JPH03206342A - Combustion condition detecting method and device thereof for multiple cylinder internal combustion engine - Google Patents
Combustion condition detecting method and device thereof for multiple cylinder internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は多気筒内燃機関の動作を検出する方法及び装置
に関し、特に、各気筒における燃焼状態を検出するに好
適な多気筒内燃機関の燃焼状態検出方向及びその装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for detecting the operation of a multi-cylinder internal combustion engine, and in particular, to a method and apparatus for detecting the operation of a multi-cylinder internal combustion engine, and particularly to a method and apparatus for detecting the operation of a multi-cylinder internal combustion engine. This invention relates to a state detection direction and its device.
多気筒内燃機関においては，近年、特にその複数気筒間
における出力の不均一性による回転変動が問題となって
おり、そのため、従来においては、例えば特開昭５８−
５１２４３号公報にも示す様に、各気筒の燃焼行程内に
おいて２点における回転速度を検出し、これらの検出し
た２点での回転速度の差である回転速度変動値を求めて
内燃機関の燃焼状態を判別することが提案されている。In recent years, in multi-cylinder internal combustion engines, rotational fluctuations due to non-uniformity in output have become a problem, especially among the multiple cylinders.
As shown in Publication No. 51243, the rotational speed at two points within the combustion stroke of each cylinder is detected, and the rotational speed fluctuation value, which is the difference between the rotational speeds at these two detected points, is determined to determine the combustion of the internal combustion engine. It has been proposed to determine the state.
そして、この従来技術では、上記の検出・算出により求
められた回転速度変動値の標準偏差等を演算し、これを
用いて内燃機関の燃焼状態を判断していた。In this prior art, the standard deviation of the rotational speed fluctuation value obtained through the above detection and calculation is calculated, and this is used to determine the combustion state of the internal combustion engine.
しかしながら、上記の従来技術によれば、内燃機関の各
種の運転状態における回転速度変動の差異、さらには内
燃機関個別の差異については配慮されておらず、これで
は、内燃機関の各種運転状態に対応してその燃焼状態を
正確に判別することは困難であった。すなわち、上記の
従来の方法では、内燃機関の各運転状態別に判別のため
の閾値を設定しなければならないが、しかしながら、こ
の判別のための閾値の設定自体が非常に困難であり、更
に，クランク軸のねじれ振動等の影響を考慮した場合、
たとえば適正な閾値が設定出来たとしても各気筒におけ
る燃焼状態の異常までも検出することは困難であった。However, according to the above-mentioned conventional technology, differences in rotational speed fluctuations in various operating states of the internal combustion engine, and furthermore, differences among individual internal combustion engines are not taken into consideration. It was difficult to accurately determine the combustion state. That is, in the conventional method described above, it is necessary to set a threshold value for discrimination for each operating state of the internal combustion engine. However, setting the threshold value for this discrimination itself is extremely difficult, and furthermore, When considering the effects of torsional vibration of the shaft,
For example, even if an appropriate threshold value could be set, it was difficult to detect abnormalities in the combustion state in each cylinder.
そこで、本発明は、上記の従来技術における問題点に鑑
み、内燃機関の各気筒毎にその燃焼状態を正確に判別す
ることが出来、また、そのための構成もあまり複雑にな
らず、現実に車載することの可能な実用的にも優れた多
気筒内燃機関の燃焼状態検出方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。Therefore, in view of the above-mentioned problems in the conventional technology, the present invention is capable of accurately determining the combustion state of each cylinder of an internal combustion engine, and the configuration for this purpose is not too complicated, so that it can be practically installed in a vehicle. It is an object of the present invention to provide a practically excellent method and device for detecting the combustion state of a multi-cylinder internal combustion engine.
上記本発明の目的は、先ず、多気筒内燃機関の各気筒の
燃焼状態を検出する方法であって、上記多気筒内燃機関
の各気筒に対応して少なくとも三つの時点でその回転速
度の瞬時値を検出し、これら少なくとも三つの時点にお
ける回転速度の検出値から各気筒における回転速度の変
化状態を算出し、この算出された回転速度の変化状態に
基づいて各気筒の燃焼状態を検出する内燃機関の燃焼状
態検出方法によって達威される。The object of the present invention is, firstly, to provide a method for detecting the combustion state of each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the instantaneous value of the rotational speed of each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine is measured at at least three points in time corresponding to each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine. An internal combustion engine that detects the rotational speed of each cylinder, calculates the state of change in the rotational speed in each cylinder from the detected values of the rotational speed at these at least three points in time, and detects the combustion state of each cylinder based on the calculated state of change in the rotational speed. This is achieved by the combustion state detection method.
