(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの失火を検出する手段と、
失火が起こったときに排出されるエミッションの量を演算する手段と、
エミッション排出量を累積演算する手段と、
累積演算されたエミッション排出量が所定値を越えたときにエミッションＮＧと診断する手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの失火診断装置。
【請求項２】
前記エミッションの量を演算する手段は、失火が起きたときのエンジンの運転領域に基づきエミッション排出量を演算することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの失火診断装置。
【請求項３】
前記エミッションの量を演算する手段は、失火が起きたときの触媒温度に基づきエミッション排出量を演算することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの失火診断装置。
【請求項４】
前記エミッションの量を演算する手段は、前回の失火からの点火数に基づきエミッション排出量を演算することを特徴とする請求項１から３のいずれかひとつに記載のエンジンの失火診断装置。
【請求項５】
前記エミッション排出量を累積演算する手段は、１トリップ中のエミッション排出量を累積演算することを特徴とする請求項１から４のいずれかひとつに記載のエンジンの失火診断装置。
【請求項６】
前記エミッション排出量を累積演算する手段は、エンジン生産後のエミッション排出量を累積演算することを特徴とする請求項１から４のいずれかひとつに記載のエンジンの失火診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンの失火診断を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの失火検出の方法としては既に種々のものが提案されており、例えば、特開平６−４２３９７号に開示されている装置は、失火時に起こるエンジンの回転周期の変動に着目して失火検出を行っている。
【０００３】
このような失火検出を行っているのは、失火が起きると大気中に放出されるエミッション（ＨＣ、ＣＯ等の排気ガス中成分）が増大するので、失火が頻繁に起こっている場合はそれを運転者等に知らせる必要があるからである。
【０００４】
そこで従来は、エンジンが所定回転したときの失火数を計測し、例えば１０００回転毎の失火数が所定値を越えた場合にエミッションが限界値を越えた（以下、エミッションＮＧ）と診断し、ＭＩＬ（警告灯）を点灯あるいは点滅させる等していた。
【０００５】
【発明が解決しようとしている問題点】
しかしながら、上記従来の診断方法では、エミッション排出量の増加を所定回転数当たりの失火数から間接的に診断していたため、低頻度のくすぶり失火等が常時発生しているような場合はエミッションＮＧと診断されない場合があった。すなわち、失火頻度が基準値以下であっても失火が常時発生している場合は排出されるエミッションが多くエミッションＮＧ診断されるべきであるが、失火数に基づく従来の診断方法ではエミッションＮＧと診断されずにそのまま放置されてしまう場合があった。
【０００６】
また、同じ失火数であっても失火パターンが異なるとエミッション排出量は変わってくるが、従来の診断方法ではこれを区別することができなかった。例えば、同じ１０００回転中に１０回の失火が起こっている場合であっても、１００回転につき１回というように失火が分散して起こる場合と、１０回連続して失火が起こる場合とでは、触媒性能の低下が著しい後者の方がエミッション排出量は当然多くなる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題を鑑みてなされたものであり、失火によるエミッション排出量が多い場合に確実にエミッションＮＧと診断できる失火診断装置を提供することである。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンの失火診断装置において、エンジンの失火を検出する手段と、失火が起こったときに排出されるエミッションの量を演算する手段と、エミッション排出量を累積演算する手段と、累積演算されたエミッション排出量が所定値を越えたときにエミッションＮＧと診断する手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、エミッションの量を演算する手段が、失火が起きたときのエンジンの運転領域に基づきエミッション排出量を演算することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、エミッションの量を演算する手段が、失火が起きたときの触媒温度に基づきエミッション排