JP2964435B2 - 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

Info

Publication number
JP2964435B2
JP2964435B2 JP26113293A JP26113293A JP2964435B2 JP 2964435 B2 JP2964435 B2 JP 2964435B2 JP 26113293 A JP26113293 A JP 26113293A JP 26113293 A JP26113293 A JP 26113293A JP 2964435 B2 JP2964435 B2 JP 2964435B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder pressure
combustion
crank angle
engine
pressure
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26113293A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07119531A (ja
Inventor
尚己 冨澤
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
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 Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP26113293A priority Critical patent/JP2964435B2/ja
Publication of JPH07119531A publication Critical patent/JPH07119531A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2964435B2 publication Critical patent/JP2964435B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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、特に、筒内圧(燃焼圧)の積分値を用いて
異常燃焼(失火)を検出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】筒内圧に基づいて異常燃焼を検出する装
置としては、従来、実開昭64−15937号公報に開
示されるものがある。前記実開昭64−15937号公
報に開示される燃焼状態検出装置は、所定クランク角範
囲(TDC〜ATDC30°)で筒内圧を積分し、該積分
値と予め設定された所定値とを比較することで、異常燃
焼(失火)を判定する構成となっている。
【0003】上記のように筒内圧を所定積分区間で積分
し、該積分値のレベルを判定することで燃焼状態を診断
する装置は、筒内圧の最大値発生時期や筒内圧の上昇勾
配などに基づいて燃焼状態を検出させる装置に比べ、よ
り広い運転領域で異常燃焼を精度良く診断できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
筒内圧の積分値を用いる装置であっても、低負荷・低回
転域では、燃焼圧の絶対レベルが小さいために筒圧力セ
ンサのばらつき影響が大きく、然も、燃焼状態の変化に
よる積分値の変化が小さいため、高い診断精度を維持す
ることが困難であるという問題があった。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、低負荷,低回転域においても筒内圧の積分値に基
づいて簡便かつ高精度に異常燃焼を検出できるようにす
ることを目的とする。
【0006】
【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、筒内圧検出手段は機関の筒内圧
を検出する。そして、第1の筒内圧積分手段は、点火時
期前の固定のクランク角範囲において前記筒内圧検出手
段で検出された筒内圧を積分し、第2の筒内圧積分手段
は、上死点後のクランク角範囲において前記筒内圧検出
手段で検出された筒内圧を積分する。
【0007】ここで、積分範囲変更手段は、第2の筒内
圧積分手段における上死点後のクランク角範囲を、機関
回転速度が高いときほどより上死点に近い範囲に変更す
る。そして、燃焼状態診断手段は、前記第1の筒内圧積
分手段による積分値と、前記第2の筒内圧積分手段によ
る積分値との比較に基づいて異常燃焼の発生の有無を判
別する。
【0008】
【作用】かかる構成によると、点火前の固定のクランク
角範囲における筒内圧の積分値は、燃焼状態に影響され
ることがないため、筒内圧検出手段の検出誤差を含む当
該気筒における基準圧力としての性格を有する。従っ
て、上死点後のクランク角範囲で積分した結果と、前記
点火前の積分値とを比較させれば、筒内圧の検出誤差や
当該気筒における圧縮圧の変化などに影響されることな
く、燃焼圧力分のみを判定することが可能となり、分解
能が向上する。更に、上死点後のクランク角範囲を、
回転速度が高いときほどより上死点に近い範囲に変更
することで、高回転側では、最大燃焼圧発生付近で筒内
圧を積分させ、また、低回転側では、後燃えの有無に基
づいて積分値に燃焼状態による差異が明確に表れるよう
にする。
【0009】
【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、直列4気筒内燃機関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、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。
【0010】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。
【0011】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
軸の回転を介して所定クランク角度毎に検出信号を出力
する光学式クランク角センサ11が設けられている。
【0012】このクランク角センサ11は、本実施例の直
列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(1°又は2°)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の周期、又は、単位時間当たりの前記単位角度信
号POSの発生数を計測することで機関回転数Neを求
めることができる。
【0013】更に、前記スロットル弁9の上流側には、
機関の吸入空気流量Qを検出するエアフローメータ12が
設けられている。ここで、前記筒内圧センサ10a〜10
