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JPH07158502A - 内燃機関の燃焼状態検出装置 - Google Patents

内燃機関の燃焼状態検出装置

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Publication number
JPH07158502A
JPH07158502A JP30819893A JP30819893A JPH07158502A JP H07158502 A JPH07158502 A JP H07158502A JP 30819893 A JP30819893 A JP 30819893A JP 30819893 A JP30819893 A JP 30819893A JP H07158502 A JPH07158502 A JP H07158502A
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JP
Japan
Prior art keywords
cylinder pressure
inter
integrated
integrated value
value
Prior art date
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Granted
Application number
JP30819893A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2917198B2 (ja
Inventor
Satoru Watanabe
渡邊  悟
Atsumi Hoshina
敦巳 保科
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 Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP30819893A priority Critical patent/JP2917198B2/ja
Publication of JPH07158502A publication Critical patent/JPH07158502A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】筒内圧の積分値に基づく失火検出が、燃焼によ
る発生圧力が小さい低回転低負荷域においても精度良く
行なえるようにする。 【構成】積分区間を複数(A〜E)に分割し、該分割し
た区間毎に筒内圧の積分値IMEPX (x=A〜E)を
演算する(S1)。次いで、前記積分区間A〜E毎に重
み付け定数KX (x=A〜E)を設定する(S2)。そ
して、各積分区間A〜E毎に演算された積分値IMEP
X に重み付け定数KX を乗算して、積分値IMEPX
更新設定する(S3)。ここで、各積分区間A〜E毎に
重み付けして求められた積分値IMEPX を合計し、該
合計値を各積分区間A〜Eからなるクランク角範囲にお
ける筒内圧積分値TIMEPとして設定する(S5)。
そして、前記筒内圧積分値TIMEPと基準値との比較
によって、失火発生の有無を検出させる(S6)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃焼状態検出
装置に関し、詳しくは、筒内圧の積分値に基づいて燃焼
状態を検出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、内燃機関の筒内圧を検出し、
該筒内圧の所定積分区間内における積分値に基づいて、
失火発生の有無を検出することが行なわれている(実開
昭64−15937号公報等参照)。上記のように筒内
圧の積分値を用いることで、筒内圧の瞬時値を用いて失
火発生を検出させる場合に比べ、圧力検出信号にノイズ
が重畳したときでも精度の良い失火検出が可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、筒内圧
の積分値に基づいて燃焼状態を検出させる構成であって
も、燃焼による圧力発生の絶対値が小さい低回転低負荷
域では、失火時の積分値と正常燃焼時における積分値と
に大きな偏差が生じなくなるため、精度の良い失火検出
が困難であるという問題があった。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、燃焼による発生圧力が小さい低回転低負荷域にお
いても、失火時と正常燃焼時とで筒内圧の積分値に明確
な偏差が生じるようにして、低回転低負荷域における失
火検出精度を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の燃焼状態検出装置は、図1に示すように構成
される。図1において、筒内圧検出手段は、内燃機関の
筒内圧を検出し、筒内圧積分手段は、所定のクランク角
範囲を区分してなる複数の積分区間毎に、前記筒内圧検