出量を演算することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３の発明において、エミッションの量を演算する手段が、前回の失火からの点火数に基づきエミッション排出量を演算することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１から第４の発明において、エミッション排出量を累積演算する手段が、１トリップ中のエミッション排出量を累積演算することを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第１から第４の発明において、エミッション排出量を累積演算する手段が、エンジン生産後のエミッション排出量を累積演算することを特徴とする。
【００１４】
【作用及び効果】
第1の発明によると、失火が所定回数起こる毎（例えば１回毎）に、失火により排出されるエミッションの量が演算される。そして、この失火によるエミッション排出量を累積演算した値が所定値を超えるとエミッションＮＧと診断される。これにより、失火によるエミッション排出量が多い場合は、失火パターン等に関係なく確実にエミッションＮＧと診断することができ、失火診断の精度が向上する。
【００１５】
また、エミッションの排出量はエンジン運転領域が高負荷領域にあるほど多くなり、触媒温度が低いときや前回失火から間もないときも触媒性能が低下しているので排出量は多くなるが、第３から第５の発明によるとこれら運転状態を考慮してエミッションの排出量が演算されるので、失火診断の精度をさらに向上させることができる。
【００１６】
また、第５、第６の発明によると、１トリップ中あるいはエンジン生産後のエミッション排出量が所定量を超えるとエミッションＮＧと診断される。これにより、低頻度のくすぶり失火が常時起きている場合のように、従来はエミッションＮＧと診断されなかった場合にも確実にエミッションＮＧと診断することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明による失火診断装置の概略構成を示し、エンジン１の失火診断装置は、フライホイール３の外周に設けられたリングギア４と、リングギア４に対向して設けられる磁気ピックアップ５と、磁気ピックアップ５の出力が入力されるコントロールユニット７と、ＭＩＬ６（警告灯）と、を備える。
【００１９】
フライホイール３はエンジン１のクランクシャフト２に接続されており、クランクシャフト２が回転するとリングギア４の歯が磁気ピックアップ５の鉄心に発生する磁界を遮るので、磁気ピックアップ５のコイルに磁力変化が生じて交流電流が誘導される。この交流電流はコントロールユニット７内でパルス信号に変換される。
【００２０】
コントロールユニット７は、このパルス信号に基づきエンジン１の回転周期の変動を演算し、回転周期の変動に基づきエンジン１の失火検出を行う。そしてコントロールユニット７は、その検出結果に基づき後述するような失火診断を行い、エミッションＮＧと診断したときはＭＩＬ６（警告灯）を点灯あるいは点滅させる。
【００２１】
次に、この失火診断の処理を図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。このフローチャートはコントロールユニット７において１点火毎に実行されるものである。
【００２２】
まず、ステップＳ１ではエンジン１の失火検出を行う。失火検出方法自体は公知のものであり、ここでは上述の通り磁気ピックアップ５からの出力に基づきエンジン１の回転周期の変動を演算し、回転周期の変動に基づき失火検出を行うが、失火検出の方法は他の方法であってもよい。
【００２３】
次に、ステップＳ２ではステップＳ１で失火が検出されたか否かを判断する。ここで失火が検出されたと判断された場合は、その失火により排出されるエミッションの量Ｙを演算すべくステップＳ３へ進む。一方、失火は検出されなかったと判断された場合は失火によるエミッションの増加はないのでステップＳ５へ進む。
【００２４】
ステップＳ３では、失火によるエミッション排出量Ｙをそのときの運転状況に基づき演算する。ここでエミッション排出量ＹをＨＣ排出量とすると、ＨＣ排出量を演算するには、まず失火により発生するＨＣの量Ａ1を求める。ＨＣ発生量Ａ1は、エンジンの運転領域が吸入空気量、燃料噴射量ともに多い高負荷領域にあるほど多くなるので、図３に示すようなテーブルを参照することにより、失火時の運転領域（図３では燃料噴射量）に対応するＨＣ発生量Ａ1を求めることができる。
【００２５】
ＨＣ発生量Ａ1を求めたら、次に、ＨＣの転化率Ａ2（浄化率）を求める。転化率Ａ2は触媒温度が高いとほぼ１に近い値となりＨＣの殆どが浄化されるが、触媒温度が低いとゼロに近くなりＨＣは殆ど浄化されずそのまま排出されるので、図４に示すようなテーブルを参照することにより触媒温度に対応するＨＣ転化率Ａ2を求めることができる。なお、触媒温度はエンジン運転条件あるいは排気温センサの出力を基に推定される。