b,クランク角センサ11及びエアフローメータ12の出力
は、機関1に対する燃料供給量や前記点火栓による点火
時期を電子制御するための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13に出力される。コントロー
ルユニット13は、上記のように機関への燃料供給,点火
時期を制御すると共に、後述するように機関1における
失火(異常燃焼)を検出する機能を有している。
【0014】次に図3のフローチャートに従って前記コ
ントロールユニット13による失火検出の様子を説明す
る。尚、本実施例において、第1の筒内圧積分手段,第
2の筒内圧積分手段,積分範囲変更手段及び燃焼状態診
断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13がソフトウェア的に
備えている。
【0015】図3に示すフローチャートは所定微小時間
(好ましくは数10μs)毎に割込み実行されるようにな
っており、まず、ステップ1(図中ではS1としてあ
る。以下同様)では、点火前であるか点火後であるかを
判別する。そして、点火前であるときには、ステップ2
へ進み、点火前に筒内圧を積分させる区間(図4のB区
間)を設定する。尚、本実施例では、機関回転数Neが
変化しても点火時期を含まないような固定のクランク角
範囲を積分区間Bとして設定させる構成としてある。
【0016】点火前に筒内圧を積分させる区間Bが設定
されると、次のステップ3では、現在のクランク角度θ
が前記積分区間B内であるか否かを判別する。そして、
積分区間B内であるときには、ステップ4へ進んで筒内
圧センサ10a〜10dの出力をA/D変換して読み込み、
次のステップ5では、前記読み込んだ筒内圧Pを順次積
分(時間積分)して、前記積分区間B内における筒内圧
Pの積分値SBを求める。
【0017】一方、点火前の積分区間B内でない場合に
は、ステップ6へ進んで前記点火前の積分区間B内にお
ける積分値SBをゼロリセットする。点火が行なわれる
と、ステップ1から7へ進み、今度は上死点後において
筒内圧を積分させる区間(図4における区間A)を、機
関回転数Neに応じて設定する。
【0018】本実施例では、前記上死点後の積分区間A
は、機関の高回転側では上死点TDCの直後に設定され
るが、機関回転数Neの低下に伴って徐々に積分区間A
を遅らせるようにしてあり、アイドル回転付近では、正
常燃焼時に最大燃焼圧を発生する角度位置よりも積分区
間Aが後になるようにしてある。これは、機関の高回転
側では、最大燃焼圧が正常燃焼時と異常燃焼時とで明確
に異なるのに対し、低回転側(低負荷側)では前記最大
燃焼圧の差が明確に表れないが、後燃えの有無が燃焼圧
に基づいて明確に検知できるためである。
【0019】即ち、機関の低負荷域では、燃料分子間密
度が小さくなって燃焼時間が長くなる特性を有し、長期
に渡って後燃えするので、燃焼圧(筒内圧)が最大値を
迎えた後のクランク角範囲において燃焼圧レベルがその
ときの燃焼状態によって大きく異なる。従って、かかる
後燃え区間に積分区間を一致させるようにすれば、低回
転側(低負荷側)で筒内圧の積分値に燃焼状態による差
異が明確に表れるようになる。そこで、高回転側では最
大燃焼圧発生付近で積分させるべくTDC直後を積分区
間Aとし、回転数の低下に伴って積分区間Aを徐々にA
TDC側にずらし、アイドル回転数付近では、正常燃焼
時に最大燃料圧を発生する角度位置よりも積分区間Aが
後になるようにしてある。
【0020】ステップ7で点火後の積分区間Aを設定す
ると、ステップ8へ進み、現在のクランク角度θが前記
積分区間A内であるか否かを判別させる。そして、点火
後の積分区間A内であるときには、ステップ9へ進み、
筒内圧センサ10a〜10dの出力をA/D変換して読み込
み、ステップ10では、前記読み込んだ筒内圧Pを順次積
分して積分値SAを更新させる。
【0021】筒内圧Pの積分をステップ10で行なった後
は、ステップ11で、点火後の積分区間Aの最終位置であ
るか否かを判別させ、積分区間Aの途中であるときに
は、そのまま終了させ、点火後の積分区間Aにおける積
分が終了した段階でステップ12へ進ませる。ステップ12
では、点火後の積分区間Aで積分した筒内圧積分値SA
と、点火前の積分区間Bで積分した筒内圧積分値SBと
の偏差ΔS(←SA−SB)を演算する。
【0022】そして、次のステップ13では、前記偏差Δ
Sと所定値とを比較する。尚、前記所定値は、機関負荷
と機関回転数Neとをパラメータとして可変設定させる
ことが好ましい。ステップ13における比較において、偏
差ΔSが所定値未満であると判別されたときには、所期
の燃焼圧が発生しなかったものと見做し、ステップ14へ
進み、失火(異常燃焼)の発生を判定する。ここで、か
かる失火発生の判定回数を計数させ、判定回数が所定以
上になったときに、運転者に警告するよう構成すると良
い。
【0023】一方、ステップ13で偏差ΔSが所定値以上
であると判別されたときには、所期の燃焼圧が発生した
ものと見做し、ステップ15へ進み、正常燃焼を判定す
る。かかる偏差ΔSに基づく燃焼状態の診断が終了する
と、次回は、ステップ8からステップ16へ進み、積分結
果がゼロリセットされ、次の点火制御時に新たな積分値
が設定されるようにする。
【0024】上記実施例によると、点火前の固定の積分
区間Bにおける筒内圧の積分は、燃焼状態に影響されな
いため、筒内圧センサ10a〜10dの検出誤差を含む当該
気筒における基準圧力としての性格を有する。従って、
上死点後の機関回転速度に応じて設定される積分区間A
で積分した結果SAと、前記点火前の積分値SBとを比
較させれば、筒内圧Pの検出誤差や当該気筒における圧
縮圧の変化などに影響されることなく、燃焼圧力分のみ
を判定することが可能であり、高い分解能を得ることが
できる。従って、特に機関の低回転・低負荷域において
は、点火後の積分区間を後燃え期間に一致させた効果と
相まって、高い診断性能を発揮させることが可能とな
る。
【0025】
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、点
火前の固定の積分区間における筒内圧の積分値と、機関
回転速度が高いときほどより上死点に近い範囲に変更さ
れる上死点後の積分区間における筒内圧の積分値とを比
較することで、異常燃焼の発生を診断させるようにした
ので、筒内圧の検出誤差や当該気筒における圧縮圧の変
化などに影響されることなく、燃焼圧力分のみを高分解
能で判定することができ、特に、低回転・低負荷域での
診断性能の向上に寄与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】実施例の異常燃焼検出を示すフローチャート。
【図4】実施例の積分区間の特性を示す線図。
【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 エアフローメータ 13 コントロールユニット