出手段で検出される筒内圧を積分する。
【0006】また、重み付け設定手段は、前記複数の積
分区間毎に筒内圧積分値の重み付けを設定する。そし
て、積分値重み付け手段は、前記筒内圧積分手段で前記
複数の積分区間毎に得られた筒内圧積分値を、前記重み
付け設定手段で設定された各積分区間毎の重み付けによ
ってそれぞれに重み付けを行なって合計し、前記所定の
クランク角範囲における筒内圧の積分値を求める。
【0007】ここで、燃焼状態検出手段は、積分値重み
付け手段で得られた前記所定のクランク角範囲における
筒内圧の積分値に基づいて機関の燃焼状態を検出する。
【0008】
【作用】かかる構成によると、所定のクランク角範囲が
複数の積分区間に区分され、該複数の積分区間毎に筒内
圧が積分される。そして、前記所定のクランク角範囲に
おける筒内圧積分値を求めるに当たって、各積分区間毎
に重み付けを行なって積分値を合計する。
【0009】即ち、燃焼状態の変化(失火の有無)が筒
内圧積分値の変化として大きく表れる積分区間における
積分結果が、最終的に合計したときの値に大きく影響す
るようにすることで、各積分区間における積分結果の合
計値が、燃焼状態の変化によって明確な値の変化を示す
ようにするものである。
【0010】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図2において、内燃機関1には、エアクリーナ
2,スロットルチャンバ3,吸気マニホールド4を介し
て空気が吸入される。そして、機関1からの燃焼排気
は、排気マニホールド5,排気ダクト6,三元触媒7,
マフラー8を介して大気中に排出される。
【0011】前記スロットルチャンバ3には、図示しな
いアクセルペダルに連動して開閉するスロットル弁9が
設けられており、このスロットル弁9によって機関1の
吸入空気量が調整されるようになっている。また、各気
筒(#1〜#4)の燃焼室に臨ませてそれぞれ点火栓
(図示省略)が装着されているが、かかる点火栓と対
に、それぞれの気筒毎に筒内圧検出手段としての筒内圧
センサ10a〜10dを設けてある。
【0012】前記筒内圧センサ10a〜10dは、実開昭6
3−17432号公報に開示されるような点火栓の座金
として装着されるタイプの他、特開平4−81557号
公報に開示されるようなセンサ部を直接燃焼室内に臨ま
せて筒内圧を絶対圧として検出するタイプのものであっ
ても良い。また、機関1の図示しないカム軸には、カム
軸の回転を介してクランク角を検出するクランク角セン
サ11が設けられている。
【0013】このクランク角センサ11は、本実施例の4
気筒機関1において、気筒間の行程位相差に相当するク
ランク角180 °毎の基準角度信号REFと、単位クラン
ク角毎の単位角度信号POSとをそれぞれ出力するセン
サである。尚、前記基準角度信号REFは、気筒判別が
行なえるように、少なくとも特定1気筒に対応する検出
信号がそのパルス幅等によって他の検出信号と区別でき
るようになっている。
【0014】ここで、前記筒内圧センサ10a〜10d及び
クランク角センサ11の出力は、機関制御用として設けら
れたコントロールユニット12に出力される。マイクロコ
ンピュータを内蔵したコントロールユニット12は、図示
しない燃料噴射弁による燃料噴射量や点火時期を制御す
る一方、図3のフローチャートに示すようにして前記筒
内圧センサ10a〜10dの出力に基づき各気筒別に燃焼状
態(失火状態)の検出を行なう。
【0015】尚、本実施例において、筒内圧積分手段,
重み付け設定手段,積分値重み付け手段,燃焼状態検出
手段としての機能は、前記図3のフローチャートに示す
ように、コントロールユニット12がソフトウェア的に備
えている。図3のフローチャートは、所定のクランク角
範囲(例えばATDC10°〜BTDC70°或いは100
°)として設定された筒内圧積分区間の始期をトリガー
として割込み実行されるものである。
【0016】かかる図3のフローチャートにおいて、ま
ず、ステップ1(図中ではS1としてある。以下同様)
では、前記所定のクランク角範囲を複数に区分した分割
積分区間A〜E(図4参照)をクランク角センサ11から
の検出信号に基づいて検出し、かかる分割積分区間A〜
E毎に前記筒内圧センサ10a〜10dで検出される筒内圧
を積分し、各分割積分区間A〜E毎の筒内圧積分値IM
EPA 〜IMEPE を得る。
【0017】本実施例では、前記所定のクランク角範囲
を等クランク角でA〜Eの5つに区分したが、クランク
角の設定範囲,分割数を限定するものでないことは明ら
かであり、また、各分割積分区間A〜E毎に異なる角度
範囲としても良い。次のステップ2では、現在筒内圧の
積分を行なっているクランク角位置が、前記分割積分区
間A〜Eのいずれに該当するかを判別し、予め各分割積
分区間A〜E毎に設定されている重み付け定数KA 〜K
E の中から該当する重み付け定数を検索する。
【0018】本実施例においては、重み付け定数KA