また、上記本発明の目的は、多気筒内燃機関の各気筒の
燃焼状態を検出する検出装置であって、少なくとも、上
記多気筒内燃機関の各気筒毎の回転数変動を検出する回
転数検出手段と、上記多気筒内燃機関の各気筒毎の燃焼
行程を表わす気筒別燃焼行程信号を発生する手段と、上
記回転数検出手段及び上記気筒別燃焼行程信号発生手段
からの出力信号に基づき、上記多気筒内燃機関の各気筒
に対応して少なくとも三つの時点でその回転速度の瞬時
値を検出し、これら少なくとも三つの時点における回転
速度の検出値から各気筒における回転速度の変化状態を
算出し、この算出された回転速度の変化状態に基づいて
各気筒の燃焼状態を検出する内燃機関の燃焼状態検出装
置によっても達或される。Another object of the present invention is to provide a detection device for detecting the combustion state of each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, comprising at least a rotation speed detection means for detecting rotation speed fluctuations for each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine. and means for generating a combustion stroke signal for each cylinder representing the combustion stroke for each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine; The instantaneous value of the rotational speed of each cylinder of the internal combustion engine is detected at at least three points in time, and the state of change in the rotational speed of each cylinder is calculated from the detected values of the rotational speed at these at least three points in time. This can also be achieved by a combustion state detection device for an internal combustion engine that detects the combustion state of each cylinder based on the calculated change in rotational speed.
上記の本発明になる多気筒内燃機関の燃焼状態検出方法
及びその装置によれば、内燃機関の各気筒に対応して少
なくとも三つの時点でその回転速度の瞬時値を検出し、
これらの検出値から各気筒における回転速度の変化状態
からその燃焼状態を判別するため、各気筒の燃焼異常を
正確に判別することが可能となる。According to the method and apparatus for detecting the combustion state of a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention, instantaneous values of the rotational speed of each cylinder of the internal combustion engine are detected at at least three points in time,
Since the combustion state of each cylinder is determined from the state of change in rotational speed from these detected values, it is possible to accurately determine combustion abnormality in each cylinder.
また、その判別方法についても、添付の第７図及び第８
図にも示す様に、各気筒における燃焼異常は回転速度Ｎ
ｅの変動状態に明確に表われることを実験的にも確認し
、これに基づいているため、確実に各気筒の燃焼異常を
判別することが可能となる。Also, regarding the determination method, see attached Figures 7 and 8.
As shown in the figure, the combustion abnormality in each cylinder is caused by the rotational speed N
It has been experimentally confirmed that this clearly appears in the fluctuation state of e, and based on this, it is possible to reliably determine combustion abnormalities in each cylinder.
さらに、その装置構戊においても、従来の同種の装置に
比較して、特に複雑になることもなく、あまり大きな変
更を伴わずに容易に実装することが可能である。Furthermore, the device structure is not particularly complicated compared to conventional devices of the same type, and can be easily implemented without making any major changes.
以下，本発明になる内燃機関の燃焼状態検出装置の実施
例について詳述する。Hereinafter, embodiments of the combustion state detection device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail.