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段
    と、 点火時期前の固定のクランク角範囲において前記筒内圧
    検出手段で検出された筒内圧を積分する第1の筒内圧積
    分手段と、上死点後の クランク角範囲において前記筒内圧検出手段
    で検出された筒内圧を積分する第2の筒内圧積分手段
    と、 該第2の筒内圧積分手段における上死点後のクランク角
    範囲を、機関回転速度が高いときほどより上死点に近い
    範囲に変更する積分範囲変更手段と、 前記第1の筒内圧積分手段による積分値と、前記第2の
    筒内圧積分手段による積分値との比較に基づいて異常燃
    焼の発生の有無を判別する燃焼状態診断手段と、 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。
JP26113293A 1993-10-19 1993-10-19 内燃機関の燃焼状態検出装置 Expired - Fee Related JP2964435B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26113293A JP2964435B2 (ja) 1993-10-19 1993-10-19 内燃機関の燃焼状態検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26113293A JP2964435B2 (ja) 1993-10-19 1993-10-19 内燃機関の燃焼状態検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07119531A JPH07119531A (ja) 1995-05-09
JP2964435B2 true JP2964435B2 (ja) 1999-10-18

Family

ID=17357542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26113293A Expired - Fee Related JP2964435B2 (ja) 1993-10-19 1993-10-19 内燃機関の燃焼状態検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2964435B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002138893A (ja) 2000-11-01 2002-05-17 Denso Corp 内燃機関の燃焼状態検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07119531A (ja) 1995-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2893233B2 (ja) 筒内圧センサの診断装置
JP2884472B2 (ja) 内燃機関の燃料性状検出装置
JPH0828338A (ja) 内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置
JPH01253543A (ja) エンジンの空燃比制御装置
US5554801A (en) Diagnosis apparatus and method for a cylinder pressure sensor
JPH0949452A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2829698B2 (ja) 内燃機関の燃焼状態検出装置
JP2003510502A (ja) 燃焼ミスファイヤ検出方法およびそのための電子式診断装置
US5571958A (en) Apparatus and method for detecting misfire in an internal combustion engine
JP2964435B2 (ja) 内燃機関の燃焼状態検出装置
JPH07310585A (ja) 筒内圧センサの診断装置
JP3859789B2 (ja) エンジンの失火診断装置
JP3461627B2 (ja) 内燃機関の燃焼状態検出装置
JPH08246941A (ja) 内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置
JP4115677B2 (ja) 内燃機関の大気圧検出装置
JPH07119532A (ja) 内燃機関の失火検出装置
JPH07318458A (ja) 筒内圧センサの診断装置
JP2917198B2 (ja) 内燃機関の燃焼状態検出装置
JPH08144837A (ja) 失火検出装置
JPH07279739A (ja) 内燃機関の燃料性状検出装置
JP2827491B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JP4385542B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2749138B2 (ja) 内燃機関の燃焼異常検出装置
JPH04314951A (ja) エンジン用圧力検出装置
JPH09166041A (ja) 内燃機関の失火検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees