
    否かを判断することで、前記センシング回路の故障を診
    断することを特徴とする請求項１に記載のエンジン燃焼
    状態検出装置。
  3. 【請求項３】 前記故障判定手段は、前記センシング回
    路への入力信号と該センシング回路からの出力信号との
    相互関係に基づき、前記センシング回路内の素子の故障
    を診断することを特徴とする請求項１に記載のエンジン
    燃焼状態検出装置。
  4. 【請求項４】 前記燃焼状態検出装置は、モニタ処理手
    段を備え、前記失火判定手段で正常燃焼と判定された場
    合に、前記モニタ処理手段で所定の運転状態において強
    制的に点火信号を停止させて失火を起こし、前記失火判
    定手段で再度失火か否かを判定し、その判定結果に基づ
    いて故障判定手段で前記センシング回路の故障を診断す
    ることを特徴とする請求項１に記載のエンジン燃焼状態
    検出装置。
  5. 【請求項５】 前記燃焼状態検出装置は、モニタ処理手
    段と外部自己診断手段とを備え、前記失火判定手段で正
    常燃焼と判定された場合に、前記モニタ処理手段と前記
    外部自己診断手段とで所定の運転状態において強制的に
    失火を起こし、前記失火判定手段で再度失火か否かを判
    定し、その判定結果に基づき故障判定手段で前記センシ
    ング回路の故障を診断することを特徴とする請求項１に
    記載のエンジン燃焼状態検出装置。
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