まず、添付の第２図において、多気筒（具体的には６気
筒）の内燃機関１０（図示の実施例では４気筒）のクラ
ンク軸１２には、いわゆるリングギア１４が固定されて
おり、このリングギアエ４の歯車に対向して第１のマグ
ネットピックアップ１６が配置されている。そのため、
上記第１のマグネットピックアップ１６は、リングギア
ｌ４の歯車の歯の数だけのパルス状の出力信号ａを発生
することとなる。また、上記リングキア１４の側面（図
中の右側側面）には、いわゆる突起部１７が形成されて
おり、この突起部１７に対向した位置には、より具体的
には、上記リングギアエ４の右側部に、第２のマグネッ
トピックアップ１８が配置されている。この第２のマグ
ネットピックアップ１８は、上述の構造からも明らかな
様に、上記クランク軸１２の１回転（３６０度）につい
て１個のパルス状の出力信号ｂを発生する。First, in the attached FIG. 2, a so-called ring gear 14 is fixed to a crankshaft 12 of a multi-cylinder (specifically, six cylinders) internal combustion engine 10 (four cylinders in the illustrated embodiment). A first magnetic pickup 16 is arranged opposite to the gear of the ring gear 4. Therefore,
The first magnetic pickup 16 generates as many pulse-like output signals a as there are teeth of the ring gear l4. Further, a so-called protrusion 17 is formed on the side surface (right side in the figure) of the ring gear 14, and more specifically, a right side of the ring gear 4 is formed at a position opposite to this protrusion 17. A second magnetic pickup 18 is arranged at. As is clear from the above-described structure, the second magnetic pickup 18 generates one pulse-like output signal b for each rotation (360 degrees) of the crankshaft 12.
さらに、上記の内燃機関１０には、その上部には各気筒
のバルブを開閉するためのカム軸２０が設けられ、この
カム軸２０の端部にはカム軸の回転角度を検出するため
の、いわゆるカム角度センサ２２が取り付けられている
。このカム角度センサ２２は、上記クランク軸１２の２
回転につき１個のパルス状の出力信号Ｃを出力する。Further, the internal combustion engine 10 described above is provided with a camshaft 20 at the top thereof for opening and closing the valves of each cylinder, and at an end of the camshaft 20 is a camshaft 20 for detecting the rotation angle of the camshaft. A so-called cam angle sensor 22 is attached. This cam angle sensor 22 is connected to the crankshaft 12.
One pulse-like output signal C is output per rotation.
また、図において、上記内燃機関１０のクランク軸１２
は、クラッチ２４及び変速機２６を介して自動車の駆動
輸に接続されることは一般の自動車の駆動機構と同様で
ある。In addition, in the figure, a crankshaft 12 of the internal combustion engine 10 is shown.
is connected to the drive shaft of the vehicle via the clutch 24 and transmission 26, similar to the drive mechanism of a general vehicle.
次に、上記の各種センサ、具体的には、上記第工のマグ
ネットピックアップ１６，第２のマグネットピックアッ
プｌ８及びカム角度センサ２２の出力信号は、後にその
詳細な回路構或が説明される演算回路部２８に入力され
、もって、上記内燃機関の回転速度及びクランク角度が
計算されることとなる。なお、上記の実施例では、リン
グギア１４を利用して内燃機関の回転速度等を検出する
構或を示しているが、この他に、例えばクランク軸１２
に上記リングギア１４とは異なる他のセンサを取り付け
てクランク軸工２の回転角度を検出してもよい。Next, the output signals of the various sensors described above, specifically, the first magnetic pickup 16, the second magnetic pickup 18, and the cam angle sensor 22 are processed by an arithmetic circuit whose detailed circuit structure will be explained later. The rotational speed and crank angle of the internal combustion engine are thus calculated. In the above embodiment, the ring gear 14 is used to detect the rotational speed of the internal combustion engine.
A sensor different from the ring gear 14 may be attached to detect the rotation angle of the crankshaft 2.
第３図には、上記演算回路部２８の詳細な内部構或が示
されており、図において、上記カム角度センサ２２の出
力信号Ｃ及び上記第２のマグネットピックアップ１８の
出力信号ｂを二つの入力信号としてその入力端子に接続
するアンドゲート２８１が設けられており、このアンド
ゲート２８１の出力は第１のカウンタ２８２のリセット
端子（Ｒｅｓｅｔ）に接続されている。また、この第工
のカウンタ２８２の他の入力端子（図中、上記リセット
端子の下方）には、上記第ｌのマグネットピックアップ
１６の出力信号ａが入力されている。FIG. 3 shows a detailed internal structure of the arithmetic circuit section 28, and in the figure, the output signal C of the cam angle sensor 22 and the output signal b of the second magnetic pickup 18 are divided into two signals. An AND gate 281 is provided which is connected to its input terminal as an input signal, and the output of this AND gate 281 is connected to a reset terminal (Reset) of a first counter 282. Further, the output signal a of the l-th magnetic pickup 16 is input to another input terminal of the first counter 282 (below the reset terminal in the figure).