【００２６】
さらに、失火が連続して起こると浄化性能を越えたＨＣが触媒に送られるので、触媒の浄化性能は浄化性能を越えていないときに比べて低下する。そこで、図５に示すような前回失火からの点火数と触媒性能の回復率との関係を示したテーブルを参照し触媒性能回復率Ａ3を求める。
【００２７】
以上のようにして、ＨＣ発生量Ａ1、ＨＣ転化率Ａ2及び触媒性能回復率Ａ3を求めたら、次式、
Ｙ＝Ａ1×（１−Ａ2×Ａ3）
に各値を代入してエミッション排出量Ｙを演算する。
【００２８】
なお、エミッション排出量Ｙの演算方法はここで挙げた方法に限定されるものではなく、例えば、ここでは燃料噴射量、触媒温度、前回失火からの点火数に基づきエミッション排出量Ｙを演算しているが、他のパラメータ（冷却水温、油温等）を考慮して演算するようにしてもよい。また、別の演算式を用いて求めるようにしても良い。
【００２９】
また、エミッション排出量ＹをここではＨＣ排出量としたが、ＣＯ排出量あるいはＮＯｘ排出量としてもよい。エミッション排出量ＹをＣＯ排出量あるいはＮＯｘ排出量とした場合も、図３から図５と同様の特性を有するテーブルを参照することにより演算することができる。ただし、ＮＯｘ排出量とした場合は転化率の特性が異なるので、図４に示したテーブルに代えて高温域で転化率が約１０％程度低下する図６に示すような特性のテーブルを用いる。
【００３０】
ステップＳ４では、累積排出量Ａと累積排出量Ｂにそれぞれエミッション排出量Ｙを加算する。ここで累積排出量Ａは、イグニッションＯＦＦ毎にゼロにクリアされる値で、１トリップ（エンジンを始動してからエンジンを切るまでの１回の走行）で排出されるエミッションの量を求めるために用いられるものである。一方、累積排出量Ｂは工場出荷時（あるいはディーラー出庫時）にゼロにクリアされた後はイグニッションＯＦＦでも値が保持される値で、生産後に排出されるエミッションの量を求めるために用いられるものである。
【００３１】
ステップＳ５では、累積排出量Ａが所定値を越えているか否かが判断される。累積排出量Ａが所定値を越えている場合はステップＳ６へ進み、本トリップ中エミッションＮＧと判断してＭＩＬ６（警告灯）を点灯あるいは点滅させる。一方、累積排出量Ａが所定値を越えていない場合はステップＳ７へ進む。
【００３２】
ステップＳ７では、今度は累積排出量Ｂが所定値を越えているか否かが判断される。そして、累積排出量Ｂが所定値を超えている場合はステップＳ８へ進んで生産後エミッションＮＧと判断し、ＭＩＬ６を点灯あるいは点滅させる。一方、累積排出量Ｂが所定値を越えていない場合は、そのまま処理を終了する。
【００３３】
したがって、本発明によると、失火が起こる毎にエミッション排出量が演算され、失火によるエミッションの１トリップ中の累積排出量あるいは生産後の累積排出量が所定値を超えるとエミッションＮＧと診断される。エミッションＮＧと診断されればＭＩＬ６が点灯あるいは点滅するので、運転者あるいはメカニックはエミッション排出量が増加したことを知ることができる。
【００３４】
特に、エミッションの累積排出量を用いて診断を行うようにしたことにより、従来エミッションＮＧと診断されない可能性があった低頻度のくすぶり失火等が常時発生しているような場合であっても、それによるエミッション排出量が多ければエミッションＮＧと診断することができる。
【００３５】
また、エミッション排出量は触媒温度、前回失火からの点火数等の運転状態を考慮して演算されるので、従来考慮されていなかった失火パターンの違いによるエミッション排出量の違いも考慮することができる。その結果、失火の発生数が少ない場合であっても、連続失火により触媒性能の低下が大きくエミッション排出量が増加するような場合は、確実にエミッションＮＧと診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による失火診断装置の概略構成図である。
【図２】コントロールユニットが行う失火診断処理の内容を示すフローチャートである。
【図３】燃料噴射量とエミッション発生量（ＨＣ発生量）の関係を示したテーブルである。
【図４】触媒温度とエミッション転化率（ＨＣ転化率）の関係を示したテーブルである。
【図５】前回失火からの点火数と触媒性能回復率の関係を示したテーブルである。
【図６】触媒温度とＮＯｘ転化率の関係を示したテーブルである。
【符号の説明】
１  エンジン
４  リングギア
５  磁気ピックアップ
６  ＭＩＬ
７  コントロールユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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