E をKA =5%,KB =10%,K C =25%,KD =30
%,KE =30%として、分割積分区間A〜Eの後半にな
るに従って重み付けを大きくしてある。これは、燃焼に
よる圧力発生の絶対値が小さくなる低回転低負荷域では
長期に渡って後燃えし、失火の有無による筒内圧の変化
が、最大燃焼圧を示すクランク角位置よりも後でより明
確になるためである。
【0019】従って、本実施例によると、重み付けを行
なわない場合に比べて、所定のクランク角範囲内におけ
る筒内圧積分値(IMEPA 〜IMEPE の合計)が失
火の有無によってより明確な差異を示すようになり、低
回転低負荷域においても高い精度で失火発生を検出させ
ることが可能となる。但し、前記重み付け定数は、失火
の有無が筒内圧積分値により明確に表れる区間に対して
より大きな重み付けがなされるようになっていれば良
く、必ずしも積分区間の後半ほど大きな重み付けがなさ
れる特性に限定されるものではない。また、各分割積分
区間A〜E毎の重み付け定数KA 〜KE を機関運転条件
に応じて変化させるようにしても良い。
【0020】ステップ2で、当該分割積分区間における
重み付け定数Kx (x=A〜E)を設定すると、次のス
テップ3では、当該分割積分区間における積分値IME
x(x=A〜E)に前記重み付け定数Kx を乗算し
て、積分結果を更新設定する。ステップ4では、分割積
分区間A〜Eの全てについて、筒内圧の積分と、該積分
結果の重み付け定数Kx (x=A〜E)による更新設定
とが全て終了したか否かを判別し、分割積分区間Eにお
ける積分,重み付け処理が終了するまでは、ステップ1
〜3の処理を繰り返す。
【0021】分割積分区間A〜Eの全てで処理が終了す
ると、ステップ5へ進み、各分割積分区間A〜E毎に積
分され、各分割積分区間A〜E毎の重み付け定数KA
Eで重み付けがなされた積分値IMEPA 〜IMEP
E を合計することで、所定のクランク角範囲内における
筒内圧の積分値を求め、かかる合計値をTIMEPにセ
ットする。
【0022】次のステップ6では、前記筒内圧積分値T
IMEPと、基準値とを比較することで、失火発生の有
無を気筒別に検出する。前記基準値は、機関運転条件に
基づいて設定される値、或いは、前記筒内圧積分値TI
MEPの加重平均値に基づいて設定される値などを用い
ることができ、筒内圧積分値TIMEPを用いて行なわ
れる燃焼状態(失火状態)の検出を限定するものではな
い。
【0023】前記筒内圧積分値TIMEPは、分割され
た区間毎に重み付けを行なうことで、燃焼状態によって
明確な差が生じるように算出されるから、ステップ6に
おける失火診断では、たとえ低回転低負荷域であって
も、高精度な失火診断が可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、筒
内圧の積分値に基づいて燃焼状態の検出を行なう装置に
おいて、分割した複数の積分区間毎に重み付けを行なう
ことによって、たとえ低回転低負荷域であっても筒内圧
積分値が燃焼状態に応じて明確に異なる値を示すように
でき、筒内圧積分値を用いた燃焼状態の検出精度を向上
させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図3】実施例の失火検出の様子を示すフローチャー
ト。
【図4】実施例における積分区間の分割の様子を示す線
図。
【符号の説明】
1 内燃機関 10a〜10d 筒内圧センサ 11 クランク角センサ 12 コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01M 15/00 Z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手
    段と、 所定のクランク角範囲を区分してなる複数の積分区間毎
    に、前記筒内圧検出手段で検出される筒内圧を積分する
    筒内圧積分手段と、 前記複数の積分区間毎に筒内圧積分値の重み付けを設定
    する重み付け設定手段と、 前記筒内圧積分手段で前記複数の積分区間毎に得られた
    筒内圧積分値を、前記重み付け設定手段で設定された各
    積分区間毎の重み付けによってそれぞれに重み付けを行
    なって合計し、前記所定のクランク角範囲における筒内
    圧の積分値を求める積分値重み付け手段と、 該積分値重み付け手段で得られた前記所定のクランク角
    範囲における筒内圧の積分値に基づいて機関の燃焼状態
    を検出する燃焼状態検出手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の燃焼状
    態検出装置。
JP30819893A 1993-12-08 1993-12-08 内燃機関の燃焼状態検出装置 Expired - Lifetime JP2917198B2 (ja)

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