上記第１のカウンタ２８２の出力信号ｄは、次に、タイ
マ回路２８３へ印加される。このタイマ回路２８３は、
まず、気筒を識別する機能と，さらには、所定のクラン
ク角度位置でサンプリングの機能を有している。すなわ
ち、上記タイマ回路は、その二つの出力端子に、気筒識
別信号ｅ及びタイマ信号ｆを出力する。The output signal d of the first counter 282 is then applied to the timer circuit 283. This timer circuit 283 is
First, it has a function of identifying cylinders and a function of sampling at a predetermined crank angle position. That is, the timer circuit outputs a cylinder identification signal e and a timer signal f to its two output terminals.
上記タイマ信号ｆは、次に、第２のカウンタ２８４に入
力される。この第２のカウンタ２８４には、さらに、ク
ロック信号発生器２８５からのクロツク信号ｇが入力さ
れており、この第２カウンタ２８４は、上記タイマ回路
２８３からのタイマ信号ｆが出力されている間のみ上記
クロック信号ｇをカウントする。そして、このカウント
結果は、後段の回転速度計算部２８６へ入力される。The timer signal f is then input to the second counter 284. A clock signal g from a clock signal generator 285 is further input to this second counter 284, and this second counter 284 operates only while the timer signal f from the timer circuit 283 is being output. The clock signal g is counted. This count result is then input to the rotational speed calculation section 286 at the subsequent stage.
この回転速度計算部２８６では、上記カウンタ２８４の
カウント結果（ｎｃ ＝カウント数）に基づき、以下の
式（１）により回転速度Ｎｅを計算する。The rotational speed calculation section 286 calculates the rotational speed Ne using the following equation (1) based on the count result of the counter 284 (nc = count number).
？
Ｎｅ ＝Ｋ・■ ・・・（
１）ｎＣ
ここで、Ｋは定数である。? Ne = K・■ ...(
1) nC Here, K is a constant.
以上の様にして求められた回転速度Ｎ６は、次に、気筒
毎回転速度演算処理部２８７へ入力される。この気筒毎
回転速度演算処理部２８７には，さらに、上記タイマ回
路２８３からの気筒識別信号ｅが入力され、各気筒毎に
、その燃焼行程における回転速度変動状態を判別する。The rotational speed N6 obtained in the above manner is then input to the cylinder-by-cylinder rotational speed calculation processing section 287. The cylinder identification signal e from the timer circuit 283 is further input to the cylinder rotational speed calculation processing section 287, and the rotational speed fluctuation state in the combustion stroke is determined for each cylinder.
すなわち、本発明によれば、次段の燃焼状態判別部２８
８において、各気筒毎の燃焼行程における回転速度の変
動状態が上側に凸な程度を表わすＰを算出する。That is, according to the present invention, the combustion state determination section 28 of the next stage
In step 8, P, which represents the degree to which the rotational speed fluctuation state in the combustion stroke of each cylinder is convex upward, is calculated.
そして、このＰの値により、次段の燃焼状態判別部にお
いて、各気筒での燃焼状態の良否を判断することとなる
。Then, based on the value of P, the combustion state determination section in the next stage determines whether the combustion state in each cylinder is good or bad.
また、上記燃焼状態判別部２８８において内燃機関１０
の一部の気筒において燃焼異常と判別された場合には、
例えば図に符号２９により示される燃焼異常警報装置に
より運転者に警告を与えたり、あるいは、図示はしない
が、その気筒の点火時期あるいは噴射燃料量を補正して
やることは考えられる。Further, the combustion state determination unit 288 also determines whether the internal combustion engine 10
If abnormal combustion is determined in some cylinders,
For example, it is conceivable to give a warning to the driver using a combustion abnormality warning device indicated by reference numeral 29 in the figure, or to correct the ignition timing or the amount of fuel injected for that cylinder, although not shown.
添付の第４図（ａ）〜（ｄ）は、上記の各種センサの出
力信号の波形及びそのタイミング関係を、さらには、上
記演算回路部２４のカウンタ２８２におけるカウント数
を示している。すなわち、第４図（ａ）には上記第１の
マグネットピックアップ１４の出力信号ａが、第４図（
ｂ）には上記第２のマグネットピックアップ１６の出力
信ｂが、そして、第４図（ｃ）には上記カム角度センサ
２０の出力信号の波形が示されている。なお、これら各
種センサからの波形は、図示されない波形戊形回路によ
り波形或形した後の波形である。そして，カウンタ２８
２のカウント数である出力ｄは、第４図（ｄ）に示され
る様に、クランク軸１２の２回転毎に、具体的は上記出
力Ｃとｂとが同時に発生した時にリセットされるため、
図示の様に、内燃機関１０の動作に同期してその値と変
化されることとなる。The attached FIGS. 4(a) to 4(d) show the waveforms and timing relationships of the output signals of the various sensors described above, as well as the counts in the counter 282 of the arithmetic circuit section 24. That is, in FIG. 4(a), the output signal a of the first magnetic pickup 14 is shown in FIG. 4(a).
b) shows the output signal b of the second magnetic pickup 16, and FIG. 4(c) shows the waveform of the output signal of the cam angle sensor 20. Note that the waveforms from these various sensors are waveforms that have been shaped by a waveform shaping circuit (not shown). And counter 28
The output d, which is the count number of 2, is reset every two revolutions of the crankshaft 12, specifically when the outputs C and b occur simultaneously, as shown in FIG. 4(d).
As shown in the figure, the value is changed in synchronization with the operation of the internal combustion engine 10.
第５図には、内燃機関１０の各気筒の行程とクランク回
転角度との関係が示されている。そして、図からも明ら
かな様に、各気筒の爆発行程は瞬接する気筒のそれと重
なり合うが、例えば各気筒の上死点付近を界にし、図の
最下段に示す様に、クランク軸の２回転（７２０度）を
６個の気筒にふり分ける。上記第３図のタイマ回路２８
３は、具体的には、クランク回転角度で３０度から１５
０度までの範囲を第４気筒に、１５０度から２７０度ま
でを第５気筒に、２７０度から３９０度までを第６気筒
に、３９０度から５１０度までを第１気筒に、５１０度
から６３０度までを第２気筒に、６３０度から次のサイ
クルの３０度までを第３気筒に対応させて気筒判別を行
っている。FIG. 5 shows the relationship between the stroke of each cylinder of the internal combustion engine 10 and the crank rotation angle. As is clear from the figure, the explosion stroke of each cylinder overlaps with that of the cylinders that are in momentary contact. (720 degrees) is divided into six cylinders. Timer circuit 28 in Figure 3 above
3 is specifically a crank rotation angle of 30 degrees to 15 degrees.
The range from 0 degrees to the 4th cylinder, from 150 degrees to 270 degrees to the 5th cylinder, from 270 degrees to 390 degrees to the 6th cylinder, from 390 degrees to 510 degrees to the 1st cylinder, from 510 degrees to the 5th cylinder. Cylinder discrimination is performed by making the temperature up to 630 degrees correspond to the second cylinder, and from 630 degrees to 30 degrees in the next cycle correspond to the third cylinder.
第１図には、内燃機関１０の回転速度Ｎｅの変動状態と
その検出タイミングの関係が示されている。すなわち、
内燃機関１０の回転速度Ｎｅは、各気筒の上死点（ＴＤ
Ｃ）付近で発生トルクを最小とし、その後の爆発行程に
おいてトルク出力を最大と、回転速度はこの発生トルク
出力に依存するため、第１図（ａ）に示す様な変化を示
すこととなる。また、第ｌ図（ｂ）には、上記第５図に
より示したタイマ回路２８３の気筒識別信号ｅが示され
ている。上記タイマ回路２８３は、さらに、所定のクラ
ンク角度位置で回転速度Ｎｅをサンプングするためのタ
イマ信号ｆを出力する。このタイマ信号ｆの波形は第１
図（ｃ）に示されており、その幅はクランク角度で常に
一定の角度θＳ （例えば、２４度程度）に保たれてい
る。FIG. 1 shows the relationship between the fluctuation state of the rotational speed Ne of the internal combustion engine 10 and its detection timing. That is,
The rotational speed Ne of the internal combustion engine 10 is the top dead center (TD) of each cylinder.
Since the generated torque is minimized near C) and the torque output is maximized in the subsequent explosion stroke, the rotational speed depends on this generated torque output, so it will show changes as shown in FIG. 1(a). Further, FIG. 1(b) shows the cylinder identification signal e of the timer circuit 283 shown in FIG. 5 above. The timer circuit 283 further outputs a timer signal f for sampling the rotational speed Ne at a predetermined crank angle position. The waveform of this timer signal f is the first
The width is always kept at a constant angle θS (for example, about 24 degrees) based on the crank angle.
すなわち、上記タイマ回路２８３がタイマ信号ｆを出力
している間、カウンタ２８４はクロック信号発生器２８
５からのクロック信号ｇを入力してカウントし，そのカ
ウント結果を後段の回転速度計算部２８６に出力する。That is, while the timer circuit 283 is outputting the timer signal f, the counter 284 is outputting the clock signal generator 28.
The clock signal g from 5 is input and counted, and the count result is output to the rotational speed calculation section 286 at the subsequent stage.
その結果、上記回転速度計算部２８６は上記の（１）式
によって回転速度Ｎｅを計算する。この算出された回転
速度Ｎｅは、次段の気筒毎回転速度演算処理部２８７に
おいて、上記気筒判別信号ｅとにより、内燃機関１０の
各燃焼行程毎の回転速度Ｎｅの変動が上に凸な程度を表
わすＰを計算することとなる。As a result, the rotational speed calculating section 286 calculates the rotational speed Ne using the above equation (1). The calculated rotational speed Ne is calculated by the cylinder-by-cylinder rotational speed arithmetic processing section 287 in the next stage based on the cylinder discrimination signal e to determine the extent to which the fluctuation in the rotational speed Ne for each combustion stroke of the internal combustion engine 10 is upwardly convex. P, which represents , will be calculated.
そして、この第１図に示す波形例においては、各気筒の
燃焼行程における回転速度Ｎｅのサンプリングタイミン
グ（即ち、タイマ信号ｆの発生タイミング）を簡便化の
ために最低の３回とし、さらに、その３回のタイミング
の内の２回を隣り合う燃焼行程（例えば第１気筒（気筒
識別信号ｅが＃１）の場合、第６気筒と第２気筒）のサ
ンプリングタイミングと共用している。この場合、回転
速度Ｎｅは以下の式で求められる。In the waveform example shown in FIG. 1, the sampling timing of the rotational speed Ne in the combustion stroke of each cylinder (that is, the generation timing of the timer signal f) is set to a minimum of three times for the sake of simplicity. Two of the three timings are shared as sampling timings for adjacent combustion strokes (for example, in the case of the first cylinder (cylinder identification signal e is #1), the sixth cylinder and the second cylinder). In this case, the rotational speed Ne is determined by the following formula.
６ｎｃ０ Ｔｃ
上式において、Ｔｃは上記クロツク信号発生器２８５の
クロック周期（Ｓ）である。6nc0 Tc In the above equation, Tc is the clock period (S) of the clock signal generator 285.
そして、本実施例では、以下の式によって上記Ｐの値を
求めている。In this embodiment, the value of P is determined using the following equation.
エ
Ｐ’＋＝Ｎｋｚ （Ｎｈｔ＋Ｎｋｇ）
・・・（３）２
且し、上記（３）式において、ｋは気筒の番号を示して
おり上から６までの整数値となる。このＰ，の値は、ｋ
気筒が失火している場合にはＰ ｋ”ＦＯとなり、失火
していない場合にはＰｈ＞Ｏとなる性質を有している。EP'+=Nkz (Nht+Nkg)
...(3)2 In the above equation (3), k indicates the cylinder number and is an integer value from the top to 6. This value of P, is k
It has a property that when a cylinder misfires, P k''FO, and when there is no misfire, Ph>O.
そのため、例えば、あらかじめＰの閾値Ｐｔｈを設定し
、
（ｉ）Ｐ＋＋＜Ｐｔｈの場合は欠火（異常）と、（ｉｉ
）Ｐｈ≧Ｐ’ｒｈの場合は正常と、判別することが可能
である。なお、特に、失火していない場合のＰｋの値が
小さく、上記の閾値ＰＴｈを設定し難い場合には、例え
ば、一の燃焼行程当りの回転速度Ｎｅの検出点数を増や
し、第６図中に斜線を施した面積を求めることにより精
度良く各気筒毎の燃焼状態の正常及び異常を判断するこ
とが可能となる。更に、数回分のＰｋを平均化する等の
手法によっても、その精度を高めることが可能である。Therefore, for example, by setting the threshold value Pth of P in advance, (i) If P++<Pth, it is determined that there is no fire (abnormality), and (ii)
) If Ph≧P'rh, it can be determined to be normal. In particular, if the value of Pk when there is no misfire is small and it is difficult to set the above threshold PTh, for example, increase the number of detection points of the rotational speed Ne per combustion stroke, and By determining the shaded area, it is possible to accurately determine whether the combustion state of each cylinder is normal or abnormal. Furthermore, it is possible to improve the accuracy by averaging several Pk values.
第７図及び第８図は、６気筒エンジンを実際に運転した
場合の回転速度Ｎ。の変動状態を示したものであり、前
者は各気筒が正常な燃焼を行っている場合の状態を、後
者は第２気筒（＃２）が失火した場合の変動状態を示し
ている。これらの図からも明らかな様に、エンジンの各
気筒が正常に燃焼している場合には各気筒における回転
速度Ｎｅの変動は上側に凸になっている。すなわち、各
気筒の最初と最後の部分における回転速度Ｎｅの値の間
に引いた線（図中に一点鎖線で示す）に対し，その中間
における回転速度Ｎ８の値が高くなっており、このこと
は、各気筒において燃料が正常に爆発してトルクを発生
していることを意味する。一方、エンジンの複数気筒の
一部、すなわち第２気筒（＃２）が失火している場合に
は、上記中間における回転速度Ｎｅの値は一点鎖線の上
に出ることなく平坦となり、その一つ前の第１気筒の燃
焼行程の後半において減少した状態のまま減少し続ける
こととなる。すなわち、上記第２気筒の燃焼行程中には
トルクが発生されないこととなる。FIGS. 7 and 8 show the rotational speed N when a 6-cylinder engine is actually operated. The former shows the state when each cylinder is performing normal combustion, and the latter shows the state when the second cylinder (#2) misfires. As is clear from these figures, when each cylinder of the engine is combusting normally, the variation in the rotational speed Ne in each cylinder is upwardly convex. That is, with respect to the line drawn between the values of the rotational speed Ne at the beginning and end of each cylinder (indicated by a dashed line in the figure), the value of the rotational speed N8 in the middle is higher. means that the fuel is exploding normally in each cylinder to generate torque. On the other hand, if some of the engine's multiple cylinders, that is, the second cylinder (#2), misfires, the value of the rotational speed Ne at the intermediate point does not go above the dashed-dotted line and becomes flat, and one of the engine's cylinders misfires. It continues to decrease while remaining in the decreased state in the latter half of the combustion stroke of the previous first cylinder. That is, no torque is generated during the combustion stroke of the second cylinder.
以上の説明から明らかな様に、本発明によれば、多気筒
内燃機関の複数気筒内における燃焼異常を，比較的簡単
な方法により、正確に判別することが可能となる。また
、これを利用することにより、気筒間の撚焼状態の不均
一を解消し、よりスムーズな出力を取り出すことの出来
る優れた多気筒内燃機関を提供することが可能となる。As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to accurately determine combustion abnormalities within a plurality of cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine using a relatively simple method. Furthermore, by utilizing this, it is possible to eliminate non-uniformity in the twist/firing state between cylinders and provide an excellent multi-cylinder internal combustion engine that can produce smoother output.
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明になる燃焼状態検出方法
の原理を説明するための各種波形図、第２図は本発明に
なる燃焼状態検出装置の全体構或を示す図、第３図は上
記燃焼状態検出装置の演算回路の詳細構成を示す回路図
、第４図（ａ）〜（ｄ）は上記演算回路の動作を説明す
る各部波形図、第５図は上記燃焼状態検出装置を適用す
る内燃機関の各気筒の動作状態を説明する行程説明図、
第６図は本発明の他の実施例になる検出方法の原理を説
明する波形図、そして、第７図及び第８図は実際のエン
ジンにおける回転速度変動を実測して得たグラフである
。
１０・・・内燃機関、工２・・・クランク軸、ｌ４・・
・リングギア、↓６・・・第１のマグネットピックアッ
プ、１７・・・突起部、
１８・・・第２のマグネットピツクア
第
１
図
第
２
図
第
３
図
第
４
図
第
５
図
第
６
図
クラノク角
第
了
図
１２０
２４０ ３６０ ４８０
Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅ （ｄｅｇ）
θ〕Ｏ
７２０
第
８
図1(a) to (c) are various waveform diagrams for explaining the principle of the combustion state detection method according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the overall structure of the combustion state detection device according to the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram showing the detailed configuration of the arithmetic circuit of the combustion state detection device, FIGS. 4(a) to (d) are waveform diagrams of various parts explaining the operation of the arithmetic circuit, and FIG. 5 is the combustion state a stroke explanatory diagram illustrating the operating state of each cylinder of an internal combustion engine to which the detection device is applied;
FIG. 6 is a waveform diagram illustrating the principle of a detection method according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are graphs obtained by actually measuring rotational speed fluctuations in an actual engine. 10...Internal combustion engine, Engineering 2...Crankshaft, l4...
・Ring gear, ↓6...First magnet pickup, 17...Protrusion, 18...Second magnet picker 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Crank Angle (deg) θ〕O 720 Fig. 8
Claims (1)
であつて、上記多気筒内燃機関の各気筒に対応して少な
くとも三つの時点でその回転速度の瞬時値を検出し、こ
れら少なくとも三つの時点における回転速度の検出値か
ら各気筒における回転速度の変化状態を算出し、この算
出された回転速度の変化状態に基づいて各気筒の燃焼状
態を検出する多気筒内燃機関の燃焼状態検出方法。 ２、多気筒内燃機関の各気筒の燃焼状態を検出する検出
装置であつて、少なくとも、上記多気筒内燃機関の各気
筒毎の回転数変動を検出する回転数検出手段と、上記多
気筒内燃機関の各気筒毎の燃焼行程を表わす気筒別燃焼
行程信号を発生する手段と、上記回転数検出手段及び上
記気筒別燃焼行程信号発生手段からの出力信号に基づき
、上記多気筒内燃機関の各気筒に対応して少なくとも三
つの時点でその回転速度の瞬時値を検出し、これら少な
くとも三つの時点における回転速度の検出値から各気筒
における回転速度の変化状態を算出し、この算出された
回転速度の変化状態に基づいて各気筒の燃焼状態を検出
する多気筒内燃機関の燃焼状態検出装置。[Claims] 1. A method for detecting the combustion state of each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, which comprises detecting the instantaneous value of the rotational speed at at least three points corresponding to each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine. A multi-cylinder internal combustion system that detects the rotational speed at least three points in time, calculates the state of change in the rotational speed in each cylinder from the detected values of the rotational speed at at least three points in time, and detects the combustion state of each cylinder based on the calculated state of change in the rotational speed. Engine combustion state detection method. 2. A detection device for detecting the combustion state of each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, which comprises at least a rotation speed detection means for detecting rotation speed fluctuations for each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine, and the multi-cylinder internal combustion engine. means for generating a cylinder-specific combustion stroke signal representing the combustion stroke of each cylinder, and output signals from the rotation speed detection means and the cylinder-specific combustion stroke signal generation means, for each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine. Correspondingly, detect the instantaneous value of the rotational speed at at least three points in time, calculate the state of change in the rotational speed in each cylinder from the detected rotational speed values at these at least three points in time, and calculate the change in the calculated rotational speed. A combustion state detection device for a multi-cylinder internal combustion engine that detects the combustion state of each cylinder based on the state.
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|---|---|---|---|
| JP2000509A JP2559509B2 (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Multi-cylinder internal combustion engine misfire detection method and apparatus |
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| DE69004410T DE69004410T2 (en) | 1990-01-08 | 1990-12-13 | Method and device to detect the state of combustion in a multi-cylinder internal combustion engine. |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03275962A (en) * | 1990-03-23 | 1991-12-06 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | Diagnostic device for misfire of internal combustion engine |
| JP2008241708A (en) * | 2007-03-15 | 2008-10-09 | Delphi Technologies Inc | Vehicle diagnosis device and method |
| JP2010144670A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Denso Corp | Abnormality diagnostic device for cylinder internal pressure sensor |
| JP2014092116A (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Daihatsu Motor Co Ltd | Control device of internal combustion engine |
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|---|---|---|---|---|
| KR102119865B1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-06-05 | 현대오트론 주식회사 | Misfire diagnosis method and device of single cylinder four-stroke engine |
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| JPS6210254U (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-22 |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP2000509A patent/JP2559509B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2559509B2 (en) | 1996-12-04 |
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